DE2011623B

DE2011623B - Verfahren zur Herstellung von Fasererzeugnissen

Info

Publication number: DE2011623B
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Helasti, Olavi Erland, Helsinki

Description

2 Oil

kommen bekannte Verfahren in Frage, wie beispielsweise das mechanische Verfahren oder Einblasen der Masse aus dem unter Überdruck stehenden Reaktor in einen druckfreien Raum. Diese Verfahren können kombiniert oder einzeln verwendet werden. Aus der so gewonnenen Masse werden dann die bei der Reaktion entstandenen Abfallstoffe, Säuren und die übriggebliebenen Extraktionsmittel mit Hilfe von Alkalien, Wärme, Wasser, Weichmachmitteln, organischen Lösungsmitteln oder durch Bleichung entfernt. Je nach der bei der Reaktion angewendeten Temperatur und der Reaktionsdauer kann man die Effektivität des Waschvorgangs, die Waschmittel und die Verfahren abwandeln und kombinieren. Die Temperatur darf hierbei 100° C nicht übersteigen, damit das Lignin praktisch unverändert erhalten bleibt. Es ist zu beachten, daß bei der Alkalibehandlung Lignin weniger wasserabsorbierend und damit das Enderzeugnis maßhaltiger wird. Bei Bedarf kann man die Masse mit Hiife solcher bekannter Verfahren bleichen, die ao das Lignin schonen. Zum Schluß wird die Masse zwecks Erzielung eines geeigneten pH-Wertes gesäuert.

Die Handhabung der in vorstehender Weise hergestellten Masse, wie Sortierung, Formung, Trock- »5 nung und eventuelles Trockendefibrieren, erfolgt nach an sich bekannten Verfahren.

Beispiel

Birkenholzspäne wurden bei einem Dampfdruck von 8,0 atü hydrolysiert. Die erhaltene Masse wurde wärme- und alkalibehandelt. Behandlungsdauer 1 Stunde.

Be-	Reiß	Bei der Be	NaOH-	Saug	pH
hand-	festig	handlung	Ver-	fähig
1 UEgS-	keit bei	gelöste	brauch	keit bei
tem-	Mahl	Hydrolyse	in % der	Kahl
pera-	grad	rückstände	Masse	grad	4,0
tur	30SR°	in der Maste		20 SR⁰*)	7,0
⁰C	m	(%)		mm	7,0
20	1200		1,5	60	7,0
20	1600	9	2,0	58
50	3000	10	2,2	55
75	3800	10,5	55

Die resultierende
schäften auf:

Masse wies folgende Eigen- *) Bestimmung des Mahlgrades nach Schopper — R i e g 1 e r.

Hiernach betrug der Ligningehalt etwa 25%, d· h., das Lignin im Birkenholz war fast in seiner Gesamtheit erhalten. Der Pentosangehalt betrug etwa 5%·

Aus der obengenannten Untersuchung geht hervor, daß bei Anstieg der Temperatur, bei zunehmendem Chemikalienverbrauch und bei entsprechender Abnahme der Verunreinigungen die papiertechnischen Eigenschaften der Masse, insbesondere die Festigkeit, äußerst stark ansteigen.

Indem auf diese Weise das Fasermaterial weicher wird, sackt der Massenbogen natürlich zu größerer Dichte zusammen. Dies zeigt sich in einer kleinen Abnahme des Saugvermögens. Jedoch bleibt noch ein ausreichend gutes Saugvermögen erhalten.

Wenn an Stelle von NaOH z. B. eine Aceton-Methanol-Mischung verwendet wird, lösen sich die Verunreinigungen etwas wirksamer als bei dem vorstehenden Beispiel.

In den beiden nachstehenden Tabellen I und II sind aus der Masse nach der Erfindung hergestellte Erzeugnisse Erzeugnissen aus bekannten Massen vergleichend gegenübergestellt.

Tabelle I
Eigenschaften zu Laminierzwecken hergestellter Papiere

Aus 100°/„iger Masse nach der Erfindung hergestelltes Papier	Aus 50% der Masse + 50% Sulfatcellulose hergestelltes Papier	Entsprechende handelsübliche Papiersorte
0,620	0,606	0,660
6,0	7,4	64,0
29 44 25 37	27 43 23 35	17 27 14 21
8,1 5,6	19,6 12,4	52,2 18,2
0,12 0,38	0,12 0,39	0,21 0,53

Dichte, g/cm³

Porosität Sekunden (G u r 1 e y-H ill)

Wassersaugvermögen, mm, (Klemm)

Maschinenrichtung, 4 Minuten

Maschinenrichtung, 10 Minuten

Querrichtung, 4 Minuten

Querrichtung, 10 Minuten

Leimsubstanz-Aufnahme-Geschwindigkeit, Sekunden
(Williams, TEA 200 cP)*)

Siebsmte

Oberseite

Feuchtigkeitsexpansion, °/o (33°/₀ bis 75°/₀ relative Feuchte)

Maschinenrichtung

Querrichtung

*■) Nach der Methode von Williams bestimmte Viskosität in Centipoise.

2 Oil 623

Tabelle II
Maßhaltigkeit von Laminatplatten, die aus mit Phenolhan. imprägnierten Papieren gepreßt wurden:

Aus 10O°/_oiger
Masse nach der

Erfindung

hergestelltes

Papier

Aus 50% der

Masse + 50%

SuKatcellulose

hergestelltes

Papier

Entsprechende

handelsübliche

Papiersorte

2-Stunden Kochversuch

Gewichtszunahme, %

Zunahme der Dicke, °/o

24-Stunden (20 ⁰C)-Wasserabsorption

Gewichtszunahme, %

Zunahme der Dicke, %

7,4 8,1

6,0 4,7

Claims

2 Oll 623 Menge Hemicellulose in der Masse zu belassen. Aus diesen Gründen fand der Hydrolyserückstand keine Patentansprüche- andere Anwendung als zur Verbrennung bzw. zum weiteren Kochen mit ligninentfernenden Chemi-S kauen. Es gibt indessen Papier- und Kartonsorten, von

1. Verfahren zur Herstellung von Fasererzeug- denen keine papiertechnischen Eigenschaften verlangt nissen mit guter Saugfähigkeit, Maßhaltigkeit und werden. Hierzu gehören die mit verschiedenen Chemithermoplastischen Eigenschaften, bei dem Holz- kalien imprägnierten Papier- und Kartonsorten sowie späne, grobgemahlenes Holz oder Sägespäne io Preßerzeugnisse. Zur gleichen Gattung gehören tbenhydrolysiert werden, dadurch gekenn- falls poröse und saugfähige Erzeugnisse für einmaligen zeichnet, daß man die Hydrolyse in an sich Gebrauch. Außer der obenerwähnten Porosität und bekannter Weise, jedoch unter Bedingungen durch- dem Saugvermögen verlangt man von Preßerzeugführt, unter denen der wesentliche Teil der Hemi- nissen thermoplastische Eigenschaften und Maßhaltigcellulose aus dem Holz entfernt wird, jedoch zu- 15 keit.

mindest ein beträchtlicher Teil des Lignins ver- Auch bei der Herstellung solcher Produkte hat

bleibt, und den so erhaltenen Holzrückstand an- man gewöhnliche Cellulose benutzt, obgleich ihre schließend in an sich bekannter Weise zerfasert, Verwendung zur Herstellung von Erzeugnissen der dann die bei der Hydrolyse entstandenen Zer- obengenannten Art nicht zweckmäßig ist, da der Setzungsprodukte durch Alkalibehandlung unter 20 Celluiosemasse normalerweise die Eigenschaften feh-100⁰C, ohne Veränderung des Ligningehaltes, len, die ein zur Herstellung der genannten Erzeugnisse durch Anwendung von Wasser, Wärme, Alkalien, benutzter Rohstoff haben sollte.
Weichmachern, organischen Lösungsmitteln oder Aufgabe der Erfindung ist dementsprechend ein

durch Bleichung entfernt und schließlich das er- Verfahren, durch das man aus Holz Massen gewinnt, haltene Produkt in an sich bekannter Weise sortiert, as die sich besser als übliche Cellulose zur Herstellung formt und trocknet. der obengenannten Erzeugnisse eignen. Das heißt,

2. Verwendung der nach Anspruch 1 erhaltenen es soll eine Masse erzeugt werden, die gute Saugfähig-Fasererzeugnisse zur Herstellung von Karton, keit besitzt, Maßhaltigkeit hat und thermoplastische saugfähigen Papiererzeugnissen und maßhaltigen, Eigenschaften aufweist.

thermoplastischen Preßerzeugnissen. 30 Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren

zur Herstellung von Fasererzeugnissen mit guter Saugfähigkeit, Maßhaltigkeit und thermoplastischen Eigenschaften, bei dem Holzspäne, grobgemahlenes Holz oder Sägespäne hydrolysiert werden, dadurch 35 gekennzeichnet, daß man die Hydrolyse in an sich bekannter Weise, jedoch unter Bedingungen durch-

führt, unter denen der wesentliche Teil der Hemicellulose aus dem Holz entfernt wird, jedoch zumindest ein beträchtlicher Teil des Lignins verbleibt 40 und den so erhaltenen Holzrückstand anschließend in an sich bekannter Weise zerfasert, dann die bei der Hydrolyse entstandenen Zersetzungsprodukte durch Alkalibehandlung unter 100° C, ohne Veränderung des Ligningehaltes, durch Anwendung von Wasser,

Es ist bekannt, daß die Hauptkomponenten des 45 Wärme, Alkalien, Weichmachern, organischen Lö-Holzes Cellulose, Lignin und Hemicellulose sind, die sungsmitteln oder durch Bleichung entfernt und in verschiedenen Holzarten in verschiedenen Verhält- schließlich das erhaltene Produkt in an sich bekannter nissen vorhanden sind. Beispielsweise enthält finni- Weise sortiert, formt und trocknet. Da nach dem sches geflößtes Birkenholz 4O°/o Cellulose, 20% Verfahren der Erfindung die Hemicellulose aus dem Lignin und 40% Hemicellulose. Fertige Sulfatbirken- 50 Holz entfernt wird, erreicht man die Ausschaltung cellulose kann 65% Cellulose, 3,5% Lignin und 30% der Quellung der Masse. Das Verbleiben des Lignins Hemicellulose sowie 0,5% Extraktivstoffe enthalten. in der Masse wiederum bewirkt, daß die Masse gute Das Lignin ist also zum größten Teil entfernt worden Saugfähigkeit, Maßhaltigkeit und thermoplastische und ebenfalls ein Teil der Hemicellulose. Eigenschaft besitzt. Man erhält somit eine Masse,

Der Grund hierfür ist, daß Cellulose in der Haupt- 55 die sich außerordentlich gut zur Herstellung gewisser sache zur Papierherstellung Anwendung findet. Lignin Papier- und Kartonsorten, Preßerzeugnisse und eines ist nämlich für die Papierbereitung in der Regel ein zur einmaligen Anwendung beabsichtigten saugunvorteilhafter Stoff. Ligninhaltige Faser ist steif, fähigen Fasererzeugnisses eignet,
sie hat schwaches Bindevermögen, schlechtes Quell- Wie erwähnt, werden die Holzspäne od. dgl. zuerst

vermögen und auch schlechte Mahlbarkeit. Hemi- 60 einer Behandlung unterzogen, bei der der größte cellulose dagegen ist für die Papierherstellung ein Teil der Hemicellulose entfernt wird. Dies wird mittels günstiger Stoff. Sie fördert die Mahlbarkeit, absorbiert Hydrolyse oder sonstiger bekannter chemischer Reakmit Leichtigkeit Wasser und quellt, wobei sie auf den tionen erzielt, die an sich bei der Celluloseherstellung Flächen der Faser-, Papier- oder Massenplatte eine bekannt sind. Im vorliegenden Fall wird lediglich der leimartige Substanz bildet und die äußere Oberfläche 65 Verlauf der Hydrolyse derart geleitet, daß Lignin die Biegsamkeit und das Bindevermögen vergrößert. nicht in nennenswerter Menge aus den Holzspänen Aus diesem Grunde war man bestrebt, aus dem entfernt wird. Nach erfolgter Hydrolyse wird das Holz das Lignin zu entfernen und eine geeignete gemahlene Holzgut in Fasern aufgelöst. Auch hierbei