The Effect of Calcium on Delignification in Kraft Cooking of Eucalyptus

Abstract: Delignifiering under sulfat koket innefattar både kemisk nedbrytning och fysisk upplösning av lignin, för vilket närvaron av oorganiska salter, oorganiska anjoner samt oorganiska katjoner (sammantaget benämnda som "Non-process elements", NPEs på engelska) kan ha inverkan på delignifieringens hastighet. Tidigare studier har funnit att ved med högt kalciuminnehåll är svårdelignifierad och att kalcium har potentiell inverkan på ligninlöslighet och kappatal. Att avlägsna kalcium från ved är svårt, men vissa studier har visat att detta kan motverka ovannämnda2(4)inverkan och öka delignifieringen. Denna studie har studerat effekten av kalcium under delignifieringen på fyra prover av Eucalyptus dunnii tagna från olika marktyper, åldrar, kalciumhalt samt geografisk plats (i Uruguay). Målet har varit att undersöka kalciumets inverkan under delignifieringen och dess effekt på massautbytet. Fyra satser av vardera vedmat erial kokades i stålautoklaver med följande parametrar: 18 % effektiv alkali, 35 % sulfiditet, 1 h impregnering vid 110 °C, 2,75 h, 3 h, 3,25 h respektive 3,5 h koktider (för vardera sats) vid 145 °C. Provet med den högsta kalciumhalten om 4668 mg/kg kunde dock inte delignifieras, vare sig vid dessa kokparametrar eller vid en temperaturökning till 155 °C och en resulterande H-faktor på 735 enheter – motsvarande 7 h koktid vid 145 °C – och analyserades inte vidare i studien. Resultaten visar på en negativ effekt från kalcium avseende både delignifieringshastighet och utbyte: Eucalyptus med en lägre kalciumhalt på 705 mg/kg gav massa med kappatal 13 efter kokning, medan eucalyptus med 1500 mg/kg kalcium efter samma kokning gav massa med kappatal 17. Motsvarande utbyte för dessa massor var 48 % för provet med lägre kalciumhalt och 46 % för provet med högre kalciumhalt. Kvantifiering av modifierat kappa och uronsyror bekräftade att ovannämnda effekter inte berodde på inverkan från hexennuronsyra i massan.