Chlornan sodný v papírenském průmyslu

Papírenský průmysl

Papírenský průmysl se neustále rozvíjí a bezpochyby dnes stojí před zcela odlišnými výzvami, než řekněme před 30 lety. Papírenský a lesní průmysl se však jako celek rozvíjí pomaleji než dříve, protože jiné produkty vyplňují prostor, který zanechal zmenšující se trh grafického papíru. Poptávka po obalech roste na celém světě, stejně tak jako poptávka po hygienických papírech a po buničině pro hygienické výrobky.

Dvěma největšími výrobci papíru na světě jsou Čína a Spojené státy. Čína je skutečnou velmocí. Z roku na rok je podíl čínské výroby na globálním trhu stále výraznější. Nárůst výroby v tomto oboru byl v posledních letech zaznamenán také v Japonsku, Brazílii a Rusku. Klesající tendenci naopak zaznamenáváme v případě Indie, Jižní Koreje či Kanady. V Polsku je výroba soustředěna hlavně ve městech Kostrzyn, Kielce, Szczecin či Świecie. Tuzemský trh je uznáván za silně monopolizovaný. Hlavní výrobci vytvářejí dokonce až do 6000 tun papíru ročně. Panující tendence jsou obdobné jako v případě mezinárodního trhu. V posledních letech byl zaznamenán v porovnání s předešlými lety v rámci celkové produkce až 6 % růst podílu balícího papíru.

Protože papír je možné klasifikovat jako obnovitelnou surovinu, má zpětné druhotné získání této suroviny v papírenském průmyslu klíčový význam. Papír a papírová lepenka tvoří téměř 20 % globálních komunálních odpadů, ale zaznamenáváme u nich také jeden z nejvyšších koeficientů recyklace mezi všemi odpady. V zemích Evropské unie je získáváno zpět cca 70 % makulatury. Polsko je na tom bohužel mnohem hůře – v naší zemi získáváme zpět průměrně 42 % makulatury. Není pochyb o tom, že v dnešním světě je selektivní sběr makulatury absolutní nutností. Recyklace umožňuje šetřit energie, snižovat znečišťování vod a vzduchu a také pomáhá chránit miliardy stromů před jejich vykácením.

Bělení celulózové buničiny v procesu výroby papíru

Jak se vyrábí papír? Samotná technologie je překvapivě velmi komplikovaná a vyžaduje mnoho znalostí a odbornost. Papír se vyrábí z odpovídajícím způsobem připravené buničiny vzniklé z rostlinných vláken rozpuštěných ve vodě. Taková příprava buničiny často probíhá chemickými metodami a je při ní využíván louh (koncentrovaný vodní roztok hydroxidu sodného) nebo hydroxid sodný. V průmyslu je populární tzv. proces Kraft, jehož účelem je odstranění ligninu spojujícího vlákna. Další etapou zpracování vláknité hmoty je flotace a bělení.

Bělení spočívá v použití odpovídajících chemikálií za účelem zvýšení bělosti buničiny. Tento proces je používán, jestliže se od konečného produktu očekává vysoká čistota a odolnost vůči žloutnutí. Pro tyto účely je často používán chlornan sodný. Jiným jeho využitím v celulózovém a papírenském průmyslu je také výroba karbometylcelulózy (CMC) z pilin.

Bělící vlastnosti chlornanu sodného

Existují dva druhy bělících chlornanů v celulózovém a papírenském průmyslu: chlornan sodný a chlornan vápenatý. Avšak ten první je rozhodně častěji využíván. Obecně lze říci, že tato etapa následuje po chlorování a alkalické extrakci. Může se jednat o proces s jednou nebo více etapami. Metoda bělení s pomocí chlornanu sodného je jednou z nejstarších metod bělení. Toto bělidlo oxiduje několik chromoforních skupin ligninu a díky tomu odbarvuje. Navíc rozpouští přírodní barviva a jiná znečištění. Je nutné mít na paměti, že se nejedná o selektivní typ bělidla. Útočí nejen na ligninu, ale také na celulózu, zvláště v situaci, pokud reakce není odpovídajícím způsobem kontrolována.

Účinnost bělení pomocí chlornanu sodného závisí na následujících faktorech:

• pH – nejlepší je udržovat pH v počáteční fázi na hodnotách mezi 9 a 11. V průběhu procesu pH klesá v důsledku vzniku organické kyseliny a kysličníku uhličitého a jeho hodnota obvykle nepřekračuje 7. Snížení pH způsobuje rozpad vláken celulózy. Může zvýšit rovněž i spotřebu bělidla. Na druhou stranu pak udržování vysokého pH na počátku procesu může vážně ovlivnit počáteční rychlost reakce;

• čas procesu – důležitý faktor bělení s využitím chlornanu sodného. Ideální podmínky pro tuto etapu jsou 1-4 hodiny. Kratší čas ovlivňuje bělící efekt, pokud je čas příliš dlouhý, může docházet k rozkladu vlákna. Příliš dlouhé bělení má vždy negativní důsledky;

• teplota – spotřeba bělidla roste, pokud se nekontroluje odpovídajícím způsobem teplota. Vysoká teplota rozkládá celulózová vlákna, ale urychluje reakci a snižuje spotřebu. Optimální teplota závisí na několika faktorech, jako je konzistence dužiny, pH a poměr bělení;

• charakter dužiny – jedná se rovněž o faktor významně odpovědný za schopnost bělení chlornanem sodným. Drť z měkkého dřeva je poměrně těžká pro bělení v porovnání s dřevem tvrdým. Dalším aspektem je čerstvost paliva, čím čerstvější tím je bělení snadnější.

Jiné bělící prostředky

Chlornan sodný je často voleným bělícím přípravkem. Jsou ale používány i jiné chemické přípravky:

• louh sodný (koncentrovaný vodní roztok hydroxidu sodného),
• kyselina chloroctová,
• kyslík,
• oxid chloričitý,
• peroxid vodíku.

Různé chemické látky používané při procesu bělení dužiny mají své klady a zápory. Například kyslík je levný, ale je nutné jej používat ve velkém množství a s využitím drahého zařízení. Oxid chloričitý zajistí vysokou světlost bez poškození celulózové buničiny, ale je nutné jej vyrábět na daném místě v podniku na výrobu celulózy a papíru. Peroxid vodíku se velmi snadno používá, ale je dosti drahý. Jedná se o výjimečnou sloučeninu a může být používán jako chemický prostředek konzervující ligninu nebo rozkládající ligninu, v závislosti na podmínkách procesu.

Chlornan sodný v nabídce Skupiny PCC

Grupa PCC nabízí širokou škálu látek nezbytných v celulózovém a papírenském průmyslu. Jsou mezi nimi alkálie, prostředky k odstraňování pěny, dispergační činidla, antielektrostatika či změkčovadla. Jedním z nich je chlornan sodný GREENLINE s číslem CAS 7681-52-9. Je znám rovněž pod názvem chlorečnan sodný nebo sodíková sůl kyseliny chlorné. Produkt je dostupný výhradně v kapalném stavu.

Chlornan sodný je zástupcem anorganických chemických sloučenin. Vzniká během procesu nasycení chlórem vodního roztoku hydroxidu sodného. Ve volném stavu je tato sloučenina nestabilní, má lehce žlutou barvu, kterou někteří definují jako slámově žlutou. Jeho charakteristickou vlastností je ostrý zápach chlóru). Kromě oxidačních vlastností zabíjí bakterie a působí antisepticky. Má vysoký obsah aktivního chlóru, na úrovni min. 150 g/l. Energie využívaná ve výrobní technologii pochází z obnovitelných zdrojů, díky čemuž dochází k redukci uhlíkové stopy.

Chlornan sodný má kromě využití v papírenském průmyslu také mnoho dalších, neméně důležitých funkcí. Příklady využití chlornanu sodného vyráběného ve Skupině PCC:

• v lékařství, jako přípravek proti bakteriím a virům,
• přípravek k dezinfekci vody v bazénech,
• přípravek pro rozpouštění sanitárních a technických usazenin,
• ve stomatologii jako antiseptikum,
• k výrobě modifikovaného potravinářského škrobu v potravinářském a farmaceutickém průmyslu.

Zveme Vás k seznámení se s nabídkou Chlornanu sodného od Skupiny PCC, která je dostupná na Produktovém portálu.

Komerční sdělení