DE2011623A1 - Verfahren zur Herstellung von Massen aus Holz, insbesondere für Preßerzeugnisse - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Massen aus Holz, insbesondere für Preßerzeugnisse

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DE2011623A1
DE2011623A1 DE19702011623 DE2011623A DE2011623A1 DE 2011623 A1 DE2011623 A1 DE 2011623A1 DE 19702011623 DE19702011623 DE 19702011623 DE 2011623 A DE2011623 A DE 2011623A DE 2011623 A1 DE2011623 A1 DE 2011623A1
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der Anmelder. P C08j 1-02 ist
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Helasti, Olavi Erland, Helsinki
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    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21B1/00Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/02Pretreatment of the raw materials by chemical or physical means
    • D21B1/021Pretreatment of the raw materials by chemical or physical means by chemical means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27NMANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N1/00Pretreatment of moulding material
    • B27N1/006Pretreatment of moulding material for increasing resistance to swelling by humidity

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Description

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TAL 33
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295051
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Dipi.-chem. Dr. D. Thomsen Dipwng. H. Tiedtke
Dipi.chem. G.Bühling
FRANKFURT(MAIN)So
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TEL. 0611/514666
Dipi.-ing., W. Wemkauff · 2011623
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8000 München 2 11. März 1970 case 3692/TP - T 3541
Olavi Erland Helasti Helsinki / Finnland
Verfahren zur Herstellung von Massen aus Holz, insbesondere
für Preßerzeugnisse
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Massen aus Holz, die besonders zur Verwendung bei der Herstellung von Preßerzeugnissen geeignet sind, bei dem Hackspäne, grobgemahlenes Holz, Sägespäne o.dgl. der Hydrolyse oder einem sonstigen chemischen Prozeß unterzogen werden. Es ist bekannt, daß die Hauptkomponenten des Holzes Zellulose, Lignin und HemiZellulose sind, die in verschiedenen Holzarten in verschiedenen Verhältnissen
r -
vorhanden sind. Beispielsweise enthält finnisches geflößtes Birkenholz 40% Zellulose, 20% Lignin und 40% Hemizellulose. Fertige Sulfatbirkenzellulose kann 65% Zellulose, 3,5% Lignin und 30% Hemizellulose sowie 0,5% Extraktivstoffe enthalten. Das Lignin ist also zum größten Teil entfernt worden und ebenfalls ein Teil der Hemizellulose.
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Der Grund hierfür ist, daß Zellulose in der Hauptsache zur Papierherstellung Anwendung findet. Lignin ist nämlich für die Papierbereitung in der Regel ein unvorteilhafter Stoff. Ligninhaltige Faser ist steif, sie hat schwaches Bindevermögen, schlechtes Quellvermögen und auch schlechte Mahlbarkeit. Hemizellulose dagegen ist für die Papierherstellung ein günstiger Stoff. Sie fördert die Mahlbarkeit, absorbiert mit Leichtigkeit Wasser und quillt, wobei sie auf den Flächen der Faser-, Papier- oder Massenplatte eine leimartige Substanz bildet, und die äußere Oberfläche, die Biegsamkeit und das Bindevermögen vergrößert. Aus diesem Grunde war man bestrebt, aus dem Holz das Lignin zu entfernen und eine geeignete Menge Hemizellulose in der Masse zu belassen. Aus diesen Gründen fand der Hydrolyserückstand keine andere Anwendung als zur Verbrennung bzw. zum weiteren Kochen mit ligninentfernenden Chemikalien.
Es gibt indessen Papier- und Kartonsorten, von denen keine papiertechnischen Eigenschaften verlangt werden. Hierzu gehören die mit verschiedenen Chemikalien imprägnierten Papier- und Kartonsorten sowie Preßerzeugnisse. Zur gleichen Gattung gehören ebenfalls poröse und saugfähige Erzeugnisse für einmaligen Gebrauch. Außer der oben erwähnten Porosität und dem Saugvermögen verlangt man von Preßerzeugnissen thermoplastische Eigenschaften und Maßhaltigkeit.
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Auch bei der Herstellung solcher Produkte hat man gewöhnliche Zellulose benutzt, obgleich ihre Verwendung zur Herstellung von Erzeugnissen der oben genannten Art nicht zweckmäßig ist, da der Zellulosemasse normalerweise die Eigenschaften fehlen, die ein zur Herstellung der genannten Erzeugnisse benutzter Rohstoff haben sollte.
Aufgabe der Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren durch das man aus Holz Massen gewinnt, die sich besser als übliche Zellulose zur Herstellung der oben genannten Erzeugnisse eignen. Das heißt, es soll eine Masse erzeugt werden, die gute Saugfähigkeit besitzt, Maßhaltigkeit hat und thermoplastische Eigenschaften aufweist.
Das Verfahren der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß Holzhackspäne,grob gemahlenes Holz oder Sägespäne einer solchen Hydrolyse oder sonstigen chemischen Reaktion ausgesetzt werden, durch die der wesentlichste Teil der Heraizellulose aus dem Holz entfernt wird, bei der jedoch zumindest ein beträchtlicher Teil des Lignins verbleibt, und daß der so erhaltene Holzrückstand anschließend in irgendeiner bekannten Weise in Fasern aufgelöst und von den bei der Reaktion entstandenen Säuren, Abfallstoffen und Extraktivstoffen durch Anwendung von Wasser, Wärme, Weichmachmitteln, organischen Lösungsmitteln oder Bleichung gereinigt wird. Da
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nach dem Verfahren der Erfindung die HerniZellulose aus dem Holz entfernt wird/ erreicht man die Ausschaltung der Quellung der Masse. Das Verbleiben des Lignins in der Masse wiederum bewirkt, daß die Masse gute Saugfähigkeit/ Maßhaltigkeit und thermoplastische Eigenschaft besitzt. Man erhält somit eine Masse/ die sich außerordentlich gut zur Herstellung gewisser Papier- und Kartonsorten, Preßerzeugnisse und eines zur einmaligen Anwendung beabsichtigten saugfähigen Fasererzeugnisses eignet.
Wie erwähnt/ werden die Holzspäne o.dgl. zuerst einer Behandlung unterzogen/ bei der der größte Teil der Hemizellulose entfernt wird. Dies wird mittels Hydrolyse oder sonstiger bekannter chemischer Reaktionen erzielt/ die an sich bei der Zelluloseherstellung bekannt sind. Im vorliegenden Fall wird lediglich der Verlauf der Hydrolyse derart geleitet, daß Lignin nicht in nennenswerter Menge aus den Holzspänen entfernt wird. Nach erfolgter Hydrolyse wird das gemahlene Holzgut in Fasern aufgelöst. Auch hierbei kommen bekannte Verfahren infrage, 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,Weich-
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machmittelnV 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 10O0C 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 Hilfe solcher bekannten Verfahren bleichen, die das Lignin schonen* Zum Schluß wird die Masse zwecks Erzielung eines geeigneten pH-Werts gesäuert.
Die Handhabung der in vorstehender Weise hergestellten Masse/ wie Sortierung/ Formung/ Trocknung und eventuelles Trockendefibrieren erfolgt nach an sich bekannten Verfahren.
Die Erfindung wird durch folgendes Beispiel näher
erläutert.
Beispiel
Birkenholzspäne wurden bei einem Dampfdruck von etwa 8/0 atü hydrolysiert. Die erhaltene Masse wurde wärme- und alkalibehandelt. Behandlungsdauer etwa 1 Stunde.
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Die resultierende .Masse wies folgende Eigenschaften
Reißfestig-
Behand- keit bei Bei der Be- NaOH- Saugfä-
lungs- Mahlgrad . handlung ge- Verbrauch higkeit
tempe- ^n on° löste Hydro- in % der bei
ratur m lyserückstän- Masse Mahlgrad
or de in der Mas- 5n ςτ}ο „
C 2OSR pH
20 1200 - 1,5 60 4,0
20 1600 9 2,0 58 7,0
50 3000 10 2,2 55 7,0
75 3800 10,5 55 7,0
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 oben genannten 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.
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Wenn anstelle von NaOH z.B. eine Aeeton-Methanolmlschung 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 Laminlerzwecken hergestellter Papiere:
. Aus 100%iger Aus 50% der Entsprechen-, " Masse nach der Masse +50% de handels-Erfindung her- Sulfatzellu- übliche Pagestelltes lose herge- piersorte Papier steiltes Pgjier
Dichte g/cm3 0,620 0,606 0,660
Porosität Sekunden . 6*0 7,4 64,0 (Gurley-HiU)
Wassersaugvermögen rom
(Klemm)
Maschinenrichtung, 4 Min. 0 09 83 9 29 27 17
.".■.--"* 10 Min. 44 43 27
Querrichtung, 4 Min. 25 23 14
" 10 Min. 37 35 21
Leimsubstanz-Aufnahme-
Geschwindigkeit Sek._
(Williams, TEA 200c*)
Siebseite 8,1 . 19,6 52,2
Oberseite 5,6 12,4 18,2
Feuchtigkeitsexpansion %
(33% bis 75% rel.F.) - - -. - - -
Maschinenrichtung 0,12 0,12 0,21
Querrichtung 0,38 0,39 0,53
/2 128
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Tabelle II
Maßhaltigkeit von Laminatplatten, die aus mit Phenolharz imprägnierten Papieren gepreßt wurden:
Aus 100%iger Aus 50% der Entsprechen-Masse nach Masse + 50% de handelsder Erfindung Sulfatzellu- übliche Pahergestell- lose herge- piersorte tes Papier stelltes
Papier
2-Stunden Kochversuch 6,1 7,4 9,5 9,2
Gewichtszunahme % 4,8 8,1 9,7 6,3
Zunahme der Dicke % *
24-Stunden (20°)
-Wasserabsorption 3,5 6,0
Gewichtszunahme % 2,6 4,7
Zunahme der Dicke %
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Claims (2)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Massen, die beson-
• - Γ
ders zur Verwendung"beim Herstellen von Preßerzeugnissen geeignet sind, aus Holz, bei dem Holzspäne,grob gemahlenes Holz oder Sägespäne der Hydrolyse oder einem sonstigen chemischen Prozeß ausgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzspäne, das grob gemahlene Holzgut oder die Sägespäne einer solchen Hydrolyse oder einem sonstigen chemischen Prozeß ausgesetzt werden, durch den der wesentliche Teil der Hemizellulose aus dem Holz entfernt wird, bei dem jedoch ein beträchtlicher Teil des Lignins verbleibt und daß der so erhaltene Holzrückstand anschließend auf irgendeine an sich bekannte Weise in Fasern aufgelöst und von den bei der Reaktion entstandenen Säuren, Abfallstoffen, und Extraktionsstoffen durch Anwendung von Wasser, Wärme* Alkalien, Weichmachmitteln, organischen Lösungsmitteln oder durch Bleichung gereinigt wird, so. daß das Lignin praktisch unverändert bleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Waschen des Hydrolyserückstands bei einer Temperatur unter 1OO°C erfolgt.
DE19702011623 1969-03-12 1970-03-11 Verfahren zur Herstellung von Massen aus Holz, insbesondere für Preßerzeugnisse Granted DE2011623A1 (de)

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FI73869A FI46089B (de) 1969-03-12 1969-03-12

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DE19702011623 Granted DE2011623A1 (de) 1969-03-12 1970-03-11 Verfahren zur Herstellung von Massen aus Holz, insbesondere für Preßerzeugnisse

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DE (1) DE2011623A1 (de)
FI (1) FI46089B (de)
FR (1) FR2034856A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3627861A1 (de) * 1986-08-16 1988-02-25 Hans Dipl Ing Knauth Verfahren zur herstellung torfaehnlicher produkte aus lignocellulosehaltigen stoffen
DE4023568A1 (de) * 1990-07-25 1992-01-30 Hans Dipl Ing Knauth Verfahren zur herstellung zuckerhaltiger bodenverbesserungs- und erosionsschutzmittel aus lignocellulosehaltigen materialien

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3627861A1 (de) * 1986-08-16 1988-02-25 Hans Dipl Ing Knauth Verfahren zur herstellung torfaehnlicher produkte aus lignocellulosehaltigen stoffen
DE4023568A1 (de) * 1990-07-25 1992-01-30 Hans Dipl Ing Knauth Verfahren zur herstellung zuckerhaltiger bodenverbesserungs- und erosionsschutzmittel aus lignocellulosehaltigen materialien

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FR2034856B1 (de) 1975-12-26
CA924455A (en) 1973-04-17
FI46089B (de) 1972-08-31
JPS4948561B1 (de) 1974-12-21
FR2034856A1 (en) 1970-12-18

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