DE749633C

DE749633C - Verfahren zur Herstellung eines zur Verarbeitung auf Pappe geeigneten Stoffes und Furfurol aus Stroh

Info

Publication number: DE749633C
Application number: DEH150725D
Authority: DE
Inventors: Dr Max Alsfeld; Heinrich Ihrig
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1937-02-21
Filing date: 1937-02-21
Publication date: 1944-01-03

Description

Verfahren zur Herstellung eines zur Verarbeitung auf Pappe geeigneten Stoffes und Furfurol aus Stroh Bei der Herstellung von Pappe aus Stroh, z. B. Roggenstroh, bedient man sich zum Geschmeädigmachen und Auflockern des festgefugten Halmes in einzelne -Faserbündel des Aufschlusses mit alkalischen Mitteln, z. B. Kalkmilch, Natronlauge, Natriumsulfid oder Mischungen alkalischer Stoffe bei erhöhter Temperatur. Saure Aufschlußmittel, wie Schwefelsäure und Calciumbisulfit, welche die in dem Stroh vorhandenen Pentosane in Furfurol umwandeln, liefern auch nach vollkommener Entfernung der Säure nur eine geringwertige brüchige Pappe von geringer Festigkeit, insbesondere von durchaus ungeniigender Biegefestigkeit.
Es wurde nun gefunden, daß man aus Stroh dadurch einen zur Verarbeitung auf Pappe geeigneten Stoff von ausgezeichneter Beschaffenheit unter gleichzeitiger Gewinnung von Furfurol bei erhöhter Temperatur durch Vorbehandeln mit Säuren und Nachbehandeln mit Alkalien herstellen kann, wenn man die Säurebehandlung des Strohes bis zur Entfernung von höchstens 6o °/o der vorhandenen Pentosane durchführt und nach deren Abtrennung kurze Zeit, bis etwa i Stunde, alkalisch nachbehandelt. Das aufgeschlossene Stroh wird danach in bekannter Weise zerkleinert und auf Papiermaschinen zu Pappe verarbeitet.
Als Säuren kann man z. B. Schwefelsäure, Phosphorsäure, Ameisensäure oder Essigsäure sowie saure Salze, wie Aluminiumsulfat, verwenden, wobei im allgemeinen Temperaturen zwischen 8o bis 16o° je nach der Säurekonzentration und der Behandlungsdauer angewandt werden. Der Strohrückstand wird, gegebenenfalls nach vorherigem Abpressen und Auswaschen, mit alkalischen Mitteln, z. B. Calciumhydroxyd, behandelt. Es hat sich dabei herausgestellt, daß die Dauer der Behandlung mit den alkalischen Stoffen erheblich geringer sein kann als bei dem nicht mit Säuren vorbehandelten Stroh. Während bisher bei dem alkalischen Strohaufschluß eine Kochdauer von 4 bis 5 Stunden üblich war, kommt man nunrnehr mit etwa 15 bis 16 Minuten aus.
Die aus dem nach dem vorliegenden Verfahren aus Stroh hergestellten Stoff erhältlichen Pappen zeigen vorzügliche Eigenschaften. Die Biegefestigkeit liegt z. B., als Doppelfalzung gemessen, ganz wesentlich über dem bisher bei Pappe aus rein alkalischem Aufschluß erhaltenen Werten. Außerdem gewinnt man einen Teil der im Stroh vorhandenen, für die Furfurolherstelluirg wichtigen Pentosen.
Es ist bekannt. Stroh. zunächst durch Erhitzen mit Wasserdampf unter Druck bei Temperaturen wenig oberhalb iSo° zu behandeln, wobei Furfurol entsteht, woran sich eine alkalische Nachbehandlung mit 5 °%oiger Natronlauge anschließt. Nach diesem '\'erfahren wird jedoch nur eine praktisch völlig unbrauchbare Pappe in geringer Ausbeute erhalten.
Es ist ferner bekannt, Stroh oder Holz, sowohl zur Gewinnung von Zellstoff wie von Papierbrei, durch eine Säurebehandlung die vorhandenen Pentosane zu entziehen und hierauf alkalisch nachzubehandeln.
Zur Herstellung einer guten Pappe sind aber diese bekannten Verfahren infolge der restlosen Beseitigung der Pentosane vollkommen ungeeignet.
Endlich ist es auch noch bekannt, Stroh mit einer sauren Flüssigkeit, die durch Versetzen von Meerwasser mit zum Freimachen der gesamten Salzsäure unzureichenden Mengen Schwefelsäure erhalten worden ist, aufzuschließen und das Kochgut dann alkalisch bis zur Erzielung eines guten Zellstoffs nachzubehandeln. Jedoch wird hierdurch keineswegs nahegelegt, daß man neben Furfurol eine Pappe mit guten mechanischen Eigenschaften in guter Ausbeute erhalten kann, wenn man bei der Behandlung mit Säuren allgemein höchstens 6o °fa der Pentosane entfernt und dann nur kurze Zeit alkalisch nachzubehandeln braucht.
Beispiel In einem mit Blei ausgeschlagenen oder mit säurefesten Steinen ausgemauerten Behälter werden 53 kg Roggenstroh bei ioo° il/,2 Stunden mit 5oo kg einer o,25 n-Schwefelsäure behandelt. Die Säure wird hierbei mittels einer Pumpe ständig im Kreislauf durch das Stroh geführt. Nach dieser Behandlung sind dem Stroh etwa 45 °/o der vorhandenen Pentosane entzogen. Zur Fur furolgewinnung wird die Säurelösung in einem Autoklaven auf 140 bis i6o° erwärmt und das entstehende Furfurol kontinuierlich unter Druck mit Wasserdämpfen abdestilliert.
io5 kg des ausgewaschenen feuchten Strohrückstandes wurden mit 3 kg gelöschtem Kalk und i8o kg Wasser 30 Minuten unter Umrühren unter 3 atü auf etwa 140' erwärmt. Danach wurde der Strohstoff in einer Kugelmühle feucht gemahlen. Nach einer Mahldauer von il/2 Stunden, 2 Stunden und 2'/Q Stunden wurden'auf einem der üblichen Blattbildungsapparate Pappeproben hergestellt, die dann gepreßt, getrocknet und konditioniert wurden. Die Biegefestigkeit wurde auf einem Doppelfalzappä.rat gemessen.

In der nachfolgenden Tabelle ist die Zahl für die Doppelfalzungen einer Pappe gemäß der vorliegenden Erfindung mit anderen zusammengestellt. Unter Nr. i ist eine Maschinenpappe des Handels aus alkalisch aufgeschlossenem Stroh angeführt. Unter Nr. 2 folgt eine vergleichsweise selbst hergestellte Pappe aus alkalisch aufgeschlossenem Stroh. Nr. 3 zeigt die Werte für eine Pappe aus nur mit Säure aufgeschlossenem Stroh, während unter Nr. 4 eine Pappe gemäß der vorliegenden Erfindung angeführt ist.

Art der Pappe Mahldauer Zahl der Berstfläche

Nr' und des Aufschlusses Doppel- in qm

Stunden falzungen

1 Maschinenpappe des Handels

alkalisch...................... -- 25 c),9

2a alkalisch........................ i,5 99,2 12,2

2b - ........................ 2 44 13,9

2c - ........................ 2,5 2o,6 16,5

3a sauen.......................... 1,5 1,2 6,2

3b - ........................... 2 1,8 6,f>

3c - ....... ................. 2,5 1,1 ;,i

4a gemäß vorliegender Erfindung . . . . 1,5 1588 .1,6

-4b 2 5562 6,1

- - - .... 2,5 i,6o io,5

Aus der vorstehenden Zusammenstellung ergibt sich, daß es gemäß der vorliegenden Erfindung gelingt, aus Stroh eine ganz hochwertige Pappe von außerordentlich hoher Biegefestigkeit herzustellen. Es -ergibt sich weiter daraus die auch bei anderen Pappen bekannte Tatsache, daß eine zulange Mahldauer vermieden werden muß.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines zur Verarbeitung auf Pappe geeigneten Stoffes und Furfurol aus Stroh bei erhöhter Temperatur durch Vorbehandeln mit Säuren und Nachbehandeln mit Alkalien, dadurch gekennzeichnet, daß man die Säure-Behandlung des Strohes bis zur Entfernung von höchstens 6o °/o der vorhandenen Fentosane durchführt und nach deren Abtrennung kurze Zeit, bis etwa 1 Stunde, alkalisch nachbehandelt. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften , . . Nr. 77 598, 124 556; britische - # . . . - 298 800, 314 o6-1; USA.- - . . . - 1 787 953, 179:2 351, 1 880 043, 2 026 goo; Hoyer, Pappenfabrikation (1g25), S. 1-23, 2. Abs. ; Chein. Centr.-B:1. (1g.35), 1., S. 3044/45 Colluloise-:Chemie 4. (1g23/24), S. 77; Technologie und Chemie der Papier-und Zellstoff-Fabrikation, 25. Jg. (1g28), S.32.