Einiges über Cellulosefabrikation; von Th. Knösel. Mit Abbildungen. Knösel, über Cellulosefabrikation. In der neuesten Zeit hat sich die Literatur über Cellulose ganz erheblich vermehrt – und sicher nicht zu ihrem Schaden, wenngleich nicht alles Gesagte richtig ist. Augenblicklich bin ich nunmehr schon in der dritten derartigen Fabrik und hatte ich so Gelegenheit, reiche Erfahrungen sammeln zu können, die mitunter ziemlich wichtiger Natur sind und in mancher Beziehung mit dem bis jetzt Veröffentlichten im Widerspruch stehen, weshalb dieselben hier näher entwickelt werden sollen, damit sie, wenn auch wenig, so doch immer etwas zur Klärung des Ganzen mit beitragen. Die Geschichte der Entwicklung dieses Industriezweiges ist von Mehreren so erschöpfend behandelt worden, daß ich sie füglich übergehen kann; dafür sollen die Einrichtungen und die Fabrikation selbst eine etwas nähere Beleuchtung erfahren; denn beide sind noch recht unvollkommen und haben die Erwartungen, die man von ihnen hegte, durchaus nicht erfüllt; woran liegt dies? Die Hauptschuld hieran muß unbedingt denjenigen zur Last gelegt werden, welche diese Industrie in weitestem Maße in Deutschland einführten, und das sind die Engländer, welche an mehreren Orten fast gleichzeitig dieselbe für theures Geld und recht mangelhaft einrichteten, bevor die Sache ordentlich durchgearbeitet war; es waren lauter Versuchsstationen im großen Maßstabe, in denen dann die Deutschen sehen konnten, wie sie fertig wurden; litt doch Alles damals an der englischen Krankheit; Alles, was von England zu uns kam, mußte unbedingt ausgezeichnet sein! Wie bitter ist man hierin enttäuscht worden, sowohl in der ganzen Anlage selbst, als auch in den betreffenden Leitern, die meistens aus England nach hier versetzt wurden, und von denen sich die meisten alsbald als „recht ungenügend“ erwiesen, da sie fast Alle wohl nur den Empyrikern angehörten, als Monteure und Schlosser beim Bau und Inbetriebsetzen derartiger Fabriken thätig gewesen waren und sich nur aufs Probiren im Großen einließen. Meist ohne jede höhere technische Bildung hatten sie es wohl verstanden, durch hohe Forderungen zu imponiren und sich durch Contracte eine angenehme und sehr lohnende Stellung zu sichern; inzwischen dürfte man wohl fast überall mit ihnen aufgeräumt haben. In Deutschland gab es noch keine Techniker dieses Zweiges und mußten sich dieselben erst ausbilden; auch heute gibt es deren noch nicht viele, und die wenigen haben merkwürdigerweise beinahe ebensoviele, von einander ganz abweichende Ansichten; gleichwohl haben sie doch schon erhebliche Fortschritte gemacht, einer nach dieser, der andere nach jener Seite, sowohl in constructiver Hinsicht, als auch in dem zur Fabrikation selbst gehörenden Theile. Ein anderer großer Schaden, gleichsam ein Hemmschuh für die Entwicklung, war und ist es wohl hie und da noch, daß das alte Sprichwort „viel Köpfe, viel Sinn“ zu oft zur Geltung kam und Mancher mit in die Fabrikation hineinredete, der Nichts davon verstand; ich könnte hier aus eigenen Erfahrungen eine Menge derartiger Fälle aufführen. Es wurden Ansichten ausgesprochen, die zum Theile blos solche blieben, die jedoch auch trotz aller Gegenreden ausgeführt werden mußten, um nach kostspieligen Versuchen ihre Nichtigkeit gründlich darzuthun. In wirklich glänzenden Ideen ergingen und ergehen sich wohl auch noch Kaufleute, welche auf die eine oder andere Weise mit einer derartigen Anlage in Verbindung standen, längere Zeit damit zu thun oder ehemals in „andern“ Industriezweigen sich technische Kenntnisse gesammelt zu haben glaubten. Daß derartige Verhältnisse gerade nicht sehr fördernd für einen neuen Industriezweig sein können, zumal derselbe mindestens als eine Frühgeburt bezeichnet werden muß, wird Jedem einleuchten; trotz der großen Versprechungen wurde derselbe sehr primitiv und mangelhaft eingeführt und es dann uns Deutschen selbst überlassen, damit fertig zu werden. Was hätte James Lee von Anfang an leisten können, wenn er sich mit einem Fachmann aus der chemischen Großindustrie, die ja in England in sehr hoher Blüthe steht, verbunden hätte; ein sehr wunder Punkt, die Sodawiedergewinnung, wäre von Haus aus in das richtige Stadium getreten. Doch wie primitiv wurde dieselbe eingerichtet und gehandhabt; die ganze sogen. schwarze Lauge, welche dem gekochten Stoff anhing, ging verloren und verunreinigte die Abflußwässer der Fabriken so, daß Beschwerden über Beschwerden erhoben wurden. Auch die eigentliche Fabrikation selbst wäre mit Hilfe von Chemikern viel eher in die richtigen Bahnen gelenkt und so das Prädicat „theuer und schlecht“ derselben weit eher in ein besseres verwandelt worden. Jeder Sodachemiker hätte sofort zur bessern Wiedergewinnung der Soda die in der Praxis so bewährten Shank'schen Auslaugekästen empfohlen; denn was liegt auch näher, als dieses. Gegeben ist ein lockerer, schwammiger Körper, aus welchem die schon vorhandene Lauge blos verdrängt zu werden braucht, was bei den richtigen Verhältnissen sehr leicht und vollkommen vor sich geht; denn es ist hier nicht erst nöthig, daß ein fester Stoff gelöst wird, sondern die Lauge ist schon fix und fertig vorhanden. Die betreffenden Auslaugekästen belegt man nun nicht mit durchlöcherten hölzernen Bohlen und Säcken, sondern am vortheilhaftesten mit gelochten Blechen, deren Löcher nach oben zu sich verengern, da sie so, ohne sich zu verstopfen, die Lauge am schnellsten und vollkommensten ablaufen lassen. (Derartige Böden werden u.a. sehr gut und preiswerth von der Firma J. Mayer und Comp. in Kalk bei Deutz geliefert.) Wenn diese Auslaugapparate von vorn herein gleich mitgeliefert worden wären, so hätte Lespermont seinen theuren und complicirten Waschapparat wohl niemals construirt. Der ehemalige Ofen zur Eindampfung der Lauge war ebenfalls höchst primitiv und befaß eine nach der Feuerbrücke zu fallende Sohle (Fig. I), auf der eingedampft und fertig calcinirt wurde, ein Verfahren, bei welchem natürlich die Heizgase an und für sich sehr unvollkommen ausgenützt werden, zumal wenn die Lauge schon etwas verdickt ist und nicht mehr den ganzen Herd bedeckt; ebenso gehen die später beim Brennen der dicken Masse sich entwickelnden Gase fast ganz unbenützt in den Schornstein; denn in den letzten manneshohen Zügen unter dem Laugenreservoir kommen die heißen Gase sehr wenig zur Wirkung. Fig. 1., Bd. 222, S. 260 Eine einfache, wenngleich noch unvollkommene Hilfe erhält man, wenn man die ganze Sohle durch Feuerbrücken in zwei oder drei Abtheilungen theilt (Fig. II), von denen immer die letzte mit frischer Lauge gefüllt wird und die etwas eingedickte über die Feuerbrücken weg aus einer Abtheilung in die andere fließt; in der ersten allein wird die Lauge ganz eingedickt, ausgebrannt und calcinirt. Fig. 2., Bd. 222, S. 260 Fig. 3., Bd. 222, S. 260 Diese Form nähert sich bedeutend schon unserm in Deutschland vielfach angewendeten Schlempekohlenofen, der noch vollkommener ist und jedenfalls als einzig richtige Form für das Verarbeiten der schwarzen Lauge angenommen werden muß; denn die Verhältnisse bei Schlempe und schwarzer Lauge sind sich sehr ähnlich, nur daß letztere später bedeutend zäher wird und ihr Lauf daher etwas mehr unterstützt werden muß. Vor stehende Skizze (Fig. III) zeigt einen solchen Ofen in seinen ungefähren Verhältnissen; die Vorwärmpfanne a wird direct aus dem Reservoir gefüllt und gibt durch ein seitlich angebrachtes Rohr mit Hahn die Lauge auf den Herd b, von wo sie auf den Calcinirherd c theils überfließt, theils übergeschöpft wird, je nach ihrer Consistenz; hier wird sie nun fertig eingedickt, ausgebrannt und calcinirt, so daß, wenn stets gehörig gerührt wird, ein lockeres, ziemlich feines Product resultirt, welches durchaus nicht erst für die weitere Auflösung zerkleinert zu werden braucht. So werden die Heizgase, als auch die sich aus dem Product selbst entwickelnden brennbaren Gase möglichst ausgenützt, indem sie ihre Wärme bei a und b möglichst vollständig abgeben, bevor sie in den Schornstein treten. In a, b und c muß fleißig gerührt werden, damit etwa sich bildende Schaumdecken und Krusten zerstört und die Verdampfung so eine möglichst vollständige werde; mechanische Rührer unten kommen leicht zum Feststehen, wenn die Masse dick wird, und verursachen anderseits ein mechanisches Mitfortreißen von Flüssigkeitstheilchen nach dem Schornstein, wenn gleich nicht geläugnet werden kann, daß auch die Verdampfung wesentlich mit befördert wird. (Vgl. auch H. Fischer's Ofen * 1875 218 488.) Ein Ofen, bei welchem die dicke zähe Masse aus der vordersten Abtheilung herausgezogen werden muß, um in einem besondern Raume verbrannt zu werden, ist sicher weit unvollkommener, sowohl in der Ausnützung der Wärme, als auch durch die beschwerliche und lästige Art des Ziehens, wobei ein sehr unangenehmer Rauch in den Arbeitsraum entweicht. Sehr oft schiebt man die geringe Sodawiedergewinnung auf die Lee'schen Kessel und den betreffenden Sodaofen; doch thut man dies mit Unrecht, da auch bei diesem System sich durch entsprechende Vorrichtungen der Verbrauch an Soda sehr vermindern läßt. In der Fabrik, in welcher ich jetzt bin, haben wir denselben schon auf 15 bis 16 Th. auf 100 Th. fertigen, luftrocknen Stoff herabgedrückt, eine Zahl, welche voraussichtlich noch geringer werden dürfte, sobald einige kleine Veränderungen im Betriebe u.s.w. eingetreten sein werden. Möglichst vollständige rationelle Auslaugung des gekochten Stoffes, des Kalkschlammes vom Aetzendmachen der Lauge, richtige Anwendung der nöthigen Menge Soda und Kalk, von denen später noch gesprochen werden soll, und ein guter Abdampfofen sind die Hauptfactoren zur Erreichung guter Resultate. Unwiderbringliche Verluste sind außer solchen durch Undichtheiten in der Leitung, in den Kesseln und Oefen, die Verflüchtigung von Natron beim Calciniren (mechanisch mit fortgerissene Theile werden meist zurückgehalten, wenn die Flamme noch über eine große Fläche frischer Lauge streichen muß) und ferner Bindung von Natron durch Kalk beim Aetzendmachen, ein Verlust, der durch die richtige Menge von Kalk aber erheblich vermindert werden kann; auch die chemische Zusammensetzung des Kalksteins an und für sich ist von wesentlichem Einfluß auf diese Verlustquelle. Sollte es noch möglich werden, den Kalkschlamm wieder in den Kreislauf hinein zu bekommen, eine Aufgabe, deren Lösung noch der Zukunft vorbehalten bleibt, so würde auch dieser Verlust wohl ganz und gar aufhören können. Bis jetzt sind alle Versuche, den Kalk wieder zu brennen, nicht günstig ausgefallen, da für ihn in den gewöhnlichen Oefen die Hitze zu groß ist und er wegen seiner feinen Form, den feinen Kohlentheilchen (von der wiedergewonnenen Soda herrührend) und den Natronverbindungen sehr zum Zusammensintern neigt und leicht todtgebrannt wird, wodurch er sich alsdann nur langsam und schwierig ablöscht. Wir haben so völlig zusammengebackene, klingende Steine erhalten. Auch beim Aetzendmachen der Laugen fanden die deutschen Techniker Vieles zu verbessern; denn auch dieser Theil war von den Engländern sehr mangelhaft behandelt worden, wie es ihnen überhaupt auf Ersparung von Soda sehr wenig angekommen ist. Die günstigsten Resultate für die Nutzbarmachung des gebrannten Kalkes würde man jedenfalls erzielen, wenn man die Soda besonders auflösen, den Kalk besonders löschen wollte und in dem Mischer die Sodalauge mit der Kalkmilch zusammen bringen würde. Doch genügt es meistens, wenn man die lockere, gut durchgebrannte, schwarze und die frische Soda, die ja immer gemahlen ist, tüchtig im Mischer kocht und dann den Kalk allmälig und in kleinen Stücken, wenn möglich in einem Siebe oder durchlöcherten Kasten, einträgt. Das Auswaschen des hierbei gebildeten Kalkschlammes ist mit eine Hauptsache, welche neben der günstigen Auslaugung des gekochten Stoffes den Verbrauch an Soda auf ein ganz geringes Maß reduciren kann. Am besten hat man für das letzte Auswaschen besonders gemauerte oder eiserne Bassins, damit man in der Bereitung neuer Lauge nicht verhindert ist. Für diesen Zweck hat beinahe jede Fabrik andere Einrichtungen nach und nach gemacht, und sind die Resultate wesentlich günstiger als früher geworden. Anfangs gaben sich die Engländer wenig Mühe mit dem Auswaschen des Kalkschlammes, indem sie ihn alsbald weglaufen ließen; erst die Deutschen selbst richteten ihr Augenmerk mehr und mehr auch auf diesen Punkt. Nach und nach werden sie es noch dahin bringen, daß in der Calculation die Soda eine sehr untergeordnete Rolle spielen wird. Beim Ansetzen neuer Lauge dünne Waschwässer von schwarzer Lauge mit zu verwenden, ist deswegen ganz falsch und gefährlich, weil sich durch den Kalk ganz feiner harzsaurer Kalk bildet, der zum größten Theil in der Lauge suspendirt bleibt und sich trotz langen Stehens kaum oder gar nicht absetzt und so mit in das frische Holz gelangt und dieses, resp. den Stoff daraus, verdirbt; denn selbst in guter Aetzlauge wird dieser feine Niederschlag nicht umgesetzt, und bleibt dessen Entfernung nur dem Bleichen überlassen, da beim Auswaschen wenig oder nichts weggeht, weil er zu fest an der Faser haftet. Aus demselben Grunde ist es auch schädlich, Lauge zum Kochen in den Kessel zu pumpen, in der sich der Kalk noch nicht ganz abgesetzt hat; denn selbst nach dem Filtriren zeigt sich noch mitunter Kalk in der Lauge und wirkt dann mindestens ebenso nachtheilig, als feine Kohlentheilchen, welche von der schwarzen Soda herrühren. Es finden sich im fertigen Stoff öfters Verunreinigungen, die dieser Kohle zur Last gelegt werden und zwar unschuldiger Weise; denn sie werden unter der Loupe alsdann öfters als Sand, Schlacke und andere Unreinigkeiten erkannt, die von Außen her unabsichtlich in das geschnittene Holz und den gekochten Stoff gelangen; in manchen Fabriken wird diesem Punkte mitunter noch wenig Rechnung getragen. Zudem entbehren die meisten Waschholländer der Sandfänge, von denen sowohl diese Dinge, als die kleinen, aus dem Kochkessel und Holländer stammenden Stückchen Kesselstein zurückgehalten werden. Wenn man den gekochten Stoff gut auslaugt, hat man ihn später wenig oder gar nicht mehr im Holländer auszuwaschen, sondern ihn blos noch zu zerschlagen – etwas, was manche Vortheile bietet. Gehen wir nun zum Kochen selbst über, so sind mir in meiner Praxis nur die horizontalen Kocher von Lee vorgekommen, die wohl so manche Unannehmlichkeit haben, einstweilen wohl aber am verbreitetsten sein dürften. Von den stehenden Kesseln nach Sinclair scheint man mehr und mehr zurückzukommen. Die sphärischen Kessel nach Hahn sind wohl blos einmal bis jetzt in Anwendung gekommen, wenngleich sie manche Vortheile bieten mögen, ein Gleiches ist mit der Anordnung und Einrichtung nach Ungerer der Fall; doch sind über beide noch keine genaueren Erfahrungen in die Oeffentlichkeit gedrungen, so daß ich mich lediglich auf die Lee'schen Kessel hier beschränken muß. Es ist nicht zu läugnen, daß diese Kessel sehr zu leiden haben; hohe Spannung, Belastung und Temperatur wechseln fortwährend, und dazu kommt noch, daß sich manche der so berühmten englischen Kessel durch herzlich schlechtes Material und schlechte Arbeit auszeichnen; die Feuerplatten sind zum Theile aus stark verbranntem Eisen gefertigt, so daß sie sehr brüchig werden und die Nietlöcher leicht einreißen; ferner sind bei den Kesseln, wenngleich mit doppelten Nähten, die einzelnen Platten nicht völlig an einander angepaßt und es stoßen die Schüsse, namentlich nur stumpf über einander; die Zwischenräume sind mit Eisenkeilen verschlossen, die natürlich nie lange dicht halten können. Dazu kommt noch, daß die Kessel anfangs oft unvernünftig angestrengt worden sind, so daß sie arg gelitten haben. Für manche ist ferner die Unterstützung eine ungenügende; mir ist ein Fall vorgekommen, daß sich ein solcher durch die Belastung mit Holz und Lauge in der Mitte um 14mm durchbog, was den untersten Blechen natürlich nicht vortheilhaft sein kann. In jeder Beziehung bewährt sich dagegen z.B. der zu Anfang dieses Jahres bei uns aufgestellte dritte Reservekessel, welchen die „Stettiner Maschinenbaugesellschaft Vulcan“ geliefert hat. Daß die Feuerplatten dem Durchbrennen und Ausbeulen vielfach ausgesetzt sind, dürfte in Folgendem wohl mit begründet sein, worauf ich von unserm jetzigen Meister zuerst aufmerksam gemacht worden bin, und dessen Ansicht hierüber ich völlig theile. Der Raum zwischen der innern Kesselwand und dem mit Holz gefüllten Siebe ist ein sehr schmaler, die Hitze gerade über der Feuerung am stärksten, mithin dort auch die Dampfentwicklung am lebhaftesten. Wäre es nun nicht möglich, daß die Dampfblasen dort zeitweilig die ganze Lauge zwischen Kessel und Siebwandung momentan wegdrängten? Da nun von oben durch das Holz, welches doch sehr dicht liegt, die Lauge nicht so rasch wieder nachdrängen kann, wird die Kesselplatte am Boden überhitzt werden und bei hohem Dampfdruck sich ausbeulen; und wirklich sind derartige Beulen unten am Boden durchaus nichts Seltenes. Sowie aber nur im Geringsten die cylindrische Form gestört ist, helfen alle Mittel, die Platte noch ferner zu halten, nicht mehr; sie muß ausgewechselt werden – immerhin ein umständliches und kostspieliges Manöver. Fig. 4., Bd. 222, S. 264 Fig. 5., Bd. 222, S. 264 Um dies zu verhüten, habe ich unter den Kessel gerade über der Feuerung einen schmalen Stichbogen unterschlagen lassen, wie er in Fig. IV und V skizzirt ist; derselbe hat sich bis jetzt ganz gut bewährt und muß allerdings von Zeit zu Zeit erneuert werden, da seine untere Seite vom Feuer gerade so viel leidet, als wie der ganze übrige, den Rost umgebende Feuerungsraum. Auf diese Weise schützt man den Boden des Kessels gleichzeitig vor allzu großer Hitze und vor einer etwaigen Ausbeulung. Für Kessel, die sich wegen schlechten Bleches leichter biegen, wäre es vielleicht ganz gut, dieselben auf ihrer ganzen Länge durch solch eine schmale Zunge, bestehend aus Bogen mit Pfeilern, zu stützen (Fig. VI). Fig. 6., Bd. 222, S. 265 Ebenso wie der technische Chemiker eine Menge der ersten Anlagen der Engländer ungünstig beurtheilen muß, ebenso ergeht es dem Maschineningenieur. Trotzdem mir nun seinerzeit von einem Maschinentechniker gesagt wurde, daß in einer Cellulosefabrik ein Chemiker höchst überflüssig sei, gestatte ich mir, vor wie nach über diesen Punkt anderer Meinung zu sein, und komme ich nunmehr auf einen höchst wichtigen Theil, der noch nicht endgiltig gelöst worden ist, und welchen zu lösen wohl ganz speciell gerade dem Chemiker obliegt. (Schluß folgt.).