صنعت کاغذسازی، به ویژه بخش تولید خمیر از منابع چوبی، یکی از بزرگترین مصرف‌کنندگان مواد شیمیایی قلیایی در جهان است. در این میان، هیدروکسید سدیم با فرمول شیمیایی NaOH، که در صنعت با نام‌های سود سوزآور یا سود پرک شناخته می‌شود، نقش محوری و حیاتی را ایفا می‌کند. این ماده نه تنها عامل اصلی جداسازی الیاف سلولزی از لیگنین در فرآیند خمیرسازی است، بلکه در مراحل تکمیلی مانند سفیدگری و کنترل {pH} نیز نقشی بی‌بدیل دارد.
تمرکز این مقاله بر بررسی جامع و تخصصی کاربرد هیدروکسید سدیم در کاغذسازی، با محوریت فرآیند غالب کرافت و لزوم سیستم‌های پیشرفته احیای مواد شیمیایی است.
فرآیند کرافت یا سولفات (Kraft Process)، روش غالب در تولید خمیر کاغذ است که بیش از ۸۰ درصد خمیر جهان را تأمین می‌کند. اساس این فرآیند، پخت تراشه‌های چوب با یک محلول قلیایی قوی به نام مایع سفید (White Liquor) است که در آن هیدروکسید سدیم عامل اصلی است.
مایع سفید که برای پخت چوب استفاده می‌شود، ترکیبی از هیدروکسید سدیم و سولفید سدیم است. با فراهم آوردن محیط بسیار قلیایی (pH بین ۱۳ تا ۱۴)، به پیوندهای پلیمری لیگنین (ماده چسباننده الیاف سلولزی) حمله کرده و آن را حل می‌کند. این عمل باعث آزاد شدن الیاف سلولزی چوب شده و آن‌ها را برای تولید کاغذ آماده می‌سازد.
واکنش لیگنین با NaOH، که به نام دلینگنیناسیون (Delignification) شناخته می‌شود، یک مرحله حیاتی است. خلوص و غلظت دقیق NaOH در مایع سفید، مستقیماً بر سرعت فرآیند، کیفیت خمیر و کمیت مواد شیمیایی مورد نیاز تأثیر می‌گذارد.
استفاده از هیدروکسید سدیم با خلوص بالا (حداقل 99%) برای اطمینان از محاسبات دقیق شیمیایی و جلوگیری از ورود ناخالصی‌ها به سیستم‌های بازیابی بعدی بسیار ضروری است. ناخالصی‌هایی مانند کربنات سدیم می‌توانند ظرفیت قلیایی مؤثر مایع سفید را کاهش داده و راندمان پخت را پایین بیاورند.
بعد از پخت چوب، محلول شیمیایی مصرف‌شده که حاوی لیگنین حل‌شده و بقایای مواد شیمیایی است، مایع سیاه (Black Liquor) نامیده می‌شود. از آنجایی که هیدروکسید سدیم ماده‌ای گران و آلوده‌کننده است، بازیابی آن برای هر کارخانه کرافت، یک الزام اقتصادی و زیست‌محیطی است.
بازیابی هیدروکسید سدیم در یک بخش پیچیده به نام بخش احیا و تصفیه انجام می‌شود. مایع سیاه سوزانده می‌شود تا مواد شیمیایی به صورت سودا اَش Soda As در بیایند. سپس در مرحله مهم «قلیایی‌سازی» یا کاستیسایزینگ (Causticizing)، تبدیل می‌شود:
این واکنش، که اساس آن استفاده از آهک (کلسیم هیدروکسید) است، تضمین می‌کند که هیدروکسید سدیم مجدداً به چرخه پخت بازگردد و به این ترتیب مصرف مواد شیمیایی تازه به حداقل برسد.
“فرآیند کرافت به لطف چرخه بازیابی قلیایی پایدار شده توسط هیدروکسید سدیم، توانست انقلابی در صنعت کاغذسازی ایجاد کند. توانایی کارخانه‌ها در احیای بیش از ۹۰ درصد از سود مصرفی، نه تنها هزینه‌ها را کاهش می‌دهد، بلکه آن را به یکی از دوستدارترین فرآیندهای شیمیایی بزرگ در حوزه محیط زیست تبدیل کرده است.”
علاوه بر نقش اصلی در خمیرسازی، هیدروکسید سدیم در مراحل پس از پخت نیز برای بهبود کیفیت نهایی کاغذ ضروری است.
خمیر کاغذ پس از پخت هنوز دارای مقادیر کمی لیگنین است و رنگی متمایل به قهوه‌ای دارد. در فرآیند سفیدگری، از مواد اکسیدکننده قوی مانند کلر دی‌اکسید استفاده می‌شود. هیدروکسید سدیم در این مرحله برای استخراج لیگنین باقی‌مانده (پس از واکنش اکسیدکننده) و همچنین برای تنظیم و حفظ PH قلیایی مورد نیاز برای حداکثر راندمان سفیدگری، به کار می‌رود.
کارخانجات کاغذسازی مقدار زیادی فاضلاب قلیایی و اسیدی تولید می‌کنند. هیدروکسید سدیم به عنوان یک عامل خنثی‌کننده اصلی برای خنثی‌سازی پساب‌های اسیدی (Acidic Effluents) استفاده می‌شود تا قبل از رهاسازی، {pH} آن‌ها به محدوده مجاز محیط زیست برسد. همچنین در رسوب‌زدایی برخی یون‌های فلزی در تصفیه آب خام ورودی نیز کاربرد دارد.
| مرحله فرآیند | نقش اصلی NaOH | تأثیر بر محصول نهایی |
|---|---|---|
| پخت چوب (کرافت) | جزئی از مایع سفید؛ حل‌کننده لیگنین | جداسازی موفق الیاف سلولزی؛ تعیین میزان استحکام خمیر |
| احیای شیمیایی | تولید مجدد مایع سفید | پایداری اقتصادی و کاهش آلودگی |
| سفیدگری | کنترل pH؛ استخراج لیگنین حل‌شده | افزایش روشنایی و سفیدی خمیر (Brightness) |
| تصفیه پساب | خنثی‌سازی اسیدیته | رعایت استانداردهای زیست‌محیطی |
در جمع‌بندی، کاربرد هیدروکسید سدیم در کاغذسازی نه یک انتخاب، بلکه یک الزام است. این ماده شیمیایی به عنوان پایه قلیایی فرآیند کرافت، امکان جداسازی مؤثر الیاف چوب و تولید خمیر کاغذ در مقیاس صنعتی را فراهم می‌کند و از طریق چرخه احیای شیمیایی، کل فرآیند را از نظر اقتصادی توجیه‌پذیر می‌سازد. کیفیت و خلوص {NaOH} به طور مستقیم بر راندمان پخت، میزان بازیافت، و نهایتاً کیفیت و رنگ خمیر نهایی تأثیر می‌گذارد.
به همین دلیل، برای حفظ استانداردهای تولید و تضمین خلوص بالا (گرید 99%) در این فرآیندهای حیاتی، شرکت‌های کاغذسازی به تأمین‌کنندگان معتبری مانند اکسین سود تکیه می‌کنند که می‌توانند پشتیبانی فنی و کیفیت ثابت مواد اولیه را تضمین نمایند. برای کسب اطلاعات فنی بیشتر درباره این فرآیند صنعتی مهم می‌توانید به منابع تخصصی زیر مراجعه کنید:
مرجع: فرآیند کرافت و شیمی‌های کلیدی آن: [Kraft Process in Pulping]
برای تضمین راندمان بهینه در فرآیند کرافت و احیای شیمیایی، سود پرک با خلوص 99% مورد نیاز است. اکسین سود با تأمین {NaOH} با بالاترین استانداردهای صنعتی، شریک تجاری معتبر شما در صنعت کاغذسازی است.
استعلام قیمت و خرید عمده سود پرک برای کاغذسازی از اکسین سود →
برای دریافت فایل PDF آنالیز سود کاستیک جامد ایمیل خود را وارد کنید
توجه داشته باشید که فایل مربوطه به ایمیل شما ارسال خواهد شد
