PROCESS FOR PRODUCING CELLULOSE BY USE OF AN AGENT COMPRISING ORGANIC, CYCLIC COMPOUNDS HAVING KETO AND/OR HYDROXY GROUPS

Abstract: 1. Process for the production of pulp from lignocellulose materials in the presence of organic, cyclic compounds containing keto and/or hydroxyl groups, characterized in that the organic, cyclic compounds containing keto and/or hydroxyl groups are employed in the form of granules, which are obtained by granulating the organic, cyclic compounds containing keto and/or hydroxyl groups and optionally other constituents of the granules in finely divided form by spraying with water or an aqueous liquid in an amount of 5 to 30 % by weight (relative to the finely divided constituents of the agent), and the granules thus obtained are dried.

Description: Verfahren zur Herstellung eines Mittels,das organische, cyclische, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltende Verbindungen und Tenside enthält, sowie Verfahren zur Zell- stoft-gewinnung unter Verwenaung dieses Mittels Es ist beschrieben (s. z.B. Bach, G. Fiehn, Zellstoff und Papier 21, 3 (1972); H.H. Holton, Pulp and Paper Canada 78, 19 (1977); US-PS 4 012 280; US-PS 4 036 680; US-PS 4 036 681; CA-PS 986 662; JA-OS 112 903/75; Jo-OS 43403/76; JA-OS 109 303/76 und DL-PS 98 549), dass Anthra- chinonderivate und bestimmte Diketohydroanthracene eine günstige Wirkung bei bestimmten Verfahren zur Gewinnung und Bleichung von Zellstoff aus Lignocellulosematerialien wit Holz, Stroh und Bagasse ausüben, wenn sie von 0,001 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Lignocellulosematerial, eingesetzt werden. Neben Anthrachinon, Anthrahydrochinon, sowie Diels-Alder-Addukten aus Butadien und seinen Derivasen an p-Benzochinon oder 1,4-Naphthochinon werden hier- für die Mono- und Polyalkyl-, -Alkoxy-, -Amino-, - ydroxy- und/oder -Sulfoderivate dieser Verbindungen empfohlen. Im folgenden werden diese Stoffe zusammenfassend als Zusatzstoffe bezeichnet. Die Zusatzstoffe sind im allgemeinen in Form von Pulvern zugänglich. Die Einbringung derartiger pulverförmiger Zu Zusatzstoffe in Verfahren zur Gewinnung von Zellstoffen aus Lignocellulosematerialien und deren Bleichung ist jedoch problematisch. Wenn man die pulverförmigen Zusatzstoffe dem einzusetzenden Lignocellulosematerial zufügt, so ist hierbei damit zu rechnen, dass die feineren Anteile der Zusatzstoffe staubförmig in die Umgebung gelangen, somit teilweise der zugedachten Verwendung entzogen sind, die in der Nähe der Zugabestelle arbeitenden Menschen belästigen und die Gefahr von Staubexplosionen herbeiführen können. Ausserdem ist bei der relativ geringen Menge der benötigten Zusatzstoffe eine gleichmässige Verteilung schwierig. Eine gleichmässige Verteilung der Zusatzstoffe ist jedoch zur Erzielung einer einheitlichen Zellstoffqualität erwünscht. Eine gleichmässige Verteilung der Zusatzstoffe wird zudem dadurch erschwert, dass die Zusatzstoffe in Wasser und in den in der Zellstoffgewinnung verwendeten wässrigen Elektrolytlösungen im allgemeinen nur sehr wenig löslich sind (z.B. lösen sich in 1 1 Wasser bei 500C nur 6 10 10 ¯ g g 9,10-Anthrachinon). Ausserdem werden die Zusatzstoffe von Wasser und wässrigen Elektrolytlösungen, wie sie bei der Zellstoffgewinnung zur Anwendung kommen, so schlecht benetzt, dass die feineren Anteile der pulverförmigen Zusatzstoffe sich nicht oder nur schlecht einrühren lassen, sondern unbenetzt, gegebenenfalls unter Lufteinschluss, auf der Oberfläche schwimmen. Weiterhin haben die Zusatzstoffe eine relativ hohe spezifische Dichte (z.B. hat Anthrachinon bei 200C eine spezifische Dichte von 1,438 g/cm3) , so dass die gröberen Anteile der pulverförmigen Zusatzstoffe, die sich in Wasser oder Elektrolytlösung einrühren lassen, sich rasch wieder absetzen und nach kurzem Stehen am Gefässboden eine kompakte, nur mit Schwierigkeiten wieder aufwirbelbare Schicht bilden. Die Zugabe der Zusatzstoffe direkt zur Kochlauge, in die Mischung von Lignocellulosematerial und Kochlauge oder in Form einer Anschlämmung in Wasser oder verdünnten Elektrolytlösungen ist also ebenfalls kein Weg, um mit Sicherheit eine gleichmässige Verteilung der Zusatzstoffe zu erreichen. Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung eines Mittels, das organische, cyclische, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltende Verbindungen, Tenside und gegebenenfalls weitere Stoffe enthält, gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man die organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen und gegebenenfalls weitere Bestandteile des Mittels in fein verteilter Form durch Besprühen mit Wasser oder einer wässrigen Flüssigkeit in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-% (bezogen auf die feinverteilten Bestandteile des Mittels) granuliert und das so erhaltene Granulat trocknet. In das erfindungsgemässe Verfahren können als organische, cyclische, Reto- und/oder Hydroxygruppen enthaltende Verbindungen beispielsweise mono-, di- und/oder polycyc lische, insbesondere mono-, di- und/oder tricyclische, besonders bevorzugt tricyclische,Verbindungen eingesetzt werden, die 2 Keto- und/oder 2 Hydroxygruppen enthalten. Vorzugsweise kommen hierfür p-Benzochinon, 1,4-Naphthochinon, 9,10-Anthrachinon, Diels-Alder-Addukte von 1,3 Dienen, z.B. von unsubstituiertem oder substituiertem Butadien an p-Benzochinon und/oder 1,4-Naphthochinon und/oder deren Monoalkyl-, Dialkyl-, Hydroxy-, Amino-, Alkoxy-, Alkylamino- und/oder Sulfoderivate in Frage. Beispielsweise kann man 9,10-Anthrachinon, 2-Methylanthrachinon, 2-Ethylanthrachinon, 2,3-Dimethyl-9,10-anthrachinon, 2,6-Dimethylanthrachinon, 2,7-Dimethylanthrachinon, 2-Amino-anthrachinon, 1-Methoxyanthrachinon, 1 , 4, 4a, 9a- Tetrahydro-9, 10-diketoanthracen, 2-Ethyl-1,4,4a,9a- Tetrahydro-9 , 10-diketoanthracen, 2,3-Dimethyl-1,4,4a,9a- Tetrahydro-9, 10-diketoanthracen, 1,4,4a,5,8,8a,9a,10a- Octahydro-9 , 10-diketoanthracen, 1,3-Dimethyl-1,4,4a,9a- tetrahydro-9,10-diketoanthracen und 2,3,6,7-Tetramethyl 1,4,4a,5,8,8a,9a,1Oa-octahydro-9,10-diketoanthracen einsetzen. Man kann auch 2 oder mehrere dieser Stoffe einsetzen. Es ist auch möglich, Verbindungen einzusetzen, die 2 oder mehr der genannten Substituenten tragen, beispielsweise Hydroxy- und Aminogruppen. Bevorzugt setzt man jedoch nur einen dieser Stoffe ein, ganz besonders bevorzugt 9,10-Anthrachinon. Die organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Stoffe, insbesondere 9,10-Anthrachinon, werden in das erfindungsgemässe Verfahren in feinverteilter Form eingesetzt. Beispielsweise können die organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen, insbesondere 9,10-Anthrachinon, zu mindestens 80 Gew.-% aus Teilchen mit Rorngrössen unter 10um bestehen. Die organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Stoffe, insbesondere 9,10-Anthrachinon, bestehen vorzugsweise zu mindestens 80 Gew.-% aus Teilchen mit einer Korngrösse von unter 5/um. Man kann die organischen, cyclischen Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen durch Mahlung in eine solche feinverteilte Form bringen. Zur Durchführung eines derartigen Mahlvorganges kommen beispielsweise übliche Trockenzerkleinerungsapparate in Frage, wie Kugelmühlen, Rotor-Stator-Mühlen, Stiftmühlen, Hammermühlen und Strahlmühlen, gegebenenfalls mit geeigneten nachgeschalteten Sichtern. Die Strahlmühlen können z.B. mit Luft oder Wasserdampf betrieben werden. In das erfindungsgemässe Verfahren können als Tenside praktisch alle kationischen, nichtionischen und anionischen Tenside eingesetzt werden. Als kationische Tenside kommen beispielsweise quarternäre langkettige und/oder oxethylierte Amine, quarternäre Pyridiniumverbindungen oder langkettige Phosphoniumverbin- dungen in Frage. Langkettig bedeutet dabei eine Kohlenstoffkette mit mindestens 4 C-Atomen, vorzugsweise mit mindestens 6 C-Atomen. Beispiele für kationische Tenside sind insbesondere: Trimethyl.hexadecyl-ammoniumbromid, Cetyl-pyridiniumbromid, Lauryl-dimethylbenzyl-ammoniumchlorid, Monoester des Triethanolamins mit Stearinsäure als ameisensaure oder essigsaure Salze, N-Lauryl-methylbenzimidazol chlorhydrat und Dodecyl-trimethyl-phosphoniumbromid. Ein grosser Teil dieser Verbindungen und weitere in Betracht kommende kationische Tenside sind z.B. in K. Lindner, Tenside - Textilhilfsmittel - Waschrohstoffe, Band 1, Seiten 963 bis 1041 (1964), beschrieben. Als nichtionische Tenside kommen beispielsweise Anlagerungsprodukte von Alkylenoxiden, insbesondere Ethylenoxid, an höhere Fettsäuren, Alkohole, Phenole, Säureamide, Mercaptane, Amine oder Alkylphenole, in Frage. Die Anlagerungsprodukte können beispielsweise aus 5 bis 50 Mol Alkylenoxid und 1 Mol Fettsäure, Alkohol, Phenol, Säureamid, Mercaptan, Amin oder Alkylphenol, die mindestens 4, vorzugsweise mindestens 6 C-Atome aufweisen, erhalten werden. Als nichtionogene Tenside kommen auch Anlagerungsprodukte von Alkylenoxiden, insbesondere Ethylenoxid, an Polypropylenoxid oder an Zucker, sowie oxethylierte und nicht-oxethylierte Zuckerderivate, wie Fettsäureester des Pentaerythrits oder der Saccharose, in Frage. Beispiele für nichtionogene Tenside sind insbesondere: Anlagerungsprodukte von 5 bis 20 Mol Ethylenoxid an Stearinsäure, Oleylalkohol, Polypropylenglykol, Nonylphenol, ölsäureamid und Dodecylamin. Ein grosser Teil dieser Verbindungen und weitere in Betracht kommende nichtionogene Tenside sind z.B. in N. Schönfeldt, Grenzflächenaktive Ethylenoxid-Addukte, Seiten 42 bis 95 (1976) und in K. Lindner, Tenside Textilhilfsmittel - Waschrohstoffe, Band 1, Seiten 837 bis 917 (1964), beschrieben. Vorzugsweise werden in das erfindungsgemässe Verfahren anionische Tenside eingesetzt. Als anionische Tenside kommen beispielsweise Alkylsulfonate, sulfatierte ungesättigte höhere Fettsäuren, Sulfonate von Polycarbonsäureestern, Alkylbenzolsulfonate, sulfatierte aliphatische Alkohole, mit einer anorganischen mehrbasigen Säure, wie Phosphorsäure oder insbesondere Schwefelsäure, in saure Ester über führte Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid an höhere Amine, Säuren, Phenole oder Alkohole, sowie Ligninsulfonate oder Derivate von Ligninsulfonaten, Kondensationsprodukte aus aromatischen Sulfonsäuren und Formaldehyd und Polyphosphate in Frage. Beispiele für anionische Tenside sind insbesondere: Natriumdodecylsulfonat, Natriumlaurylsulfat, Natriumdodecylbenzolsulfonat, Diisobutylnaphthalinsulfonat, saure Schwefelsäureester des Anlagerungsproduktes von 2 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Nonylphenol, Natriumdioctylsulfosuccinat, Kondensationsprodukte aus Kresol, 2-Naphthol-6-sulfonsäure und Formaldehyd, sowie Sulfonsäuren von Naphthalin, Terphenyl oder Ditolylether, jeweils kondensiert mit Formaldehyd. Alle anionischen Tenside werden vorzugsweise in Form ihrer Alkali- und/oder Ammoniumsalze eingesetzt. Ein grosser Teil dieser Verbindungen und weitere in Betracht kommende anionische Tenside sind in K. Lindner, Tenside - Textilhilfsmittel - Waschrohstoffe, Band 1, Seiten 571 bis 835 (1964), beschrieben. In das erfindungsgemässe Verfahren werden besonders bevorzugt Ligninsulfonate und/oder Kondensationsprodukte aus aromatischen Sulfonsäuren und Formaldehyd als Tenside eingesetzt, z.B. die Lithium-, Natrium-, Kalium-, Magnesium-, Calcium- und/oder Ammoniumsalze der Ligninsulfonsäure. Es können auch beliebige Mischungen von anionischen und nichtionischen Tensiden eingesetzt werden. Die Tenside können beispielsweise in einer solchen Menge eingesetzt werden, dass das getrocknete Granulat 60 bis 99 Gew.-% organische, cyclische, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltende Verbindungen und 40 bis 1 Gew. -% Tenside enthält. Vorzugsweise werden die Tenside in einer solchen Menge eingesetzt, dass das getrocknete Granulat 80 bis 90 Gew.-% organische, cyclische, Keto- und/ oder Hydroxygruppen enthaltende Verbindungen und 20 bis 10 Gew.-% Tenside enthält. Man kann das erfindungsgemässe Verfahren durchführen, indem man die organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen mit den Tensiden vermischt, diese Mischung mahlt, dann die gemahlene Mischung mit Wasser oder wässriger Flüssigkeit besprüht und das so gebildete Granulat trocknet. Man kann die Tenside auch separat in entsprechender Weise wie die organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen mahlen und in gemahlener Form den gemahlenen organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen zumischen. Ferner kann man die Tenside auch in Wasser lösen und eine derartige wässrige Lösung zur Besprühung von gemahlenen or ganischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen verwenden. Es ist auch möglich, einen Teil der Tenside zusammen mit oder getrennt von den organischen, cyclischen,Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen zu mahlen, die gemahlenen Tenside und die gemahlenen organischen, cyclischen, Ketound/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen zu mischen und die restliche Menge der Tenside dem Wasser oder der wässrigen Flüssigkeit zur Besprühung zuzusetzen. Vorzugsweise wird das erfindungsgemässe Verfahren durchgeführt, indem man die Tenside zusammen mit den organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen mahlt. Falls erfindungsgemäss hergestellte Mittel in Zellstoffgewinnungsprozessen eingesetzt werden sollen, die im alkalischen Medium durchgeführt werden, kann es vorteilhaft sein, den organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen vor der Mahlung oder dem Wasser bzw. der wässrigen Flüssigkeit vor dem Besprühen geringe Mengen eines alkalisch reagierenden Stoffes zuzufügen. Solche alkalisch reagierenden Stoffe, insbesondere alkalisch reagierende Salze, können auch zunächst in entsprechender Weise wie die organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen gemahlen und dann in gemahlener Form den gemahlenen organischen, cyclischen, Keto- und/ oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen vor der Besprühung zugemischt werden. Geeignete zuzufügende alkalische Stoffe sind beispielsweise NaOH, KOH, Na2C03, K2C03 und/oder LiOH. Alkalisch reagierende Stoffe können beispielsweise in Mengen von 0,2 bis 5 Gew.-% (bezogen au: das fertige Granulat) zugesetzt werden. Der Zusatz solcher Stoffe erfolgt vorzugsweise zu dem Wasser oder der wässrigen Flüssigkeit, mit der besprüht wird. Falls die erfindungsgemäss hergestellten Mittel vor dem Einsatz in ein Verfahren zur Zellstoffgewinnung in eine wässrige Dispersion überführt werden sollen, kann es vorteilhaft sein, den organischen, cyclischen, Keto- und/ oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen vor der Mahlung Stoffe zuzusetzen, die eine Stabilisierung von Dispersionen bewirken. Solche Stoffe können auch zunächst in entsprechender Weise wie die organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen gemahlen und dann in gemahlener Form den gemahlenen organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen zugemischt werden. Stoffe, welche eine Stabilisierung von Dispersionen bewirken, können beispielsweise sein: Hochdisperse Kieselsäure, Magnesium- und Aluminiumsilikate, Montmorillonite, die auch organische Basen enthalten können, Kreide und/oder Verdickungsmittel wie Methylcellulose, Hydroxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcelluloset sowie Polyacrylate und/oder Polymethacrylate und/oder deren Mischpolymerisate, sowie Kombinationen der genannten Stoffe. Solche Stoffe können beispielsweise in Mengen von 0 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1 bis 1 Gew.-% (jeweils bezogen auf das fertige Granulat) zugesetzt werden. Den organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen und/oder dem Wasser bzw. der wässrigen Flüssigkeit zum Besprühen können weiterhin Konservierungsmittel zugesetzt werden. Als Konservierungsmittel kommen Stoffe in Frage, welche z.B. die Schimmelbildung und/oder den Bakterienbefall verhindern. Hierfür sind übliche Konservierungsmittel geeignet, z.B. Pentachlorphenolnatrium und Additionsprodukte von Paraformaldehyd mit aromatischen Alkoholen, insbesondere Benzylalkohol. Konservierungsmittel können beispielsweise in Mengen von 0 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von 0,05 bis 0,5 Gew.-% (jeweils bezogen auf das fertige Granulat) zugesetzt werden. Sofern die Konservierungsmittel in Wasser nicht oder schlecht löslich sind, werden sie vorzugsweise den organischen, cyclischen, Ketound/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen vor der Mahlung zugefügt oder separat in entsprechender Weise wie die organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen gemahlen und in gemahlener Form den gemahlenen organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen zugemischt. In Wasser lösliche Konservierungsmittel werden'vorzugsweise dem Wasser oder der wässrigen Flüssigkeit zum Besprühen zugefügt. Bei der Herstellung des erfindungsgemässen Mittels kann es vorteilhaft sein, weitere Bestandteile einzubringen, gegebenenfalls zusätzlich zu alkalisch reagierenden Stoffen und/oder Konservierungsmitteln. Solche weiteren Be standteile können beispielsweise anorganische Salze, Kohlehydrate, Harnstoff, Harnstoffderivate und/oder wasserlösliche Polymere sein. Die zuvor beschriebenen Zusätze von anorganischen Salzen, Harnstoff und Harnstoffderivaten, Kohlehydraten und/oder wasserlöslichen Polymeren können im allgemeinen dem Wasser bzw. der wässrigen Flüssigkeit zum Besprühen und/oder den organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen vor oder nach deren Mahlung zugesetzt werden. Wenn die Zusätze nach der Mahlung der organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen zugesetzt werden, werden sie zweckmässigerweise separat in gleicher Weise wie die organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen gemahlen. Beispiele für anorganische Salze sind Chloride und Sulfate von Alkalimetallen, Magnesium und Ammonium, insbesondere Magnesiumsulfat, Kaliumsulfat, Natriumsulfat, Kaliumchlorid, Ammoniumsulfat, Lithiumsulfat und Ammoniumchlorid. Solche Zusätze können z.B. in Mengen von 0 bis 80 Gew.-, vorzugsweise von 0 bis 20 Gew.-9s (bezogen auf das fertige Granulat) erfolgen. Der Zusatz von anorganischen Salzen erfolgt bevorzugt zu den organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen vor deren Mahlung. Zusätze von Harnstoff und Harnstoffderivaten können z.3. in Mengen von 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 0 bis 10 Gew.-% (bezogen auf das fertige Granulat) erfolgen. Der Zusatz von Harnstoff oder Harnstoffderivaten erfolgt bevorzugt zu den organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen vor deren Mahlung. Beispiele für Kohlehydrate sind Stärke, Zucker, Methylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose. Solche Zusätze können z.B. in Mengen von 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 0 bis 10 Gew.-% (bezogen auf das fertige Granulat) erfolgen. Der Zusatz von Kohlehydraten kann zu den organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen vor deren Mahlung und/ oder zu dem Wasser erfolgen, mit dem besprüht wird. Beispiele für wasserlösliche Polymere sind Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon und Mischungen von Rohr zucker und Natriumsalzen von polymeren Carboxysäuren und Polyoxethylenethern. Solche Zusätze können z.B. in Mengen von 0 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 0 bis 8 Gew.-% (bezogen auf das fertige Granulat) erfolgen. Der Zusatz von wasserlöslichen Polymeren erfolgt bevorzugt zu dem Wasser, mit dem besprüht wird. Alle diese Zusätze haben den Vorteil, dass die Brückenbildung zwischen den Einzelteilchen der organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen gefördert und damit der Aufbau des Granulats erleichtert wird. Wenn bei der Herstellung der erfindungsgemäss hergestellten Mittel neben Tensiden auch alkalisch reagierende Stoffe, Konservierungsmittel, anorganische Salze, Harnstoff oder Harnstoffderivate, Kohlehydrate und/oder wasserlösliche Polymere verwendet werden, beträgt die Summe dieser Zusätze (einschliesslich Tensiden) vorteilhaft insgesamt nicht- mehr als 30 Gew.-% (bezogen auf das fertige Granulat). In dem Wasser bzw. der wässrigen Flüssigkeit zum Besprühen können auch organische, mit Wasser mischbare Lösungsmittel enthalten sein. Solche Lösungsmittel können beispielsweise Alkohole sein, insbesondere solche mit 1 bis 8 C-Atomen, beispielsweise Methanol, Ethanol, Isopropanol und Butanol. Solche Lösungsmittel können dem Wasser bzw. der wässrigen Flüssigkeit beispielsweise in Mengen von 0 bis 40 Gew.-% (bezogen auf Wasser) zugesetzt werden und haben den Vorteil, dass sie eine bessere Oberflächenbenetzung der organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen bewirken können. Zum Besprühen können weiterhin Flüssigkeiten verwendet werden, die Wasser, gegebenenfalls Tenside, und einen oder mehrere der vorgenannten Zusätze in beliebiger Kombination enthalten. Die Besprühung der feinverteilten organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen, die gegebenenfalls die beschriebenen Zusätze enthalten können, mit Wasser oder wässriger Flüssigkeit kann in üb- lichen Apparaturen zur Aufbaugranulierung vorgenommen werden. Beispielsweise kommen hierfür Mischgranulatoren, Siebgranulatoren, Tellergranulatoren, Extruder und Wirbelschicht- bzw. Fliessbettgranulatoren in Frage. Die Granulierung kann sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich durchgeführt werden. Die Besprühung erfolgt mit Wasser oder einer wässrigen Flüssigkeit, welche die zuvor beschriebenen Bestandteile enthalten kann, in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-% Wasser oder wässriger Flüssigkeit (bezogen auf die feinverteilten Bestandteile). Vorzugsweise ist diese Menge 5 bis 15 Gew.-%. Zur Besprühung können übliche Düsen verwendet werden. Bevorzugt werden Zweistoffdüsen verwendet, um einen möglichst feinen Sprühnebel zu erzeugen. Die Besprühung kann beispielsweise bei 10 bis 600C und Drucken im Bereich von 0,5 bis 2,5 bar durchgeführt werden. Vorzugsweise wird die Besprühung bei Raumtemperatur bis 400C und bei Drucken im Bereich von 1 bis 2 bar durchgeführt. Nach der Besprühung liegen feuchte Granulate vor. Diese werden erfindungsgemäss noch getrocknet. Für die Trocknung können übliche Trocknungsapparate eingesetzt werden, beispielsweise Rohrtrockner, Umlufttrockenschränke, Trocknungsbänder oder Gefriertrockner. Vorzugsweise werden Wirbelschicht- bzw. Fliessbett-Trockner eingesetzt. Geeignete Trocknungsbedingungen sind beispielsweise Temperaturen im Bereich von 40 bis 900C und Drucke im Bereich von 0,5 bis 2,5 bar. Vorzugsweise erfolgt die Trocknung bei Temperaturen im Bereich von 60 bis 800C und bei Drucken im Bereich von 1 bis 2 bar. Es kann vorteilhaft sein, aus den so erhaltenen trockenen Granulaten staubförmige und grössere Agglomerate auszusieben. Hierfür können übliche Siebmaschinen verwendet werden. Vorzugsweise weisen die erfindungsgemäss hergestellten Granulate, gegebenenfalls nach der Aussiebung, einen Partikeldurchmesser im Bereich von 0,1 bis 5 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 2 mm auf. Die feineren Anteile können gegebenenfalls erneut in die Besprühung, die groberen Anteile gegebenenfalls in die Mahlung zurückgeführt werden. Die erfindungsgemäss hergestellten Mittel können einen sehr hohen Anteil an der eigentlichen Wirksubstanz aus der Gruppe der organischen, cyclischen, Keto- und/oder IIydroxygruppen enthaltenden Verbindungen aufweisen, der beispielsweise 80 bis 90 Gew.-% (bezogen auf das fertige Granulat) betragen kann. Die erfindungsgemäss hergestellten Mittel bilden beim Eintragen in Wasser oder in bei der Zellstoffgewinnung (z.B. nach dem Kraft- oder Sodaprozess) üblichen Aufschlusslösungen spontan Dispersionen, in denen die organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen überwiegend in Teilchengrössen von unter 10 um vorliegen. Dadurch können die günstigen Effekte der Gegenwart dieser Verbindungen bei Zellstoffgewinnungsverfahren optimal genutzt werden, da auf einfache Weise die gleichmässige Verteilung dieser Verbindungen erreicht wird. Die erfindungsgemäss hergestellten Mittel verändern sich unter üblichen Lagerbedingungen auch bei längerer Lagerung nicht. Durch die körnige Beschaffenheit sind sie gut rieselfähig, gut dosierbar und können mit hoher Arbeitssicherheit gehandhabt werden. Übliche in der Technik angewendete Aufbaugranulate, beispielsweise im Gebiet der Farbstoffe, Pflanzenschutzmittel und Pharmazeutika, die auf ähnliche Weise wie die erfindungsgemäss hergestellten Granulate hergestellt wurden, enthalten im allgemeinen 5 bis maximal 70 Gew.-% des für die Verwendung wesentlichen Stoffes. Uberraschen- derweise können nach dem erfindungsgenäBen Verfahren Granulate hergestellt werden, die bis zu 90 Gew.-% und mehr organische, cyclische, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltende Verbindungen enthalten. Solche hochkonzentrierten Granulate haben den Vorteil, dass einerseits wenig Zusatzstoffe gebraucht werden und damit die Transportkosten und die Risiken bei der Verwendung niedrig gehalten werden, andererseits aber trotzdem eine gut dispergierende Substanzform erhalten wird. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zellstoffgewinnung aus Lignocellulosematerialien in Gegenwart von organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man die organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen in Form des erfindungsgemäss hergestellten Mittels einsetzt. Unter dem Begriff "Verfahren zur Zellstoffgewinnung" werden dabei alle Verfahren und Verfahrensstufen verstanden, bei denen auf Lignin in Lignin und Cellulose enthaltenden Materialien auf chemische Weise eingewirkt wird. Beispiele hierfür sind alkalische, neutrale und saure Aufschlussverfahren bei Lignocellulosematerialien wie Holz, Stroh, Bagasse und Gräsern, sowie Bleichverfahren bei teilweise oder weitgehend aufgeschlossenen Lignocellulosematerialien. Mit Ausnahme des Einsatzes der erfindungsgemäss hergestellten Mittel kann die Zellstoffgewinnung nach dem erfindungsgemässen Verfahren in an sich bekannter Weise durchgeführt werden. Beispielsweise kann dieses Verfahren durchgeführt werden, indem man Lignocellulosematerialien in einer Sulfitlösung, die sauer, neutralisch oder alkalisch sein kann, digeriert und der Digerierlösung vor oder nach Zugabe des Lignocellulosematerials das erfindungsgemäss hergestellte Mittel zuführt. Man kann das erfindungsgemäss hergestellte Mittel auch in die bekannten Zellstoffgewinnungsverfahren einsetzen, die als Kraft Verfahren, Soda-Verfahren und Polysulfid-Verfahren bezeichnet werden. Man kann das erfindungsgemäss hergestellte Mittel weiterhin in das bekannte Sauerstoff Alkali-Verfahren zur Zellstoffgewinnung und/oder in die für die Zellstoffgewinnung bekannten Bleichverfahren einsetzen. In das erfindungsgemässe Verfahren zur Zellstoffgewinnung und Zellstoffbleichung kann man das erfindungsgemäss hergestellte Mittel beispielsweise in einer Menge von 0,001 bis 10 Gew.-% (bezogen auf Lignocellulosematerial) einsetzen. Vorzugsweise wird in das erfindungsgemässe Verfahren zur Zellstoffgewinnung 9,10-Anthrachinon in Form des erfindungsgemäss hergestellten Mittels eingesetzt. Besonders bevorzugt ist dabei der Einsatz der im Rahmen der erfindungsgemäss hergestellten Mittel als bevorzugt bezeichneten Mittel. Das erfindungsgemässe Verfahren zur Zellstoffgewinnung hat eine Reihe von Vorteilen. So ist beispielsweise die Dosierung und gleichmässige Verteilung von organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen ohne Schwierigkeiten möglich und es werden als Folge davon Zellstoffe einheitlicher Qualität erhalten. Weiterhin ist es möglich, die unter idealen Bedingungen im Labormassstab festgestellten positiven Effekte des Zusatzes von organischen, cyclischen, Keto- und/ oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen in grosstechnischen Zellstoffgewinnungsanlagen zu realisieren. Bei den Laborexperimenten wurden z.B. das Lignocellulosematerial in der Aufschluss- bzw. Bleichflüssigkeit bewegt, was die Verteilung der Zusatzstoffe erleichtert. In grosstechnischen Zellstoffgewinnungsanlagen ist dies nur in untergeordnetem Mass der Fall und damit die Verteilung der Zusatzstoffe erschwert, wenn sie nicht in Form der erfindungsgemäss hergestellten Mittel eingesetzt werden. Beispiele Im folgenden bedeutet die Abkürzung GT Gewichtsteile. Beispiel 1 80 GT 9,10-Anthrachinon wurden mit 18 GT spriihgetrockne- ter Sulfitablauge, die Ligninsulfonate enthält und 2 GT Diiscbutylnaphthain-natriurnsulfanat gemischt und strahlgemahlen. Die Teilchengrösse der pulverförmigen Mischung lag danach unter 10,um. Diese pulverförmige Mischung wurde in einem Mischgranulator mit reibenden Elementen unter Besprühung mit 8 Gew.-% Wasser (bezogen auf die pulverförmige Mischung) granuliert. Nach Trocknung des Granulats wurden die Teilchen mit einer Partikelgrösse im Bereich von 0,2 bis 2,0 mm abgesiebt. Das Produkt war staubfrei und in Wasser spontan dispergierbar. Das Produkt kann über das Volumen dosiert werden und es liess sich gut in Holzaufschlusslauge einrühren. Beispiel 2 Es wurde verfahren wie in Beispiel 1, jedoch wurden 85 GT 9,10-Anthrachinon, 13 GT sprühgetrocknete Sulfitablauge, die Liginsulfonate enthält und 2 GT Diisobutylnaphthalin-natriumsul- fonat eingesetzt und die pulverförmige Mischung in einem Siebgranulator granuliert. Das so erhaltene Produkt hatte die gleichen Eigenschaften wie das Produkt aus Beispiel 1. Beispiel 3 Es wurde verfahren wie in Beispiel 1, jedoch wurden 75 GT 9,10-Anthrachinon, 23 GT sprühgetrocknete Sulfitablauge, die Ligninsulfonate enthält und 2 GT Diisobutyl naphthalin-natriumsulfonat eingesetzt und die pulverförmige Mischung in einem Tellergranulator granuliert. Das so erhaltene Produkt hatte die gleichen Eigenschaften wie das Produkt aus Beispiel 1. Beispiel 4 Es wurde verfahren wie in Beispiel 1, jedoch wurden 90 GT 9,10-Anthrachinon, 2 GT Diisobutylnaphthalin-natriumsulfonat und 8 GT sprühgetrocknete Sulfitablauge in einem Wirbelschichtgranulator (Hersteller: Aeromatik, Muttenz, Schweiz) granuliert. Das so erhaltene Produkt hatte die gleichen Eigenschaften wie das Produkt aus Beispiel 1. Es liess sich gut in Holzaufschlusslaugen des Kraft- und Sodaprozesses einrühren. Beispiel 5 80 GT 1,4-Benzochinon wurden mit 18 GT sprühgetrockneter Sulfitablauge, die Ligninsulfonate enthält und 2 GT Diisobutylnaphthalin-natriumsulfonat gemischt und strahlgemahlen. Die Teilchengrösse der pulverförmigen Mischung lag danach unter 10sLm. Diese pulverförmige Mischung wurde in einem Wirbelschichtgranulator (Hersteller: Aeromatik, Muttenz, Schweiz) unter Besprühung mit 9 Gew.-% Wasser (bezogen auf die pulverförmige Mischung) granuliert. Nach Trocknung des Granulats wurden die Teilchen mit einer Partikelgrösse im Bereich 0,2 bis 2,0 mm abgesiebt. Das Produkt war staubfrei, rieselfähig und in Wasser spontan dispergierbar. Beispiel 6 Es wurde verfahren wie in Beispiel 5, jedoch wurden 90 GT 2-Aminoanthrachinon, 8 GT sprühgetrocknete Sulfitablauge, die Ligninsulfonate enthält und 2 GT Diisobutylnaphthalinnatriumsulfonat eingesetzt und unter Besprühung mit 8 Gew.-% Wasser granuliert. Die nach der Trocknung ausgesiebten Bestandteile mit Partikelgrössen unter 0,2 mm und über 2,0 mm wurden in den Prozess zurückgeführt. Das Produkt liess sich gut in sog. Weisslauge (= wässrige Lösung der Aufschlusschemikalien) beim Kraft- und Sodaverfahren einrühren und bildete darin spontan eine Dispersion. Beispiel 7 Es wurde verfahren wie in Beispiel 4, jedoch wurde anstelle des diskontinuierlich arbeitenden Wirbelschicht Granulators ein kontinuierlich arbeitender Fliessbettgranulator verwendet (Fliessbett Unit 38, Hersteller: Anhydro, Kopenhagen, Dänemark). Das Produkt führte in Wasser oder Holzaufschlusslauge des Kraft- und Sodaprozesses eingerührt spontan zu Dispersionen mit guter Feinverteilung. Beispiel 8 Es wurde verfahren wie in Beispiel 6, jedoch wurde ein Fliessbettgranulator entsprechend Beispiel 7 verwendet. Das Produkt führte in Wasser oder Holzaufschlusslauge des Kraft- oder Sodaprozesses eingerührt spontan zu Dispersionen mit guter Feinverteilung. Beispiel 9 Es wurde verfahren wie in Beispiel 4, jedoch wurden folgende Stoffe eingesetzt: EMI23.1 <tb> orgeniscne, <SEP> cycliscte, <SEP> Kb <SEP> sFrriih4etrocknete <SEP> Dlisci::yattha <tb> und/oder <SEP> aydwgrw <SEP> ent- <SEP> \ <SEP> Sulfitablauge <SEP> lin-Natriumsilfo <tb> haltende <SEP> Verbindung <SEP> \ <SEP> nat <tb> <SEP> (gut) <SEP> 1 <SEP> (gut) <SEP> (Gr) <tb> <SEP> , <tb> 1d5ethylantr hi:lon <SEP> (70) <SEP> 28 <SEP> 2 <tb> 1,5::u:eflWl-ntbrachincn <SEP> (80) <SEP> 17 <SEP> 3 <tb> 1-drdnt=aUncn <SEP> (75) <SEP> 22 <SEP> 3 <tb> 1,5-Dtbrahini <SEP> (80) <SEP> 18 <SEP> 2 <tb> 1 <SEP> ffletayl-8-amino-anthradUrm <SEP> (75) <SEP> 23 <SEP> 2 <tb> Es wurden Granulate erhalten, die spontan in Kraft- und Sodaaufschlusslaugen dispergieren, staubfrei, rieselfähig und über das Volumen dosierbar sind. Beispiel 10 80 GT 9,10-Anthrachinon, 8 GT sprühgetrocknete Sulfitablauge, die Ligninsulfonate enthält, 2 GT Diisobutylnaphthalin-natriumsulfonat und 10 GT Harnstoff wurden gemischt und strahlgemahlen. Die Teilchengrösse der pulverförmigen Mischung lag danach unter 10 m. Diese Mischung wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben granuliert. Das Produkt war staubfrei und in Wasser spontan dispergierbar. Das Produkt kann über das Volumen dosiert werden und liess sich gut in Holzaufschluss lauge einrühren. Beispiel 11 Es wurde verfahren wie in Beispiel 10, jedoch wurden anstelle von Harnstoff 10 GT Polyvinylalkohol eingesetzt. Die Eigenschaften des Produkts waren wie in Beispiel 10 angegeben. Beispiel 12 Es wurde verfahren wie in Beispiel 10, jedoch wurden anstelle von Harnstoff 10 GT Zucker eingesetzt. Die Eigenschaften des Produkts waren wie in Beispiel 10 angegeben.

Claims: Patentansprüche 1) Verfahren zur Herstellung eines Mittels, das organische, cyclische, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltende Verbindungen, Tenside und gegebenenfalls weitere Stoffe enthält, dadurch gekennzeichnet, dass man die organi schen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen ent haltenden Verbindungen und gegebenenfalls weitere Be standteile des Mittels in fein verteilter Form durch Besprühen mit Wasser oder einer wässrigen Flüssigkeit in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-% (bezogen auf die feinverteilten Bestandteile des Mittels) granuliert und das so erhaltene Granulat trocknet. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als organische, cyclische, Keto- und/oder Hydroxy gruppen enthaltende Verbindungen mono-, di- und/oder tricyclische Verbindungen einsetzt, die 2 Keto- und/ oder 2 Hydroxygruppen enthalten. 3) Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich net, dass man als organische, cyclische, Keto- und/ oder Hydroxygruppen enthaltende Verbindungen p-Benzo chinon, 1 , 4-Naphthochinon, 9,10-Anthrachinon, Diels Alder-Addukte von 1,3-Dienen an p-Benzochinon und/oder 1,4-Naphthochinon und/oder deren Monoalkyl-, Dialkyl-, Hydroxy-, Amino-, Alkoxy-,. Alkylamino- und/oder Sulfo derivate einsetzt. 4) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, dass die eingesetzten, organischen, cyclischen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbin dungen zu mindestens 80 Gew. -% aus Teilchen einer Korngrösse von unter 10ssm bestehen. 5) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, dass man anionische Tenside einsetzt. 6) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeich net, dass man Tenside in einer solchen Menge einsetzt, dass das getrocknete Granulat 10 bis 20 Gew.-% Tenside enthält. 7) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeich net, dass man den organischen, cyclischen, Keto- und/ oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen oder dem Wasser bzw. der wässrigen Flüssigkeit zum Besprühen alkalisch reagierende Stoffe in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.-% (bezogen auf das fertige Granulate zu setzt. 8) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeich net, dass man den organischen, cyclischen, Keto- und/ oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen Tenside, Stoffe, die eine Stabilisierung von Dispersionen be wirken, Konservierungsmittel, anorganische Salze, Harnstoff, Harnstoffderivate, Kohlehydrate und/oder wasserlösliche Polymere zusetzt. 9) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, dass man dem Wasser bzw. der wässrigen Flüs sigkeit zum Besprühen Tenside, Konservierungsmittel, anorganische Salze, Harnstoff, Harnstoffderivate, Kohlehydrate, wasserlösliche Polymere undtoder orga nische mit Wasser mischbare Lösungsmittel zusetzt. 10) Verfahren zur Zellstoffgewinnung aus Lignocellulose materialien in Gegenwart organischer, cyclischer, Keto und/oder Hydroxygruppen enthaltender Verbindungen, da durch gekennzeichnet, dass man die organischen, cycli schen, Keto- und/oder Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen in Form eines gemäss Anspruch 1 herge stellten Mittels einsetzt.

Inventors: ADVENA, HANS-JURGEN, DR., NEUMAIER, HERMANN, DR., Advena, Hans-Jürgen, Dr.
Applicants: BAYER AG
Application year: 1980
Main classification: D21C3
IPC codes: B01J2, D21C3