DE2313596A1

DE2313596A1 - Verfahren zur herstellung von nicht faserfoermigen, in wasser unloeslichen zelluloseprodukten

Info

Publication number: DE2313596A1
Application number: DE19732313596
Authority: DE
Inventors: Philipp Dipl Chem Pro Burkhart; Vazgen Dipl Chem Jacopian; Guenther Dipl Chem Dr Magister; Peter Dipl Ing Mueller; Wolfgang Dipl Chem Reich; Harry Dipl Chem Dr Schleicher
Original assignee: FREIBERGER ZELLSTOFF PAPIER
Current assignee: FREIBERGER ZELLSTOFF PAPIER
Priority date: 1972-03-24
Filing date: 1973-03-19
Publication date: 1973-10-04
Also published as: SU585246A1; YU35277B; RO72974B; RO72974A; CS173118B1; DD103376A3; SE404608B

Description

Verfahren zur Herstellung von nicht aserförmigen, in Wasser unlöslichen Zellulostprodukten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von nicht faserförmigen, in Wasser unlöslichen Zelluloseprodukten auf dem Wege der Hydrolyse.
Unter solchen nicht faserförmigen, in Wasser unlöslichen Zelluloseprodukten ist vor allem Zellulose in Pulverform zu verstehen. Die Zellulose verliert ihre faserförmige Struktur im wesentlichen durch die bei der Hydrolyse eintretende partielle Depolymerisation und eins eventuell nachfolgende mechanische Zerkleinerung. Derartige Zelluloseprodukte werden in zunehmendem Maße in der Wirtschaft benötigt.
Bs ist bekannt, Zellulosepulver durch Hydrolyso mit Hilfe starker, verdünnter Mineralsäuren herzustellen. Als Ausgangsmaterial werden dafür gebleichter Sulfitzellstoff aus Holz oder Einjahrespflanzen oder gebeuchte und gebleichte Linters verwendet, die mit 1 bis 2t5 normaler SalZsäure oder Schwefelsäure bei Temperaturen über 100 OC behandelt werden. Bei dieser Behandlung erfolgt eine Depolyserisation Je nach dem Grad der Behandlung verliert dabei das Ausgangsmaterial mehr oder weniger seine fasrige Struktur. Nach dem Auswaschen wird das so erhaltene Produkt bei Bedarf mechanisch zerkleinert.
Nachteilig ist bei diesem Verfahren, daß an das Ausgangsmaterial sehr große Forderungen hinsichtlich der Reinheit gestellt werden, wenn durch die Hydrolyse keine Weißgradminderung eintreten soll Die Forderungen bestehen darin, daß der--Zellulosegehalt.mindestens 80 % und der Ligningehalt minimal sein müssen Ein weiterer Nachteil des Verfahrens liegt darin, daß die starken Mineralsäuren als Reaktionsmittel einen hohen Aufwand an Korrosionsschutz erfordern. Weiterhin stellt die Beseitigung der durch Anreicherung mit gelöster organischer Substanz unbrauchbar gewordenen Abfallsäure, die aus dem bis zum Monomeren abgebauten Anteil der amorphen Zellulose herrührt, eine erhebliche ökonomische Belastung dar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem als Ausgangsmaterial ein zellulosisches Material ohne besondere Anforderungen hinsichtlich des A-Zellulosegehaltes und des Ligningehaltes verwendet werden kann, bei dem eine nahezu vollständige Rückgewinnung des Reaktionsmittels möglich ist und bei dem in bezug auf die Korrosion günstigere Bedingungen als bei den bekannten Verfahren bestehen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zellulosisches Ausgangsmaterial, insbesondere ligninhaltige Zellstoffe mit beliebigem k-Zellulosegehalts mit wäßriger Schwefeldioxidlösung bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck behandelt werden. Die Schwefeldioxidkonzentration soll 0,5 bis 10 , bezogen auf die eingesetzte Wassermenge und das Flottenverhältnis zwischen der Menge der eingesetzten zellulosischen Ausgangsmaterialien zur zuge setzten Menge Schwefeldioxidlösung vorzugsweise 1:6 bis 1:15 betragen.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird ein Teil des Wassers der Schwefeldioxidlösung durch organische Lösungsmittel, die weder mit dem zellulosischen AUsgangsmaterial noch mit Schwefeldioxid reagieren, vorzugsweise Alkohol wie z. B. Ethanols ausgetauscht. Dadurch wird der Ligninanteil besser aus dem zellulosischem Ausgangsmaterial herausgelöst.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß es möglich geworden ist billigere Ausgangsmaterialien für die Herstellung von Zellulosepulver su verwenden, an die keine besonderen Anforderungen hinsichtlich ihres Ligningehaltes und α-Zellulosegshaltes gestellt werden. Bn weiterer Vorteil besteht darin, daß das Hydrolysemittel auf einfache Weise wiedergewonnen werden kann, da sich nahezu die gesamte Menge des eingesetzten Schwefeldioxids beim Entspannen des Reaktionsgefäßes im ausströmenden Dampf befind t* Dadurch- tritt auch eine geringe Äbwasserbelastung ein. An die Korrosionstestandigkeit der Anlagen werden ledlglich die in der Sulfitzellstoffindustrie üblichen Ansprüche gestellt.
Die Erfindung soll nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen erläutert werden.
Beispiel 1 100 g Halbzellstoff wurden mit 1 1 dreiprozentiger wäßriger Schwefeldioxidlösung versetzt. Das Reaktionsgemisch wurde nunmehr 2 Stunden einer Temperatur von 135 °C und dem dieser Temperatur entsprechenden Sättigungsdruck ausgesetzt.
Das erhaltene Reaktionsprodukt wurde nach dem Entspannen gewaschen und getrocknet. Es hatte einen Durchschnittspoly merisationsgrad von 2600 Die Ausbeute betrug 67;6 .
Beispiel 2 100 g Halbzellstoff wurden in 1 1 einer Flüssigkeit eingebracht, die zu gleichen Teilen aus Wasser und Äthanol bestand und in der 3 p Schwefeldioxid gelöst waren.
Dieses Reaktionsgemisch wurde ebenfalls 2 Stunden bei einer Temperatur von 135 0C und dem dieser Temperatur entsprachnden Sättigungsdruck behandelt. Das Reaktionsprodukt wurde nach dem Entspannen gewaschen und getrocknet. Der Durchschnittspolymerisationsgrad betrug 316.
Es wurde eine Ausbeute von 62w9 % festgestellt.
Beispiel 3 Ein Reaktionsgemisch aus 100 g Papierzellstoff mit 1 1 dreiprozentiger wäßriger Schwefeldioxidlösung wurde 1 Stunde bei einer Temperatur von 130 oO und dem dieser tempern tur entsprechenden Sättigungsdruck behandelt. Das erhaltene Reaktionsprodukt wurde nach dem Entspannen wiederum gewaschen und getrocknet. Es hatte einen 1>urchschnittspolymerisationsgrad von 291.
Die Ausbeute war 93,5 %.
Beispiel 4 Ein Reaktionsgemisch aus 100 g Linters mit 1,2 1 einer 1,5 prozentigen Schwefeldioxidlösung wurde 1 Stunde bei 130 °C und dem dieser Temperatur entsprechenden Sättigung druck behandelt. Nach dem Auswaschen und Trocknen des so erhaltenen Reaktionsproduktes wurde ein Durchschnittspolymerisationsgrad von 152 festgestellt0 Die Ausbeute betrug 93,5 .
Beispiel 5 Ein Gemisch aus 100 g Buchen-Sulfitzellstoff mit 1 1 dreiprozentiger Schwefeldioxidlösung wurde 2 Stunden bei, einer Temperatur von 130 °C und dem dieser Temperatur entsprechenden Sättigungsdruck behandelt und das Reaktionsprodukt danach ausgewaschen und getrocknet. Der Durchschnittspoly merisatignsgrad des Reaktionsproduktes betrug 190.
Bs wurde eine Ausbeute von 90s3 % erzielt.

Claims

Paes prüche

1. Verfahren zur Herstellung von nicht faserförmigen, in Wasser unlöslichen Zelluloseprodukten auf dem Wege der Hydrolyse, dadurch gekennzeichnet daß zellulosische Ausgangsmaterialien, insbesondere ligninhaltige Zellstoffe mit beliebigem X-Zellulosegehalt, in einer wäßrigen Schwefeldioxidlösung, die einen Schwefeldioxidgehalt von 0,5 bis 10 %, bezogen auf die eingesetzte Wassermenge hat, behandelt wird, wobei das Flottenverhältnis zwischen der Menge der eingesetzten zellulosischen Ausgangsmaterlalien zur zugesetzten Menge Schwofeldioxidlösung vorzugsweise 1:6 bis 1:15 beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Wassers der Schwefeldioxidlösung durch organische Lösungsmittel, die weder mit dem zellulosischem Ausgangsmaterial noch mit Schwefeldioxid reagieren, vorzugsweise Alkohol wie z. B. Äthanol, ausgetauscht wird.