DE557170C - Verfahren zur Herstellung von an Alphacellulose reichem Zellstoff durch Behandlung von rohem Zellstoff mit alkalischer Lauge - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von an Alphacellulose reichem Zellstoff durch Behandlung von rohem Zellstoff mit alkalischer Lauge

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DE557170C DEB125266D DEB0125266D DE557170C DE 557170 C DE557170 C DE 557170C DE B125266 D DEB125266 D DE B125266D DE B0125266 D DEB0125266 D DE B0125266D DE 557170 C DE557170 C DE 557170C
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    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/08Removal of fats, resins, pitch or waxes; Chemical or physical purification, i.e. refining, of crude cellulose by removing non-cellulosic contaminants, optionally combined with bleaching
    • D21C9/083Removal of fats, resins, pitch or waxes; Chemical or physical purification, i.e. refining, of crude cellulose by removing non-cellulosic contaminants, optionally combined with bleaching with inorganic compounds

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Description

  • Verfahren zur Herstellung von an Alphacellulose reichem Zellstoff durch Behandlung von rohem Zellstoff mit alkalischer Lauge Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung an Alphacellulose reicher Faser in der Weise, daß man Zellstoff mit alkalischer Lauge behandelt, mit oder ohne Behandlung in einer oxydierenden oder chlorierenden Flüssigkeit vor der Alkalibehandlung und mit oder ohne Bleichung nach der Alkalibehan.dlung.
  • Von den bekannten Verfahren dieser Art unterscheidet sich das neue dadurch, daß man von dem Zellstoff eine wässerige Suspension von einer bestimten Konsistenz (z. B. etwa 9 °/o bis 12 °/o) herstellt, indem man eine anfängliche Suspension von etwa 2 % Konsistenz eindickt, daß man diese Suspension mit (vorzugsweise erhitzter) alkalischer Aufschließungslauge mischt, daß man die so gebildete Suspension (die eine Konsistenz von etwa 2 °(o bis 5 °/o haben kann) auf etwa io °%o bis 12 °/o Konsistenz eindickt und den Stoff bei Hitze in der alkalischen Lauge während etwa 3 bis 8 Stunden aufschließt. Auf diese Weise erhält man in kontinuierlichem wirtschaftlichem Verfahren ein gleichförmiges Produkt von den gewünschten Eigenschaften. Die Vorbehandlung erleichtert die Aufschließung, während diese wiederum das Bleichen mit einer relativ kleinen Bleichmittelmenge gestattet. Wegen ihrer Eigenschaften und der besonderen Behandlung, wie noch zu erläutern, kann das an Alphacellulose reiche Produkt nach der Erfindung statt Lumpenfaser bei der Herstellung von hochwertigen Papieren für Wertpapiere, Geschäftsbücher u. d-1. verwendet werden und ist ein geeigneter Ersatz von Baumwollfaser bei der Herstellung der Cellulosenitrate und anderer Celluloseester, wie der Celluloseacetate, der Celluloseäther, bei der Herstellung von Kunstseide u. dgl.
  • In der Zeichnung ist .ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
  • " Nach der Erfindung wird der Sulfitzellstoff verwendet. Der Stoff wird gewaschen, gründlich gesiebt und auf eine Konsistenz von etwa 2 % gebracht. Er wird dann stetig einem Rohstoffbehälter i zugeführt und daraus in konstantem Verhältnis durch eine Pumpe 2 in einen Regulierkasten 3 abgezogen, wo der Stoff auf einen bestimmten Grad der Konsistenz, z. B. 2 °/o, durch Zusatz von Wasser von Außentemperatur aus der Frischwasserleitung 25 verdünnt und darauf erhalten wird. Der so verdünnte Stoff wird stetig aus dem Regulierkasten 3 in konstantem Verhältnis einem Satz von Eindikkern 4 zugeführt. Die eingedickte Masse sammelt sich auf dem Zylinder 26, wird durch die üblichen Gautschwalzen 27 aufgenommen und durch Abstreifer 28 in einen Ablauf 6 geschabt. Der verdickte Stoff von etwa 14 0/0 Konsistenz wird stetig durch den Auslauf 6 in einen Mischbehälter 7 mit Rührern 29 geliefert.
  • Die Stoffdichte im Mischgefäß 7 wird durch heiße alkalische Flüssigkeit (hier kaustische Sololösung) vermindert, .die in den Behälter in konstantem Verhältnis je nach dem Maße zugeführt wird, in dem der Stoff zugeführt wird, und zwar aus einem darüber angeordneten Erhitzungsbehälter B. Der Stoff wird mit der heißen alkalischen Flüssigkeit gründlich gerührt und gemischt, die in genügender Menge zugesetzt wird, um eine Stoffdichte von 2 % bis 5 0J, bei einer Temperatur von etwa 77° bis 93° zu ergeben; die Flüssigkeit enthält dabei o,5 % bis o,8 % kaustische Soda. Der so mit Lauge gemischte Stoff wird stetig vom Mischbehälter 7 durch eine Pumpe 9 im gleichen Verhältnis entfernt, in dem sie zugeführt wird, und wandert zu einem zweiten Satz von Eindickern io, der .dem ersten Satz 4 gleicht. Diese Eindicker bewirken eine Konzentration der heißen Stoffsuspension auf eine Konsistenz von etwa 9 % bis 12 0/0. Die eingedickte Masse wird zusammen mit der begleitenden kaustischen Sodakochflüssigkeit in einen Kochbehälter i i geleitet. Die eingedickte ,Masse enthält etwa 5 % bis 8 % kaustischer Soda, bezogen auf das Gewicht des trockenen Sulfitstofes.
  • Das heiße, weiße alkalische Wasser, das fortlaufend aus der dünnen, heißen alkalischen Stoffmischung durch die Eindicker io entfernt wird, kehrt zum Heizgefäß durch die Leitung 3o zurück und wird im Mischbehälter 7 erneut mit anderem Stoff gemischt, der aus dem ersten Satz von Eindickern 4 zutritt. Sollte die Stoff dichte, die durch die erste Eindickung erzielt wird, gleich der durch die zweite Eindickung erzielten sein, so ist ein Flüssigkeitsgleichgewicht vorhanden, so daß kein frisches Wasser im Heizgefäß erforderlich ist. Im praktischen Betrieb aber wird die Stoffdichte bei den ersten Eindickern etwas höher als die bei den zweiten Eindickern gehalten, so daß ein Zusatz einer gewissen Menge von Frischwasser zu einer konzentrischen kaustischen Sodalösung, die in konstantem Verhältnis in das Heizgefäß geführt wird, nötig ist, um die gewünschte Konzentration der kaustischen Sodalösung darin aufrechtzuerhalten. Diese konzentrierte kaustische Sodalösung wird stetig in abgemessener und regelbarer Menge aus einem Dosierbehälter 15 dem Heizgefäß zugeführt. Diese Lösung von z. B. So 0!o Stärke wird aus einem Vorratsbehälter 12 durch eine Umlaufpumpe 13 in einen kleineren Vorratsbehälter 14, der darüber steht, in konstantem Verhältnis geliefert. Alle starke Lösung, die über eine bestimmte Höhe im kleineren Vorratsbehälter 14 zu steigen sucht, wird durch ein Überlaufrohr 159 in den Pumpeneinlaß für die kaustische Lösung zurückgeführt. Flüssigkeit wird durch Schwerkraft aus dem Gefäß 14 durch ein Rohr 57 geliefert, das vom Boden des Behälters zu dem Dosierer 15 darunter führt, der so ausgebildet ist, daß er genau relativ kleine Mengen kaustischer Sodalösung mißt.
  • Die Flüssigkeitshöhe im Dosierer kann in relativ weiten Grenzen schwanken, ohne seine Wirkung zu stören. Um die Flüssigkeitshöhe in diesen Grenzen zu halten, wird aus dem Behälter 14 eine Überschußmenge von kaustischer Lösung in den Dosierbehälter geliefert. Alle Flüssigkeit, die über den Überlaufeinlaß des Rohres 51 zu steigen sucht, fließt aus dem Dosierbehälter und vereinigt sich mit dem Überlauf vom Vorratsbehälter für .die kaustische Flüssigkeit. Der gemischte Überlauf wird durch das Rohr 159 in den Einlaß der Pumpe 13 zurückgeführt. Die kaustische Sodaflüssigkeit wird durch eine Leitung 31 vom Dosierer in den Heizbehälter in einem Verhältnis geleitet, das von der Konzentration der kaustischen Lösung abhängt, in der man den Zellstoff behandeln will, sowie von dem Verhältnis der Förderung des Stoffes -durch das System. Das zur Verdünnung der Lösung auf die bestimmte Konzentration nötige Wasser wird in den Heizbehälter aus einer Frischwasserleitung 32 eingeführt in einer Menge, die durch eine Schwimmervorrichtung 16 geregelt wird, die durch ein Membranventil 33 den ge-,v ünschten Flüssigkeitsstand der Lösung im Heizgefäß aufrechterhält. Es ist unter den beschriebenen Verhältnissen erwünscht, einen Kochzustand im Heizgefäß aufrechtzuerhalten, so daß die Temperatur der Stoffsuspension in der kaustischen Sodakochflüssigkeit im Mischgefäß hochgehalten wird, um die Arbeitsleistung der nachstehend beschriebenen Kochbehälter zu steigern. Hierzu wird Dampf aus der Dampfleifung 36 .direkt in die kaustische Sodalauge geblasen. Die Temperatur des Heizgefäßes wird durch einen Thermostatregler 34 geregelt, der die Menge des in die Lauge geblasenen Dampfes regelt. Eine solche Erhitzung ergibt eine wesentlich gleichförmige Temperatur in der ganzen Lösung, da die indirekte Heizung durch Dampfschlangen nebst ihren Nachteilen vermieden ist.
  • Der Stoff im Mischgefäß 7 ist gewöhnlich unterhalb des Siedepunktes wegen der niedrigen Temperatur des Stoffes und des begleitenden Wassers, das aus dem ersten Eindickersatz 4 hineingeschickt wird. Der Stoff im ?Mischbehälter kann aber auch gleichförmig durchweg auf oder nahe Siedetemperatur durch Einspritzung von Dampf aus der Dampfleitung 36 direkt in den Stoff gehalten werden. Die Temperatur der Mischung im Gefäß kann geregelt werden, indem man die Menge des in das Gefäß aus der Leitung 36 eingeblasenen Dampfes durch einen Thermostatregler 35 regelt. Dies sucht auch die Leistung der Kochbehälter zu steigern.
  • Das obige System ist dazu eingerichtet, eine sehr gründliche Mischung der kaustischen Sodalösung und des Sulfitstoffes zu bewirken und die Mischung sehr rasch und gleichförmig zu erhitzen. Es wäre sehr schwierig, eine kleine Menge kaustischer Flüssigkeit mit einer relativ großen Menge dicken, faserigen Stoffes gleichförmig zu mischen oder zu erhitzen. Bei dem neuen Verfahren erlaubt die Einlieferung des Stoffes aus den Eindickern 4 in das Mischgefäß eine innige Mischung mit der relativ großen Menge aus dem Heizgefäß 8 gelieferter erhitzter kaustischer .Sodalauge. Durch Konzentration des resultierenden verdünnten Stoffes in der alkalischen Lauge auf die gewünschte Konsistenz von z. B. io °/o bis 12 °!0 wird ein gleichförmig gemischter und gleichförmig vorgewärmter konzentrierter Stoff für das Kochen und ein Endprodukt von gleichförmiger und bester Beschaffenheit erzielt.
  • Der zweite Satz von Eindickern liefert stetig,die Stoffsuspension von io % bis 12 0/0 durch einen Auslauf 41 in den Oberteil eines Aufschließ- oder Kochgefäßes i i, das nahe seinem Boden durch einen langsam umlaufenden Schneckenförderer 37 mit dem Unterteil eines gleichen (zweiten) Kochbehälters 38 verbunden ist. Der Stoff läuft über und wird aus dem oberen Teile des zweiten Behälters in einen Satz von Wäschern 45 im selben Verhältnis abgeführt, in dem er in das erste Kochgefäß zugeführt wird. Die Gefäße i i und 38 sind mit langsam laufenden Rührern 39 und 4o ausgestattet, um eine gleichförmige Reinigung des rohen Stoffes zu gewährleisten. Wird das Verfahren in Gang gesetzt, so dauert es 3 bis 8 Stunden, je nach dem Verhältnis der Zuführung vom Eindicker io, bevor Stoff in die Wäscher .15 geliefert wird. Mit anderen Worten, die Aufschließung des Stoffes erfordert 3 bis 8 Stunden, je nach Art des Sulfitstoffes.
  • Wie oben erwähnt, ist unter den angegebenen Bedingungen der in das erste Kochgefäß i i tretende Stoff auf oder nahe dein Siedepunkt des Wassers. Diese Temperatur wird während der Aufschließung des Stoffe durch Einblasen von Frischdampf aus der Leitung 36 in die Kochgefäße aufrechterhalten. Die Menge dieses Dampfes wird z. B. durch die. Thermostatregler geregelt. Es ist aber nicht nötig, daß die Lösung in den Kochgefäßen auf ihrem Siedepunkt gehalten wird. Tiefere Temperaturen, z. B. 8o°, können bei der Behandlung des Stoffes benutzt werden und gleich gute Ergebnisse zeitigen, was aber dann mehr Zeit erfordert. Da das Verhältnis der Reaktion zwischen der Alkalilösung und dein Gehalt des Stoffes an Nichtalphacellulose in gewissem Maße von der Temperatur und der Konzentration des alkalischen Behandlungsmittels abhängt, kann zwecks Steigerung des Verhältnisses der Reaktion zwischen der kaustischen Sodalösung und dem Stoff bei Verwendung tieferer Temperaturen die Sodakonzentration im Stoff erhöht werden. Das überschüssige kaustische Alkali wird mit den Reaktionsprodukten ausgewaschen. Dadurch werden die Kochgefäße auf höchster Arbeitsleistung gehalten. Dies würde natürlich einen vergrößerten Aufwand an kaustischer Soda bedingen, was nicht besonders empfehlenswert ist. Es ist daher vorzuziehen, in der Nähe des Siedepunktes und dadurch mit größter Leistung zu arbeiten. Eine ungefähr io %ige frische Stoffsuspension wird gewöhnlich in dem gezeichneten Zweibehälter - Kochsvstem aufrechterhalten, doch kann man auf i q. % bis 18 steigern. Je dicker aber die Suspension in den Kochgefäßen ist, um so mehr Kraft erfordert -das Umrühren zur Erzielung bester Ergebnisse.
  • Wie erwähnt, kann es erwünscht sein, den Sulfitstoff in bekannter Weise mit einer Lösung eines oxydierenden oder chlorierenden Stoffes vor der Alkalibehandlung vorzubehandeln, besonders wenn der Stoff von widerspenstiger Natur oder unterkocht ist und somit einen höheren Gehalt an Nichtalphacellulose als gewöhnlich hat. In solchen Fällen wird der Strom von gewaschenem und gesiebtem Stoff fortlaufend bei etwa Zimmertemperatur bei einer Stoffdichte von etwa 5 0j0 etwa 1(. bis i Stunde in einer Lösung behandelt, die i o/o bis 2 % Chlor oder 211" bis 6'/o 35 %igen Bleichkalk, (CaO C h) gerechnet auf das Trockengewicht der Fasern, enthält. Das Chlor bzw. der Bleichkalk reagiert mit den lignosen und sonstigen färbenden Bestandteilen des Stoffes unter Bildung von Reaktionsprodukten, die löslich oder durch die anschließende alkalische Behandlung entfernbar sind. Der vorbehandelte Stoff wird stetig aus dem Vorbehandlungsgefäß in den Rohstoffkasten i befördert und wird der alkalischen Behandlung unterworfen, die oben in Verbindung finit dem üblichen Sulfitstoff beschrieben wurde.
  • Die heiße Stoffsuspension wird voni Oberteil des zweiten Kochgefäßes zu den Wäschern zusammen mit tiefbrauner verbrauchter Behandlungsflüssigkeit befördert, die etwa io 11/11 der kaustischen Soda enthält, die vorher in der Lauge vorhanden war. Die verbrauchte Lauge wird aus dem Stoff ausgewaschen, bevor er zur Bleicherei wandert. Diese verbrauchte Lauge enthält nicht nur restliche unverbrauchte kaustische Soda, sondern auch Natriumcarbonat und verschiedene aus dem ursprünglichen ungebleichten Sulfitstoff entfernte Stoffe. Die fühlbare Wärme der Ablauge kann ausgenutzt und der So.dagehalt daraus wiedergewonnen und erneut benutzt werden. Der gewaschene Stoff ist hell und im allgemeinen etwas dunkler gefärbt als gewöhnlicher ungebleichter Sulfitstoff, enthält 9q.11/11 Alphacellulose, hat eine durchschnittliche Faserlänge von o,9 bis i,i mm und eine Kupferzahl von 44 bis a,o.
  • Es kann erwünscht sein, eine kleine Menge von Bisulfit- oder Schwefligsäurelösung zuzusetzen, um zu neutralisieren und etwaige von den Wäschern nicht entfernte letzte Alkalispuren zu entfernen. Der Zusatz von schwacher Säure ist besonders erwünscht, wenn die Waschanlage nicht ganz richtig bemessen ist, da in solchem Falle eine erhebliche Menge kaustischer Soda vorhanden sein könnte, .die sonst in der Bleicherei einen alkalischen Zustand herbeiführt. Ist Alkali beim Bleichen nötig, so.ist es besser, es in unten zu beschreibender Art zuzusetzen, als sich auf das in einem unvollständig gewaschenen Stoff vorhandene Alkali zu verlassen. Das Bisulfit bzw. die schweflige Säure wird je nach wirtschaftlichen Erwägungen zugesetzt oder nicht.
  • Der behandelte Stoff kann nun in an sich bekannter Weise gebleicht werden. Da die alkalische Behandlung aus der ursprünglichen Faser eine bestimmte Menge von lignosen und anderen färbenden Stoffen nebst minder widerstandsfähiger Beta- und Gammacellulose entfernt hat, die sonst Bleichstoff verbrauchen würden, so kann'die Bleichung mit geringerem Aufwand von Hypochlorit oder sonstigem Bleichmittel erfolgen, wie sonst nötig.
  • Der gebleichte Stoff, der eine gute weiße Farbe hat, kann in bekannter Weise durch Nachbleichung verbessert werden. Dabei wird die gewaschene, gebleichte, an Alphacellulose reiche Faser zu einem Zweibehältersystem gepumpt, das dem Zweikochbehältersystem nach der Zeichnung ähnlich ist. Die Behälter sind keramisch ausgefüttert und mit Rührern versehen, die gegen Chlorlösung widerstandsfähig sind. Der Stoff wird stetig durch das zur Nachbleichung dienende Zweibehältersystem geführt, nachdem er mit einer solchen Menge Chlorlösung gemischt wurde, daß man eine Stoffsuspension von q.11/11 bis 6111, erhält, wobei die Chlorlösung etwa o,211/11 bis 0,511/o Clor, gerechnet auf -das Gewicht der trockenen Faser, enthält. Man braucht keine Anstrengungen zu machen, um die Temperatur in den Nachbleichgefäßen zu regeln, die etwa der Temperatur des jeweils verfügbaren Wassers nahekommen kann. Soll das Verhältnis der Nachbleichung gesteigert und dadurch die Leistung einer bestimmten Nachbleichanlage erhöht werden, so kann die Temperatur erhöht werden, aber nicht höher als 32' C. Der Stoff wandert aus der Nachbleichanlage in einen kleinen Antichlorbehälter, in den stetig ein kleiner Strom von Bisulfitlauge geliefert wird, der mit irgendwelchen restlichen Spuren von Chlor oder unterchloriger Säure in dem Stoffe reagieren und sie neutralisieren soll. Von diesem Behälter wandert der Stoff zu einer Reihe von Wäschern, wo die im Antichlorbehälter gebildeten Reaktionsprodukte entfernt wenden. Die Nachbleichung kann an einem Stoff ausgeführt werden, der nach seinem Durchgange durch die Hauptbleichung nicht gewaschen worden ist. Dies ist aber kein völlig befriedigendes Arbeitsverfahren, da es einen entsprechend höheren Chlorverbrauch wegen der Reaktion des Chlors mit den Reaktionsprodukten der Hauptbleichung bedingt.
  • Der nachgebleichte Stoff wird dann auf etwa 2 °j11 ,bis q.11/11 verdünnt und über einen Satz von Rifflern geliefert, der daraus einen erheblichen Prozentsatz schwerer Verunreinigungen, wie Asche, Zement oder Eisenrost, entfernt, die in kleinen Mengen vorhanden sein können. Der Stoff wandert dann zii einem Klassierer, der daraus einen gewissen Prozentsatz (i % bis 2o %, je nach dem Grade der gewünschten Feinung) kurzer und zerbrochener Fasern sowie Fibrillen und Knötchen entfernt, die durch .das Sieben oder Riffeln nicht entfernt wurden. Der relativ kleine Prozentsatz kurzfaseriger Alphacellulose, den man durch die Klassierung erhält, kann vorteilhaft zur Herstellung von Cellulosederivaten benutzt werden. Der Stoff wandert dann zu einer Pappenmaschine und wird schließlich in Plattenform fertig zur Verfrachtung gewonnen. Er enthält gewöhnlich nicht weniger als 9q.11/11 Alphacellulose, hat eine mittlere Faserlänge von i,o bis 1,5 mm und eine Kupferzahl von 1,4 bis 2,o. Es kann erwünscht sein, den Rohstoff zu klassieren und dann nur den langfaserigen Teil in an Alphacellulose reiche Masse durch die alkalische Behandlung zu verwandeln. In solchem Falle kann die fertige, gebleichte, an Alphacellulose reiche Masse klassiert werden oder nicht, je nach wirtschaftlichen Verhältnissen.
  • Ein so aus ungebleichtem Sulfitstoff erzeugter Stoff ist verwendbar für die Herstellung von Celluloseestern und Celluloseäthern und von hochwertigen Papieren, wofür ein reiner Alphacellulosestoff erforderlich ist.
  • Ein großer Vorteil des neuen Verfahrens ist die hohe Stoffausbeute. Im Vergleich mit dem ursprünglichen ungebleichten Stoff erhält man etwa 83 °/o bis 86 °% mit den obigen Eigenschaften bzw. 38 % bis 43 °/o, auf trokkenes Holz gerechnet, gegenüber einer Ausbeute von etwa 45 % ungebleichten Sulfitstoffes, auf trockenes Holz gerechnet. Ein anderer großer Vorteil ist, daß das Verfahren ein stetiges ist, beginnend mit dem ursprünglichen, ungebleichten Sulfitstoff und endend mit der fertigen Platte aus Alphacellulose. Auch ist das Produkt in beachtlichem Maße gleichförmig in seinen chemischen und physikalischen Eigenschaften entsprechend der ununterbrochenen, gleichförmigen Behandlung. Ein -weiterer Vorteil ist, daß das Verfahren bei atmosphärischem Drucke mit relativ einfacher Apparatur durchführbar ist.
  • In manchen Fällen kann es zur Erzielung eines bestmöglichen Produktes erwünscht sein, die Bleichung in einer Chlorlösung oder in einer Lösung von löslichem Hypochlorit, wie Natriumhypochlorit, statt des üblichen Bleichkalks auszuführen. Dies kann den Aschengehalt der Faser erhöhen entweder durch Bildung unlöslicher Caleiumverbindungen, die von der Faser festgehalten werden, oder durch Absorption von Kalk bz-w. unlöslichen Calciumverbindungen durch die Faser. Dieses Verfahren kann man besonders dann anwenden, wenn der ursprüngliche Stoff durch Anwendung einer Sulfitlauge auf Natriumbasis erzeugt ist. Das endgültige, gereinigte, an Alphacellulose reiche Produkt enthält sehr wenig anorganische Masse, d. h. es hat einen sehr geringen Aschengehalt, da alle die Behandlungen unter Verwendung von Reagentien bewirkt worden sind, die nur zur Bildung löslicher Produkte fähig sind. Ein solches Produkt ist zur Veresterung brauchbar, wobei ein geringer anorganischer Gehalt oder Aschengehalt in dem als Ausgangsstoff benutzten Cellulosematerial besonders wichtig ist. Das Verfahren ist zwar in Verbindung mit rohem Sulfitzellstoff beschrieben worden, doch können in gewissen Fällen gewisse Schritte des Verfahrens bei der Behandlung von Zellstoff benutzt werden, der von einer alkalischen Aufschließung von roher Cellulosemasse herrührt.. Ferner sind zwar gewisse Temperaturen als erwünscht zur Erzielung besonderer Resultate bezeichnet worden, doch können diese Temperaturen geändert werden, ohne andere Schritte des Verfahrens als Ganzes zu beeinträchtigen. So kann man, obschon die alkalische Reinigungsbehandlung mit Anwendung erhöhter Temperatur beschrieben wurde, in Verbindung mit vorhergehenden und nachfolgenden Stufen des Verfahrens durch Verwendung einer gewünschten Lösungsstärke und eines gewünschten Verhältnisses von Alkaliverbindungen zu Faser die Alkalibehandl.ung bei beträchtlich tieferen Temperaturen durchführen. Bei Ausführung der Reinigung bei tieferen Temperaturen wird der Stoff mit einer relativ konzentrierten Lösung von kaustischer Soda behandelt, deren Konzentration zwischen zwei Grenzen gehalten werden sollte, nämlich zwischen einer Höchstgrenze, bei der Mercerisation eintritt, und einer. Mindestgrenze, bei .der eine genügende Reinigung des Stoffes nicht erzielt wird. Diese Grenzen schwanken je nach der Behandlungstemperatur und den Eigenschaften des Stoffes. Die Reinigung oder alkalische Behandlung bei tiefen Temperaturen erfordert eine kürzere Zeitspanne; es sind dafür etwa 30 Minuten bis a Stunden je nach Art des Stoffes nötig. Zur Erzielung bester Ergebnisse bei etwa 30° C sind die geringsten und höchsten Konzentrationen in einer Stoffsuspension von etwa 5 % bis 60/, etwa ioo °/o und 150 °/o kaustischer Soda, auf Faser berechnet. Die kaustische Soda kann teilweise oder ganz durch andere alkalische Verbindungen, wie Natriumsulfid, ersetzt werden. Die Konzentration dieser anderen alkalischen Verbindungen wird so gewählt, daß man ein Produkt erhält, das dem durch kaustische Soda allein erzielten gleichwertig ist.
  • Der fertige, an Alphacellulose reiche Stoff hat die erwünschten Eigenschaften von Baumwolle, unterscheidet sich aber von ihr dadurch, daß er eine kürzere Faser hat und demgemäß weniger Arbeit zur Umwandlung im Papier verlangt. Auch hat dieser Stoff den weiteren sehr wesentlichen Vorteil gegenüber Baumwolle, daß die Kosten desselben nur einen Bruchteil der von Baumwolle betragen. Der neue Stoff läßt sich von Baumwolle auch durch gewisse Prüfungen unterscheiden.
  • Eine Vergleichstabelle zeigt die durchschnittlichen Eigenschaften der drei Cellulosefaserstoffe, nämlich von Baumwolle, handelsüblichem Sulfitstoff und dem an Alphacellulose reichen Produkt aus Sulfitstoff:
    Baumwolle Sulfitstoff Neues Produkt
    Alphacellulose .......... 94 bis 98 83 bis 86 93,5 bis 96
    Betacellulose .......... 2 - 3 7 - 9 2 - 4
    Gammacellulose ........ 2 - 3 7 - 8 2 - 2,5
    Lignin ............ . ... 0,3 0,5 - 3,0 0,3
    . Gesamtcellulose ........ 99 97 - 99 99
    Kupferzahl ......... ... o,6 bis 2,o 3,5 - 5.5 =,o bis 2,3
    Harze usw............. 0,3 -E- 0,5 - 1,0 . 0,2 - 0,4
    Pentosane ............. 0,5 bis i,o 3,5 - 5,5 1,0 - 2,4
    Faserlänge (Durchschnitt) ) 0,5 - 0,8 mm z,0 - x,5 mm
    Herzbergfaserfarbe ...... weinrot blau rötlichpurpur
    *) Die Fasern von Baumwolle sind sehr lang und sind als solche zur Papierherstellung nicht
    geeignet, so daß sie verkürzt werden müssen. Holländer Baumwollfaser hat ungefähr dieselbe
    Faserlänge wie aus dem neuen Faserstoff hergestellter Holländerstoff:

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von an Alphacellulose reichem Zellstoff durch Behandlung von rohem Zellstoff mit alkalischer Lauge, mit oder ohne Vorb,ehandlung in einer oxydierenden oder chlorierenden Flüssigkeit vor der Alkalibehandlung und mit oder ohne Bleichung nach der Alkalibehandlung, dadurch gekennzeichnet, daß eine wässerige Suspension des Zellstoffes von bestimmter Konsistenz (z. B. g/, bis 1.21/,) hergestellt wird durch Eindickung einer anfänglichen Suspension von etwa 2 % Konsistenz, daß diese Suspension mit (vorzugsweise erhitzter) alkalischer Lauge gemischt wird, daß die so gebildete Suspension (die eine Konsistenz von etwa 2 % bis 5 % haben kann) auf etwa io 0@o bis 12 % Konsistenz eingedickt wird, worauf der Stoff in der Hitze der Einwirkung der alkalischen Lauge während etwa 3 bis 8 Stunden ausgesetzt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff mit einer Lösung behandelt wird, die i % bis 2 0/0 Chlor, berechnet auf das Trockengewicht der Faser, enthält, und daß der Stoff von dieser Lösung frei gewaschen wird, bevor er der Behandlung mit Alkalilauge unterworfen wird, die etwa 5 % bis 8 0j0 kaustischer Soda, berechnet auf das Trokkengewicht des Stoffes, enthält.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Zellstoff mit einem Überschuß des alkalischen Reaktionsstoffes, der in einer Flüssigkeit (wie Wasser) gelöst ist, verdünnt wird und dann auf die gewünschte Konsistenz eingedickt wird, während der Überschuß der Lösung des Reaktionsstoffes nach Verstärkung mit diesem Stoff in dem Verfahren erneut benutzt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Alkalilauge der Bleichlauge während der Bleichung des gewaschenen Stoffes zugesetzt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Alkalilauge behandelte Stoff nach dem Waschen in Bleichkalklauge (Ca0 Cl,) gebleicht, dann gewaschen und schließlich in Chlorlösung nachgebleicht wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Chlornachbleichlösung 0,2 % bis 0,5 % Chlor, berechnet auf das Trockengewicht des Stoffes, enthält.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der nachgebleichte Stoff mit Antichlor o. dgl. behandelt und neutralisiert wird, urn alle bleichenden Bestandteile zu entfernen. B. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bleichen und Nachbleichen bei nicht mehr als 32° bewirkt wird. g. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man den langfaserigen Stoff von den kurzen und zerbrochenen Fasern vor oder nach dem Aufschließen scheidet. io. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der aufgeschlossene Stoff gewaschen und dann in einer Bleichlauge auf Natriumbasis oder in einer Bleichlauge gebleicht wird, die ein zur Bildung unlöslicher Verbindungen unfähiges Bleichmittel enthält.
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