Lignină

1. Dezincrustarea prin procedeul sulfit

Pentru dezincrustarea lemnului prin procedeul sulfit se utilizeaza solutii apoase de bisulfit de calciu, magneziu, sodiu sau amoniu, cu un exces de bioxid de sulf dizolvat. Prin tratarea lemnului cu solutii bisulfitice la temperatura si presiune ridicate au loc transformari fizico-chimice complexe, al caror rezultat este obtinerea ligninei.

Aceasta metoda prin fierberea bisulfit poate fi împartita în doua etape:

- fierberea preliminara, când are loc impregnarea lemnului cu solutia de dezincrustare si formarea lignosulfonatilor în faza solida;

- fierberea propriu-zisa, când se produce dizolvarea lignosulfonatilor.

În prima treapta a fierberii se produc modificari nu numai ale hidratilor de carbon, dar si ale ligninei care se sulfoneaza si se dizolva partial. Cea mai mare parte din lignina se dizolva în treapta a doua a fierberii, dar viteza procesului este dependenta de conditiile în care decurge prima treapta.

La concentratii mici ale ionilor bisulfit, adica la pH-uri scazute ale solutiei este favorizata reactia de condensare a ligninei. În schimb, la valori prea ridicate ale pH-ului capacitatea de sulfonare a ligninei este mica si pentru a asigura delignificare lemnului este necesar ca a doua treapta sa se desfasoare în conditii mai energice. De aceea, pH-ul solutiei în prima treapta de fierbere nu trebuie sa fie mai mic de 4, întrucât sub aceasta limita predomina reactiile de condensare acida a ligninei, dar nici mai mare de 10-11, deoarece are loc condensarea alcalina care frâneaza sulfonarea ulterioara a ligninei.

2. Dezincrustarea bisulfit în mediu slab acid

Sulfonarea ligninei la pH 4-5 se desfasoara cu o viteza mai mica decât în mediu puternic acid, în schimb conditiile de hidroliza sunt mai blânde, în aceasta situatie este practic exclusa condensarea ligninei. Prin cresterea pH-ului solutiei de fierbere scade viteza de dizolvare a ligninei sulfonate astfel încât apare necesara conducerea dezincrustarii la temperaturi mai ridicate (155-165 0C), decât cele întâlnite la procedeul bisulfit acid.

Fierberile bisulfit în mediu acid se efectueaza cu solutii de bisulfit lipsite de bioxid de sulf liber, în exces, ceea ce este posibil de realizat numai în cazul folosirii bazelor solubile (sodiu si amoniu) si semisolubile (magneziu). Aceste solutii au pH-ul cuprins între 3,5 si 4,5. Bisulfitul de amoniu se descompune la temperaturi ridicate în NH3 si SO2 si din aceasta cauza nu se utilizeaza pentru dezincrustarea în mediu slab acid.

2.1. Procedeul Magnefite

Înlocuirea bazei calciu cu magneziu în fierberea bisulfit a cunoscut în ultimele doua decenii o extindere rapida datorita posibilitatilor de a se obtine solutii de fierbere cu un domeniu larg de pH, recuperarea magneziului cu regenerarea solutiei reziduale în conditii tehnico-economice avantajoase si aplicabilitatea pentru dezincrustarea oricarei specii lemnoase, de la pinul cu continut ridicat de rasina pâna la foioasele tari.

Procedeul Magnefite utilizeaza pentru dezincrustare solutie de bisulfit de magneziu, lipsita practic de bioxid de sulf liber în exces. Solutia are pH-ul cuprins între 3 si 4 si pe tot parcursul fierberii acesta este mentinut constant prin reglarea presiunii în fierbator.

Fierberea cu bisulfit de magneziu se poate conduce în faza lichida sau în faza de vapori, temperatura de fierbere se ridica de la valoarea initiala pâna la cea de regim (155-1650C).