Uporaba H2O2 v papirni industriji

Poraba H2O2 na področju celulozne in papirne industrije se je v zadnjih desetletjih močno povečala. Razlogi za to so zniževanje stroškov proizvodnje, izboljšanje kakovosti papirja, zvišanje izkoristka lesne mase pa tudi ekološka prizadevanja za odpravo klorovih spojin v postopkih beljenja celuloze ter njihova zamenjava z okolju prijaznimi belili.

V celulozni in papirni industriji se vodikov peroksid uporablja na treh področjih, in sicer za delignifikacijo in beljenje celuloze, za beljenje lesovine (pulpe visokega izkoristka) in za recikliranje starega papirja (deinking).

  • Beljenje celuloze
  • Beljenje lesovine
  • Recikliranje odpadnega papirja – Deinking

Beljenje celuloze

Zaradi negativnih ekoloških vplivov, ki jih ima uporaba klora v procesih beljenja celuloze (klor tvori z razkrojnimi lignina okolju neprijazne klorove spojine: poliklorirane dibenzodioksine in poliklorirane dibenzofurane, uvrščene na seznam snovi, ki povzročajo mutagenost in rakotvornost), se že dalj časa pojavljajo prizadevanja po njegovi delni ali popolni zamenjavi.

Ekološko sporne postopke beljenja s klorovimi belilci v stopnji CEH (C – beljenje s klorom, E – alkalna ekstrakcija, H – beljenje s hipokloritom) zamenjuje postopek beljenja s snovmi na osnovi kisika. Preusmeritev papirne industrije na uporabo kisikovih belilcev spodbuja tudi zakonodaja, ki natančno opredeljuje dovoljene mejne vrednosti AOX v odpadni vodi, ki nastane pri proizvodnji celuloze.

Danes se na tržišču pojavljata dve obliki celuloze, in sicer ECF-celuloza, ki še vsebuje določeno količino klorovih organskih spojin (“Clor arm” celuloza), in celuloza TCF, ki je povsem brez klora (“Clor frei” celuloza). Tako se na papirnih izdelkih že pojavljajo oznake Clor frei, kar pomeni, da gre za popolnoma brezklorno beljeno celulozo. To pa seveda vpliva tudi na izbiro pri kupcih.

Beljenje lesovine

Do leta 1962 so v svetu proizvajali lesovino le v brusilnikih (SGW-pulpa), danes pa predstavlja ta vrsta lesovine manj kot polovico svetovne proizvodnje lesovine. Nadomeščati so jo začele TGW lesovina, RMP-lesovina (rafinirana mehanična pulpa), TMP-lesovina (termomehanična pulpa) in CTMP-lesovina (kemotermo mehanična pulpa), za katero napovedujejo, da bo lesovina 21. stoletja. Termična in kemotermična lesovina se po svojih mehanskih lastnostih približujeta celulozi (kemični pulpi) in sta jo v mnogih izdelkih začeli nadomeščati.

Sedanje svetovne usmeritve so naklonjene proizvodnji teh specialnih sestavin lesne mase visokega dobitka, ki pa se morajo približati celulozi ne samo po mehanskih lastnostih, temveč tudi po belini. H2O2 je pri beljenju lesovine danes nepogrešljiv, saj se z njegovo uporabo dosegajo visoke stopnje beline, boljša pa je tudi stabilnost beline.

Recikliranje odpadnega papirja – deinking

Recikliranje starega papirja v papirni industriji je povsod po svetu v porastu, in sicer tako zaradi prihrankov lesa, vode in energije kot tudi zaradi zaščite okolja.

Pri deinkingu potekajo naslednje stopnje: ločitev črnila od vlaken, pretvorba odstranjenega črnila v obliko, ki je najlažje odstranljiva, in beljenje vlaken. Tudi na tem področju H2O2 vse bolj prevladuje. Obstajajo tudi kombinirani postopki beljenja s H2O2.

 Uporaba H2O2 v tekstilni industriji

Področje porabe H2O2 v tekstilni industriji je v fazi upadanja. H2O2 se ob popolnem beljenju uporablja kot predstopnja barvanja in za oksidacijo reduktivnih barvil pri barvanju. Za čisto bele tkanine in prejo ponekod še uporabljajo kombinirano beljenje: hipoklorit v fazi predbeljenja in nato peroksid za antikloriranje, porumenitev in beljenje. V večini podjetij pa čisto bele tkanine dobijo le z alkalnim izkuhavanjem, vročim peroksidnim beljenjem, ki ga po potrebi tudi ponovijo, in z dodatkom optičnih belilcev.

Belijo se preja, predena, pletivo in tkanine predvsem iz bombaža, manj viskoza ter nekaj mešanice bombaž/poliester. Tudi v prihodnosti tekstilci napovedujejo prednost predvsem bombažu, manj pa regeneriranim in umetnim vlaknom.

Kombinirano beljenje hipokloritno in peroksidno je prisotno le še v manjšem obsegu. Prehod v samo peroksidno beljenje zahteva primerno izbiro optičnega belilca in organskega stabilizatorja. Namesto hipoklorita so v svetu uvedli kombinirano PAA (peroksiocetna kislina) – H2O2 beljenje.