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Verfahren zur Gewinnung von faserstoffhaltigem Material für die Papierfabrikatiön
aus Torf Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von fase:rstoffhadtig
ein Materiiial aus Torf, welches für die Herstellung von Papier geeignet ist.
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Versuche haben ergeben, Üaß es möglich ist, durch Anwendung von Ch'lorkalklösungen
auf Torf die größere Menge der darin enth,alitenen organischen Stoffe in eine papierbildende
Masse zu verwandeln. Durch das vorliegende Verfahren gemäß Bier Erfindung werden
wesentliche Fortschritte erreicht, weil dadurch nicht nur die im Torf enthaltenen
Gllulosefasern, sondern auch bedeutende Mengen anderer Stoffe it eine farblose,
lichtbeständige und leicht auswaschbare Substanz übergeführt und für die Papierfabrikation
nutzbar gemacht werden.
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D;ie aus der Torfsubstanz gebildeten organischen Stoffe besitzen eine
starke Affinität zur Cellulose, und sie vermögen daher mit den Cellulosefase,rn
zusammen mehr als gewöhnlich- von den für die Papierfabrikation Verwendung findendlen
Fülilstoffen, wie z. B. Kaolin, zurückzuhalten. Das neue Verfahren bietet daher
auch in wirtschaftlicher Beziehung bedeutende Vorteile.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, aus Torf durch Behandlung mit Chlorkalklösungen
gebleichte Zellstoffasern zu isolieren, welche u. a. für die Papi'erfabrkation
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finden sollen. Gemäß den bekannten Verfahren wunde Torf meistens zuerst durch mechanische
Miittel ausgeschlossen und dann einer intensiven Behandlung mit Alkalilaugen ausgesetzt;
,dadurch werden die einen wesentlichen Bestandteil des Torfes ausmachenden Huminsäusen
in Lösung gebracht. Nach dieser tiefgreifenden Vorbehandlung wurden dann weitere
Begleiter teer Fasersubstanz, vorwiegend das Lignin, durch Chlorkalk entfernt. Mit
den starken mechanischen und chemischen Einwirkungen war jedoch eine Schädigung
:der Fasersubstanz verbunden, und d% Ausbeute an dem verbleibenden Zellstoff war
wenig befriierdigend. Berücksiichtigtt man schließlich die Menge an Chemikalien,
welche zur Zerstörung der ,Cellulosebegleitstoffe aufzuwenden waren, so ist es verständlich,
daß sich auf Grund der bekannten Verfahren bisher eine wirtschaftliche Produktion
von Piapiemtoff aus Torf nicht aufbauen ließ.
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Durch Versuche konnte überraschenderweise festgestellt werden, daß
die Hüminbestandteile des Torfes unter Wirkung verdünnter Chlorkalklösungen ihre
kcllöi;da@enEigenschaften, insbesondere die außerordentlich starke Quellbarkeit
in Wasser verlieren und daß siech @dhmus farblose und leicht a°bfiltrierbare Stoffe
ergeben, welche für die Bildjung von Papier vorteilhaft mit Verwendung finden können.
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Ferner wurde gefunden, daß auch die aus dien Liignimbestandteilen
:des Torfes ohne vorherige Alkaalibehandlung miit verdünnten Chlorkalklösungen herstellbaren
farblosen Stoffe zur- Bildung von Papu,er geeignet sind.
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Um die gemäß vorlsegendfer Erfindung papierbildenden Bestandteile
des Torfes zu bleichen; genügt es- zwarr, verhältnismäßig niedrig konzentrierte
Chlbrkalklösungen anzuwenden, jedoch wurde beobachtet, daß sich aus dien organischen
Stickstoffverhindungen ides Torfies Chloramine bilden können, welche teilweise als
giftige Gase unter Bildung eines sehr lästigen Schaumes entweichen, teilweise als
zersetzliche, unerwünschte Verunreinigungen in der festen Torfsubstanz verbleiben.
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Eingehende Versuche ergaben nun das überraschende Resultat, daß es
gelingt, die Proteinstoffe des Torfes restlos zu entfernen und die Bildung von Chloraminen
zu verhindern, wenn der zur Anwendung kommenden Chlorkalklösung Calciumhydroxyd
in genügender Menge und nötigenfalls wiederholt zugesetat wird, um dem Gemisch eine
anhaltend aalka1vsche Reaktion zu verleihen. Durch die kalkalkalische Lösung wird
der im Torf organisch gebundene Stickstoff abgespalten und entweicht größtenteils
gasförmig, ohne daß eine störende Schaumentwicklung, zu beobachten wäre. Da in der
kalkhaltigen Lösung das Auftreten von korrodierend wirkenden Chloram@inverh'iudungen
nicht zu befürchten ist, kann das Verfahren gemäß vorli'egender Erfindung in Aluminiumgefäßen
ausgeführt werden, wodurch auch in appaarativer Beziehung ein bedeutender Fortschritt
erreicht wurde.
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Gemäß vorliegender Erfindung wilrd dieBleichung des Torfes mit verdünnten
Chlorkalklösungen schrittweise vorgenommen. Nach jedesmalger Erschöpfung wird die
Bleichflüssigkeit und damit die jeweils in Lösung gegangenen Reaktionsprodukte entfernt;
dadurch wird ein unwirtschaftlicher Verbrauch an aktivem Chlor vermieden.
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Allerdings wird bei :dieser vorsichtigen Anwendung von Chlorkalklösung
wohl die überwiegende Menge des Torfes entfärbt, jedoch widerstehen gewisse Anteile
der Torfsubstanz hartnäckig der bleichenden Wirkung.
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In den meisten Fällen wird z. B. nach ein- bis dreimaliger Behandlung
mit Chlorkalklösung, welche i % aktives Chlor enthält, eine größtenteils farblose
Torfmasse erhalten, welche jedoch mit zahlreichen dunkelgefärbtenTeilchen durchsetzt
ist.
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Es würde auch nicht zum Ziele führen, wenn die Behandlung mit Chlorkalklösung
höherer Konzentration mehrmalls wiederholt wunde, da dadurch einerseits erhebliche
-Verluste an papierbildender Substanz entständen, ohne daß es andererseits gelänge,
eine einheitlich farblose Masse zu erhalten. Um so ü@berrasch,ender war die Beobachtung,
daß die Widerstand leistenden .dunkelbraunen Torfteilchen durch.Hinzufügung verhältnismäßig
kleiner Mengen von Salzen der chlorigen Säure leicht gebleicht werden. Ein Zusatz
von i bis 3 0% Natriumchlonift zur Chlorkalklösung genügt meistens; um in kurzer
Zeit bei niedriger Temperatur ein vollständig du ichgebleichtes Fasermaterial zu
erhalten: Sollten schließlich noch vereinzelte dunkelgefärbte, kohlehaltige Partikeln
darin enthalten sein, so lassen sich diese infolge ihrer höheren Dichte zusammen
mixt grobkörnigen mineralischen Verunreinigungen durch einfachen Schlämmprozeß leicht
abtrennen. Die schließlich von ;dem wertlosen Schlämmrückstand abfließende Dispersion
enthält nur noch farblose und für die Papierfabrikation wertvolle Stoffe. Bei.,spiel
Zur technischen Durchführung des Verfahrens wird möglichst faserreicher Torf in
feuchtem Zustand.nach zweckentsprechender Auflockerung und Sichtung verwendet. Als
Reaktionsgefäße sind Behälter geeignet, in denen eine Du.rchmischurg dies Torfes
reit Bleichflüssigkeit möglich ist, z. B. wird ein mief Rührwerk versehener Aluminiumkessel
mit einer Chlorkalklösung gefüllt, welche etwa i bis 1,5 0/ö aktives Chlor und i
bis 3'/o Calciumhydroxyd in Lösung bzw. feinster Verteilung enthält. Bei langsam
laufendem Rii:h.rwerk kann in die Chlorkalklösung portionsweise so viel Torf eingebracht
wenden, daß derselbe von der Flüssigkeit vollständig bedeckt wird. Nach kurzer Zeit
beginnt der Torf eine zunehmend hellere Färbung anzunehmen, während die Temperatur
;des Reaktionsgemisches allmählich von z. B.- anfangs 16 auf 32° ansteigt. Daraus,
daß die anfangs lebhafte Entwicklung von gasförmigem Stickstoff im Verlauf von 3o
bis 4o Minuten allmählich aufhört,.kann geschlossen werden, daß die erste Phase
ides Reinigungsprozesses beendet wunde, und es ist zweckmäßig, nunmehr die dunkelgefärbte,
erschöpfte C'hlorkalklösung, welche die bis dahin in Lösung gegangenen, wertlosen
Zersetzungsprodukte
enthält, abzulassen. Je nachdem Grade ,der in der ersten Phase erreichten Bleichwirkung
wird die Behandlung mit einer kalkalkalischen Chlorkalklösung obiger Zusammensetzung
noch ein- bis zweimal wiederholt werden müssen, um Aden im Rührwerkkessel verbleibenden
Torf in eine farblose Masse zu verwandeln, welche nur noch mit zahlreichen dü.nkelbraun
gefärbten Partikeln durchsetzt ist.
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Für die Beend.igung desProzesses wird eine kalte Chlorkalklösung mit
i bis 3,5 % aktivem Chlor, 1 biss 3'/o Calciumhydoxyd und i bis 3 % Natriumchlorit
zur Anwendung gebracht. Nach 1/a bis 11/a Stunden, während welcher Zeit unter langsamem
Temperaturanstieg die Mischung vorübergehend einen zitronengelben Farbton annimmt,
wird gewöhnlich eine vollständige Bleichung aller papierbildenden Stoffe erreicht.
Die wenigen jetzt noch in der Masse erkennbaren kohlehaltigen Partikeln können anschließend
durch einfachen Schlämmprozeß entfernt werden. Schließlich wird die farblose Papiersubstanz
abfiltriert, mit wenig schwefli.ger Säure von noch anhaftenden Chlorresten befreit,
nötigenfalls zerkleinert und gründlich ausgewaschen.