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Verfahren zur Herstellung von hellem Holzschliff Für viele Verwendungszwecke
in der Papiererzeugung genügt der gebräuchliche Holzschliff als Halbstoff nicht,
während wieder Zellstoff für solche Zwecke zu wertvoll ist. Es besteht demnach für
den Papiermacher ein Bedürfnis nach einem Stoff, der in- seinen Eigenschaften zwischen
diesen beiden Halbstoffen steht. Dazu kommt neuerdings mit der Verknappung der zur
Verfügung stehenden Holzmengen die dringende Notwendigkeit, an Holz zu sparen, indem
man Halbstoffe zu schaffen sucht, die erheblich höhere Ausbeuten von Holz ermöglichen
als die heutige Ausbeute von rund 5o % bei den gebräuchlichen Zellstoffen.
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Man war schon lange bestrebt, diesen Erfordernissen dadurch Rechnung
zu tragen, daB man durch Vorbehandlung des Holzes vor dem Schleifen einen Schliff
von zellstoffähnlichen Eigenschaften in hoher Ausbeute herzustellen versuchte. Einen
gewissen Erfolg brachte hier die Erzeugung von Braunschliff durch vorhergehendes
Dämpfen des Holzes, was zwar einen hochwertigen Schliff von zellstoffähnlichem Charakter
ergibt, dessen Anwendbarkeit aber durch die mit dem Dämpfen, verbundene hellere
oder dunklere braune Färbung des Halbstoffes"2engbegre;nzt ist. Man hat auch- versucht,
durch chemische Vorbehandlung des Holzes vor dem Schleifen dieses Ziel zu erreichen.
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So soll durch Behandlung der unzerkleinerten Holzrollen vor dem Schleifen
mit stark verdünnten sauren oder alkalischen Lösungen unter 13o° C, z. B. mit Bisulfitlösungen
unter i % S O. oder mit Natriumhydroxydlösungen von 0,2 bis 2° B6, ein heller,
zellstoffähnlicher Holzschliff erzielt werden, was tatsächlich aber nicht der Fall
ist, da im Innern des Holzes durch derartige Behandlung stets ein mehr oder weniger
stark gefärbter Kern auftritt.
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Ferner ist vorgeschlagen worden, zur Herstellung von Holzschliff das
Holz vor dem Schleifen mit Bisulfitlösungen, die mehr als i °%o SO, enthalten,
zu behandeln. Hierbei
wurde das Holz @iußerlicli stark erweicht,
während es im Innern ebenfalls hart blieb und bräunte. Derart vorbehandeltes Holz
ließ sich schlecht verschleifen und ergab einen vef'@ schiedenartigen und -farbigen
Steif.
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Die Erfindung bezweckt, die Nachteile dieser bekannten Verfahren z.ti
verinei(leii, und zwar bestellt die I-rfindtuig darin, daß zur Herstellung von hellem
Hc-)lzsclilif durch Ertveichen des Holzes vor dein Schleifen finit mehr als 1 °/"
S O., enthaltenden Bisultitlöstingeil erfindungsgemäß die mit
beiderseitigen gegeneinander versetzten Einschnitten oder Bohrungen versehenen Holzrollen
bei Temperaturen voll ioo bis i .;o-' C a bis j Stunden mit der Bistilfitlöstnig
berieselt werden.
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Durch Versuche hat sich ergeben, daß jede Einwirkung von Chemikalien
auf Holzrollen, wie sie Zimt Schleifen t-envindet werden, selbst bei viulstiineli"er
Behandlung nur uligenügend ist. Am Unifang sowie all Spaltflächen parallel zur Längsachse
der Rollen findet nur eine ganz olrirfläcliliclie Tränkung statt, die aber nicht
viel tiefer als etwa i null eindringt. Eine ticfer gehende Tränkung erfolgt nur
v,-)n der Stirnseite der Rollen her. Erst bei vic-Istündigir Einwirkung unter Druck
und erhöhter Temperatur bis zu i 50 und sogar i;`= C erfolgt bei ganzen Rollen eine
vollkolilnl,#ne Durchtr<inkung, die aber gleichzeitig auch finit einer mehr oder
weniger starken Bräunung der Faser. wie bei Braunschliff, verbunden ist.
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Es hat sich aber gezeigt, daß die vollständige Durchtrankung leicht
zu erreichen ist, wenn man die Holzrollen quer zur Längsachse mit Einschnitten oder
Bohrungen versieht, die bis zur 'litte dis Stammes reichen und in Abschnitten von
5 bis io cm von den gegenüberliegenden Seiten aus, jedoch um die Hälfte gegeneinander
versetzt, angebracht werden. Ein derartiges Vorbereiten der Holzrollen durch Einsclineid.,n
ist zwar an sich bekannt und soll dazu dienen, das Eindringen voll Wasser und Dampf
beim Dämpfen der Rollen bei der I-ferstelluiig von Braunschliff zu erleichtern.
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Für eine °Vorbehandlung des Holzes mit Chernikalienlösungin ist jedoch
eine derartige Vorbereitung der Holzrollen neu. Versuche haben gezeigt, daß hier
nicht immer, sondern nur in hcstimmtell Fällen ein Erfolg mit dem Einschneiden verbunden
ist. Während bei alkalischen Lösungen trotz des Einschneidens nach .I- bis 5stündiger
Behandlung bei loo° C mir ein Eindringen auf wenige Millimeter rechts und links
von den Einschnittflächen zu beobachten ist, tritt bei den ini vorliegenden Fall
verwendeten Lösungen eine Durchtränkung bis zu 5 cm und darüber rechts und links
vorn Einschnitt, also bei einer Entfernung von io cm zier Einschnitte voneinander,
eine vollständige Durchtränkung der ganzen Ilolzmasse auf. Erst bei dem vorliegenden
kV.i#rfahren wird also durch Kombination des 'Einschneidens mit einer richtigen
Auswahl des Tränkungsmittels sowie der Tränkungsteinperatur, -zeit und -art, wie
im folgenden noch näher auseinandergesetzt wird, erreicht, daß aus dem vorbehandelten
Holz durch Schleifen ein hell gefärbter Holzschliff mit zellstoffähnlichen papiertechnischen
Eigenschaften gewonnen werden kann.
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Als Vorbehandlungsmittel werden, wie erwähnt, saure Bisulfitlösungen
verwendet, mit denen das eingeschnittene Holz mit oder ohne Druck bei ioo bis 1o5°
C 2 bis 5 Stunden behandelt wird. Dabei ist zu beachten, daß mit steigender Temperatur
und zunehmender Behandlungsdauer die Färbung des Holzes ininier dunkler wird und
die Ausbeute zurückgeht. Zur Erzielung eines hellen Halbstoffes mit befriedigenden
Festigkeitswerten genügt eine etwa -.ständige Behandlung bei ioo° C finit einer
Bisulfitsaure, wie sie im Zellstoffaufschluß üblich ist. Da die Behandlungsdauer
auch von der Konzentration der Flüssigkeit abhängt, ist es erforderlich, mit dem
Gehalt an SO. nicht unter i % Herabzugehen, weil sonst die Behandlungszeit
zu lange ausgedehnt wird, was die Bildung brauner Kerne begünstigt. Es hat sich
weiterhin gezeigt, daß es unzweckmäßig ist, die Behandlung durch Kochen in der Bisulfitsäure
durchzuführen, weil dadurch eine dunkle Färbung der Holzmasse begünstigt wird, sondern
daß die beste Wirkung durch dauerndes Überrieseln der Ilolzrollen mit der Kochsäure
erzielt wird, ohne daß die Holzrollen in der Kochsäure stehen, also daß die Kochsäure
unten wieder abgezogen und ständig umgewälzt wird. Die Erwärmung kann dabei im Behandlungsgefäß
oder in Wärineaustatischern mit direktem odLr indirektem Dampf vorgenommen werden.
Diese Art der Behandlung ist für den Zellstoffaufschluß bekannt. Während aber bei
diesem bekannten Verfahren Holzspäne oder Holzschnitzel in einem mit Sieben ausgerüsteten
Kocher mit der erhitzten Kochsäure bis zum vollkommenen Aufschluß zu Zellstoff behandelt
werden, werden bei dem Verfahren der Erfindung die nur mit Einschnitten versehenen
Holzrollen im ganzen überrieselt und nur bis zur vollständigen Durchtränkung mit
der Kochsäure behandelt.
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Wie die hohe Ausbeute von 8o bis 9o0/0 am Schleifer beweist, gehen
bei dieser Behandlung nur ganz geringe Anteile' aus dein Holz in Lösung, die Wirkung
besteht vielmehr hauptsächlich in einem Erweichen der Inkrusten und Kittsubstanzen
des Zellengewebes,
so daß durch den Schleiferstein lange, geschmeidige
und unversehrte Fasern freigelegt werden.
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Dementsprechend zeigt auch die Behandlungsflüssigkeit keine nennenswerte
Abnahme ihres Chemikaliengehaltes und keine erhebliche Färbung, so daß sie in bekannter
Weise ohne weiteres wieder im Kreislauf für die nächste Beschickung mitverwendet
werden kann, soweit sie nicht vom Holz aufgenommen wurde. Es entstehen somit keinerlei
Ablaugen, was für die praktische Verwendbarkeit des Verfahrens von größter Wichtigkeit
ist.
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Ausführungsbeispiel iooo kg Hölzrollen, in Abständen von höchstens
io cm mit von beiden Seiten gegeneinander versetzten Einschnitten bis zur Mitte
versehen, werden in einem geeigneten Kochgefäß mit der 2- bis 5fachen Menge von
einer sauren Bisulfitlösung, die etwa a bis 4°4 SO,
enthält, bei ioö bis i05°
C mit oder ohne Druck 2 bis 5 Stunden derart behandelt, daß das Holz nur überrieselt
wird und nicht in der Kochsäure steht. Nach Beendigung der Berieselung wird der
Rest der Kochsäure abgezogen und in einem Vorratsgefäß zur Wiederverwendung aufgefangen.
Das Holz wird zur Abkühlung zweckmäßig noch mit kaltem Wasser überrieselt, dann
herausgenommen und schließlich auf einem gebräuchlichen Schleifer zu Weißschliff
verarbeitet.
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Auf diese Weise wird ein sehr heller Holzschliff erzielt, der Reißlängen
von 5- bis 7000 m_ und bis zu 30o Doppelfalzungen besitzt.