2.2 Výroba celulózy
Celulóza je nejrozšířenější makromolekulární látkou v přírodě. Tvoří 25 až
35 % všeho rostlinného světa a podstatnou část (asi 50 %) dřevní hmoty. Je to
polysacharid, založený na glukóze. Vzorec je (C6 H10 O5)n. Čistá celulóza se v
přírodě nenachází. Bývá provázena pektiny, ligninem, tuky, vosky a tříslovinami.
Chemicky čistá celulóza se vyrábí z bavlny. Technická celulóza, nazývaná též
buničina, je základní surovinou pro papírenský průmysl. Vyrábí se ze
dřeva.Výroba buničiny spočívá především v odstranění ligninu a ostatních
příměsí, které se nacházejí ve dřevě, chemickou cestou. Postup výroby je
následující (viz [ 7 ]):
Sulfitové buničiny se vyrábějí chemickým působením roztoků siřičitanů na
dřevo ve formě štěpků za zvýšené teploty a tlaku. Dřevěná hmota se vaří s
roztokem kyselého siřičitu vápenatého a kyseliny siřičité. Pro tento způsob se
používá dřevo s menším obsahem smoly (smrk, jedle). Varný roztok se vyrábí z
oxidu siřičitého, vody a vápence. SO2 se získává spalováním síry v rotačních
pecích. Získaný plyn se chladí a pak pohlcuje v absorpčních věžích vápencem.
Vaření se provádí ve vařácích pomocí páry. Maximální teplota vaření se
pohybuje v rozmezí 150 - 170 oC. Výše teploty závisí na požadavcích na jakost
celulózy. Získáme nebílenou celulózu a odpadní louh, který se dříve vypouštěl
do řek, nebo se používal na výrobu lepidel. V současné době je
nejrozšířenější alkalický sulfátový způsob vaření dřeva. Jako varný roztok
se používá směs siřičitanu sodného, sirníku sodného a malého množství
hydroxidu sodného. Je možné použít kterékoliv dřevo. Celulóza se musí po
uvaření zbavit louhu vypíráním vodou. Odpadní louhy se používají na výrobu sody
(použije se pro výrobu NaOH). Získaná celulóza dává papíru vysokou pevnost v tahu.
Způsob natronový spočívá ve vaření dřeva s roztokem NaOH, kde louh sodný se
vyrábí ze sody nebo elektrolyticky. Je možné použít kterékoliv dřevo. Tento
způsob se vyskytuje ve světě jen ojediněle, u nás se nepoužívá.
Při posuzování korozního prostředí je nutné se zmínit i o bělení celulózy, i když tato operace už patří mezi technologie papírenské. Celulózu bělíme roztoky chlornanů (sodný, vápenatý) v bělicích holendrech. Bělicí roztoky se vyrábějí buď rozpouštěním chlorového vápna, elektrickým rozkladem chloridů nebo pohlcováním plynného chloru v alkalických roztocích.