Kemisk grundlag for papirproduktion:Fra kraftmasse til avanceret blegning og fiberbehandlinger

NA/Photos.com/Getty Images

Papir fremstår simpelt, men dets fremstilling er afhængig af sofistikeret kemi. Ved at omdanne brune træflis til lyse, alsidige ark fremviser papirindustrien en række præcise kemiske reaktioner og fysiske processer.

Kraft Pulping

Træ er primært cellulose bundet af lignin. Kraft-processen fjerner lignin ved at behandle spåner med en blanding af natriumhydroxid og natriumsulfid under høj temperatur og tryk. Det stærkt basale miljø spalter ligninkæder og frigiver cellulosefibre til videre forarbejdning.

Alternative pulpmetoder

Mens Kraft-pulpproduktion dominerer, findes der andre strategier:

• Sur sulfitpulping bruger svovlsyrling og et bisulfitsalt (natrium, magnesium, calcium eller ammonium) til at opløse lignin.
• Neutral sulfit semikemisk pulpdannelse kombinerer natriumsulfit og natriumcarbonat; det fjerner kun en del af ligninet, hvilket nødvendiggør mekanisk makulering efterfølgende.

Blegningskemi

Resterende lignin pletter ofte frugtkødet brunt. Blegning anvender oxidationsmidler, der selektivt oxiderer lignin og samtidig bevarer cellulose. Dette trin er mere præcist end pulpdannelse, som utilsigtet kan beskadige fibre.

Almindelige blegemidler

Industrien er afhængig af flere oxidanter, hver med unikke egenskaber:

• Klor og chlordioxid tilbyder høj selektivitet og fremragende snavsfjernelse.
• Brintoverilte er en kraftfuld, miljøvenlig mulighed.
• Oxygen, ozon og natriumhypochlorit (husholdningsblegemiddel) bidrager også til fjernelse af lignin.

Kemiske behandlinger efter pulpdannelse

Efter pulpdannelse og blegning anvender papirfabrikker yderligere kemiske processer for at skræddersy produktegenskaber:

• Størrelse forbedrer fugtbestandighed.
• Retention kontrollerer additivfordeling under arkdannelse.
• Vådstyrke systemer, såsom polyamido-amin-epichlorhydrin (PAEM-ECH) harpikser, tværbundne cellulosefibre, der forhindrer nedbrydning under våde forhold.

Disse behandlinger, kombineret med fysiske arkdannende operationer, producerer det højkvalitetspapir, vi er afhængige af dagligt.