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Verfahren zur Herstellung von Zellstoff aus verholzten Fasern Die
sogenannte Aufschließung verholzter Fasern kann mit Alkalien oder Erdalkalien mit
oder ohne Druck in verschiedenen Graden erzielt werden. Bei der Aufschließung mit
Erdalkalien ist die geringe Löslichkeit des Kalkes schon sehr hinderlich. Die Anwendung
der Magnesia verbietet sich infolge der außerordentlichen Schwerlöslichkeit dieser
Base. Man hat, um mit dieser Base arbeiten zu können. die Lösungen von Magnesiumstilfit
und von Magnesiumbisulfit verwendet, die man nach verschiedenen Verfahren z. B.
aus gebranntem Magnesit oder Dolomit oder Rohdolomit erhalten kann. Beim Magnesiumsulfit
tritt auch hier wieder die Schwerlöslichkeit des Präparats störend hervor.
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Es wurde nun gefunden, daß man die durch Schwerlöslichkeit der Magnesia
entstehenden Schwierigkeiten überwinden kann, wenn man die verbolzten Fasern mit
Salzen des Magnesiums (praktisch in Frage kommen im wesentlichen Chlormagnesium
und Magnesiumsulfat) durchtränkt und nunmehr durch eine Behandlung der so durchtränkten
Fasern gegebesienfalls nach Entfernung der Tränkflüssigkeit mit der Kalkbase oder
mit Alkalien die Magnesia ausfällt. Die Magnesia scheidet sich dann in der Faser
selbst ab. Wird nunmehr auf Reaktionstemperatur erhitzt, so kann man trotz der Schwerlöslichkeit
der Base einen Aufschluß erzielen.
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Man hat bereits vorgeschlagen, Magnesia in Pulverform oder unlösliche
Stoffe, wie Bariumsulfat, Tierkohle, Kaolin, bei der Aufschließung zu verwenden.
Es befindet sich aber hierbei die Magnesia außerhalb der Faser in schwerlöslichem
Zustande, so daß durch Diffusion nur geringe Mengen Base an die Faser gelangen können.
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Bei dem Verfahren nach der Erfindung imprägniert nach der Behandlung
mit Ätznatron oder Ätzkalk die Magnesia in feinster Verteilung die Zellwände, so
daß sie sich dort befindet, wo sie bei Erreichung der Reaktionstemperatur wirksam
werden soll. Die langwierige und unvollständige Diffusion während des Aufschlusses
ist also vermieden.
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Auch wenn man mit Magnesiumsulfit arbeiten will, ist der angedeutete
Weg zweckmäßig, da es gelingt, genügende Mengen von Magnesia in die Faser zu bringen,
und man durch Zufuhr von schwefliger Säure das Magnesiumsulfit dann leicht erzeugen
kann. Auch die Arbeit mit Magnesittmbisulfit wird erleichtert, -wenn man den angedeuteten
Weg beschreitet.
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Chlormagnesium bzw. Magnesiumsulfat sind entweder als Bestandteile
von Salzlagern, gegebenenfalls als Abfallprodukt der Kalündustrie, leicht zugänglich.
Man kann diese Salze aber auch aus dem Meerwasser verhältnismäßig leicht erhalten,
wenn durch Eindunstung der größte Teil des Kochsalzes aus dem Meerwasser entfernt
worden ist. Bereitet man auf dem angedeuteten Umwege, also über die Stufen: Chlormagnesium,
Magnesia, Magnesiumsulfit; Magnesiumbisulfit, die Kochflüssigkeit, so läßt sich
auf diese
Weise das kostspielige Brennen des Magnesits oder Dolomits
umgehen, und man ist in der Lage, wenn gewünscht, reine Magnesiumbisulfitlösungen
zur Anwendung zu bringen, während bei der Anwendung von Dolomit die Zusammensetzung
der Kochlauge von der Zusammensetzung des Dolomits abhängt. Je nach der Porosität
der Dolomite werden sie von Wasser und schwefliger Säure mehr oder weniger gut angegriffen,
so daß durchaus nicht jeder Dolomit ohne weiteres zur Herstellung von Kochflüssigkeiten
geeignet ist. Allen solchen Schwierigkeiten begegnet das neue Verfahren der Herstellung
von magnesiumhaltigen Kochflüssigkeiten. Selbstverständlich ist es nicht notwendig,
mit völlig reiner Magnesia oder reinen Magnesiumsalzen zu arbeiten. Man kann im
Herstellungsverfahren auch für einen teilweisen Ersatz der Magnesia und ihrer Salze
durch Erdalkalien oder Alkalien sorgen, indem ja der , Umsatz der Magnesiumsalze
mit Hilfe von Kalk, anderen Erdalkalien oder Alkalien geschieht.
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Die Verwendung der Magnesiumsalze bringt gegenüber der Verwendung
der Calciumsalze mancherlei Vorteile. Es ist in der Sulfitzellstoffabrikation bekannt
genug, daß man mit magnesiumbisulfithaltigen Kochlaugen reinere, leichter bleichbare
Zellstoffe erzielt als mit Calciuinbisulfitlösungen. Diese überlegenheit *der Magnesiumsalze
zeigt sich auch, wenn Magnesia angewendet wird. Die Magnesia liefert mit den Inkrusten
der verholzten Faser leichter lösliche Stoffe als die Kalkbase, so daß man bessere
Aufschlüsse erzielen kann.
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Zur Durchtränkung der verholzten Fasern können die Magnesiumsalze,
also das Magnesiumchlorid und das Magnesiumsulfat, in sehr verschiedenen Konzentrationen
angewendet werden. Die zu wählende Konzentration der Tränkflüssigkeit richtet sich
nach der Menge der Base, welche man in die Faser bringen will. Die erforderliche
Menge der Base hängt wiederum von der Art der verholzten Fasern ab. Die Laubhölzer
und die Gräser gebrauchen weit mehr Base als die Nadelhölzer, so daß man im ersteren
Falle mit konzentrierteren Magnesiumsalzlösungen arbeiten muß.
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Man hat zwar schon vorgeschlagen, die aufzuschließenden Rohfasern
mit Basenlösungen zu imprägnieren und dann schweflige Säure einzuleiten. Bei diesem
Verfahren werden jedoch lösliche Basen, wie Ätznatron oder Soda, verwendet, die
die Faser leicht durchdringen. Bei dem Verfahren nach der Erfindung kommen dagegen
schwer lösliche Basen zur Anwendung, die nicht durch Diffusion in die Faser gebracht
werden können.
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Man kann zwar Lösungen von Magnesiumbisulfit herstellen, bei denen
go °1o der Basen an schweflige Säure gebunden sind. Die Verwendung des Magnesiumsulfits
selbst scheitert aber schon daran, daß dieses Salz zu schwer löslich im Wasser ist.
Wenn man durch eine vorherige Durchtränkung der Faser mit Magnesiumsalz und Ausfällung
der Magnesia diese in die Faser gebracht hat, so wird es möglich, durch nachträgliche
Behandlung mit schwefliger Säure eine Abscheidung von Magnesiumsulfit in der Faser
selbst zu erzielen. Man kann demnach Aufschlüsse mit schwer löslichen Sulfiten durchführen,
bei denen die Basenkonzentrationen wesentlich höher gehalten sind; als es bisher
möglich war.