DE731869C

DE731869C - Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Fasern und Begleitstoffen aus Bastpflanzenstengeln, wie Flachs und Hanf

Info

Publication number: DE731869C
Application number: DEH161824D
Authority: DE
Inventors: Gustav Helmke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1940-03-11
Filing date: 1940-03-12
Publication date: 1943-02-17

Description

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung ist in der Zeichnung Bargestellt.
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.
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.

Claims

t'ATENTANSPRUCHE i. Verfahren zur Gewinnung vorn Fasern und Begleitstoffen aus Bastpfianzenstengeln, wie Flachs und Hanf, durch Behandeln mit flüssigen Lösungsmitteln unter Erwärmung, dadurch ;gekennzeichnet, daß. das aus Stengeln von natürlicher Länge !oder aus kürzeren Stangelabschnitten bestehende Gut der Einwirkung von mehreren im Kreislauf bewegten Lösungsmitteln. nacheinander ausgesetzt wird, wob:, das Gut im ersten Umlauf mittels Alkohols oder mittels einer alkoholischen Flüssigkeit bei etwa 6o bis 8o° von wachs-, fett- und z kerartigen Begleitstoffen, im nächsten uo Begleitstoffen, ;mittels Heißwassers, das nach Bedarf mit einer organischen Säure angesäuert sein kann, bei höherer Temperatur von gelierenden Pektinen befreit wird, worauf im folgenden Umlauf Heißwasser bei noch hörerer Temperatur zur Einwirkung ,gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das von den gelierenden Pektinen befreite Gut mit überhitztem Heißwasser in mehreren hintereinandergeschalteten Behältern bei etwa i2o° unter Druck im Gegenstrom behändelt wird.
3. Verfahzen nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das von den ausgelaugten Begleitstoffen restlos befreite Gut in an sich bekannter Weise kotoinisiert bzw. zu Flockenbast aufbereitet ,wird. q..
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das nach Durchlaufen der hintereinandergeschalteten Behälter mit Begleitstoffen am stärksten angereicherte Wassereingedampft wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das saure oder alkalische, kotonisierte oder in Flockenbast umgewandelte Gut mit einer neutralisierenden Flüssigkeit ausgewaschen wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Umläufleitunben der Lösungsmittel ein- und abschaltbare Behälter zur Aufnahme des Gutes in einer Anzahl vorgesehen sind, die um zwei größer ist als die Anzahl der Umlaufleitungen, wobei die beiden j,eweäls überzähligen, von den Umlauflentuingen abgeschalteten-Behälter z«-ischen dein ersten und denn letzten der jeweils in die Umlaufleitungen eingeschalteten Behälter angeordnet sind.