In welke procesfasen van de papierindustrie kan calciumformat worden gebruikt?

Binnen de complexe en ingewikkelde productieprocessen van de papierindustrie spelen talrijke chemische hulpstoffen cruciale rollen; calciumformiaat onderscheidt zich als zo'n hulpstof van unieke waarde, die positieve effecten vertoont in meerdere procesfasen en bijdraagt aan verbeteringen in zowel de papierkwaliteit als de productie-efficiëntie.

Calciumformiaat vertoont aanzienlijke effectiviteit tijdens de papierverduurzamingsfase. Het doel van verduurzaming is om het papier waterbestendig te maken, zodat inkt niet uitloopt of uitwaaiert tijdens het schrijven en printen. Traditionele verduurzamingsmiddelen vereisen vaak specifieke omstandigheden om hun effectieve reactie en fixatie te garanderen. Calciumformiaat werkt als een reactiepromotor door de pH van het verduurzamingssysteem te reguleren, waardoor een omgeving ontstaat die bevorderlijker is voor de binding van het verduurzamingsmiddel met de papiervezels. Neem verduurzaming met alkylketen-dimeer (AKD) als voorbeeld: AKD-verduurzaming vereist een zwak alkalische omgeving om de hydrolyse en daaropvolgende veresteringsreactie met de vezels te vergemakkelijken. Tot op zekere hoogte kan calciumformiaat langzaam calciumionen vrijgeven; door synergetisch te werken met andere componenten in het systeem, helpt het het juiste alkalische bereik te handhaven. Hierdoor kan het AKD-verduurzamingsmiddel effectiever functioneren – waardoor de waterbestendigheid van het papier wordt verbeterd – zonder negatieve invloed op andere kritieke parameters zoals de helderheid of sterkte van het papier.

Calciumformiaat speelt ook een cruciale rol in het vezelbehandelingsproces. Ruwe papiervezels bevatten vaak onzuiverheden – zoals lignine – die tijdens het pulpproces moeten worden verwijderd om de vezelkwaliteit te verbeteren. Bij chemische pulpprocessen helpt de toevoeging van calciumformiaat de kookomstandigheden te optimaliseren. Het reageert met de chemische middelen in de kookvloeistof om de oplossnelheid van lignine te versnellen, terwijl tegelijkertijd schade aan de vezels wordt geminimaliseerd. Tijdens het sulfaatpulpproces vergemakkelijkt calciumformiaat bijvoorbeeld de nucleofiele aanval van natriumhydroxide en natriumsulfide – aanwezig in de kookvloeistof – op de ligninemoleculen. Dit resulteert in een snellere en grondigere scheiding van lignine van het ruwe vezelmateriaal, waardoor het energieverbruik tijdens het koken wordt verminderd, de kooktijden worden verkort en de pulpopbrengsten worden verhoogd. Bovendien zijn de resulterende vezels zachter en fijner, wat een solide basis legt voor de daaropvolgende papierproductiefase.

Afvalwaterbehandeling vormt een andere kritieke uitdaging voor de papierindustrie, en ook hier blijkt calciumformiaat een waardevol hulpmiddel te zijn. Papierafvalwater is rijk aan organisch materiaal en de directe lozing ervan veroorzaakt ernstige milieuvervuiling. Tijdens de biologische behandelingsfase van afvalwater dient calciumformiaat als een aanvullende koolstofbron voor micro-organismen. Terwijl micro-organismen verontreinigende stoffen in het afvalwater afbreken, hebben ze een adequate koolstofbron nodig om hun groei en metabole activiteiten te ondersteunen. De formiaationen in calciumformiaat kunnen snel door micro-organismen worden gebruikt om energie te leveren, waardoor de proliferatie van micro-organismen wordt gestimuleerd en hun activiteit wordt verbeterd. Dit versnelt op zijn beurt de afbraak en transformatie van organisch materiaal in het afvalwater, verbetert de biologische afbreekbaarheid, optimaliseert de behandelingsefficiëntie en helpt papierondernemingen te voldoen aan de milieunormen voor lozing.