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