DE528042C

DE528042C - Verfahren zur Herstellung hochviskoser Zellstoffe

Info

Publication number: DE528042C
Application number: DE1930528042D
Authority: DE
Inventors: Dr Arthur Franz; Dr Albert Palm
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1930-01-17
Filing date: 1930-01-17
Publication date: 1931-06-25

Description

Verfahren zur Herstellung hochviskoser Zellstoffe Die von der Natur gelieferte CelluIosz, wie Baumwolle oder Membrancellulose (Zellstoff), ist von Stoffen begleitet, die ihrer Weiterverarbeitung hinderlich sind. Solche Stoffe sind Fette, Harze, Wachse, Hemicellulosen, Lignin usw.
Die Entfernung dieser Begleitstoffe erfolgt gewöhnlich durch Behandlung mit alkalischen Mitteln und Bleichen, Verfahren, die wohl bei der Baumwolle, aber nicht bei Zellstoffen hochviskose reine Cellulosen liefern. Während Baumwollcellulose beispielsweise durch Bäuchen mit r- bis 2prozentiger Natronlauge sogar unter Druck gereinigt werden kann, werden Membrancellulosen unter diesen Bedingungen bereits stark abgebaut und liefern Zellstoffe von mehr oder weniger stark herabgesetzter Viskosität. (Unter Viskosität K ist zu verstehen die Viskositätskonstante nach A. r r h e n i u s , gemessen an einer Lösung der nitrierten Cellulose in Aceton bei 25°.) Es wurde nun gefunden, daß dieser Nachteil behoben wird, wenn auch die Reinigung der auf saurem Wege aufgeschlossenen Membra.ncellulosen unter Ausschluß von Alkali., also im wesentlichen nur mit sauren Mitteln, vorgenommen wird. Auf diese Weise können aus Membrancellulosen Zellstoffe von bisher nicht erreichter Viskosität hergestelltwerden, die sich sehr gut für die Herstellung von Cellulosederivaten, insbesondere Celluloseestern, eignen. Da aber die Viskosität nicht nur durch Behandlung mit - selbst sehr schwach wirkenden - alkalischen Mitteln vermindert wird, sondern auch durch stärkere Säuren und -- namentlich bei längerer Dauer der Behandlung - auch zu hohe Temperaturen, kommen für die Herstellung reiner hochviskoser Zellstoffe nur solche Stoffe in Frage, die unter hinreichend milden Bedingungen aus den aufzuschließenden Membranen gewonnen werden können, z. B. alle Arten von Holz. .
Der Aufschluß der Zellmembranen wird nach einem der bekannten Verfahren auf saurere Wege, z. B. mit Calciumbisulfit, Natri.umbisulfit, Ammoninmbisulfit, schwefliger Säure usw., oder mit Salpetersäure oder mit Chlor, Chlordioxyd oder mit Chlorsäure (Chlorätsalzsäure) unter- die Membrancellulose möglichst schonenden Bedingungen durchgeführt. Hierauf wird das aufgeschlossene Gut in feuchtem oder getrocknetem Zustand einer sauren Nachbehandlung unterworfen. Bei aufgeschlossenen Stoffen, die noch Lignin enthalten, ist es zweckmäßig, vor und/oder nach der Behandlung eine saure oder neutrale Bleiche vorzunehmen.
Als Mittel für die saure Nachbehandlung hat sich u. a. besonders Ameisensäure bewährt. Der der Nachbehandlung zu unterwerfende nasse oder trockene Stoff wird meinem Extraktionsapparat, einer Diffusionsbatterie oder einer Umpumpapparatur usw. bei der jeweils geeigneten Temperatur der Einwirkung der Ameisensäure ausgesetzt. Zweckmäßig verwendet man Ameisensäure mit.5o% und mehr Gehalt und arbeitet bei Temperaturen bis etwa ioo°. Die Ameisensäure löst Fette, Wachse und Harz sowie die Hemicellulosen und teilweise oxydierte Ligninreste, soweit diese nicht schon durch andere saure Mittel ,entfernt wurden. /bie auf dem Stoff verbleibende Ameisensäure kann durch Wasser oder andere Ameisensäure lösende Flüssigkeiten, z. B. flüssiges Schwefeldioxyd, verdrängt werden",-Die letzten, dem Stoffe -evtl. fester anhaftenden Säurereste können durch so kleine Mengen alkalischer Mittel beseitigt werden, daß der Neutralpunkt nicht überschritten wird. Die benutzte Ameisensäure wird nach dem Auswaschen usw. in bekannter Weise wiedergewonnen. Beispiel i 3o Teile eines nordischen Sulfitzellstoffes werden in einem Extraktionsapparat mit 85prozentiger Ameisensäure extrahiert. Die Ameisensäure wird mit Wasser verdrängt. Es werden 24 Teile eines Zellstoffes erhalten, der für die Herstellung von Celluloseestern vorzüglich geeignet ist. Seine Viskosität ist K=3,56.
Beispiel 2 2o Teile eines aus Kiefernbackspänen durch Aufschluß mittels Chloratsalzsäure und nachfolgende Entfernung der nur teilweise oxydierten Ligninteile mit Natriumbisulfitlösung bei, 8o° gewonnenen Zellstoffes werden mit 85prozentiger Ameisensäure extrahiert. Der nach dem Auswaschen und Trocknen in einer Ausbeute von 13,3 Teilen erhaltene Zellstoff zeigt einen Pentosangehalt von o,58% (vor der Behandlung 6,7% Pentosan). Die auf diese Weise gereinigte Cellulose ist hochviskos (K = ¢,66): Beispiel 3 5o Teile eines aus Buchenhackspänen durch Aufschluß mit Chloratsalzsäure und nachfolgende Entfernung des teilweise oxydierten Lignins mit Natriumbisulfitlösung bei 5o° gewonnenen Zellstoffes werden mit konzentrierter Ameisensäure 6 Stunden lang bei 5o° unter Rühren behandelt. Nach dem Auswaschen und Trocknen werden ¢q. Teile eines Zellstoffes mit 40/0 Xylan (vorher 2i,3%) und einer Viskosität K = 4,5 erhalten. Beispiel q. Mittels Chloratsalzsäure aufgeschlossene Kiefernhackspäne werden ohne weitere Behandlung mit Ameisensäure extrahiert. Nach dem Verdrängen und Auswaschen der Ameisensäure wird der Zellstoff abgetrennt und kurze Zeit mit o,2prozentigem Ammoniak (zwecks Neutralisation) behandelt, dann leicht gebleicht und getrocknet. Der erhaltene Zellstoff zeigt die Viskosität K= 4,98. Beispiel 5 Mittels Chloratsalzsäure aufgeschlossene Fichtenhackspäne werden wie in Beispiel q. behandelt.
Der :erhaltene Zellstoff hat einen K-Wert von 4,76 und einen Pentosangebalt von i,03%.

Claims

l'ATENTANSPRÜCHL: t. Verfahren zur Herstellung hochviskoser Zellstoffe aus auf saurem Wege äiügeschlossenen Zellmembranen, dadurch gekennzeichnet, d'aß die Reinigung unter Ausschluß von Alkali erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d'aß als Reinigungsmittel Ameisensäure verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung von Ameisensäure die Abtrennung der Säure vom Stoff durch Verdrängen mit flüssigem Schwefeldioxyd vorgenommen wird. q..
Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die letzten, dem Stoffe fester anhaftenden Säurereste mit so kleinen Mengen alkalischer Mittel beseitigt werden, daß der Neutralpunkt nicht überschritten wird.
5. Verfahren nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder i nach der Behandlung eine saure oder neutrale Bleiche vorgenommen wird.