Quali sono i diversi metodi di delignificazione?
La delignificazione è un gruppo di processi industriali in cui la lignina, il legante cellulare naturale nel legno, viene rimossa durante la produzione di pasta di legno. La rimozione della lignina dalle polpe di legno destinate alla fabbricazione della carta è necessaria per garantire luminosità e chiarezza nel prodotto cartaceo. Esistono diversi processi di delignificazione di uso generale, con il processo di Kraft e la delignificazione dell'ossigeno come i più comuni, spesso utilizzati anche in tandem. Il processo Kraft è un sistema di digestione ad alta temperatura e pressione che rompe chimicamente la lignina nella polpa del legno. I processi di rimozione della lignina a base di ossigeno utilizzano l'attivazione dell'ossigeno per rimuovere la lignina e sono spesso utilizzati come fasi supplementari nella fase di lavaggio delle brune del processo Kraft.
Spesso definita "colla per natura", la lignina è un elemento essenziale nella struttura cellulare del legno e delle piante legnose come le erbe. Serve come legante cellulare e facilitatore dell'idratazione nelle piante e rappresenta anche un utile prodotto commerciale quando viene separato durante la lavorazione del legno. La lignina, tuttavia, pone problemi quando si utilizzano fibre di legno per produrre cellulosa per la fabbricazione di carta. Questi includono una colorazione indesiderata che richiede che il legno grezzo sia sottoposto a un processo di delignificazione prima della polpa. I due processi principali utilizzati per rimuovere la lignina dalla polpa del legno sono il processo Kraft e la delignificazione dell'ossigeno.
Il processo di Kraft prevede la lavorazione di legno finemente scheggiato attraverso un sistema di digestione chimica ad alta temperatura e alta pressione. I trucioli di legno vengono introdotti in una soluzione a base di acqua di solfuro di sodio e idrossido di sodio in un recipiente digerente a pressione. Questa soluzione, nota anche come liquore bianco, insieme all'elevata pressione e temperatura nel digestore, dissolve chimicamente la lignina nella soluzione di liquore bianco. Questa soluzione ricca di lignina, o brownstock, viene quindi pompata e sottoposta a un processo di riabilitazione a più stadi che rimuove la lignina e recupera gran parte del liquore bianco originale per il riutilizzo. La delignificazione di Kraft è altamente efficace, rimuovendo circa il 95% della lignina dalla pasta di legno.
La delignificazione dell'ossigeno è un processo di ossidazione che si basa sull'attivazione dell'ossigeno per rimuovere la lignina dalla polpa di legno lavata. Di per sé, il processo dell'ossigeno non è altrettanto efficace della polpa di Kraft, rimuovendo solo circa il 55% della lignina. Tuttavia, viene spesso utilizzato come processo tandem supplementare al metodo Kraft più tradizionale. In questi casi, il processo di ossigenazione si lega durante la fase di lavaggio del brownstock di Kraft.