DE279517C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 279517 KLASSE 55 b. GRUPPE

CARL BRAUN in MÜNCHEN.

aus Rotbuchenholz.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Juni 1913 ab.

Man hat schon Versuche gemacht, das in verschiedenen Gegenden zu sehr billigen Preisen und in großen Mengen erhältliche Rotbuchenholz für die Zwecke der Zelluloseerzeugung nutzbar zu machen. Diese Versuche scheiterten aber zum größten Teil an der Schwerlöslichkeit der inkrustierenden Substanzen und der in großer Menge in dieser Holzart enthaltenen Farbstoffe. Wenn es auch gelingt,

ίο nach dem Natronverfahren unter Anwendung großer Alkalimengen Zellstoff zu erzeugen, so stellen doch die geringe Ausbeute, die dunkle Farbe des ungebleichten Stoffes, der ziemlich bedeutende Chlorkalkaufwand bei der Bleiche und vor allem die Schwierigkeit, aus den harzarmen Laugen die Alkalien wiederzugewinnen, die Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens in Frage. Tatsächlich rindet das Natronverfahren zur Erzeugung von Zellulose aus Rotbuchenholz auch nur eine sehr beschränkte Anwendung.

Bei Anwendung des für die Erzeugung von Zellulose aus Nadelhölzern üblichen Calciumbisulfitverfahrens zur Herstellung von Zellstoff aus Rotbuchenholz ergeben sich aber Schwierigkeiten, die noch erheblich größer sind als beim Natronverfahren. Der nach diesem Verfahren erzeugte Zellstoff nimmt durch Einwirkung des im Waschwasser enthaltenen Sauerstoffes und der atmosphärischen Luft auf die nicht völlig reduzierten Farbstoffe sehr schnell eine graublaue Färbung an, die sich, da der Sauerstoff hier beizenähnlich wirkt, durch Waschen nicht mehr entfernen läßt. In ungebleichtem Zustand ist dieser Zellstoff daher nur für geringe Papiersorten verwendbar; bei der Bleiche geht die graue Färbung in rotbraun und bei Anwendung größerer Chlorkalkmengen in braungelb über, und diese braungelbe Färbung ist selbst bei wiederholten Zwischenlaugungen mit Natron und großem Chlorkalkaufwand nicht völlig zu beseitigen. An dieser Graufärbung nehmen auch die bei der Kochung auf der Faser sehr leicht entstehenden geringen Niederschläge von Calciummonosulfit teil, wodurch eine weitere Erschwerung der Bleichbarkeit hervorgerufen wird. Meist ist auch die Reduktion der im Rotbuchenholz enthaltenen Farbstoffe im Innern des Kochgutes keine vollständige, obwohl das Holz völlig erweicht ist, und durch diese nicht genügend entfärbten Holzteile entstehen dann im gebleichten Gut gelbliche Faserbündel als nicht zu beseitigende Verunreinigungen.

Aus diesen Beobachtungen ergeben sich folgende Bedingungen für die Kochung des Rotbuchenholzes mit Sulfitlaugen:

1. Eine sehr gleichmäßige ■ und ziemlich weitgehende Zerkleinerung des Holzes als Vorbereitung für den Kochprozeß.

2. Kochlaugen, die eine möglichst gründliche Lösung der Inkrustationen und eine weitgehende Reduktion der Farbstoffe herbeiführen, ohne bei tieferem Herabkochen Niederschläge auf der Faser zu erzeugen.

3. Eine möglichst rasche und gründliche

Entfernung der Ablaugen, noch ehe das Kochgut mit der rasch exponierend wirkenden atmosphärischen Luft in Berührung kommt. Die erste Bedingung ist unschwer zu erfüllen und sollen die Holzstückchen eine Dicke von nicht über 2 ram, eine Länge von nicht über 40 bis 50 mm und eine Breite von 5 mm aufweisen.

Was die Zusammensetzung der Kochlauge anlangt, so haben Beobachtungen, die man bei der Kochung von Nadelhölzern mit wasserlöslichen Alkalisulfiten, z. B. Kalium-, Natriumoder mit Magnesiumsulfit in saurer Lösung machte, ergeben, daß diese eine weit kräfti-

gere Entfärbung bewirken und bedeutend hellere Zellstoffe erhalten werden als mit CaI-ciumbisulfitlaugen.

Der umfangreicheren Benutzung steht nur der zu hohe Preis im Wege.

Das vorliegende Verfahren verwendet nun zur Lösung der Inkrustationen des Rotbuchenholzes und zu einer möglichst kräftigen Entfärbung Gemische der leicht löslichen Alkalisulfite mit Calciumbisulfitlaugen bzw. aus wirtschaftlichen Gründen von Calcium- und Magnesiumbisulfit. Mit Rücksicht auf die sehr empfindliche Faser des Rotbuchenholzes können nur Laugen mit 50 bis 60 Prozent gebundener SO₂ in Verwendung kommen mit einem Gesamtgehalt von 15 bis 18 kg SO₂ auf 100 kg lufttrockenes Buchenholz; von diesen 50 bis 60 Prozent gebundener schwefliger Säure ist je die Hälfte an Calcium und Magnesium gebunden. Die rasche Entfernung der Ablaugen, noch bevor das Kochgut mit Luft oder sauerstoffhaltigem Waschwasser in Berührung kommt, wird dadurch erreicht, daß dieselben bei 1 bis 2 Atmosphären Druck abgeblasen werden und dann sofort eine Waschung des Kochgutes im Kocher mit Wasser von 70 bis 80⁰C vorgenommen wird oder aber mit kaltem Wasser, das auf 100 kg Zellstoff etwa 0,5 bis 1 kg S O₂ enthält, oder am besten erstmals eine Waschung mit heißem und darauf mit kaltem SO₂-haltigen Wasser. Der ganze Kochprozeß spielt sich wie folgt ab:

Das gut und gleichmäßig zerkleinerte Rotbuchenholz wird in einen mit Säureauskleidung versehenen Kocher eingefüllt und darauf Kochlauge zugelassen, die auf 100 kg lufttrockenes Holz 15 bis 18 kg schweflige Säure enthält; 50 bis 60 Prozent der Gesamtsäure sind je zur Hälfte an Calcium und Magnesium oder an ein leicht lösliches Alkali gebunden; die Laugenmenge muß so bemessen sein, daß das Holz völlig mit Lauge bedeckt ist. Hierauf wird der Kocher geschlossen und der Inhalt durch indirekte Heizung sehr langsam auf no⁰ C erhitzt, welche Temperatur mehrere Stunden gehalten wird. Dann erfolgt eine ganz allmähliche Erhöhung der Temperatur, die nach 7 bis 8 Stunden etwa 155 ° C betragen soll, und diese Höchsttemperatur wird dann etwa 2 Stunden eingehalten, so daß der ganze Kochprozeß in 9 bis 10 Stunden beendet ist; der Restgehalt an S O₂ soll nicht unter 0,3 Prozent sinken. Während der Kochung werden von Zeit zu Zeit Laugenproben entnommen und neben der üblichen Titration der SO₂ auch auf die Reduktion der Farbstoffe untersucht. Zu diesem Zweck werden gleiche Mengen Ablauge und — Natronlauge vermischt und die gleiche Menge destilliertes Wasser zu-

gesetzt, z. B. 5 ecm Ablauge, 5 ecm — Natron-

10

lauge und 10 ecm destilliertes Wasser. Bei den ersten Proben nach etwa 3 Stunden entstehen hierbei tief blauschwarz gefärbte Flüssigkeiten, die mit dem Fortschreiten der Kochung immer heller werden und schließlich bräunlichgelb bleiben. Bei Eintritt dieses Zeitpunktes ist die Kochung beendet und die SO₂ auf etwa 0,3 bis 0,4 Prozent gesunken. Nunmehr wird abgegast, die Lauge bei 1 bis 2 Atmosphären Druck abgeblasen, dann mit heißem oder schwach S O₂-haltigem kalten Wasser im Kocher gewaschen und darauf entleert.

Der erhaltene Zellstoff ist splitterfrei, zeigt eine sehr helle Färbung, so daß er auch ungebleicht verwendet werden kann, färbt sich an der Luft nicht mehr grau und ist nach weiterem gründlichen Waschen mit 8 bis 9 Prozent Chlorkalk zu hoher Weiße bleichbar. Die Ausbeute ist bedeutend höher als beim Natronverfahren und beträgt etwa 43 bis 45 Prozent auf lufttrockenes Holz.

:

Claims (1)

1. Patent-AnsPRUch:

   Verfahren zur Erzeugung von hellfarbigem und leicht bleichbarem Zellstoff aus Rotbuchenholz, dadurch gekennzeichnet, daß das zerkleinerte Holz im Kocher unter Druck mit nur 40 bis 50 Prozent freie S O₂ enthaltenden Gemischen von Calciumbisulfit und Alkalisulfiten oder Magnesiumsulfit gekocht und nach Abblasen der Ablaugen unter Ausschluß von Luft im Kocher mit heißem und darauf mit schwach S Ö₂-haltigem kalten Wasser gewaschen wird.