Процес та обладнання для виготовлення паперу з бамбукової целюлози

●Процес виготовлення паперу з бамбукової целюлози
З моменту успішного промислового розвитку та використання бамбука один за одним з'явилося багато нових процесів, технологій та продуктів для його обробки, що значно покращило його споживчу цінність. Розвиток механізованої технології виробництва целюлози в Китаї прорвав традиційний ручний метод і перейшов до промислово розвиненої моделі виробництва. Сучасні популярні процеси виробництва бамбукової целюлози - це механічний, хімічний та хіміко-механічний. Бамбукова целюлоза в Китаї переважно хімічна, становить близько 70%; хіміко-механічна - менше 30%; використання механічних методів для виробництва бамбукової целюлози обмежене експериментальною стадією, і немає жодних масштабних промислових звітів.

Хімічні властивості бамбукових матеріалів (1)

1. Метод механічного подрібнення целюлози
Метод механічного варіння целюлози полягає у подрібненні бамбука на волокна механічними методами без додавання хімічних речовин. Він має переваги низького рівня забруднення, високої швидкості варіння целюлози та простого процесу. В умовах дедалі суворішого контролю забруднення та дефіциту ресурсів деревної целюлози в країні, механічна бамбукова целюлоза поступово набуває цінності серед людей.
Хоча механічне варіння целюлози має переваги високої швидкості варіння та низького рівня забруднення, воно широко використовується в целюлозно-паперовій промисловості з хвойних матеріалів, таких як ялина. Однак через високий вміст лігніну, золи та 1% екстракту NAOH у хімічному складі бамбука, якість целюлози низька, і важко задовольнити вимоги до якості комерційного паперу. Промислове застосування трапляється рідко і здебільшого перебуває на стадії наукових досліджень та технічних досліджень.
2. Метод хімічного варіння целюлози
Метод хімічного варіння целюлози використовує бамбук як сировину, а для виробництва бамбукової целюлози застосовується сульфатний або сульфітний метод. Бамбукова сировина просіюється, промивається, зневоднюється, вариться, каустифікується, фільтрується, промивається протитоком, закритим просіюванням, делігніфікується киснем, відбілюється та використовуються інші методи для отримання бамбукової целюлози. Метод хімічного варіння целюлози може захистити волокно та покращити швидкість варіння. Отримана целюлоза має хорошу якість, є чистою та м'якою, легко відбілюється та може бути використана для виробництва високоякісного паперу для письма та друку.
Через видалення великої кількості лігніну, золи та різних екстрактів у процесі варіння хімічним методом, швидкість варіння бамбукової целюлози низька, зазвичай 45%~55%.
3. Хіміко-механічне варіння целюлози
Хіміко-механічне варіння целюлози – це метод варіння целюлози, в якому як сировину використовується бамбук, що поєднує деякі характеристики хімічного та механічного варіння целюлози. Хіміко-механічне варіння целюлози включає напівхімічний метод, хіміко-механічний метод та хіміко-термомеханічний метод.
Для виробництва бамбукової целюлози та паперу швидкість варіння целюлози методом хіміко-механічного варіння вища, ніж при хімічному варінні целюлози, яка зазвичай може досягати 72%~75%; якість целюлози, отриманої методом хіміко-механічного варіння целюлози, значно вища, ніж при механічному варінні целюлози, що може задовольнити загальні вимоги виробництва товарного паперу. Водночас, вартість відновлення лугу та очищення стічних вод також знаходиться між хімічним варінням целюлози та механічним варінням целюлози.

Хімічні властивості бамбукових матеріалів (1)

▲Виробнича лінія з переробки бамбукової целюлози

●Обладнання для виробництва паперу з бамбукової целюлози
Обладнання формувальної секції виробничої лінії з виробництва паперу з бамбукової целюлози в основному таке ж, як і на лінії з виробництва деревної целюлози. Найбільша відмінність обладнання для виробництва паперу з бамбукової целюлози полягає в підготовчих секціях, таких як нарізання, миття та варіння.
Оскільки бамбук має порожнисту структуру, обладнання для нарізання відрізняється від обладнання для деревини. Зазвичай використовується обладнання для нарізання (лущення) бамбука, зокрема роликовий різак для бамбука, дисковий різак для бамбука та барабанний подрібнювач. Роликові та дискові різаки для бамбука мають високу робочу ефективність, але якість обробленої бамбукової стружки (форма бамбукової стружки) не така висока, як у барабанних подрібнювачів. Користувачі можуть вибрати відповідне обладнання для нарізання (лущення) залежно від призначення бамбукової целюлози та виробничих витрат. Для малих та середніх заводів з виробництва бамбукової целюлози (продуктивність <100 000 т/рік) вітчизняного обладнання для нарізання бамбука достатньо для задоволення виробничих потреб; для великих заводів з виробництва бамбукової целюлози (продуктивність ≥100 000 т/рік) можна вибрати міжнародне передове великомасштабне обладнання для нарізання (лущення).
Обладнання для промивання бамбукової стружки використовується для видалення домішок, і в Китаї було опубліковано багато запатентованих продуктів. Зазвичай використовуються вакуумні промивні машини для пульпи, промивні машини для пульпи під тиском та стрічкові промивні машини для пульпи. Середні та великі підприємства можуть використовувати нові промивні машини для пульпи з подвійним роликовим об'ємним пресом або потужні промивні машини для зневоднення пульпи.
Обладнання для приготування бамбукової стружки використовується для пом'якшення та хімічного розділення бамбукової стружки. Малі та середні підприємства використовують вертикальні варильні котли або горизонтальні трубчасті варочні апарати безперервної дії. Великі підприємства можуть використовувати варочні апарати безперервної дії Camille з дифузійним промиванням для підвищення ефективності виробництва, а вихід жому також відповідно зросте, але це збільшить одноразові інвестиційні витрати.
1. Виробництво паперу з бамбукової целюлози має великий потенціал
Ґрунтуючись на дослідженні бамбукових ресурсів Китаю та аналізі придатності самого бамбука для виробництва паперу, можна зробити висновок, що активний розвиток промисловості з виробництва бамбукової целюлози може не лише вирішити проблему обмеженої деревної сировини в паперовій промисловості Китаю, але й стати ефективним способом зміни сировинної структури паперової промисловості та зменшення залежності від імпортної деревної тріски. Деякі вчені проаналізували, що собівартість бамбукової целюлози на одиницю маси приблизно на 30% нижча, ніж у сосни, ялини, евкаліпта тощо, а якість бамбукової целюлози еквівалентна деревній целюлозі.
2. Інтеграція лісо-паперової промисловості є важливим напрямком розвитку
Завдяки швидкозростаючим та регенеративним перевагам бамбука, посилення вирощування швидкозростаючих спеціальних бамбукових лісів та створення бази виробництва бамбукової целюлози, що об'єднує ліс та папір, стане напрямком сталого розвитку целюлозно-паперової промисловості Китаю, зменшення залежності від імпортної деревної тріски та целюлози, а також розвитку національної промисловості.
3. Кластерне виробництво бамбукової целюлози має великий потенціал розвитку
У сучасній промисловості з переробки бамбука понад 90% сировини виготовляється з мосо-бамбука (Phoebe nanmu), який в основному використовується для виробництва предметів домашнього вжитку та конструкційних матеріалів. У виробництві паперу з бамбукової целюлози також в основному використовуються мосо-бамбук (Phoebe nanmu) та саговник як сировина, що створює конкуренцію за сировину та не сприяє сталому розвитку галузі. Виходячи з існуючих видів сирого бамбука, промисловість з виробництва паперу з бамбукової целюлози повинна активно розвивати різноманітні види бамбука для використання сировини, повною мірою використовувати відносно недорогий саговник, гігантський драконівський бамбук, бамбук хвоста фенікса, дендрокаламус ширококвітковий та інші грудкуваті бамбуки для виробництва целюлози та паперу, а також підвищувати конкурентоспроможність на ринку.

Хімічні властивості бамбукових матеріалів (2)

▲Кластерний бамбук можна використовувати як важливий матеріал для виробництва целюлози


Час публікації: 04 вересня 2024 р.