DE257993C

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Publication number: DE257993C
Application number: DENDAT257993D
Authority: DE
Publication date: 1900-01-01

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

#Patentschrift

-M 257993 KLASSE 53 g. GRUPPE

BELA DORNER in BUDAPEST.

für die Papierfabrikation.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. April 1911 ab.

Der Maisstengel, das Maisstroh (nebst den Blättern) besitzt einen gewissen Futterwert; durch Untersuchungen wurde jedoch festgestellt, daß dieser Futterwert so gering ist, daß das Maisstroh allein selbst dann nicht als Futter verwendet werden kann, wenn die Tiere keine Arbeit leisten und es sich nur darum handelt, ihr Gewicht aufrecht zu erhalten, denn wenn die Tiere damit gefüttert

ίο werden, magern sie ab. Den Grund bildet die Zusammensetzung des Maisstrohs. Der große Zellulosegehalt des Strohs, der 30 bis 35 Prozent beträgt, setzt den Wert des Futtermittels herab, da die Zellulose wohl durch die Wiederkäuer verdaut werden kann, die Verdauungsarbeit ist aber größer als der Nährwert der Zellulose. Die übrigen wesentlichen Bestandteile des Maisstengels, Maisstrohs, sind die Pentosane sowie die inkrustierenden Stoffe, die weder Pentosane noch Zellulose sind.

Es sind bereits Verfahren vorgeschlagen worden, um aus der bei der Zellulosefabrikation entstehenden Digestionsflüssigkeit die im Stroh enthaltenen Nährstoffe für Futterzwecke zu gewinnen; hierbei wurden die nach dem Aufschließen der Zellulose in der alkalischen Digestionsflüssigkeit enthaltenen organischen Stoffe durch Schwefelsäure ausgeschieden. Bei diesem Verfahren wird ein Nebenprodukt der Zellulosefabrikation verwendet, wodurch das Verfahren unwirtschaftlich wird, da eine wirtschaftliche Herstellung von Zellulose insbesondere aus Stroh nur dann möglich ist, wenn die Lauge regeneriert wird. Nach diesem Verfahren kann aber auch kein gutes Futtermittel erhalten werden, da dieses unter den bei der Zellulosefabrikation üblichen hohen Drucken unter Benutzung konzentrierter Lauge extrahiert und mit Schwefelsäure abgeschieden worden ist.

Das vorliegende Verfahren besteht im Wesen darin, daß das vorzerfaserte Maisstroh selbst zunächst unter Anwendung von Druck mit einer verdünnten Säure und dann nach Entfernung der extrahierten Stoffe mit einer schwach alkalischen Flüssigkeit ebenfalls unter Druck bis zur Extraktion aller wertvollen Stoffe behandelt wird, worauf die erhaltenen Lösungen getrennt eingedampft und dann vermengt werden.

Im Sinne des vorliegenden Verfahrens wird also die zum Futter ungeeignete Zellulose vom Maisstroh derart getrennt, daß wertvolle Futtermittel gewonnen werden und die Zellulose zu Papier verarbeitet werden kann. Um diesen doppelten Zweck erreichen zu können, muß aber das Maisstroh besonderen Verarbeitungsmaßnahmen unterworfen werden, die bei der Zellulosefabrikation sonst nicht vorgenommen werden.

Die als Futtermittel geeigneten inkrustierenden Stoffe, das Pentosan, Gummi u. dgl., sind in Wasser nicht oder nur in ganz geringem Maße (5 bis 7 Prozent) löslich. Die Benut-

zung von Mineralsäuren als Lösungsmittel ist unzweckmäßig, da sie die Zellulose zum Teil in Oxyzellulose umwandeln, die leicht zerstaubt und daher zur Papierfabrikation ungeeignet ist. Es müssen also schwächere Säuren verwendet werden; dies allein genügt aber nicht, da die zwischen den Zellwänden befindlichen Stoffe mit diesen schwachen Säuren kolloidale Lösungen bilden, denen gegenüber

ίο die Zellulosefasern als Filter wirken, das die wertvollen Futterstoffe nicht durchläßt. Die Stengel müssen deshalb zunächst einer Vorbehandlung unterworfen werden. Zu diesem Zweck wird das gehäckselte Material in Wasser eingeweicht und in Rohzerfaserungsvorrichtungen (Raffineuren) zerfasert. Das zum Einweichen benutzte Wasser wird abgesondert und später zum Auslösen benutzt.

Aus dem zerfaserten Material wird der für Futterzwecke wertvolle Stoff dann derart extrahiert, daß der feine, nockenartige Häcksel in einen Kessel gestopft und mit einer schwachen Säure, z. B. mit sehr verdünnter (0,2 bis 0,4 prozentiger) Essigsäure, bei mäßigem Druck (bis zu 3,8 Atmosphären) mehrere Stunden lang gekocht wird. Zweckmäßig werden hierzu mehrere Kessel verwendet, und zwar derart, daß die Kessel hintereinander geschaltet sind, so daß die in dem einen Kessel benutzte Flüssigkeit in den nächsten Kessel tritt, also nach dem Gegenstromprinzip gearbeitet wird. Auf diese Weise können 17 bis 18 Prozent des Stengels extrahiert werden. Nach dem Kochen mit Essigsäure wird die Flüssigkeit abgelassen, der Kessel mit konzentriertem Kalkwasser angefüllt und der Druck in demselben wieder mäßig erhöht. Nach kurzer Zeit neutralisiert sich das Kalkwasser. Da die Flüssigkeit schwach basisch sein muß, wird in den Kessel entweder weiter konzentrierte Kalkmilch hineingepreßt, oder man stellt im Kessel eine schwach alkalische Lösung, z. B. verdünnte Sodalösung (etwa 0,2 prozentig) oder Natriumhydroxydlösung (etwa 0,1 prozentig) her, was zweckmäßig in der Weise geschieht, daß konzentrierte Laugenlösung in kleinen Portionen in den Kessel gedrückt und mit dem Kesselinhalt verrührt wird. Dies wird so lange fortgesetzt, bis die Neutralisation der Lauge nur noch ganz langsam erfolgt.

Nach Ablassen der Lösung bleibt ein Stoff im Kessel zurück, dessen Zellulosegehalt relativ erhöht ist, während sein Volumen auf etwa ¹Z₈ bis ¹Z₁₀ des ursprünglichen Volumens zurückgegangen ist. Das für Futterzwecke geeignete extrahierte Material beträgt 30 bis 35 Prozent des Maisstengels (auf Trockensubstanz berechnet).

Die beiden extrahierten Lösungen werden gesondert eingedampft. Die beim Eindampfen der mit Essigsäure gewonnenen Lösung abgehenden Essigsäuredämpfe werden über Kalkpulver geleitet, um die Essigsäure zurückzugewinnen. Die beiden bis zu Sirupdicke eingedampften Stoffe werden nunmehr vereinigt und mit fein geschroteten Maisstengeln vermischt, die die Flüssigkeit aufsaugen. Das etwa 20 Prozent Feuchtigkeit enthaltende sirupartige Futter nimmt feste Gestalt an und kann in Säcken gelagert werden. Das Material ist nach Griff, Aussehen, Geruch und chemischer Zusammensetzung zur Fütterung geeignet.

Im Kessel bleibt ein Material zurück, das sich vorzüglich zur Herstellung von Zellulose eignet, da die für die Papierfabrikation wertlosen Stoffe größtenteils extrahiert wurden. Zur Herstellung der Zellulose sind also wesentlich weniger Chemikalien notwendig. So kann zur Aufschließung der Zellulose verdünnteres Natriumhydroxyd (Na O H) als sonst verwendet werden. Auch die mechanische Arbeit zum Auflösen der Faserbündel zu Elementarfasern ist wesentlich geringer, da die Maisstengel bereits roh gefasert waren. Bei der üblichen Zelluloseherstellung bilden diejenigen Stoffe, die nicht Zellulose sind, mit der zum Aufschließen benutzten Lauge ein dunkelbraunes Material, das auch die Zellulose färbt, also ein kostspieliges Bleichen erforderlich macht. Auch diese Kosten werden bei dem den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden Verfahren vermindert, d. h. die Menge des zu benutzenden Chlorkalkes wird geringer. Da das Volumen des Materials stark (auf etwa ¹Z₈ bis ¹Z₁₀) herabgesetzt wurde, können die Abmessungen der Aufschließkessel kleiner sein; es braucht weniger Wasser erwärmt zu werden und es wird eine Ersparnis an Heizmaterial erzielt.

Bevor man jedoch das zellulosehaltige Material nach der Extraktion in den Zelluloseaufschließkessel füllt, muß dasselbe von einem zur weiteren Verarbeitung ungeeigneten Bestandteil, der Parenchymzellulose, befreit werden. Diese bildet hauptsächlich das Mark des Maisstengels und wird bei der Grobzerfaserung zu einem griesartigen Material zerquetscht, das zur Papierfabrikation gänzlich ungeeignet ist. Die Parenchymzellulose wird derart entfernt, daß der aus dem Futteraufschließkessel entfernte Häcksel mit Wasser auf ein bewegtes Sieb gebracht wird, durch dessen Maschen die staubartige, amorphe Parenchymzellulose samt dem Wasser hindurchgeht, während die zur Weiterbearbeitung geeignete Zellulose auf dem Sieb weitergeführt wird. Das die Parenchymzellulose enthaltende Wasser wird dann auf ein engmaschiges Sieb gebracht und von der Parenchymzellulose, die gesammelt werden kann, getrennt.

Das beschriebene Verfahren ist besonders für gereiftes Maisstroh geeignet.

Claims

Patent-Ansprüche:
ι. Verfahren zur Herstellung eines Futtermittels aus gereiftem Maisstroh (Maisstengel samt Blättern) unter gleichzeitiger Gewinnung von Zellulose für die Papierfabrikation, dadurch gekennzeichnet, daß das verhältnismäßig grob zerfaserte Maisstroh zunächst unter Anwendung von Druck mit einer verdünnten Säure und dann nach Entfernung der extrahierten Stoffe mit einer schwach alkalischen Flüssigkeit ebenfalls unter Druck bis zur Extraktion aller wertvollen Futterstoffe behandelt wird, worauf die erhaltenen Lösungen getrennt eingedampft und dann vermengt werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil der Extraktion mit verdünnter Essigsäure und der zweite Teil mit einer schwachen Sodaoder Natriumhydroxydlösung durchgeführt wird.