Teknillinen aikakauslehti 7-8, 1925
Etelä-Amerikan suuri tasavalta, Argentiina, on koko mantereen metsärikkaimpia maita. Sen 300 miljoonan hehtaarin pinta-alasta on n. 65 miljoonaa metsämaata, jolla kasvaa osittain mitä arvokkaimpia puulajeja. Tällainen on myöskin quebracho-puu, joka muodostaa raaka-aineen kukoistavalle parkitusaineteollisuudelle, n. s. quebracho-ekstraktin valmistukselle. Argentiina onkin sen päävalmistusmaa, josta sitä Buenos Airesin sataman kautta lähetetään vahaavissa määrin maailman tärkeimpiin kauppapaikkoihin. Tämä parkitusaine on saanut nykyaikaisessa nahkateollisuudessa laajan käytön ja on se meillä Suomessakin aivan yleinen.
Quebracho-puun (Quebracho Colorado) parkitsevat ominaisuudet huomattiin vasta yhdeksännentoista vuosisadan keskipaikkeilla. Parisin näyttelyssä 1855 ja Filadelfiassa 1873 herätti Paraguayn lähettämä näytekokoelma suurempaa huomiota. Viimemainittuna vuonna sai pari tehtailijaa Havressa patentin ekstraktin valmistukselle 15 vuodeksi ja 1878 ryhtyi Harteneck Saksassa tutustuttamaan sen käyttöön, mutta se ei saavuttanut kuitenkaan suurempaa menestystä. Vasta 1889 quebracho tuli se yleisemmin tunnetuksi Parisin näyttelyn jälkeen, jolloin varsinkin toiminimi Schnchardt teki voimakasta propagandaa sen hyväksi.
Alussa, kuten osittain vielä nytkin, tuotiin quebracho 3—4 m pitkinä pölkkyinä n. k. "rollizos" Eurooppaan ja Pohj.-Amerikaan, kunnes Harteneck ja hamburgilainen ekstraktitehtailija Renner perustivat v. 1902 yhtiön nimeltä "La Forestal del Chaco", joka rakensi useampia tehtaita Argentiinaan. Tällä yhtiöllä oli vuonna 1920 maa-alaa n. 20,000 neliökilometriä ja se valmistineljässä tehtaassaan n. 50,000 tonnia ekstraktia vuosittain; sitäpaitsi oh Argentiinassa ja Paraquassa 11 muuta tehdasta, joiden yhteinen vuosituotanto oli lähes yhtäsuuri. Vuonna 1922 oli Argentiinan quebrachoekstraktin vienti noussut n. 125,000 tonniin, vastaten arvoltaan n. 420 milj. Smk.
Quebracho on komea, 8—15 m, toisinaan jopa 20—25 m korkea puu, jonka rungon paksuus vaihtelee 1—1,5 m. Omin.p., on 1.12—1.39- Ekstraktiteollisuudessa käytetään raaka-aineena terveen puun runkoa ja paksuimpia oksia. Puussa ei saa olla kuivumisen eikä mädän vikaa, sillä sellainen puu on parkitusaineista köyhää. Puiden kaatamisen suorittavat kulloinkin määrätyllä alueella tehtaan puolesta erikoiset urakoitsijat, jotka pitävät huolen aina riittävästä raaka-aineesta ja kaadetaan niitä ympäri vuoden. Raskaat ja usein hyvinkin suuret puunrungot kuljetetaan rautateiden varsille omituisilla quebrachoseudrulle tyypillisillä ajoneuvoilla, joihin voidaan kuormata jopa kahdenkin tonnin painoja. Siellä ne punnitaan, merkitään kunkin urakoitsijan merkillä ja lähetetään tehtaalle tavallisesti decauville-mallisia ratoja myöden.
Puut hienonnetaan 10 m pitkissä kartiohienontajissa, jotka kartioiden kohdalta ovat 2 m leveät. Niiden kierrosluku on 350—400 minuutissa ja tarvitsevat 25—30 hv. Työkyky tunnissa on n. 1,5—2 tonnia ja toimivat ne huomattavasti taloudellisemmin kuin aikaisemmin käytetyt hitaammin pjmrivät hienontajat. Saatu rouhe joutuu koneesta spiraalikuljetuslaitteen kautta elevaattorille, joka nostaa sen tehtaan ylimpään kerrokseen. Siellä se seulotaan, suuremmat kappaleet joutuvat desintegraattoriin, ja tarpeeksi hieno rouhe putoo säiliöihin.
*) Eitner-Vignon "La Tannerie" 1902, siv 250.
**) Paessler "Collegium" 1913, siv. 110.Säiliöiden pohjassa on tyhjennysaukkoja, vastaten kukin niiden alla olevaa tavallisesti 8-12 uuttajaa, tilavuudeltaan tav. 4800 litraa. Ne ovat kuparista tehtyjä, samoinkuin tulo- ja menoputketkin, ja varustetut varoventtiileillä, lämpömittareilla, korkeuslasilla, näytteenottohanalla y. m. tarvittavilla kojeilla. Uuttajat jätetään n. puolen metrin korkeudelta tyhjiksi ja yläosasta johdetaan vuorotellen kuumaa vettä ja höyryä, kunnes lämpö kohoo 90°C ja paine 2 ilmakehään. Lämpömäärän nousu kohottaa tanniinitulosta määrättyyn rajaan saakka. 60—70°C saadaan keskimäärin n. 17.8% tannniinia, 70—80°C n. 19,1% ja 80—90° C. n. 21,7%, mutta 90-100°C enää 19,5 %. Jos keittäminen kestää kauan, liukenee osa muuten liukenemattomia parkituskyvyttömiä aineita, alentaen siten ekstraktin arvoa. Samoin saadaan korkeammassa paineessa tanniniköyhempää ekstraktia, joka sisältää enemmän hydrolysituloksia kuin avonaisessa astiassa tai pienemmässä paineessa uutettu. Ouebrachon tannini on kuitenkin siksi pysyvä, että kahden ilmakehän paine ei sitä hajoita, mutta vaikealiukoisemmatkin osat menevät siinä liuokseen. Eitnerin mukaan* on kahden ilmakehän paine edullisin käyttää, joskin Paessler** puolustaa neljän ilmakehän paineen käyttöä perustaen kokeissa saatuihin seuraaviin tuloksiin.
Paine ilmakehissä 1 | 2 | 3 | 4 | 5
Vastaavat lämpömäärät C. 100 | 121 | 131 | 144 | 159
Tanniinitulos % 22,7 | 23,1 | 23,8 | 24,3 | 21,1
Parkitusky vyttömi ä aineita % 3,7 | 3,9 | 4,2 | 6,5 | 13,1
Pinkoisin aineita yhteensä % 26,4 | 27,0 | 28,0 | 30,8 | 34,2
Sokeriaineita % 0,3 | 0,2 | 0,4 | 0,7 | 2,9
Glukosia 0,2 | 0,3 | 0,5 | 1,7 | 6,4
Kussakin tapauksessa kesti ekstrahoiminen 1 tunnin.
Haitallisena ominaisuutena on mainittava, että lämpömäärän kohotessa tummenee ekstrakti, kuten myös ajan vaikutuksesta, vaikka ekstrakti säilytetään pimeässäkin.
Ekstraktin kokoomus kärsii siis ekstraktion tapahtuessa korkeammassa lämpömäärässä, joskin juuri tämän vaikutuksesta liukenee suurempi määrä ainetta. Ekstrahoitaessa käytettyyn veteen huolineet suolat vaikuttavat suuresti myös tanniinien liukoisuuteen. Eräiden uusimpien tutkimusten mukaan liukenee kokonaista 8 % vähemmän tanniineja veden sisältäessä 0,5 % kalsiumkloridia ja 4,8 % vähemmän veden sisältäessä saman verran magnesiumkarbonaattia.
*** Annalen des chemie, 51, 63, (1844).Quebrachoekstraktin tanniiniaineista on osa kylmään veteen liukenevaa. Osa on vaikeampiliukoista ja sisältää m. m. Stähelin ja Hofstetterin mukaan*** flobafeeneiksi nimitettyjä aineita (saks. myös Gerbstoffrote), jotka ovat väriltään tummanpunertavia ja syntyvät lämmön ja paineen vaikutuksesta, siis myös tanniinipitoisia vesiliuoksia keittämällä ja väkevöittämällä.
Edelläesitettyjä ominaisuuksia silmälläpitäen tulee siis, jotta saataisiin paras tulos, käyttää mahdollisimman pientä vesimäärää lämpömäärän ja paineen ollessa edullisimmat. Viimemainituista teimme jo edellä selkoa. Vesimäärän pysyttämiseksi pienenä annetaan saman liuoksen kulkea uuttajasta toiseen viivyttämällä sitä kussakin n. tunnin ajan ja lasketaan sitten 8—12 tunnin kuluttua sarjan viimeisestä aparaatista ulos. Näin monen käsittelyn jälkeen on rouhe melkein vapaa liukoisista parkkialueista sisältäen korkeintaan 0,4 % ja korvataan uudella.
Liuos pumputaan tarkoitukseen sopivilla pumpuilla pyöreisiin saostussammioihin, joissa sen annetaan seista tarpeellisen ajan, muutamissa tehtaissa 4 tuntia, jotta mukana olevat liukenemattomat aineet saostuisivat pohjalle. Sammioita on puolisen tusinaa tai vähemmän sarjassa, suuruudeltaan aina 30,000 litran vetoisiin saakka. Liuos kulkee vuoron perään kussakin, jotta erottaminen olisi mahdollisimman täydellinen. Näihin sammioihin jää kumi, hartsi ja peptiniaineet. Sammioista johdetaan liuos pumppujen avulla edelleen väkevöittäjiin ja on se tällöin 90°Bé. Pohjalle kerääntynyt sakka huuhdellaan pois.
Väkevöittäjinä käytetään useampikertaisia sarja-aparaatteja, usein Kestnerin mallia, samanlaisia kuin sokeriteollisuudessa käytetyt. Ne ovat rakennetut kuparista ja ovat toisinaan pirulla päällystettyjä. Haihdutus tapahtuu niissä alennetussa paineessa. Yläosassa on kondensatiokamari, alaosassa tyhjennysaukko, jota kuitenkin vain käytetään puhdistukseen. Sivussa on tarkastusakkuna, josta voi seurata kiehumista. Sitäpaitsi ovat aparaatit varustetut lämpömittareilla, manometreilla ja näytteenottohanoilla. Sisällä on putkijohto, jossa vesihöyry kiertää. Tavallisesti on lämmityspintana 650—700 kpl. metrin pituisia putkia, läpimitaltaan 0,5 cm. Ensimmäisessä kaksoisaparaatissa nousee liuoksen väkevyys 16—18° Bé, seuraavassa 25—28° Bé ja kestää väkevöittäminen 6—8 tuntia.
Kutakin tällaista paria vastaa vaakumikattila, johon väkevöitty liuos johdetaan saamaan lopullisen konsistenssinsa. Ulkonäöltään ne muistuttavat paljon väkevöittäjiä, mutta on niissä sisällä putkien asettelussa eroa. Väkevöittämiuen vaakutuissa kestää vielä parisen tuntia ja nousee temperatuuri 65°C. Tällöin on ekstrakti puolijähmeätä ja juoksutetaan se kattilan alapäässä olevasta aukosta 50 kilon erissä säkkeihin, joissa se jäähtyessään kovettuu hauraaksi, lasimaiseksi, tummaksi massaksi.
Ekstraktiliuos ei yleensä saostussammioissa täydelleen kirkastu, vaan jää liuokseen vielä melkoinen määrä hartsimaisia aineita, aikaisemmin mainittuja flobafeneja y. m., jotka ovat vaikealiukoisia ja parkitessa kerrostuvat vuodan huokosiin estäen huolineiden tanniinien tunkeutumista sisään ja siten aiheuttaen nahan jäämisen raa’aksi. Ensinnä käytettiin tämän epäkohdan estämiseksi booraksia, joka on kuitenkin, kallista ja pakoitti käyttämään aikalisin liemiä. Lepetit ja Tagliani huomasivat, että alkalisulfiitit muodostavat näiden aineiden kanssa liukoisia yhdistyksiä, kuten ketonit joiden tapaisia flobafenit ovatkin. Rikkidioksidi hajottaa liukenemattomat rautakalsium- y. m. tannaatit, vapauttaen parkkihapon ja hävittäen samalla värin. Rikkihapokkeen, bi- ja hydro-sulfiittien käytölle onkin haettu lukuisia patentteja ja nykyisin käytetään pääasiassa näihin perustuvia menettelyjä. Lämmitetään 25° Bé väkevää vaikealiukoisia osia sisältävää ekstraktiliuosta, johon lisätään 15—25 % natriumbisulfiittia (tai bisulfiitin ja sulfiitin seosta) n. 30° Bé liuoksena n. 100° C, kunnes saadaan haluttu liukenevaisuus. Voidaan myös käyttää pienempää määrää bisulfiittia, mutta silloin on lämmitettävä paineessa.
*) V. Mauno, "Extracto de quebracho" 1914. Väitöskirja, siv. 21.Mainittakoon tässä yhteydessä Meaurion tutkimuksista *), joiden mukaan voitaisiin menestyksellä käyttää vetyä in statu nascendi. Menettelyn aiheuttama tanniinihäviö on mitätön ja täten käsitellyllä ekstraktilla parkitulle nahalle saadaan pehmeä, vaalea väri.
Tunnetuin argentiinalainen ekstraktimerkki on Forestal-yhtiön Kruunu "Corona" (engl. Crown). Englantilaisten saatua sodan aikana täydellisesti käsiinsä ekstraktimarkkinat, ovat nyttemmin saksalaiset uudelleen saaneet jalansijaa ekstraktin valmistajina ja on heidän tärkein merkkinsä "Bestanino" saavuttanut paljon tunnustusta. Tunnettu merkki on myös Rennerin "Ideal". Nämä merkit ovat sulfiitilla käsiteltyjä, kuten edellä on esitetty, ja ovat niin ollen "liukoisia kylmään veteen", kuten kauppatermi kuuluu. Tällaista käsittelyä vailla olevista merkeistä mainittakoon Forestalin "Ordinary " ja Rennerin "Argentina."
Ekstrakteja kansainvälisessä kaupassa myytäessä on tavallisesti hintaperustana parkitsevien aineiden määrä, ja hyvin usein esiintyy erimielisyyksiä sen johdosta, että ostajan ja myyjän teettämät analysit ovat tuloksiltaan erilaisia. Jotta olisi saatu aikaan yhtenäisyyttä ja vältetyksi erimielisyydet, koetettiin aikojen kuluessa eri tavoin päästä yhteisiin sopimuksiin analysoimismenetelmistä, mikä erikoisesti kansainvälisen kaupan menestykselle onkin välttämätön ehto. Monissa kongresseissa on tätä kysymystä käsitelty ja useita päätöksiä tehty, ja vähitellen tultu siihen, että on enää vain kaksi analysoimismenetelmää pääasiassa käytännössä, joskaan asian vaikeudesta riippuen ei sittenkään ole vältytty yhtämittaa esiintyvistä erilaisista analysituloksista. Parkitusainemääräykset ovatkin kvantitativisen analytikan vaikeimpia töitä.
Molemmat analysimenettelyt perustuvat vuotapulverin käyttämiseen, ja on niistä n. s. filtratiometodi Euroopan mantereella yleisesti käytännössä. Se onkin vanhempi niistä, eikä nuorempi n. k. vibratio-menettely ole saavuttanut kansainvälisen konferenssin päätöksestä huolimatta täällä käytäntöä. Sensijaan on se yksinomainen Englannissa ja Yhdysvalloissa. Huomattava on, että sillä saadaan säännöllisesti alempia arvoja kuin edellisellä. Euroopan kauppaa silmälläpitäen tehdään Argentiinassa parkitusanalysit yleensä filtratiomenettelyä käyttämällä.
-Kauko V. Laine.
Ei kommentteja :
Lähetä kommentti