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Verfahren zur Herstellung oder zum Haltbarmachen von Lösungen, Emulsionen
oder Suspensionen mittels Ligninderivaten Bei den Verfahren zur Gewinnung von Zellstoffen
aus Holz usw. werden bei der Einwirkung vonwässeriger schwefligerSäure oderBisulfiten
Ligninverbindungen inwasserlöslicher Form, welche durch die an den Ligninkörper
gebundene Sulfogruppe SO, 11 bedingt ist, erhalten. Die ligninhaltige Flüssigkeit
kann nach der Abtrennung des Zellstoffes so weit konzentriert werden, daß sie einen
Gehalt von z. B. 5o°/, fester Stoffe enthält, wobei ihre Leichtflüssigkeit nur unwesentlich
vermindert wird.
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Zwar ist bereits vorgeschlagen worden, um wasserlösliche, hochkonzentrierte,
viskose Emulsionsmassen aus Asphalt, Teer, Pech, Harzen, Balsamen, Ölen, Paraffinen,
Kresol und sonstigen in Wasser unlöslichen oder schwer löslichen Stoffen oder Gemischen
derselben herzustellen, eingedickte Sulfitablauge zu verwenden, gegebenenfalls nach
Neutralisierung oder nach Ansäuern, z. B. mittels Salzsäure.
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Die so hergestellten Emulsionen leiden an dem Übelstand, daß sie einen
verhältnismäßig großen Prozentsatz von anorganischen Salzen enthalten, welche eine
sehr geringe Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeit und Witterungseinflüsse zeigen,
was praktisch wichtig ist, weil solche Emulsionen hauptsächlich als wetterfeste
Anstriche Verwendung finden sollen. Insbesondere wittern solche Anstriche leicht
aus, indem die anorganischen Salze aus der Emulsion herausschwitzen und durch Regen
usw. abgewaschen werden. Es wurde gefunden, daß diese Nachteile vermieden werden,
wenn man zur Herstellung der Dispersionen nicht die in den Abfallaugen des Schwefligsäure
- oder Bisulfitprozesses enthaltenen Ligninderivate unmittelbar verwendet, sondern
erst die Produkte, welche man aus diesen Derivaten in bekannter Weise durch Kondensation,
allein oder mit anderen Substanzen, oder durch Oxydation erhält. Emulsionen oder
Mischungen, die mit Hilfe der Oxydations- oder Kondensationsprodukte der Ligninderivate
erhalten werden, geben beim Trocknen gegen Wasser widerstandsfähige Produkte, sie
sind beispielsweise zur Herstellung von witterungsbeständigen Deckschichten geeignet.
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Die Kondensations- oder Oxy dationsprodukte, die gemäß der Erfindung
verwendet werden, sind besonders wertvoll zur Herstellung stabiler Mischungen von
der Natur von Lösungen, Emulsionen oder Dispersionen von wasserunlöslichen, hochmolekularen
Kohlenwasserstofen oder deren 'Mischungen, wie Teeren, von der Destillation von
Holz oder Kohle, Rückständen der Mineralöldestillation und natürlichen Substanzen
ähnlicher Art.
Die Gemische können auch mit unterschiedlichen Nebenprodukten
ähnlichen Charakters gemischt werden, wie z. B. natürlichem Biturnen, Baumwollsamenpech,
Ölen und Fetten, wie Leinöl, Fischöl, Talg usw. Diese Emulsionen können auch auf
Grund ihres beträchtlichen Wassergehaltes mit einer Anzahl von wasserlöslichen Verbindungen,
wie z. B. einigen Farbstoffen, oder mit entsprechenden anorganischen Salzen für
besondere Anwendungszwecke gemischt werden.
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Zähflüssige Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Bitumen, Asphalt und ähnliche,
können zunächst in bekannter Weise vor der Emulsionierung durch Zusatz- eines geeigneten
Liisungsmittels, besonders flüssigen Kohlenwasserstoffes, in leichtflüssigen Zustand
übergeführt werden.
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Die gemäß der Erfindung verwendeten Kondensationsprodukte werden vorzugsweise
durch Behandlung der konzentrierten Ablauge mit einem bekannten Kondensationsmittel,
wie Salzsäure öder Eisenchlorid, Eindämpfen der Lösung bis zur Pastenforrn und Aufnahme
des Rückstandes mit Wasser hergestellt. Die so erhaltenen Lösungen können wesentliche
Mengen gewisser natürlicher mineralischer Oxyde, wie hydratiertes Eisenoxyd, lösen.
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Die nach der Erfindung verwendeten Oxydationsprodukte werden vorteilhaft
durch die nach Patent 4.61 833 bekannte Chromsäurebehandlung der Abfallauge gewonnen.
Es ist gefunden worden, daß die Gegenwart von Kohlenwasserstoffen, Teeren u. dgl:
die in diesem Patent 4:61833 beschriebene Gelbildung hintanhält. So kann ein Gemisch
einer Lösung der mit Chromsäure behandelten Ligninderivate mit Teer, Kohlenwasserstoff
und ähnlichem :auf Fläc'h en, ade Holz und Eisen, als Anstrich benutzt werden. Nach
dem Aufstreichen und Antrocknen wird das Gemisch von selbst fixiert und bis zu einem
bestimmten Grade unlöslich. Kohlenwasserstoffe, Teere und ähnliches können zu der
Lösung der Ligninderivate entweder vor oder nach, jedoch vorzugsweise nach dem Zusatz
der Chromsäure hinzugefügt werden. Solche Gemische, besonders mit Kohlenwasserstoffen
von hohem spezifischen Gewicht und Zähflüssigkeit, sind besonders zur Herstellung
von Buchdruckfarben geeignet, indem man in das Gemisch fein verteilten Kohlenstoff
dispergiert. Bei Verwendung von oxydierter Bisulfitlauge ist es jedoch wünschenswert,
diese letztere so zu behandeln, daß die' als Sulfit oder Bisulfit von Calcium, Magnesium
usw. gebundene schweflige Säure vorher beseitigt wird, um den nötigen Verbrauch
von Chromsäure zu vermeiden.
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Die Erfindung ist besonders anwendbar auf die Kondensationsprodukte
und Oxydationsprodukte der Ligninderivate, «-elche nach dem Verfahren der Patente
4.O14.18 und 495 14.6 dargestellt sind. Diese Produkte haben den Vorteil, däß sie
verhältnismäßig frei von anorganischen Verbindungen sind.
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Die hohe.Dispersionskraft der konzentrierten Lösungen der kondensierten
oder oxydierten Ligninderivate kann ferner benutzt werden, um fein verteilte feste
Körper zu dispergieren. Insbesondere sind die Produkte; die aus den Ligninderivaten
durch Kondensation allein öder mit anderen Stoffen hergestellt werden können, geeignet,
um in Verbindung mit Lösungen benutzt zu werden, welch letztere die Neigung haben;
unerwünschte unlösliche Niederschläge abzuscheiden, wobei der Zusatz der Ligninderivate
zu solchen Lösungen das Niederschlagen der unlöslichen Stoffe verhindert. Folgende
Beispiele veranschaulichen die Anwendung der Erfindung i. Die Flüssigkeit von der
Behandlung des Holzes mit schwefliger Säure wird konzentriert, bis der Gehalt der
festen Stoffe etwa 3711, beträgt. Zu ioo Volumenteilen dieser konzentrierten
Lösung werden io Teile konzentrierte Chlorwasserstoffsäure hinzugefügt und das Gemisch
auf dein Wasserbade verdampft, bis es teigig und dann annähernd trocken wird. Der
Rückstand wird mit Wasser aufgenommen und auf das ursprüngliche Volumen von ioo
Teilen gebracht. Im Vergleich mit der ursprünglichen konzentrierten Lösung zeigt
die erhaltene Lösung eine wesentliche Steigerung der Zähflüssigkeit und mischt sich
mit dem eigenen Volumen von Teer oder Kohlenwasserstoffen und bildet eine homogene
Flüssigkeit, die beim Verdünnen mit Wasser eine stabile Emulsion liefert.
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a. Zu 13o Gewichtsteilen der konzentrierten Ligninlösung (wie im Beispiel
i), enthaltend 37 Uo feste Stoffe, werden, 4: Teile Eisenchlorid hinzugefügt und
das Gemisch auf dein @Ä'asserbade verdampft, bis es teigig und dann annähernd trocken
wird. Der Rückstand wird in Wasser aufgelöst und auf das ursprüngliche *Volumen
gebracht und kann dann mit io Teilen von Eisenoxyd in Form von Hydrat gemischt werden,
welches sich beim Erwärmen des Gemisches auflöst. Die Lösung wird mit Teer, z. B.
io Teilen von Kohlenteer oder Holzteer, vermischt und eignet sich zum Auftragen
auf Flächen als Schutzanstrich.
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3. Zu 13o Gewichtsteilen konzentrierte Ligninlösung mit 37 0;ö fester
Stoffe werden unter dauerndem Umrühren 6 bis 8 Teile Chromsäure in Form einer zo°,loigen
wäßrigen Lösung hinzugefügt. Wenn das Gemisch beginnt dick zu werden, werden 5o
TeileWas- 1 ser in Portionen von io Teilen hinzugesetzt. Es =werden dann 5o Teile
Kohlenteer unter
Umrühren eingerührt, und das Gemisch wird mit Wasser
bis auf 3oo Teile verdünnt. Das Erzeugnis bildet einen dünnen Teig, welcher mittels
Bürste als Anstrich aufgetragen werden kann. Es kann auch bei der Herstellung von
Bedachungsfilz und ähnlichen wasserfesten Geweben benutzt werden durch Anwendung
auf Papier- oder Faserfilze, die gewöhnlich bei solcher Fabrikation benutzt werden.
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4.. Zu 13o Gewichtsteilen der konzentrierten Ligninlösung, enthaltend
37 °/o fester Stoffe, werden unter dauerndem Umrühren 6 bis 8 Teile Chromsäure in
Form einer 2o °/oigen Lösung hinzugefügt. Bevor die Gelbildung eintritt, wird das
Gemisch unter Umrühren in 13o Teile Kohlenwasserstofföl vorzugsweise von hohem spezifischen
Gewicht, z. B. o,95 bis o,98, und Zähflüssigkeit eingetragen, welches Öl das zum
Schmieren gebräuchliche Rückstandsöl von der Mineralöldestillation sein kann. Es
wird eine stark zähflüssige Emulsion erzeugt, in welche unter Umrühren 5 bis 7 Gewichtsprozent
der Gesamtmenge fein verteilter Kohlenstoff eingetragen wird. Das Gemisch mit dem
fein dispergiertenKohlenstoff ist besonders als Buchdruckfarbe in Schnellpressen
geeignet und kann noch andere Farbstoffe erhalten, um den braunen Ton des Kohlenstoffes
zu verbessern. Infolge des wesentlichen Wassergehalts des Gemisches können wasserlösliche
Verbindungen für einige Zwecke hinzugesetzt «-erden.