DE2405165C2

DE2405165C2 - Verfahren zur Herstellung von Zellstoff

Info

Publication number: DE2405165C2
Application number: DE2405165A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. Dr. DDR 4440 Wolfen Fischer; Josef Dipl.-Ing. Dr. DDR 4500 Dessau Ringel
Original assignee: Filmfabrik Wolfen VEB
Current assignee: Filmfabrik Wolfen VEB
Priority date: 1973-08-27
Filing date: 1974-02-04
Publication date: 1982-07-08
Also published as: SE412077B; ATA100974A; DD113581A1; DE2405165A1; SE7410850L; SU840221A1; AT335837B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zellstoff.

Es sind bereits viele Versuche unternommen worden, um zu einem befriedigenden Verfahren bei der Herstellung von Zellstoff aus Hackschnitzel nach dem bekannten Sulfit- oder Sulfatverfahren zu gelangen.

Beide Verfahren haben den Nachteil, daß der Ligningehalt im ungebleichten Zellstoff in Abhängigkeit von den geforderten Verarbeitungseigenschaften nicht unter ein bestimmtes Niveau gesenkt werden kann. Dadurch bedingt, zeigt der ungebleichte Zellstoff einen geringen Weißgrad, und bei der Herstellung von gebleichtem Zellstoff bewirkt der verhältnismäßig hohe BltiChchemikalieneinsatz eine Schädigung der Faser und Verschlechterung der Verarbeitungseigenschaften.

Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Papierzellstoff durch Bestrahlung von Hackspänen mit geladenen Partikeln gemäß der DE-OS 22 08 335 bekannt. Ziel der Erfindung ist, durch die Behandlung der Hackschnitzel mit geladenen Partikeln die Ausbeute und Festigkeit bei Papierzellstoff zu verbessern. Dabei wurde festgestellt, daß es für die Aufschließung von Holz eine optimale Strahlendosis gibt, die für das Holz der Hemlocktanne bei etwa 0,5 Megarad liegt. Eine höhere Dosis führt zu einer Verschlechterung der Ausbeute.

Bei der Bestrahlung der Hackspäne mit energiereichen Partikeln treten Strukturveränderungen an den Makromolekülen des Lignins auf, die das Herauslösen dieser Substanz infolge einer Lignin-Kondensation während des Aufschlußprozesses bedeutend erschweren und damit einen höheren Ligningehalt im ungebleichten Zellstoff bewirken. Der Nachteil des erhöhten Ligningehaltes im ungebleichten Zellstoff erfordert einen höheren Bleichchemikalieneinsatz, woraus eine Senkung der Festigkeit des Zellstoffes resultiert. Der durch das Bestrahlungsverfahren angestrebte Effekt einer Erhöhung der Festigkeit des Zellstoffes wird damit zum Teil wieder eliminiert. Bei Einsatz eines nach diesem Verfahren erzeugten ungebleichten Zellstoffes zur Erzeugung von Papier wird der Weißgrad des Endproduktes gesenkt.

Es ist weiterhin gemäß der DD-PS 78 689 bekannt, daß die Vorbehandlung von Hackschnitzeln mit wäßrigen Bisilfit- oder Sulfitlösungen der Alkalien, des Ammoniaks, der Erdalkalien oder deren Gemische durchgeführt wird, mit dem Ziel, die nachteiligen Veränderungen des Lignins während der Hackschnitzelfreilagerung zu reduzieren. Durch dieses Verfahren können die Veränderungen des Lignins während der Hackschnitzelfreilagerung verhindert werden, aber der Ligningehalt im ungebleichten Zellstoff kann nicht unter das für den Sulfitaufschluß typische Niveau gesenkt werden.

Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, gemäß dem ein Zellstoff mit besseren Verarbeitungseigenschaften und besserer Qualität hergestellt wird.

ίο Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kondensation des Lignins bei der Bestrahlung mit geladenen Partikeln zu vermeiden.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man den Ligningehalt des ungebleichten Zellstoffes weit unter das bisher typische Niveau der bekannten Aufschlußverfahren senkt durch die Kombination einer Vorbehandlung von Hackschnitzeln vor dem Aufschluß mit wäßrigen Bisulfit- oder Sulfitlösungen aer Alkalien, des Ammoniaks, der Erdalkalien oder deren Gemische und einer Bestrahlung mit geladenen Partikeln, vorzugsweise energiereichen Elektronen. Durch das Vorbehandeln von Hackschnitzeln mit wäßrigen Bisulfit- oder Sulfitlösungen der Alkalien, des Ammoniaks, der Erdalkalien oder deren Gemische können die Vorteile einer Bestrahlung mit geladenen Partikeln mit Strahlendosen genutzt werden, bei der es zur Verkürzung von Polymerketten der Zellulose kommt und damit zu einer Verkürzung des Aufschlußprozesses, ohne daß nachteilige Veränderungen am Lignin eintreten, da infolge der

erwähnten Chemikalienvorbehandlung durch die Bestrahlung entstehende und zur Kondensation neigende Gruppen an die Ligninmakromolekülen blockiert werden.

Durch die Blockierung der bei der Bestrahlung entstehenden reaktiven Zentren am Lignin durch wäßrige Bisulfit- oder Sulfitlösungen, folglich durch Mittel, die eine Ligninherauslösung während des Aufschlusses bewirken, wird die beträchtliche Senkung des Ligningehaltes im ungebleichten Zellstoff erreicht.

Bei frei zu lagernden Hackschnitzeln wird sowohl die Vorbehandlung mit wäßrigen Bisulfit- oder Sulfitlösungen der Alkalien, des Ammoniaks, der Erdalkalien oder deren Gemische, als auch die Bestrahlung mit geladenen Partikeln, vorzugsweise energiereichen Elektronen, vor der Hackschnitzelfreilagerung durchgeführt. Besonders geeignet ist das Verfahren für die Herstellung von Textilzellstoff durch die Kombination einer Vorbehandlung von Hackschnitzeln vor dem Aufschluß mit wäßrigen Bisulfit- oder Sulfitiösungen der Alkalien, des Ammoniaks, der Erdalkalien oder deren Gemische und einer Bestrahlung mit geladenen Partikeln, vorzugsweise energiereichen Elektronen.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß durch die Reduzierung des Ligningehaltes im ungebleichten Zellstoff ein höherer Weißgrad erhalten wird und Bleichchemikalien bei der Herstellung des gebleichten Zellstoffes eingespart werden. Infolge der Kürzung der Polymerketten der Zellulose wird der Aufschlußprozeß beschleunigt und damit die Arbeitsproduktivität und die Effektivität der Zellstoffherstellung gesteigert. Der geringe Einsatz an Bleichchemikalien, bedingt durch die Reduzierung des Ligningehaltes im ungebleichten Zellstoff, verhindert weitgehend eine Schädigung der Zellulose und ergibt eine Verbesserung der Qualität des gebleichten Zellstoffes, und in Verbindung mit der durch die Bestrahlung eingetretenen Kürzung von Polymerketten der Zellulose wird eine Ausbeutesteigerung erreicht.

Die Erfindung soll an den nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

Beispiel 1

Entrindete und sortierte Buchenhackschnitzel werden mit einer Calciumbisulfitlösung von 6,0% Gesamt-SCh und 1,9% CaO behandelt Die vorbehandelten Hackschnitzel werden einer Elektronenbestrahlung mit 1000 kV Anodenpotential und einer Stromstärke von 20 mA ausgesetzt Die aufgebrachte Strahlendosis beträgt 0,5 Megarad. Der anschließend durchgeführte Aufschluß erfolgt nach dem Calciumbisulfitverfahren mit einer Kochsäure, die 6,0% Gesamt-SO2 und 038% CaO enthält Nach einer Verweilzeit von 2 Stunden bei 110⁰C wird bei 133° C auf eine Viskosität von 3OcP abgekocht Die Verweilzeit bei 133° C, als Abkochzeit bezeichnet, beträgt 3,0 h. Der ungebleichte sortierte Kocherstoff ergibt eine Permanganatzahl von 10. Ein parallel dazu duchgeführter Aufschluß von nicht mit

Calciumbisilfitlösung behandelten und nicht bestrahlten Hackschnitzeln ergibt bei einer Abkochzeit von 4 h eine Permanganatzahl von 20.

Beispiel 2

Entrindete und sortierte Buchenhackschnitzel werden mit einer Calciumbisulfitlösung von 6,0% Gesamt-SO2 und 1,9% CaO behandelt Diese Hackschnitzel werden dann Strahlen einer y-Quelle von 500 Curie ausgesetzt Die aufgebrachte Strahlendosis beträgt 0,3 Megarad.

Der anschließend durchgeführte Aufschluß erfolgt nach dem Calciumbisulfitverfahren mit einer Kochsäure, die 6,0% Gesamt-SOj und 0,98% CaO enthält Nach einer Verweilzeil von 2 Stunden bei 110⁰C wird bei 133° C auf eine Viskosität von 3OcP abgekocht Die Verweilzeit bei 133°C beträgt 3,0 h. Der ungebleichte sortierte Kocherstoff ergibt eine Permanganatzahl von 11.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Zellstoff, insbesondere Textilzellstoff, unter Bestrahlung von Holzhackschnitzeln vor dem Kochprozeß mit geladenen Partikeln, vorzugsweise energiereichen Elektronen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hackschnitzel vor der Bestrahlung in an sich bekannter Weise mit wäßrigen Bisulfit- oder Sulfitlösungen der Alkalien, des Ammoniaks, der Erdalkalien oder deren Gemische imprägniert werden.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung der Hackschnitzel vor ihrer Freilagerung erfolgt.