Kraft-tehnoloogia

Kraft-protsess (saksa sõnast Kraft 'jõud') ehk kraft-masstootmine ehk sulfaatkeeduprotsess ehk Krafti meetod ehk sulfaatmeetod ehk sulfateerimise meetod ehk Kraft-tehnoloogia on keemiline meetod tselluloosi tootmiseks, mis toimub kõrgel temperatuuril ning tugevas leeliselises keskkonnas. Puiduhaket töödeldakse naatriumhüdroksiidi (NaOH) ja naatriumsulfiidi (Na₂S) lahusega, mis lagundab ligniini ja eraldab tsellulooskiud. Sel meetodil toodetud kiudainet nimetatakse sulfaattselluloosiks

Kraft-protsess on levinuim meetod paberimassi tootmiseks, kuid põhjustab ebameeldiva lõhnaga heitmeid ja vedelaid jäätmeid.

Tootmine

Kraft-protsessi käigus töödeldakse puiduhaket kuuma vee, naatriumhüdroksiidi (NaOH) ja naatriumsulfiidiga (Na₂S). Saadud keedulahust nimetatakse valgeks leeliseks ning ideaalseks vahekorraks soovitatakse 1 mol/l NaOH ja 0,25 – 0,7 mol/L Na2S. Selline segu lõhub sidemed, mis ühendavad ligniini, hemitselluloosi ja tselluloosi, aidates eraldada tsellulooskiude. Algne pH reguleeritakse vahemikku 13–14, kuid see väheneb järk-järgult lagunemise käigus, kuna hemitselluloosist ja ligniinist vabaneb orgaanilisi happeid. Kraft protsessi on võimalik jagada kolmeks etapiks, kus esialgne reaktsioon viiakse läbi 150 °C juures, mille tagajärjel lagunevad α- ja β-arüül eetersidemed. Teises etapis on vajalik temperatuur vahemikus 150 - 170 °C, selle käigus eraldatakse enamik süsivesikud ning saadakse kätte ~70% ligniini. Viimases etapis hoitakse maksimaalset temperatuuri, mis eelmises etapis saavutati. Selle käigus saadakse ~90% ligniini ja saadust nimetatakse „mustaks leeliseks“, mille tahke aine sisaldus on umbes 15%. Must leelis on rikastatud ligniiniga ja hemitselluloosi laguproduktidega.

Ajalugu

Protsessi nimi tuleneb saksa keelest, kus sõna Kraft tähendab selles kontekstis "tugevust", viidates kraft-protsessi abil toodetud vastupidavale jõupaberile.