Procesos al sulfato y al sulfito neutro

Proceso al sulfato

Se pueden producir pulpas semiquímicas empleando una mezcla de reactivos denominada licor Kraft (La composición de este licor se explicará más tarde en el apartado de producción química por método Kraft), el cual cuenta en su base con compuestos de sulfato. El procedimiento es muy similar al proceso a la sosa fría, aunque resulta más efectivo en términos de rendimiento de pulpa a madera, que aquí se sitúan entre el 65 y el 80%. Por el contrario, presentan varios inconvenientes, como es el color oscuro de la pulpa, su baja resistencia y su mayor contenido en lignina, pues esta no es fácilmente extraída. Debido a estas desventajas, este proceso se utiliza para obtener cartones y medios corrugantes. La importancia de este proceso se basa en la posibilidad de acoplarse a fábricas de pulpa que utilizan el método Kraft de obtención química de pulpa, el cual es el mayoritario en todo el mundo, por lo que se presenta como una posible actividad paralela a la producción química.

Proceso al sulfito neutro (NSSC)

El método semiquímico al sulfito neutro (Neutral Sulfite Semi Chemical) es utilizado como mejora a los tratamientos mecánicos para las maderas duras, pues éstas presentan bajos rendimientos por dichos métodos.

Este procedimiento fue descubierto en 1874, pero la primera fábrica que lo empleó para la obtención industrial de pulpa se construyó en 1922, extendiéndose más tarde ampliamente por todo el mundo, pues la pulpa así obtenida tuvo buena aceptación.

Al igual que el proceso al sulfito ácido, el efecto del sulfito sódico sobre la madera es el de sulfonar la lignina, transformándola en ácidos sulfónicos solubles, aunque en condiciones neutras la velocidad de este proceso se reduce bastante, además de aumentar la cantidad requerida de reactivos, pero por el contrario, se tiene la ventaja de obtener pulpas de mayor blancura y de mayor resistencia. Para mantener el pH neutro se utiliza un tampón con base de bicarbonato sódico, el cual se agrega de modo tal que sea capaz de neutralizar los ácidos orgánicos que se crean durante la digestión.

La digestión de las astillas se lleva a cabo a una temperatura de 120ºC , durante un tiempo inferior al de la cocción total (separación total de lignina), durante el cual el licor impregna las astillas, sulfona la lignina e hidroliza los ácidos generados. Las astillas parcialmente convertidas en pulpa son introducidas a continuación en un refinador mecánico donde son desfibradas sin ocasionar daños a las fibras. Mediante este proceso, se elimina entre el 25 y el 50% de la lignina y entre el 30 y el 40% de las hemicelulosas, lo que resulta un porcentaje muy bajo en comparación con los métodos químicos (90 a 98% eliminación de lignina y 50 a 80% eliminación de hemicelulosas); este no es un problema crítico, pues debido al tratamiento, la lignina es fácilmente es fácilmente eliminable durante el blanqueo de la pasta, cuando ésta se emplea en la fabricación de papel, por lo que el resultado final se asemeja mucho a las pastas totalmente químicas. De esta forma, la gran ventaja que se obtiene por este proceso es la posibilidad de obtención de pulpas blanqueada de calidad química a partir de maderas duras, con unos rendimientos del 60%, superiores a los valores típicos para el proceso químico, que se sitúan entre 45 y 50%. Para este tipo de maderas, la resistencia obtenida en el papel es mayor a la correspondiente al proceso químico.

El proceso NSSC es el más utilizado entre los métodos semiquímicos, ya que los productos obtenidos son superiores al resto de los métodos, la recuperación de reactivos es más sencilla y económica y al operar a pH neutros, el costo de los equipos es menor, pues no requieren materiales resistentes a ácidos y bases. En cuanto a los requerimientos energéticos de funcionamientos, estos se estiman entre 180 a 360 kWh por tonelada de pulpa producida, lo que resulta bastante económico en comparación con los otros métodos, lo que supone una seria ventaja.

Al igual que en el proceso al bisulfito, el rendimiento obtenido por el proceso NSSC es variable en función del tipo de pulpa que se desee obtener y de la eficacia de pulpa a madera. Así, para rendimientos superiores al 80% la resistencia del papel fabricado es muy baja, pero aumenta constantemente al disminuir el rendimiento hasta aproximadamente el 65%. Por ejemplo, en la fabricación de medios corrugantes y papel de envolver, se puede trabajar satisfactoriamente a un rendimiento del 75%, aunque esta pulpa contenga cierta cantidad de astillas, las cuales pueden ser separadas por separación centrífuga. Para la producción de papel de calidad libro se puede operar a rendimientos del 64%, sobre base de pulpa blanqueada.

En el siguiente cuafro se muestra una comparativa entre las características mecánicas de los diferentes tipos de pulpas semiquímicas.

Resistencias comparadas de pulpas semiquímicas