Jakie są różne metody delignifikacji?

Delignifikacja to grupa procesów przemysłowych, w których podczas produkcji pulpy drzewnej usuwana jest lignina, naturalny komórkowy środek wiążący w drewnie. Usunięcie ligniny z pulpy drzewnej przeznaczonej do produkcji papieru jest niezbędne dla zapewnienia jasności i przejrzystości produktu papierniczego. W powszechnym użyciu jest kilka procesów delignifikacji, przy czym proces Krafta i delignifikacja tlenowa są najpowszechniejsze, często nawet stosowane w tandemie. Proces Kraft to wysokotemperaturowy i ciśnieniowy system mineralizacji, który chemicznie rozkłada ligninę w pulpie drzewnej. Procesy usuwania ligniny na bazie tlenu wykorzystują aktywację tlenu do usuwania ligniny i są często stosowane jako etapy uzupełniające na etapie płukania surowca brunatnego w procesie Krafta.

Często nazywana „klejem natury”, lignina jest niezbędnym elementem struktury komórkowej drewna i roślin drzewiastych, takich jak trawy. Służy jako spoiwo komórkowe i środek ułatwiający nawodnienie w roślinach, a także stanowi użyteczny produkt handlowy po oddzieleniu podczas obróbki drewna. Lignina stwarza jednak problemy, gdy do produkcji mas włóknistych do wytwarzania papieru stosuje się włókna drzewne. Obejmują one niepożądane zabarwienie, które wymaga poddania surowego drewna procesowi delignifikacji przed roztwarzaniem. Dwa podstawowe procesy stosowane do usuwania ligniny z pulpy drzewnej to proces Krafta i delignifikacja tlenowa.

Proces Kraft obejmuje przepuszczanie drobno zrębków drewna przez wysokotemperaturowy, wysokociśnieniowy system rozkładu chemicznego. Zrębki drzewne są wprowadzane do wodnego roztworu siarczku sodu i wodorotlenku sodu w ogrzewanym zbiorniku ciśnieniowym. Ten roztwór, znany również jako ług biały, wraz z wysokim ciśnieniem i temperaturą w komorze fermentacyjnej, chemicznie rozpuszcza ligninę w roztworze ługu białego. Ten bogaty w ligninę roztwór lub materiał brunatny jest następnie odpompowywany i poddawany wieloetapowemu procesowi rehabilitacji, który usuwa ligninę i odzyskuje znaczną część oryginalnego białego ługu do ponownego użycia. Delignifikacja metodą Krafta jest bardzo skuteczna, usuwając około 95% ligniny w miazdze drzewnej.

Delignifikacja tlenowa to proces utleniania, który polega na aktywacji tlenu w celu usunięcia ligniny z umytej pulpy drzewnej. Sam proces tlenowy nie jest tak skuteczny jak roztwarzanie Kraft, usuwając tylko około 55% ligniny. Jest jednak często stosowany jako uzupełniający proces tandemowy w stosunku do bardziej tradycyjnej metody Krafta. W takich przypadkach proces natleniania jest związany z fazą prania Kraft Brownstock.