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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.
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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.
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In der Zeichnung ist .ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
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" 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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: |