142945. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fehérítésre alkalmas félcellulóz előállítására tű- és lomblevelű fából

Megjelent: 1956. évi március hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYJ HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 142.945. SZÁM' 55. b. OSZTÁLY — Le~214. ALAPSZÁM Eljárás fehérítésre alkalmas félcelluloz előállítására tű- és lomblevelű fából Moritz Leitner, Gustav Leitner, Josef Leitner, Dipl. Ing. Dr. techn. Karl Schuler, Wien A bejelentés napja: 1954. december 29. A találmány javított eljárás félcellulóz előállítására tű- és lomblevelű fából, mely tulajdonságait illetőleg messzemenően megközelíti a vegyneg feltárt cellulózt és azt a papír- és lemezipar sok területén egészben vagy részben pótolni tudja. Félceliuiózon vegyileg részben feltárt nyersanyagot ertünk, melyet deíibrálással, pl. előrekezelt fából köszörüléssel állítunk elő, ami a közönséges faköszörülettel szemben jobb tulajdonságaival, különösen a rostok, nagyobb szilárdságával tűnik ki. Az ismert eljárások közül különösen az Amerikában elterjedt, „Chemi-Ground-Wood-eljárás" emelendő ki. E szerint fadarabokat nátriumbíszulfitot és szódát tartalmazó oldattal magasabb hőmérsékleten nyomás alatt főzőüstben kezelnek és a részben feltárt fát ezután köszörülik. Ezt az eljárást elsősorban keményfa részére dolgozták ki. A karbonátos és szulí'itos oldatokkal alkalikus közegben való feltáráson kívül S02-vel vagy vízgőzzel, nyomás alatt való előkezelés is ismeretes. Fáknak a köszörülés előtt való előkezelésére vonatkozó ismert eljárások azonban nem kielégítőek, mert ezeknek az eljárásoknak két lényeges hátrányuk van. A kezelőfolyadékok ugyanis a fák morfológiai alakulatától függően, csak kis részben nyomulnak be a kapilláris rost-térközökbe és a kekezlési eredmény nem egységes. Míg a felszínen duzzadás áll elő, a fák belsejében a reakció csak csekély mérvű. A köszörülés után nyert anyag ennélfogva egyenlőtlen állagú: különbségek mutatkoznak rosthosszban és szilárdságban, továbbá a szín nem kielégítő, ami akadályozza a további feldolgozást. A nehézségek áthidalása és'a behatolás mélységének fokozása céljából az: 551.905 sz. német szabadalmi leírás értelmében a fát a redukáló oldattal való kezelés előtt, erős szárításnak vetik alá, hogy teljesen vízmentessé tegyék. Az így előkészített fa állítólag higroszkópos tulajdonságokkal rendelkezik és a kezelő folyadékot jobban felszívja. A tapasztalat azonban azt mutatta, hbigy az előkészítésnek ez a módja a behatolást nem javítja meg. Az erős szárításnál először a külső rétegek száradnak ki, melyek összehúzódnak és kemény kérget képeznek. A folyadékfelvevő képesség ezáltal nem javul, hanem inkább csökken. A nem kielégítő behatoló képességnek egy másik kellemetlen hátránya is van. mely a fe-» hérítésnél mutatkozik meg. A szokásos hőfok és reakciótartam mellett ugyanis a farészeket, melyekbe a folyadék nem tud behatolni, gőz járja át, minek következtében a lignin, részben hangyasav lehasadása révén, kondenzálási terméket képez. Ez a kondenzálási termék sötét színű és nem fehéríthető. Ez nagymértékben hátráltatja a köszörült anyagnak további feldolgozását. A jelen találmánynak célja e hátrányok kiküszöbölése és fehérítésre alkalmas anyag előállítása. Az eljárás abban van, hogy a fát megfelelő nagyságú darabokban nyomóedényben először evakuálják és azután gőzölés elkerülésével — gyenge alkalikus nátriumszulfit oldattal legalább 6 légköri túlnyomás alatt 100—140 C fokon kezeljük, majd defibráljuk. - •' Az említett rendszabályokkal együttesen elérjük, hogy a behatolási mélység jobb és a hatás egyenletesebb. Az eljrásnak első szakasza a légtelenítés, legalább fél óráig tart. Ezen időtartam alatt a finom csatornák és kapilláris térközök annyira evakuálódnak, hogy a kezelő folyadékkal szemben szívóképesekké válnak, anélkül, hogy ez a külső réteg áteresztőképességét befolyásolná. Ezután a vákuum fenntartása mellett a kezelőfolyadékot beszívatjuk a főzőüstbe, illetve abba beszívattyúzzuk és a főzőüstöt teljesen megtöltjük. Célszerű, ha a vákuumszivattyú a tartány felső fedeléhez van kapcsolva, míg a folyadékot alul vezetjük be. A főzőüstbe áramló folyadék ekkor valamennyi fadarabot elfedi és behatol az evakuált darabok belső részébe. Feltáró folyadék gyanánt általában nátriumszulfit-oldatot használunk 100—200 g/l Na?SOs tartalommal. Ezt az oldatot gyengén alkalikusra, mintegy 7,5—"8,5 PH értékre állítjuk be, hogy a kezelés közben keletkező hangyasavat azonnal lekössük. Miután a főzőüst megtelt lúggal, a vákuumszivattyút leállítjuk és a főzőüstöt közvetve 100—140 fokra hevítjük. Ugyanekkor szivattyúval 6—14 légköri túlnyomást lé-