Dado que la celulosa es el principal insumo en la producción de papeles blancos, es necesario someter a la pulpa de celulosa a un tratamiento con productos químicos en orden a extraer el remanente de lignina, las resinas, iones metálicos y otras sustancias que podrían afectar el proceso de producción del papel. Diferentes productos químicos, como el dióxido de cloro, el oxígeno y el peróxido de hidrógeno (H₂O₂-agua oxigenada) son agregados en forma secuencial a la pasta de celulosa para blanquearla eliminando la lignina. De esta manera, los consumidores de celulosa reciben un producto que les permite producir papeles con los atributos requeridos de blancura y brillo, los que además no decaen significativamente con el paso del tiempo.    
Los productos químicos actualmente en uso en esta fase del proceso han sustituido a otros que fueron eliminados, por cuanto se demostró que generaban componentes nocivos para el medio ambiente.
El proceso de blanqueo significa, necesariamente, una reducción de rendimiento de la madera, medido en m³ de madera por tonelada de celulosa; por cuanto se elimina una parte importante de la lignina que aún permanece en la pasta café y además, una parte de las fibras de celulosa se degradan debido a los agentes químicos que intervienen en el proceso. Normalmente, en todo el proceso de blanqueo se pierde entre un 5 y 9% de la pasta café, para alcanzar blancura estándar de 87-90%, según la norma ISO-2470 (International Organization for Standardization).

Las plantas de celulosa modernas –como las de Empresas CMPC- han incorporado en forma previa a las distintas etapas que componen el proceso de blanqueo, una etapa denominada deslignificación con oxígeno, que como su nombre lo indica, consiste en aplicar altas dosis de oxígeno a la pasta café para producir la oxidación de la lignina. Esta reacción química se realiza en un estanque presurizado, a elevadas temperaturas y en un medio alcalino (pH > 7). Esta etapa tiene dos importantes beneficios: Se reduce sustancialmente el consumo de químicos en las etapas posteriores de blanqueo y además, permite que la lignina removida en la primera estación de lavado pueda ser reprocesada en el Sistema de Recuperación de Productos Químicos y Energía..

El blanqueo de la celulosa continúa agregando en sucesivas etapas distintos productos químicos que oxidan o modifican la estructura molecular de la lignina y otros elementos presentes en la pasta de celulosa cruda, facilitando su disolución y posterior extracción. La pasta es lavada al final de cada etapa para remover los materiales orgánicos solubles. Estas reacciones químicas se realizan en estanques a alta temperatura y en un ambiente ácido (pH < 4). Dado que en este proceso se generan algunos componentes orgánicos que no son solubles en un ambiente ácido, es necesario intercalar etapas en las que se utilizan productos químicos que generan un medio alcalino, de tal forma de poder extraer estos componentes en la estación de lavado.

El residuo líquido procedente de la planta de blanqueo, denominado efluente,  es conducido a las plantas de tratamiento, con el objeto de ser purificado, eliminando todas las sustancias nocivas para el medio ambiente antes de devolverlo a los ríos.

Las etapas del proceso de blanqueo se representan por símbolos que reflejan el producto químico que se emplea en ella o la función que desempeña:

Símbolo	Etapa	Pérdida	Tiempo	pH	Consistencia	Tº	Descripción
O	Oxígeno	1-5 - 2.0% on pulp	60 min	>7	10 - 15%	85 - 95 °C	El Oxígeno remueve la lignina y modifica otras componentes que dan color a la pasta. En las etapas de deslignificación/blanqueo con Oxígeno, la pasta de celulosa es oxidada en un estanque presurizado y a elevadas temperaturas en un medio alcalino.
D	Dióxido de Cloro	0.6-1.0% on pulp	180 min	3.5 - 4.0	10 - 12%	60 - 80 °C	El Dióxido de Cloro (ClO2 ) es un producto químico muy selectivo, que reacciona con la lignina transfiriéndole una molécula de Oxígeno y rompiendo su estructura. Se utiliza para deslignificar la pasta y para blanquearla de otros extractivos que le dan color. Esquemáticamente:Lignina + ClO2→ Lignina Oxidada + HClO/HClO2
E	Extracción Alcalina	3 -4% on pulp	120 min	12	10 - 20%	45 - 95 °C	Muchos de los residuos orgánicos de la fase D son ácidos orgánicos y alcoholes que no son solubles con agua en un ambiente ácido. En esta etapa estos extractivos son removidos vía disolución a alta temperatura usando NaOH (Hidróxido de Sodio o Soda Caústica), lo que genera una solución alcalina.
EO							Extracción Alcalina reforzada con Oxígeno (O2)
EP							Extracción Alcalina reforzada con Peróxido de Hidrógeno (H2O2) - Agua Oxigenada
EOP							Extracción Alcalina reforzada con Oxígeno y Peróxido de Hidrógeno
P	Peróxido de Hidrógeno	2 -3 % on pulp	1 -2 hr		10 - 30%	65 - 80 °C	El Peróxido de Hidrógeno (H2O2) es utilizado para blanquear la pasta principalmente en las últimas etapas del blanqueo. Una de sus virtudes es que previene la reversión de la blancura de la celulosa con el paso del tiempo.
Q	Quelato						Son agentes químicos que se utilizan para capturar los iones metálicos que se producen en la etapas O,P,Z; evitando que ellos generen reacciones químicas que degradan la celusa, limitan el grado de blancura alcanzable y produzcan una reversión de su blancura con el paso del tiempo.
W	Lavado						La pasta es lavada después de cada etapa del blanqueo para remover los reactivos.
Z	Ozono	0.1 - 1.0% on pulp		2.5	5 - 15%	<65 °C	El Ozono (O3 ) es un efectivo agente deslignificador y blanqueador de la pasta. Su utilización industrial se expandió una vez mejorada su selectividad. Originalmente atacaba tanto a las fibras de celulosa como a la lignina.

 

La pasta resultante, prácticamente libre de lignina, puede ser secada para obtener la celulosa blanca kraft. 

A través de los avances recientes, los niveles de residuos en los efluentes líquidos de las plantas de celulosa han bajado continuamente. El proceso de blanqueo ECF (Elemental Chlorine Free), basado en dióxido de cloro, se ha impuesto largamente en la industria de la celulosa como el más aceptado, en reemplazo de las antiguas plantas de blanqueo basado en cloro elemental.
 

_BLANQUEO TCF

En un esfuerzo por eliminar totalmente los componentes órgano clorados del efluente se desarrolló un método alternativo de blanqueo de la celulosa, conocido por sus siglas en ingles TCF, que como su nombre lo indica, no usa ningún agente blanqueador que contenga cloro. Mientras la secuencia de blanqueo típica del método ECF es O-D-Eop-D-D, las secuencias alternativas del método TCF son: O-Q-Eop-P-P o O-Q-Z-Eop-P. No obstante, esta tecnología no logró diferenciarse de la ECF, por cuanto existe evidencia científica contundente que demuestra que los efluentes debidamente tratados de ambos métodos de blanqueo prácticamente están libres de contaminantes. En particular, las rigurosas mediciones realizadas no detectan la presencia de dioxinas ni furanos. Si bien el blanqueo TCF reduce la presión sobre las plantas de tratamiento del efluente, involucra inversiones mayores que el blanqueo ECF, debido a lo específico de los equipos requeridos. Además tiene varios inconvenientes técnicos que no han sido resueltos: Consume más madera por tonelada de celulosa y para lograr la blancura estándar se sacrifica un porcentaje significativo de sus parámetros de resistencia.

Tanto la Comisión Europea como la EPA (Environmental Protection Agency) de Estados Unidos, han incluido la tecnología de blanqueo ECF con sus correspondientes tratamientos de efluentes dentro de las denominadas Best Available Techniques (BAT) en la industria de la Celulosa y el Papel. En la práctica, la gran mayoría de las nuevas Plantas de celulosa que se han instalado en los últimos 10 años usan el proceso ECF. Especial mención merece la Planta de celulosa Stendal, inaugurada a fines del año 2004 en Alemania, a 100 km. de Berlín. El proyecto de construcción de esta Planta se comenzó a gestar en el año 2000 y originalmente contemplaba producir sólo celulosa TCF, pero al momento de concretar el proyecto se decidió que ella tuviera la posibilidad de operar alternativamente con ambos métodos de blanqueo. Dados los argumentos recién expuestos, hoy produce sólo celulosa ECF.