Blanqueig de Pasta Kraft amb Diòxid de Clor: Procés i Sostenibilitat

Diòxid de Clor: Propietats i Usos en el Blanqueig

El diòxid de clor és un gas molt inestable que es descompon fàcilment i amb risc d'explosió. Només es pot manipular amb seguretat quan es dissol en aigua i en concentració molt baixa. El transport és perillós i car, ja que en diluir-lo, el volum a transportar serà molt gran i la quantitat real és petita. Per això, el diòxid de clor es fabrica allà on ha de ser usat i es guarda en dissolucions per evitar explosions.

La major part de les pastes kraft es blanquegen amb aquest compost per les següents raons:

• Selectivitat: Actua sobre la lignina sense danyar la cel·lulosa i l'hemicel·lulosa.
• Rendiment: Augmenta el rendiment de la pasta i s'aconsegueix una pasta més resistent.
• Blancor: Dona una gran blancor.
• Estabilitat: El blanqueig resultant és molt estable.
• Impacte ambiental: Causa un efecte mediambiental molt menor que altres reactius.

Procés d'Operació del Blanqueig amb Diòxid de Clor

L'operació de blanqueig implica una reacció en calent. Per això, la pasta passa per una cambra de vaporitzat on es mescla el vapor a una temperatura de 70-75ºC i entra en un mesclador on s'afegeix el diòxid. La mescla amb la pasta es porta a la torre de reacció a través d'una tuberia; la seva missió és transportar la pasta i proporcionar un temps de retenció de la mescla que es complementi amb el temps que la mescla passarà a la torre (2-4 hores). A la torre té lloc l'oxidació de la lignina, i després es renta per eliminar restes de lignina i reactius.

Etapes del Blanqueig de Pasta

Com més blancor es vulgui, més etapes calen. No obstant això, això pot tenir conseqüències negatives per a l'economia i per a la pasta, ja que implica molts dispositius que requereixen una gran inversió inicial i despeses de manteniment, a més de pèrdues de fibres en etapes de rentat que baixen el rendiment.

Cada etapa de blanqueig s'identifica amb una lletra:

• C: Cloració
• E: Extracció alcalina
• H: Hipoclorit de sodi
• D: Diòxid de clor
• P: Peròxid
• O: Oxigen

Les etapes de Cloració (C) i Extracció alcalina (E) solen anar juntes, ja que l'extracció alcalina (E) dissol la lignina que el clor ha fet soluble; aquí es realitza la deslignificació. Per a un blanqueig eficaç, un 90% d'aquest es fa en 5 o 6 etapes. Amb menys etapes s'aconsegueix menys blancor, però pot ser acceptable per a alguns tipus de papers.

Les pastes al sulfit són més fàcils de blanquejar que les kraft, i les pastes de fusta frondosa es blanquegen millor que les de fusta resinosa perquè tenen menys resina.

Blanqueig i Impacte Mediambiental

Tot i que el blanqueig es fa amb diòxid de clor, pot generar subproductes organoclorats, que són contaminants. Per minimitzar aquest impacte, s'han desenvolupat tecnologies com:

• Tecnologia ECF (Elementary Chlorine Free): Significa que el procés està lliure de clor elemental.
• Tecnologia TCF (Totally Chlorine Free): Indica que la pasta ha estat blanquejada sense cap tipus de clor.

Altres paràmetres importants en la mesura de l'impacte ambiental són:

• TOCl: Quantitat de compostos orgànics lligats al Cl₂.
• DQO (Demanda Química d'Oxigen) i DBO (Demanda Biològica d'Oxigen): Indicadors de la càrrega orgànica en les aigües residuals.