Бамбукові матеріали мають високий вміст целюлози, тонку форму волокна, добрі механічні властивості та пластичність. Як хороший альтернативний матеріал для деревної паперової сировини, бамбук може задовольнити вимоги до целюлози для виробництва паперу середнього та високого класу. Дослідження показали, що хімічний склад та властивості волокна бамбука мають добрі властивості до варіння. Характеристики бамбукової целюлози поступаються лише хвойній деревній целюлозі та перевершують широколистяну деревну целюлозу та трав'яну целюлозу. М'янма, Індія та інші країни є лідерами світу в галузі виробництва бамбукової целюлози та паперу. Китайська целюлозна та паперова продукція з бамбука в основному імпортується з М'янми та Індії. Енергійний розвиток целюлозно-паперової промисловості з бамбука має велике значення для пом'якшення поточного дефіциту деревної целюлозної сировини.
Бамбук швидко росте і зазвичай його можна зібрати за 3-4 роки. Крім того, бамбукові ліси мають сильний ефект фіксації вуглецю, що робить економічні, екологічні та соціальні переваги бамбукової промисловості дедалі помітнішими. Наразі технології та обладнання для виробництва бамбукової целюлози в Китаї поступово вдосконалюються, а основне обладнання, таке як стружка та варіння целюлози, виробляється всередині країни. Великі та середні виробничі лінії з виробництва бамбукового паперу були промислово розвинені та запущені у виробництво в Гуйчжоу, Сичуані та інших місцях.
Хімічні властивості бамбука
Як біоматеріал, бамбук має три основні хімічні компоненти: целюлозу, геміцелюлозу та лігнін, а також невелику кількість пектину, крохмалю, полісахаридів та воску. Аналізуючи хімічний склад та характеристики бамбука, ми можемо зрозуміти переваги та недоліки бамбука як целюлозно-паперового матеріалу.
1. Бамбук має високий вміст целюлози
Високоякісний готовий папір має високі вимоги до целюлозної сировини, що вимагає, щоб чим вищий вміст целюлози, тим краще, і чим нижчий вміст лігніну, полісахаридів та інших екстрактів, тим краще. Ян Ренданг та ін. порівняли основні хімічні компоненти біоматеріалів, таких як бамбук (Phyllostachys pubescens), сосна массон, тополя та пшенична солома, і виявили, що вміст целюлози становив: сосна массон (51,20%), бамбук (45,50%), тополя (43,24%) та пшенична солома (35,23%); вміст геміцелюлози (пентозану) становив: тополя (22,61%), бамбук (21,12%), пшенична солома (19,30%) та сосна массон (8,24%); вміст лігніну становив: бамбук (30,67%), сосна массон (27,97%), тополя (17,10%) та пшенична солома (11,93%). Можна побачити, що серед чотирьох порівняльних матеріалів бамбук є сировиною для виробництва целюлози, що поступається лише сосні массон.
2. Бамбукові волокна довші та мають більше співвідношення сторін
Середня довжина бамбукових волокон становить 1,49~2,28 мм, середній діаметр — 12,24~17,32 мкм, а співвідношення сторін — 122~165; середня товщина стінки волокна становить 3,90~5,25 мкм, а співвідношення стінки до порожнини — 4,20~7,50, що являє собою товстостінне волокно з більшим співвідношенням сторін. Целюлозні матеріали в основному використовують целюлозу з біомаси. Хороша сировина з біоволокна для виробництва паперу вимагає високого вмісту целюлози та низького вмісту лігніну, що може не тільки збільшити вихід целюлози, але й зменшити вміст золи та екстрактів. Бамбук має характеристики довгих волокон та великого співвідношення сторін, що призводить до більшого переплетення волокон на одиницю площі після перетворення бамбукової целюлози на папір, а міцність паперу краща. Таким чином, продуктивність бамбука при варінні волокна близька до деревини та є міцнішою, ніж у інших трав'янистих рослин, таких як солома, пшенична солома та багаса.
3. Бамбукове волокно має високу міцність волокна
Бамбукова целюлоза не тільки відновлювана, біорозкладна, біосумісна, гідрофільна та має чудові механічні та термостійкі властивості, але й має хороші механічні властивості. Деякі вчені провели випробування на розтяг 12 типів бамбукових волокон і виявили, що їхній модуль пружності та міцність на розтяг перевищували такі ж показники штучних швидкозростаючих лісових деревних волокон. Ван та ін. порівняли механічні властивості на розтяг чотирьох типів волокон: бамбука, кенафу, ялиці та рамі. Результати показали, що модуль пружності та міцність бамбукового волокна були вищими, ніж у трьох інших волокнистих матеріалів.
4. Бамбук має високий вміст золи та екстракту
Порівняно з деревиною, бамбук має вищий вміст золи (близько 1,0%) та 1% екстракту NAOH (близько 30,0%), що призведе до утворення більшої кількості домішок під час процесу варіння целюлози, що не сприяє скиданню та очищенню стічних вод целюлозно-паперової промисловості, а також збільшить інвестиційні витрати на деяке обладнання.
Наразі якість паперової продукції з бамбукової целюлози Yashi Paper відповідає стандартам ЄС ROHS, пройшла випробування ЄС AP (2002)-1, FDA США та інші міжнародні стандарти харчового класу, пройшла сертифікацію FSC 100% лісу, а також є першою компанією в провінції Сичуань, яка отримала китайський сертифікат безпеки та здоров'я; водночас, протягом десяти років поспіль, вона проходить відбір зразків як "кваліфікований продукт для контролю якості" Національним центром інспекції паперової продукції, а також отримала такі нагороди, як "Національний стабільно якісний кваліфікований бренд та продукт" від China Quality Tour.
Час публікації: 03 вересня 2024 р.
