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Verfahren zur Herstellung von Natronzellstoff aus pflanzlichen Rohstoffen
aller Art. Die Erfindung betrifft die Anwendung neuer Kochlangen zur Herstellung
von Natronzellstoff (Soda- und Sulfatzellstoff) aus Holz, Stroh, Esparto, Schilf,
Bambus und ähnlichen pflanzlichen Rohstoffen.
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Bei den bisherigen Natronzellstoffkochverfahren kommen alkalische
Laugen zur Anwendung, die als Lösungsmittel für die Inkrusten in der Hauptsache
Ätznatron, kohlensaures Natrium und gegebenenfalls Schwefelnatrium neben anderen
anorganischen Salzen der Alkalien und alkalischen Erden enthalten. Durch die stark
ätzende Wirkung solcher Laugen werden gemäß Erfahrung jedoch nicht nur die inkrustierenden
Bestandteile der Rohstoffe in Lösung gebracht, sondern die Zellstoffsubstanz selbst
wird auch mehr oder weniger stark angegriffen und zerstört. Diese schädigende Wirkung
ist um so größer, je höher Kochtemperatur, Überdruck im Kocher und Kochdauer ist.
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Trotz der energischen chemischen Einwirkung läßt sich nach dem alkalischen
Aufschlußverfahren bisher kein entsprechend reiner Zellstoff gewinnen. Der Natronholzzellstoff
weist z. B. einen besonders hohen Gehalt an Pentosanen als Nebenstoffe. auf. Für
viele Verwendungszwecke ist daher eine Nachbehandlung des Natronzellstoffes erforderlich.
Insbesondere kommt hierbei neben der Bleichung die Behandlung mit neutralen oder
schwach sauren anorganischen oder organischen Säuren oder Salzen solcher Säuren
in Betracht, wodurch reinerer Zellstoff gewonnen werden kann.
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Es wurde nun gefunden, daß :man diese.. Nachbehandlung unter gleichzeitiger
Schonung der Zellulosesubstanz und entsprechender Erhöhung der Ausbeute außerordentlich
vereinfachen und in vielen Fällen ganz ersparen kann, wenn man zur Kochung Mischlaugen
anwendet, die man durch Vermischen der bisherigen anorganischen alkalischen Kochlaugen
mit - organischen Säuren oder Salzen organischer Säuren bereitet.
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Durch die Patentschrift 284681 ist bereits ein Verfahren bekanntgeworden,
das auf der Aufschließung pflanzlicher Rohstoffe mit Laugen von essigsauren und
schwefligsauren Alkalien beruht. Hierbei kommen- nur noch schwach alkalische, fast
neutrale Lösungen als Aufschließungsmittel in-Betracht, während das neue Verfahren
alkalische Aufschlußlaugen benutzt.
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Nach der Erfindung kann man die Wir-. kung aller bekannten alkalischen
Kochlaugen, die bei der sogenannten Soda- oder Sulfatzellstoffabrikation --benutzt
werden; beträchtlich verbessern, wenn man diese Laugen, sulfitiert oder nicht sulfitiert,
mit organischen Säuren oder deren Salzen vermischt. ' Die organischen Säuren haben
offenbar ein starkes Lösungsvermögen, welches, wie erkannt wurde, auch in alkalischen
Kochlaugen nicht nur erhalten bleibt, sondern es sogar ermöglicht mit den Chemikalienmengen,
der Temperatur und der Kochzeit herunterzugehen. Die eigenartige Wirkung dieser
Laugen zeigt sich auch in der Färbung und der leichteren Bleichbarkeit des aus gleichem
Rohmaterial hergestellten Zellstoffes.
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- .Solche wirksamen Mischlaugen kann man
herstellen,
indem man die üblichen alkalischen Kochlaugen mit niederen Säuren der aliphatischen
Reihe wie Essigsäure, Ameisensäure usw. teilweise neutralisiert, -oder indem ,man
Salze . derartiger organischer Säuren, insbesondere Alkali- oder Erdalkalisalze,
zugibt. Es ist nützlich, die Laugen durch Filtration oder genügend langes Absitzenlassen
von festen Umsetzungsprodukten möglichst zu befreien.
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Die durch Kochung mit derartigen Mischlaugen hergestellten -Zellstoffe
zeichnen sich durch größere Reinheit, .weichere Faserbeschaffenheit und leichtere
Bleichbarkeit vorteilhaft aus.
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Im einzelnen richten sich die Arbeitsbedingungen bei -der Kochung
mit den neuen Mischlaugen wie bisher nach der Art des Pflanzenrohstoffes. Durch
Änderung der Mischungsverhältnisse, der Konzentration und der Einwirkungsdauer lassen
sich die Kochungen in offenen oder geschlossenen Gefäßen, also sowohl ohne-als auch
mit Überdruck ausführen. Aus Zweckmäßigkeitsgründen wird man jedoch in der Regel
nicht unter 5 Atm. Überdruck heruntergehen.
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Besonders vorteilhaft ist die Durchführung des Verfahrens unter Benutzung
von sogenannten rohem Graukalk, d. i. ein mitCalciumphenolaten vermischtes Calciumacetat,
welches beispielsweise nach dem Verfahren der Patentschrift 6052o der Klasse 12
aus entteerten Holzessigdämpfen gewonnen wird. Das bei diesem Verfahren aus dem
Dampf- j gasstrom in die Kalkmilch übergehende Gemisch von .Essigsäure und Phenolen
bildet jenen rohen Graukalk.
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Dieses Produkt hat in Verbindung mit .-Dieses in hohem Grade die Fähigkeit,
Holzöle emulsionsartig zu binden, so daß diese sich nicht mehr mit den Wasserdämpfen
verflüchtigen. Wahrscheinlich ist die besondere Wirkung des rohen Graukalkes auf
Emulsionsbildung in der Kochlauge zurückzuführen.: In Übereinstimmung damit hat
sich nämlich weiter gezeigt, daß überraschend günstige Aufschließungen erhalten
werden, wenn man den Mischlaugen nach Anspruch z noch Teeröle zusetzt, wie .sie
bei der Trockendestillation verschiedenster Stoffe; inbesondere auch bei der Trockendestillation
von Schwarzlauge, entstehen. Durch diese Beobachtung erklärt sich auch die Bedeutung,
welche die Anwesenheit von Phenolaten im rohen Graukalle bei der Durchführung des
Verfahrens haben dürfte.