На каких этапах производства бумаги можно использовать формат кальция?

В сложных и многогранных производственных процессах бумажной промышленности множество химических вспомогательных веществ играют ключевую роль; формиат кальция выделяется как одно из таких вспомогательных веществ уникальной ценности, демонстрируя положительное влияние на различных этапах процесса и способствуя улучшению как качества бумаги, так и эффективности производства.

Формиат кальция демонстрирует значительную эффективность на стадии проклейки бумаги. Цель проклейки — придать бумаге водостойкость, чтобы чернила не растекались и не расплывались при письме и печати. Традиционные проклеивающие вещества часто требуют специфических условий для обеспечения их эффективной реакции и фиксации. Формиат кальция действует как промотор реакции, регулируя pH системы проклейки, тем самым создавая среду, более благоприятную для связывания проклеивающего вещества с бумажными волокнами. В качестве примера возьмем проклейку димером алкилкетена (AKD): проклейка AKD требует слабощелочной среды для облегчения его гидролиза и последующей реакции этерификации с волокнами. В определенной степени формиат кальция может медленно высвобождать ионы кальция; работая синергетически с другими компонентами системы, он помогает поддерживать соответствующий щелочной диапазон. Это позволяет проклеивающему веществу AKD функционировать более эффективно, повышая водостойкость бумаги, без негативного влияния на другие критические параметры, такие как яркость или прочность бумаги.

Формиат кальция также играет важную роль в процессе обработки волокна. Сырые бумажные волокна часто содержат примеси, такие как лигнин, которые необходимо удалять в процессе варки для улучшения качества волокна. В процессах химической варки добавление формиата кальция помогает оптимизировать условия варки. Он взаимодействует с химическими агентами, присутствующими в варочном растворе, ускоряя растворение лигнина, одновременно минимизируя повреждение волокон. Например, в процессе сульфатной варки формиат кальция способствует нуклеофильной атаке гидроксида натрия и сульфида натрия, присутствующих в варочном растворе, на молекулы лигнина. Это приводит к более быстрому и полному отделению лигнина от сырого волокнистого материала, тем самым снижая энергопотребление при варке, сокращая время варки и увеличивая выход массы. Кроме того, получаемые волокна становятся мягче и тоньше, что закладывает прочную основу для последующей стадии формирования бумаги.

Очистка сточных вод представляет собой еще одну критическую проблему, стоящую перед бумажной промышленностью, и здесь формиат кальция также оказывается ценным активом. Сточные воды бумажного производства богаты органическими веществами, и их прямой сброс вызывает серьезное загрязнение окружающей среды. На стадии биологической очистки сточных вод формиат кальция служит дополнительным источником углерода для микроорганизмов. По мере того как микроорганизмы разлагают загрязняющие вещества в сточных водах, им необходим адекватный источник углерода для поддержания их роста и метаболической активности. Ионы формиата, присутствующие в формиате кальция, могут быстро использоваться микроорганизмами для получения энергии, тем самым стимулируя пролиферацию микроорганизмов и повышая их активность. Это, в свою очередь, ускоряет разложение и трансформацию органических веществ в сточных водах, улучшает их биоразлагаемость, оптимизирует эффективность очистки и помогает бумажным предприятиям соблюдать экологические стандарты сброса.