Бамбуковая целлюлоза широко используется в бумажном, текстильном и других производствах благодаря своим природным антибактериальным, возобновляемым и экологически чистым свойствам. Испытания физических, химических, механических и экологических свойств бамбуковой целлюлозы имеют решающее значение для обеспечения качества и безопасности продукции. Разнообразные методы испытаний имеют большое значение для повышения конкурентоспособности на рынке.
Бамбуковая целлюлоза – это волокнистое сырье, получаемое из бамбука химическими, механическими или полухимическими методами. Благодаря своим природным антибактериальным свойствам, возобновляемости и экологичности, бамбуковая целлюлоза в последние годы широко используется в бумажном, текстильном и других производствах. Для обеспечения стабильности качества продукции из бамбуковой целлюлозы и соответствия требованиям к применению, испытания бамбуковой целлюлозы являются неотъемлемой частью процесса. В данной статье рассматриваются объекты, методы испытаний и значение бамбуковой целлюлозы.
1. Основные характеристики бамбуковой целлюлозы
Бамбуковая целлюлоза — это волокнистый материал на биологической основе, обладающий следующими характеристиками:
Высокое содержание натуральной целлюлозы: бамбуковая целлюлоза имеет высокое содержание целлюлозы, что обеспечивает хорошую прочность и жесткость.
Средняя длина волокон: Длина бамбуковых волокон находится между древесными волокнами и волокнами травы, что придает бамбуковой целлюлозе уникальные физические свойства и делает ее пригодной для различных целей производства бумаги.
Надежная защита окружающей среды: поскольку бамбуковая целлюлоза является быстрорастущим растением, она является возобновляемым сырьем и имеет низкий уровень выбросов углерода, что делает ее экологически чистым целлюлозным материалом.
Антибактериальные свойства: натуральное бамбуковое волокно обладает определенными антибактериальными свойствами и находит особое применение в упаковке пищевых продуктов, средствах личной гигиены и других областях.
Испытания бамбуковой целлюлозы включают оценку физических, химических и механических свойств, включая анализ состава волокна, прочности, содержания примесей, белизны, показателей защиты окружающей среды и т. д.
2. Элементы тестирования бамбуковой целлюлозы и их важность
2.1 Испытание физических свойств
Физические свойства являются основой качества бамбуковой целлюлозы и охватывают длину волокон, морфологию волокон, содержание золы, содержание примесей и другие аспекты.
Длина волокон: Длина волокон бамбуковой целлюлозы оказывает важное влияние на прочность и текстуру бумаги. Слишком длинные или слишком короткие волокна влияют на однородность и механические свойства бумажной продукции. Длину и распределение волокон можно измерить с помощью анализатора волокон.
Зольность: Зольность – это содержание негорючих компонентов в бамбуковой целлюлозе, которые в основном образуются за счёт неорганических веществ, содержащихся в бамбуке, а также наполнителей или химических веществ, добавляемых в процессе обработки. Высокое содержание золы снижает прочность и технологичность целлюлозы, поэтому определение золы является важным показателем при контроле качества бамбуковой целлюлозы.
Содержание примесей: Примеси в бамбуковой целлюлозе (например, песок, древесная щепа, пучки волокон и т. д.) влияют на внешний вид и механические свойства готовой бумажной продукции. Высокое содержание примесей приводит к шероховатости поверхности бумаги, что снижает гладкость и эксплуатационные характеристики готовой бумаги.
Белизна: Белизна — важный показатель цвета целлюлозы, особенно бамбуковой, используемой в производстве писчей и печатной бумаги. Чем выше белизна, тем лучше визуальный эффект от бумаги. Белизна обычно измеряется с помощью белизномера.
2.2 Определение химического состава
Определение химического состава бамбуковой целлюлозы в основном включает анализ целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина и остатков растворителей. Эти химические компоненты напрямую влияют на физические свойства и технологические свойства бамбуковой целлюлозы.
Содержание целлюлозы: целлюлоза является основным компонентом бамбуковой целлюлозы, определяющим её прочность и долговечность бумажных изделий. Содержание целлюлозы в бамбуковой целлюлозе можно определить методами химического анализа, чтобы убедиться в её соответствии требованиям различных сфер применения.
Содержание лигнина: Лигнин является важным компонентом клеточных стенок растений, но в процессе производства бумаги обычно желательно удалить часть лигнина для улучшения белизны и мягкости целлюлозы. Избыточное содержание лигнина приводит к потемнению целлюлозы, что влияет на качество готовой бумаги. Лигнин можно обнаружить методом химического титрования или спектрального анализа.
Содержание гемицеллюлозы: гемицеллюлоза, будучи второстепенным компонентом бамбуковой целлюлозы, играет роль в регулировании адгезии между волокнами и мягкости целлюлозы. Умеренное содержание гемицеллюлозы может улучшить обрабатываемость целлюлозы.
Остатки химических веществ: В процессе производства бамбуковой целлюлозы могут использоваться некоторые химические вещества (например, щёлочь, отбеливатель и т. д.). Поэтому определение наличия остатков химических веществ в бамбуковой целлюлозе является ключевым шагом для обеспечения безопасности продукта и защиты окружающей среды.
2.3 Испытание на механическую прочность
Испытание на механическую прочность бамбуковой целлюлозы в основном включает прочность на растяжение, прочность на разрыв, прочность на сгибание и т. д. Эти показатели напрямую влияют на качество бумаги или текстиля, произведенных из бамбуковой целлюлозы.
Прочность на разрыв: Прочность на разрыв является показателем адгезии и прочности волокон бамбуковой целлюлозы. Испытание прочности на разрыв бамбуковой целлюлозы позволяет оценить её стабильность в процессе формования бумаги и срок службы готовой бумаги.
Прочность на разрыв: Испытание на прочность на разрыв используется для оценки силы, которую может выдержать бумага из бамбуковой целлюлозы при растяжении и разрыве. Бамбуковая целлюлоза с высокой прочностью на разрыв подходит для применений с высокими требованиями к прочности, таких как упаковочная и промышленная бумага.
Сопротивление сгибанию: Сопротивление сгибанию относится к способности волокон бамбуковой целлюлозы сохранять целостность при многократном складывании, что особенно важно для изделий из бамбуковой целлюлозы, используемых для производства высококачественных книг или упаковочных материалов.
2.4 Испытания на воздействие на окружающую среду
Поскольку бамбуковая целлюлоза широко используется в упаковке, посуде, туалетной бумаге и других областях, которые напрямую контактируют с телом человека, требования к ее экологической безопасности и охране труда чрезвычайно высоки.
Биоразлагаемость: Будучи возобновляемым растительным материалом, бамбуковая целлюлоза обладает хорошей биоразлагаемостью. Моделируя процесс разложения в естественных условиях в лабораторных условиях, можно оценить эффективность разложения бамбуковой целлюлозы и убедиться в её соответствии экологическим стандартам.
Определение содержания вредных веществ: Изделия из бамбуковой целлюлозы должны гарантировать, что они не содержат вредных веществ, таких как тяжелые металлы, формальдегид, фталаты и т. д. Для изделий из бамбуковой целлюлозы, используемых для упаковки пищевых продуктов, производства гигиенических изделий и т. д., этот тип испытаний особенно важен, чтобы гарантировать, что продукция безвредна для организма человека.
Тестирование флуоресцентных отбеливателей: Избыточное содержание флуоресцентных отбеливателей в бамбуковой целлюлозе может повлиять на безопасность пищевых продуктов и экологические характеристики бумаги, поэтому использование флуоресцентных отбеливателей должно быть проверено.
3. Методы испытаний
Для тестирования бамбуковой целлюлозы используется целый ряд инструментов и методов химического анализа. В зависимости от типа тестирования, наиболее часто используются следующие методы:
Метод микроскопического анализа: используется для наблюдения за морфологией, длиной и распределением волокон бамбуковой целлюлозы с целью оценки ее свойств при формировании бумаги.
Метод химического анализа: Химические компоненты в бамбуковой целлюлозе, такие как целлюлоза, лигнин и гемицеллюлоза, определяются с помощью кислотно-щелочного титрования, гравиметрического анализа или спектрального анализа.
Механический испытатель: Испытания на прочность на растяжение, прочность на разрыв и прочность на сгибание могут быть выполнены профессиональными испытателями физических свойств целлюлозы, чтобы гарантировать, что механические свойства бамбуковой целлюлозы соответствуют ожидаемым стандартам.
Фотометр: используется для определения белизны и блеска бамбуковой целлюлозы, чтобы гарантировать, что ее внешний вид соответствует требованиям применения в производстве бумаги.
Испытание на воздействие на окружающую среду: обнаружение вредных веществ в бамбуковой целлюлозе с помощью специальных приборов химического анализа (таких как атомно-абсорбционный спектрометр, газовый хроматограф).
4. Важность тестирования бамбуковой целлюлозы
Проверка наличия бамбуковой целлюлозы имеет большое значение для обеспечения качества и применимости продукции. Поскольку бамбуковая целлюлоза является экологически чистым материалом, она широко используется в бумажной, текстильной и других отраслях промышленности, а её качество напрямую влияет на эксплуатационные характеристики продукции и качество обслуживания потребителей.
Гарантия качества продукции: Механическая прочность, длина волокон, белизна и химический состав бамбуковой целлюлозы напрямую влияют на качество готовой бумажной или текстильной продукции. Благодаря испытаниям можно гарантировать стабильность сырья в процессе производства.
Гарантия защиты окружающей среды и безопасности: при использовании бамбуковой целлюлозы для упаковки пищевых продуктов и гигиенических изделий необходимо убедиться, что она не содержит вредных химических веществ. Ключ к обеспечению безопасности продукции — это тестирование.
Повышение конкурентоспособности на рынке: высококачественная продукция из бамбуковой целлюлозы становится более конкурентоспособной на рынке, особенно в нынешних условиях, когда потребители уделяют внимание защите окружающей среды, качественная продукция из бамбуковой целлюлозы может получить большее признание на рынке.
5. Заключение
Бамбуковая целлюлоза, будучи новым экологически чистым материалом, находит всё более широкое применение в таких областях, как производство бумаги и текстильная промышленность. Комплексное тестирование физических, химических, механических и экологических свойств бамбуковой целлюлозы позволяет гарантировать её качество и безопасность в различных областях применения. По мере расширения сферы применения бамбуковой целлюлозы методы испытаний и стандарты для неё будут совершенствоваться, способствуя устойчивому развитию этой отрасли.
Время публикации: 12 октября 2024 г.
