Kraft Pulping Process

14.2 dizolvarea fabricării pulpei

în prezent, DWP este produs de procesele AS și PHK în fază de vapori, care au fost ambele dezvoltate în anii 1950. în timp ce prima a rămas în mare parte neschimbată din punct de vedere tehnic, a fost adoptată o procedură modernă de gătit cu deplasare la procesul PHK cu abur. Aceste tehnologii de dizolvare a pulpei, Visbatch și VisCBC, combină avantajele tehnologiei de deplasare și prehidrolizei aburului. Acestea se caracterizează prin cerințele lor reduse de energie, timpi scurți de acoperire și o calitate omogenă și ridicată a produselor. Andritz a dezvoltat recent upgrade-uri ale sistemului de gătit pentru adaptarea la funcționarea DWP în digestoare continue, inclusiv un vas de reactor de prehidroliză pentru prehidroliza apei.

tabelul 14.2 prezintă procesele majore de producere a pastei de hârtie și a pastei de dizolvare. Pulpa de hârtie este produsă în principal din procesul de pulpa kraft (Fig. 14.3), în timp ce pulpa de dizolvare este produsă prin metoda AS și prin procesul PHK (Fig. 14.4) și din bumbac linters. Hemicelulozele sunt impurități nedorite în dizolvarea pulpelor și afectează filtrabilitatea celulozei, reacția de xantare în procesul de viscoză și rezistența la viscoză a produselor finale de celuloză. În timpul procesului PHK, cantități mari de hemiceluloze sunt dizolvate în lichidul de prehidroliză (PHL) înainte de pulping. Prehidrolizatul conține următoarele care pot fi transformate în produse valoroase:

tabelul 14.2. Procese majore de producere a pastei de hârtie și a pastei de dizolvare

pastă de hârtie

mai mult de 90% din procesul de pulpa kraft

dizolvarea pulpei

65% prin metoda sulfitului acid

5% prin procesul kraft de prehidroliză

10% din bumbac linters

figura 14.3. Procesul Kraft(pastă de hârtie).

reprodus cu permisiunea V Unixtlimaa (2015); curtoazie Stora Enso; https://mycourses.aalto.fi/…/Dissolving%20pulp%20and%20viscose%20manufacturing_.

figura 14.4. Procesul kraft de prehidroliză.

curtoazie Stora Enso; reprodus cu permisiunea V Unixtlimaa (2015); https://mycourses.aalto.fi/…/Dissolving%20pulp%20and%20viscose%20manufacturing_.

carbohidrați cu catenă scurtă (arabinoză, xiloză, manoză, galactoză, glucoză)

polizaharide (galactomanan, glucuronoxilan)

alți compuși chimici (acid acetic, furfural, compuși fenolici)

ca metodă de producție a pulpei de dizolvare, procesul PHK este caracterizat de obicei cu un randament mai mic al pulpei și costuri mai mari de capital și chimice. Deci, este foarte important să optimizăm fiecare etapă a procesului PHK care afectează dizolvarea purității pulpei, integrarea procesului și eficiența energetică fără a compromite accesibilitatea și reactivitatea celulozei.

DWP este o pastă albită rafinată chimic compusă din peste 90% celuloză pură. La producerea pulpei de dizolvare pentru fabricarea produselor precum carboximetilceluloza, viscoza, pelicula de celuloză și pielea cârnaților, determinarea calității pulpei este esențială. Calitatea pulpei de dizolvare depinde atât de proprietățile materialului lemnos brut, cât și de prelucrarea pulpei. Reactivitatea pulpei de celuloză arată capacitatea sa de a participa la diverse reacții chimice. Cele două grupări hidroxil secundare de pe carbonii doi și trei sunt mai reactive decât gruparea hidroxil primară de pe carbonul șase. Pentru reacțiile de derivatizare, este important de menționat că reacțiile cu grupările hidroxil pe carbonii doi și trei sunt favorabile cinetic, în timp ce substituția pe carbonul șase este mai stabilă termodinamic. Ambele celuloze I și II au fost găsite în pulpă. Celuloza II este mai stabilă termodinamic decât celuloza I, ceea ce poate face ca pulpele de dizolvare cu proporții mari de celuloză II să fie mai rezistente la încălzire decât pulpele cu proporții mari de celuloză I. În ultimii ani, au fost dezvoltate diverse metode inovatoare de pulpare, în principal ca răspuns la considerente de mediu.

materiile prime utilizate pentru producerea pastei de dizolvare sunt prezentate în tabelul 14.3. Linterele de bumbac sunt utilizate în mod obișnuit pentru producerea pulpelor de dizolvare datorită conținutului foarte ridicat de celuloză (>86%). Rasinoase și lemn de esență tare au fost utilizate din cauza cererii crescute și progresele în tehnologii de pulping. Materiile prime din lemn, cum ar fi bambusul, stuful, bagasul, tulpina de porumb, au fost, de asemenea, utilizate pentru producerea pulpelor de dizolvare. Aproximativ 85% din pulpa de dizolvare globală este produsă din lemn de esență moale și lemn de esență tare, în timp ce aproximativ 10% este produsă din bumbac, iar aproximativ 5% este produsă din bambus și alte materiale lignocelulozice (tabelul 14.4). În China, unele proiecte de dizolvare a bambusului au fost finalizate și puse în producție.

tabelul 14.3. Materie primă utilizată pentru fabricarea pulpelor de dizolvare

bumbac linters

rasinoase

foioase

materii prime Nonwood

bambus

stuf

Bagasse

tulpină de porumb

tabelul 14.4. Producția globală de celuloză dizolvată

lemn de esență moale (de exemplu, pin și molid) și lemn de esență tare (de exemplu, fag și eucalipt)-85%

bumbac linters—10%

bambus și alte materiale lignocelulozice— ∼5%

bazat pe Chen și colab., (2016).

diferitele materii prime au caracteristici unice care depind de structura morfologică și compoziția chimică a lignocelulozei. Calitățile materiei prime utilizate și speciile afectează procesul de fabricație și calitatea produsului final al pulpei de dizolvare. În cazul linterelor de bumbac, impuritățile reprezintă mai puțin de 20% din conținutul total și 60% din aceste impurități (de exemplu, coji de semințe, nisip, materii străine etc.) sunt ușor de îndepărtat prin metode fizice chimice și ușoare care provoacă daune minime celulozei native. Produsele celulozice de foarte bună calitate trebuie să aibă un conținut de celuloză de 99% și o greutate moleculară de 7000. Linterele de bumbac sunt considerate cea mai bună materie primă, deoarece au avantajul unei omogenități Mw mai mari în comparație cu alte materii prime.

lemnul este principala materie primă pentru dizolvarea producției de celuloză, dar nu pot fi utilizate toate tipurile de specii de lemn. Chimia lemnului și compoziția trebuie luate în considerare pentru a selecta cel mai adecvat proces de pulping. Unele specii de lemn nu sunt potrivite pentru ca pulping. În procesul AS, fenolii, cum ar fi pinosylvin în lemn de inimă de pin sau taxifolin în brad Douglas, reacționează cu lignina pentru a forma structuri condensate care împiedică delignificarea. De asemenea, taxifolina scade stabilitatea lichiorului de gătit cu sulfit prin transformarea sulfitului în tiosulfat. Prin urmare, speciile de lemn bogate în rășină, cum ar fi pinul și zada, nu sunt potrivite pentru ca pulpa.

bambusul este o materie primă importantă pentru industria celulozei și hârtiei nu numai pentru producția de celuloză de calitate a hârtiei, ci și pentru dizolvarea producției de celuloză. Bambusul aparține familiei ierbii și conține 45% -55% celuloză, 23% -30% lignină, 20% -25% hemiceluloze, 10% -18% extracte totale și 1,5% cenușă. Fibrele sale au o lungime de 1,5-2,5 mm. Structura și compoziția sa (celuloză, hemiceluloză și lignină) sunt similare cu cele găsite la unele specii de lemn de esență tare; cu toate acestea, substanțele minore, cum ar fi extractibile (compuși organici și extractibili în apă) și cenușă, sunt mai abundente în bambus decât în lemn de esență tare. Acești factori prezintă provocări în timpul procesului de pulping, albire și recuperare chimică. Volumul celular de fibre de bambus este mai mic decât cel al lemnului, de exemplu, 40% -70% pentru bambus față de 60% -80% pentru lemn de esență tare și 90% -95% pentru rasinoase. Bambusul are alte dezavantaje care includ impurități ridicate (cenușă și ioni metalici), celuloză cu greutate moleculară mică și vâscozitate intrinsecă și uniformitate slabă. Structurile din fibre de bambus posedă mai multe straturi cu orientări și aranjamente complexe în peretele celular secundar. În schimb, fibrele de lemn au un perete secundar simplu cu trei straturi (straturi exterioare, medii și interioare). Peretele celular mai gros, structura compactă și conținutul mai mare de celule hibride de bambus pot duce la efecte negative în timpul dizolvării fabricării pulpei. Prin urmare, pot fi necesare condiții dure de gătit și albire pentru a face pastă de dizolvare de bună calitate din bambus.

Pulparea este un pas crucial în dizolvarea fabricării pulpei. Metoda tradițională de pulping folosește ca proces. Acest proces se desfășoară în condiții acide în care majoritatea hemicelulozelor și o parte din celuloza cu greutate moleculară mică sunt îndepărtate, ceea ce duce la o pulpă nealbită cu un conținut ridicat de celuloză. În ultimele câteva decenii, procesul de pulping PHK a fost comercializat cu succes pentru fabricarea pulpelor de dizolvare. Contrar condițiilor acide ale pulpării AS, procesul PHK se desfășoară atât cu condiții acide (prehidroliză), cât și alcaline (gătit kraft). În stadiul de prehidroliză, carbohidrații cu lanț scurt, în principal hemicelulozele, sunt hidrolizați prin eliberarea acidului acetic din grupările acetil. Prin urmare, majoritatea hemicelulozelor sunt extrase din așchii înainte de pulpa kraft.

proprietățile majore ale dizolvării pulpelor DIN AS și PHK în ceea ce privește compoziția carbohidraților, distribuția greutății moleculare (MWD), accesibilitatea și reactivitatea sunt diferite, deoarece diferite reacții chimice apar în medii acide sau alcaline. Deoarece pulpele au un conținut mai mic de celuloză, un conținut mai mare de S10/S18, MWD-uri mai largi și o reactivitate mai mare în comparație cu pulpele PHK.

Prehidroliza așchiilor de lemn ajută la slăbirea matricei pulpei și îmbunătățește accesibilitatea ligninei la substanțele chimice de celuloză și albire. Hemicelulozele sunt mai ușor de hidrolizat decât celuloza datorită structurii lor ramificate și gradului scăzut de polimerizare. Procesul PHK pentru producerea pulpei de dizolvare din lemn de esență tare este utilizat comercial. În acest proces, o etapă de prehidroliză este utilizată pentru a extrage majoritatea hemicelulozelor, urmată de pulpa kraft pentru a îndepărta cea mai mare parte a ligninei și o etapă de albire/purificare, care are ca rezultat producerea pulpei de dizolvare cu un conținut ridicat de celuloză (90%). Acest proces care fracționează cele trei componente majore ale lemnului a fost considerat ca bază pentru dezvoltarea unei biorafinării forestiere integrate (IFBR). Recuperarea eficientă din punct de vedere al costurilor/utilizarea cu valoare adăugată a substanțelor organice dizolvate în lichiorul PHL/negru ar adăuga venituri suplimentare fabricii de celuloză. Cu toate acestea, PHK prezintă, de asemenea, unele limitări, cum ar fi creșterea timpului total de producție a pulpei de dizolvare din cauza etapelor suplimentare de prehidroliză (timpul total de reacție de 160-200 min și 240-270 min pentru pulpa kraft convențională și, respectiv, pulpa PHK) și reducerea randamentului pulpei de dizolvare (în medie 38%) comparativ cu 48% pentru pulpa Kraft convențională. Prehidroliza așchiilor de lemn înainte de pulpa kraft poate fi efectuată folosind diferite metode, cum ar fi apa caldă, autohidroliza, mediul acid sau alcalin. Prehidroliza acidă se efectuează de obicei pentru îndepărtarea hemicelulozei prin hidroliză la monosugari. Zaharurile de hemiceluloză sunt considerate în prezent o sursă alternativă de substanțe chimice cu valoare adăugată. Cu toate acestea, prehidroliza acidă poate duce la o serie de efecte corozive nedorite, condensare extensivă a ligninei și randament slab din cauza hidrolizei parțiale, dar nedorite a celulozei. Din motivul de mai sus, autohidroliza apoasă este practicată cel mai frecvent în industria celulozei dizolvate. În timpul autohidrolizei (efectuată la 150-180 C), se formează acid organic (acid acetic) datorită scindării grupărilor acetil (din hemiceluloză) care acționează ca un catalizator pentru hidrolizarea legăturilor glicozidice în hemiceluloză și reducerea pH-ului PHL la aproximativ 4. Hemicelulozele degradate, prezente în principal în forma lor oligomerică, sunt solubilizate în PHL și pot fi ulterior extrase din digestor și utilizate. O cantitate semnificativă de materiale lemnoase este dizolvată în PHL, care conține până la 50% și, respectiv, 10% hemiceluloze și lignină. Hemicelulozele și lignina pot fi separate de PHL; în plus, recuperarea și conversia lor eficientă în produse cu valoare adăugată este un pas către construirea unei biorafinării pe bază de celuloză dizolvată. Numeroase tehnici individuale de separare sau procese combinate în mai multe etape, care includ acidificarea, flocularea, adsorbția, filtrarea cu membrană, extracția și schimbul de ioni, au fost studiate pentru recuperarea organicelor PHL. Producția de pastă de dizolvare necesită o suprafață de recuperare mai mare în comparație cu moara normală de celuloză kraft din cauza randamentului mai mic și a încărcării ridicate la gătit. Porțiunea organică a solidelor uscate la cazanul de recuperare este ușor mai mică în producția de pastă de dizolvare, rezultând o valoare termică mai mică. Valmet are experiența și cea mai largă gamă de tehnologii în furnizarea de echipamente și procese flexibile pentru producerea pulpelor de dizolvare pentru diverse produse finale. Fig. 14.5 arată tipic DP fiberline.

figura 14.5. Tipic DP fiberline.

Curtoazie Andritz; Vehmaa J (2013). Al 6-lea colocviu internațional despre pulpa de eucalipt, 24-27 noiembrie Colonia UY.

hemicelulozele prezente în PHL sunt o sursă valoroasă de zaharuri hexoză și pentoză, care pot fi transformate în produse cu valoare adăugată (tabelul 14.5).

tabelul 14.5. Conversia Hemicelulozelor din lichidul de Prehidroliză în produse cu valoare adăugată

lichior de Prehidroliză

hemiceluloză

xilitol

etanol

aditivi pentru hârtie

Furfural

acizi organici

intermediari chimici

PHK este popular în noile fabrici de celuloză dizolvate datorită avantajelor asociate investiției de capital, funcționării și compatibilității cu mediul. Procesul PHK a reprezentat 56% din producția mondială de celuloză dizolvată (începând cu 2014), în timp ce procesul AS a reprezentat 42%. Pentru sectorul pulpei de dizolvare din Canada, procesul AS a reprezentat încă 64% din capacitatea de producție a pulpei de dizolvare, deși procesul PHK a devenit din ce în ce mai important. În China, procesul PHK reprezintă 78% din capacitatea totală de producție.

A fost discutat un nou proces de dizolvare a pulpei care oferă baza pentru o biorefinerie avansată. Procesul SO2-etanol-apă are potențialul de a înlocui procesul de sulfit acid pentru producerea pulpelor de calitate raională, datorită unei flexibilități mai mari în selectarea sursei de materie primă, a timpilor de gătit substanțial mai mici și a absenței aproape a produselor de degradare a zahărului. O atenție deosebită este acordată evoluțiilor care vizează fracționarea selectivă și cantitativă a pulpelor de hârtie în hemiceluloze și celuloză de cea mai mare puritate. Această țintă a fost atinsă prin procesul IONCEL, unde întreaga fracție de hemiceluloză este dizolvată selectiv într-un lichid ionic în care bazicitatea legăturii H și aciditatea sunt ajustate suficient prin adăugarea unui cosolvent. În același timp, hemiceluloza pură poate fi recuperată prin adăugarea ulterioară a cosolventului, care apoi acționează ca un nonsolvent. Fracțiunea de celuloză pură reziduală poate intra apoi într-un proces lyocell pentru producerea de produse celulozice regenerate.

procesul de albire nu numai că crește luminozitatea pulpei de dizolvare, dar crește și puritatea, reglează vâscozitatea și MWD a celulozei și modifică reactivitatea pulpei de dizolvare pentru a îndeplini cerințele produselor de utilizare finală premium, prin urmare, albirea este un proces critic în timpul dizolvării fabricării pulpei. În prezent, principalele metode utilizate sunt combinația de delignificare a oxigenului (o), delignificare a dioxidului de clor (D0) și strălucire (D1 și D2), albire cu hipoclorit (H) și albire cu peroxid de hidrogen (P). Deși hipocloritul a fost aproape eliminat treptat din albirea pulpei pentru clasele de hârtie din motive de mediu, este încă utilizat în mod obișnuit pentru dizolvarea fabricării pulpei. Hipocloritul poate oxida și degrada celuloza în așa fel încât să-și poată ajusta greutatea moleculară și vâscozitatea pentru a îmbunătăți uniformitatea pulpei.

Fig. 14.6 și 14.7 arată fiberline pentru dizolvarea pulpei folosind înălbirea total fără clor (TCF) și, respectiv, fără clor elementar (ECF).

figura 14.6. Fiberline pentru dizolvarea pulpei, albirea TCF.

Curtoazie Metso; Paul Flickinger, Lari Lammi, Bertil Ernerfeldt (2011). Tappi Peers, Dizolvarea Pulpei, 2 Octombrie 2011.

figura 14.7. Fiberline pentru dizolvarea pulpei, albire ECF.

Curtoazie Metso; Paul Flickinger, Lari Lammi, Bertil Ernerfeldt (2011). Tappi Peers, Dizolvarea Pulpei, 2 Octombrie 2011.

producerea pulpei de dizolvare din linterele de bumbac presupune îndepărtarea fibrelor linterelor, fiind atașate la semințele de bumbac. Acest proces se numește delintering, producând fibre de diferite lungimi. Al doilea Linter tăiat sau fibrele cele mai scurte sunt utilizate ca materie primă chimică. Purificarea se realizează printr-o combinație de tratamente mecanice și chimice cuprinzând un tratament alcalin ușor la temperaturi ridicate pentru îndepărtarea proteinelor, cerurilor, pectinelor și a altor polizaharide și albirea pentru obținerea luminozității necesare. Pulpa de dizolvare cu cea mai mare puritate a celulozei este fabricată din lintere de bumbac purificate și utilizată pentru fabricarea materialelor plastice acetate și a eterilor de celuloză cu vâscozitate ridicată.

unele tipuri speciale de tratamente (posttratări) au fost utilizate pentru îmbunătățirea calității pulpei, în special puritatea și reactivitatea acesteia. Aceste tratamente sunt următoarele:

tratamentul cu substanțe chimice

tratamentul cu enzime

acțiuni mecanice

microunde

combinații ale tratamentelor de mai sus

metodele de posttratare pot fi utilizate înainte și după albire. Multe dintre aceste tratamente au fost utilizate comercial. În plus, aceste posttratări joacă, de asemenea, un rol important în procesul de transformare a pulpei de hârtie în pastă de dizolvare.

Hemicelulozele sunt ușor dizolvate în alcalii, astfel extracția caustică este o modalitate eficientă de a elimina hemicelulozele din fibrele pulpei, în special în pulpele AS. În general, purificarea alcalină se realizează ca CCE. Procesul CCE se desfășoară la 20-40 centi C și 8% -10% hidroxid de sodiu. În CCE, se utilizează temperaturi mai scăzute și concentrații alcaline mai mari. Mecanismul implică umflarea fibrelor și dizolvarea și îndepărtarea hemicelulozelor din fibra interioară în faza în vrac. Consumul alcalin în procesul CCE nu este mult. Conținutul de celuloză al pulpei tratate de CCE poate ajunge la 98% și mai mare.

extracția caustică la cald (HCE) utilizează temperaturi mai ridicate și concentrații alcaline mai mici. HCE se efectuează la 95-135 C și 0,4% -1,5% hidroxid de sodiu. Fibrele nu se umflă suficient din cauza concentrației scăzute de alcali, astfel încât hemiceluloza din peretele adânc al fibrelor nu poate fi îndepărtată mai complet, dar reacțiile chimice ale degradării carbohidraților și oxidările ulterioare au loc la temperaturi ridicate, ceea ce prezintă mai multe dezavantaje, cum ar fi randamente mai mici, vâscozități mai mici ale pulpei și consum suplimentar de substanțe chimice. Este mai dificil să se facă pulpe de dizolvare de înaltă puritate (conținut de celuloză de 96% sau mai mare) prin HCE.

spre deosebire de extracția alcalină, extracția acidă (A) permite dizolvarea unei fracțiuni de hemiceluloze rezistente la alcali. Extracția acidă se efectuează la pH 2,5 până la 3,5 și 95-150 C pentru 1-2, 5 h.hemicelulozele rezistente la alcaline se îndepărtează cu ușurință în aceste condiții și, prin urmare, sunt potrivite pentru tratarea pulpelor PHK. Atât hemicelulozele, cât și cationii metalici sunt îndepărtați. Hemicelulozele din pulpă au scăzut de la 16,27% la 11,08%, ceea ce a reprezentat un 31.Scădere de 9% cu tratamentul acid al unei celuloză Kraft delignificată cu oxigen la pH 3 și 150 C pentru 2 ore.

fibrele pulpei pot fi fracționate în funcție de mărimea lor. Tratamentul de fracționare a fost utilizat în procesul tradițional de fabricare a pulpei în scopul îmbunătățirii luminozității pulpei albite și a proprietăților de rezistență mecanică. Fracționarea fibrelor a fost utilizată pentru îmbunătățirea purității pulpelor de dizolvare. Prin fracționarea unei pulpe de sulfit din lemn de esență moale, fracția cu fibre lungi reținută pe un ecran cu 30 de ochiuri a avut niveluri mai mici de hemiceluloză (9.59%) decât fracția de fibre scurte care a trecut printr-un ecran cu 30 de ochiuri (11,65%). Conținutul de celuloză al fracției de fibre lungi a fost cu aproximativ 2,5% mai mare decât cel al fracției de fibre scurte (91,08% față de 88,53%). Efectele fracționării asupra pulpei de dizolvare a bambusului au arătat că puritatea celulozei poate fi îmbunătățită prin eliminarea amenzilor. Pe măsură ce au fost eliminate mai multe amenzi, puritatea pulpei de dizolvare rezultată a fost mai mare. Pentru o pulpă de bambus decolorată cu îndepărtarea a 14,7% (g/g) din pulpa originală, conținutul de celuloză în proporție de la 94,7% la 96,2% a crescut, conținutul de lignină a scăzut de la 0,86% la 0.63%, iar conținutul de cenușă a scăzut de la 0,89% la 0,41%.

tratamentul cu enzime celulază și hemicelulază poate fi utilizat pentru a modifica pulpele de dizolvare, îmbunătățind proprietățile pulpei, cum ar fi puritatea, vâscozitatea și reactivitatea. Celulaza acționează asupra celulozei amorfe, care se află pe suprafața fibrei și între microfibrili. Acest tratament enzimatic crește umflarea și accesibilitatea fibrei celulozice, ceea ce crește reactivitatea acesteia la derivatizare. Tratamentul unei pulpe de dizolvare a lemnului de esență tare PHK cu celulază a deschis structura și a crescut porozitatea fibrelor, ceea ce a îmbunătățit accesibilitatea și reactivitatea pulpei tratate. Volumul porilor fibrelor a crescut de la 4,79 la 6,74 xqtm3/g, iar reactivitatea Fock s-a îmbunătățit de la 47,67% la 66,02%. În comparație cu celulazele, hemicelulazele (de exemplu, mananaza și xilanaza) sunt utilizate în principal pentru purificarea pulpei.

au fost utilizate anumite metode mecanice—rafinare, frezare și mărunțire—care deschid structura peretelui fibrei și îmbunătățesc pătrunderea substanțelor chimice în fibră. Aceste schimbări pozitive în morfologiile fibrelor sporesc semnificativ reactivitatea fibrelor celulozice. Unele tratamente mecanice pot fi ușor comercializate. Rafinarea mecanică a unei pulpe PHK din lemn de esență tare a dus la o creștere a suprafeței, a dimensiunii porilor și a volumului; aceste modificări au crescut reactivitatea Fock a pulpei rezultate. Rafinarea unui eșantion de pulpă de lemn de esență tare PHK cu 25.000 de rotații într-un rafinator PFI a crescut suprafața specifică de la 0,98 la 1,20 m2/g, a scăzut raportul cristalin de la 1,27 la 1,17 și a crescut reactivitatea Fock de la 49,27% la 58,32%.

complexe metalice precum nitren și cuen au fost aplicate în conversia pastei de hârtie în pastă de dizolvare. Nitrenul, o soluție puternic alcalină constând din tris(2-aminoetil)-amină și hidroxid de nichel (II) într-un raport molar de 1:1, este eficient în extragerea hemicelulozei din pulpa de hârtie. Poate dizolva atât xilanul, cât și celuloza prin legarea coordonativă a grupărilor hidroxil la pozițiile C2 și C3 ale zaharurilor anhidro. Complexarea xilanului este mai favorizată decât celuloza, deoarece xilanul poate fi solubilizat la concentrații mai mici de nitren. Nitrenul este, totuși, ineficient împotriva pulpelor de rasinoase bogate în Glucomanan. Cuen (complex de etilendiamină din cupru) este cunoscut sub numele de solvent de celuloză și poate fi utilizat și pentru purificarea pulpelor de dizolvare. Dar, cuen este mai puțin selectiv în îndepărtarea xilanului, deoarece dizolvă și o parte din celuloză, ceea ce afectează puritatea dorită a pulpei.

legarea hidrogenului în pulpele de dizolvare împiedică pătrunderea și difuzia substanțelor chimice în fibra interioară, ceea ce este important pentru derivatizarea celulozei pulpelor de dizolvare. Există, de asemenea, câteva alte metode în plus față de metodele de mai sus care îmbunătățesc puritatea și/sau reactivitatea celulozei în dizolvarea pulpelor. Aceste metode includ tratamentul cu solvent lichid ionic, tratamentul cu microunde și tratamentul electronic cu radiații. Dar aceste tratamente nu au fost încă puse în uz comercial. Cercetări recente au demonstrat că noile metode de tratament, cum ar fi extracția caustică modificată, extracția acidă, tratamentul mecanic și tratamentul enzimatic, sunt foarte eficiente în îmbunătățirea calității pulpelor de dizolvare.

utilizarea speciilor netradiționale de lemn și nonwood cu creștere rapidă pentru producerea pulpei dizolvate a crescut semnificativ în ultimii ani. Trema orientalis a fost utilizat pentru producerea pulpei de dizolvare pe bază de PHK. S-au folosit și bastoane de iută și tulpini de porumb. Pulpa de hârtie Nonwood din in, cânepă și sisal a fost modernizată la dizolvarea pulpei, folosind tratamente cu enzime și alcaline pentru îndepărtarea selectivă a hemicelulozei. Datorită concentrațiilor scăzute de hemiceluloză și alte substanțe organice (acizi acetici, furfural și lignină) în PHL, recuperarea și utilizarea lor se dovedesc a fi provocatoare. Tratamentul Laccase a fost utilizat pentru îmbunătățirea filtrabilității membranei în timpul nanofiltrării PHL pentru recuperarea produsului. Cercetările și dezvoltarea recentă s-au concentrat, de asemenea, pe îmbunătățirea proprietăților pulpei de dizolvare.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.