DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
ŠUMARSKI LIST 7-12/1944 str. 77 <-- 77 --> PDF |
Dr Ing. IVAN RADIĆ, Zagreb: O SULFITCELULOZNIM ODPADNIM LUŽINAMA KOD PROIZVODNJE CELULOZE ÜBER SULFITZELLULOSE-ABL AUGEN t Proizvodnja celuloze vrši se bilo po postupku uz upotrebu natrij eve lužine bilo po postupku uz upotrebu kalcium-bisulfita. Kod proizvodnje celuloze iz drveta prvenstveno se primjenjuje ovaj posljednji postupak, dok se prvi postupak primjenjuje više kod proizvodnje celuloze iz slame ili iz "sličnih sirovina. Kod proizvodnje celuloze iz drveta primjenjuje se prvi postupak, osobito kod sirovine sa većom sadržinom smolnih tvari. Kod postupka uz upotrebu sulfita bitno je djelovanje raztopine kalcijevog bisulfita i sumporaste kiseline na drvnu tvar i to pod pritiskom uz potrebno zagrijavanje u posebnim uređajima za kuhanje. Uslied djelovanja bisulfita pod navedenim uvjetima razpada se glavni sastavni dio drveta (tzv. lignoceluloza) i to u celulozu, koja kod tog postupka ostaje neraztopljena i u ligninske tvari, koje se djelovanjem kalcijevog bisulfita raztapaju. Kod toga procesa izgleda dolazi do ketonskog spajanja između ligninskih tvari i bisulfita u spoj kalcija i ligninskih - sulfo-kiselina. Odpadne lužine, koje kod toga postupka nastaju, sadrže osim navedenog spoja kalcija razne šećere, kao dekstrozu iz celuloze, mianozu, ksilozu. nadalje octenu kiselinu, smole i razne dušične spojeve. Iste imaju u nerazrieđenom stupnju oko 12% organskih tvari. Količina odpadnih lužina iznosi na l´OOO kg celulozne tvari 8—10 m3. Od te količine odpadnih lužina može se prilikom proizvodnje celuloze uhvatiti samo oko 50% tekućine, za eventualno daljnje izkorišćenje. U tim lužinama nalazi se približno 50% od sveukupne težine drvne tvari, koja se prerađuje. Kako se vidi, prilikom proizvodnje celuloze nastaju znatne količine tih odpadnih lužina. Poradi toga se je već kod uvođenja toga postupka za preradu drveta u celulozu pojavilo .. odmah pitanje, kako bi se najekonomičnije riešio problem daljnjeg izkorišćenja tih lužina, što je sa narodno-gospodarstvenog stanovišta od velike važnosti pri racionalnoj preradbi drvne sirovine. No ne nalaže samo nastojanje oko racionalne preradbe što podpunije rješenje toga pitanja, nego također i razlog, što se te lužine s obzirom na svoj sastav ne smiju bez predhodnog naročitog pročišćavanja izpuštati u rieke. Savezno s rješavanjem toga problema pojavio se je velik broj raznih patenata, koji donekle predviđaju izkorišćenje tih lužina. Kako te lužine sadrže oko 1,6% šećera sposobnog za vrenje, izrađeni su postupci za preradu tih lužina u tzv. sulfit-špirit. U Švedskoj se je najprije počelo sa proizvodnjom toga špirita, gdje su već 1913. god. postojale 3 tvornice, koje su proizvodile oko 20.00´0 hl špirita, a 1921. godine je Švedska imala već oko 20 takovih tvornica sa proizvodnjom od oko 150.)00 hl. Za vrieme rata se također i u Njemačkoj počeo proizvoditi špirit iz tih sirovina, gdje se i danas znatne količine proizvode. Od 1 m3 lužine može se dobiti oko 10 1 špirita (etilnog alkohola). Da bi se mogla ta lužina upotrebiti za navedenu svrhu, mora se podvrgnuti stanovitim kemijskim postupcima i to u prvom redu mora se iz iste odstraniti sumporni dioksid i ostale izparljive kiseline, što se postizava propuhavanjem zraka kroz tekućinu. Potom se vrši neutralizacija kalcijevim oksidom ili kalcijevim karbonatom i tekućina se razbistrava sedimentacijom. Tako pripravljenoj bistroj tekućini dodaju se hranive soli za gljivice, kao što je amonsulfat ili superfosfat. Iza toga se tekućina podvrgava običnom (diskontinuiranom) vrenju. Postoji postupak i za kontinuirano vrenje tzv. Fessel-postupak, kod kojega se posude za vrenje izpune granjem ili drvnim odpadcima i lužina se kroz iste propušta u neprekidnom mlazu. Proces vrenja je vrlo kratak i obično je gotov za 6 sati. Provrela tekućina se destilira najprije u destilacionim aparatima za kontinuirani rad, pri čemu se dobiva sirovi špirit, koji sadrži dosta metilnog alkohola, acetona i drugih tvari iz lignina. Poradi toga se taj špirit težko dade rafinirati, ali je vrlo dobro upotrebljiv za tehničke svrhe. 195 |
ŠUMARSKI LIST 7-12/1944 str. 78 <-- 78 --> PDF |
U nekim zemljama izkorišćuju se šećeri iz tih lužina za proizvodnju kvasca . Te lužine se upotrebljavaju također (u koncentriranom stanju) za izradu lje pila, apreturnih sredstava i veziva kod izrade briketa i pješčanih kalupa. U nekim poduzećima nastoje te lužine u gustom stanju upotrebitl i kao gorivo, što se dosada nije pokazalo osobito ekonomično. Prema nekim novijim postupcima omogućeno je iz tih lužina i dobivanje ugljena. Jedno od najvažnijih nastojanja kod izkorišćenja tih lužina bilo je usmjereno učiniti te lužine podesnim za dobivanje sredstava za štavljenje. Povod za to nastojanje bila je činjenica, da većina tih lužina tvori sa želatinom u raztopini kuhinjske soli talog, dakle daje istu reakciju, koju daju prirodne štavne tvari. Prvi patent za izradu štavila iz tih lužina dobio je još 1893. godine Mitscherlich. Od toga vremena podieljeno je dosta patenata za istu svrhu, od kojih su mnogi dosta pridonieli usavršavanju postupaka za dobivanje »štavila« iz tih lužina. Od postupaka za proizvodnju »štavila« iz tih lužina navest ćemo nekoliko primjera. Dosta je u primjeni tzv. amerikanski postupak. Kod toga postupka se lužina ja- čine 6,5° Be stavlja u posebne posude, koje se zagrijavaju parom. Kada lužina zakuha stavlja se određena količina vapnenog mlieka, koja sadrži 1,5% kalciumoksida računano na težinu upotrebljene lužine i dalje se kuha još jedan sat. Pli-, novi, koji ise pritom razvijaju odvode se posebnim cievima kroz poklopac posude. Po izvršenom kuhanju sipa se smjesa u filter-preše, filtrat se odparava u vacuumaparatima do gustoće 30° Be. Ta gusta tekućina stavlja se u posebnu posudu i dodaje se uz stalno miešanje sumporna kiselina gustoće 45° Be. Djelovanjem sumporne kiseline stvara se gips, koji se odmah počinje taložiti i isti se iztaloži za oko 15 minuta. Tekućina se još mieša jedan sat i filtrira. Tako dobiveni filtrat smatra se kao gotov štavni ekstrakt. Prilikom dodavanja sumporne kiseline kod navedenog postupka dolazi do razpadanja kalcijevih soli ligninskih sulfo-kiselina, pri čemu nastaju odgovarajuće slobodne kiseline, dok se cjelokupni kalcium iztaloži u obliku gipsa. Postoji također postupak, pri kojemu se lužine kloriraju i dobiveni se proizvodi, koji sadrže slobodnih hidroksilnih grupa vežu s aromatičkim sulfo - kiselinama (D. R. P. 459617). Prema jednom njemačkom postupku (D. R. P. 389459) radi se isto kao kod gore navedenog amerikanskog postupka s tom razlikom, da se filtrat dobiven poslije postupka s kalcijevim oksidom kuha i pri tom dodaje raztopina sode. Kod toga se razpadaju kalcijeve soli ligninskih sulfo-kiselina i sveukupni kalcij se taloži kao kalcium karbonat. Potom se stanovito vrieme (2 sata) kuha i filtrira. Filtrat se također odparava do gustoće od oko 30° Be, hladi i potom dodaje solna kiselina do kisele reakcije, a nešto i preko toga, pri čemu se gleda postići gustoća od 6° Be. Uslied dodavanja solne kiseline razpadaju se natrij eve soli ligninskih sulfokiselina i stvaraju odgovarajuće slobodne kiseline. Tako dobivena tekućina stoji nekoliko dana u posudama i konačno je onda dobiveni ekstrakt gotov za upotrebu. Ekstrakti iz tih lužina dolaze u trgovinu obično u jačini od oko 30° Be. Boja tih ekstrakata je ista kao i kod prirodnih štavnih ekstrakata, no isti se mogu obično prepoznati po karakterističnom mirisu na sulfitne spojeve. Ti ekstrakti dolaze na tržište pod raznim trgovačkim imenima, među kojima su najpoznatiji tzv.: Hansaekstrakt, Dekaekstrakt, Saksoekstrakt, Queol i t. d. Dešava se također da se oni prodaju i pod imenom ekstrakta iz smrekovog drveta (Fichtenholzauszüge). O vriednosti tih ekstrakata mnogo je polemizirano, međutim većina stručnjaka se složila, da se ti ekstrakti ni u kom slučaju ne mogu smatrati kao pravi štavni ekstrakti, jer ne posjeduju osebinu, da sami sirovu kožu pretvore u izpravno uštavljenu kožu. Ti ekstrakti često se pojavljuju na tržištu, iako neopravdano, kao ravnopravna zamjena za prirodne ekstrakte ili se pomoću njih patvore prirodni ekstrakti. Iz tih ekstrakata, koji obično sadrže oko 2´0°/. ligninskih sulfokiselina dadu se doduše ti spojevi adsorbirati od sirove kože, no o štavljenju u pravom smislu rieči ne može biti govora. Isti sadrže obično visoki procenat neštavnih tvari. Kod njihove upotrebe je značajno, da postoji utjecaj koncentracije samog ekstrakta na odnos tvari, koje koža adsorbira i onih, koje ne adsorbira. Sto je naime jača koncentracija upotrebljene raztopine, to se manje adsorbira tvari u koži. Izkustvo je međutim pokazalo, da ti ekstrakti mogu dobro poslužiti 196 |
ŠUMARSKI LIST 7-12/1944 str. 79 <-- 79 --> PDF |
kao sredstvo za punjenje kože poslije izvršenog štavljenja. No i pri tome se mora imati pred očima, da njihova jaka kiselost, osobito kod upotrebe u znatnijoj količini može donekle štetno djelovati na kožu. Neki stručnjaci su dapače utvrdili (Yocum i Faust) da prisustvo sulfit-celuloznih ekstrakata u štavnim juhama prirodnih ekstrakata smanjuje količinu štavnih tvari i samih prirodnih ekstrakata. Upotrebom sulfit-celuloznih ekstrakata uz prirodne ekstrakte može se u nekim slučajevima postići ubrzanje samog procesa štavljenja, nadalje može se postići svjetlija boja kože, kao i smanjenje netopivih tvari u prirodnim štavilima. No poboljšanje kvaliteta kože ne može se, prema mišljenju stručnjaka postići. Prema tome se, kako je već rečeno, mogu ti ekstrakti smatrati samo kao sredstva za punjenje kože i isti ne bi smjeli dolaziti na tržište označeni kao sredstvo za štavljenje, pa makar i pomiešani s prirodnim ekstraktima. Takovo naime označivanje može prerađivače kože često dovesti u zabludu, da su ta sredstva ravnopravna u pogledu svojih štavnih svojstava prirodnim ekstraktima. No kadkada se u tom pogledu i od strane kožara i svojevoljno vrše zamjene, bilo radi pomanjkanja prirodnih štavnih tvari, bilo iz razloga smanjenja izdataka za sredstva pri preradi kože, jer su sulfit-celulozni ekstrakti obično jeftiniji od prirodnih. Kako je gore izneseno, vidi se, da se je već dosada nastojalo uspješno izkoristiti odpadne lužine kod proizvodnje celuloze po sulfitnom postupku, no ipak može se reći, da još dosada nije to pitanje na zadovoljstvo riešeno, te se i dalje nastoji u tom pogledu naći nove puteve i postupke, da bi se tako važan odpadni proizvod kod prerade drveta u celulozu što bolje mogao privesti koristnoj svrsi. ZUSAMMENFASSUNG Im vorliegendem Aufsatze wurden in kurzen Zügen die wichtigsten Bestrebungen über die Ausnützung der Sulfitzellulose-Ablaugen dargestellt. 197 |