DE2440116A1

DE2440116A1 - Verfahren zum behandeln von pflanzlichen materialien

Info

Publication number: DE2440116A1
Application number: DE19742440116
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: INST VOOR BEWARING
Current assignee: INST VOOR BEWARING
Priority date: 1973-08-22
Filing date: 1974-08-21
Publication date: 1975-02-27
Also published as: BE819000A; DK446874A; IT1016855B; NL7311586A; FR2257734B3; FR2257734A1; GB1474219A

Description

Instituut voor Bewaring en Verwerking van Landbouwprodukten
Wageningen, Niederlande

Verfahren zum Behandeln von pflanzlichen Materialien

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Cellulosefasern und Lignin enthaltenden pflanzlichen Materialien durch Extrahieren der Cellulosefasern und des Lignins mit Chlorwasserstoff säure .

Ein derartiges Verfahren ist aus der niederländischen Patentanmeldung 243 781 bekannt. Gemäß den Lehren dieser Patentanmeldung werden zerkleinerte cellulosehaltige Materialien, insbesondere Holz, mit einer 30 bis 35^-igen Chlorwasserstoffsäure bei einer Temperatur zwischen 15° und 3O⁰C extrahiert, worauf das als Rückstand erhaltene Cellolignin in üblicher bekannter Weise in eine hochfeine Cellulose überführt wird. So wird beispielsweise das Cellolignin nach dem üblichen Sulfitverfahren behandelt. In der genannten niederländischen Patentanmeldung finden sich keine Ausführungen darüber, ob eine bestimmte Zeitdauer zum Extrahieren mit Chlorwasserstoffsäure

Dr. Fe./ho.

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eingehalten v/erden soll. Gemäß Beispiel 1 der genannten Patentanmeldung werden 100 Gewichtsteile Buchenholzspäne mit 2000 Volumenteilen einer 32/a-igen Salzsäure 8 Std. lang bei einer Temperatur von 2O⁰C behandelt. Gemäß Beispiel 2 der genannten Patentanmeldung werden 100 Gewichtsteile Fichtenspäne mit 2000 Volumenteilen einer 35/^-igen Salzsäure 4 Std. lang bei einer Temperatur von 20⁰C behandelt, nachteilig an dem bekannten Verfahren ist, daß die anderen Bestandteile dieses Ausgangsmaterials nicht rückgewonnen werden, sondern als Abfall verloren gehen. Dieses Verfahren ist nicht nur deshalb unwirtschaftlich, weil nicht sämtliche wertvollen Bestandteile oder Umwandlungsprodukte derselben rückgewonnen werden, sondern weil darüberhinaus ein Abwasser anfällt, das in starkem Maße mit organischem Material verschmutzt ist. Die Reinigung dieses Abwassers, die aus Gründen einer möglichen Umweltverschmutzung zwingend erforderlich ist, erhöht die Kosten dieses Verfahrens weiter.

Aus der NL-PS 65 234 ist ein Verfahren zur Verzuckerung von c el IuI ο s ehalti gem. Material, insbesondere Stroh, bekannt, bei welchem das Ausgangsmaterial kontinuierlich im. Gegenstrom in einer Perkolationssäule mit konzentrierter Salzsäure behandelt wird. Unmittelbar anschließend wird das hierbei erhaltene Lignin in derselben Säule mit Wasser gewaschen. Nach diesem Verfahren wird keine Cellulose gewonnen, die im Ausgangsmaterial enthaltene Cellulose wird vielmehr verzuckert.

Aus der US-PS 3 251 716 ist ein Verfahren zur Hydrolyse von lignocellulosehaltigen Materialien mit konzentrierter Salzsäure bekannt. Dieses Verfahren dient der Herstellung von Zuckern, wobei Lignin als Rückstand anfällt und Chlorwasserstoffaäure wiedergewonnen wird. Als Ausgangsmaterialien werden Eichenhäcksel, Maiskolbenkerne und Bagasse verwendet, bevorzugt werden jedoch die verschiedensten Holzarten eingesetzt.

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Obwohl diese Materialien Cellulosefasern enthalten, v/erden diese bei dem "bekannten Verfahren nicht als solche gewonnen, sondern zu Zuckern zersetzt. Die Hydrolyse erfolgt unter Atmosphärendruck bei einer Temperatur von 15° bis 32 G.

Seit langem wird Cellulose hauptsächlich als Rohmaterial zur Herstellung von Papier und Pappe verwendet. Zur Herstellung von Cellulose sind die verschiedensten Verfahren zur Behandlung cellulosehaltiger Materialien bekannt und üblich. Bei dem sogenannten alkalischen Verfahren erhält man aus der gewünschten Fasermasse ein I¹Htrat, d.h. die sogenannte Sulfitpulpenflüssigkeit, das Zucker (Pentosen) und Lignin enthält. Nachteilig ist, daß die Gründen einer möglichen Umweltverschmutzung erforderliche Aufarbeitung dieses Filtrats unwirtschaftlich ist. Der Wert der erhaltenen Produkte übersteigt die zum Aufarbeiten des Filtrats aufgewandten Kosten nicht. Bei dem. sogenannten SuIf it-V erfahr en erhält man neben den gewünschten Pasern ein Piltrat, die sogenannte Sulfitflüssigkeit, aus der in der Tat Ligninsulfonsäure rückgewonnen werden kann; dieses Verfahren besitzt jedoch nur beschränkte Anwendbarkeit. Die Zucker können aus dem. Piltrat nicht in wirtschaftlicher Weise rückgewonnen werden. Darüberhinaus kommt es bei beiden zuletzt genannten Behandlungsverfahren zur einer beträchtlichen Verschmutzung des Abwassers.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur weitestmöglichen Behandlung von Cellulosefasern unä Lignin enthaltenden pflanzlichen Materialien zu schaffen, bei welchem so wenig wie möglich Abfallprodukte gebildet werden und bei dem. Cellulosefasern und wertvolle Nebenprodukte, die sich zur Herstellung von Papier und Pappe eignen, anfallen.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Behandeln von Cellulosefasern und Lignin enthaltenden pflanzlichen Mate-

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rialien durch Extrahieren derselben mit Chlorwasserstoffsäure bzw. Salzsäure, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man verholzte Cellulosefaser^ Hemicellulose und mehr als 10 Gew.-% (Trockengewicht) Lignin enthaltende Rückstände einjähriger Pflanzen bzw. von Sommerpflanzen solange mit einer I5 bis 40 gew.-%-igen Salzsäure bei einer Temperatur von höchstens 50°C extrahiert, bis mindestens 50 Gew.-% der Hemicellulose in Lösung gegangen sind, daß man die erhaltene Fasermasse von der Flüssigkeit abtrennt, daß man die abgetrennte Fesermasse mit Wasser wäscht und daß man die gewaschene Fasermasse gegebenenfalls trocknet.

Es ist in hohem Maße überraschend, daß sich die erhaltene Fasermasse trotz Einwirkung von Chlorwasserstoffsäure bzw. Salzsäure zur Herstellung von Papier und Pappe eignet, da es doch bekannt ist, daß Cellulose durch starke anorganische Säuren unter Bildung einer sogenannten Hydrocellulose angegriffen wird. Hierbei werden dann die Fasern spröde. Anders als bei dem aus der niederländischen Patentanmeldung 24^ 78I bekannten Verfahren bietet das Verfahren gemäß der Erfindung die Möglichkeit zur Rückgewinnung von Lignin und nach Extraktion des Lignins eines Pentosen enthaltenden Filtrats, aus dem Xylose und Furfural rückgewonnen werden können.

Als Ausgangsmaterialien für das Verfahren gemäß der Erfindung eignen sich Rückstände einjähriger Pflanzen bzw. von Sommerpflanzen. Geeignet sind beispielsweise Maispflanzenrückstände, Espartogras, Bagasse oder Megass (gepreßtes Zuckerrohr), Schilf und insbesondere Getreidestroh. Es kann auch Getreidespreu aufgearbeitet werden; we^en der geringen Länge der darin enthaltenen Fasern eignet sich jedoch das nach der Extraktion der Spreu erhaltene cellulosehaltige Material weniger gut zur Herstellung von Papier und Pappe. Andererseits kann dieses Material aber als Füllstoff bei der

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Herstellung von Papier verwendet werden. Um die Reinheit der gewonnenen Produkte nicht zu "beeinträchtigen, ist es erforderlich, auG ten Ausgangsnaterial vor der erfindungageuäßen !Jxtrakti ölbehandlung Staub, Schmitz, Jane:, Eetallteilchen und andere Yerunreinigur-i-'jen zu entfernen, "vor eier Reinigung kann c.ac Ausgangsraatcrial zerkleinert, z.B. geschnitzelt, werC.en. Hs int auch Möglich, das Laterial zu zerfasern, dies ist jedoch nicht crforcorlich.

Lic Extraktion dos Ausgangsma.terials erfolgt, v/ie bereits erwähnt, ra.it einer 15 "bis 40 gew.-,o-igen Salzsäure "bei einer Terioeratur von nicht nein? als 50 G. jie Extraktion wird solange (.'urchgefülirt, bis nino.esteno'50 G-ev/.-,·ό der im Ausgangsinatericu. enthaltenen Hemicellulose in Lösung gegangen sind, ι ic hierzu ezeforderliche Seit v/ird udso kurzer, je höher r?ie Konzentration dor Ghlorv/asscrstcffsäure bzv;. 3alzsäure und der '2¹STCn er ε, tür vri.hr end der Jiztraktion sind.

I3ei einer gegebenen oalzsäurekonzentration.tmc einer gegebenen Temperatur l'ißt sich die erforderliche üixtraktionsdaner für ein bestivnntes Ausgangsmaterial durch einfache analytische Bestimmung des Heriicellulosegehalts im behandelten Ilaterial ermitteln. Bei der Extraktion sollte eine Temperatur von über 5O⁰O vemiedeii werden, um. eine vorzeitige Bildung von furfural aus den vorhandenen Pentosen zu Vermeiden. Vienn die Temperatur während der Extraktion höher wird., nuß das Baumaterial der Uxtraktionsvorrichtung hinsichtlich der Beständigkeit gegen eine durch Chlorwasserstoff säure "bzw. Salzsäure bedingte Korrosion stärkeren Anforderungen gerecht v/erden. !Die ~)xtraktion mit der Chlorwasserstoffsäure bzw. Salzsäure kann kontinuierlich und chargenweise durchgeführt werden,

Beim Extrahieren des Ausgangsraaterials mit Salzsäure erhält nan ein Gemisch aus fasern und einer wäßrigen Flüssigkeit. Die

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Fasern bestehen aus Cellulose, einem Teil der ursprünglich im Ausgangsmaterial enthaltenen Hemicellulose und etwas Lignin. Neben der Chlorwasserstoffsäure enthält die wäßrige Flüssigkeit feinverteiltes und gelöstes Lignin, gelöste Hemicellulose und durch Hydrolyse gebildete Zucker. Die Fasern werden von der Flüssigkeit durch Abquetschen (der Flüssigkeit) abgetrennt, wobei ein noch eine reichliche Menge Flüssigkeit enthaltender Preßkuchen anfällt. Die von den Fasern abgetrennte Flüssigkeit kann ohne Schwierigkeiten erneut zum Extrahieren wiederverwendet werden.

Zur Reinigung und Gewinnung der Fasern wird der feuchte Preßkuchen mit Wasser gewaschen. Dies erfolgt durch kontinuierliches Durchleiten der in dem Waschwasser suspendierten Fasern durch eine Reihe von aufeinanderfolgenden Kesseln, wobei das Waschwasser, bezogen auf die Fasern, im Gegenstrom durchströmt. Auf diese Weise werden die Chlorwasserstoffsäure und die Zucker nahezu quantitativ von den Cellulosefasern abgetrennt. Hierbei erfolgt auch eine weitgehende Abtrennung der Hemicellulose und des Lignins. Sämtliche von den Cellulosefasern abgetrennten Substanzen werden mit dem Waschwasser mitgerissen. Nach dem Waschen können erforderlichenfalls noch vorhandene Säurespuren durch Zugabe einer kleinen Menge einer Base neutralisiert werden. Die im Wasser suspendierten und gereinigten Cellulosefasern können ohne vorherige Abtrennung von dem Wasser unmittelbar zur Herstellung von Papier oder Pappe verwendet werden. Zu diesem Zweck wird die Suspension sofort in eine Raffiniervorrichtung überführt, in der sie nach Verdünnung mit Wasser auf die erforderliche Konsistenz gemahlen und zerfas^ert und schließlich in an sich bekannter Weise zu Papier oder Pappe aufgearbeitet wird. Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung angefallenen Fasern eignen sich besonders gut zur Herstellung von Pappe für diaWellschlcht von Wellpappe, und zwar insbesondere dann, wenn von einem langfaserigen Material ausgegangen wurde. Die aus solchen Fasern hergestellten

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WellsGhichten sind in hohem Maße gegen ein Plätten beständig.

Gegebenenfalls können die nach dem Waschen erhaltenen gereinigten Cellulosefasern auch von dem Wasser abgetrennt und nach Zugabe eines Konservierungsmittels eine gewisse Zeit lang in Form eines feuchten Preßkuchens gelagert werden. Dies kann dann zweckmäßig sein, wenn die Aufarbeitung zu Papier an einer anderen Stelle als die Extraktion des Ausgangsmaterials erfolgt. In diesem Fall muß weniger-Wasser transportiert werden. Ferner können die Pasern auch getrocknet und konserviert werden. In diesem Fall müssen sie jedoch vor dem Vermählen zu einer Stoffmasse einige Zeit in Wasser eingeweicht werden.

Das aus der Wäsche der Fasern erhaltene Waschwasser wird gesammelt, um daraus Chlorwasserstoffsäure, Lignin, Zucker und/oder Furfural rückzugewinnen. In der Regel enthält das Waschwasser 15 bis 20 Gew.-% Chlorwasserstoffsäure.

Zunächst wird der nicht in Lösung gegangene, feindispergierte Teil des Lignins in an sich bekannter Weise vom Waschwasser abgetrennt. Hierauf werden von der restlichen Flüssigkeit in einem Vakuumverdampfer unter vermindertem Druck (etwa 20 bis 50 mm/hg-Säule) 75 bis 85 Gew.-% verdampft. Hierbei entweicht am oberen Ende des Verdampfers ein Gemisch aus Chlorwasserstoffsäure und Wasserdampf. Um die noch vorhandenen Substanzen Lignin und insbesondere Xylose so wenig wie möglich zu verändern, sollte die Temperatur im Verdampfer 5O⁰C nicht übersteigen. Das am oberen Ende des Verdampfers entweichende Gemisch aus Chlorwasserstoffsäure und Wasserd ampf wird in einer zunächst unter vermindertem Druck und dann unter Atmosphärendruck arbeitenden Destillationssäule in an sich bekannter Weise/ beispielsweise nach dem aus der DT-PS 844 000 beschriebenen Verfahren, in Wasserdampf und gasförmigen Chlorwasserstoff auf-

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getrennt. Der Wasserdampf wird kondensiert und teilweise aus dem System als Wasser .entfernt. Zusammen mit dem restlichen verdampften Wasser kann der Chlorwasserstoff erneut zum Extrahieren wiederverwendet werden.

Am unteren Ende des Terdampfers, in dem das Wasehwasser unter vermindertem Druck verdampft wird,.fällt ein azeotropes Gemisch aus Chlorwasserstoff und Wasser an, das unter dem herrschenden Druck etwa 23 "bis 24 Gew. -% Chlorwasserstoff und darüberhinaus Lignin und Zucker enthält. Wegen der Verdampfung geht ein Seil des in der Flüssigkeit gelösten Ligninwieder in einen nicht-gelösten, feindispergierten Zustand über. Dieser 'feil des lignins wird abfiltriert. Unter vermindertem Druck und durch Zufuhr von Frischdampf wird der Hauptteil dec vorhandenen Chlorwasserstoffs aus den sauren Zuckersirup abgestreift. Die Hiöchung aus Dampf und Chlorwasserstoff wird in die DcBtillationotiiiule geleitet und dort in Wasserdampf und Chlorwasserstoff aufgetrennt. Aus der Abstreifvorrichtung erhält man einen nicht mehr als ?. bis 5 Gew.-^ Chlorwasserstoff enthaltenden Zucitcrsirup. In diesen liegt nahezu das gesamte darin enthaltene Lignin in feinvertcilter bzw. -dispergierter Form. vor. Dieses Lignin wird abgetrennt« /Luc der rostlichen Flüssigkeit kristallisiert beim Abkühlen Xylose aus. Diese läßt eich durch Zentrifugieren oder Filtrieren gewinnen. Aus der Kuttcrlaugc kami men durch Erhitzen Furfural und möglicheaTweise durch Reduktion mehrwertige Alkohole gewinnen. Die Rückgewinnung der Xylose kann auch unterlassen v/erden, wobei dann der ligninfreie Zuckers.irup vollständig zn Furfural aufgearbeitet wird. Dies ist jedoch weniger wirtschaftlich, da Xylose wertvoller ist als Furfural. Die Rückgewinnung von Lignin, Xylose und Furfural aus dem Waschwasser für die Pasern ist aus der US-PS 3 251 716 und der DT-PS 940 934 bekannt. Wenn als Ausgangomatcrial Getreidestroh verwendet wird, erhält man, bezogen auf das Gewicht des trockenen Strohs, 60 bis 75 Gew.-?o

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cellulosehaltige Fasern, etwa 2 bis 4 Gew.-% Lignin, etwa 6 bis 15 Gew.-^ Xylose und etwa 4 bis 8 Gew.-% Furfural.

Das Lignin kann beispielsweise zur Herstellung von Kunstharzen durch Kondensation mit Formaldehyd verwendet werden. Diese Kunstharze können als Preßmasse oder als Füllstoff für Preßmassen zur Herstellung von Formungen verwendet werden. Gegebenenfalls kann die Xylose durch Reduzieren in Xylit überführt werden. Der Furfural kann als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Kunstharzen dienen.

In der beigefügten Zeichnung ist der geschilderte Verfahrensablauf schematisch dargestellt. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, werden in eine Extraktionsvorrichtung 1 über einen Weg 2 gereinigtes Ausgangsmaterial und über eine Leitung 5 Chlorwasserstoff säure zugeführt. Nach der Extraktion wird das angefallene Gemisch in einer Trennvorrichtung 4 in eine Fasermasse und eine Flüssigkeit aufgetrennt. Die Flüssigkeit wird über eine Leitung 5 in die Leitung 5 für die Chlorwasserstoffsäure rückgeführt. Die abgetrennte Fasermasse wird in einem Wäscher 6, dem V/asser über eine Leitung 7 zugeführt wird, gewaschen und dann über einen Weg 8 ausgetragen.

Das Waschwasser wird über eine Leitung 9 abgezogen. An einer Stelle 10 wird der nicht gelöste Teil des Lignins aus dem Waschwasser entfernt. Das hierbei erhaltene Filtrat wird in einen Vakuumverdampfer 11 eingehängt. Das hierbei angefallene Konzentrat wird über eine Leitung 12 abgezogen. An einer Stelle IJ wird der Teil des Lignins, der infolge des Einengens wieder unlöslich geworden war, über ein nicht dargestelltes Filter entfernt. Das hierbei angefallene Filtrat wird in eine Vakuumvorrichtung 14, d.h. eine sogenannte Stoppvorrichtung, überführt. In diese wird über eine Leitung I5 zur Entfernung von Chlorwasserstoff Frischdampf eingeblasen. An einer

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Stelle- 17 wird der Rest des Lignins aus der die Vakuumvorrichtung 14 über eine Leitung 16 verlassenden Flüssigkeit entfernt. In einer Kristallisationsvorrichtung 18 wird die Xylose kristallisieren gelassen. Die auskristallisierte Xylose wird aus der Kristallisiervorrichtung 18 über einen 7eg 19 ausgetragen. Aus der Iiutterlauge der Kristallisation wird in einem Reaktor 20 durch Erhitzen Furfural hergestellt. Dieser v/ird zusammen mit Wasserdampf über eine Leitung 21 ausgetragen. An einer Stelle 22 wird die ausgebrauchte Mutterlauge aus dem. System, entfernt. Der über die Leitung 21 abgezogene Furfural wird in an sich bekannter Weise durch Destillation gereinigt.

In eine Vakuumdestillationssäule 24 gelangt ein Gemisch aus Wasserdampf und Chlorwasserstoff, und zwar von. oberen Ende des Vakuumverdampf ers 11 über eine Leitung 23 und andererseits vom. oberen linde der Vakuuravorrichtung 14 über eine Leitung Ton unteren Ende der Destillationssäule 24 gelangt eine etwa 40,j-ige Salzsäure durch eine Leitung 25 zu einer unter Atm.osphärendruck arbeitenden Destillationssäule 26. Vom unteren Ende der Destillationssäule 26 wird eine etwa 21>o-ige Salzsäure über eine Leitung 27 zur Vakuumdestillationssäule 24 rückgeführt. Vom oberen Ende der Destillationssäule 26 wird ein Gemisch aus 38;-o-iger Salzsäure und gasförmigem. Chlorwasserstoff über eine Leitung 28 in die Leitung 3 für die Chlorwasserstoffsäure rückgeführt. Vom. oberen linde der Vakuumdestillationssäule 24 wird schließlich Wasserdampf über eine Leitung 29 aus dem. System abgezogen.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen c

Beispiel 1
1000 kg geschnitzeltes und gereinigtes Weizenstroh mit einem

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- li -

Peststoff gehalt von 83,4 Gew. -% wurden 15 min lang bei einer Temperatur von 20⁰C mit 12 000 1 einer 38^-igen Salzsäure in Berührung gebracht und extrahiert. Hierbei gingen 76,3 Gew.-% der im Stroh enthaltenen Hemicellulose in Lösung. Hierauf wurde die erhaltene Fasermasse auf einem Drahtgewebeband von der Flüssigkeit abgetrennt und zwischen Preßwalzen abgequetscht . Nun besaß die Fasermasse einen Feststoflgehalt von etwa 40 Gew.-%. Die feuchte Fasermasse wurde dann nacheinander siebenmal in kaltem wasser suspendiert und erneut vom Wasser abgetrennt. Zu diesem Zweck wurden sieben in Reihe geschaltete Waschtanks verwendet. Durch diese strömte das Waschwasser, bezogen auf die Fasermasse, im Gegenstrom. Nach Verlassen des letzten Waschtanks wurde die feuchte Fasermasse ausgepreßt, wobei 1450 kg feuchte Fasern eines Feststoffgehalts von 58,3 Gew.-% erhalten wurden.

Die erhaltene Fasermasse wurde in V/asser in einer Konzentration von 4,2 Gew.-% suspendiert und in üblicher bekannter Weise in einem Scheibenraffineur auf einen Mahlungsgrad von 32 SR gemahlen. Die Entwässerungszeit betrugt 24 see. Aus der erhaltenen Pulpe wurde eine Papiersorte eines Basisgewichts von

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110 g/m herge;

Eigenschaften:

ρ
110 g/m hergestellt. Das erhaltene Papier besaß folgende

CMT^_n 42 kg/cm²

Berstdruck nach Mullen 1,9 kg, cm Lignin-Gehalt 18 Gew.-^.

Der CMT-^₀ (Concora Medium Test) stellt ein Meß für die Widerstandsfähigkeit einer Wellage von Wellpappe gegen Zusammenpressen dar. Die Bestimmung dieser Maßeinheit ist in "TAPPI" T 809 Ergänzung, 66, I966, (vgl. auch "Wochenblatt für Papierfabrikation" Nr. II/12-I959 und "Informations and Reports of Centre Europeen des Papiers pours Ondule" September I963) be-

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schrieben. Das Papier erwios sich als "besonders gut geeignet zur Verwendung als Beilage von Wellpapier. Die zum taschen der Fasermasse verwendete Flüssigkeit "besaß nach ("en Waschen folgende Zusammensetzung:

200 ]:g Trockensubstanz aus Stroh; 500 kg Chlorwasserstoff;
1250 kg Wasser.

In an sich "bekannter Weise wurde aus öiesez¹ flüssigkeit in einem Verdampfer "bei einem Druck von 32,5 ram/hg-3äule und einer Temperatur von 48⁰C der Chlorwasserstoff abgetrennt. Das Crem is eh. aus Wasserdampf und Chlorwasserstoff vmrde durch aufeinancerfolgende Lostillation unter vermindertem Druck und unter Atmosphärendruck in seine Bestandteile aufgetrennt. Der Chlorwasserstoff und ein Seil des verdampften Wassers wurden der beim Abpressen der extrahierten Pasernasse angefallenen flüssigkeit zugesetzt. Ferner wurde der Flüssigkeit frischer Chlorwasserstoff zugesetzt und das Ganze dann erneut zum Extrahieren wieder·verwendet.

IT ach Entfernen dos Chlorwasserstoffs aus dem ¥aschwasser wurden aus diesem, insgesamt 25 kg Lignin abfiltriert. Aus dem Filtrat wurden in an sich bekannter Weise 83 kg Xylose und 33 kg Furfural gewonnen.

Das in Beispiel 1 geschilderte Verfahr αϊ wurde wiederholt, v/o bei jedoch 45 min lang bei einer Temperatur von 50 C mit 12 000 1 einer 20','o-igen Salzsäure extrahiert wurde. Hierbei gingen 74,6 Gew.-,6 der im Stroh enthaltenen Hemicellulose in Lösung.

Die ein Gewicht von 1490 kg und einen Feststoffgehalt von

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39*2 Gew.-% aufweisende extrahierte und gewaschene Pasermasse wurde in Wasser in einer Konzentration von 3*8 Gew.-% auspendiert und in einem Scheibenraffineur auf einen Mahlungsgrad von 36 SR gemahlen. Die Entwässerungszeit betrug 26 see.

ρ Letztlich wurde ein Papier eines Basisgewichts von 120 g/m hergestellt. Dieses besaß folgende Eigenschaften:

CMT-^₀ 44 kg/cm²

Berstdruck nach Mullen 2,1 kg, cm Lignin-Gehalt I7 Gew.-%

Die nach dem Waschen der Pasermasse angefallene Flüssigkeit besaß folgende Zusammensetzung:

I95 kg Trockensubstanz aus dem Stroh;
I80 kg Chlorwasserstoff;
98O kg Wasser.

Nach Entfernung des Chlorwasserstoffs aus der Flüssigkeit wurden 26 kg Lignin, 82 kg Xylose und 39 kg Furfural gewonnen.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum. Behandeln von Cellulosefasern und Lignin enthaltenden pflanzlichen Materialien durch Extrahieren derselben mit Chlorwasserstoffsäure, dadurch gekennzeichnet, daß man verholzte Cellulosefasem, Hemicellulose und mehr als 10 G-ew.-,-ο (Trockengewicht) Lignin enthaltende Rückstände einjähriger Pflanzen bzw. von Gommerpflanzen solange mit einer 15 Ms 40 gew.-,ο-igen Salzsäure "bei einer Temperatur von höchstens 50 C extrahiert, Ms mindestens 50 G-ew.-^ό der Hemicellulose in Lösung gegangen sind, daß man die erhaltene Fasermasse von der Flüssigkeit abtrennt, daß man die abgetrennte Fasermasse mit V/asser wäscht und da 3 man die gewaschene Fasermasse gegebenenfalls trocknet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Rückstände einjähriger Pflanzen bzw. von Sommerpflanzen G-etreidestroh verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die von den Cellulosefasern (Fasermaterial) abgetrennte Flüssigkeit erneut zum ExtraMeren verwendet.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem zum Waschen der Cellulosefasern (des Pasermaterials) verwendeten Vaschwasser Chlorwasserstoff und/oder Salzsäure rückgewinnt .

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die rückgewonnene Chlorwasserstoffsäure und/oder Salzsäure erneut zum Extrahieren verwendet.

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6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem zum Waschen der Cellulosefascrn (des Fasermaterials) verwendeten v/aschwasser Lignin rück gewinnt.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem. zum Waschen der Cellulosefaser^, (des Pasermaterials) verwendeten 'iaschwasser nach Entfernung 0er Chlorwasserstoffsäure und/oder Salzsäure und des Lignins Xylose und/oder Furfural und/oder mehrwertige Alkohole rückgewinnt,

8. Verwendung der gemäß Anspruch 1 erhaltenen Cellulosefasem (d.h. des nach Anspruch 1 erhaltenen Fasermaterials) zur Herstellung von Papier und Pappe.

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BAT»

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