Wodorotlenek sodu (wzór chemiczny: NaOH), powszechnie znany jako soda kaustyczna lub ług, jest jednym z najważniejszych i najczęściej zużywanych podstawowych surowców chemicznych w przemyśle celulozowo-papierniczym.
Występuje w postaci białych płatków, ciała stałego lub bezbarwnej, przezroczystej cieczy (stężenie 32% lub 50%), o silnej zasadowości (pH ok. 14) i wysokiej reaktywności. Jest dobrze rozpuszczalny w wodzie ze znacznym wydzielaniem ciepła i odgrywa niezastąpioną rolę w kluczowych procesach, w tym w chemicznym roztwarzaniu masy celulozowej, wybielaniu masy celulozowej i recyklingu makulatury.
Około 20–25% światowej produkcji wodorotlenku sodu przeznaczone jest dla przemysłu papierniczego, co czyni go „linią ratunkową” tego sektora.
Mechanizm rdzeniowy
Podstawowa funkcja wodorotlenku sodu w przemyśle celulozowo-papierniczym opiera się na jego silnych reakcjach hydrolizy alkalicznej i zmydlania.
Pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia wodorotlenek sodu reaguje z ligniną zawartą w drewnie, rozrywając wiązania eterowe i estrowe ligniny i rozpuszczając ją do roztworu zasadowego, oddzielając w ten sposób ligninę od włókien celulozowych.
Jednocześnie wodorotlenek sodu zmydla ekstrakty drzewne, takie jak kwasy żywiczne i kwasy tłuszczowe, przekształcając je w rozpuszczalne mydła sodowe, które są usuwane wraz z ługami odpadowymi, zapobiegając wpływowi osadzania się żywicy na jakość masy włóknistej.
Wodorotlenek sodu pęcznieje również włókna celulozowe, poprawiając elastyczność włókien i siłę wiązania, co poprawia właściwości fizyczne papieru.
Podczas bielenia alkalicznego nadtlenkiem wodoru wodorotlenek sodu utrzymuje pH w optymalnym zakresie 10,5–11,5, aktywując nadtlenek wodoru do wytwarzania jonów nadhydroksylowych (HOO⁻), które selektywnie rozkładają ligninę i substancje barwne, uzyskując wysokowydajne wybielanie bez uszkadzania celulozy.
Naszymi głównymi produktami są chlorek poliglinu, chlorohydrat glinu, siarczan poliżelazowy, bakterie biochemiczne, poliakryloamid i środek odbarwiający.