DE258180C

DE258180C -

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Publication number: DE258180C
Application number: DENDAT258180D
Authority: DE
Priority date: 1912-01-06
Also published as: GB191300304A

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-M .258180 — KLASSE 55 b. GRUPPE

Abfallmaterialien.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. Januar 1912 ab.

Es ist bekannt, daß man bei der Behandlung von Holz mit gasförmiger oder wäßriger schwefliger Säure unter Druck und erhöhter Temperatur einen Aufschluß des Holzes erzielt, der an Zucker relativ reich ist. Im Gegensatz hierzu enthält die Bisulfitmutterlauge aus den Zellulosekochern einen bedeutend geringeren Prozentsatz an Zucker. Dieser durch die polarimetrische Methode bestimmte

ίο Zuckergehalt ist nur ungefähr 0,8 Prozent, bezogen auf Lauge (6 t Lauge auf 2 t Holz aus Ausgangsmaterial), oder 2,4 Prozent, bezogen auf das Holz. Das alkoholische Gärungsresultat steht damit im Einklang.

Die zum Aufschluß benutzte schweflige Säure sollte aber in ihrer Menge genügen, um eine höhere, der Wirkung der freien schwefligen Säure nahekommende Hydrolyse herbeizuführen.

ao Bei näherer Untersuchung über die Ursachen dieser Verhältnisse wurde die Beobachtung gemacht, daß die Umbildung zu Zucker von Seiten des hydrolysiert en Holzmaterials relativ sehr rasch erfolgt, d. h. es tritt die Zuckerbildung in der allerersten Zeit des Aufschlusses ein. Weiter wurde beobachtet, daß ein größerer Gehalt der Aufschlußlauge an schwefliger Säure und Bisulfit wenig günstig, vielmehr schädlich auf die Zuckerbildung einwirkt. Aus einer Reihe von Versuchen ergeben sich beispielsweise folgende Resultate. Es verwandelten sich

i. mit einer Lauge von 2,7 Prozent SO₂ und 0,3 Prozent MgO bzw. CaO bei 125 bis 130° in 5 Stunden 6,5 Prozent des Holzes in Zucker,

2. mit einer Lauge von 1,35 Prozent SO₂ und 0,15 Prozent MgO bzw. CaO bei 125 bis 130° in 5 Stunden 9 Prozent des Holzes in Zucker,

3. mit einer Lauge von 0,65 Prozent SO₂ und 0,075 Prozent MgO bzw. CaO bei 125 bis 130 ° in 5 Stunden 7,5 Prozent des Holzes in Zucker,

4; mit einer Lauge von 0,325 Prozent SO₂ und 0,038 Prozent MgO bzw. CaO bei 125 bis 130° in 5 Stunden 4 Prozent des Holzes in Zucker.

Im Gegensatz zu den relativ hochwertigen Aufschlüssen mit einer Lauge, die von so geringwertigem Gehalte an SO₂ und Alkali ist, steht das Ergebnis mit einer Lauge von stärkerem Gehalte an beiden. So wurden erzielt

5. mit einer Lauge von 13,5 Prozent SO₂ und 1,5 Prozent MgO bzw. CaO bei 125 bis 130° in 5 Stunden nur 4,5 Prozent des Holzes an Zucker.

Wie schnell die hydrolytische Aufspaltung des Holzes an Zucker eintritt, zeigt sich dadurch, daß beispielsweise das aufgeschlossene , Material des Ansatzes 1, mit frischer Lauge aufgeschlossen, kaum noch eine nennenswerte Neubildung an Zucker ergibt.

Ferner gibt eine Verlängerung der Einwirkungsdauer der verschiedenen Versuche kaum ein besseres Ergebnis hinsichtlich der Zuckerbildung. Eine Verkürzung der Reaktionsdauer läßt natürlich weniger Zucker erreichen.

Aber schon bei einer Einwirkungszeit von I¹Z₂ Stunden ist selbst mit einer Lauge nach Ansatz 3 etwa 5,5 Prozent des Zuckers gebildet.

Es ist die Behandlung des Holzes mit dieser verdünnten Lauge, die nur relativ kurze Zeit zur Wirkung kommt, natürlich kein eigentlicher Aufschluß auf Sulfitzellulose. Es ist mehr ein Dämpfungsprozeß. Diese Dämpfungslauge enthält aber nicht nur gegenüber der jetzigen Sulfitzellstofflauge einen höheren Gehalt an Traubenzucker, sondern bietet auch den großen Vorteil für ihre Weiterverarbeitung und für ihre Verwertung, daß sie weniger anorganische Salze und Ligninsulfonsäure enthält.

Dagegen besitzt sie außer ihrem Gehalte an Traubenzucker auch einen weiteren solchen an organischen Bestandteilen und Kohlehydraten sowie kohlehydratähnlichen Körpern. So liefert die Lauge des angegebenen Versuchs 4 beim Eindampfen einen hellen, glasigen Rückstand, der gegen 1,8 Prozent des angewandten Holzes ausmacht. Dieser Rückstand besitzt starkes Klebevermögen und kann recht verschiedenen Verwendungsformen zugeführt werden. Die Dämpfungslauge bzw. deren Rückstand ist leicht durch Pilze und Bakterien angreifbar. Man kann sie also nicht nur zur alkoholischen Gärung, sondern auch zur Säuregärung ausnutzen. Auch kann das Material als Nährboden für Stickstoffbakterien dienen. Es kann ferner einer rein chemischen Aufarbeitung unterworfen werden,

z. B. der Trockendestillation mit oder ohne Wasserdampf, der Alkalischmelze oder der Oxydation.

Wenn bei der Sulfitzellstoffdarstellung eine möglichst hochprozentige Ausbeute an leicht und gut ausnutzbaren Nebenprodukten entstehen soll, so ist es also vorteilhaft, den Ansatz chemisch und zeitlich in zwei Phasen zu zerlegen, und zwar 1. in ein kurzes Kochverfahren mit Hilfe einer an SO₂ und Erdalkali oder Alkali armen Lauge und 2. in das darauffolgende Hauptaufschlußverfahren mit einer Lauge von üblichem Gehalte an SO₂ und Erdalkalien bzw. Alkalien.

Natürlich kann dieses Kochverfahren auch mit Holzschliff, Sägespänen und Holz- und Zeitungsabfällen usw. durchgeführt werden, wobei das verbleibende, halbaufgeschlossene Holzmaterial für sich besonderen Verwendungen zugeführt werden kann. So kann man dieses unmittelbar oder nach einem weiteren Aufschluß mit starker Lauge zur Erzeugung von Steinholz und ähnlichem Material, als Füllsel zur Papierfabrikation, zur Linoleumfabrikation, für Anstrichmasse usw. gebrauchen oder durch eine weitere Hydrolyse mit konzentrierter oder verdünnter Schwefelsäure auf Zucker verarbeiten.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Verfahren zum Aufschließen von Holz und Sägespänen, Holzmehl und holzhaltigen Abfallmaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Materialien nur kurze Zeit mit einer Lauge von geringem Gehalte an schwefliger Säure und Erdalkali bzw. Alkali bei höherer Temperatur behandelt werden, zum Zwecke, neben halbaufgeschlossener Holzfaser eine an Zucker und anderen organischen Stoffen reiche Lauge zu erhalten.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz in ein kurzes Kochverfahren mit Hilfe einer an SO₂ und Erdalkali oder Alkali armen Lauge und in das darauffolgende übliche Hauptaufschlußverfahren mit einer Lauge von üblichem Gehalte an SO₂ und Erdalkalien bzw. Alkalien zerlegt wird.