DE270458C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 270458 KLASSE 55 ö. GRUPPE

BURDETT LOOMIS in HARTFORD, V. St. A.

Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Zellstoff aus Holz oder faserigem Pflanzenmaterial.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. Februar 1913 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung, um faseriges Rohmaterial, wie Pflanzen und Holz, auf Zellstoff zu verarbeiten, welcher zur Herstellung von Papier dienen kann. :

Das neue Verfahren besteht im wesentlichen darin, Holz oder Pflanzenmaterial in ökonomischer und schneller Weise in reinen Zellstoff unter Zuhilfenahme von Fettsäuren und anderen Lösungsmitteln zu bringen, welche aus dem Pflanzen- bzw. Holzmaterial gewonnen, in heißem Wasser aufgelöst werden und zusammen mit dem Pflanzenmaterial unmittelbar in dem Holländer zirkulieren, wobei gleichzeitig von dem Rohmaterial verschiedene wertvolle Bestandteile, wie harzige, gummiartige und öl enthaltende Materialien, getrennt und in einen Zustand übergeführt werden, bei dem sie in den verschiedenen Industriezweigen Verwendung finden können, so daß dadurch das ganze Verfahren sich äußerst vorteilhaft gestaltet.

Bei der zur Ausführung des neuen Verfahrens dienenden Vorrichtung kommt ein geschlossener Holländer und Extraktor zur Anwendung, bei dem das heiße Wasser oder ein Lösungsmittel zirkuliert, das Wasser oder die Flüssigkeit erhitzt wird, wasserhaltige Extrakte, wie gerbstoffhaltige und andere Säuren, flüchtige und andere öle, harzige und gummiartige Materialien von dem Holz- und Pflanzenmaterial getrennt werden, wodurch eine große Wirtschaftlichkeit des Verfahrens und der Vorrichtung und wertvolle Produkte erzielt werden. Die Zeichnung zeigt in

Fig. ι einen senkrechten Schnitt durch den geschlossenen Holländer und Extraktor.

Fig. 2 zeigt einen senkrechten Schnitt durch den Holländer und Extraktor sowie die abgeschlossenen Apparate, welche zur Ausübung des Verfahrens notwendig sind.

Gemäß Fig. 1 besteht die geschlossene Holländermaschine i, welche zweckmäßig aus Gußeisen hergestellt ist, aus dem unteren wagerechten Behälter 2, 2^b, den Endverbindungen 3, 4^a, einem Schneckenrohr 4, einem nach unten ragenden Teil 5 und aus Verbindungen, durch die eine Zirkulations- und Extraktionskammer für das Fasermaterial und die zur Behandlung herangezogene Flüssigkeit entsteht. Das eine Ende der Trommelkammer 2^a ist mit dem Behälter δ verbunden, der eine mit einem Deckel α geschlossene Öffnung besitzt. Das Endstück 3 hat einen Ausblasestutzen 3^α. An diesem Teil ist ein aufwärts gerichtetes Verbindungsstück 4^a angeschlossen, welches wiederum mit dem Schneckenrohr 4 verbunden ist. Alle Teile sind miteinander durch Flanschen fest verschraubt. Der Kasten 4^a hat oben eine durch einen Deckel 4* verschließbare Öffnung, ebenso eine Seitenöffnung, die durch eine Spurplatte 4^C verschlossen wird, die für das eine Ende der Welle 13 ein Spurlager 15 besitzt. Mit dem Schneckengehäuse 4 ist ein Winkelstück 6, das ein Mundstück 6^a trägt, verbunden. Das gerade nach unten gerichtete Verbindungsstück 5 stellt eine Verbindung zwischen dem Kasten 6 und dem unteren Eckstück 5^a her, welches ein Stützgestell 5* besitzt. Der Deckel 7 kann mit dem

Mundstück 6^a durch Schrauben η^α befestigt werden und ist mit einer Öse y^b ausgerüstet. Innerhalb des Mundstückes 6^a wird von einer Schulter 6^b eine Siebplatte ίο getragen. An dem Deckel 7 ist eine Stange 9 befestigt, welche in einen Flansch endet, an dem die Platte 10 befestigt ist, so daß diese Platte mit dem Deckel 7 entfernt werden kann. Das Mundstück ist ferner mit Abzweigrohren ausgerüstet.

In dem Rohr 4 ist eine auf einer Welle 13 sitzende Schnecke 12 untergebracht. Das untere Ende der Welle 13 ruht in dem Spurlager 15, während das obere Ende durch eine Stopfbuchse in der Platte 14 hindurchgeht. Auf die Welle 13 kann eine Riemenscheibe oder ein Zahnrad aufgekeilt werden. Das Endstück 5^a ist mit einem Rohrstutzen 16 versehen, mit dem ein Zirkulationsrohr 39 verbunden ist, das von dem oberen Teil einer Heizschlange 36 (Fig. 2) führt. In das Innere des Endstückes 5^a ragt ein Einspritzrohr 17, welches eine Verlängerung des Rohres 39 ist, hinein.

In der Kammer 2^a ist auf einer in Lagern 20 ruhenden Welle 19 eine Schlagtrommel 18 montiert. Unterhalb der Trommel 18 ist in einem Behälter eine verstellbare Platte 21 untergebracht, welche die bekannten Messer besitzt und durch eine Verstellvorrichtung 22, die in einem Behälter 23 untergebracht ist, bezüglieh der Trommel 18 verstellt werden kann. Eine Reinigungsöffnung 24 ist im unteren Teil des Trommelgehäuses vorgesehen. Die obere Wand des Trommelgehäuses 2" ist ungefähr entsprechend der Krümmung der Trommel gekrümmt, und zwar derart, daß sie an der Stelle 2^C sich am meisten der Trommel 18 nähert. Die Trommel 18 bewegt sich in der Richtung des angegebenen Pfeiles. Die Öffnung zwischen der oberen Wand und der Trommel erweitert sich von dem engen Schlitz 2^C nach der weiten Öffnung 2^d hin. Die Ausführungsform der oberen Wand dient dazu, um das faserige Material an einer Bewegung um die Trommel 18 zu verhindern.

Mit dem Stutzen 8 ist ein Wasser und Dampf führendes Rohr 8^a (Fig. 2), das ein Ventil b besitzt, verbunden, welches nach einer Expansions- und Ablagerungskammer 30, 30" führt, in deren oberes Ende eine Dampfleitung 31, welche ein Ventil c aufweist und zu einem Kondensator 32 führt, mündet.

Die Kammer 30, 30" weist eine solche Höhe und einen entsprechenden Durchmesser auf, daß die Dämpfe expandieren und die Flüssigkeit teilweise sich abkühlen kann, um dadurch eine Ablagerung des harzigen und gummiartigen Materials zu erleichtern. Der spitzzulaufende Boden endet in ein Rohr, welches ein Ventil g besitzt, um die gummiartigen und harzigen Materialien entfernen zu können. Eine Heizschlange 38 ist vorgesehen, um das gummiartige und harzige Material wieder flüssig zu machen, wenn es kalt und hart geworden ist. Ungefähr in der Mitte der Höhe der Kammer ist eine Trennkappe 33 angeordnet. Ein Auslaßrohr 34 mündet dicht unterhalb der Kappe 33 in die Kammer 30° hinein und ist mit einem Ventil e versehen. Über der Kappe 33 befindet sich eine Expansionskammer 30 für die Dämpfe und unterhalb derselben eine Ablagerungskammer 30". Die Kappe 33 wirkt als Deflektor und Trennvorrichtung, um die harzigen und gummiartigen Materialien zu einer Ablagerung in dem unteren Teil der Kammer 30" zu zwingen, während die zur Behandlung herangezogene Flüssigkeit nach oben fließt und von da nach der Zirkulationspumpe 35 geleitet wird. Eine Leitung 35^s verbindet die Pumpe 35 mit dem unteren Ende einer Reihe von Heizschlangen 36, die in einem Ofen 37 angeordnet sind. Diese Heizschlangen sind unter Zuhilfenahme von Krümmern h miteinander verbunden, welche durch die Wände des Ofens nach außen hinausragen. Im unteren Teil des Ofens 37 ist eine gelochte, bogenförmige Wand 37^Λ vorgesehen, welche die Gasflamme verteilen und das untere Ende der Heizschlangen schützen soll. Ein Feuerungsraum befindet sich unter der Wand. Zweckmäßig wird in dem Feuerungsraum Gas verbrannt, welches durch ein Rohr 40, das ein Ventil k' trägt, einem Brenner k zugeführt wird.

Um eine zufriedenstellende Erhitzung und Zirkulation der zur Behandlung herangezogenen Flüssigkeit durch den Apparat zu sichern, ist der Heizkörper so aufgestellt, daß sein oberes Ende sich unterhalb des Bodens der Maschine und des Extraktors 1 befindet. Der obere Teil der Heizschlangen ist mit einer Rückleitung 39 verbunden, welche gleichzeitig mit der Leitung 16, die nach dem unteren Teil der Maschine 1 führt, angeschlossen ist. Die Rohre 35^a und 39 sind mit Kontrollventilen f, f versehen. In das Mundstück 6^a mündet ein Wasserzuführungsrohr 41, das ein Ventil / besitzt, wobei diese Leitung auch an einen anderen Teil des Apparates angeschlossen sein könnte.

Ein zweiter Heizofen 42, welcher eine Gasheizschlange 44 aufweist, ist vorgesehen, um Gas zu erwärmen, wenn es notwendig ist, die Bestandteile in der Holländermaschine zu trocknen, nachdem · das Material mit einem Lösungsmittel behandelt worden ist. Ein Brenner 0 in dem Ofen 42 wird durch eine Gaszuführungsleitung 43, in die ein Ventil η eingeschaltet ist, gespeist. Mit der Heizschlange 44 steht durch das Rohr 45 und das Ventil ft der Gasbehälter 46 in Verbindung. Von der Heizschlange 44 führt eine Leitung 47 mit einem Ventil q nach dem unteren Teil der Maschine 1. Ein Auslaßrohr 50, welches ein Ventil t aufweist, steht mit dem Mundstück 6^a in Verbindung und führt nach einem zweiten Kondensator 56,

von dem eine Leitung 57 nach einem Exhaustor 58 geht. Der Kondensator 56 ist mit einem Hahn w versehen. Von dem Exhaustor 58 führt eine Leitung 59, welche mit einem Ventil r versehen ist, nach dem Rohr 47*, das mit den Rohren 45 und 47 verbunden ist. Eine Abzweigleitung 60, welche ein Ventil χ besitzt, verbindet die Leitung 59 mit dem Behälter 46. Von der Maschine und dem Extraktor 1 kann also das Gas entweder unmittelbar nach der Heizschlange 44 oder nach dem Behälter 46 zurückgeführt werden. Kaltes Gas kann ferner ■ von dem Behälter 46 durch das Rohr 47", das die Ventile ft', ft"· besitzt, und die Leitung 47 in die Holländermaschine 1 hineingeleitet werden. Um das Gas unmittelbar von dem Behälter 46 durch die Leitung 66, 63 und 64 nach dem oberen Teil eines Speisekessels 61 für alkalische Chemikalien oder Bleichflüssigkeiten zu führen, kann eine Pumpe 62 vorgesehen werden. Die Leitung 66^a besitzt ein Ventil c". Eine Leitung 62^a, die ein Ventil ζ besitzt, führt von dem Behälter 61 nach dem Rohr 50, welches wiederum mit dem Mundstück 6^a des Extraktors 1 verbunden ist. Der Behälter 61 ist mit einem Deckel y versehen und die Zuleitung 64 mit einem Ventil a¹. Ein Abzweigrohr 65, das ein Ventil &¹ aufweist, verbindet ein Rohr 63 mit dem Mundstück 6^a, um Gas unter Druck direkt in den Extraktor 1 hineinzuleiten, wenn es not-' wendig ist, den Zellstoff oder andere Bestandteile aus demselben zu entfernen. Mit der Leitung 39, die von der Heizschlange 36 führt, ist ein Rohr 52, das ein Ventil s besitzt, und ein Ablagerungsbehälter 51 verbunden. Die Leitung 39 führt auch nach einem Rohr 53, welches durch eine Rohrabzweigung und durch das Ventil s¹ in einen Behälter 54 mündet und durch eine zweite Abzweigleitung und ein Ventil t' mit einem anderen Behälter 55 in Verbindung steht. Die Behälter 54 und 55 sind entsprechend mit Hähnen u und ν versehen.

Ein Behälter 68, der zur Aufnahme des Breies und zur Trennung desselben dient, ist durch eine Leitung 3^a, in die ein Ventil I¹ eingeschaltet ist, mit einem Verteilungsrohr im unteren Teil des Extraktors 1 verbunden, wobei der Deckel des Behälters 68 einen Schild 69 aufweist, gegen welchen der Brei zwecks Trennung geschleudert wird. Der Behälter ist ferner oben mit einem Rohr 70 versehen, das ein Ventil 71, durch das die Dämpfe entweichen können, besiztt. In dem unteren Teil des Behälters 68 ist ein rostartiges Filtertuch 72 befestigt, unter welchem eine Kammer 73 zur Aufnahme der Flüssigkeit sich befindet, in deren Boden ein Entwässerungsrohr 74 vorgesehen ist, das ein Ventil d¹ zum Entfernen der Flüssigkeit besitzt. Ein Rohr 75 steht mit dem Boden des Behälters 68 in Verbindung und ragt in die Kammer 73 hinein. Die Öffnung desselben kann durch einen Pfropfen 76 geschlossen werden. Dieses Rohr 75 dient zum Hinausbefördern des Breies,

j nachdem derselbe entwässert worden ist. Von der Pumpe 62 führt nach dem Behälter 68 eine Leitung 65, 65", die mit einem Ventil e¹ ausgerüstet ist, ab und mündet dicht oberhalb der Auslaßöffnung /" für den Brei, um Gas unter Pressung hineinzuleiten und die wasserhaltigen Dämpfe in der Zeit zu entfernen, wenn der Brei gegen den Schild 69 getrieben wird, so daß viel von der unbrauchbaren Flüssigkeit mit dem Gas entfernt wird. Das Rohr 70 steht durch eine Leitung 77 und ein Ventil A¹ mit einem Kondensator 78 in Verbindung, wo von dem Gas, Wasser oder andere kondensierbare Materialien getrennt werden. Das Gas, welches von den kondensierbaren Materialien befreit ist, wird wieder nach dem Behälter oder der Heizschlange zurückgeführt.

Bei der Bauart der Holländermaschine und des Extraktors gemäß der Fig. 1 ist für eine hervorragende Zirkulation des faserigen Materials und des Lösungsmittels oder einer anderen zur Behandlung herangezogenen Flüssigkeit gesorgt, wobei die Materialien der schlagenden und zermalmenden Wirkung der Trommel und der in der Bodenplatte befestigten Messer wiederholt unterworfen werden.

Wird Holz- oder faseriges Material bis auf eine mäßige Temperatur, die zwischen 100 ° bis 120 ° C. schwankt, erwärmt, so tritt eine Zerlegung ein, welche in der Bildung von einer Anzahl Fettsäuren resultiert. Beim Erhöhen der Temperatur werden noch andere Fettsäuren entstehen. Die Bildung der Fettsäuren, unter welchen Essigsäure in der größten Menge sich befindet, beginnt nach »Gillot« bei 124 ° C. Andere Fettsäuren, wie z. B. Ameisen-, Butter-, Baldriansäuren usw. bilden sich ungefähr bei dieser oder noch höherer Temperatur. Gleichzeitig mit der Bildung dieser Säuren wird Kohlensäure, Kohleoxyde und Menthane von dem Holz- und Pflanzenmaterial getrennt, und diese Teile wirken in statu nascendi auf die Säuren, so daß die letzteren bei.einer heftigeren Erhitzung einer Zerlegung unterworfen werden, so daß auf diese Weise eine große Anzahl Zerlegungsprodukte entsteht. Unter diesen Produkten befinden sich Methylalkohol, Aceton no und Metaceton, Methylessigäther, Aldehyde und Dimethylacetal.

Die oben erwähnten Fettsäuren, Gase und andere Zerlegungsprodukte bilden, wie dies durch Versuche festgestellt wurde, wenn sie in heißem Wasser aufgelöst werden, ein hervorragendes Lösungsmittel für die Zellstoffstruktur, die gummiartigen und harzigen Materialien, die sich in dem Holz und in den Pflanzen befinden, so daß, wenn die Mischung oder Lösung mit dem Holz und den Pflanzen die der Behandlung unterworfen werden, zirkuliert, die

harzigen Materialien, öl und Terpentin, sowie andere flüchtige Öle schnell frei werden und mit dem zirkulierenden Wasser entzogen werden können. Terpentin und mehr flüchtige Öle werden in Form von Dampf abgeführt und kondensiert ; die harzigen und gummiartigen Bestandteile werden in einem geschmolzenen, halbflüssigen Zustande entfernt und aufbewahrt. Während des Betriebes wird, um eine Fettsäure, die von dem Holz- und anderem Fasermaterial ausgeschieden wird, vorzubereiten, heißes Gas, beispielsweise Holzgas, das auf eine Temperatur zwischen ioo° und 150° C. in der Heizschlange 44 gebracht ist, dem Holländer und dem Extraktor 1 (Fig. 2) durch das Rohr 47 zugeführt, wo es ohne oder mit einer bestimmten Menge Wassers durch das Fasermaterial zirkuliert. Unter Zuhilfenahme dieses zirkulierenden warmen oder heißen Gases in einer Zeit von 30 bis 90 Minuten werden Fettsäuren, Gase und andere Bestandteile eixtrahiert; aus dem Holz gewonnen und mit Wasser oder anderen Flüssigkeiten gemischt. Während der Zeit, wo das warme oder heiße Gas zirkuliert, wird der flüchtige Extrakt zweckmäßig nicht entzogen und nicht kondensiert, sondern in der zirkulierenden Flüssigkeit zurückbehalten, um auf die Zellstoffstruktur und auf die gummiartigen und harzigen Materialien lösend zu wirken. Die Extraktion der Fettsäuren und anderer Lösungsmittel durch Gas findet schnell statt und ist mit dem zirkulierenden Wasser äußerst wirkungsvoll, wenn, wie oben beschrieben, verfahren wird.

Es wird zunächst Gerbsäure aus dem HoIz- und Pflanzenmaterial entweder in der Maschine 1 oder in einem besonderen Behälter entfernt, wo es bei einer niedrigen Temperatur, nämlich zwischen 50 ° und 80 ° C. extrahiert werden kann. Wird nämlich Gerbsäure in dem HoIz- und Pflanzenmaterial während der Bereitung des Breies zurückgelassen, so verbindet sie sich mit den Fasern, färbt dieselben dunkel und kann mit Wasser allein nicht abgewaschen werden. Zu diesem Zwecke müssen Alkali oder Bleichagenzien, die das Verfahren verteuern, herangezogen werden.

Beim Ingangsetzen der Einrichtung wird die Maschine 1 teilweise mit Holzspänen oder geschnittenem faserigen Pflanzenmaterial durch das Mundstück 6^a gefüllt, wobei der Deckel 7 und das Sieb i-o angehoben werden. Nachdem die Maschine geladen ist, wird der Deckel an Ort und Stelle gesetzt. Die Maschine 1 wird nun mit Wasser oder einem Lösungsmittel, das durch das Rohr 41 zugeführt wird, gefüllt und zwar bis zu dem Niveau des Rohres 8^a, das mit der Kammer 30 in Verbindung steht. Nun wird Gas in dem Brenner k des Ofens 37 angezündet und die Pumpe 35 angelassen.

Hierdurch wird eine Wasserzirkulation durch die Heizschlangen und von da durch die Maschine ι hervorgerufen, wobei die Flüssigkeit durch das Rohr 17 zwecks Erhöhung der Zirkulation in die Maschine 1 hineingespritzt wird. Das Wasser oder die Flüssigkeit zirkuliert bei einer Temperatur zwischen 50 ° und 80 ° C. durch die Späne und das Pflanzenmaterial, wodurch zunächst Gerbsäure gewonnen wird. Die Zirkulation des Wassers oder der Flüssigkeit bei dieser niedrigen Temperatur wird so lange fortgesetzt, bis die ganze oder fast sämtliche Gerbsäure extrahiert ist, worauf diese Säurelösung in den Behälter 54 durch Öffnung des Ventiles s¹ in der Leitung 53 abgeführt wird. Die Maschine 1 wird wiederum mit Wasser oder einer Fettsäure enthaltenden Lösung gefüllt, die aus dem vorhergehenden Arbeitsprozeß ■ stammt und die Pumpe 35 angelassen, die Hitze in dem Ofen 37 dagegen allmählich gesteigert. Da dadurch das zirkulierende Wasser heißer und eine Temperatur von annähernd 100 ° C. erreicht wird, werden verschiedene Fettsäuren gebildet, welche mit dem Wasser durch die Heizschlange gehen. Da die Temperatur des Wassers allmählich vergrößert wird, bilden sich noch andere Fettsäuren, Gase und Zerlegungsprodukte, die sich mit dem Wasser mischen. Das heiße zirkulierende Wasser und die Fettsäuren beginnen nun die Zellstoffstruktur aufzulösen, wobei Terpentin oder flüchtige öle, gummiartige und harzige Materialien von dem Holzoder Pflanzenmaterial getrennt werden. Terpentin oder ein anderer flüchtiger Öldampf geht durch das Wasser oder die Flüssigkeit in die Kammer 30, 30", wo die Dämpfe getrennt werden und den oberen Teil der Kammer 30 ausfüllen, von wo sie durch das Rohr 31 nach dem Kondensator 32 zwecks Kondensierung geleitet werden. Gleichzeitig lagern sich harz- oder gummiartige Stoffe, welche von dem Holz- oder Pflanzenmaterial getrennt worden sind, in dem unteren Teil der Kammer 30", während das Wasser durch das Rohr 34, die Pumpe 35 und die Leitung 35^ in und durch die Heizschlangen 36 und von da durch die Leitung 39 nach dem unteren Teil der Maschine 1 geleitet wird. Während der Zirkulation des heißen Wassers durch das Material in der Maschine Ί werden die harzigen und gummiartigen Bestandteile nach oben getrieben und mit dem Wasser durch das Rohr 8^a nach der Kammer 30, 30" gelangen.

Das zirkulierende heiße Wasser oder die Lösungsflüssigkeit bewegt die Späne oder das flüchtige Material heftig hin und her und verhindert auf diese Weise ein Zusammenbacken desselben, schafft ständig das extrahierte Harz oder die gummiartigen Bestandteile weg, so daß fortwährend frische Flüssigkeit mit dem zu behandelnden Material in Verbindung tritt, so daß auf diese Weise eine hervorragende lösende Wirkung auf die Zellstoffstruktur hervorgerufen wird und die gummiartigen und harzigen Be-

standteile getrennt werden. In der Expansionsund Ablagerungskammer 30, 30^ wird die Flüssigkeit teilweise gekühlt und zur Ruhe gebracht, so daß die harzigen und gummiartigen Bestandteile hart werden und sich leicht auf dem Boden des Behälters 3o^a ansammeln können.

Die Temperatur des Wassers oder der Flüssig-■ keit wird nun allmählich durch die Heizschlangen annähernd bis 150⁰C. erhöht. Hierdurch wird das Wasser mit einem erhöhten Prozentsatz Fettsäuren, Gase usw. geschwängert und auf diese Weise wirkt es mit verstärkter Kraft darauf hin, um die flüchtigen Öle, harzigen und gummiartigen Bestandteile von dem Rohmaterial zu trennen und zu extrahieren, bis schließlich das Rohmaterial frei von derartigen Bestandteilen wird. Diese Wirkungsweise wird,

.- je nachdem, 6 bis 12 Stunden lang geführt, was von der Art des Holzes oder der Pflanze, die behandelt wird, abhängt.

Während der oben beschriebenen Extraktion der Bestandteile aus dem faserigen Material wird die Schnecke 12 in Bewegung gesetzt, wodurch die Zirkulation und Hin- und Herbewegung. des Materials in der Maschine gefördert wird. Die Pumpe 35 wird ebenfalls in Bewegung gesetzt, um durch den Erhitzer und von da durch das Einspritzrohr 17 die Flüssigkeit zu treiben, wodurch die Zirkulation der Flüssigkeit durch das Rohmaterial gefördert wird, und schließlich die Flüssigkeit durch Hinausfließen durch das Rohr 8, 8^a nach der Kammer 30, 3ο¹' geleitet wird.

Im bestimmten Momont kann auch die Trommel 18 in Bewegung gesetzt werden, wodurch das Material einem Schlagen, Reiben und Zermalmen unterworfen wird, während in derselben Zeit die heiße Lösungsflüssigkeit durch die Maschine 1 getrieben wird.

Wenn die Behandlung des Materials in der Maschine 1 beendet ist, wird das Ventil b des Rohres 8^a geschlossen und das Ventil_s geöffnet, wodurch die Flüssigkeit, die die Fettsäuren enthält, in den Behälter 51 hineingetrieben wird) wo sie zur Behandlung der nächsten Ladung des faserigen Rohmaterials aufbewahrt wird. Dieses Hinausbefördern kann dadurch erleichtert werden, daß von der Pumpe 62 durch das Rohr 65 in den oberen Teil der Maschine 1 komprimiertes Gas eingeleitet wird.

Die Holzspäne oder ein anderes faseriges Material ist nun in der Holländermaschine 1 praktisch frei von gummiartigen, harzigen und öligen Bestandteilen, die Poren sind offen, so daß Ätznatron oder eine andere Lösungsflüssigkeit leicht dieselbe durchdringen kann.

Das gereinigte faserige Material kann nun zu reinem Zellstoff unmittelbar in der Maschine 1 verarbeitet werden, welche nunmehr eine Digeriermaschine oder ein Holländer wird, und zwar dadurch, daß irisches Wasser durch das Rohr 41, sowie ein bestimmter Prozentsatz der Natronlösung oder eine Lösung von Natriumsulfit von dem Behälter 61 geleitet wird. Die Trommel 18 und die die Zirkulation hervorrufenden Einrichtungen werden in Tätigkeit gesetzt. Die Pumpe 35 verursacht eine Bewegung der Flüssigkeit in der Richtung der Pfeile durch den Erhitzer 36 und von da durch das Material, bis eine Digestion und Reduktion des Materials auf reinem Zellstoff gegeben ist. Die Temperatur kann bis auf 120° C. und noch mehr erhöht und in bestimmten Intervallen noch mehr alkalische Lösungsmittel von dem Behälter 61 zugeleitet werden. Gas wird unter Pressung durch die Leitung 64 in den oberen Teil des Behälters 61 geführt, um die alkalischen Lösungen in die Maschine hineinzutreiben. Infolge der vorhergehenden sorgfältigen Vorbereitung der Späne oder des faserigen Materials wird der Prozentsatz des Ätznatrons, Natriumsulfits oder einer anderen chemischen Verbindung, die zur Digestion des faserigen Materials angewandt wird, viel kleiner sein, als dies bei anderen Verfahren der Fall ist* Die Hitze unter Druck ist kleiner und die Zeit wird bedeutend verkürzt, um das Material in einen guten, reinen, faserigen Brei oder Zellstoff umzuarbeiten.

Der Zellstoff, der frei von gummiartigen und harzigen Bestandteilen ist, wird nun bis zu einem bestimmten Grade gebleicht, und zwar unter Zuhilfenahme eines verhältnismäßig kleinen Betrages an Chlorkalk oder eines anderen Bleichmittels, wodurch eine große Wirtschaftlichkeit erreicht wird, während die Festigkeit des Zellstoffes bedeutend vergrößert wird. Die niedrige Hitze und Pressung, die beim Digerieren angewandt wird, trägt ebenfalls dazu bei, um die Festigkeit der Fasern in dem Zellstoff zu erhöhen.

Infolge der reduzierten Menge an Ätznatron und der kurzen Zeit, die zum Digerieren der vorbereiteten Holzspäne notwendig ist, haben die Fasern in dem Zellstoff eine größere Wider-Standsfähigkeit, als sich dies bei der bisher üblichen Weise erreichen läßt.

Nach der Umwandlung des faserigen Materials durch Digerieren in einen Brei reinen Zellstoffes kann die alkalische Flüssigkeit durch das Rohr 3a entfernt werden und frisches warmes oder kaltes Wasser durch das Rohr 41 in die Maschine 1 eingeleitet werden, welches wiederholt durch die Zellulose unter Zuhilfenahme der Pumpe 35 und der Schnecke 12 getrieben wird, um die alkalischen Bestandteile, ebenso auch die gelösten und saponifizierten öligen und harzigen Teile auszuwaschen. Die erste Waschflüssigkeit kann dann entfernt und das Waschen mit frischem Wasser wiederholt werden, bis der Zellstoff vollständig rein ist.

Nachdem der Zellstoff auf diese Weise er-

halten ist, wird Gas unter Druck in den oberen Teil der Maschine ι geleitet, das Ventil V geöffnet und der Zellstoff durch das Rohr 3^Λ und die Öffnung I" gegen den Schild 69 geworfen, um die Masse zu teilen. Gas wird unter Druck durch das Rohr 65" dicht oberhalb der Öffnung I" hineingeleitet, so daß die zerstäubte Flüssigkeit ergriffen und durch das Rohr 70 entfernt wird. Das Ventil 71 kann offen sein, so daß das Gas und die Dämpfe in die freie Luft hineinströmen können. Es kann aber auch zweckmäßig geschlossen werden, so daß Gas und Dampf durch die Rohrleitung 77 nach dem Kondensator 78 hinübergeleitet werden.

Dadurch, daß zunächst Gerbsäure aus dem Harz extrahiert und aus der Maschine entfernt wird, wird eine Färbung des Zellstoffes verhütet. Wenn nämlich die Gerbsäure in dem Behälter zurückgelassen würde, so würde sie sich mit den Fasern verbinden und fest werden, so daß sie durch gewöhnliches Waschen nicht entfernt werden könnte, sondern zu diesem Zwecke eine chemische Behandlung, welche die Kosten wesentlich erhöhen und die zur Behandlung notwendige Zeit vergrößern würde, notwendig wäre.

Festigkeit, Zähigkeit und Elastizität sind die charakteristischen Merkmale der Fasern des Zellstoffes, die durch dieses Verfahren hergestellt werden.

Claims (7)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Zellstoff aus Holz oder faserigem Pflanzenmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß das Material in einem geschlossenen Behälter mit einer wässerigen Lösung von Fettsäuren behandelt wird, wobei die .Fettsäurelösung durch einen Erhitzer und dann zurück durch das Material getrieben wird, um flüchtige öle, harzige und gummiartige Stoffe zu lösen und zu extrahieren und die flüchtigen Dämpfe abzudestillieren, worauf schließlich die Behandlungsflüssigkeit abgeführt und dem gereinigten Material frisches Wasser und Alkalien zugeführt werden.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, da-

durch gekennzeichnet, daß das Material während seiner Behandlung in dem geschlossenen Behälter- einem Mahlprozeß unterworfen wird.

3. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlvorrichtung aus einem wagerechten die Mahlorgane (18, 21) enthaltenden Behälter (2) besteht, der beiderseits mit einem schräg aufwärts angeordneten, eine Schnecke (12) aufnehmenden Rohr (4) verbunden ist.

4. Einrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil

(6) des Apparates (1) mit einem Behälter (30, 3O'¹) in Verbindung steht, der mit einer Kappe (33) im Inneren versehen ist, ,durch welche eine Kammer (30) für flüchtige Dämpfe und eine Ablagerungskammer (30") für harzige und gummiartige Stoffe gebildet wird.

5. Einrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Kammer (30") des Behälters (30, 30") mit einer Heizschlange (38) verbunden ist, durch welche die zur Behandlung dienende Flüssigkeit erwärmt und dann dem unteren Teil des Apparates durch eine Leitung (39) zugeführt wird, wobei die Flüssigkeit z. B. durch eine Pumpe zu einer Zirkulation gezwungen wird.

6. Einrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Apparat mit einer Trennkammer (68) verbunden ist, in der der vom Behälter (1) zugeführte Zellstoff unter Druck gegen einen Schild (69) geworfen wird, wobei dicht über dem Auslaßstutzen (I") Gas unter Druck eingeführt wird, um den Zellstoff von seinen flüssigen Teilen zu befreien.

7. Einrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter

(1) mit einem Gasbehälter (46) und einer Heizschlange (44) zur Erwärmung des Gases sowie mit einer Pumpe (62) verbunden ist, um Gas mit oder ohne Pressung in kaltem oder heißem Zustande zuzuführen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.