Buničina (papier)

Buničina alebo technická celulóza alebo len celulóza je technický termín na označenie suroviny (polotovaru) – vláknitej hmoty, ktorá sa vyrába chemickým spracovaním dreva alebo slamy. Buničina sa používa na výrobu papiera, umelých vláken, plastických hmôt a pod. Skladá sa prevažne z celulózy.

Výroba

Buničina sa používa v papierenskom a chemickom priemysle. Okrem celulózy obsahuje aj hemicelulózu, lignín a iné cudzorodé látky. Na odstránenie cudzorodých látok (výrobu buničiny z dreva) sa používajú metódy

Sulfitovanie (kyslý proces) je varenie drviny (štiepkoviny), pri ktorej dôjde k sulfonácii lignínu, ktorý sa stáva rozpustný vo vode. Na výrobu sulfitovanej buničiny sa používa najmä drevo ihličnatých stromov (vyrába sa aj z tvrdého dreva), hlavne zo smreka a jedle. Pomocná surovina pri výrobe je pyrit, vápenec, vápno a chlór. Pri výrobe sa spotrebuje značné množstvo vody. Drevo sa zbaví kôry a v štiepkovači sa rozseká na štiepky. Štiepky sa triedia v rotačných triedičkách. Chemické spracovanie procesu sulfitovej výroby sa uskutočňujú vo varných nádobách – tlakových kotloch. Nádoba sa naplní štiepkami a kyselinou. Uvarená hmota sa perie vo vode, mechanicky sa prečistí od nerozpustených zvyškov a nerozvareného dreva. Vznikne žltkastá až hnedá hmota, ktorá sa na potreby papierenského priemyslu ďalej bieli chlórom. Ako polotovar sa dodáva buď v "kvapalnej" forme, alebo častejšie vo forme roliek a hárkov z vysušenej hmoty.
Sulfátovanie (zásaditý proces). Touto metódou je možné spracovať nielen drevo, ale aj iné rastliny s dostatočným objemom polysacharidu celulóza. Bunkové steny rastlín sa rozpustia varením vo vode s prídavkom 7 – 10 % alkálií. Aktívnou látkou je hydroxid sodný s prídavkom sulfidu sodného. Sulfátová celulóza má lepšie vizuálne i mechanické vlastnosti, ako sulfitová celulóza. Nedostatkom tohto spôsobu výroby je zamorenie okolitého ovzdušia nepríjemným zápachom.
Nátronová buničina. Nátronová výroba buničiny je jej najjednoduchší spôsob výroby. Štiepky sa varia v hydroxide sodnom. Buničina má potom výrazne hnedú farbu.

Nebielená buničina je žltej až hnedej farby. Pre mnohé použitia sa musí bieliť. Bielenie nemení len farbu, ale aj mení absorpčnú schopnosť buničiny. V súčasnosti sa buničina bieli chlórom, oxidom chloričitým, kyslíkom a peroxidom v následných bieliacich fázach.

Rozvarená hmota má kašovitú konzistenciu. Táto suspenzia sa ďalej seká a melie, dokiaľ nevznikne jemný roztok vo vode. Ďalším krokom je pranie vo vode, ay sa hmota zbavila chemikálií. Hmota, podľa ďalšieho využitia sa filtruje, čistí, bieli prípadne farbí. V kontinuálnych sitách sa nechá voda odtiecť a na vyhrievaných valcoch sa vysuší vznikne krepovaný buničinový pás, ktorý sa navíja do kotúčov, alebo sa seká na buničinové hárky.

Kvalitatívne parametre

Ako kvalitatívne parametre buničiny sa udávajú:

obsah alfacelulózy (~90 %)

viskozita (~ 10 – 20 mPa)

obsah popola (anorganická zložka) (~ 0,1 – 0,2 %, resp. ~ 20 mg / kg)

rozpustnosť v 5% NaOH (~ 3 %)

belosť (~ 86 % absolútnej belosti)

obsah sušiny (~ 90 %).

krepovanie (~ 30 %)

Použitie

Buničina sa spotrebúva hlavne na výrobu papiera. Niekedy sa z bielenej buničiny vyrábajú lekárske a kozmetické tampóny, používa sa v detských plienkach a hygienických vložkách ako absorbent. Používa sa tiež ako plnivo pri výrobe kompozitov.

Súvislosti

Pri výrobe buničiny (a papiera) sa používa značné množstvo chemikálií. Chemikálie sa používajú na varenie, bielenie, úpravu vody, ako plnivo, farbivo, glejidlo, ako odpeňovače, v náteroch papiera atď. Hlavnými surovinami sú NaOH, Na₂SO₄ a vápno. Problémom je ich neutralizácia a zneškodňovanie, pretože významne poškodzujú životné prostredie. Ďalším nezanedbateľný faktorom je aj zápach, ktorý papierenský komplex produkuje, o čom sa presvedčili všetci, ktorí prechádzal popri celulózke. Napr. v Ružomberku.

Výroba buničiny a papiera je proces mimoriadne náročný na spotrebu vody. Súčasná spotreba vody je na úrovni 50-70 m³/tonu buničiny, čo v praxi pre priemerne veľkú celulózku predstavuje ~12 mil. m³ vody za rok (0,5 m³/s).

Budovanie celulózo-papierenského priemyslu je založené na dostatku drevnej suroviny (postačuje nízka kvalitatívna trieda a odpad) a na druhotnej surovine – zberovom papieri. Výhodou tohto odvetvia z pohľadu lesného hospodárstva je schopnosť spracovať drevo poškodené, nevhodné na iné spracovanie. Celulózo-papierenský priemysel pri výrobe buničiny zhodnotí drevnú hmotu 4 – 8 násobne.

Literatúra

BUČKO, Ján; ŠUTÝ, Ladislav; KOŠÍK, Martin. Chemické spracovanie dreva. Praha : Alfa, 1988. 310 s.
Bukóza Hencovce : výrobný program