کاربرد آب ژاول در کاغذسازی

آب ژاول، هیپوکلریت سدیم، نام یک ترکیب شیمیایی اکسید کننده است که به شکل مایع با بویی تند و زننده شناخته می شود. این ماده به خانواده ترکیبات کلردار گندزدا تعلق دارد و به همین دلیل برای ضد عفونی و تمیز کردن وسایل یا سرویس های بهداشتی در منازل و سایر مراکز درمانی استفاده می شود. هیپوکلریت سدیم، کاربردهای زیادی در صنایع دارد که مهم ترین آن ها کاربرد در صنایع تصفیه آب و فاضلاب و همچنین مصرف در کارخانه کاغذسازی می باشد.

صنعت کاغذسازی یکی از صنایع مهم دنیا محسوب می شود. تولید کاغذهای باکیفیت و مرغوب، هدف اصلی این کارخانه ها است. البته در تولید کاغذ از چوب طبیعی دو مشکل اصلی وجود دارد؛ اولین و مهم ترین مسأله در کاغذسازی، حفاظت از منابع طبیعی و درختان است به گونه ای که درختان کمتری قطع شوند و یا به سرعت، درختان بیشتری جایگزین درختان قبلی گردند.

مسأله مهم دیگر در تولید خمیر کاغذ، حضور ناخالصی ها و ترکیبات رنگی در بافت طبیعی چوب است که می تواند ظاهر کاغذ را نامطلوب جلوه دهد. برای رفع این مشکل، استفاده از مواد رنگبر در تولید خمیر کاغذ نظیر آب ژاول، آب اکسیژنه و کلر، لازم و ضروری می باشد. در این مطلب به نقش آب ژاول به عنوان یک عامل سفید کننده در کاغذسازی می پردازیم.

سفید کردن خمیر چوب یا در اصلاح علمی، "Bleaching of Wood Pulp"، یک فرآیند شیمیایی است که در آن، خمیر چوب که دارای رنگ و ترکیبات ناخالص رنگی است توسط یک ماده سفید کننده یا رنگبر مانند آب ژاول ، رنگ زدایی و سفید می شوند. اولین محصولی که از خمیر چوب به دست می آید، کاغذ نام دارد که دارای سطحی سفید و درخشان است. این دو عامل، مهم ترین ویژگی های کاغذهای مرغوب در کارخانه به شمار می روند.

جالب است بدانید فرآیندهای سفید کردن خمیر کاغذسازی با استفاده از آب ژاول یا هر ماده سفید کننده دیگری، صرفاً مخصوص خمیر چوب نیست، بلکه برای خمیرهایی که از سایر مواد مانند بامبو یا کناف به دست می آیند نیز کاربرد دارند. به این ترتیب می توان کاغذهای بسیار مرغوبی را به روش بلیچینگ خمیر تولید نمود.

در روش سفید کردن خمیر کاغذ به صورت مکانیکی، درصد زیادی از لیگنین بافت چوب در خمیر باقی می ماند؛ به دلیل اینکه لیگنین دارای ساختار سلولزی است، رنگ خمیر را تغییر می دهد. برای رفع این مشکل و از بین بردن رنگ غیر طبیعی خمیر چوب، به مواد شیمیایی نیاز است که بتواند لیگنین را حذف کرده و خاصیت سفید کنندگی فوق العاده ای داشته باشد. در صنعت کاغذسازی، سه ترکیب بسیار مهم، آب ژاول ، کلر و آب اکسیژنه به این منظور به کار می روند.

علاوه بر آب ژاول ، ترکیبات دیگری نیز می توانند برای سفید کردن خمیر چوب در کاغذسازی به کار روند؛ ترکیبات تشکیل دهنده کیلیت مانند EDTA، با ایجاد ترکیبات کمپلکس موجب حذف لیگنین چوب شده و ظاهری درخشان و سفید رنگ را برای خمیر ایجاد می کنند.

فرآیند سفید کردن خمیر کاغذ با آب ژاول شامل خمیرهای بازیابی شده نیز می شود. این خمیرها معمولاً رنگ تیره ای دارند و مواد شیمیایی رنگبر برای ایجاد ظاهر درخشان و سفید در خمیر به کار می روند. این مواد معمولاً در بافت سلولزی خمیر نفوذ کرده و عوامل رنگزا را از بین می برند.

صرف نظر از اینکه خمیر کاغذ با آب ژاول ، تیمار شده است یا ماده سفید کننده دیگر، پس از پایان فرآیند بلیچینگ باید بقایای این مواد از بافت خمیر حذف شوند. به همین منظور، پس از اینکه عملیات فوق به طور کامل انجام شد و نتایج مطلوب به دست آمد، خمیر تولید شده در کارخانه تحت فرآیندهای شستشو با آب و استخراج مواد سفید کننده قرار می گیرد. در این مرحله به حداقل میزان آب نیاز است.

آنچه در مرحله شستشوی خمیر کاغذ اهمیت دارد، مسأله ورود مواد اکسید کننده و سفید کننده به مجرای فاضلاب است. اگر فاضلاب کارخانه کاغذسازی به درستی کنترل نشود، مواد کلر دار و سایر مواد شیمیایی به محیط زیست راه پیدا می کنند و موجب آلودگی منابع آبی و خاک می شوند.