944 Jayme und Placzek, Einfl,d} der Zusammensetzung yon PappelhBlzern auf Halbzellstoffe HOLZ his Rob- - . und Werkstoff

Mit der Fe r t igs t e lRmg des oben besch r i cbenen Geri t tes s ind die e iugangs an eine JaJar r ingmeBmaschine ges te l l ten F o r d e r u n g e n eritillt .

Zusammenfassung

i t s wird eine neue j a h r r i n g m e B m a s c h i n e beschr ieben , die in e inem einzigen A r b e i t s g a n g die Megwer te e inerse i ts als Zahlen, anderseit-s a.ls I ' u n k t e eines h a l b h N a r i t h m i s c h e n K o o r d i n a t e n p a p i e r s selbst tRtig regis t r ier t . Z um U n t e r - schied gegeni iber der schwedischcn MeBmaschLne n a c h E k l u n d is t h ier der M i k r o s k o p t n b u s t iber dem r u h e n d e n O b j e k t ve r sch iebba r . Die { )be r t r agung der MeBwerte er lolgt e lek t r i sch ; t r o t z Anbau dcr R e g i s t r i e r v o n i c h t u n g b le ib t d a h e r die- Bewegl ichke i t tics Mikroskops in vol lem U m f a n g e e rha l t en .

Summary 7"he present a~,ticle gives a. description o~ a new automatic

i~strument /or the measurement o/ rinq, ~t:,idth ~ehich auto- matically records lhe measured ;"alues in o~,e operation as

figz,~res on one hand and as p o i n t s o/ a s emi logar i thm@ coordir~ale paper on the other. Differe'nt from the Swed i sh measuring instrume'nl, according to Eklund, here the ~'nicros- cope tube can be moved over the resting object. 2"he measured values are transmitted by means o/ electricity; thus the movability o/ the microscope is completely maintai~ed inspire o/ the additional .recording device.

Schri f t tum

t. [: k l n n d, B. : Skogsforskningsinstitute ts iiringsmdtnings- mask/net. (The Swedish ForestF~esearch Insti tut 's machines for measm'ing annual rings). Meddelanden frfm Statens Skogsfors- kniugsinsI itut,Bd. 38 (1949) S. 1/77. - - 2. l i u b e r , B. : Mikrosko- pische I.;ntersnchung yon HSlzern. In : F r eu ] ,d : Handbuch der '.\tikroskople ia der 'Fechnik. FTankfart/Maiu 1951- - - 3- H u b e r , g. : Ber[cht an die Deutsche GesellschalPt fiir Holzforschung Bet]'. : :\bh~ingigkeit yon Menge und Art des Ifolzzuwachses yon Stamlort. Wit terung usw. Teil 1 : Entwickhmg und Erprobung neuer Jahr r ingmeglnasch inen . (Nicht im Druck, Mfinehen, 1953). - 4. ~Iii 11 e r - S 1.o I 1, B. : Vergleichende Untersuch ungen iiber die Abhiingigkeit der Jahrr ingfolge yon Itolzart, Standort lind Klinla. Bibl iolheca Botanica Bd. 122; Stut tgar t 195t.

Der Einflug der Zusammensefzung verschiedener Pappelhiilzer auf die Eigenschaften daraus hergestellter Halbzellsfoffe

The Influence of the Chemical Composition of Various Poplar Species on the Properties of Neutral Sulfite Semichemical Pulps Prepared from Them

Xf{}ll Georg Jayme und Longin P laczek ~

l~2urzmit teihmg aus dem I n s t i t u t fiir Cel lulosechenlie m i t Ho lz fo r schungss t e l l e an der Tcchn i schen Hochschu le D a r m s t a d t **

l".irdcih~iz~, l'tt//emtn: - (;ibz.~liosler Chemi- /,'ulie,~einsat.:. - l- iWl )t fi der .-I Wschhg~le.m pera/~tv Halbzellsto//e in kohe~z .l~sbe~tten l-ig~zun,,, ver- schiedcrzerPappHartcn Z~lscmzmen/ass.m.z~, Schri/l- rum.

Einleitung l}iese ..\rbeit b r ing t einen wci tcren B e i t l a g zu der zcit-

gemfigen F rage der Hcrs t e l lung yon Hall}zellstoffen im a l lgenle inen und aus ve r sch icdencn Pappelh61zern im besondercn . Sie wurde paral lel mi t e iner anderen durchge- fiihrt, fiber dic -- ebelffalls in gedr{iHgter F o r m -- vor ku rzem yon J a v m e und N i s c h k (t) be r i ch t e t wurde.

Auch bier wird 1mr der chemische Tell der Ha lb - ze l ls toffgewinnung behande l t . Fi i r die m e c h a n i s c h e Zer- faserung der v o r b e h a n d e l t e n Holzprobe erwies sich be- merkenswel ' t e rweise ein im I n s t i t u t vorha .ndener ]~abo- rator iumskol lergang in bes te r \Veise geeignet.

Pufferung

Zur A n w e u d u n g ge lang ten B e h a n d u ]gsla.t gen, wie sie denl s o g e n a n n t e n Neutra lsul f i tvcrfzdaren (N.qSC-Verfahren) en t sp rechen . Hierbe i Jst zu beach ten , dal3 die zur chemi-

* Auszug..aus der DJsserlatima yon Dipl.-Chcu~. L o n g j n P l a c z e k : ,,Llber den ['.int'hd3 der AufschlnIfl.wdJngmt~en m~d l{olzzusammensetzung- auf die l ; igenschaften yon mittels sulfi lhalt iger Lauge aus PappelhSlzevn he.rgcstollten Italb- zellstoffell", Darmstadt: t950.

** Aus Griindeu der Zeit- und ArbeitsorspaPnis evschelnt cs zweckm~iBig, manchv Arbeit:en aus dora ]usl:itut fiir Ccllulose- chemie mit Holzfors{'hungsstelle der Te{:h~tis{'heu Hochs{'hule Darmstadt in sehr gedriingter Form. mSgliPhst bah[ nach ihrelll AbschhtB zu verSfl 'enllichen: auf diesc Weise l<ann rascher ~md auf Meim'm g.amn tiber die erha]tmmn Ergebnisse ber ich te t wePthm, lI.:i{':rJ~ei n:m/3 alh'r0ings anf die ehigel~emle P, espre{:hung [~:iihcrcl: 3d'l}e/ien au[" d{'l]tseH}en (7{'b/el ver- zichlet Berchm. Spgter,, \er/ ;f l '{ ' , t l ichung in ]}r{'iterer T'orm bleibt ~ m'behaIteu.

schen V o r b e h a n d h m g e ingese tz te Fl i iss igkei t anffi.nglich schv,'ach a lkal isch sein mul3, u m die in den H61zern v o r h a n - denen oder sich wghrend der t~ehand lung b i ldenden organi- schen S~iuren zu neut ra l i s ie ren .

In 13bere ins t immung mi t den yon J a y m e und N i s c h k g e m a c h t e u A n g a b e n zeigte sich bei der Ver~inderung der Behandhmgsbed ingu l l gen , dab ein b e s t i m m t e r E n d - p l l- W e r t zu o p t i m a l e n E rgebn i s sen h ins ich t l i ch Ausbeu t e und Fes t igke i t f t ihrt . ( I . augenve rhMtn i s 1 : 4 ; 4 5 r a i n bis i l o " C , 2 h bei 1 t o (2, 2 h his M a x i m a l t e m p e r a t u r , 2 h bei M a x i m a l t e m p e r a t u r ) . \,Vird dieser \Ver t i iberschr i t ten , so erfolgt z u n e h m e n d e AuslSsung von Hemicel lu losen, wird er n ich t erreicht , t r i t t saure Hydro ly se ein.

Bei k a r b o n a t g e p u f f e r t e n Ans~itzen stel l te sich als op t ima le r plt-\VeFc der v o n etwa. 6, 4 he raus ; dieser Be fund wurde durch (lie A n w e n d u n g versch iedener Puf fer l6sungen bei ~ 7o':C grunclst i tzl ich bes t / i t ig t ; dabe i n a h m e n die Fes t ig- ke i t se igenschaf t en bei E r r e i c h e n eines End-p l t - \Ver t -Ge- b ie tes yon 6,2 bis 6, 4 Bes twer t e an. Bei dem ers t verwen- de t en I ' appe lho lz erwies sich bei 1 8 o C H 6 c h s t t e m p e r a t u r ein E in sa t z yon l o % Na_~SO a und 4o/8 Na.aCOa, auf a t ro l fo lz bezogen, als gfinstig.

Giinst igster Chemikal iene insatz

Zwei Aufschhfl3reihen w u r d e n auch bei der verh~iltnis- m~il3ig n iedr igen T e m p e r a t u r yon ~65~ durchgef i ih r t . E in- real wurde bier der K a r b o n a t z u s a t z g le ichb le ibend bei 4 % geha l ten und der Na-Su l f i t e insa tz zwischen 3 bis 14% ver- ~tndert. Hierbei v e r b e s s e r t e n sich ganz al lgemein gesehen die S tof fe igenschaf ten m i t s t e i g e n d e m Na-Su l f i t e insa tz . Die ze ichner ische D a r s t e l h m g der E rgebn i s se f i ihr te zu der E rkenn tn i s , dab sich bei b e s t i m m t e n K o m b i n a t i o n e n und B e d m g u n g e n besonde re W i r k u n g e n einstel len. Bei

15. Jg. Heft 6 Jaynle und Plac'~ek, Einfltd3 de r Zusammense t zung yon PappelhL~,l.zern auf Halbze]lsioffe 9~5 Juni i957 - '

e i n e m E i n s a t z w m 7 % Na-Su l f i t und 4 % N a - K a r b o n a t ze ig t e d ie A u s b e u t e e ine Sp i t z e yon 77,7~!.h. Zug ie ich s t ieg d e r W e i B g e h a l t au f 42 ,4%, u n d das Pl-~ e r r e i c h t e d e n \ V e r t y o n 6,2.

D a s E n t s t e h e n des Aus l Jeu teh /Schs twer t e s 15.f3t s ich so e rk lg ren , dal3 be i d ie se r ReJhe das gLinst igste V e r h g l t n i s y o n N a - S u l f i t zu Na . - t<a rbona t e i n g e s e t z t w u r d e . ]7)ies bewi rk t , d a b w/~hrend des gr013ten Tel ls des A u f s c h l u B v o r g a n g s p r a k t i s c h n e u t r a l e F, e a k t i o n h e r r s c h t . E s i s \ wJch t ig zu be- a c h t e n , dab der StofS, au fge sch lo s sen mi t 6 % N a - S u l f l t und. 4 % N a - K a r b o n a t , e inen absohlLen \Ve iBgeha l t y o n 36,6~ aufwies , de r Stoff m i t ~-t'~{, N a - S u l f i t u n d 4~;'{~ Na- K a r b o n a t he rges t e l l t , e inen M~soluten \Ve iBgeha l t y o n 48,8o,{,. Mit l ~ 0 N a t r i u m s u l f i t m e b r in de r 1 .auge w u r d e der a b s o h i t e \Ve iBgeha l t u m 6(}, e rh6h t , w e n n ein C h e m i k a ] i e n verhLi. l t :n is w ) n '7<?{, N a t r i u m s u l f i t . tl.l-a] 4~ Natr iumk.u ' l~onai__

a n ~ e \ v o n d e t w u r d c . ]:.r.st 7<),, m e h r N a t r i u m s u l t i t i m . \ u [ -

S(;]Ju0 e r h 6 h t o den ;ib>o]tilcll \V(il3gch;i l t ii111 \xciloi-c f)o .

Di0 Au fsch Iu l3be l l i l ~gun ,Ren s i l i d Ii:ir diesc'n S t ~ t l ;i]s()

v o m w i r t s c h a f t l i c h e n S t a m l p u i J < t n tl>~ hi l~sicht lh_'h de~; \ \ 'e i l3-

Re]lalte:-;. d e r Ai1s|)Ctll '(" t l l ld des Ci l f ,n l i l<; i ] ic l le i l>.~i l :zc> ;~[s

1cs H iders g i i n s t i ~ ;l i lzi1sehe. ll. I : i i r d ie l :es t ia l<e i tc i~ c, r g i b l

sich nach { i hn l i chu r ]3e t r : l , J~ tu l~gswc ' i sc ~ i ] s g [ i u s t i g M e r ( ' h c ! n l i -

ka l i cne ins~ t t z der \ )bel l c r w i i ] l i l l t ' Vit l l 1()(~i> N;itv-ir i l l ls, i i l l } t

i l l ] d 4 ~ !"qatriu1711-;arln~tlat

] le i d e r t 3 e u r t e i h i n ~ diusct \V(q"[(, im \ c r z ] c i c h 2:11 d0n

in d e r th -ax is c1-zJt!][Cli i l l i i [3 t l ; l l - ; t t l [ h inR(: \ \ i t>on \t ci-t[t. l l , dal3

d e r a r t g(iusti<<c K i -gcbn issc \\ it~ h i c r i l l l l - d;i nn c l • \\ cl d im

]. :&l luei l . \vc l / l l f i i r i~le;ih: l ) u r t ] / d r i l l ~ l i n g t[('s lq+,lze.~ i l l i { ( [el i

\ ' c rh / i ] t n i s ln / i l 3 iR Rcriil.~(.ul t ] { t r zc ]>ohu lc l l ( '[ l~.?ll] i l.;, l l iCil l l lCll

~Oll gesor<~t \~ir(l.

Einf luf i de r A u f s c h l u l ~ i e m p e r a t u r

I I I \ ' , t ' i lc ' r t ' l i \t 'r '-.t l~ h> l t ' i hc l l ' , t t l t t i lu / , l i t . [ [ i >~hMl t . l ! l i l t '

i , l l l l l - i l l l ( I dic k l i / ' - ; l ' l l lu lh l ; i l i tq" \ t ' l ' ; i l I ! ] C l l I ) ; l l v ' l I<(, i l l l t l ' l l

5 l ) l t z t ' n J{iT t l l , l l l t [If ' I"t"~Ii,<<lc,ql>t:i<.<~'n-< I,;~llcl1 [],'1 H a l l , f u l l

<((Jllc Ic>t;Tc-; lc] l l \ \ t ' l t l~ ' l l , , l i i . - u l ~ l l ! l l [ l l J i ~ l l ' r l l= i l l l ) ( ' l . i l t l i

~h'> . \ l l is~i ih~s~c> Iti i[:l-; ( ;~'t~ir'I h id i c r ( . r \ u - . l ~ t a l c t l x ~'i

l l t~c'r-t( , i i . Z. I ; I~<- ,, I>~'i c [ l i cn l . \ i l l - : h l i l l ; I . . i I>,,, (" <lci ( i i l>l~, l hei t?int>r : \ i i s l~cu tc \(111 7] i>l i . A l l l 3 ( , rdc in Ioml i t c , ~Icr ( ; r : t t l

e r m i t t c l t \ \ c r d c u , zu cleni e lm- Vcr i . : { i l - /un~ 4 +leT . \ i l l s c t i h l l 3

~[;,lllt!r d / l i ' ch ~-iilc J<rhiilluu<... ' tit-l- .~u f : - ;chh iLHci l l l )c i ; l l l l l " Ini7 Z

Ik 'h i s i ; I~'.', i h bci i r M i ld h w r bci ~[eh-hhlc i t~c l l~h.u

. \ u i h c i / i ) c d i l l ~ l l n g > c i i g ] c i c h \ \ v r l i g li~iI 5 h I)~,i l:q+~ ( I m l w i

I f lei l>l , l i c : \ u > b c u t t ' g l c i ch , ull~l +lic -~<> nulc i l~ in~lcq i I~

,Rt ' :- ; t inl inlcl l . \u l> ,chhi l3 l>ct i in j4u l l~ t 'u I ic lc l -u I ] : l l l > /e l l s t~ f l l c

p r a k t i s c h ~h' ic ' i / t ! r I . 'emigkuhse i .<4c i l . - th ; l t i cn ; h.di:_tlich <h'l

\ \ 'e i l3gch~i l t \ \hrd bei I~/~hcm,r , \ l i l ' s<h l l l f . l t o l l l lw l ' ; i t l l r i l l i l

c i t l i ge I ' ; i l l h c i t c n O ] ' l l [ e d r i ~ t , in dc ln ( r \ x { { h u t c l l ]"Jill(, i t l l i

3 " . ( ' l ' ;dJ('[ Ie 1).

"Fah,qh. I . l t ~ . r s l , . ] l a n : _ , ~ * u , ! I i g , . t l - ~ .h r , l I c i i x l} II l ' : , l >p , ' l h < , l : - i l a l b : , . l l ~ l , , r r - H ~ , l~ , i , . h , - r "~u>l>,,~,l,.

Ii l, )C !1~ I I t . l ! l [ i , . I ;i { III I 1N, I ]711 11 '1

I*.{)( 'hdaiwr l.,i II;;,-hsl.-TciNp. : \ 11 :4 i ) r

I . i g M u ini l la l l )z , . Ihh , f l ' [ iKl i iNl 'r , ' [ <2cd, \ H . h o u l , ' \ \ , 'illTuhall

l / v i l l i 5 nL,< �9 I ) l ' l l l lU l i~ [ '~,rtr,q I if, ~ I i,,_, I.,, i I l ; rm 'h l ] ui-<t

[ h . Y > l I e M i.i2 I, c i i

I 'n l~r , ,s i i - k . i i

h :,

",, 77N %, 11.21

1-,.72 ",, 47.2

I,', ~,:.:,,',, :/, ~ /,, ,: i:: ", 1~

I11 l 'q "1 -~ -~

"" I I G I I l i ~ t ' l l l 1 2 {

1".2 ' i ' l l l 2 I I ~,

I "7-<'

5 I I f~:; 1

7:~. I,~ 7X.tni I . I . [ 2 I {.~1>

"~171 I-,<.

<(11 }

s I ,q I.%S

I. 2 I 4;4

H a l b z e l l s t o f f e i n h o h e n A u s b e u t e n

\V i rd bei n i e d r i g e r T e m p e r a t u r u n d in k u r z e r Zei t au f - gesch lossen , d. h. m i t d e m Ziel, e ine h o h e A u s b e u t e zu er- r e i chen , d a n n w i r k t s ich d ie P u f f e r u n g d u r c h N a - I ( a r b o n a t in vers t / : i rk tem Maf3e auf d ie F e s t i g k e i t e n d e r H a l b z e l l - 8{o[:~e flus. E i n e u n g e p u f f e r t e A u f s c h l u g l a u g e l i e f e r t we i che u n d s c h w a c h e Stoffe, e ine P u f f e r u n g m i t 4~}{) N a - l ( a r b o n a t erhO]~t d ie F e s t i g k e i t u m d u r c h s c h n i t t l i c h 40<]% bei u n g e f g h r g le i che r A u s b e u t e . Der Einflul3 d e r P u f f e r u n g is t be i n i ed r ige r T e m p e r a t u r grOf3er a l s bei h o h e r ; es l i e fe r t d e r

Aufsch luB m i t u n g e p u f f e r t e r \VeiBlauge zun~ichsL e ine hOhere A u s b e u t e als de r ]:nit g e p u f f e r t e r \ \ ' e i B h t u g e ; w i r d j e d o c h die Aufsch lu f3daue r verlLtngert , d a m i t d e r Chern i - k a l i e n v e r b r a u c h v e r g r 6 B e r t und tier End-pH-VVer t de r A b - lat tge u u t e r 5,o e rn i ed r ig t , so t r i t t a u c h b e i m ungcput~er- t e n Aufschluf3 e ino V e r m i n d e r u n g de r A u s b e u t e ein.

E i g n u n g v e r s c h i e d e n e r P a p p e l a r t e n

ZII1- l;niclsilchltll~,, des ls de r I l o l z z u s ; u m n e n - >,(:[ZIII/R .<tr lnth' l / r sc l l )s l~ez( )Rc i ]cn , \ - ( , i h c h i c d e n c n

l>appc lh /S lzcr Ztll" \ - e r f i i g u n R , i l l i [ dt?llel i s i ( h <-;c-boll J ;i ",'rll t.,

lq; l r d e i s - S t (, i n h ii u s c t l ind I< o b li 1-~ (2) bcschi4 ft:iL't h a t -

{e l l ,

I m ( l ie I I ; i [ l l l ' ~ t~ {J ) t ' l l ( ' l l ~l l-t ' t l l / l l?4Cll ~[Cr \ \ (~FfC ~tllSZLI-

/ [ c i c h c i l . e rscheHl l c:s zx\cx' l . i l l i i [ . l iZ> d ic zc| ] l l t i i l t e r s t l c h t c l l

I>; ip1)c lh6lzt ' r i'~ ( ; l ' l lDp( ' l l ( . i l lZ l l te i l tq l l ' a l ) c l l e _' z v i z t d ie

T i I t l , ' lh ' 2 I I , , l z z ~ < a m m , . ~ - c l / , ~ , , - u . d ! *.<_,.u.,,_, i ' f l r , i i , ' I l a l b : ~ l l . I ,, [1".._, +- ,~ i li u u li ,2.

i ( , l ' l l l } l l l ' l l t ' ~ l ' l ' l ( ' ; ,_,w,uduwl II;tl 'h >l! 'LTt't l,!t ' l l l I.i,,_,uiu<'2,'hall d , r t 'a lq . . f t , , ; l ' / i . r .

I } . . ! l i l l / h i I1 , ,1 : I ' l l

Z~ I[- i , , ! lat:~hc,l~, u:l<h ><h tl<.ll~ , l I . h : , '~ l 21 , h l i ,~ {; I h~ll>7,,l]- i ,dln,~-I,,.~l, I~

I 'r~, , ' - , ! , i , , r b ,, I .L,_, r,*,t <_','!, a I i ,I l l . l h ' , . l i . r l i 2 u i H I r : l ._', 'd \ ~>b,'/,l~ \ \ ,'ill,2,,h alt

Ik,. i l f l i iN,,,. fh , r - i f - - l i s ! , - i i I , , ,r l i v i t /h >l ig l . , . i l I ) , ,p})c] l;il ,.ia ,igl. I i

' L .

I ,,- t i.,2 I,c i I , ' i l: tlill!d~ llttl,/# iC11

,,':m:l:l,:s I.: )u " . l l

I~u Ifl:llL~, iii I I h. i.. I I',,. I i ,"l.~ i I I.. ,_,, II12 I '<,i'l r,. i l i re,< i i<e I . . i i f-ill ,~ ,i.iIi I ],>lq,,.] ra 1/~ H.,,,,.

15.11~ I ' ) .1 "< --]l I, :, ~ 2 2 , 1 ~

= " 7,:; z f , , > q ; ~ . r q 2 i i i

v,i~ , , : ; i v , I ' , i , q l I (~ ; ' ~ . 7 ' '

I ' - 1~,1 7:, :q: ~- 17 ~7 ~"' I ;l 7>,I ' [ . . i . . . . 1-. ,,, Ir ,--,

I ~ 7 . . . . C ,I.'~ ; 7 I , ' , . ~ X

51 5:' :, q.2q ;] ,ill ~,1. III

5~"i :~ .I 7r (~72~1 2 1,2 2.f,5 L 17 1 ll~ :, I b , q I 1<).~ ~

,} iil1'.3 ii~ll i i ')l )5 -,.~, I ~,1i 4 2-)

I { 7 .:, ' 1 2 (,,s 1 2 .{ :,

l l l . ] ( l l }

~.<J4

1 2 1 . 1 ~

1:,71

crh;tlh'ucu J<t-Mc'Imi.<-<' ua~:Ii :..l.t.i~cu<lcu~ l./~zn/n~ch;dt an-

<.tcr M;~ll -rkcHIll, d:~G ~I:~s nlt,~lifizwrtc .qvhm!Hv,:,r-

hdl i ' cn / i l l - 14~'-4inlmu nk ~k' t Z v l l M u l l : u l S i ~ , , u t e n ; . h

I~\-mc-Hchcn,:l< M , ) I , Y I ~ < , ] ~ i-;) vr~4 ~ m ,_'im'm I, i~uiu- t~Cil;I]l \,m l,j.i,",",, ,'ira' l<Inrc l:'c/IC]ItiiiR /u dh,~cln \\crl

z, ' l~t LIII~I i:'t\x:lltllnZ-<LW2tnliL~ mit :telMcn~lcln I.iguinuteh;~lt n lmi lnn l l I )r lcnlml tr;~t bci , b n nh : ih i~s l cn I,iMlliuMehalteu , [ , )cj l c i l l c . ,( ' ] lcl l .<s< } l unK" tie-. I-[,, l/c.< i ' iu. (~ell~ltl ! lcq-scll}c

Ilrl lW" h l l , hq -d<li tw i ~[('i } l ; l l l~ . 'c ' l l> ;bf i - iausl )cu lc , <liv r d . , ,

t)i-, >',~"<> Id, !u-r :li.. <l i . Zc l !M<, l l ; luM><ui lc Zll Ih ,~cn I< l l l i i i l l t .

l lu ! l iw i , I c r ! i~ tn in l rc i Ucdnc l l l cn l ln l l , . ' c l l . . t~ l l : l i i - l>~+t l lc

l h ! I . i ; t l~i l lLu'h~l l t ~lc'. l lcll l~zt.ql-;l~ll~>< MCi<_,I ~ClEIII 11ili

I I < ' l l l l i e > \ l l ~ . i l l : ~ > [ l i l l / ' l : ~ > ; i l l \ \ < J > t ' i I l l < ' I ' l l l t ' l ' ~ I , i , . ,h . ,h . , I I , , I . , . 1 i . - ; , : , l"<, ~ l~ - ,> l l l l ) >i~ll i l l ~h.ii l l ; i l l , :<<, l ]~ l ,~ l l~ . l i ~.lxx;i-, \ t I l l l l ~ t ' [ ' l l [ 7. ; / ' ' , l ; l l l ~ ( , l l l ~ )

246 Jayme und Placzek, Linflufd der Zusammensetzung yon PappelhSlzern auf Halbzellstoffe HOLZ als Roh- �9 u n d " W e r k s t o f f

Der W e i g g e h a l t h ~ n g t ganz e indeu t ig v o m L i gn i ngeha l t a b u n d f/ilK mi t s t e igendem L ign ingeha l t im Ausgangsho lz u n d Halbzel ls toff ab.

]3emerkenswer te rweise lassen sicll auch bet den m e i s t e n der Fes t i gke i t sda t en , t r o t z der verhi i l tnismfiBig ger ingen Unte r sch iede , gewisse Z u s a m m e n h ~ n g e e rkennen .

ReiBl{inge und B e r s t d r u c k sp rechen auf fa l lende Aus- b e u t e post<iv an ; dies k a n n a l s eine Best /~t igung der yon J a y m e (4) ge fundenen , a l lgemeing/ i l t igen T a t s a c h e auf- gefaBt werden , dab sich bet e inem b e s t i n l m t e n in i t t l e r en o p t i m a l e n Hemice l lu losegeha l t u n d einer e n t s p r e c h e n d e n A u s b e u t e hiJchste Fe s t i gke i t en einstel len. 1)iese op t ima le Ausbeu t e l iegt ffir die ve r sch i edenen F e s t i g k e i t s a r t e n in ve r sch i edenen Gebie ten , z. B. bet B u c h e n h o l z zwischen e twa 47 n n d 32--~ Da die h ier erz ie l ten Halbzel l s tof faus- b e u t e n m i t 8o bis 82(~,~) wel t t iber dem optimale~l Aus- b e u t e g e b i e t liegen, mul3 jede ohne wesen t l i chen A b b a u der Cellulose selbst erziel te A u s b e u t e v e r m i n d e r u n g eine S t e ige rung der Fes t igke i t swer t e e rbr ingen . Dies gi l t auch ~iir (tie gel inde /]~berkochung der Pappe lhSlze r niedrige- t en L ign ingeha l tes .

Tabel le 3 enth~ilt eine ~ihnliche Z u s a m m e n s t e l l u n g , j edoch nach s t e igende r Ausbeu te , nach dem Schnel lver- f ah ren geordne t .

\Viederuu l e rg ib t sich, g ruppe ma~if3ig gesehen, eine a.us- geze ichnete ( ) b e r e i n s t i m m n n g tier A n s b e u t e n und, m i t A u s n a h m e der Fortreif3.festigkeit, fal len alle Fes t igkei t s -

Tabelle 3. l [ o l z z u s a m m e n s e t z u n g und E i g n u n g f i i r d i e l l a l b z e l l s I:offgex~ i n n u ng.

((~rupp(,mverte: ge~rdn(.'I nach st('i~emler Ausbeltte nach dem Sch aellver t'a h ve )).~

I i I Ausbeute naeh % _q'-,79-1 53,23 I 54,58 I _q6,1)q_ Sch mqlver fah re)/ I H,dbzell~to Iau.',bcut~ o. ,~(), ~I), $I.(~() SI,20 Sl ,o0

]"cr hot" ;0':' Nil Pteigliinge m 1')5-:I() o413 IQ05() 1 9o92 Bersfesligkeit kg/cm 2 ] 5.61 , 5,2() I 5,36 I 5,14 lVortreifllTestigkeit ('rag/era// ! 5() ' ! 57 ' 19o i I t 5(2) I)oppell 'alzungen 1457 <)53 11405 , 1268

wer te mi t s t e igender Ausbeu te ab, so z. B. die I{eil3l/inge bet 5 ~ SR \ o n ~54 o auf 9o92. Man wird bier noch bert ick- s icht igen mfissen, dal3 (lie Halbzel ls toffe hShere r Ausbeu t e auch, wie Zah len ta fe l 2 deu t l ich zeigt, den htSheren Lignin- g e h a l t bes i tzen tuld auch aus diesem G r u n d e weniger les t sein sollten.

Man wird es h i e r m i t wohl als bewiesen ans ehen diirfen, dab aueh li ir Halbze l l s tof le filmliche Gesetze ftir die Be- e in t lussung der Fes t igke i t swer t e d u r e h chemische I,[enn- ziffern Gt i l t igkei t bes i tzen, wie sie fiir das wesent l ich nied- r iger l iegende A u s b e u t e g e b i e t der Zellstoffe aufges te l l t werden k o n n t e n . Bet den Halbze l l s tof fen s ind sie nu r in- folge der wesent l ich ger ingeren Fes t i gke i t en schwerer zu erfassen.

E i n u n d dieselbe H o l z a r t l iefer t u n t e r ve r sch i edenen Al:f: ;chlul3bedingungelL atber gleicher Ausbeu te , Halbzel l - stoffe ~ihnlichcr Fes t igke i t se igenschaf ten .

I )er festeste, aus e ther popu.lus vermrube.ns in einer Aus- b e u t e von 79,79/o herges te l l te Halbzel ls toff zeigte unge- m a h l e n folgend2 F e s t i g k e i t e n :

Reil31/inge 6 7 2 o m ; D e h n u n g 2 , 3 7 % ; For t re iBfes t ig- ke i t 119 c m g / c m ; Fa lz fes t igke i t 93 Doppe l f a l zungen ; Be r s t f e s t i gke i t 3,17 kg/cm2.

Diese s t e ige r t en sich bei der Mahlung , au f 5 ~ SIZ in te rpo- liert, auf fo lgende "~Veise:

Reil31~nge 10400 m ; D e h m m g 4,28~{,; Fortreif3festig- ke i t 121 cmg/cn l ; Fa lz fes t igke i t 1571 Doppe l f a l zungen ; Be r s t f e s t i gke i t 5,94 kg/cm2. Diese sehr gi ins t ig l iegenden Zahlen n n t e r s t r e i c h e n die

B e d e u t u n g des Neu t r a l su l f i t -Ha lbze l l s to f fve r f ah rens und heben die be sonde re E i g n u n g des Pappe lho l ze s fiir diesen Zweck hervor .

Zusammenfassung

B e i m c h e m i s c h - m e c h a n i s c h e n Aufschluf3 yon Pappe l - holz zu Halbze l l s tof fen n a c h d e m Neu t r a l su l f i t ve r f ah ren is t die anf/*ngliche Puf fe rung m i t K a r b o n a t so zu w/ihlen, dab sich ein E n d - p l t - \ V e r t y o n e twa 6, 4 einstel l t . Bet e iner M a x i m a l - A u f s c h l u g t e m p e r a t u r yon 18o~ wird dieses Ziel, z . B . be im E insa t z v o n lO~ Na~SO a u n d 4 % N%COa auf Holz bezogen, erre ieht . E iue Verbesse rung der Fes t igke i t s - e igenschaf t en t r i t t ein bet s t e igendem Sulf i te insatz , fa l lender A u s b e u t e u n d a b n e h m e n d e m L ign ingeha l t ; bei n iedr igen M a x i m a l - T e m p e r a t n r e n e rgeben sich h 6 h e r e W'eiggehal te . Es war m6gl ich, be im Vergleich einer Re ihe ve r sch iedene r Pappelh61zer Bez i ehungen zwischen der chemischen Z u s a m m e n s e t z u n g der H61zer und der d a r a u s gewonnenen Halbzel ls toffe zu finden. S te igender Lignin- geha l t der Ausgangsh61zer e rgab dieselbe Tendenz bet ~len Halbzel ls toffen, dagegen fa l l enden Weil3gehalt und ab- n e h m e n d e Gesamtfes t igke i t . N a e h den hier ge fundenen Gesetzm~il3igkeiten lieBen sich Pappelha lbze l l s tof fe y o n ausgeze ichne ten Fes t igke i t se igenscha f t en hers te l l en ; so wurde z. B. bet 5 ~ S R eine I~eil3l~inge v o n Jo4oo m bet einer Fa lz fes t igke i t yon J571 und ether ]3ers t fes t igkei t yon 5,94 k g / c m 2 erre icht .

Summary

D.uri~g NSSC-palpi .ng o /pop lar wood the ori2i~ml alka- linity represe,nted by sodi~m carbonate has to be chosen so as to reach a.n end PH value o/ 6, 4. A l a ~naxi;,mtm temperature o/ I8o~ C this condition is reached when lo~ ", Na.,SOs and 4q{> Na.,CO 3 on wood, are applied. Lletler s t re~lh properties are obseri'ed with rising amounts o/ sulfile, decreasin~,~ yields and lignin co'ntenls o/ pulps; lower ,maxim-u'm temperature leads to higher brightness. II was possible to/ollow up relalions between the chemical composition o/ vario~,s species o] poplar and lheir pulps. Risin~ lignbz content o/ wood caused the same tende,ncy in, the pulps, but decreasing brightness a~d lower overall strength. Observi~zg all /acts /ou,nd by these i~vestigatio~s it was possible to produce poplar N SSC-pulps o/ excellenl stre.nglh properlies such as a breaking length o/ Io4oo 1~, a /oldi~g end,urm,ce o/ z57i'- and a burst/actor o/ 5.94 kg/cruz.

Schrifttum 1. J a y m e , G., u. I~. N i s c h k : V~h)vl~enbl. Papierf. Bd. 85

(1957) S. 7. 2 . . } a y m e , (;., 5I. t t a r d e r s - S t a i n h i i u s e r u. J : , . K o b u r g : Mitt. Deutsche Ges. f. ttolzf. 1955 Nr. 58: S. 55/40. - - 3. J a y m e , G., u. "~V. M o h r b e r g , Pap ie rBd . 5 (1951) S. 1. --- 4. J a y m e G. : Zel ls toff ]959--194.6~Schr i f ten des Vereins Zellchemix)g Bd. 24 (1955) S. 82.