DEP0022263DA - Verfahren zur Gewinnung höhermolekularer organischer Säuren durch Extraktion von Baumrinden - Google Patents

Description

Dr. Walter Beil , , , _ _r ,_ . „_η

Rechtsanwalt und Notar p J Λ % (- h « S*1 / h- h ik^. *„

Frankfurt a. M.-Hodist ι,Α . ^ . ^ J .< U.U.Ültte» 12«

Bolongaro3tr. 133 - Tel. 1-648

Br.« Adolf Weihe
B_ad Soden am Saunus

Verfahren zur Gewinnung höhermolekularer organischer Säuren durch Έχ%yaktlon von BaOmrinclen»

Eines der wichtigsten teebnischen Verfahren zux Isolierung der Cellulose aus Holz besteht bekanntlich &ariB| den zerkleinert an Böhstoff, etwa in Form von Hackspünen, mit Salsen der schwefligen Säure au "behändeln_o ßie Technik verwendet hierzu in grossem Aasmass Kalziuabisiüfitl'dsurigeB.· Gruadsätalich sind jerloch auch andere Salae der schwefligen Säure zu der mit diesem Verfahren bezweckten Heraaslösung der Lignine geeignet«

Eb wurde gefunden^ äass laan "bei analoge!¹ Behandlung von Baumrinden verschiedener Art und nach Entfernung von Gerbstoffes, und Phlobaphenen ( Gerb st off rot er. ) durch Extraktion des sich nach dieser Vorbehandlung ergebenden Rückstandes su wertvolle» Stoffen gelangen lcann_s unter denen insbesoMere hblienaolekulare organische^ meist· . ungesättigte Säuren* ferner Oxysäuren und eine Diearbonsäure von erheblicher te clanischer Bedeutung sind* Diese Extraktion organischer Säuren wird dadurch ermöglicht^ dass sie durch alkalische Spaltung offenbar aus einem unlöslichen Eomples unbekannter Konstitution frei gemacht werden* worauf man die entstehenden Salze durch Mineralsäuren aersetat©

Die behandlung der Baumrinden mit wässrigen Sulfitlösungen kann unter wesentlich Milderen Bedingungen erfolgen, als dies bei der Herstellung von Cellulose nach dem Sulfitverfahren üblich ist, namentlich dann_f wenn man die Rinden vorher weitgehend merkleinertf etwa im Kollergang mit nachfolgender Mahlung im Holiändeafj wobei man ein dem Braunschliff ähnliches Material

erhält· Ein so vorbereiteter Stoff 1st nach, dem Entwässern bereits weitgehend iron wasserlösliches Bestandteilen^ darunter den Gerbstoffen* "befreit und so weit aufgeschlossen dass "bereits eine Behandlung mit 0»3^igen Lösungen von kristallisiertem Bariumsulfit bei Temperaturen unterhalb 100° zum Siele führt« Bei ^roekenmahlung ist zur Entfernung der wasserlöslichen Anteile sunaehst mit Wasser, vorzugsweise unter Erhitzen „ su extrahieren*

Die nass gemahlene Rinde behandelt man beispielsweise mit der 10- bis 15-fachen henge eiser Sulfitlösung- bei 90 - 100 ° unter Röhren und- wiederholt diese" Behandlung_t bis die Lösung farblos abläuft· Die ligninartigen einteile werden durch diese Behandlung zusammen mit einem Teil der sogenannten Gerbstoffrote oder Phlobaphene entfernte Eine /weitere Extraktion, dieser stark färbenden Substanzen unbekannter Ivonstitution kann, man durch Erwärmen mit verdünnter Alkalicarbonatlösung, ζ·Β, einer 0,3 >igen Sodalösung» ersielen«

Eine γ/eitere Aufhellung _t die im Hinblick auf die Farbe des Endproduktes von Vorteil sein kann* lässt sich durch Bleichen des inzwischen sehr voluminös gewordenen Stoffes erzielen,,

Digeriert man- nun den von Gerbstoffen^ Ligninen und Phlobaphenen in der beschriebenen oder in anderer bekannter Y/e±3e befreiten Stoff mit wässerigen Alkalien, ζ*Β_Φ einer 3 /«igen Kalilauge, wobei zur Besciäexinigung des Aufschlusses erhöhte temperatur bis su Siedetemperatur angewendet werden kann, son erhält man eine mehr oder weniger braun gefärbte Lösimg von viskoser Beschaffen» heitg die von dem faserigen Rückstand durch Filtration absutrerme ist_β Beim Ansäuren der Lösung mit L\-_neralsäuren oder sauren Salzen scheidet sich eine salbenartige Masse aus₉ die sich im Wesentlichen als ein Geniisch von organischen Säuren erweist»

Die Abtrennung der organischen Säure aus der wässerigen Lösung kann auf verschiedene* an sieh bekannte Weise erfolgen* s»B. mit Hilfe von Separatoren oder durch Extraktion mit organischen Lösungsmitteln« Bewährt haben sich aromatische Kohlenwasserstoffe

sich öder im Gemisch mit Estern* s_eB* Aetläylaeetat, Propylaeetat» Buty!acetate ferner auch Gemische von Hohlem» Wasserstoffen mit höheren Alkoholen^ 2„B. Butamol® Auch. „ chlorierte Kah-Ieaanasserstoffe» wie 'Prichloraetiiylen und Tetrachlorkohlenstoff^ sind verwendbare doch sind die hiermit erhalt eneia Ausbeuten geringer, offenbar weil ein Teil der Säuren darin unlöslich ist» Eine Reinigung des rohen Säuregemisches ist auch ohne Zuhilfenahme von Lösungsmitt elm auf chemischem Wege* z.B« über die Kalksalze möglich, die nach dem Auswaschen mit Schwefelsäure wieder serlegt v/erden können« Auf diese Weise sind oehr hellfarbige Produkte au erEielen*

Es ist überraschend, dass ö.ie Ergebnisse der Extraktion^ also inbesondere die Eigenschaften des erhaltenen S-oiregeisisehes bei gleichbleibenden Arbeitsbedingungen von der Art der Rinöe% auch •von deren botanischer Zugehörigkeit verhältnismässig unabhängig sind« 13s sind swar Schwankungen in der Ausbeute und in den Eigenschaften der Extrakte festzustellen Jedoch übt das Alter der Eäuiue^ von degen die Rinden stammen^ einen gröss er en Einfluss aus als deren Herkunft*. EiGhPn₉ Ulmen* PaPpelB-g Buchen und Birken geben ganz ähnliche Produkte wie Fichten und Kiefern* wenigstens in Besug auf die technischen Eigenschaften der Extrakte*

Jfach diesem Verfahren erhält man gelbe bis bräunliche viskose Öle, die sich bein Erhitzen allmählich verfestigen und. unlöslich/ werden» In dünnen Schichten aufgetragen und erhitst_s geben sie wasserabweisende» auf allen Unterlagen sehr festhaftende Schichten^ ähnlich einem Leinölstandöl.Es ist selbstverständlich* dass man die Eigenschaften durch Mitverwendung der lacktechnlseh üblichen Z_usätKe den Erfordernissen der iinwendungsteciinik anpassen kann* Beispielsweise kann man durch Zusatz von Lgstmgs» mitteln die Streichfähigkeit und den Verlauf $ dureh Zusatz von Pigmenten die Härte und Deckfähigkeit _f durch Verschmelzea isit Harzen den Glanz and die Widerstandsfähigkeit gegeuäiber den ^#r» schiedensten Anforderungen beeinflussen« Auch Trockenstoffe * wie Kobalt*_t Majagan- und Sleiresinate oder Ia|jhtenate_f sind, mit Vorteil verwendbar, da sie den Irockn ings- bsw_e Härtungsvorgang der

Schichten wesentlich beschleunigen*

Bie Produkte sind nicht nur auf dem Lack» und Anstriehgebiet _t sondern auch, anstelle von Linoxyn sur Herstellung von Fuss» bodenbelag§ für Kitte und Klebstoffe verwendbar*

Über die direkte Anwendung als Bindemittel hinaus können äie Verfahrensprodukte als Ausgangsstoffe für Umsetzungen ver· sehiedener Art dienen,» Durch, Veresterung mit einwertigen. Alkoholen erhält man wertvolle Weichhaltungsmittel* mit Polyalkohlenj insbesondere mit Pentaerythrit ₉ Tr!methyl» olpropan₉ TrimethylcSaethan und Hexantriol entstehen Herzog wobei die Eigenschaften der Endprodukte offenbar durch den Gehalt an Bicarbonsäure massgebend "beeinflusst werden· Von erheblichem technischen Interesse ist auch der Einsatz zur Herstellung ölsäuremodlfizierter Alkyd- und Phenolharze·

Da Baumrinden bisher im allgemeinen als Abfallstoff betrachtet marden_? der zu Heilzwecken diente oder am Ort der Gewinnung vernichtet wurde_s kommt dem vorliegenden Verfahren^ das einen Rohstoff zur Herstellung wertvoller Bindemittel und ein Ausgangsmaterial zur Gewinnung verschiedener laelfcrohstoffe erschliesstg besondere Bedeutung zu«

Baumrinden werden vielfach zur Gewinnung von Gerbstoffen verarbeitet« Die Hüekstanäe können selbstverständlich ebenfalls in der bekehr!ebenen V/eise verarbeitet werden* bieten sogar

Vorteile vor den rohen Rinden_e

Der bei der Extraktion der gemahlenen Rinden anfallende^ mehr oder weniger feinfaserige Rückstand ist als Füllstoff venrendbaa und kann vielfach dort eingesetzt %«/erden* wo man bisher zerfaserte Holzabfälle oder Kolssaehl verwandte*

B₁ e i s p_r i. el ι

500 kg Eichenborke C trocken gerechnet ) werden in naturfeuchte! Zustand gekollert und ansehliessend in einem Holländer von 15 c' Fassungsvermögen gemahlen,» Die Arbeit ©bedingungen entsprechen weitgehend den bei der Herstellung von Rohpappe aus Altpapier üblichen« Man. verfolgt den Mahlvorgang dureh Vermischung

von Proben mit Wasser und Absitsenlassen in eines Stand-

Else exakte t^hlgruBafeectiioauiig etwa Bach $ 1st wegen der teilweise körniges Beschaffemheit des Mahlgutes ztiaM jaSglich» K$» imterteieht den r-athlvor/tart/⁵:^ we die iüefairasa&l der Teilchen 2 ram Lunge unterschritten hat» was saöh etwa 3 Standen erreicht ist«,

Esa führt das lahlgut wxn la eine Rührbütt© über_s xmä ss ■oatear Verdümiuag rait Wasser auf eic© StoffkonaeHtration von etwa 0,5 $» mischt etwa 1 Stm&e und leitet dass über Sajad-

jsur Zentrifuge» BsS Schlemaergut lässt sich girt aus 2©»trifU.je herausheben» da es etwas verfilmt ist· Dar Srookengrehalt liegt etwa zwischen 55 und 62 "f$_&

Im eiasa Holahottich mit siebboden von 10 o^ra. lühtlt uerdesct 15 ig kristallisiertes Eatriumsulfit in β etwa '.Tac Ia diese Lösuag wirci das aentrlfuglerte Uakli^tit us5d mit eiuesa Pro^ellerruhrer liosogen verrührt· f.aa exwarrat die Flotte ai*f 8'.) » SJO⁰ imd hält !sei dieser 2em_ er&tuar

16 Stunden, Dr&m entfernt iaaa öle FliiSöicrS:eit» nit \?&sser nach ima behandelt ansohliesöeiid mit β einer :-»5^isen Sodalösusg, ebesfjalls bei SO - <K> # entstandene tiefbraune Lösung wird alsgölasocsn. twä Faseret mit feseer so lauft© ßacisgeisasohen» Bis fH i^ubstansen nicht iaehr abjcegeben werüen* Das iJ&tsrial nun ESdLt siner Lösung von 120 I^ Aetaaaairon In 4 tftaa ITtsnsr

verrührt» die iiiscausag unter lebhaftem Rühren aiii" 6ü «- 83 ^t and aacii 6 otunden filtriert»

Das viskos® FiItrat wird Kit IC&Siger S"hwefelsäure I₁₁ » 5»5 - 6 gestellt« Sacla 5 · stiindißeDi Stehen ist die wüscrige» aunmohr dtiiisllüssi^e Lösung aaajsahread amitral_eBa auf der wäscri^ren liösaisg scliwiiaffieBäe G-©Eiiseh organischer öäüran wird obcezo&en nad mit einoa Gemisch von 80 ^g Butaaol Tand l6o leg toluol Terrlüirt* Boim Filtrieren dieser

Israisterefärbte sohleiKiige Sulsstaiissn

m^e Das FiItrat wird durch Destillatios im \^ralcuiam vo'- Tjfsuagsmitteln befreit* Ha» erhUlt 4-8 'feg eines bramaen Öles nit einer Viskosität von 15 Pöisen. und einer Sduresabl von 360»

Claims (1)

1. Patentanspruch

   Verfahren zur GeiwinxniBg höhermoleJnilarer organischer Säuren durch Extraktion von Baumrinden^ dadurch gekennzeichnet, öass man aerkleinerte Baumrinden nach Entfernung der Gerbstoffe, I&gnine und I-hlotaphene mit wässrigen Alkalien 'behaitaelt _t die erhaltenen Ausaüge ansäuert und die dabei ausfallenden G-emische höhennolelmlarer organischer Säuren abtrennt₉ die gegebenenfalls mit Alkoholen und anderen hydrosylgruppenhaltigen Verbindungen verestert wercien können·

   Pur Dr. Adolf Weihe