Was sind die verschiedenen Delignifizierungsmethoden?

Delignifizierung ist eine Gruppe industrieller Verfahren, bei denen Lignin, das natürliche zelluläre Bindemittel in Holz, bei der Herstellung von Zellstoff entfernt wird. Die Entfernung von Lignin aus Holzzellstoffen, die für die Herstellung von Papier bestimmt sind, ist notwendig, um die Helligkeit und Klarheit des Papierprodukts zu gewährleisten. Im Allgemeinen werden mehrere Delignifizierungsverfahren angewendet, wobei das Kraft-Verfahren und die Sauerstoff-Delignifizierung am häufigsten und häufig sogar im Tandemverfahren angewendet werden. Das Kraft-Verfahren ist ein Hochtemperatur- und Druckaufschlusssystem, das das Lignin in Holzzellstoff chemisch aufspaltet. Verfahren zur Entfernung von Lignin auf Sauerstoffbasis nutzen die Sauerstoffaktivierung zur Entfernung des Lignins und werden häufig als zusätzliche Schritte in der Brownstock-Waschstufe des Kraftverfahrens verwendet.

Lignin wird oft als „Naturleim“ bezeichnet und ist ein wesentliches Element in der Zellstruktur von Holz und holzigen Pflanzen wie Gräsern. Es dient als zelluläres Bindemittel und Hydratationshilfsmittel in den Pflanzen und stellt auch ein nützliches Handelsprodukt dar, wenn es während der Holzverarbeitung abgetrennt wird. Lignin ist jedoch problematisch, wenn Holzfasern zur Herstellung von Zellstoffen für die Papierherstellung verwendet werden. Dazu gehört eine unerwünschte Färbung, bei der das Rohholz vor dem Aufschluss einem Delignifizierungsprozess unterzogen werden muss. Die beiden Hauptverfahren zur Entfernung von Lignin aus Holzzellstoff sind das Kraft-Verfahren und die Sauerstoff-Delignifizierung.

Beim Kraft-Verfahren wird fein geschnittenes Holz durch ein chemisches Hochtemperatur-Hochdruck-Aufschlusssystem geleitet. Die Hackschnitzel werden in einem beheizten Druckkocher in eine wasserbasierte Lösung von Natriumsulfid und Natriumhydroxid gegeben. Diese Lösung, auch Weißlauge genannt, löst zusammen mit dem hohen Druck und der hohen Temperatur im Fermenter das Lignin chemisch in der Weißlauge. Diese ligninreiche Lösung oder Brownstock wird dann abgepumpt und einem mehrstufigen Rehabilitationsprozess unterzogen, bei dem das Lignin entfernt und ein Großteil der ursprünglichen Weißlauge zur Wiederverwendung zurückgewonnen wird. Kraft-Delignifizierung ist hochwirksam und entfernt ungefähr 95% des Lignins in Holzzellstoff.

Die Delignifizierung von Sauerstoff ist ein Oxidationsprozess, der auf der Aktivierung von Sauerstoff beruht, um das Lignin aus gewaschenem Holzzellstoff zu entfernen. An sich ist der Sauerstoffprozess nicht ganz so effektiv wie der Kraftzellstoff, da nur etwa 55% des Lignins entfernt werden. Es wird jedoch häufig als ergänzender Tandemprozess zur traditionelleren Kraft-Methode verwendet. In diesen Fällen wird der Sauerstoffanreicherungsprozess während der Kraft-Brownstock-Waschphase eingeleitet.

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