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Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Fasern und Begleitstoffen
aus Bastpflanzenstengeln, wie Flachs und Hanf Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Gewinnung von Fasern und Begleitstgften aus Bastpflanzenstengeln, z. B. Flachs
oder Hanf, durch Behandeln mit flüssigen Lösungsmitteln unter Erwärmung und eine
Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens. Verfahren dieser Art sind bekannt. Es
ist auch bekannt, holz-oder eellulo-sehaltige Stoffe mit Chemikalien zur Herstellung
von Zellstoff zu bearbeiten oder vorentholzte Bastfaser,durch Behandeln mit gelösten
Chemikalien zu Fleckenbast zu verarbeiten.
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Dem Bekannten gegenüber wird durch .die Erfindung bezweckt, nicht
nur Bast, sondtern auch die in den Stengeln enthaltenen Stoffe, wie Wachs, Fettstoffe,
Zuckerarten. Pektine, Proteine, zum Verfüttern geeignete Stoffe und andere, für
technische Zwecke verwendbare Lösungsstoffe sowie Flockenhast, für sich schrittweise
dem Stengelgut zu entziehen. Außerdem wird erzielt, daß große Mengen, z. B. io t,
aus . Stengeln bestehenden Gutes und mehr je Stunde verarbeitet und in der gleichen
Zeit mindestens i t Faser im gleichen Arbeitsgang ,gewonnen werden können. Hinzu
kommt der Vorteil, daß Zwischentransporte erspart werden und alle klebenden BestandtVile
aus der Bastfaser infolge der Röhrchenwirkung der Stengel sicher entfernt werden.
Das Verfahren kann mit einer einfachen rund übersichtlichen Anordnung von Behältern
durchgeführt werden und bietet die Möglichkeit, .es je nach Beschaffenheit des Gutes
und der gewünschten Erzeugnisse regeln zu
können oder für bestimmte
Erzeugnisse: vorgesehene Arbeitsgänge zu vermindern oder auszuschalten.
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Das Verfahren besteht erfindti:ngs,geiniil:i darin, daß mehrere verschiedene
Lösun-smittelströme nacheinander je in einem ILrcis= lauf auf das :aus Stengeln
von natürlicher Länge oder aus kürzeren Stengelabschnitten, z. B. von Stapelfaserlänge,
bestehende Gut zur Einwirkung gebracht «erden, wobei dieses im ersten Irreislauf
mit einem Wachs, Fettstoffe und Zuckerarten lösenden Mittel, z. B. Alkohol, im zweiten
bei höherer Temperatur mit einem gelierende Pektine ausziehenden Mittel, nämlich
mit einer nach Bedarf mit einer organischen Säure angesäuerten Heißwassermenge,
und im dritten zum Ausziehen der restlichen löslichen Stoffe mit einer Heißwassermenge
von noch höherer Temperatur behandelt wird.
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Bei einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird zum Ausziehen von
Wachs das Lösungsmittel bei einer Temperatur von 6o bis 8o° durch das Gut geleitet
und aus dem Gut ausgetretene und mit dem Wachs angereicherte Flüssigkeit durch einen
Absch eider geführt, in dein das Wachs abgeschieden wird. Nachdem das Lösungsmittel
gereinigt ist, wird es zur Behandlung der nächsten Gutmenge wieder verwendet.
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Zum Ausziehen vorn Pektinen aus dem von Wachs befreiten Gut dient
reines, i oo bis 1o5° heißes Wasser. Die mit dem ausgezogenen Pektin angereicherte
Flüssigkeit wird zweckentsprechend eingedampft.
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In dem so durch Wachs- und Pektinentziehung vorbehandelten Gut muß
das Holz von dem Bast gelöst werden. Das geschieht mit Hilfe heißen Wassers von
i2o bis 1250 unter Druck. Die mit dieser ausgezogenen Begleitstoffe werden aus dem
Flüssigkeitskreis abgeschieden, eingedampft und entweder als Futtermittel verwendet
oder technisch, z. B. unter Polymerisierung, verarbeitet.
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Das Stengelgut besteht nunmehr aus Bast und Holz, die voneinander
gelöst sind. Der Bast kann in Gegenwart des Holzes zu Flockenbast verarbeitet werden.
Das geschieht mit Hilfe eines vierten Fliissigkeitskreislaufes, in welchem an sich
bekannte, zur Isoto,nisierung geeignete Lösungsmittel auf den Bast in Gegenwart
des Holzes zur Einwirkung gebracht werden, wodurch der Bast in oder fast in Elementarzellen
aufgelöst werden kann.
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Das in Flockenbast verwandelte Gut -wird in einen fünften Flüssigkeitsstrom
eingeschaltet, mit welchem das Gut ,ausgewaschen wird, bis es frei von Säuren und
Alkali und dadurch neutral geworden ist. Ein nach jeder erfolgreichen Extraktion
in dein Gut zurückgebliebener Flüssigkeitsrest wird durch die folgende durchlaufende
Flüss:gkeit mit fortgenommen. Die einzelnen Ettraktionsflüssigkeiten finden nur
einmal Verwenrlhrig, derart, daß sie im Anschluß an die cHolgte Extraktion regeneriert
und nach der Regenerierung jeweils immer nur durch Ztiga@he frischer Flüssi_gke@it
ergänzt werden.
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Die Stengel werden anfänglich in ganzer Länge oder zu kürzeren mehr
oder weniger gleichen Abschnitten zerlegt in die für die Ausführung des Verfahrens
bestimmten Behälter gebracht. Die Abschnitte ermöglichen ein leichteres Hindurchströmen
der Flüssigkeit durch die Sfiengel und eine bessere Ausnutzung der Röhrchenwirkung
für die Entfernung klebender Stoffe als ganze Stengcl.
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Eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung ist in der
Zeichnung Bargestellt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung sind sieben Behälter 1,
a, 3, 4, 5, 6 und ; , die den Verfahrenszonen I, 1I, 111, IV, V cntsprechen,
vorgesehen,. Es bezeichnet a die Leitung des zum Ausziehen des Wachses aus dem Gut
dienenden Fliissigkeitsstromes in dei-Verfahrenszone I, b die Leitung des zum Ausziehen
des Pektins dienenden Flüssigkeitsstromes in der Verfahrenszone 11 ', c die
Leitung des zum Loslösen des Bastes von dein Stengelholz dienenden Flüssigkeitsstromes
in der Verfahrenszone III, rd die Leitung des zuin Umwandeln des Bastes in Flockenbast
dienenden Flüssigkeitsstromes in der Verfahrenszone IV und e die Leitung des zum
Neutralisieren und Auswaschen des kotonisierten Bastes oder Flockenbastes dienenden
Flüssigkeitsstromes in der Verfahrenszone V. Es bezeichnet A die U mlauft-orrichtuing
des Flüssigkeitsstromes a und den Ahscheider für Waclis, ß die Umlaufvorrichtung
des Flüssigkeitsstromies b und den Abscheider für Pektin, C die Umlau@fvorrichtu;:ng
des Flüssigkeitsstromes c und den Abscheider der restlichen gelösten Stoffe, D,
die Umlaufvorrichtung für den vierten Flüssigkeitsstrom "l und E die Umlaufvorrichtung
für den fünften Flüssigkeitsstrom e.
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Zu Beginn des Verfahrens wird zunächst eine Stengelgutmenge, z. B.
im Behälter i, mit der Leitung a verbunden., während die anderen Leitungen abgesperrt
sind. In der Zeichntitig sind die jeweils offenen Leitungen in ausgezogenen und
die geschlossenen Leitungen in gestrichelten Linien gezeichnet. Nachdem das Wachs
entfernt ist, wird die Leitung a von dem Behälter i abgesperrt und finit dem vorher
mit frischem Gut beschickten Behälter a verbunden. Der Behälter i wird an die Leitung
b angeschlossen und rückt damit in
die Verfahrenszone II, wie am
Behälter 7 veranschaulicht ist. Nach Entfernung des Wachses aus denn Behälter 2
und des Pektins aus dem Behälter i wird die Leitung a von dem Behälter 2 abgespewxt.
Während dann die Leitung a an den vorher niit frischem Gut gefüllten Behälter 3
und die Leitung b an den Behälter 2 angeschlossen werden, wird der Behälter i durch
Verbinden mit :der Leitung c in die Verfahrenszone III gebracht, deinen Flüssigkeitsstromzuführung
beispielsweise bei Behälter 6 gezeigt ist. Fortfahrend erfolgt das Füllen und ahwechselnde
Ein- und Ausschalten der folgenden Behälter, 5, 6 und 7 über die Verfahrenszonen
I, II, III zur Behandlung des Gutes in den Verfahrenszonen IV und V bis die Verfahrenszone
I zum letzten Behälter 7 vorgerückt ist, woirauf sich der Verfahrenskreislauf wiederholt.
Für die Gewinnung von Wachs, Pektin und Flockenbast genügt eine gesamte Arbeitszeit
von 5 Stuüden. Allerdings bestimmt sich die genaue Dauer der einzelnen Verfahrenszonen
nach der Beschaffenheit der betreffenden Stengel und ist dementsprechend zu verändern.
Wenn z. B. in der Verfahrenszone III für das Loslösen des Bastes eine Arbeitszeit
von io Stunden benötigt wird und für jede der anderen Verfahrenszonen I, II, IV
und V nur je 5 Stunden, so werden für die Verfahrenszone III doppelt so viel Behälter
vorgesehen als für jede der anderen Zonen,. und der zugeordnete Flüssigkeitsstrom
wird durch sie so hindurchgeführt, daß die Loslösung des Bastes im ersten Behälter
b,egonnen und im letzten vollendet wird. Im gleichen Verhältnis :können die Behälter
für die Verfahrenszonen beliebig vermehrt wenden.