● Процесс изготовления бумаги из бамбуковой целлюлозы
Благодаря успешному промышленному развитию и использованию бамбука, одно за другим появились новые процессы, технологии и продукты для его переработки, что значительно повысило его полезную ценность. Развитие механизированной технологии переработки бамбука в Китае вывело его за рамки традиционного ручного метода и трансформировало в индустриальную модель производства. В настоящее время наиболее распространены механические, химические и химико-механические процессы производства бамбуковой целлюлозы. В Китае бамбуковая целлюлоза в основном производится химическим способом, на его долю приходится около 70%; химико-механический способ используется реже, менее 30%; применение механических методов производства бамбуковой целлюлозы ограничено экспериментальной стадией, и нет данных о крупномасштабном промышленном применении.
1. Метод механической варки целлюлозы
Метод механической варки целлюлозы заключается в измельчении бамбука в волокна механическим способом без добавления химических реагентов. Он обладает преимуществами низкого уровня загрязнения, высокой производительности и простоты процесса. В условиях ужесточения контроля за загрязнением окружающей среды и дефицита древесных целлюлозных ресурсов в стране, механическая бамбуковая целлюлоза постепенно завоевывает признание населения.
Несмотря на то, что механическая варка целлюлозы обладает преимуществами высокой производительности и низкого уровня загрязнения, она широко используется в целлюлозно-бумажной промышленности при производстве целлюлозы из хвойных пород, таких как ель. Однако из-за высокого содержания лигнина, золы и 1%-ного экстракта NaOH в химическом составе бамбука качество целлюлозы низкое, и трудно соответствовать требованиям качества товарной бумаги. Промышленное применение встречается редко и в основном находится на стадии научных исследований и технических разработок.
2. Метод химической варки целлюлозы
Химический метод варки целлюлозы использует бамбук в качестве сырья и применяет сульфатный или сульфитный метод для получения бамбуковой целлюлозы. Бамбуковое сырье подвергается просеиванию, промывке, обезвоживанию, варке, каустизации, фильтрации, противоточной промывке, закрытому просеиванию, кислородной делигнификации, отбеливанию и другим процессам для получения бамбуковой целлюлозы. Химический метод варки целлюлозы позволяет сохранить волокно и повысить степень варки. Полученная целлюлоза имеет хорошее качество, чистая и мягкая, легко отбеливается и может использоваться для производства высококачественной писчей и печатной бумаги.
Из-за удаления большого количества лигнина, золы и различных экстрактов в процессе химической варки целлюлозы, степень варки бамбуковой целлюлозы низкая и обычно составляет 45–55%.
3. Химико-механическая пульпировка
Химико-механическая варка целлюлозы — это метод варки целлюлозы, в котором в качестве сырья используется бамбук, и который сочетает в себе некоторые характеристики химической и механической варки. К химико-механической варке целлюлозы относятся полухимический метод, химико-механический метод и химико-термомеханический метод.
В производстве бамбуковой целлюлозы и бумаги степень очистки при химико-механической варке выше, чем при химической варке, и обычно достигает 72–75%; качество целлюлозы, получаемой при химико-механической варке, значительно выше, чем при механической, и соответствует общим требованиям производства товарной бумаги. В то же время, затраты на регенерацию щелочи и очистку сточных вод находятся между затратами при химической и механической варке.
▲Линия по производству бамбуковой целлюлозы
● Оборудование для производства бумаги из бамбуковой целлюлозы
Оборудование формовочного цеха линии по производству бумаги из бамбуковой целлюлозы в основном такое же, как и оборудование линии по производству древесной целлюлозы. Самое большое различие в оборудовании для производства бумаги из бамбуковой целлюлозы заключается в подготовительных цехах, таких как нарезка, промывка и варка.
Поскольку бамбук имеет полую структуру, оборудование для его нарезки отличается от оборудования для нарезки древесины. Наиболее распространенные виды оборудования для нарезки (измельчения) бамбука включают в основном роликовые, дисковые и барабанные измельчители. Роликовые и дисковые измельчители обладают высокой производительностью, но качество получаемой бамбуковой щепы (формы щепы) уступает барабанным измельчителям. Пользователи могут выбирать подходящее оборудование для нарезки (измельчения) в зависимости от назначения бамбуковой целлюлозы и себестоимости производства. Для небольших и средних предприятий по производству бамбуковой целлюлозы (производительность <100 000 т/год) достаточно отечественного оборудования для нарезки бамбука; для крупных предприятий по производству бамбуковой целлюлозы (производительность ≥100 000 т/год) можно выбрать передовое международное оборудование для крупномасштабной нарезки (измельчения).
Оборудование для промывки бамбуковой щепы используется для удаления примесей, и в Китае зарегистрировано множество запатентованных продуктов. Как правило, используются вакуумные, напорные и ленточные промывочные машины для целлюлозы. Средние и крупные предприятия могут использовать новые двухвалковые прессовые промывочные машины для целлюлозы или машины для интенсивного обезвоживания целлюлозы.
Оборудование для варки бамбуковой щепы используется для размягчения бамбуковой щепы и химического разделения. Малые и средние предприятия используют вертикальные варочные котлы или горизонтальные трубчатые непрерывные варочные аппараты. Крупные предприятия могут использовать непрерывные варочные аппараты Camille с диффузионной промывкой для повышения эффективности производства, что также увеличит выход целлюлозы, но при этом возрастет единовременные инвестиционные затраты.
1. Производство бумаги из бамбуковой целлюлозы обладает огромным потенциалом.
На основе исследования запасов бамбука в Китае и анализа пригодности самого бамбука для производства бумаги, активное развитие бамбуковой целлюлозно-бумажной промышленности может не только решить проблему нехватки древесного сырья в китайской бумажной промышленности, но и стать эффективным способом изменения структуры сырьевых ресурсов бумажной промышленности и снижения зависимости от импортной древесной щепы. Некоторые ученые проанализировали, что себестоимость единицы бамбуковой целлюлозы на единицу массы примерно на 30% ниже, чем у сосны, ели, эвкалипта и т. д., а качество бамбуковой целлюлозы эквивалентно качеству древесной целлюлозы.
2. Интеграция лесной и бумажной промышленности является важным направлением развития.
Благодаря быстрому росту и способности к регенерации бамбука, усиление культивирования быстрорастущих специальных бамбуковых лесов и создание базы по производству бамбуковой целлюлозы, объединяющей лесное хозяйство и производство бумаги, станет направлением устойчивого развития целлюлозно-бумажной промышленности Китая, снижения зависимости от импортной древесной щепы и целлюлозы и развития национальных отраслей промышленности.
3. Технология производства целлюлозы из кластерного бамбука обладает большим потенциалом развития.
В современной бамбуковой промышленности более 90% сырья составляет бамбук мосо (Phoebe nanmu), который в основном используется для производства предметов домашнего обихода и строительных материалов. В производстве бамбуковой целлюлозы также в основном используются бамбук мосо (Phoebe nanmu) и саговник, что создает ситуацию конкуренции за сырье и не способствует устойчивому развитию отрасли. На основе существующих видов бамбука, бамбуковая целлюлоза должна активно развивать использование различных видов бамбука в качестве сырья, в полной мере использовать относительно недорогие саговник, гигантский драконий бамбук, бамбук «фениксовый хвост», широкоцветковый бамбук и другие виды кустового бамбука для производства целлюлозы и бумаги, а также повышать конкурентоспособность на рынке.
▲Бамбук, собранный в пучки, может использоваться в качестве важного целлюлозного материала.
Время публикации: 04 сентября 2024 г.
