DE524103C

DE524103C - Verfahren zur Gewinnung von Lignin

Info

Publication number: DE524103C
Application number: DEF62796D
Authority: DE
Original assignee: RICHARD FALCK DR
Current assignee: RICHARD FALCK DR
Priority date: 1927-01-04
Filing date: 1927-01-04
Publication date: 1931-05-11

Description

Verfahren zur Gewinnung von Lignin Gemäß vorliegendem Verfahren kann man Lignin in größerer Reinheit, als es bisher auf chemischem Wege möglich war, quantitativ gewinnen, wenn man Holz der Wirkung von Fadenpilzen aussetzt, welche die sogenannte Destruktionsfäule bedingen. Zu diesen gehören die Arten der Gattung Coniophora, Lenzites, Poria und Merulius. Eine Zerkleinerung des Ausgangsmaterials zu feinen Sägespänen, wie sie das Verfahren der deutschen Patentschrift q.1 911 verlangt, ist bei dem vorliegenden Verfahren nicht nötig; hiernach kann rohes Holz in komplexer unbearbeiteter Form angewandt werden. Nach dem Verfahren der Patentschrift 41 911 wird dann weiter das zu feinen Sägespänen verarbeitete Holz mit kohlensaurem Kalk innig gemischt und in die Form von Briketts übergeführt; es hat sich bei den Untersuchungen herausgestellt, daß bei diesem Verfahren starke Hemmungen des Mycelwachstums eintreten, so daß die Herstellung des Lignins auf diesem Wege zu kostspielig wird. Es war auch schon bekannt, Holz ohne Beimengung von Calciumcarbonat der Einwirkung von Fadenpilzen auszusetzen (vgl. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, Bd. 57 [192q.], S. 916, Zeile 13 ff.).
Bei dem vorliegenden Verfahren handelt es sich aber um die Erkenntnis, däß nur die die sogenannte Destruktionsfäule des Holzes bewirkenden Fadenpilze das Holz, indem sie es durchwachsen, derart zersetzen, d'aß die Cellulose verbraucht wird und daß, freies Lignin, das einen höheren Methoxylgehalt besitzt, zurückbleibt, also dem genuinen Lignin näher steht als das auf chemischem Wege erhältliche reine Lignin.
W. Fuchs hat in seinem Buch »Die Chemie des Lignins«, Berlin 1926, Daten über den Methoxylgehalt verschiedener Lignine zusammengestellt. Danach hat Schwefelsäurelignin von Koniferenholz einen Methoxylgehalt von 13,95 bis 16,4o,'0, Salzsäurelignin einen solchen von 11,6o bis 14,67 %, ein durch alkalischen Aufschluß gewonnenes Lignin 13,55 Oll o; dagegen beträgt der Methoxylgehalt von genuinem Lignin 21,5 0,o. Das nach dem vorliegenden Verfahren gewonnene Lignin hat einen Methoxylgehalt von über 17 0,ö. Es wird auf die Veröffentlichungen: Richard F a 1 c k und Walter Haag: »Der Lignin-und Celluloseabbau des Holzes, zwei verschiedene Zersetzungsprozesse durch holzbewohnende Fadenpilze« (Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, Bd. 6o [19a7], S. z25 ff .) und Richard F a 1 c k und Werner C o o r d t: »Der Methoxylgehalt beim Lignin-und Celluloseabbau des Holzes« (Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, Bd. 61 [1928], S. z i o i ff.) hingewiesen, aus deren Tabellen die hier vorliegenden Verhältnisse klar ersichtlich sind.
Das vorliegende Verfahren kann mit Hilfe bestimmter Pilzarten künstlich so geleitet werden, daß das gesamte Lignin in sehr reinem Zustande zurückbleibt; die Pilzart, die sich hierzu am. besten eignet, ist Coniophora cerebella (Form. Idaweiche). Die destruktive Zersetzung, bewirkt einen Substanzschwund, der in einer entsprechenden Volumenverkleinerung der Zellen und der Holzmassen zum Ausdruck kommt. Gleichzeitig tritt erst gelbe, schließlich dunkelbraune Verfärbung ein. Bis zum letzten Stadium wird nur die Cellulose angegriffen, die schließlich. nach verhältnismäßig langer Einwirkungszeit mehr oder weniger verschwindet, während das Lignin quantitativ erhalten bleibt.
Es ist möglich, eine wesentliche Beschleunigung des Verfahrens dadurch herbeizuführen, daß man das so einige Zeit mit Coniophoraarten vorbehandelte Holz einer Nachbehandlung mit einer destruktiv noch stärker wirkenden Pilzart, z. B. Merulius dom:esticus oder Polyporus vaporarius, unterzieht; nach verhältnismäßig kurzer weiterer destruktiver Zersetzung erhält man dann ein Lignin von höherem Reinheitsgrad als bei dem Primärverfahren in quantitativer Ausbeute. Durch diese Nachbehandlung kann der Destruktionsprozeß (d. h. die Aufzehrung der Cellulose) sehr beschleunigt werden.
Das nach dem vorstehend beschriebenen biologischen Verfahren gewonnene L banin stellt ein vorzügliches Material für weitere Verwendungszwecke dar. B eispiepe i. Rohe Holzabfälle beliebiger Art und Menge werden im Schwammkeller oder in anderen Räumen mit feuchügkeitgesättigter Luft bei Temperaturen von etwa 2¢ bis 26° mit den Sporen oder vegetativen Mycelien von Coniophora cerebella (Form. Idaweiche) impft, ohne daß eine Zerkleinerung oder sonstige Bearbeitung vorherzugehen braucht; nach ein- bis zweimonatiger Einwirkung ist der Prozeß beendet und das Lignin in mehr oder weniger großer Reinheit verfügbar. Zuerst tritt gelbliche, dann immer mehr ins Dunkelbraune fortschreitende Verfärbung des Holzes ein, die es leicht gestattet, den Fortgang des Prozesses zu verfolgen und ihn in jedem gewünschten Zeitpunkt zu unterbrechen.
2. Das Holz, z. B. in Form von Brettern, wird zunächst in strömendem Dampf sterilisiert, dann wie im Beispiel i beschrieben, eine Zeitlang vorbehandelt und schließlich in einem allseits geschlossenen Raum lose gestapelt und die Zwischenräume mit einem in Reinkultur mit Merulius domesticus oder Polyporus vaporarius verpilzten Material, z. B. Strohkartuschen, in derselben Art wie im oben erläuterten Verfahren geimpft und evtl. nachgeimpft. Nach der Impfung können die Zwischenräume durch Fortnehmen oder Verkleinern der Zwischen- oder Stapelhölzer verringert werden. Nach verhältnismäßig kurzer weiterer destruktiver Zersetzung erhält man so ein L bgnin von höherem Reinheitsgrad als nach dem Verfahren des Beispiels i in quantitativer Ausbeute.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung von Lignin aus Holz, dadurch gekennzeichnet, daß man rohes Holz in komplexer, unbearbeiteter Form ohne jede Beimengung der Einwirkung von Fadenpilzen, die die sogenannte Destruktionsfäule bedingen, wie die Coniophoraarten, aussetzt.
2. Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man das eine Zeitlang nach dem Verfahren des Anspruchs i vorbehandelte Holz einer Nachbehandlung mit Fadenpilzen der Gattung Merulius, z. B. Merulius domesticus, oder der Gattung Polyporus, z. B. Polyporus vaporarius, unterwirft.