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Verfahren zum Aufschluss von Pflanzenfaserstoffen behufs gleichzeitiger Gewinnung der Zellulose und der inkrustierenden Substanzen.
Es sind zahlreiche Verfahren zum Aufschliessen von verholzten Pflanzenteilen bekannt, welche vor allem Rücksicht auf eine günstige Ausbeute an Zellulose nehmen, im übrigen auf die Wiedergewinnung der Aufschlussmittel sowie auf die Gewinnung der inkrustierenden Substanzen keinen Wert legen.
So wurde es unter anderm auch versucht, Pflanzenstoffe in der'Weise aufzuschliessen, dass das trockene Material mit wasserfreiem, ein-oder mehrwertigem Alkohol behandelt wurde. Weiters wurde
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von Fichtenholz mit Wasser und Alkohol ligninartige Stoffe in einer Ausbeute von 200 erhalten wrrden können.
Demgegenüber liegt das Wesen der Erfindung darin, dass als Aufschliessungsmittel Alkohol-Wassergemische mit einem Wassergehalt von 20 bis 75% unter Druck bei Temperaturen über 150c C verwendet werden. Diesem Gemisch von Wasser und Alkohol, namentlich Äthylalkohol, kommt bei Temperaturen über 1500 und entsprechend hohem Druck eine starke aufschliessende Wirkung auf solche Pflanzenstoffe zu, deren wesentlicher Bestandteil Zellulose neben Lignin und anderen Inkiusten ist, insbesondere also auf Hölzer und Greaser. Diese Wirkung kommt vorzüglich den erwähnten Gemischen zu, während die Komponenten derselben getrennt und nacheinander zur Wirkung gebracht zum Aufschliessen praktisch ungeeignet sind.
Es wird also gemäss der Erfindung aus Pflanzenfaserstoffen Zellulose mit einfachen technischen Hilfsmitteln gewonnen, wobei gleichzeitig die inkrustierenden Substanzen, wie Lignin. Harze, Kohlen-
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alkohol-Wassergemisch (spez. Gew. 0'957) auf 2050 C, einen nur mehr wenig Lignin enthaltenden Zellstoff in einer Ausbeute von 50%, bezogen auf das trockene Ausgangsmaterial, zu gewinnen. Der Versuch unter den gleichen Bedingungen. mit 96%. Alkohol ausgeführt, ergibt einen dunkelbraune Rückstand
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bei gleichzeitigem starkem Angriff der Zellulose ein.
Aufschlusstemperatur und Zusammensetzung des Wasser-Alkoholgemisches können bei gleichbleibendem Endergebnis innerhalb gewisser Grenzen geändert werden. Eine Vorbehandlung des aufzuschliessenden Materiales, wie z. B. durch Kochen mit Wasser oder verdünnten Alkalien. hat nur geringe
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stark beeinflusst werden. Die Aufspaltung des Zellulose-Lignin-Komplexes wird durch Vergrösserung der Wasserstoffionel1konzentration begünstigt, durch Vergrösserung der Hydroxylionenkonzentrationen verzögert, was durch Zusatz saurer bzw. basisch wirkender Stoffe erreicht werden kann. Die Verzögerung der aufspaltenden Wirkung des Aufschlussmittels kann für den Aufschluss insofern Bedeutung haben, als
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Ausser den Äthylalkohol-Wassergemischen haben auch Mischungen von Wasser mit Methylalkohol und seinen Homologen oder mit mehrwertigen Alkoholen, wie Glycerin, in den angegebenen Verhältnissen eine ähnliche aufschliessende Wirkung.
Aus den anfangs erwähnten Rohstoffen lassen sich durch Aufschlüsse mit den genannten WasserAlkoholgemischen bei entsprechendem Druck und Temperatur Rohzellstoffe herstellen, die nur mehr geringe Reste Lignin und andere inkrustierende Substanzen enthalten, von denen sie durch einen der beliebigen bekannten Veredhmgs- oder Bleichverfahren gereinigt werden können.
Die Inkrusten einschliesslich des Lignins und der beim Aufschluss entstehenden Zucker werden durch das Aufschlussmittel aus dem Material extrahiert. Aus den Extrakten werden sie durch Abtreiben des Alkoholes gewonnen. Sie sind durch Chemikalien weder zerstört noch verunreinigt und können daher auf beliebige Weise weiter verarbeitet werden.
0 Ein besonderer Vorteil des Aufsehlussverfahrens gemäss der Erfindung ist, dass keine Chemikalien verbraucht werden, denn der Alkohol wird nicht verbraucht und kann immer wieder gewonnen werden. Die Zellstoff-und Papierindustrie wird dadurch unabhängig von der Einfuhr teurer Hilfsstoffe, die, wie
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zu haben sind.
Schädliche Abwässer, deren Beseitigung bei allen heute fabriksmässig ausgeführten Aufschluss-
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Das Verfahren gemäss der Erfindung ist auf die verschiedensten zellulosereichen, pflanzlichen Rohstoffe anwendbar. Es können beispielsweise auch extrahierte Farb-und Gerbhölzer, welche bisher nicht weiter verarbeitet werden, nach dem vorliegenden Verfahren verwertet werden.
Ausführungsbeispiel : Man erhitzt Haekspäne mit dem zehnfachen Gewicht eines eigen Alkohol-Wassergemisches in einem Druckgefäss, wobei während des Betriebes in an sich bekannter Weise eine Erneuerung des Aufsehlussmittels erfolgt. Innerhalb der ersten drei Stunden soll die Temperatur 1800 C nicht Übersteigen. Nach Erneuerung des Aufschlussmittels wird die Temperatur während weiterer drei Stunden gesteigert, doch soll eine Höchsttemperatur von 210 C nicht überschritten werden. Während dieser Zeit wird das Aufsehlussmittel mehrfach erneuert, um die extrahierten Stoffe rasch aus dem Druckgefäss zu entfernen. Nach Beendigung der Erhitzung lässt man erkalten.
Das Alkohol-Wassergemiseh wird durch Wasser aus dem Druekgefäss verdrängt.
Der auf diese Weise gewonnene Rohzellstoff lässt sich gut auffasern und bleichen.
Der beim Aufschluss zur Anwendung gekommene Alkohol kann durch einfache Destillation zurückgewonnen werden. Das Lignin und die übrigen extrahierten Stoffe, einschliesslich der beim Aufschluss gebildeten Zucker, finden sich im Rückstand.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Aufschluss von Pflanzenfaserstoffen behufs gleichzeitiger Gewinnung der Zellulose und der inkrustierenden Substanzen, unter Verwendung von Alkohol und Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass als Aufsehlussmittel Alkohol-Wassergemisehe mit einem Wassergehalt von 20 bis 7Ï unter Druck bei Temperaturen über 1500 C verwendet werden.