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Verfahren zum Bleichen von Zellstoff Die kombinierte Bleiche von Zellstoff
mit Hypochlorit und Peroxyden ist bisher praktisch derart durchgeführt worden, daß
zunächst die Hauptbleiche mit dem billigen Hypochlorit durchgeführt wurde und erst
die letzten Bleichwirkungen durch Anwendung von teurem Peroxyd herausgeholt wurden.
Durch die Nachbehandlung mit Peroxyden kann man neben der Erhöhung des Weißgrades
auch eine Verminderung der Vergilbungsfähigkeit erzielen, jedoch nur dann, wenn
die Chlorbleiche in besonders vorsichtiger Weise durchgeführt wird, so daß der Zellstoff
frei ist von nennenswerten Mengen von Oxycellulose. Diese Arbeitsweise hat den Nachteil,
daß die Chlorbleiche so lange fortgesetzt werden muß, bis das Chlor praktisch verbraucht
ist, was insofern lästig ist, als das aktive Chlor gegen Ende des Bleichvorgangs
nur noch langsam verbraucht wird. Man kann zwar auch das Gut nach Erreichung des
gewünschten Bleichgrades auswaschen oder das überschüssige Chlor durch Peroxyd zerstören.
Derartige Maßnahmen verursachen aber wieder Verluste an Zeit, Kraft, Wärme oder
erfordern Mehraufwand an Chemikalien. Das Auswaschen ist auch insofern nachteilig,
als
hierdurch das Bleichgut zumeist mehr oder weniger abgekühlt wird und nach erfolgtem
Auswaschen erst wieder auf die für die Peroxydbleiche geeignete Temperatur gebracht
werden muß.
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In der deutschen Patentschrift 573 739 der Patentinhaberin ist ein
Verfahren zur Herstellung von hochviskosen Celluloselösungen beschrieben, darin
bestehend, daß cellulosehaltiges Material zunächst z. B. von eingeschlossenem Sauerstoff,
z. B. durch Auskochen, befreit und hierauf zum Teil mit Chlor, zum Teil mit aktivem
Sauerstoff mit der Maßgabe gebleicht wird, daß die Bleichoperationen unter möglichster
Vermeidung des Zutritts von Luftsauerstoff und der Entwicklung elementaren Sauerstoffs
durchgeführt werden, worauf das Gut wiedarum unter möglichster Fernhaltung von Luftsauerstoff
in Lösung gebracht wird. Nach dem Beispiel z dieser Patentschrift wird zunächst
mit Chlorkalk unter sorgfältigem Luftabschluß gebleicht, hierauf gewaschen und dann
mit 0,75 °,`," Natriumsuperoxyd unter Zusatz von = °/" Wasserglas (39° B6)
unter langsamem Erhitzen innerhalb 6 Stunden auf go° unter sorgfältigem Luftabschluß
fertig gebleicht und alsdann ausgewaschen. In der Patentschrift ist zwar gesagt,
daß die Reihenfolge der Bleichstufen sich nach den jeweils aus dem Bleichgut herzustellenden
Lösungen richte. Diese an sich nichtssagende Bemerkung konnte keinen Fachmann veranlassen,
die Bleiche in umgekehrter Reihenfolge, wie im Beispiel der Patentschrift angegeben,
durchzuführen, zumal wirtschaftliche- Gründe, die gerade für die Zellstoffbleiche
eine große Rolle spielen, für die Anwendung des billigen Hypochlorits in der ersten
Bleichstufe sprechen.
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Es wurde nun gefunden, daß man besonders günstige Ergebnisse erzielt,
wenn man die Zellstoffbleiche derart durchführt, daß zunächst mit alkalischer Peroxydlösung
und anschließend mit alkalischer Hypochloritlösung gebleicht wird und die Bleiche
in offenen Behältern durchgeführt wird. Dieses Verfahren unterscheidet sich grundsätzlich
von dem der Patentschrift 573 739 dadurch, daß dort die Fernhaltung. von Luftsauerstoff
und elementarem Sauerstoff während des gesamten Bleichvorgangs vorgeschrieben ist,
was sich bei der Zellstoffbleiche, bei der es sich um die Bewältigung großer -:Massen
handelt, nur schwierig und in Ausnahmefällen durchführen -läßt. Demgegenüber kann
das vorliegende Verfahren ohne Rücksichtnahrng auf Luftzutritt in üblichen offenen
Holländern, die z. B. 300 cbm und mehr aufnehmen können, bei üblichen Stoffdichten
von z. B. 6 bis 7 °,!o mit vollem Erfolg durchgeführt werden. Hierzu sei bemerkt,
daß die Zellstoffbleiche im Gegensatz zu der Textilbleiche mit geringer Stoffdichte
durchgeführt werden muß, da sonst die Rührwerk( stehenbleiben würden und däß ein
weiteres Unterschied zwischen Textilbleiche und Zell. stoffbleiche darin besteht,
daß bei letzterer die abgehende Bleichflüssigkeit verloren gegeber wird und aus
diesem Grunde im Hinblick au, die Billigkeit des Zellstoffs auf Billigkeit des Chemikalien
und möglichst geringen Chemikalienaufwand Wert gelegt wird.
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Es hat sich gezeigt, daß das beansprucht Verfahren trotz Vorschaltung
der Behandlung des Zellstoffs mit teurerem Peroxyd mit einem verhältnismäßig sehr
geringen Aufwand an Bleichmitteln durchführbar ist. Man kann z. B. derart arbeiten,
daß die Vorbleiche mit einem so geringen Aufwand an Peroxyd durchgeführt wird, daß
bei einer Temperatur von 35 bis 55° das Peroxyd in etwa Z bis 2 Stunden verbraucht
ist. Weiterhin kann man mit einem sehr geringen Aufwand an aktivem Chlor durchkommen
und infolgedessen eine besonders hohe Faserschonung erzielen.
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Die Erfindung eignet sich für das Bleichen der verschiedenen Zellstoffe.
Für die Peroxydbleiche können Wasserstoffsuperoxyd, N atriumsuperoxyd, Perborate,
Perearbonate, für die Chlorbleiche Chlorkalk, Alkalihypochlorit usw. Verwendung
finden. Der Zellstoff kann vor der Bleiche gegebenenfalls noch einer Vorbehandlung
mit Chlor mit anschließender Alkalisierung unterworfen werden. Dies empfiehlt sich
namentlich bei Zellstoffen, die noch verhältnismäßig große Mengen an Inkrusten enthalten.
Bei einer derartigen Vorbehandlung wird die Peroxydbleiche vorteilhaft unmittelbar
an den Waschvorgang nach der Alkalisierung des mit Chlor behandelten Guts vorgenommen.
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Die Peroxydbehandlung wird, wie bereits erwähnt, unter Aufrechterhaltung
einer alkalischen Reaktion durchgeführt. Bei Verwendung von Natriumsuperoxyd kann
auf Zusatz von alkalischen Stoffen, wie z. B. Ätznatron verzichtet werden. In jedem-
Falle hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Konzentration an Alkali in der Bleichflotte
nicht zu hoch zu wählen, sie soll im allgemeinen 5 °;'o, bezogen auf Natriumhydroxy
d, nicht übersteigen und vorzugsweise unterhalb 2 °;-. gehalten werden. Man kann
z. B. die Vorbleiche unter Anwendung von 0,3 °J, Natriumsuperoxyd, bezogen
auf das Stoffgewicht, im Holländer durchführen. Nachdem das Peroxyd weitgehend oder
praktisch vollständig verbraucht ist, was, bei 35 bis 55° etwa z bis 2 Stunden erfordert,
wird das Gut der Hypochloritbleiche unterworfen, was in einfachster Weise derart
geschehen kann, daß die Hypochloritlauge unmittelbar dem Bleichgut zugegeben wird.
Bei Durchführung der Peroxydvorbleiche bei Temperaturen, die höher sind als 35',
empfiehlt es sich, zunächst
auf etwa 35' herunterzukühlen
und dann erst die Hypochloritlauge zuzugeben. Man kann aber auch zwischen Peroxydbehandlung
und Hypochloritbleiche einen Waschvorgang schalten. Im Anschluß an die Chlorbleiche
kann das Gut in bekannter Weise abgesäuert und gewaschen werden. Im vorliegenden
Falle hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Absäuern bereits in einem Zeitpunkt
vorzunehmen, bei dem die Flotte noch geringe Mengen von aktivem Chlor enthält und
anschließend sofort auszuwaschen. Hierdurch kann man eine noch weitergehende Erhöhung
des Weißgrades erzielen. Infolge der vorgeschalteten Peroxydbleiche kann man den
Aufwand an Chlor, wie gefunden wurde, so gering bemessen, daß Faserschädigungen
weitgehendst vermieden werden. Man kann z. B. so verfahren, daß der mit Peroxyd
in der vorstehend beschriebenen Weise alkalisch vorgebleichte Zellstoff kurz gewaschen
und dann mit nur 1,5 °/o aktivem Chlor, bezogen auf das Stoffgewicht des Bleichguts,
fertiggebleicht wird, wobei z. B. etwa 1,2 °/o Chlor verbrauchtwerden. Da das Bleichgutdurch
die Vor-Behandlung bereits weitgehend von Inkrusten befreit ist, war zu erwarten,
daß bei Durchführung der Schlußbleiche mit dem bekanntlich recht aggressiven Chlor
erhebliche Faserschädigungen auftreten würden. Dies würde auch tatsächlich der Fall
sein, wenn man solche Chlorkonzentrationen anwenden würde, wie sie für die erfolgreiche
Durchführung einer Hypochloritbleiche allein oder einer Hypochloritbleiche mit nachfolgender
Peroxydbleiche erforderlich wären. Gerade der Umstand, daß man infolge Vorschaltung
der an sich milderen Peroxydbleiche eine außerordentlich wirksame Vollbleiche mit
sehr geringem Chloraufwand durchführen kann, ermöglicht die überraschende Faserschonung.
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Bei Durchführung der Erfindung in der Praxis hat sich gezeigt, daß
man bei sehr geringem Aufwand an Peroxyd, z. B. 0,3 °/a, bezogen auf das Stoffgewicht
etwa Z °/o und mehr, in gegebenen Fällen bis zu 3 °/o an Chlor, bezogen auf das
Stoffgewicht, einsparen, dabei ausgezeichnete Bleichwirkungen erzielen und infolge
des geringen Chloraufwands Faserschädigungen vermeiden kann.
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In der französischen Patentschrift 767 o7r ist auch bereits ein zweistufiges
Verfahren zum Bleichen von Zellstoff beschrieben, bei dem in der ersten Stufe in
schwach alkalischer Lösung mit Peroxyd v orgebleicht und in der zweiten Stufe mit
schwach saurer Lösung mit unterchloriger Säure fertiggebleicht wird. Dieses Verfahren
ist praktisch unbrauchbar, da die Chlorbleiche mit Hilfe von unterchloriger Säure
in saurer Lösung zu erheblichen Faserschädigungen führt.