Fabricacion Celulosa

CELULOSA ARAUCO

De todas las etapas que tiene el largo proceso de fabricación de la celulosa ninguno es tan importante como el blanqueo, ya que debido a la lignina la sustancia que mantiene unidas a las fibras de madera la pasta puede presentar un color amarillento o café, más intenso según el porcentaje de lignina presente.

Si bien la celulosa puede usarse cruda y sin blanquear para fabricar papeles altamente resistentes como el liner y productos de embalaje para los cuales se utiliza exclusivamente madera de fibra larga de pino cuando se la utiliza para fabricar papel de impresión, tissue, fotográfico, entre otros. La pasta debe ser blanqueada. Lo que determina el blanqueo el índice Kappa, que consiste en usar permanganato de potasio (KMnO4) sobre la pasta para determinar la cantidad de lignina residual (1,1 a 1,8%), dependiendo de la especie.; los valores obtenidos para eucalipto pueden variar entre 18 y 21 y para pino entre 27 y 30.Mientras más alto es el IK, más se necesita blanquear el producto.

El propósito del proceso de blanqueo es cumplir ciertos criterios de calidad, asociados al nivel y estabilidad de la blancura, limpieza y propiedades de resistencia de la celulosa producida. Este proceso se lleva a cabo para cubrir la demanda de consumidores que quieren papeles blancos para múltiples usos, desde los productos de impresión y escritura, hasta productos de embalajes y papeles higiénicos, entre otros.

El proceso de remoción de la lignina de las astillas de madera se puede llevar a cabo transformando su estructura molecular con diferentes tipos de pulpaje, que tienen rendimientos distintos y generan pulpas de diversas propiedades y calidades. El más utilizado es el pulpaje químico, también llamado sulfato o método Kraft, en el que se remueven casi totalmente la lignina y todos los compuestos no-celulósicos, obteniéndose una pulpa de intensa blancura.

El método Kraft consiste en introducir la madera en digestores a alta temperatura (170º C para el caso del pino, y 166º C en eucalipto), donde mediante el uso de una mezcla de hidróxido, carbonato, sulfato y sulfuro de sodio se disuelve la lignina y se producen mercaptanos, substancias orgánicas azufradas de olor muy desagradable. Luego se separa la fibra del líquido que contiene sales orgánicas de sodio y que constituye el licor negro, que se lleva a la caldera recuperadora donde en base a altas temperaturas sus compuestos orgánicos son transformados en carbonato y los sulfatos reducidos por el calor a sulfuros. Este proceso permite una alta recuperación de los desechos y una escasa contaminación ambiental.

El proceso Kraft se adapta igualmente para pino y para eucalipto, pero el eucalipto es más fácil de cocer por poseer una menor cantidad de lignina (21% versus 28%, respectivamente), por lo que en su proceso se usan menos reactivos químicos.

El proceso de blanqueo demanda la mayor parte del consumo de agua en una planta de celulosa, y por lo mismo genera efluentes líquidos que son una potencial fuente de contaminación, ya que en estado bruto contienen lignina, alcoholes, cloratos y metales pesados. Sin embargo, hoy su impacto ambiental está reducido a su mínima expresión, ya que las plantas trabajan en ciclo cerrado con los productos químicos, y toda el agua residual es tratada biológicamente.

Cualquiera sea el proceso utilizado, el blanqueamiento de la celulosa implica, necesariamente, una reducción de rendimiento de la madera, medido en m3 de madera por tonelada de celulosa. Normalmente, en todo el proceso se pierde entre un 5 y 9% de la pasta café, para alcanzar blancura estándar de 87-90%, según la norma ISO-2470.

Menos contaminación

El producto tradicional que se usó durante años para blanquear la celulosa fue el cloro elemental, en estado molecular o gaseoso, junto con otros químicos con contenido de cloro como el hipoclorito, pero debido a que su uso generaba subproductos no peligrosos para las personas y contaminantes del medio ambiente, como las dioxinas y furanos, hace unos 25 años se lo reemplazó por las tecnologías Libre de Cloro Elemental (Elemental Chlorine Free, ECF) o Totalmente Libre de Cloro (Totally-Chlorine Free, TCF). El primero usa dióxido de cloro (ClO2) como agente oxidante más Álcali para la extracción de lignina, peróxido y óxígeno para reforzamiento en las etapas de extracción. El segundo emplea peróxido de hidrógeno (H2O2-agua oxigenada) además de oxígeno, ozono, ácido peracético y Álcali para la extracción de la lignina. Ambos reducen significativamente la cantidad de compuestos clorados liberados en el ambiente y son más eficientes porque se logra una mayor blancura a un menor costo de producción.

El cloro es más barato al ser un subproducto de la producción de soda cáustica, pero es altamente corrosivo y contaminante ya que produce una serie de toxinas muy difíciles de tratar. Con dióxido de cloro se implementó una solución parcial, más cara pero menos contaminante; sin embargo, genera algunos subproductos tóxicos en los efluentes

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