DE397927C - Verfahren zur Gewinnung eines als Holzstoffersatz geeigneten, hellgefaerbten Papierstoffes - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung eines als Holzstoffersatz geeigneten, hellgefärbten Papierstoffes. Die Gewinnung von Halbzellstoffen für Zwecke der Papierfabrikation ist sowohl aus Holz .als :auch aus anderen Pflanzenarten schon wiederholt,auf alkalischem wie auch auf dem Wege saurer Aufschließung versucht worden. Die Anwendung geringer Chemikalienmengen, Abkürzung der Kochzeit und,die sich ergebenden höheren Ausbeuten ließen aus wirts8haftlichen Gründen eine Lösung dieser Aufgabe erstrebenswert erscheinen.
• Hierbei stützte man sich vor allem auf die zur Zellstoffgewinnung benutzten .bekannten Verfahren, die in der Weise abgeändert wurden, daß entweder Gemische bereits gebrauchter und frischer Laugen oder -schwächere Frischlaugen unter Verkürzung der Kochzeit oder Herabsetzung der Temperaturen angewendet wurden.
• So erzeugt man nach dem alkalischen Verfahren unter Anwendung von Schwarz- und Frischlaugen die sogenannten Kraftzellstoffe, die einen mehr oder weniger -braungefärbten und aufgeschlossenen Halbzellstoff darstellen.
• Alle nach dem alkalischen Verfahren gewonnenen Halb- und auch Ganzzellstoffe zeigen eine mehr oder weniger braune Färbung nicht nur beim Holz, sonidern auch bei anderen Pflanzenarten.
• So ergeben z. B. die in neuerer Zeit stärker zur Papserstofferzeugung herangezogenen Pflanzengattungen der Hydroflora; Schilf, Rohrkolben und Binsen sowohl bei alkalischen Teil- als auch Ganzaufschlüssen immer :eine stark braune Färbung, die idie Halbzellstoffe lediglich für braune Pappen und Packpapier brauchbar, idde Ganzzellstoffe stets schwer bleichb.ar erscheinen lassen, sofern im letzteren Falle die Alkalimengen nicht so .gesteigert werden, idaß durch die :dadurch entstehende geringere Ausbeute und,den großen Chemikalienaufwand die Wirtschaftlichkeit in Frage gestellt wird.
• Die .sauren Sulfitverfahren, mit schwachen Laugen .ergeben zwar hellere graue Halbzellstoffe. Diese haben jedoch die Eügenschaft, sich unter dem Einfluß ,der atmospärischen Luft immer dunkler zu färben, zu röten und sind :dann ebenfalls nur für dunkle Papiersorten brauchbar. .Stark kieselsäurehaltige Pflanzen, wie Stroh, Schilfrohr und andere lassen seich aber nach,dem Sulfitverfahren nur unvollkommen aufschließen.
• Auch idie Anwendung der Alkalisulfite in neutralen oder mehr oder weniger alkalischen Laugen auch in Verbindung mit Alkalisulfiden und Thiosulfaten zur Gewinnung von Halbzell;stoffan hat sich als nicht günstig erwiesen, ,da aus wirtschaftlichen Gründen für diese Salze nur geringe Mengen anwendbar sind.
• Eis ist aber durch eingehende Versuche festgestellt, .daß man bei Anwendung solcher Mengen dieser Salze in den Kochlaugen, wie sie zur Erzeugung von Ganzzell:stoffen nötig sind, sehr gute und helle Zellstoffe erhält, daß aber bei -solch geringen Mengen, wie sie der Wirtschaftlichkeit halber zur Halbzellstofferzeugnug nötig sind, sich iSchwverigkeiten ergeben.
• Entweder wird die schweflige Säure des Alkalisulfits beim Kochprozeß völlig aufgebraucht, wenn eine Aufschließung des Rohmaterials in solchem Maße erfolgen soll, daß das erhaltene Kochgut sich auf mechanischem Wege, Kollern, Holländern oder im Zerfaserer aufarbeiten läßt und auch eine brauchbare Faser ergibt.
• In diesem Falle erweist sich der erhaltene Halbzellstoff stark braun gefärbt, läßt sich auch mit. Säuren oder z. B. Natriu mbisitilfitlösnmgen: nur wenig aufhellen und ist mit Chlor in wirtschaftlichen Mengen unbleichbar.
• Oder aber die schweflige Säure der Alkalisulfite wird nur .bis zu einem gewissen Rest heruntergekocht, :das Kochgut ist jedoch ungenügend aufgeschlossen, setzt einer mechanischen Aufanbeiüung großen Widerstand entgegen und ergibt einen rauhen, splitterigen, Sägespänen ähnlichen Stoff, der allerdings eine hellere Färbung zeigt und sich durch Säuren und saure Salze aufhellen läßt.
• Man hat also .entweder eine Bräunung .des Stoffes oder einen ungenügenden Aufschluß -in Kauf zu nehmen, wenn nicht die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens in Frage gestellt werden soll.
• ,Bei derartigen schwachen Aufschlüssen konnte die Beobachtung gemacht werden, daß der Verbrauch der schwefligen ,Säure der Alkalisulfite ein außerordentlich rascher und beendet ist, ehe eine genügende Aufschließung erzielt ist. Sobald aber keine schweflige Säure mehr vorhanden ist, tritt die Bräunung des Kochgutes ein.
• Ein völlig verändertes und durchaus zufriedenstellerrdes Erzeugnis wird aber erhalten, wenn man Kochlaugen anwendet, ,die Alkalisulfite und die sauren Salze schwacher Säuren enthalten. Die Auswahl dieser schwach sauren Salze erfolgt so, daß weder schweflige Säure während der Kochung frei wird, noch die eisernen Kocherwandu gen angegriffen werden. Hierzu sind am :besten die Alkali- und Erdalkal,ibikarbonate geeignet.
• Der Kochprozeß läßt sich bei dieser Laugenzusammensetzung bei der Mehrzahl der aufzuschließenden Pflanzen auch mit niedrigeren Temperaturen .durchführen.
• Benutzt man beispielsweise eine Kochlauge, die aus schwachen Lösungen von Natriumsulfit und Natriumbikarbonat ;besteht, und kocht :mit dieser im eisernen Kocher unter Druck bei Temperaturen bis zu 16o° C, so erhält man gut aufgeschlossene Halbzellstoffe von sehr heller Färbung, :die sich :mechanisch leicht und splitterfrei aufschließen, durch geringe Mineralsäuremengen, Natriumbisulfit oder Natriumhydrosuafit so aufhellen lassen, daß sie eine hellgelbe Färbung zeigen und für viele Zwecke als Holzschliffersatz benutzt w# erden können.
• Die gute Faserbeschaffenheit der so erhaltenen Halbzellstoffe, :die hohen Ausbeuten und der geringe Chemikalienaufwand bieten hervorstechende technische und wirtschaftlich( Vorteile.
• Während der Kochung herrscht im Koche ein etwas höherer Druck, als der jeweiliger Temperatur entspricht, was durch die fre: werdende Kohlensäure der Bikarbonate zu erklären ist. Dieser Überdruck wird gegen Ende der Kochung abgeblasen.
• Für .dieses Kochverfahren sind sowohl die Alkalisulfite in Verbindung mit den Alkali-und Erdalkalibikarbonataem als mich die Stilfite der Erdalkalien mit .den vorgenannten Bikarbonaten verwendbar.
• Schweflige Säure wird während des Kochprozesses nicht frei, vielmehr zeigt die Kochlauge am Schluß der Kochung noch schwach alkalische Reaktion. Laie schweflige Säure der Alkalisulfite wird bis auf wenige Hundertstel Prozent heruntergekocht.
• Ein Ausführungsbeispiel möge das Verfahren veranschaulichen.
• roo kg gehäckseltes Schilfrohr werden in einen eisernen, am besten Sturzkocher eingefüllt und zugesetzt 5oo 1 Lauge, enthaltend 6,5 kg kristallisiertes Magnesiumsulfit, 2 kg Natritimbikarbonat.
• Der Kocher wird hierauf geschlossen und unter ständigem Drehen etwa :1, 5 Stunden bei Temperaturen bis .zu 16o° C gekocht. Die genannte Höchsttemperatur soll mindestens r Stunde gehalten werden. Die Kochung ist beendet, wenn der Gehalt an schwefliger Säure, durch Jodtitration festgestellt, noch o,or Prozent beträgt.
• Dann wird der Kocher rasch abgeblasen, das Kochgut mit Wasser im Kocher gewiaschen, geleert und gekollert.
• Bei richtiger Führung der Kochung zeigt der Stoff eine hellgelbe Färbung, .die durch schwaches Ansäuern mit Mineralsäuren, sauren Salzen oder Bleichen mit Natriumlzisulfit oder Natriumhydrosulfit noch wesentlich aufgehellt werden kann.
• Der so erhaltene Halbzellstoff zeigt .mit den bekannten Holzstoffreagenzien die bekannten Reaktionen und ist von vorzüglicher Beschaffenheit. Er läßt sich durch Behandlung mit Chlorgas oder den Salzen der unterchlorigen Säure leicht in Ganzzell@stoff überführen.
• Ganzz@ellstoffe lassen sich mit dem gleichen Verfahren auch durch Erhöhung der Zusätze an Stilfiten und Bikarbonaten und Erhöhung der Kochzeiten im vorzüglicher Beschaffenheit herstellen. Je nach der Höhe des Bikarbonatzusatzes hat man es in der Hand, hellere oder dunklere Stoffe zu erzeugen.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCTI: Verfahren zur Gewinnung eines als Holzstoffersatz geeigneten, hellgefärbten Papierstoffes aus Getreide-, Mais- und an- .deren Stroharten, Schilfrohr, Rohrkolben, Binsen und ähnlichen Rohrpflanzen sowie von Halb- und Ganzzellstoffen aus den vorgenannten Pflanzenarten, ferner Holz, Julie, Manillahanf, Bambus, Flachs und andere, dadurch gekennzeichnet, .daß die zerkleinerten Pflanzen im Kocher unter Druck .bei erhähten Temperaturen mit Laugen behandelt werden, die Alkali- oder Erdalkalisulfite und schwach saure Salze, die schweflige .Säure während des Kochprozesses nicht freimachen und die eisernen Kocherwandungen :nicht angreifen, wie Alkali oder Erd@alkalibikarbonate enthalten.