Kağıt Üretiminde Kullanılan Bazı Kimyasal Reaksiyonlar Nelerdir?

Kağıt sıradan ve basit bir ürün gibi görünebilir, ancak üretimi aslında çoğu tüketicinin muhtemelen tahmin ettiğinden daha karmaşıktır. Bunun önemli bir nedeni kağıt yapımının kimyasıdır. Kağıt endüstrisinde kullanılan kimyasallar, bir dizi reaksiyon ve fiziksel süreçle, kahverengi talaşları elinizde tutabileceğiniz parlak beyaz bir tabakaya dönüştürür. İlgili anahtar kimyasal reaksiyonlardan ikisi ağartma ve Kraft işlemidir.

Ahşap, esas olarak selüloz adı verilen bir polimerden oluşan karmaşık bir karışımdır. Ahşaptaki selüloz lifleri, lignin adı verilen başka bir polimer ile birbirine bağlanır. Kağıt üreticileri, odun hamurundan lignini çıkarmalıdır. Bunu başarmak için endüstride kullanılan ana kimyasal reaksiyonlardan biri, ahşabın kullanıldığı Kraft işlemidir. çipler, yüksek sıcaklıkta su içinde bir sodyum hidroksit ve sodyum sülfür karışımı ile birleştirilir ve basınç. Bu oldukça bazik koşullar altında, negatif yüklü sülfür iyonları lignin ile reaksiyona girer. onları daha küçük alt birimlere ayırmak için polimer zincirleri, böylece selüloz lifleri serbest bırakılır. daha fazla kullanım.

Kraft hamurlaştırma açık ara en popüler süreç olmasına rağmen, bazı üreticiler lignini uzaklaştırmak için başka yaklaşımlar kullanır. Böyle bir alternatif asit sülfit hamurlaştırmadır, burada sülfürlü asit ve sodyum karışımı, sudaki magnezyum, kalsiyum veya amonyum bisülfit, selülozu serbest bırakmak için lignini çözer lifler. Kraft hamurlaştırmada olduğu gibi, yüksek sıcaklıklar ve basınçlar gereklidir. Yine başka bir alternatif, talaşların suda sodyum sülfit ve sodyum karbonat karışımı ile karıştırıldığı ve pişirildiği nötr sülfit yarı kimyasal hamurlaştırmadır. Diğerlerinden farklı olarak, bu işlem ligninin sadece bir kısmını uzaklaştırır, bu nedenle hamurlaştırmadan sonra kalan polimerin bir kısmını çıkarmak için talaşların mekanik olarak parçalanması gerekir.

Üreticinin hamurlaştırma için hangi işlemi seçtiği önemli değil, ligninin bir kısmı hala bozulmadan kalır ve bu kalan lignin genellikle hamura kahverengi bir renk verir. Üreticiler bu artık lignini uzaklaştırır ve posayı ağartma adı verilen başka bir kimyasal işlemle beyaza çevirir. Bu süreçte, bir oksitleyici ajan - ya oksijen atomları ekleyerek ya da elektronları çıkararak lignini oksitleyen bir kimyasal - kalan lignini yok etmek için odun hamuru ile birleştirilir. Ağartma, hamurlaştırmadan daha seçici olma eğilimindedir; Selülozun küçük bir kısmını da yok eden hamurlaştırmanın aksine, ağartma esas olarak lignini ortadan kaldırır.

Yaygın ağartma kimyasalları, ev tipi ağartıcıdaki aktif bileşen olan klor, klor dioksit, oksijen, hidrojen peroksit, ozon ve sodyum hipoklorit içerir. Her reaksiyonun mekanizması farklı olsa da bunların hepsi hamurdaki lignini oksitleyecek oksitleyici maddelerdir. Klor, klor dioksit ve hidrojen peroksit bu ajanların en seçici olanlarıdır, yani selüloz ve karışımın diğer arzu edilen kısımları ile reaksiyona girme eğilimleri daha azdır. Lignin, klor, klor dioksit ve sodyum hipokloriti uzaklaştırma yeteneklerinin yanı sıra, aynı zamanda Üreticiler için bir başka önemli faktör olan kir parçacıklarını giderme yeteneklerinde üstündür. düşünmek.

Hamur haline getirildikten ve ağartıldıktan sonra, hamur, bir tabaka haline getirmek için kimyasal işlemlerden ziyade fiziksel işlemlerle değiştirecek bir dizi makineye beslenir. Üreticiler, ürünlerinin ne tür özelliklere sahip olmasını istediklerine bağlı olarak, boyutlandırma adı verilen çok çeşitli başka kimyasal reaksiyonlar kullanırlar. nem direnci veren, daha küçük lifleri bağlayan veya ürünü değiştiren, böylece parçalanma olasılığını azaltan tutma ve ıslak mukavemet işlemleri ıslakken. Tipik olarak bu işlemler, bitmiş üründeki selüloz liflerine bağlanacak çeşitli polimerlerden birini içerir. Örneğin, ıslak mukavemetli işlemler tipik olarak selüloz liflerini aşağıdakilerle birleştirir. liflerle reaksiyona girerek onları çapraz bağlayan poliamido-amin-epiklorohidrin reçineleri suda dağılması muhtemeldir.