Was ist am Bleichen von Zellstoff beteiligt?
Als wesentliches Element bei der Herstellung von Papierprodukten ist Bleichpulpe ein mehrstufiger Prozess, bei dem restliches Lignin zerstört oder entfernt wird, um das Endprodukt optisch aufzuhellen. Lignin, eine organische Verbindung, die zur Versteifung der Zellen von Holzpflanzen dient, spielt eine wichtige Rolle in der Farbe des Fruchtfleisches. Beim Bleichen von Zellstoff wird daher Lignin in kleinere Moleküle zerlegt, um eine Helligkeit zu erzielen. Je mehr Lignin im Endprodukt verbleibt, desto wahrscheinlicher wird es im Allgemeinen allmählich gelb, wenn es Luft oder Licht ausgesetzt wird. Der Vorgang der Delignifizierung besteht in der Regel aus mehreren unterschiedlichen Verarbeitungsschritten, da ein einstufiger Bleichprozess wahrscheinlich die Gesamtpulpefestigkeit nachteilig beeinflussen würde.
Es gibt zwei mögliche Ansätze für den chemischen Prozess des Bleichens von Zellstoff. Wenn das Endprodukt einen hohen Zellstoffanteil beibehalten und bis zu 70 Prozent der potenziellen Helligkeit erreichen soll, ist es am besten, das Lignin aufzuspalten, um seine Auswirkungen auf die Zellstofffärbung zu minimieren. Bei einer Helligkeit von 90 Prozent oder mehr und einem gewissen Verlust an Faserqualitäten muss das Lignin fast vollständig entfernt werden. Helligkeit ist definiert als der Grad der Fähigkeit, Licht zu reflektieren. In beiden Verfahren wird das gelöste Lignin zwischen den Verarbeitungsstufen aus der Pulpe ausgewaschen.
Traditionell wurde das übliche Verfahren zum Bleichen von Zellstoff als CEHDED oder CEDED bezeichnet, wobei die Buchstaben die Reihenfolge der Anwendung bestimmter Chemikalien angeben. Das CEHDED-Verfahren umfasste die folgenden Schritte: Chlor (C); alkalische Extraktion (E); Hypochlorat (H); Chlordioxid (D); alkalischere Extraktion (E); und mehr Chlordioxid (D). Für CEDED wurde der Hypochlorat (H) -Schritt entfernt.
Die zum Bleichen von Holzschliff verwendeten Verfahren werden nicht als negativ für die Umwelt angesehen, da die bei diesen Verfahren üblicherweise verwendeten Chemikalien dazu neigen, relativ harmlose Nebenprodukte zu produzieren. Im Gegensatz dazu kann das Bleichen von Zellstoff zu Umweltschäden führen, insbesondere aufgrund der organischen Stoffe, die in benachbarte Gewässer freigesetzt werden. Vor den 1930er Jahren war Haushaltsbleiche oder Natriumhypochlorit das übliche Mittel zum Bleichen von Zellstoff. später war Chlor das Bleichmittel der Wahl. Seit 1990 werden bei der Delignifizierung von Zellstoff häufiger neuere Verfahren eingesetzt, bei denen kein Chlor verwendet wird. Diese Prozesse sind allgemein bekannt als Element Chlorine Free (ECF), das bestimmte Mengen an Chlordioxid enthalten kann, und Totally Chlorine Free (TCF), bei dem anstelle von Chlor Chemikalien wie Wasserstoffperoxid, Sauerstoff oder Ozon verwendet werden.