DE938229C

DE938229C - Verfahren zur Herstellung eines fuer die chemische Weiterverarbeitung geeigneten Zellstoffes durch Aufschluss mit nicht kaustifizierten Laugen

Info

Publication number: DE938229C
Application number: DEP1265D
Authority: DE
Inventors: August Dr Wolter
Original assignee: Phrix Werke AG
Current assignee: Phrix Werke AG
Priority date: 1943-05-25
Filing date: 1943-05-25
Publication date: 1956-01-26

Description

Verfahren zur Herstellung eines für die chemische Weiterverarbeitung geeigneten Zellstoffes durch Aufschluß mit nicht kaustifizierten Laugen Es ist bekannt, zur Herstellung von Papierzellstoff aus cellulosehaltigen Materialien nicht kaustifizierte Laugen, also Sodalösungen, als Kochflüssigkeit zu benutzen. Die nach dem bekannten Verfahren erhaltenen Zellstoffe weisen einen ziemlich geringen Gehalt anAlpha-Cellulose neben einem hohen Holzgummigehalt auf und sind für die chemische Weiterverarbeitung und insbesondere für die Verwendung in der Kunstfaserindustrie deshalb nicht geeignet.
Es wurde gefunden, daß man zu hierfür brauchbaren Zellstoffen kommen kann, wenn man die cellulosehaltigen Rohstoffe vor ihrer Verkochung mit nicht kaustifizierter Lauge einer hydrolysierenden Vorbehandlung mit anorganischen Säuren unterwirft. Man kann auf diese Weise Zellstoffe mit einem Alphagehalt von 95 bis 961/o und einem Holzgummigehalt von nur o,9 bis z o/o erzielen. Bei der Verkochung mit der Sodalösung oder Kalziumcarbonatlösung wird dabei so vorgegangen, daß während des Aufschlusses die Kohlensäure abgezogen wird. Es wird also eine Verfahrensweise angewandt, wie sie in der deutschen Patentschrift 651732 beschrieben ist. Nur bei einer solchen Arbeitsweise kann ein für diechemische Weiterverarbeitung brauchbarer Zellstoff erhalten .werden.
Es ist an sich bekannt, zur Gewinnung eines Zellstoffes von hohem Alphagehalt und geringem Holzgummigehalt zerkleinertes Holz einer Vorbehandlung mit Minerialsäuren zu unterwerfen. Bei diesem bekannten Verfahren erfolgt jedoch der sich an die Säurehydrolyse anschließende Zellstoffaufschluß nach dem Sulfatverfahren, also mit einer vorwiegend Ätznatron neben Schwefelnatrium und gegebenenfalls Natriumcarbonat enthaltenden Lauge. Der auf diese Weise gewonnene Zellstoff soll in seinen Eigenschaften einem aus Lumpen hergestellten Papierzellstoff ähnlich sein und soll auch für die Herstellung von Cellulosederivaten gut.. geeignet sein.
Ganz abgesehen davon, daß nicht vorauszusehen war, daß das mit Säure vorbehandelte cellulosehaltige Rohmaterial auch bei dem Aufschluß mit Sodalösung einen für die chemische Weiterverarbeitung geeigneten Zellstoff liefern würde, bietet die Verwendung von nicht kaustifizierter Lauge einen wirtschaftlichen Vorteil.
Das Verfahren kann zur Herstellung von Zellstoff aus allen Arten cellulosehaltiger Rohstoffe Verwendung finden. Außer für die Gewinnung von Zellstoff aus Hölzern ist es insbesondere geeignet für die Zellstoffgewinnung aus Stroh, Kartoffelkraut und anderen pentosanreichen Rohstoffen.
Die Säurevorbehandlung wird vorteilhaft mit verdünnter Schwefelsäure unter i 9/o oder mit einer wäßrigen S02-Lösung vorgenommen.
Auch andere Mineralsäuren, wie z. B. Salzsäure, können für die Vorhydrolyse verwendet werden. Für die Verkochung wird eine Sodalösung verwendet; der zweckmäßig etwas Natriumsulfid zugesetzt wird.
An Stelle einer Sodalösung können auch die beim Sulfataufschluß des Zellstoffes: anfallenden nicht kaustifizierten Löselaugen verwendet werden. Diese Laugen enthalten neben viel Soda und etwas Schwefelnatrium noch geringe Mengen an Atznatron und Natriumsulfat. Beispielsweise enthält eine solche Löselauge im Liter 130 g Soda, 13 g Na. S neben 2o g Na 0 H und 15 bis 2ö g Nä2 S O4. Beispiel i io kg absolut trockenes,-gehäckseltes Stroh, entsprechend 12 kg lufttrockenem Stroh werden mit 5o bis 9o 1 einer 5o/oigen wäßrigen S 02 Lösung in einem säurefesten, geschlossenen Gefäß möglichst rasch auf 14o° erhitzt. Es stellt sich ein Druck von 8,5 atü dabei ein. Nach etwa 40 Minuten wird der Druck abgelassen und das Stroh zur Entfernung der Säure mit Wasser ausgewaschen.
6ooo g @ vorhydrolysiertes Stroh, entsprechend 780 g Stroh (atro), werden mit 9 1 Lauge, die i i9 g Nag C 03 und 36 g Nag S enthält, auf i 7o bis i72° erhitzt. Dabei beträgt die Ankochzeit 1/4 Stunde, die Fertigkochzeit 4 Stunden. Es wurden 392 g Zellstoff (atro) erhalten. Der Zellstoff hat einen Alphagehalt von 96% und einen Holzgummigehalt von o,99 0/0. Beispiele 6ooog.mit 3o/oiger S 02 Lösung vorhydrolysiertes Stroh (9oo g atro) werden mit 1,28 1 Löselauge mit 113 gll Gesamtalkali, die durch Wasserzugabe auf 91 Flüssigkeit verdünnt wurde, bei 17o bis 172° aufgeschlossen. Die Ankochzeit beträgt dabei i Stunde; die Fertigkochzeit :2 Stunden. Man erhält 44o g (atro) Zellstoff von .einem Alphagehalt von 959% neben o,9% Holzgummi. Beispiel 3 8,5 kg lufttrockenes Stroh (entsprechend 7,5 kg atro) werden mit 701 0,5°/oiger Schwefelsäure in ,einem säurefesten, geschlossenen Gefäß möglichst rasch auf 13o° erwärmt und 3 Stunden bei dieser Temperatur belassen. Nach Ablassen vom Druck wird das vorbehandelte Stroh von der Säure abgetrennt und mit Wasser ausgewaschen. -6ooo g des vorhydrolysierten Strohs (entsprechend iooo g atro) werden mit 2,2 1 Löselauge mit 113 g/1 Gesamtalkali, die durch Wasserzugabe auf io 1 verdünnt wurde, bei 170 bis r72° verkocht. Die Ankochz.eit beträgt 15 Minuten, die Fertigkochzeit 3 Stunden. Der in einer Ausbeute von 45o g .(atro) erhaltene Zellstoff hat einen Alphagehalt von 95,5% und einen Holzgummigehalt von 2,1 °h, Die erhaltenen Zellstoffe eignen sich gut für die Herstellung von Viskosespinnlösungen. Die daraus hergestellten Viskoselösungen sind gut filtrierbar. Beispiel 4 25oo g vorhydrolysiertes und teilweise entwässertes Stroh (entsprechend iooo g atro) werden 2,21 Löselauge mit 113 g/1 Gesamtalkali und so viel Wasser; daß die Gesamtflüssigkeit 41 beträgt, bei 17o bis i72° aufgeschlossen. Die weitere Verarbeitung erfolgt wie im Beispiel 3 angegeben. Beispiel 5 5ooo g vorhydrolysiertes Stroh, das noch 8o% Wasser enthält, werden mit 2,21 Löselauge mit 113 gil Gesamtalkali und 8oo ccm Wasser bei 170 bis r72° erhitzt.- Die weitere Verarbeitung erfolgt entsprechend Beispiel 3. Beispiel 6 8ooo g vorhydrolysiertes Espartogras oder Alfagras, entsprechend 2ooo g atroi werden mit 2,83 1 Löselauge mit 113 3 g/1 Alkali und so viel Wasser; daß die Gesamtflüssigkeit io 1 beträgt, bei 17o bis 172° gekocht.- Die Ankochzeit beträgt i Stunde, die Fertigkochzeit 2 Stunden. Man erhält 82o g Zellstoff von einem Alphagehalt von 95 % und einem Holzgummigehalt von 1,2%.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines für die chemische Weiterverarbeitung geeigneten Zellstoffes aus cellulosehaltigen Rohstoffen, mit nicht kaustifizierten Laugen, dadurch gekennzeichnet, daß die cellulosehaltigen Rohstoffe vor dem Aufschluß einer Vorbehandlung mit einer verdünnten Mineralsäure unterworfen und während des Aufschlusses die aus der Soda gebildete Kohlensäure und gegebenenfalls Schwefelwasserstoff in an sich bekannter Weise abgezogen werden. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 304 999= 363 997, 651732; ' französische Patentschrift Nr. 870 328; _USA.-Patentschriften Nr. 1 825 655, 1 838 326, 1 859 848, 1 862 177, 1 88o 043, 2 115 835; »Chemisches Centralblatt«, 1938, 1., S. q.82 und 483 (Referat über DRP 651 73:2).