7 loại hóa chất công nghiệp giấy sử dụng nhiều nhất
Hóa chất công nghiệp giấy bao gồm một lượng lớn các loại hóa chất khác nhau. Giấy là một loại vật liệu mỏng được tạo ra bằng cách ép các sợi ẩm của cellulose bột giấy có nguồn gốc từ gỗ hoặc cỏ và làm khô chúng thành các tấm dẻo. Loại vật liệu đa năng với nhiều công dụng như viết, in ấn, đóng gói, làm sạch, trang trí. Bên cạnh đó còn ứng dụng trong một số quy trình công nghiệp và xây dựng.
Xem thêm:
Top 11 ngành sản xuất các sản phẩm hóa chất công nghiệp
Các loại hóa chất quan trọng trong ngành công nghiệp thủy tinh
Lịch sử ngành giấy
Giấy được phát minh lần đầu tiên ở Trung Quốc cổ đại bởi Cai Lun. Trung Quốc làm giấy đầu tiên từ các loại cây trồng như cây gai dầu. Các sợi thực vật đã được ngâm và đánh vào bùn. Bùn được căng qua một rây vải gắn liền với một khung để sấy khô thành giấy. Làm giấy phát triển tại Hàn Quốc, Việt Nam kỷ thứ 3 và về phía Tây thế kỷ thứ 8. Nhà máy giấy đầu tiên ở Châu Âu được xây dựng năm 1009.
Hiện nay sản xuất giấy đã trở thành một ngành công nghiệp lớn. Sản phẩm đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành sản xuất và sinh hoạt. Các công nghệ ứng dụng mới trong sản xuất giấy liên tục được nghiên cứu và cả tiến. Theo đó sản phẩm giấy chất lượng tốt hơn và phục vụ các yêu cầu ngày càng tăng về số lượng cùng với sự đa dạng và phức tạp của con người được ra đời liên tục.
Khoảng 200 hóa chất công nghiệp giấy riêng lẻ được sử dụng đáp ứng một nhu cầu cụ thể.
Có khoảng 3000 loại hóa chất khác nhau có thể được sử dụng trong sản xuất giấy. Trong thực tế chỉ có khoảng 200 hóa chất công nghiệp giấy riêng lẻ được sử dụng đáp ứng một nhu cầu cụ thể. Năm 2010, trong ngành công nghiệp giấy thế giới sử dụng 31,7 triệu tấn bột màu và sơn phủ. Đó là khoảng 8% giấy trên cơ sở trọng lượng. Bài viết này sẽ tổng hợp 7 loại hóa chất được sử dụng nhiều nhất trong ngành công nghiệp sản xuất giấy.
Sodium sulfide
Ứng dụng cho quá trình Kraft, quá trình chuyển đổi gỗ thành bột gỗ bao gồm sợi cellulose gần như tinh khiết. LÀ loại hóa chất công nghiệp giấy phổ biến nhất.
Gỗ là một hỗn hợp phức tạp bao gồm chủ yếu là một polymer gọi là cellulose. Các sợi cellulose trong gỗ được liên kết với nhau bằng một polyme khác là lignin. Các nhà sản xuất giấy phải loại bỏ lignin khỏi bột gỗ. Để thực hiện điều này, một trong những phản ứng hóa học chính là quy trình Kraft. Các lát gỗ kết hợp với hỗn hợp caustic soda, sodium sulfide trong nước ở nhiệt độ, áp suất cao. Các ion sulfide tích điện âm phản ứng với các chuỗi polymer lignin để phá vỡ chúng thành các tiểu đơn vị nhỏ hơn. Điều này để các sợi cellulose được giải phóng để sử dụng thêm.
Xem thêm:
Hóa chất công nghiệp ngành in gồm những chất nào?
Acid sulfuric cho quá trình sulfite
Kraft là quá trình phổ biến và cổ nhất. Một số nhà sản xuất sử dụng các phương pháp khác để loại bỏ lignin. Một trong những thay thế như vậy là acid sulfide. Hỗn hợp acidsulfurous và natri, magie, calcium hoặc bisulfit amoni trong nước hòa tan lignin để giải phóng các sợi cellulose. Tương tự như với bột giấy Kraft, nhiệt độ và áp suất cao cũng được yêu cầu.
Tuy nhiên, một giải pháp thay thế khác là bột hóa học trung tính sulfide. Một loại hóa chất công nghiệp giấy khác. Các lớp giấy được trộn với hỗn hợp natri sulfide và natri cacbonat trong nước và đun nóng. Không giống với quá trình nào khác, quá trình này chỉ loại bỏ một phần của lignin. Sau khi nghiền các lớp phải được cắt nhỏ một cách chính xác để loại bỏ một số polymer còn lại.
Xem thêm:
Hóa chất công nghiệp nặng là gì? Ứng dụng như thế nào?
Anthraquinone cho nghiền soda.
Anthraquinone được sử dụng bởi ngành công nghiệp giấy. Vai trò trong bột giấy là một phụ gia của quá trình. Sử dụng anthraquinone để giảm tiêu thụ tài nguyên rừng. Bằng cách này mang lại giá trị tích cực cho môi trường.
Hóa chất công nghiệp giấy Anthraquinone
Caustic soda được thêm vào trong nhiều quá trình
Caustic soda phổ biến là một hóa chất công nghiệp giấy. Hóa chất này giúp tái sử dụng hóa chất được sử dụng để nghiền bột gỗ thành sợi trong quá trình nghiền hóa học. Điều này cho phép máy nghiền bột tái sử dụng nhiều hóa chất, giảm chi phí sản xuất bột giấy. Đồng thời được sử dụng trong các giai đoạn của một số quy trình tẩy trắng phổ biến. Hóa chất này để tăng hiệu quả của từng giai đoạn tẩy trắng cụ thể.
Sodium hydroxide cũng được sử dụng trong tái chế giấy, làm cho các sợi trương lên khi ở trong dung dịch. Sự trương này giúp tách mực được gắn vào các sợi cho phép các sợi được tái sử dụng.
Ứng dụng cuối cùng của sodium hydroxide chỉ đơn giản là để kiểm soát pH. Sodium hydroxide được sử dụng trong nhiều quá trình mà không làm hiệu quả của quá trình bị ảnh hưởng. Mục đích là để tối ưu hóa các hóa chất được sử dụng để tiết kiệm chi phí. Đồng thời khiến cho quy trình thân thiện với môi trường hơn.
Ví dụ: Sodium hypochlorite được sử dụng như một hóa chất tẩy trắng, Natri hydroxit được sử dụng để giúp giữ độ pH càng gần 8,0 càng tốt để sodium hypochlorite hiệu quả nhất.
Xem thêm:
Hóa chất công nghiệp điện tử là gì? Gồm những loại nào?
Sodium dithionite, chlorine dioxide, hydrogen peroxide, ozone để tẩy trắng bột gỗ
Các hóa chất công nghiệp giấy này có tác dụng tẩy trắng thông thường. Bao gồm chlorine, chlorine dioxide, oxygen, hydrogen peroxide, ozone và sodium hypochlorite. Đều là thành phần hoạt chất trong thuốc tẩy gia dụng. Mặc dù cơ chế của mỗi phản ứng là khác nhau nhưng đều là các tác nhân oxy hóa lignin. Chlorine, chlorine dioxide và hydrogen peroxide là chất chọn lọc nhất trong số các tác nhân này. Các chất này ít có xu hướng phản ứng với cellulose và các phần mong muốn khác của hỗn hợp. Ngoài khả năng loại bỏ lignin, chlorine, chlorine dioxide và sodium hypochlorite cũng vượt trội trong khả năng loại bỏ các hạt bụi bẩn. Là một yếu tố quan trọng khác để các nhà sản xuất xem xét.
Phụ gia tẩy trắng: natri silicat
Được sử dụng nhiều trong sản xuất giấy xi măng. Hóa chất này được sử dụng để cố định các phần như lõi giấy cho khăn giấy vệ sinh, bìa dạng sóng, bìa các tông.
Sodium sulfite – Hóa chất công nghiệp giấy quan trọng
Tác nhân cô lập: EDTA, DTPA
Được sử dụng để loại bỏ các kim loại chuyển tiếp từ bột giấy. Là các loại hóa chất công nghiệp giấy không thể thiếu trong chu trình sản xuất.
Sau khi được bóc tách và tẩy trắng, bột giấy được đưa vào một loạt các máy sẽ thay đổi tính chất qua các quá trình vật lý chứ không phải là quá trình hóa học. Tùy thuộc vào loại sản phẩm muốn sản xuất, các nhà sản xuất sử dụng một loạt các phản ứng hóa học khác để lưu giữ, điều chỉnh thuộc tính giấy, liên kết các sợi nhỏ hơn hoặc thay đổi sản phẩm. Thông thường các quá trình này liên quan đến một trong nhiều loại polyme sẽ liên kết với sợi xenluloza trong thành phẩm. Ví dụ, các quy trình độ bền ướt thường kết hợp các sợi xenluloza với các loại nhựa polyamido-amine-epichlorohydrin phản ứng với các sợi để liên kết với chúng để chúng ít có khả năng bị tách ra trong nước.
Xem thêm:
An toàn hóa chất công nghiệp là gì?
10 loại hóa chất cơ bản và công dụng trong cuộc sống
