-
Herstellung von Entfärbungskohle.
-
Als Entfärbungskohle bezeichnet man eine aus pflanzlichen oder tierischen
Produkten dargestellte Kohle, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sie in Lösung
befindliche Farbstoffe mechanisch bindet und dadurch das Lösungsmittel und die anderen
noch darin gelösten Stoffe zu entfärben vermag.
-
Je nach dem zur Herstellung verwandten Material unterscheidet man
zwischen Knochenkohle, Blutkohle, Fieischkohle, Tierkohle, Holzkohle, Lederkohle
und Zuckerkohle. Die Entfärbungskohle findet in den verschiedensten Industriezweigen
Verwendung, wo es gilt, Fabrikationsprodukte, welche durch organische Farbstoffe
gefärbt sind, von diesen ganz oder teilweise zu befreien, um den Fabrikaten dadurch
ein besseres Ansehen zu geben und sie als Handelsware geeigneter zu machen, beispielsweise
in der Zucker-, Mineralöl- und Spiritusindustrie.
-
Die Qualität der Entfärbungskohle richtet sich im wesentlichen nach
ihrem Adsorptionsvermögen für Farbstoffe. Dies ist die Fähigkeit, Farbstoffe auf
ihrer Oberfläche zu verdichten. Das Adsorptionsvermögen der Kohle ist abhängig von
der Größe der Oberfläche und ihrer kapillaren Struktu-r. Wesentlichen Einfluß auf
die Entfärbungskraft der Kohle hat auch ihre reduzierende Wirkung bzw. die gelegentliche
Sauerstoffanreicherung an der Oberfläche des Entfärbungsmaterials. Ebenso wirken
vielfach an sich nicht oder nur schwach adsorbierende Stoffe als Beimengung zur
Kohle katalytisch.
-
Die Darstellung von Entfärbungskohle erfolgt im Prinzip bei allen
vorstehend genannten Materialien gleichmäßig durch die Verkohlung der Ausgangsmaterialien,
wie Knochen, Blut, Fleisch, Holz, Leder, Zucker usw. In jedem Fall kommt es darauf
an, die Oberfläche des Entfärbungsmaterials möglichst zu vergrößern.
-
Da Blutkohle, Knochenkohle, Lederkohle usw. außerordentlich teuer
sind, ist man bereits frühzeitig dazu übergegangen, Entfärbungskohle aus Holz herzustellen,
und die bekannte Holzkohle als Entfärbungsmaterial gibt hierfür einen wesentlichen
Richtweg. Bekannt ist beispielsweise die Behandlung der Holzkohle mit schwefelsaurer
Tonerde, Kalk oder Calciumacetat und darauffolgendes starkes Erhitzen. Dieses Verfahren
ist geeignet, die Entfärbungskraft der Kohle wesentlich zu erhöhen. In großem Umfange
wird außerdem das Verfahren angewandt, Sägespäne mit Metallsalzlösungen, wie z.
B. Zinkchlorid, zu tränken und in bekannter Weise zu verkohlen.
-
Hier bewirkt die wasserentziehende Wirkung des Zinkchlorids verhältnismäßig
rasch eine vollkommene Verkohlung. Nach Durchführung derselben wird das Zinkchlorid
wieder ausgewaschen. Eine andere mit Benutzung von Tonerde dargestellte Entfärbungskohle
erhält man durch Imprägnierung von Kohlepulver mit einer konzentrierten Lösung von
schwefelsaurer Tonerde und darauffolgendem Trocknen und Glühen dieses Präparates.
-
Ein anderes Verfahren der Kombination hochaktiver Kohle mit anorganischen
Stoffen beruht auf der Niederschlagung kolloide
Kieselsäure, kolloider
Tonerde u. dgl. auf hochaktiver Kohle. Ebenso kann umgekehrt auf anorganischen Materialien
hochaktive Kohle niedergeschlagen werden.
-
Diese Verfahren sind wohl geeignet, sehr brauchbare Ergebnisse an
Entfärbungskohle zu liefern, haben aber den Nachteil, verhältnismäßig teuere Rohmaterialien
zu benutzen, wodurch das entstehende Fertigfabrikat sehr kostspielig wird und dadurch
in seiner Anwendung beschränkt bleibt. Die vorliegende Erfindung behebt diese Mängel
und erzielt gleichzeitig Fabrikate, die in ihrer Entfärbungskraft die Qualität der
bisherigen Entfärbungskohlen noch bei weitem übertreffen.
-
Der Grundgedanke dieser Erfindung ist die Beobachtung, daß Entfärbungskohle
um so günstiger wirkt, je besser es gelingt, ihre Oberfläche zu vergrößern und ihre
Form hierbei in handlicher Weise zu gestalten. Dies gelang nach der vorliegenden
Erfindung durch die Kombination von Sägemehl mit den plastischen Rohstoffen der
Keramik, wie Kaolin, Ton, Speckstein usw. Beispielsweise macht man Sägemehl mit
wechselnden Mengen von Kaolin oder Ton oder Speckstein an, bringt die Mischung,
die sich durch die Plastizität dieser Materialien in beliebige Form bringen läßt,
in die für den späteren Gebrauch zweckmäßigste Gestalt und glüht nun bei geeigneter
Temperatur, die je nach dem verwendeten Material zwischen 200 und 10000 schwankt.
Hierdurch wird das Holz entwässert, entgast und verkohlt, während Ton, Kaolin, Speckstein
usw. einen Schwindungsvorgang erfahren und eine chemische Umsetzung stattfindet.
Bekanntlich zerfällt Aluminiumhydrosilicat (die bekannte Tonsubstanz) während des
Glühens unter Wasserabgabe in Aluminiumoxyd und Kieselsäure, und durch diese Schwindung
und den Zerfall entsteht eine weitere wJesentlichFe Vergrößerung der Oberfläche.
Wenn man vor dem Glühen die Mischung von Sägemehl und Ton in der keramisch üblichen
Weise einige Zeit lagert und die Durcharbeitung vor dem Glühen noch einmal vornimmt,
so dringt die feinste Suspension der plastischen keramischen Rohstoffe auch in die
kleinsten Kanäle und Poren des Holzpulvers ein und gibt nun zunächst eine verhältnismäßig
dichte Masse, die, obwohl sie den Vorteil einer sehr großen Festigkeit hat und beim
Brennen ihren Zusammenhang behält, ihre Oberfläche und Kapillarität dadurch außerordentlich
vergrößert, daß auf der einen Seite während des Glühprozesses das Holz durch seine
Entgasung neue Poren und Kanäle bildet, während durch Schwindung der keramischen
Rohstoffe während des Brandes die Ausfüllung der Holzporen durch Ton aufgehoben
wird und nun längs der gesamten ursprünglichen Porenoberfläche des Holzes eine neue
Doppeloberfläche dieses Materials und des davon abgeschwundenen Tones entsteht.
Diese enge Verbindung von Ton und Holzkohle hat eine handliche Form, verhältnismäßig
große Festigkeit, die größte Oberfläche von allen bisher bekannten Entfärbungskohlen
und dadurch auch die größte Entfärbungskraft.
-
Für gewisse Zwecke ist es vorteilhaft, statt des noch nicht entgasten
Holzes usw. bereits fertige Holzkohle zu verwenden, deren Oberfläche von vornherein
größer ist als die des noch nicht entgasten Holzes und deren Kombination mit Ton
usw. daher nach dem Brennen eine besonders starke Vergrößerung der Oberfläche ergibt.
-
Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, verhältnismäßig billig
zu sein, da sich sehr vieLerlei Tone, Specksteine, Kaoline und andere Materialien
hierfür benutzen lassen, die viel billiger sind als die bisher benutzten, chemisch
herzustellenden Fabrikate, wie schwefelsaure Tonerde, Zinkchiorid, kolloide Kieselsäure,
kolloide Tonerde, kolloides Zinkhydroxyd und kolloide Zinnsäure. Die Regeneration
dieser Entfärbungskohle geschieht auf bekannte Weise.