El papel puede parecer un producto común y simple, pero su fabricación es en realidad más complicada de lo que la mayoría de los consumidores probablemente se dé cuenta. A través de una serie de reacciones químicas y procesos físicos, los fabricantes de papel convierten las virutas de madera marrón en una hoja blanca brillante que puede sostener en la mano. Dos de las reacciones químicas clave involucradas son el blanqueamiento y el proceso Kraft.

Proceso Kraft

La madera es una mezcla compleja compuesta principalmente por un polímero llamado celulosa. Las fibras de celulosa en la madera están unidas por otro polímero llamado lignina. Los fabricantes de papel deben eliminar la lignina de la pulpa de la madera. El enfoque más común es el proceso de Kraft, en el que las astillas de madera se combinan con una mezcla de hidróxido de sodio y sulfuro de sodio en agua a alta temperatura y presión. Bajo estas condiciones sumamente básicas, los iones de sulfuro cargados negativamente reaccionan con las cadenas de polímero de lignina para descomponerlas en subunidades más pequeñas, de modo que las fibras de celulosa se liberan para su uso posterior.

Reacciones alternativas

Aunque La fabricación de pasta Kraft es, de lejos, el proceso más popular; algunos fabricantes utilizan otros métodos para eliminar la lignina. Una de estas alternativas es la fabricación de pasta con sulfito ácido, en la que una mezcla de ácido sulfuroso y bisulfito de sodio, magnesio, calcio o amonio en agua disuelve la lignina para liberar las fibras de celulosa. Al igual que con la fabricación de pasta Kraft, se requieren altas temperaturas y presiones. Otra alternativa más es la fabricación de pulpa semicámera de sulfito neutro, en la que las virutas se mezclan con una mezcla de sulfito sódico y carbonato sódico en agua y se cocinan. A diferencia de los otros, este proceso solo elimina una porción de la lignina, por lo que después de la fabricación de la pulpa, las astillas deben triturarse mecánicamente para eliminar parte del polímero restante.

Química blanqueadora

No importa qué proceso El fabricante elige para despulpar, parte de la lignina todavía se deja intacta, y esta lignina restante generalmente le da a la pulpa un color marrón. Los fabricantes eliminan esta lignina residual y la blanquean a través de otro proceso químico llamado blanqueamiento. En este proceso, un agente oxidante, una sustancia química que oxida la lignina añadiéndole átomos de oxígeno o eliminando electrones, se combina con la pulpa de la madera para destruir la lignina restante. El blanqueamiento tiende a ser más selectivo que la fabricación de pasta; a diferencia de la fabricación de pulpa, que también destruye una pequeña fracción de la celulosa, el blanqueo elimina principalmente la lignina.

Productos químicos blanqueadores

Los productos químicos blanqueadores comunes incluyen cloro, dióxido de cloro, oxígeno, peróxido de hidrógeno, ozono e hipoclorito de sodio , el ingrediente activo en blanqueador doméstico. Aunque el mecanismo de cada reacción es diferente, todos estos son agentes oxidantes que oxidarán la lignina en la pulpa. El cloro, el dióxido de cloro y el peróxido de hidrógeno son los más selectivos de estos agentes, lo que significa que tienen menos tendencia a reaccionar con la celulosa y otras partes deseables de la mezcla. Además de su capacidad para eliminar la lignina, el cloro, el dióxido de cloro y el hipoclorito de sodio también son superiores en su capacidad para eliminar las partículas de suciedad, que es otro factor importante que los fabricantes deben tener en cuenta.

Otras reacciones

Una vez que ha sido despulpado y blanqueado, la pulpa se alimenta en una serie de máquinas que lo alterarán a través de procesos físicos en lugar de químicos para convertirlo en una lámina. Dependiendo de qué tipo de propiedades quieran que tenga su producto, los fabricantes emplean una variedad diversa de otras reacciones químicas llamadas procesos de dimensionamiento, retención y resistencia en húmedo que imparten resistencia a la humedad, unen las fibras más pequeñas o alteran el producto por lo que es menos probable derrumbarse cuando está mojado. Típicamente, estos procesos implican uno de una variedad de polímeros que se unirán a las fibras de celulosa en el producto terminado. Los procesos de resistencia en húmedo, por ejemplo, típicamente combinan las fibras de celulosa con resinas de poliamido-amina-epiclorohidrina que reaccionan con las fibras para entrecruzarlas, por lo que es menos probable que se deshagan en el agua.