DE401418C

DE401418C - Verfahren zur Gewinnung von Zellstoff und Lignonkoerpern aus Holz und holzhaltigen Rohstoffen

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Publication number: DE401418C
Application number: DEC33848D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1923-08-04
Filing date: 1923-08-04
Publication date: 1924-09-03
Also published as: FR570022A; NL15131C

Description

Versuche über die Einwirkung der schwefeligen Säure allein auf Holz und andere verholzte Stoffe, wie z. B. Lignocellulose, haben gezeigt, daß die chemischen Veränderungen sowohl in der erhaltenen Zellulose wie auch dem inkrustierenden Stoff (Lignon), welcher durch die Behandlung aufgelöst wurde, vollständig verschieden sind von denjenigen, welche vorkommen, wenn Basen vorhanden sind, z. B. im Fall des Bisulfits. Die Unterschiede sowohl in den chemischen wie physikalischen Eigenschaften der Erzeugnisse konnten bis jetzt nicht beobachtet werden, weil die Wirkung der Schwefelsäure allein infolge der Anwendungsbedingungen verdeckt worden ist.

Die Behandlung von Holz mit schwefeliger Säure ist durch Pi et et und Br el a z (britische Patente 9509/84 und 5629/87) versucht worden und wurde bereits früher durchTilghman vorao geschlagen (britische Patente 2924/66 . und 385/67). Indes wurde das Verfahren niemals technisch verwendet und wurde vom wirtschaftlichen Standpunkt als unausführbar betrachtet. . Die allgemeine Ansicht in bezug auf dieses Veras fahren ist von Ost (Lehrbuch der chemischen Technologie, 8. Auflage, 1914, Seite 475) dahin zusammengefaßt worden, daß die schwefelige Säure allein Holz nicht aufzuschließen vermag, während der beim Bisulfitverfahren verwendete Kalk zur Bildung der Sulfogruppen in dem Nebenprodukt und zum Neutralisieren der stets vorhandenen Schwefelsäure notwendig ist, welche sonst die Holzfaser schwärzen würde.

Die Überlegenheit der durch die obigen Untersuchungen aufgedeckten Erzeugnisse des Schwefligsäureverfahrens im Vergleich zu denen des Bisulfitverfahrens hat zum näheren Studium der Bedingungen geführt, welche eine praktische Anwendung des Schwefligsäureverfahrens ermöglichen würden. Es ist bis j etzt angenommen worden, daß die in- der schwefeligen Säure vorhandene Schwefelsäure, welche durch die Oxydation derselben durch den Luftsauerstoff hervorgeht, nur zufällig ist. Es wurde jedoch gefunden, daß eine gewisse Reduktion (Deoxydation) der Bestandteile des komplexen Lignonkörpers durch die Schwefelsäure unter nebengehender Bildung der Schwefelsäure für das Verfahren von wesentlicher und kennzeichnender Bedeutung ist. Ferner hat sich gezeigt, daß, falls die schwefelige Säure ursprünglich frei von Schwefelsäure ist, die während des^Verfahrens gebildete Schwefelsäure ohne schädliche Wirkung ist, welche bis jetzt als unüberwindbar betrachtet wurde.

Gemäß der Erfindung wird aus Holz oder verholzten Stoffen Zellstoff gewonnen und die komplexen Lignonkörper gelöst, wenn man den Rohstoff mit starker wässeriger Lösung von schwefeliger Säure behandelt, welche im wesentlichen frei von Schwefelsäure ist. Die während der Behandlung gebildete Schwefelsäure ist ohne schwärzende Wirkung auf die Faser, besonders, wenn der Inhalt des Kochers am besten durch Beheizung mit offenem Wasserdampf in ständigern raschen Kreislauf gehalten wird. Die zur

Behandlung erforderliche Zeit wechselt mit der angewendeten Temperatur. Im allgemeinen sollen Temperaturgrenzen von 100 bis 110⁰C beibehalten werden, doch können Änderungen der oberen und der unteren Grenze erfolgen. Vorzugsweise wird eine Temperatur in der Nähe der unteren Grenze während des ersten Drittels oder Hälfte der Behandlung beibehalten, wonach die Temperatxir bis zu der oberen Grenze gesteigert wird.

Es sind Verfahren bekannt, durch welche von Schwefelsäure im wesentlichen freie schwefelige Säure hergestellt werden kann, beispielsweise durch genau geregeltes Waschen der Verbrennungsgase des Schwefels, bevor dieselben gelöst werden. Auch kann die Ausfällung der Schwefelsäure in der technischen schwefeligen Säure durch eine äquivalente Menge von Bariumsulfit bewerkstelligt werden.

Es wurde nun gefunden, daß die üblichen metallischen oder mit Metall ausgekleideten Kocher eine ungünstige Wirkung auf die Herstellung einer zufriedenstellenden Zellulose mittels der schwefeligen Säure ausüben. Demgemäß werden Kocher bevorzugt, bei welchen Metall nicht mit dem Inhalt des Kochers in Berührung kommt, beispielsweise solche, welche mit einem säurebeständigen Futter ausgekleidet sind.

Beispielsweise wird das Verfahren in folgender Weise ausgeführt: Das Holz wird in der üblichen Weise vorbehandelt, wie für Bisulfitverfahren gebräuchlich, und wird dann in einen mit säurebeständigem Futter ausgekleideten Kocher gebracht, welcher dem Druck widerstehen kann. Die wässerige schwefelige Säure wird hergestellt durch Sättigung von Wasser mit Schwef eldyoxyd bei gewöhnlicher Temperatur unter solchem Druck, daß eine yprozentige Lösung entsteht. Zu dieser Löstmg wird Bariumsulfit zwecks Ausfällung der stets vorhandenen Schwefelsäure hinzugesetzt. Nach dem Absetzen des Bariumsulfits wird die Schwefligsäurelösung in den Kocher im Verhältnis von sechs Gewichtsteilen auf einen Gewichtsteil Holz gepumpt. Der Kocher wird geschlossen und durch offenen Dampf beheizt, welcher den Inhalt ständig umrührt. Nach etwa sechs Stunden wird die Temperatur des Dampfes auf 105 bis iio° C gesteigert und die Behandlung weitere 10 Stunden fortgesetzt. Der Überschuß des Schwefeldyoxyds wird abgeblasen und kann durch Lösen in Wasser wiedergewonnen werden.

Der Inhalt des Kochers wird gewaschen. Die Flüssigkeit und die Waschlauge enthält Lignonkörper, welche sich wesentlfbh von denjenigen in den Abfallaugen der Sulfitzellulose unterscheiden. Die Flüssigkeit und die Waschlauge werden für bestimmte Zwecke, z. B. zum Gerben, genügend konzentriert, und es hat sich gezeigt, daß diese Lignonkörper für diesen Zweck denen der Sulfitzelluloseablauge wesentlich überlegen sind.

Sollen die Lignonkörper ausgeschieden oder in konzentrierter Form zwecks Beförderung her·» gestellt werden, so wird die eingeschlossene schwefelige Säure entfernt und die etwa gebildete Schwefelsäure durch Ausfällung mit Barium ausgeschieden. Das Filtrat wird dann bis zur gewünschten Konzentration bei niedriger Tempe-' ratur im Vakuum eingedampft. Bis zur Trockene verdampft, bildet das Erzeugnis den ursprünglichen Lignonkörper des Holzes, welcher in gewisser Hinsicht hauptsächlich in bezug auf das Verhältnis des kombinierten Schwefels verändert ist.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Zellstoff undLignonkörpern aus Holz und holzhaltigen Rohstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß das Holz usw. mit einer starken wässerigen Lösung von schwefeliger Säure, welche vorher im wesentlichen frei von Schwefelsäure gemacht wird, gekocht wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus der erhaltenen Lauge die zurückbleibende schwefelige Säure abgeblasen, die freie Schwefelsäure entfernt und die Lauge konzentriert oder zur Trockene verdampft wird.