Omschrijving:
[definitie]
Lignine is een stof uit de celwand van planten en bomen, die fungeert als het cement tussen de vezels.
[toelichting]
Houtvezels vormen de basis voor papier. Bij het winnen van de vezels (die voornamelijk bestaan uit cellulose) uit hout komt lignine vrij. Lignine verkleurt bruin onder invloed van (uv)licht en veroorzaakt daardoor vergeling/verkleuring van het papier. Om de witheid van papier te verhogen en vergeling te voorkomen moet de lignine worden gemodificeerd of verwijderd.
Om lignine te modificeren wordt er zowel oxidatief (met waterstofperoxide, H2O2) als reductief (met S2O4) gebleekt, waarbij de elementen die de verkleuring veroorzaken, omgezet worden in stoffen die niet verkleuren. De modificatie met waterstofperoxide vindt plaats in een basisch milieu bij ongeveer 70 graden. De reductieve modificatie van lignine word uitgevoerd omdat niet alle groepen die een kleurverandering bewerkstelligen gemodificeerd worden.
Voor het verwijderen van lignine werd vroeger chloor (Cl2) gebruikt, waardoor bij het bleken chloorhoudende afvalstoffen ontstonden. Door middel van chloor werd de lignine afgebroken en verwijderd uit het mengsel. De papierindustrie schakelde in de jaren negentig van de vorige eeuw over op het ECF-proces (‘Elementair Chloorvrij’) en het TCF-proces (‘Totaal Chloorvrij’).
Inmiddels is ook een TEF-blekingsproces (Totally Effluent Free) in ontwikkeling, dat helemaal geen afvalstroom meer kent. TEF, ook wel Closed Loop Bleaching (CLB) genoemd, wat een proces zonder waterlozing zou zijn.
[milieueffect]
Lignine veroorzaakt een snellere vergeling en veroudering van papier. Dat is van belang bij bijvoorbeeld archivering. Het verwijderen van lignine veroorzaakt een lager rendement bij het verwerken van hout tot grondstof voor papier, aangezien een deel van de cellulose ook aangetast word door het proces. Het modificeren van lignine heeft relatief schadelijke stoffen zoals waterstofperoxide en S2O4 nodig. Tevens kost het modificeren van de zijgroepen van lignine energie.
Papier dat geen lignine bevat wordt ‘houtvrij papier’ genoemd, terwijl het evenals ‘houthoudend papier’ wel degelijk hout als grondstof gebruikt. Het verschil tussen deze twee papiersoorten ligt dus in de behandelingsstappen.