Trong quy trình sản xuất phức tạp và phức tạp của ngành sản xuất giấy, nhiều chất trợ hóa học đóng vai trò then chốt; canxi formate nổi bật như một chất phụ trợ có giá trị độc đáo, thể hiện tác động tích cực qua nhiều giai đoạn xử lý và góp phần cải thiện cả chất lượng giấy và hiệu quả sản xuất.
Canxi formate chứng tỏ hiệu quả đáng kể trong giai đoạn định cỡ giấy. Mục tiêu của việc định cỡ là mang lại khả năng chống nước cho giấy, từ đó đảm bảo rằng mực không bị chảy máu hoặc bị vón cục trong quá trình viết và in. Các tác nhân định cỡ truyền thống thường yêu cầu các điều kiện cụ thể để đảm bảo phản ứng và cố định hiệu quả của chúng. Canxi formate hoạt động như một chất xúc tiến phản ứng bằng cách điều chỉnh độ pH của hệ thống hồ, từ đó tạo ra môi trường thuận lợi hơn cho sự liên kết của chất hồ với sợi giấy. Lấy hồ alkyl ketene dimer (AKD) làm ví dụ: hồ AKD yêu cầu môi trường kiềm yếu để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thủy phân và phản ứng este hóa tiếp theo với sợi. Ở một mức độ nhất định, canxi formate có thể giải phóng từ từ các ion canxi; bằng cách phối hợp hoạt động với các thành phần khác trong hệ thống, nó giúp duy trì phạm vi kiềm thích hợp. Điều này cho phép tác nhân định cỡ AKD hoạt động hiệu quả hơn—từ đó nâng cao khả năng chống thấm nước của giấy—mà không tác động tiêu cực đến các thông số quan trọng khác như độ sáng hoặc độ bền của giấy.
Canxi formate cũng đóng một vai trò quan trọng trong quá trình xử lý chất xơ. Sợi làm giấy thô thường chứa tạp chất—chẳng hạn như lignin—phải được loại bỏ trong quá trình nghiền giấy để nâng cao chất lượng sợi. Trong quy trình nghiền hóa học, việc bổ sung canxi formate giúp tối ưu hóa điều kiện nấu nướng. Nó tương tác với các tác nhân hóa học có trong dung dịch nấu để tăng tốc độ hòa tan lignin, đồng thời giảm thiểu thiệt hại cho sợi. Ví dụ, trong quá trình nghiền bột sunfat, canxi formate tạo điều kiện thuận lợi cho sự tấn công nucleophin của natri hydroxit và natri sunfua—có trong dung dịch nấu ăn—lên các phân tử lignin. Điều này dẫn đến việc tách lignin khỏi nguyên liệu sợi thô nhanh hơn và triệt để hơn, do đó giảm mức tiêu thụ năng lượng trong quá trình nấu, rút ngắn thời gian nấu và tăng năng suất nghiền. Hơn nữa, các sợi thu được sẽ mềm hơn và mịn hơn, tạo nền tảng vững chắc cho giai đoạn hình thành giấy tiếp theo.
Xử lý nước thải là một thách thức quan trọng khác mà ngành sản xuất giấy phải đối mặt, và ở đây, canxi formate cũng chứng tỏ là một tài sản có giá trị. Nước thải sản xuất giấy rất giàu chất hữu cơ, thải trực tiếp gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Trong giai đoạn xử lý sinh học nước thải, canxi formate đóng vai trò là nguồn carbon bổ sung cho vi sinh vật. Khi các vi sinh vật phân hủy các chất ô nhiễm trong nước thải, chúng cần có nguồn carbon thích hợp để duy trì sự phát triển và các hoạt động trao đổi chất. Các ion formate có trong canxi formate có thể được vi sinh vật sử dụng nhanh chóng để cung cấp năng lượng, từ đó kích thích sự phát triển của vi sinh vật và tăng cường hoạt động của chúng. Ngược lại, điều này sẽ đẩy nhanh quá trình phân hủy và chuyển đổi chất hữu cơ trong nước thải, cải thiện khả năng phân hủy sinh học, tối ưu hóa hiệu quả xử lý và hỗ trợ các doanh nghiệp sản xuất giấy đạt được việc tuân thủ các tiêu chuẩn xả thải ra môi trường.
