In quali fasi del processo dell’industria cartaria può essere utilizzato il formiato di calcio?

Nell'ambito dei complessi e intricati processi produttivi dell'industria cartaria, numerosi coadiuvanti chimici svolgono ruoli fondamentali; il formiato di calcio si distingue come uno di tali coadiuvanti di valore unico, dimostrando impatti positivi in molteplici fasi del processo e contribuendo a miglioramenti sia nella qualità della carta che nell'efficienza produttiva.

Il formiato di calcio dimostra una notevole efficacia durante la fase di collatura della carta. L'obiettivo della collatura è conferire resistenza all'acqua alla carta, garantendo così che l'inchiostro non sbavi o non si allarghi durante la scrittura e la stampa. Gli agenti di collatura tradizionali spesso richiedono condizioni specifiche per garantirne la reazione e la fissazione efficaci. Il formiato di calcio agisce come promotore di reazione regolando il pH del sistema di collatura, creando così un ambiente più favorevole al legame dell'agente di collatura con le fibre di carta. Prendendo come esempio la collatura con dialchil chetene dimero (AKD): la collatura con AKD richiede un ambiente debolmente alcalino per facilitare la sua idrolisi e la successiva reazione di esterificazione con le fibre. In una certa misura, il formiato di calcio può rilasciare lentamente ioni calcio; lavorando in sinergia con altri componenti del sistema, aiuta a mantenere l'intervallo alcalino appropriato. Ciò consente all'agente di collatura AKD di funzionare in modo più efficace, migliorando così la resistenza all'acqua della carta, senza influire negativamente su altri parametri critici come la brillantezza o la resistenza della carta.

Il formiato di calcio svolge anche un ruolo cruciale nel processo di trattamento delle fibre. Le fibre di carta grezza spesso contengono impurità, come la lignina, che devono essere rimosse durante il processo di spappolamento per migliorare la qualità delle fibre. Nei processi di spappolamento chimico, l'aggiunta di formiato di calcio aiuta a ottimizzare le condizioni di cottura. Interagisce con gli agenti chimici presenti nel liquore di cottura per accelerare la velocità di dissoluzione della lignina, minimizzando al contempo i danni alle fibre. Ad esempio, durante il processo di spappolamento al solfato, il formiato di calcio facilita l'attacco nucleofilo dell'idrossido di sodio e del solfuro di sodio, presenti nel liquore di cottura, sulle molecole di lignina. Ciò si traduce in una separazione più rapida e completa della lignina dal materiale fibroso grezzo, riducendo così il consumo energetico durante la cottura, accorciando i tempi di cottura e aumentando le rese di spappolamento. Inoltre, le fibre risultanti sono più morbide e fini, ponendo una solida base per la successiva fase di formazione della carta.

Il trattamento delle acque reflue rappresenta un'altra sfida critica per l'industria cartaria e anche in questo caso il formiato di calcio si rivela un valido aiuto. Le acque reflue della cartiera sono ricche di materia organica e il loro scarico diretto causa un grave inquinamento ambientale. Durante la fase di trattamento biologico delle acque reflue, il formiato di calcio funge da fonte di carbonio supplementare per i microrganismi. Mentre i microrganismi decompongono gli inquinanti nelle acque reflue, richiedono un'adeguata fonte di carbonio per sostenere la loro crescita e le loro attività metaboliche. Gli ioni formiato presenti nel formiato di calcio possono essere rapidamente utilizzati dai microrganismi per fornire energia, stimolando così la proliferazione microbica e migliorando la loro attività. Ciò, a sua volta, accelera la decomposizione e la trasformazione della materia organica nelle acque reflue, ne migliora la biodegradabilità, ottimizza l'efficienza del trattamento e aiuta le imprese cartarie a conformarsi agli standard ambientali di scarico.