Бамбуковые материалы имеют высокое содержание целлюлозы, тонкую форму волокон, хорошие механические свойства и пластичность. Бамбук, являющийся хорошей альтернативой древесному сырью для производства бумаги, может удовлетворить потребности в целлюлозе для изготовления бумаги среднего и высокого качества. Исследования показали, что химический состав и свойства волокна бамбука обладают хорошими целлюлозными свойствами. По характеристикам бамбуковая целлюлоза уступает только хвойной древесной массе и превосходит широколиственную древесную массу и травяную массу. Мьянма, Индия и другие страны находятся на переднем крае мира в области производства бамбуковой целлюлозы и бумаги. Китайская бамбуковая целлюлозно-бумажная продукция в основном импортируется из Мьянмы и Индии. Энергичное развитие промышленности по производству бамбуковой целлюлозы и бумаги имеет большое значение для преодоления нынешнего дефицита сырья для древесной массы.
Бамбук растет быстро, и его обычно можно собирать через 3–4 года. Кроме того, бамбуковые леса обладают сильным эффектом фиксации углерода, что делает экономические, экологические и социальные выгоды бамбуковой промышленности все более заметными. В настоящее время китайская технология и оборудование для производства бамбуковой целлюлозы постепенно совершенствуются, а основное оборудование, такое как стружка и варка целлюлозы, производится внутри страны. Крупные и средние линии по производству бамбуковой бумаги были промышленно модернизированы и запущены в производство в Гуйчжоу, Сычуани и других местах.
Химические свойства бамбука
Как материал биомассы, бамбук состоит из трех основных химических компонентов: целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина, а также небольшого количества пектина, крахмала, полисахаридов и воска. Анализируя химический состав и характеристики бамбука, мы можем понять преимущества и недостатки бамбука как целлюлозно-бумажного материала.
1. Бамбук имеет высокое содержание целлюлозы.
Готовая бумага высшего сорта предъявляет высокие требования к целлюлозному сырью: чем выше содержание целлюлозы, тем лучше, а чем ниже содержание лигнина, полисахаридов и других экстрактов, тем лучше. Ян Ренданг и др. сравнили основные химические компоненты материалов биомассы, таких как бамбук (Phyllostachys pubescens), сосна массон, тополь и пшеничная солома, и обнаружили, что содержание целлюлозы было сосной массон (51,20%), бамбуком (45,50%), тополем (43,24%), и пшеничная солома (35,23%); содержание гемицеллюлозы (пентосана) – тополь (22,61%), бамбук (21,12%), пшеничная солома (19,30%) и сосна массон (8,24%); содержание лигнина составило бамбук (30,67 %), сосна массон (27,97 %), тополь (17,10 %) и пшеничная солома (11,93 %). Можно видеть, что среди четырех сравнительных материалов бамбук является вторым после сосны массон сырьем для производства целлюлозы.
2. Бамбуковые волокна длиннее и имеют большее соотношение сторон.
Средняя длина бамбуковых волокон составляет 1,49–2,28 мм, средний диаметр — 12,24–17,32 мкм, соотношение сторон — 122–165; средняя толщина стенки волокна составляет 3,90–5,25 мкм, а соотношение стенки к полости составляет 4,20–7,50, что соответствует толстостенному волокну с большим соотношением сторон. Целлюлозные материалы в основном состоят из целлюлозы из биомассы. Хорошее сырье из биоволокна для производства бумаги требует высокого содержания целлюлозы и низкого содержания лигнина, что может не только увеличить выход целлюлозы, но также снизить содержание золы и экстрактов. Бамбук обладает характеристиками длинных волокон и большого соотношения сторон, что приводит к большему переплетению волокон на единицу площади после того, как бамбуковая целлюлоза превращается в бумагу, а прочность бумаги повышается. Таким образом, эффективность варки бамбука близка к эффективности древесины и выше, чем у других травянистых растений, таких как солома, пшеничная солома и жом.
3. Бамбуковое волокно обладает высокой прочностью.
Бамбуковая целлюлоза не только возобновляема, разлагаема, биосовместима, гидрофильна и обладает превосходными механическими и термостойкими свойствами, но также имеет хорошие механические свойства. Некоторые ученые провели испытания на растяжение 12 типов бамбуковых волокон и обнаружили, что их модуль упругости и прочность на разрыв превосходят показатели искусственных волокон быстрорастущей лесной древесины. Ван и др. сравнили механические свойства четырех типов волокон: бамбука, кенафа, пихты и рами. Результаты показали, что модуль упругости и прочность бамбукового волокна выше, чем у трех других волокнистых материалов.
4. Бамбук имеет высокое содержание золы и экстрактивности.
По сравнению с древесиной, бамбук имеет более высокую зольность (около 1,0%) и 1% экстракт NAOH (около 30,0%), что приводит к образованию большего количества примесей в процессе варки целлюлозы, что не способствует сбросу и очистке сточных вод целлюлозы и бумажная промышленность и увеличит инвестиционные затраты на некоторое оборудование.
В настоящее время качество бумажной продукции Yashi Paper из бамбуковой целлюлозы соответствует требованиям стандарта ЕС ROHS, прошло EU AP (2002)-1, FDA США и другие международные стандарты качества пищевых продуктов, прошло 100% лесную сертификацию FSC и также является первой компанией в провинции Сычуань, получившей китайский сертификат безопасности и гигиены труда; в то же время Национальный центр контроля бумажной продукции в течение десяти лет подряд проверял его как продукт, прошедший отбор проб по контролю качества, а также получил такие награды, как «Национальное качество, стабильное качество, сертифицированный бренд и продукт» от Китайского центра качества. Тур.
Время публикации: 03 сентября 2024 г.
