Substitución de cloro no proceso de branqueo de papel

1998/03/01 Etxaide, Maider Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Ingurumena

A utilización de compostos de cloro nos procesos industriais de branqueo de papel presenta importantes problemas ambientais e sanitarios. Isto é debido a que una parte do cloro reacciona con moléculas orgánicas que conteñen madeiras formando sustancias organocloradas. Os organoclorados, ademais de ser moi tóxicos, son moi estables e teñen capacidade paira acumularse nos seres vivos. Este tres características fan que os organoclorados sexan moi perigosos paira a biosfera.

As novas esixencias do mercado do papel e a crecente sensibilidade ambiental, ou mesmo a lexislación, levaron a moitas empresas (máis de 60 en todo o mundo) a substituír o cloro nos seus procesos, unhas na súa totalidade outras parcialmente. Suecia é a sétima rexión do mundo en produción de papel e cartón, pero tamén é o país con máis fábricas que aplicaron novos sistemas (20 en total).

Proceso de branqueo

O obxectivo do branqueo é eliminar a lignina, sustancia resinosa adherida á capa de celulosa. Si non se fai así o papel salgue débil e con poucas tiras e ademais envellécese rapidamente. Case sempre se utilizaron derivados do cloro paira esta tarefa, que separan perfectamente a lignina sen danar as fibras da celulosa. No proceso Kraft, o máis común, tras eliminar a pel da madeira, cócese a 200ºC con eslamiada cáustica, sulfato sódico e carbonato cálcico. A pasta que se extrae trasládase á unidade de branqueo onde se alternan as fases de branqueo e limpeza, utilizando esta última una eslamiada cáustica. Paira o branqueo utilizouse tradicionalmente gas cloro. Debido á súa alta reactividad, cerca do 10% deste cloro transfórmase nun composto organoclorado, de onde o 0,5% queda en masa e o 90% restante convértese en ion cloruro. O dióxido de cloro e o hipoclorito utilizáronse como axentes blanqueantes no lugar do gas cloro, pero tampouco evitan o problema dos compostos organoclorados.

Alternativas menos contaminantes

A aplicación de sistemas alternativos pode iniciarse en fases previas ao branqueo, por exemplo, co fin de eliminar a lignina antes de iniciar o proceso de branqueo, prolongando o tempo de cocción e aumentando a presión, coidando de que non se estraguen as fibras durante este proceso. Este método está a facerse cada vez máis exitoso hoxe.

Outro método desta fase é o denominado Cocción Alterada Continua (MCC). Este método consiste en alternar o vapor a alta e baixa presión co cambio de dirección da corrente de cocción en media fase. En consecuencia, a lignina queda menos adherida á celulosa e na fase de oxigenación conséguese una maior viscosidad na masa que facilita a separación do resto da lignina.

A oxigenación utilízase paira reducir a lignina pouco antes do branqueo. Esta operación é bastante delicada porque o osíxeno ataca a celulosa. Hai que ter coidado, por tanto, si quérese buscar rendibilidade. En canto á fase de branqueo, o ozono é un bo axente blanqueante, aínda que pola súa inestabilidade tende a degradarse ao osíxeno. Este sistema está formado por un circuíto pechado que permite recuperar o osíxeno e rexenerar o ozono. Paira aumentar o brillo da masa pódese utilizar peróxido de hidróxeno. Desta forma, ademais de mellorar a calidade da pasta, redúcense os custos de branqueo.

O “Solvopulping” é outro proceso de branqueo que consiste en separar as fibras de lignina de alcol. Isto permite reciclar alcol e recuperar lignina paira outros usos industriais. As fibras que se producen son bastante puras e requiren pouco branqueo.

Existen tamén variantes de procesos mecánicos que utilizan vapor de auga paira abrandar a madeira, como o chamado proceso termomecánico (TMP). O chamado proceso químico/termomecánico (CTMP), ademais do vapor de auga, utiliza pequenas cantidades de produtos químicos producindo una pasta máis resistente. Con este sistema pódense utilizar madeiras tanto duras (eucalipto, arce, bidueiro, haxa) como brandas (piñeiro e abeto). Os primeiros proporcionan fibras pequenas con alta porcentaxe de celulosa e os segundos achegan fibras máis longas que forman una pasta máis resistente, aínda que con máis resinas. O sistema TMP é aplicable unicamente a madeiras brandas.

En xeral, empezar pola deslignificación por osíxeno e continuar co branqueo por peróxido de hidróxeno e ozono parece ser o proceso alternativo máis atractivo desde o punto de vista tecnolóxico. Esta é, polo menos, a alternativa que máis está a comercializar actualmente.

Experiencia dunha empresa sueca

A empresa sueca Södra, a maior produtora do mundo de pasta de papel, ante a crecente demanda do mercado de papel libre de cloro, decidiu substituír todo o cloro do proceso de branqueo. O proceso craft que esta empresa utiliza hoxe consiste nunha cocción longa, una deslignificación oxigenada e un branqueo por ozono e peróxido de hidróxeno. Paira evitar que o peróxido degrádese fronte aos metais, engádeselle un axente quelante que ten a función de atrapar metais.

O obxectivo desta empresa era ser o primeiro produtor mundial de pasta kraft blanqueada sen cloro procedente de madeiras duras e brandas. Ao iniciar este camiño, con todo, considerábase que a non utilización de cloro tiña outra vantaxe: este método permite pechar o ciclo de augas residuais de todo o proceso. No proceso tradicional, debido ao cloro, non se podía conseguir.

E en Euskal Herria que?

Despois de una mala serie no País Vasco, empezouse a tocar o novo vento. Algunhas modificacións xa se están realizando en moitas fábricas, mediante a deposición de cloro nos procesos de branqueo e a introdución de peróxido de hidróxeno. Con todo, en moitas áreas da fabricación de papel, como a limpeza de máquinas, o desteñido, as turbinas e a fabricación de pasta, os compostos de cloro séguense utilizando á perfección. Por tanto, aínda queda camiño por percorrer no sector papelero vasco.