Blanqueig de la Pasta de Paper: Procés, Objectius i Química

Què és el Blanqueig de la Pasta de Paper?

Per obtenir una pasta crua que s'utilitza per fer paper blanc de qualitat, és imprescindible el procés de blanqueig. Les fibres crues són naturalment marrons perquè contenen lignina i, de vegades, també resina.

El blanqueig és un conjunt d'operacions mitjançant les quals s'eliminen els productes colorants de la pasta de paper. L'objectiu principal és eliminar la lignina o fer que perdi la capacitat d'absorbir color.

Durant la cocció s'ataca la lignina, i el blanqueig reforça aquesta acció. No obstant això, encara queda lignina a les parets de les fibres, la qual és molt difícil d'eliminar. Per això, la pasta es torna a barrejar amb productes químics, els quals reaccionen amb la lignina, la resina, la cel·lulosa i l'hemicel·lulosa. Aquesta reacció pot danyar la cel·lulosa i l'hemicel·lulosa, cosa que pot provocar fibres amb pèrdues de flexibilitat i resistència.

Objectius Clau del Procés de Blanqueig

• Obtenir pasta blanca sense danyar la cel·lulosa.
• Ajustar la viscositat de la pasta (una viscositat alta implica que el fluid oposa resistència).
• Eliminar la resina.

Fases del Blanqueig i Equipament

En cada fase s'utilitzen diferents productes químics. Alguns reactius són àcids i altres alcalins, per la qual cosa no s'han de barrejar. Quan la pasta surt de cada fase, s'ha de rentar per eliminar els residus dels reactius i els productes que s'han format.

Els elements principals de les fases són:

• Torre de reacció: On es duu a terme el blanqueig químic.
• Filtre de rentat: S'utilitza per espessir i rentar la pasta.
• Bomba: Per impulsar la pasta a la següent fase del procés.

Segona Fase: Extracció Alcalina (E)

En aquesta fase s'eliminen fragments de lignina mitjançant la solubilització, és a dir, en hidròxid de sodi (NaOH). Es realitza en calent, entre 60 i 80 ºC, escalfant la pasta amb vapor en un mesclador on s'afegeix la sosa.

Després, la pasta passa a la torre de reacció i, posteriorment, a un rentador per eliminar les restes de lignina. Es forma àcid clorhídric (HCl).

Si en acabar la fase no s'ha realitzat un rentat, els reactius es neutralitzarien i caldria més sosa per fer-ho bé. Al final d'aquesta fase, la pasta resultant és de color marró clar.

Quarta Fase: Diòxid de Clor (D)

Seguretat i Manipulació del Diòxid de Clor

El diòxid de clor és un gas molt inestable que es descompon fàcilment i amb risc d'explosió. Només es pot manipular amb seguretat quan es dissol en aigua i en concentració molt baixa.

El transport és perillós i car, ja que en diluir-lo, el volum a transportar serà molt gran i la quantitat real de producte és petita. Per això, el diòxid de clor es fabrica allà on ha de ser usat i es guarda en dissolucions per evitar explosions.

Avantatges del Diòxid de Clor en el Blanqueig Kraft

La major part de les pastes kraft es blanquegen amb aquest compost per:

• Selectivitat: Actua sobre la lignina sense danyar la cel·lulosa i l'hemicel·lulosa.
• Augmenta el rendiment de la pasta i s'aconsegueix una pasta més resistent.
• Dona una gran blancor.
• El blanqueig és molt estable.
• Causa un efecte mediambiental molt menor que altres reactius.

Operació amb Diòxid de Clor

La reacció es fa en calent. Per això, la pasta passa per una cambra de vaporització on es mescla el vapor a una temperatura de 70-75 ºC i entra en un mesclador on s'afegeix el diòxid.

La mescla amb la pasta es transporta a la torre de reacció a través d'una canonada. La seva missió és transportar la pasta i proporcionar un temps de retenció de la mescla que es complementi amb el temps que la mescla passarà a la torre (2-4 hores).

A la torre té lloc l'oxidació de la lignina. Després, la pasta es renta per eliminar restes de lignina i reactius.