Kādas ir dažādas delignifikācijas metodes?

Delignifikācija ir rūpniecisku procesu grupa, kurā koksnes celulozes ražošanas laikā tiek noņemts koksnes dabīgais šūnu saistviela lignīns. Lignīna atdalīšana no papīra ražošanai paredzētās koksnes masas ir nepieciešama, lai nodrošinātu papīra izstrādājuma spilgtumu un dzidrumu. Vispārīgi tiek izmantoti vairāki delignifikācijas procesi, no kuriem visizplatītākais ir Kraft process un skābekļa delignifikācija, ko bieži izmanto pat vienlaikus. Kraft process ir augstas temperatūras un spiediena fermentācijas sistēma, kas ķīmiski sadala koksnes celulozes lignīnu. Lignīna atdalīšanas procesos, kuru pamatā ir skābekli, tiek izmantota skābekļa aktivācija, lai noņemtu lignīnu, un tos bieži izmanto kā papildu soļus Kraft procesa Brownstock mazgāšanas posmā.

Lignīns, ko bieži dēvē par “dabas līmi”, ir būtisks koksnes un kokaugu, piemēram, zāles, šūnu struktūras elements. Tas kalpo kā šūnu saistviela un hidratācijas veicinātājs augos, kā arī ir noderīgs komerciāls produkts, ja tas tiek atdalīts koksnes apstrādes laikā. Tomēr lignīns rada problēmas, ja koksnes šķiedras izmanto celulozes ražošanai papīra ražošanai. Tie ietver nevēlamu krāsojumu, kura dēļ neapstrādāta koksne pirms celulozes atdalīšanas ir jāpakļauj atlignifikācijas procesam. Divi primārie procesi, ko izmanto lignīna noņemšanai no koksnes masas, ir Kraft process un skābekļa delignifikācija.

Kraft process ietver smalki šķeldotas koksnes darbināšanu caur augstas temperatūras, augsta spiediena ķīmiskās fermentācijas sistēmu. Koksnes skaidas tiek ievadītas nātrija sulfīda un nātrija hidroksīda šķīdumā uz ūdens bāzes karsētā spiediena bioreaktora traukā. Šis šķīdums, kas pazīstams arī kā baltais šķidrums, kopā ar augsto spiedienu un temperatūru bioreaktorā ķīmiski izšķīdina lignīnu baltā atsārma šķīdumā. Šis ar lignīnu bagātais šķīdums jeb brūnais šķīdums pēc tam tiek atsūknēts un pakļauts daudzpakāpju rehabilitācijas procesam, kas atdala lignīnu un atgūst lielu daļu sākotnējā baltā atsārma atkārtotai lietošanai. Krafta lignifikācija ir ļoti efektīva, atdalot aptuveni 95% no koksnes celulozes lignīna.

Skābekļa delignifikācija ir oksidācijas process, kas balstās uz skābekļa aktivāciju, lai noņemtu lignīnu no mazgātas koksnes masas. Skābekļa process pats par sevi nav tik efektīvs kā Kraft celulozes iegūšana, atdalot tikai aptuveni 55% lignīna. Tomēr to bieži izmanto kā papildu tandēma procesu tradicionālākai Kraft metodei. Šajos gadījumos skābekļa padeves process notiek Kraft Brownstock mazgāšanas fāzē.