DE875390C

DE875390C - Verfahren zum Roesten von Stengelpflanzenfasern

Info

Publication number: DE875390C
Application number: DES23665A
Authority: DE
Original assignee: JACQUES LUCIEN JEAN LOURD; Procedes Lourd S E P L Soc D E
Current assignee: JACQUES LUCIEN JEAN LOURD; Procedes Lourd S E P L Soc D E
Priority date: 1950-12-27
Filing date: 1951-06-26
Publication date: 1953-05-04
Also published as: BE503738A; FR1030187A; US2725289A; GB703666A; BE503737A; LU31165A1; GB713342A; FR1030188A; NL77792C; NL77793C; US2700608A; DE875703C; LU31166A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein chemisches Röstverfahren von Stengelpflanzenfasern von Ramie, Hanf_; Flachs, Jute, Asklepias usw.

Das Rösten dieser Pfknzenstengel hat die Aufgabe, die hemicellulosen, lignosen oder pektinösen Bestandteile, die den Füllstoff und das Bindemittel zwischen dem Büschel der Cellulosefasern dieser Pflanzenstengel bilden, aufzuweichen und zu lösen, um die Cellulosefasern freizulegen und für das Verspinnen vorzubereiten.

Dieses Herauslösen der Fasern kann durch Behandlung mit einer alkalischen Base, einem neutralen Salz oder einem auflösenden Mittel erfolgen, wobei dieser Behandlung noch eine Säure- oder oxydierende Behandlung vorangehen kann, die diese Füllstoffe depolymerisiert und ihre Zersetzung begünstigt.

Es sind hierfür eine Reihe Verfahren bekannt, die auf der Anwendung chemischer Mittel in den verschiedensten Zusammensetzungen beruhen. Diese Verfahren befreien zwar die Fasern von dem größten Teil der sie einschließenden Lignose, führen aber nur zu Faserbüscheln von mehr oder weniger guter Qualität, durch die die Eigenschaften des hieraus herzustellenden Fadens weitgehend bestimmt werden.

Obgleich es schwer ist, eine Faser nach ihren Eigenschaften zu kennzeichnen, ist es doch jedem Fachmann möglich, durch Befühlen der Faser sich genau über deren mehr oder weniger gute Eignung für den Spinn Vorgang zu überzeugen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein den Anforderungen für die Verspinnung voll nachkommendes Zwischenprodukt zu liefern, d. h. ein

feines, widerstandsfähiges und weißes Faserbüschel, das von jeder Oxycellulose frei ist. Sie beruht auf folgenden Überlegungen:

Das wirksamste chemische Mittel zur Zersetzungder Fremdbestandteile von Cellulosefäsern ist eine alkalische Base des Natriums oder Kaliums. Diese löst die Pektinstoffe, die Hemicellulose und das Lignin, die im wesentlichen diejenigen Stoffe bilden, welche zu entfernen sind. Diese Basen greifen

ίο aber wegen ihrer Aggressivität auch die Fasern an und beeinträchtigen somit gerade auch diejenigen Bestandteile des Behandlungsgutes, die erhalten werden sollen. Es ist zwar möglich, die Wirkung dieser alkalischen Basen auf die Lignin- und Hemicellulosebestandteile zu beschränken",; da diese Stoffe weniger widerstandsfähig sind als die eigentlichen Cellulosebestandteile und demzufolge zuerst angegriffen werden. Hierzu wird die Konzentration der Base herabgesetzt, die jedoch hierdurch einen Teil ihrer Wirksamkeit verliert und somit langsamer wirkt. Es muß dann dieser Base ein Mittel zugesetzt werden, das ihre Wirkung auf die Lignin-, Pektin- oder Hemicellulosebestandteile steigert, d. h. deren Zersetzung begünstigt, ohne die eigentliehen Fasern anzugreifen.

Hierzu eignen sich besonders Emulsionierungsmittel, da sie eine Doppelwirkung haben. Sie entfernen die lipiden Stoffe, die die Fremdbestandteile der Fasern umgeben und diese hydrophob machen, und sie erleichtern die Dispersion derjenigen Mittel, die als Kolloid vorliegen und von der alkalischen Lösung als solche nur schwer angegriffen werden. Es ist bekannt, daß die Uronsäuren, die die Zersetzungsprodukte der Hemicellulose durch die Base darstellen, in Wasser löslich sind, wenn sie von den Lipiden befreit sind und das Wasser rein und auf eine Temperatur gebracht ist, die über dem Siedepunkt bei normalem Druck liegt.

Da industrielle Wasser niemals rein sind, muß bei einer unter ioo° liegenden Temperatur zum Lösen dieser Hüllstoffe der Fasern die Dispersion der sie bildenden Kolloiden erleichtert werden, damit die alkalische Base sie wirksam angreifen kann.

Es hat sich gezeigt, daß das wirksamste Emulsionsmittel ein palmitinsaures Amin ist, da bei diesem sowohl das Anion (Palmitinsäure) als auch das Kation (Aminbase) sehr aktiv sind.

Palmitinsäure als Anion des Emulsionsmittels führt dabei zu Ergebnissen, die denjenigen ihrer Homologen, der anderen Fettsäuren, wie Öl-, Stearinsäure, überlegen sind, gleichgültig ob diese sulfoniert sind oder nicht.

Als wirksames Kation eignen sich besonders die Aminbasen, gleichgültig ob primär, sekundär oder tertiär oder als quaternäre Ammoniumbase. Auch lassen sich Morpholin, Prapanolamin, das Hydrat - von Tetramethyl ammonium od. dgl. verwenden, die ein primäres bzw, sekundäres Amin bzw. eine quaternäre Ammoniumbase darstellen.

Neben der depolymerisierenden Wirkung von Basen der Alkalien auf die Hemicellulose und die Ligninstoffe, die durch dieses in weniger komplexe Stoffe aufgespalten werden, wodurch sie durch Wasser leicht entfernt werden, ist es notwendig, die Pflanzenfasern mit einem Oxydationsmittel zu behandeln, das durch Oxydation eine Depolymerisationswirkung hat und die Wirkung der Alkalien weitertreibt. Hierzu eignen sich besonders Wasserstoffsuperoxyd und andere Sauerstoff entwickelnde ; Verbindungen, wie Peroxyde und Persalze, z. B. Natriumperoxyd und Perborate. Wasserstoffsuperoxyd ist besonders wirksam, da durch die Anwesenheit einer alkalischen Base und von palmitinsaurem Amin nicht nur die Emulsionswirkung, son- -uevh auch die Wirkung des Wasserstoffsuperoxyds begünstigt wird.

Hiernach betrifft somit die Erfindung ein Verfahren zum Rösten von Stengelpflanzenfasern, wie Ramie, Hanf, Flachs, Jute, Urena, Asklepias od. dgl., das darin besteht, daß die Pflanzenfasern zuerst mit einer wäßrigen Lösung einer alkalischen Base, die ein palmitinsaures Amin als Emulsionsmittel enthält, behandelt und dann einer zweiten Behandlung mit dem gleichen Mittel, das daneben noch ein Oxydationsmittel enthält, unterzogen werden.

Das neue Verfahren kann dabei auf einfache Weise durch Einweichen der Pflanzenfasern in Bädern durchgeführt werden. Die Behandlung wird dabei an grün geschlissenen Pflanzenstengeln durchgeführt, die somit von den Ligninbestandteilen des Stengels befreit sind.

Zwischen den zwei getrennten Bädern wird eine Waschbehandlung eingeschaltet. Das erste Bad besteht dabei aus einer wäßrigen Lösung einer alkalischen Base, etwa Soda, und dem palmitinsauren Amin. Dieses Bad bildet die Gerbaufarbeitung, durch die der größte Teil der Fremdstoffe von den Fasern entfernt wird.

Das zweite Bad, das neben den Wirkstoffen des ersten Bades noch Wasserstoffsuperoxyd enthält, bildet dann die Feinbehandlung.

Die Konzentration der alkalischen Base in jedem der beiden Bäder kann zwischen 0,5 und 2.0% liegen und beträgt zweckmäßig 1,0 %. Sie ist im allgemeinen in dem ersten Bad stärker als in dem zweiten Bad und beträgt in diesem nur etwa die Hälfte gegenüber der Konzentration in dem ersten Bad, da durch das zweite Bad nur die Wirkung des ersten Bades vervollständigt wird.

Die Konzentration des palmitinsauren Amins kann in beiden Bädern zwischen 0,5 und 5,0% schwanken, wobei die obere Grenze nur durch wirtschaftliche Überlegungen bestimmt ist und ohne jeden Schaden auch weiter nach oben verlegt werden kann.

Die Konzentration des Wasserstoffsuperoxyds oder des sonstigen Oxydationsmittels in dem zweiten Bad wird so gewählt, daß sich eine Endkonzentration von 0,1 bis 0,4 Volumprozent ergibt.

Die Fasern werden in jedes Bad für etwa 20 bis 60 Minuten eingetaucht, wobei die beiden Bäder auf einer erhöhten Temperatur von etwa 80 bis ioo° gehalten .werden.

Das neue Verfahren ist nachstehend an Hand einiger Anwendungsbeispiele näher erläutert. In

diesen beziehen sich die Mengenangaben auf Gewichtsanteile, berechnet auf das Wasser. Soweit es sich dabei um Wasserstoffsuperoxyd handelt, ist die Konzentration in Volumprozent auf die Gesamtmenge der wäßrigen Lösung angegeben.

Beispiel ι

Grün gehechelter Flachs wird nacheinander in zwei Bäder folgender Zusammensetzung eingeweicht:

1. Bad
Wasser

Soda i,o%

palmitinsaures Morpholin .... o,i%

Badtemperatur 90⁰

Behandlungsdauer 30 Min.

2. Bad
Wasser

^ao Soda 0,5%

palmitinsaures Morpholin .... .1,1%

Wasserstoffsuperoxyd 0,2 Volumprozent

Badtemperatur 90⁰

Behandlungsdauer 30 Min.

Zwischen den beiden Bädern werden die Fasern

in Wasser ausgewaschen, um diejenigen Fremdstoffe zu entfernen, die von dem ersten Bad herausgelöst sind und zu einer Verfärbung des zweiten Bades führen könnten. Nach dem zweiten Bad werden die Fasern erneut gewaschen, getrocknet und dann in üblicher Weise weiterbehandelt.

Beispiel 2

Gehechelter Hanf wird mit einer Zwischenspülung nacheinander mit zwei Bädern folgender Zusammensetzung behandelt.

i. Bad

Wasser

Pottasche 2,0%

palmitinsaures Propanolamin 0,1%

ßadtemperatur 95⁰

Behandiungsdauer 30 Min.

2. Bad

Wasser

Pottasche 1,0%

palmitinsaures Propanolamin 0,1 %

Natriumperborat 0,5 %

ßadtemperatur 95⁰

Behandlungsdauer 30 Min.

Die Weiterbehandlung erfolgt nach den Angaben im Beispiel 1.

Beispiel 3

Asklepiasfasern werden mit einer Zwischenspülung in Bädern nachstehender Zusammensetzung behandelt:

1. Bad Wasser

Ätznatron 1,0 °/o

palmitinsaures Tetramethylammonium .. 0,11 °/o

Badtemperatur ' 85°

Behandlungsdauer 35 Min.

2. Bad
Wasser

Ätznatron 0,5 °/o

Natriumperoxyd 0,3 %

palmitinsaures Tetramethylammouium .. 0,¹I %

Badtemperatur 85⁰

Behandlungsdauer 35 Min.

Die Weiterbehandlung erfolgt nach Angaben zum Beispiel 1.

Das neue Verfalhren führt jedes Ausgangsprodukt zu einer feinen festen und weißen Faser, die frei von Oxycellulose ist, allen Anforderungen für die Weiterverarbeitung entspricht und sich auch für Sonderzwecke eignet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Rösten von Stengelpflanzenfasern, wie Ramie, Jute, Flachs, Hanf, Urena oder Asklepias, auf chemischem Weg, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern zuerst in ein Behandlungsbad aus einer wäßrigen Lösung einer alkalischen Base, wie Soda, Ätznatron oder Pottasche, und. einem palmitinsaurem Amin und nach Auswaschen in ein zweites Behandlungsbad, das neben den Stoffen des ersten Bades noch ein Oxydationsmittel enthält, gebracht, werden, wobei Badtemperaturen von 80 bis ioo° und eine Behandlungsdauer von 120 bis 60 Minuten eingehalten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung in Bädern erfolgt, in denen die Konzentration der alkalischen Base etwa 0,5 bis 2% beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als palmitinsaures Amin ein primäres, sekundäres oder tertiäres Amin oder eine quaternäre Ammoniiumbase verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Behandlungsbad die Konzentration des palmitinsauren Amins 0,5 bis 5 % beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxydationsmittel in dem zweiten Bad Wasserstoffsuperoxyd oder ein anderes Sauerstoff abgebendes Mittel, etwa ein Peroxyd oder ein Persalz, verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Bad die Konzentration des 'Wasserstoffsuperoxyds zwischen 0,1 und 5 Volumprozent liegt.