DE2441440A1

DE2441440A1 - Verfahren zum aufschliessen von holz

Info

Publication number: DE2441440A1
Application number: DE2441440A
Authority: DE
Inventors: Hans Olof Samuelson
Original assignee: Mo och Domsjo AB
Current assignee: Mo och Domsjo AB
Priority date: 1973-09-10
Filing date: 1974-08-29
Publication date: 1975-03-27
Also published as: JPS5053602A; SE392926B; NO140991C; NO743209L; ZA745653B; FI56036C; FI56036B; JPS5149001B2; CA1042160A; SE7312302L; FI263974A; DE2441440B2; GB1455399A; CH589172A5; IT1020750B; AT339723B; ATA723874A; BR7407491D0; FR2243296B1; NO140991B

Description

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Case 1

Mo och DomsQÖ AB

Fack

S-891 01 Örnsköldsvik 1 /Schweden

Verfahren zu^m Aufschließen von Holz

Es ist bereits bekannt, daß man Holz mit Sauerstoff und Alkali aufschließen kann. Der Prozeß v/ird Sauerstoff auf Schließung genannt. Mit Holz sind hier und in der Fortsetzung vorzugsweise Hackschnitzelholzstofi.'i gemeint, jedoch werden auch Späne und v Splitter zu diesem Bogriff gezählt. Dagegen wird defibj.iertes Holz, d.h. mechanische Masse oder irgendeine Art von chemime^hanischer oder halbchemischer Masse, nicht dazu gezählt. Mit Sauerstoff werden hier außer reinem Sauerstoff auch Mischungen zwischen Sauerstoff und anderen Gasen, wie beispielsweise Stickstoff (Luft) und Kohlendioxyd, bezeichnet. Mit Alkali sind nachstehend H,ydroxyde, Karbonate und Hydx-ogenCarbonate von Alkalimetallen, vorzugsweise Natrium, Ammoniak (bzw. Ammonium) sowie von alkalische Erdmetallen gemeint. Mit Vorteil können Mischungen von solchen Verbindungen angewendet werden.

J_n Über Versuche, Holz mit Sauerstoff und Alkali aüfzu-

<o schließen, ist in mehreren Patentschriften berichtet worden, doch oo .

—* die meisten von diesen" sind gefunden worden.bedeutende Nachteile aufzuweisen. _o Man hat versucht, die Schwierigkeiten dadurch zu umgehen, daß

co das Holz vor der Delignifierung mit Alkali· und Sauerstoff cn

mechanisch defibriert wird, was normalerweise nach einem Vor-

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aufSchluß des Holzmaterials geschieht, so daß eine halbcheaische Masse erhalten wird. Diese Verfahren werden oft als SauerstoffaufSchluß bezeichnet, sollten jedoch richtigerweise Bleichung von halbchemischer oder mechanischer Masse» genannt werden. Die Verfahren werden Jedoch sehr kostspielig und die Masseausbeute ist gering.

Es hat eich ganz überraschend gezeigt, daß man die . Schwierigkeiten bei der SauerstoffaufSchließung von Holz, vorzugsweise H&tkschnitzelhoLzstoff, vermeiden kann, wenn man das Holziaaterial während des Ablaufes der Aufschließung kontiuierlicft oder intermittierend einer Behandlung aussetzt, die an der Oberfläche dep Heizmaterials ganz oder teilweise freigelegte Fasern ablöst, worauf die Fasern die Aufschlußapparatur in Flüssigkextssuspension verlassen, wfjirend zurückbleibendes, teilweise aufgeschlossenes Holzmcceixal weiter mit Saueiatoff ur*. Alkali aufgeschlossen wird. Die für sin Verfahren nach der vorliegenden Erfindung in erster Linie als kennzeichnend anzusehenden 'Merkmale sind im kennzeichnenden Teil des nachfolgenden Patentanspruches 1 angegeben.

Das Verfahren kann sowohl bei kontinuierlicher als auch bei satzweiser Aufschließung von Holz angewendet werden und die zum Ablösen der Fasern vorgenommene Behandlung kann wehrend der gesamten Aufschließung vor sich gehen. Bei den meisten Ausführungsformen ist es jedoch vorteilhafter, wenn die Behandlung erst begonnen wird, nachdem das Holz an der Oberfläche des HoIznaterials aufgeschlossen worden ist, z.B. nachdem die Aufschliessung bereits eine Zeit gedauert hat, die 20 bis 50 % der gesamten erforderlichen AufSchließungszeit entspricht.

Die Behandlung zum Ablösen der Fasern kann erfolger,

indem das Holzmaterial, welches vorzugsweise aus Hackschnitzelholzstoff besteht, mit einer Flüssigkeit behandelt wird, die

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mit solcher Kraft gegen das Holz gespritzt wird, daß !Fasern vorzugsweise von der Oberfläche des Materials abgelöst werden· Die erhaltene Fasersuspension wird darauf aus der Aufschließungsapparatur entweder direkt abgeführt oder nachdem sie in diese rückzirkuliert worden ist. Ger.äß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Flüssigkeit mit solcher Kraft durch ein Bett des EoIzmaterials gepreßt, daß Fasern, welche durch die Aufschließur^ ganz ode ? teilweise freigelegt worden sind, vom Holziuaterial abgelöst weiden. Die bei diesen hydraulischen Verfahren zur Ablösung CiRr Fasern verwendete T'lüssigkeit wird mit Vorteil von eier Aufschlußflüssigkuit au.° der Sauc^stoff-Alkalibehandlung gebildet. Ur ist auch möglich, daueren eine Ablösung von Fasern zu bewirken, daß Gas, vorzugsweise Sauerstoff unter Überdruck ge^en das Holzmaterial oder durch ein Bett desselben geblasen wird. Dies geschieht zweckmäßigerweise in Anwesenheit einer Aufschlußflüssigkeit. Die erhaltene Fasersuspension wird cub der Aufcchlifcßunfisappaiatur abgeführt.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, eine g"¹ eichzeitige Behandlung vcn Holzmaterial sowohl mit Flüssigkeit als auch mit Gas vorzunehmen. Die Behandlung erfolgt zweckmäßigerweise während sich teilweise aufgeschlossenes Holzmaterial in einem Bett befindet. Gleichgültig, ob man lediglich Flüssigkeit, lediglich Gas oder beides anwendet, kann die Betthöhe vorteilhafterweise zwischen 0,5 und 5 Meter betragen» Auch größere oder kleinere Dimensionen können jedoch infrage kommen. Die Behandlung soll so kräftig sein, daß das Hackschnitzelbett aufgelockert wird und daß die Schnitzelstücke zur Bewegung gebracht werden.

Anstelle einer Behandlung mit Flüssigkeit und/oder Gae

kann das Holzmaterial einer milden Behandlung mit mechanischen

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Vorrichtungen ausgesetzt werden, so daß die Fasern abgelöst werden. Man kann diese Methode mit Vorteil mit der Behandlung mit Gas und/oder Flüssigkeit gemäß dem oben Beschriebenen kombinieren. Die mechanischen Vorrichtungen können aus Stiftreibern mit Rührwerken versehenen Trögen oder Behältern bestehen, die das teilweise aufgeschlossene Holzmaterial so bearbeiten _% daß die Fasern abgelöst werden. Alternativ oder zusätzlich können Pumpvorrichtungen, z.B Zentrifugalpumpen oder sogenannte Hochkonzentrationspumpen für MassebefÖrderung oder andere an sich bekannte Vorrichtungen zur Ao.-ösung der freigelegten Fasern vom nicht aufgeschlossenen oder schlecht aufgeschlossenen Holzmaterial vorgesehen werden.

Eine andere Methode, das Ablösen der Fasern gemäß der Erfindung zu bewirken, ist das Schaben. Das Hol^aaterial liegt zw°ckmäßigcrweise in Form von Hackschnitzel^ vor und durch geeignete Organe werden die Schnitzelstücke dazu gc^rachr, daß sie aneinander schaben. Dies keum z.B. dadurch erreicht werden, daß man eine rotierende AufSchließungsapparatur verwendet. Diese letztgenannte Methode ist besonders zweckmäßig bei satzweiser Aufsohließung. Diese auf Schaben basierenden Methoden zur Ablösun_o von Fasern können mit Vorteil mit einer oder mehreren der bereits genannten Behandlungsmethoden kombiniert werden.

Ein sehr wirksames Verfahren zur Ablösung der Fasern ist jenes durch Vibration, welche durch einen oder mehrere an geeigneten Stellen der AufSchließungsapparatur angebrachte Vibratoren erzeugt werden kann. Ein anderes zweckmäßiges Verfahren zur Ablösung von Fasern durch Vibration ist Jenes, bei dem man cas teilweise aufgeschlossene Material einen vibrierenden Tisch oder ein vibrierendes Sieb passieren läßt. Auch die

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Vibrationsverfahren können mit Vorteil mit äderen bereits erwähnten Verfahren zur Ablösung von Fasern während der Aufschließung oder aus dem teilweise gekochten Holzmaterial kombiniert werden.

Unabhängig davon, auf welche Weise die Fasern vom Holzmaterial abgelöst werden, sollen die Fasern die Aufschiießungsapparatur salbst in Flussigkeitssuspension verlassen, wobei mit dieser Apparatur gene Einrichtung gemeint is^ in der.die Aufschließung mit Sauerstoff und Alkali stattfindet,' bzw. jene Zone oder Zonen einer Vorrichtung gemeint sind, in weichen eine solche AufSchließung erfolgt. Dabei gewinnt men den Vor- teil, daß abgelöste Fasern einem unnötigen Abbau χα dev Aufschlußflüssigkeit oder mit Sauerstoff entgehen, jedoch überraschenderweise auch andere Vorteile, welche gegenwärtig nicht vollständig erklärt werden können. Es ist jedoch offenbar, daß die fortgesetzte Aufschließung des In der Auxschließungsapparatur verbleibenden Holzmaterialc - wahrscheinlich aufgrund mehrerer zusammenwirkender Faktoren - bedeutend erleichtert wird und daß überraschenderweise die Selektivität des ProzeCiies, die als Quotient zwischen den Geschwindigkeiten für die Delignifierung und für den Abbau der Zellulose definiert ist, bedeutend erhöht wird, dadurch daß freigelegte Fasern νθω Holzmaterial entfernt werden. .

Nachdem die Fasersuspension die Aufschließungsapparatur verlassen hat, sollen die abgeführten Fasern von der Auf-Schließungsflüssigkeit separiert werden,.was ohne oder nach absichtlicher Abkühlung der entnommenen Suspension geschehen kann. Die Trennung kann in einer oder mehreren Stufen unter Anwendung von an sich bekannten Vorrichtungen bzw. Kombinationen · von solchen erfolgen. Besonders zweckmäßig ist es, wenn in

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einer.Trennungsvorrichtung zuerst die aus der Auf Schließungsapparatur abgeführte Suspension in zwei oder mehrere Fraktionen mit verschiedenen Gehalten an Fasern aufgeteilt wird, zweckmäßigerweise in eine ganz oder im wesentlichen faserfreie Flüssigkeitßfraktion und eine faserreiche Fraktion. Di?se Aufteilung erfolgt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform durch Zentrifugaltrennung, zweckmäßigerweise durch Anwendung von Hydrozyklonen und/oder Separatoren oder andare kontinuierlich arbeitende Zentrifugen·

Um die Fasern oder ein Konzentrat von Fasern von der Suspension zu trennen, kann man auch Siebe oder FiI^4-Gr anwenden. Aus wärmetechnischen Gründen und aucl. um eine möglichst r&bcne Trennung zu erzielen, ist es in vielen Fällen zweckmäßig, bei der Trennung von Fasern oder einer faserreichen Fraktion aus der entnommenen Suspension eine hohe Temperatur zu halten. Es ist zweckmäßig, wenn bei der Aufteilung die '.temperatur der Fasersuspension höchstens 10° ö i.iedi*iger als $&δθ Temperatur gehalten wird, die die Suspension bei der Entnahme aus der Aufschließungsapparatur hatte.

Auch Irxotation und Sediment ierung im'Schwerkraftfeld können auf bekannte Weise ausgenützt werden, um die oben erwähnte Aufteilung zu erreichen oder als ein Glied in dieser Aufteilung zu dienen. Besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Suspension in einer Batterie von Hydrozyklonen, die bei einer nahe der Temperatur der Aufschließungsflüssigkeit liegenden Temperatur arbeiten, in eine faserreiche und eine faserarme oder faserfreie Suspension aufzuteilen. Die faserreiche Suspension wird darauf einer weiteren Trennung in einer oder mehreren Stufen "unterworfen, so daß die Fasern abgeschieden werden. Dies kann auf an sich bekannte Weise,z.B. durch Siebung und Filtrierung

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geschehen, wobei wenigstens die letzte Stufe vorteilhafterweiße durchgeführt werden kann, nachdem die Temperatur gesenkt worden ist.vDie Absenkung kann zweckmäßigerweise auf z.B. 60 bis 90 O erfolgen, so daß die Trennung ohne Nachteil bei Atmosphär3ndruck geschehen kann.

Die abgetrennte ganz oder im wesentlichen faserfreie Flüssigkeit sfraktion wird normalerweise als AufSchließungsflüssigkeit bei der dauerst of f~Alka.lic-.uf Schließung ausgenützt. Die Flüssigkeit kann somit zur gleichen AufSchließung rückgfcführt werden, von der &le entnommen worden ist, oder sie kann bei einem anderen Satz oder in einer anderen Adfschliekungsapparatur angewendet werden. Sie ~ann auch als Behandlunfisflüssigkeit bei hydraulischer Behandlung von Holzmaterial zur Ablösung von Fasern gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Nach der Abtrennung von Fasern, jedoch bevor die Flüssigkeit wieder der SauerstoffaufscMießung zugeführt wird, kann es zweckmäßig sein, die Flüssigkeit einer Erhitzung auf eine Tempe-, ratur zu unterwerfen, die höher ist als die während der Aufschließung herrschende. Im Zusammenhang damit ist es zweckmäßig, die Flüssigkeit in enger Berührung mit Sauerstoff oder Luft zu halten, gegebenenfalls in Anwesenheit eines Katalysators, der die Zerstörung von leiontoxydierter Substanz beschleunigt.

Wie bereits erwähnt, wird das Holzmaterial vorzugsweise von Hackschnitzeln gebildet, doch können auch Späne und Splitter verwendet werden. Sowohl bei Nadelholz als auch bei Laubholz weist das Verfahren im Vergleich mit bisher bekannten Methoden große Vorteile auf. Besonders günstige Resultate sind bei Laubholz,

oo _

_» z.B. Birke, Jispe und Buche erzielt worden. Das Verfahren kann

*-» mit Vorteil mit Holz durchgeführt werden, das vor der Auf- ^ Schließung mit Sauerstoff und Alkali einer chemischen Vorbehandlung mit Säure, neutralen und/oder alkalischen V/asserlösungen

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unterworfen worden ist. Die Vorbehandlung erfolgt zweckmäßigerweise bei erhöhter Temperatur, z.B. bei 100 bis 200° O, so daß man wenigstens eine teilweise Deazetylierung des Holzes erhält. Die Behandlung In saurem Medium mit Säurezusatz oder lediglich Wasser kann mit Vorteil angewendet werden, wenn man Massen mit geringem Gehalt an Hemizellulose, d.h. Massen mit verhältnismäßig niedriger Ausbeute, herzustellen wünscht.

Bei der Herstellung von Papiermassen mit relativ hoher Ausbeute, z.B. 50 bis 70 kg ungebleichte Masse auf 100 kg trockenes Holz, ist es besonders zweckmäßig, wenn dat: HolzmaterD.al mit einer basisches Neutralisationsmittel enthaltenden Flüssigkeit bei einer Temperatur von 120 bis 200° C, vorzugsweise 130 bio .180° 0, vorbehandelt wird. Als basisches Neutralisationsmittel kann man die gleichen Chemikalien verwenden, die im Zusammenhang mit der Sauerstoff-Alkaliaufschließang gen&nnt worden sind. Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von Natriumhydrogenkarbonat erwiesen, jedoch heben auch lTp.triumkarbono-c oder Mischungen dieser Karbonate außerordentliche Resultate ergeben. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, sich bildendes Kohlendioxyd während des Ablaufes der Vorbehandlung abzugasen. Die Reaktionszeit während der Vorbehandiong wird zweckmäßigerweise so angepaßt, daß das zugesetzte Alkali nicht ganz verbraucht wird, sondern daß die Lösung eine gewisse Pufferwirkung hat, so daß saure Hydrolyse vermieden wird soweit diese nicht besonders erwünscht ist. Ein Zusatz von 5 bis 50 Gewichtsprozent Natriumhydrogenkarbonat auf das Trockengewicht des Holzes gerechnet , sowie eine Behandlungszeit von 0,5 bis 4 Stunden bei 120 bis 180° C sind besonders zu empfehlen. Durch die Vorbehandlung wird die Hackschnitzelmasse oft dunkelbraun oder schwarz, doch verschwindet die Farbe rasch bei der nachfolgenden Säuerstoff-

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AlkaliaufSchließung. In Kombination mit dem im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahren bringt diese Vorbehandlung überraschende Vorteile mit sich, was die Selektivität der Delignifierung anbelangt, und führt außerdem zu einer beträchtlichen Verkürzung der 7?it für die Sauerstoff-AlkaliaufSchließung. Bei der Zubereitung von Vorbehandlungsflüssigkeit kann man mit Vorteil Aufschließungsflüssigkeit von der Sauerstoff-AlkaliaufSchließung -verwenden, die am Schluß oder während des Kochvorganges, entnommen worden ist.

Die SauerstoffaufSchließung kann z.B. mit Natriumhydroxyd alρ aktives Alkali bei einem pH-Wert von mehr als IO durchgeführt «orden, v*o'jfci es vorteilhaft ist, aktives Alkali je nach dessen Verbrauch zuzusetzen. Für .die meisten Holzarten und Massequalitäten ist es jedoch vorteilhafter, den pH-Wert während des Hauptteils der Aufschüttung mit Sauerstoff innerhalb.dta Intervalles von 6,5 bis 10 zu halten. Bei der Herstellung von Papiermassen aus Laubholz hat es sich gezeigt, daß noch bessere ^tärktdaten erhalten werden, wenn der pH-Wert innerhalb des Intervalles von 7 bis 9 liegt. Auch in diesem Fall ist es zweckmäßig, aktives Alkali je nach.dessen Verbrauch von Band zuzusetzen. Als aktives Alkali wird vorzugsweise Natriumkarbonat und/oder Natrium hydrogen Karbonat und Mischungen derselben verwendet. Das entwickelte Kohlendioxyd bremst die Reaktion, indem es zu einer pH-Senkung beiträgt. Das Kohlendioxyd soll deshalb normalerweise entfernt werden, z.B. durch Ausschwitzen zusammen mit Sauerstoff,·, durch Absorption, Abkühlung oder gemäß anderen bekannten Methoden. .

Die SauerstoffaufSchließung kann bei einer Temperatur von 100 bis 180° C durchgeführt werden. Bei der unteren Temperaturgrenze sind jedoch allzu lange Reaktionszeiten erforderlich, als daß der Prozeß wirtschaftlich wäre. Bei 180° G ist die

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Selektivität verhältnismäßig schlecht. Es ist deshalb vorteilhaft, wenn die Temperatur während des Hauptteils der Sauerstoffaufschließung innerhalb des Intervalles von 120 bis 160° C gehalten wird. Innerhalb des Temperaturbereiches von 135 bis 150° 0 werden sowohl eine verhältnismäßig rasche Reaktion als auch eine sehr gute Selektivität erhalten. Für die meisten Heizmaterialien und Massetyperi kann dieser Bereich als optimal angesehen werden.

Es hat sich gezeigt, d?.ß bei Anwendung eines hoher Partialdruckes im Hinblick auf uon Sauerstoff, eine verbesserte Selektivität erhalten wird. Wirtschaftliche Gründe und Sicherheiosrisken setzen eine obere Grenze, deren Lage z.B. von der Rohware und Materialproben abhängt. Normalerweise kann man innerhalb des Intervalles von 1 bis 300 bar arbeiten, jedoch kommt in der Praxis am ehesten das Intervall von 5 bis 100 bar infrage. Das optimale Druckinter.all liegt in vielen Fällen bei TO bis 5^ bar und sehr oft bei 20 bis 4° bar«

Die ungebleichte Masse weist eine große Helligkeit auf. Bei Massen aus Birke wird eine Helligkeit von 52 i> gumäß SCAN bei einer Kapp<*zahl · von 15 und einer Gesamtausbeute von 58 % erhalten. Bei einer Kappazahl vor 8 war die Ausbeute 56 % und die Helligkeit 61 # gemäß SCAN. Bei Nadelhölzern wurde e^ne Helligkeit von 50 # bei einer Kappazahl von 19 und einer Ausbeute von 54- Gewichtsprozent erhalten.

Die Massen können ohne Bleichung direkt verwendet werden und werden dann fast mit halbgebleichter Süfatmasse und ungebleichter Sulfitmasse vergleichbar und können diese für verschiedene Anwendungsgebiete ersetzen.

Die Massen können auch mit bekannten Bleichmitteln und Kombinationen von bekannten Bleichmitteln, wie Chlor, Chlcrdioxyd, Hypochlorit, Chlormonacyd^Eeroxyd, Sauerstoff und

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Mischungen derselben gebleicht werden, .

Das Verfahren ist besonders zweckmäßig bei kontinuierlicher Herstellung von Holzzellulose, weil man durch die kontinuierliche Abführung der ft-rtig aufgeschlossenen Fase/τη eine optimale Ausnutzung des ganzen Volumens der Apparatur erhält. Bei satzweiser Aufschließung kann es zwecks möglichst wirksamer Ausnutzung der Apparatur zweckmäßig sein, die Säuerst off auf Schließung abzubrechen, während noch eine gewisse Menge an teilwei^j aufgeschlossenen Hackschnitzeln vorhanden ist (z.B. 5 bis 10 Gewichtsprozent des Holzmaterials) und dieses teilweise aufgeschlossene Material separat zu Masse mit freicolegten ^pc.jern umzuwandeln, z.B. durch separate Säuerstoffaufsehließung, gegebenenfalls nach einer mechanischen Behandlung des Materials.

Beispiel

Technische Birkenhackschnitzel werden einer Vorbehandlung mit 20 Gewichtsprozent Natriumhydrogenkarbonat bei 160° C wahrend zwei Stunden unterworfen, wobei das Verhältnis Holz : Flüssigkeit 1 : 5 (kg pro dnr) beträgt. Die Behancü.ung erfolgt in einem Autoklaven. Der Druck in diesem wird jede halbe Stunde auf nahezu At:nosphprendruck abgesenkt, um ausgetriebenes- KoMendioxyd zu entfernen. Während der Vorbehandlung erfolgt u.a. Entazetylierung sowie ein Abbau von leichtlöslicher Hemizellulose. Die Ausbeute nach dieser Behandlung ist 85 % des Trockengewicltes des Holzes und die Schnitzelstücke sind schwarz.

Darauf wird die SauerstoffaufSchließung in einem Autoklaven vorgenommen, in welchem eine zirkulierende Aufschließungsflüssigkeit, <?ie aus Natriumhydrogenkarbonat ' zubereitet ist, über die Hackschnitzel gesprüht wird. Das Verhältnis Hole, : Flüssigkeit beträgt 1 : 14^ Der Sauers±of_fdruck beträgt 9 bar und die

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Temperatur 140° 0. Während des Ablaufes der Aufschließung wird gesättigte Natriumhydrogenkarbonatlösung zugeführt und gebildetes Kohlendioxyd kontinuierlich abgeführt, so daß der pH-Wert an der gekühlten (20° C) Aufschli eßungsflüssigkeit gemesser 7»5 bis 8 beträgt. Die Menge an zugesetztem Natriumwasserstoffkarbonat beträgt 1,8 Gewichtsprozent zu Beginn der Aufschließung und 12 # während des Ablaufes der Aufschließung, gerechnet auf das Trockengewicht des eingesetzten Holzer,. Nach 3 Stunden wird die Aufschließungsflüssigkeit von unten durch ein Bett aus teilweise aufgeschlossenen Hackschnitzeln mx-fc solcher Geschwindigkeit hindurchgepreßt, daß das Hackschnitzel-Latt ?n E^'vfcgung kommt. Durch die Aufschließung freigelegte Fasern v/erden dabei von den Hackschnitzeln abgelöst und als eine Suspension in der Auf Schließungsflüssigkeit erhalten, Vielehe kontinuierlich eint Ba-cterie von Hydrozyklonen zur Aufteilung der Suspension in eine fr.serar^e und eine faserreiche Fraktion ptiösiei-t. Die eintretende Suspension hat eine Massekonzeztration von 0,5 Gewichtsprozent und die faserreiche Fraktion von 1,5 Gewichtsprozent. Die faserarme Fraktion wird mittels einer Zentrifugalpumpe zur Aufschließungsvorrichtung zurückgeführt und zirkuliert von unten nach oben durch das Bett. Diese hydraulische Behandlung des Hackschnitzelbettes daueTt 10 Minuten, während welcher Zeit sich die Aufschiießungsapparatur zweckmäßigerweise unter Sauerstoffdruck befindet. Die faserreiche Fraktion passiert einen unter Druck arbeitenden Entwässerer. Das erhaltene FiItrat wird zur AufSchließungsapparatur zurückgeführt. Die Masse wird gewaschen. Das Einpressen von Aufschließungsflüssigkeit und die Separationen gemäß Obenstehendem werden mit Intervallen von 30 Minuten wiederholt bis eine totale

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AufSchließungszeit von 5»5 Stunden erreicht worden ist. Der Druck wird dabei gesenkt und restliche Masse sowie teilweise aufgeschlossenes Holz ausgeblasen. Die Masse wird gesiebt und gewaschen. Die teilweise aufgeschlossenen Hackschnitzel werden einer fortgesetzten Säuerst off auf Schließung unterworfen." _;

Laboratoriumsversuche mit technischen Birkenhackschnitzeln, bei welchen diese Bedingungen simuliert wurden, zeigten, daß nach einor SauersteffaufF'ihließung während 3 Stunden 26,5 Gewichtsprozent des ursprünglichen Holzes als Hasse in Saspension erhalten wurde, während 42,9 % ^Is unvollständig aufgeschlossene Hackschnitzel vorlagen. Nach 3»5 Stuude.n waren die entsprechen— den Ziffern ?8,9 und 3OiC- Die Viskosität der aus der Suspension gewonnenen Masse betrug 910 cnr/g gemäß SGAU. Die Menge an. alkaliresistenter Masse, bestimmt in 5 # NaOH gemäß SCAN (K>-V/ert), war 68,^ Gewichtsprozent, und die Viskosität der alkaliresistenten Mat.se betrug 1268 cmVg- ■

Am Ende der Xocnzeit (d.h. nach einer totalen Kochzeit von 5>5 Stunden) betrug die totale Ausbeute pn gesiebter Masse 5^,9 ¹P. Die Viskosität der !lasse betrug 880 cnrVg- Der R5-Wert war 70,0 und die Viskosität der alkaliresistenten Masse betrug 1200 cnr/g. Außerdem wurden 6,2 % an teilweise aufgeschlossenen Hackschnrczeln erhalten, gerechnet auf das ursprünglich trockene Holz. Nach getrennter SauerstoffaufSchließung dieser teilweise aufgeschlossenen Hackschnitzeln während 2 Stunden wurden weitere 3 % gesiebte Masse gewonnen. Die totale Masseausbeute betrug somit 57»9 Gewichtsprozent auf das trockene technische geschnitzelte Birkenholz gerechnet. Die Ergebnisse aus den Bestimmungen der Viskosität der mit 5 # NaOH extrahierten Masse zeigen, daß das Verfahren zu einem geringen Angriff der Zellulosemoleküle im Vergleich mit anderen Methoden für Sauerstoff-

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aufschließung führt.

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Patentansprüche:

fly Verfahren bei der Aufschließimg von Holz, vorzugsweise Holzhackschnitzel, mit einem Säure enthaltenden Gas und einer Alkali enthaltenden AufSchließungsflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß das Holzmaterial während der ganzen, oder eiaem Teil der Aufschüttung so behandelt v/ird, daß in der Aufschließungsflüssigkeit befindliche oder an der Oberfläche des Kolzmat^rials vorhandene ganz oder teilweise freigelegte Pasern in !flüssigkeit s susper ^ J on zum Verlassen des Holzmaterials und der Auf— Schließungsapparatur gebracht werden und daß das von freigelegten Fasern befreite Holz^aterial einer fortgesetzten AufSchließung mit Säure enthaltendem Gas und Alkali enthaltender AufscnliePungsfliiccigkv.it unterworfen wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet', daß das Holzmateria], mit einer Flüssigkeit behandelt wird, die unter überdruck gegen das Holzmaterial gespritzt wixo. und dabei d?.e genannten Pasern ablöst, worauf die erhaltene Fasersuspension aus der Aufscblr.eßunsaapparatur abgeführt wird.

3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß Flüssigkeit durch ein Bett aus Holzmaterial auf solche Weise hindurchgepreßt wird, daß die Fasern abgelöst werden, worauf die erhaltene Fasersuspension aus der AufSchließungsapparatur abgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Patentansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit von einer Aufschließungsflüssigkeit gebildet wird.

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5. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Holzmaterial mit einem Gas behandelt wird, das unter Überdruck gegen das Holzmaterial geblasen wird und dabei die genannten Pasern ablöst, worauf die erhaltene Fasersuspension aus der AufSchließungsapparatur abgeführt wird.

6. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gas durch ein Bett aus Holzmaterial auf solche Weise hindurchgepreßt wird, daß die genannten Fasern abgelöst werden, worauf die erhaltene Fasersuspension aus der Aufscnließungsapparatur abgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Patentansprüche ^ bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Behänd¹ ung mit eine:.. Säure Gi/ü~ haltenden Gas erfolgt.-

8. Verfahren nach einem der Patentansprüche 2 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß d^s Holzintiterial sowohl mit Flüssigkeit fs auch mit Gas behandelt wird.

9. Verfahren nach einem der Patentansprüche i bib 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Holzmaterial einer milden Behandlung mit mechanischen Vorrichtungen ausgesetzt wird, so daß die Fasern abgelöst werden, worauf aie erhaltene Fasersuspension aus der Aufschließungsppparatur abgeführt wird.

10. Verfahren n".ch einem dc*r Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Holzmaterial in Form von Hackßchnitzeln oder Spänen vorliegt und daß diese dazu gebracht werden aneinander zu schaben, so daß die genannten Fasern abgelöst werden, worauf die erhaltene Fasersuspension aus der Aufschließungsapparatur abgeführt wird.

11. Verfahren nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaben durch Rotation der AufSchließungsapparatur bewirkt v/ird.

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12. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Holzmaterial einer vibrierenden Behandlung ausgesetzt wird, so daß die genannten Fasern abgelöst werden, worauf die erhaltene Fasersuspension aus der Aufschließungsappar^tur abgeführt wird.

15. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der AufSchließungsapparatur abgeführte Faseruspension in einer Trennvorrichtung in eine· ganz oder im wesentlichen faserfreie Flüssigkeitsfraktion und eine , fas^rreiche Fraktion aufgeteilt wird.

14. Verfahren nach Patentanspruch 13» dadurch gekennzeich-· r.~t, daß difc Aufteilung durch Zentrifugalseparierung erfolgt.

15. Verfahren nach Patentanspruch^, dadurch gekennzeich-. net, daß die Aufteilung durch Siebung oder Filtrierung erfolgt·

16. Verfahren nach einem der Patentansprüche 15 bis 15» dauurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Fasersuspension bei der Aufteilung höchstens 10° C niedriger als die Temporatur der· Fasersuspension bei der Entnahme aus der Aufschließungsapparatur gehalten wird.

17. Verfahren nach einem der Patentansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die ganz oder im wesentlichen frserfreie Flüssigkeitsfraktion als Aufschließungsflüssigkeit bei der SauerstoffaufSchließung ausgenützt wird.

18. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1$ bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die ganz oder im wesentliehen faserfreie Flüssigkeitsfraktion als Behandlungsflüssigkeit gemäß Patentanspruch 2, 3, 8, 9» 10, 11 und 12 ausgenützt wird.

19. Verfahren nach einem der Patentansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die faserreiche Fraktion abgekühlt wird und daß Fasern und Flüssigkeit nach bekannten Methoden ge-

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trennt werdeii·

20· Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Holzmaterial vor der Sauerstoffauf Schließung einer Vorbehandlung mit einer sauren, neutralen oder alkalischen Vasserlösung unterworfen wird.

21· Verfahren nach Patentanspruch 20, dadurch gekennzeichnet," daß das Holzmaterial mit einen, einem basischen ITeutralisationsmittel enthaltenden Flüssigkeit bei einer Temperatar von 120 bis 200³G vorbehandelt wird.

22· Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert während des Hauptteils der Sauerstoff auf Schließung innerhalb des Intervalles 6,5 bi.«=· 10, vorzugsweise 7 bis 9» gehalten wird.

23· ¥erfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur während los Eaupi;-teils der Satierstoffaufschließrjng innerhalb des Intervalles von 120 bis 160° ö, vorzugsweise 135 bis 150° C, gehalten wixxL.

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