Хімічні властивості бамбукових матеріалів

Бамбукові матеріали мають високий вміст целюлози, тонку форму волокон, хороші механічні властивості та пластичність. Як хороший альтернативний матеріал для деревної паперової сировини, бамбук може задовольнити вимоги до целюлози для виготовлення паперу середнього та високого класу. Дослідження показали, що бамбук за хімічним складом і властивостями волокна має хороші властивості целюлози. Продуктивність бамбукової целюлози поступається лише целюлозі хвойної деревини та є кращою, ніж целюлоза широколистяної деревини та трав’яна целюлоза. М'янма, Індія та інші країни займають лідируючі позиції в галузі виробництва бамбукової целюлози та паперу. Китайська бамбукова целюлоза та паперові вироби в основному імпортуються з М’янми та Індії. Енергійний розвиток бамбукової целюлозної та паперової промисловості має велике значення для подолання нинішнього дефіциту деревної целюлозної сировини.

Бамбук швидко росте, і зазвичай його можна збирати через 3-4 роки. Крім того, бамбукові ліси мають сильний ефект фіксації вуглецю, що робить економічні, екологічні та соціальні переваги бамбукової промисловості дедалі помітнішими. В даний час технологія та обладнання для виробництва бамбукової целюлози в Китаї поступово розвиваються, а основне обладнання, таке як бритва та целюлоза, виробляється всередині країни. Великі та середні виробничі лінії з виробництва бамбукового паперу були індустріалізовані та запущені у виробництво в Гуйчжоу, Сичуань та інших місцях.

Хімічні властивості бамбука
Як матеріал біомаси бамбук містить три основні хімічні компоненти: целюлозу, геміцелюлозу та лігнін, на додаток до невеликої кількості пектину, крохмалю, полісахаридів і воску. Аналізуючи хімічний склад і характеристики бамбука, ми можемо зрозуміти переваги і недоліки бамбука як целюлозно-паперового матеріалу.
1. Бамбук має високий вміст целюлози
Кращий готовий папір має високі вимоги до целюлозної сировини, вимагаючи, 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 матеріалів біомаси, 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%); за вмістом геміцелюлози (пентозану) тополя (22,61%), бамбук (21,12%), пшенична солома (19,30%), сосна массон (8,24%); вміст лігніну становив бамбук (30,67%), сосна Массон (27,97%), тополя (17,10%), пшенична солома (11,93%). Можна побачити, що серед чотирьох матеріалів для порівняння бамбук є сировиною для виробництва целюлози, що поступається лише массонській сосні.
2. Волокна бамбука 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 становить 4,20~7,50, що є товстостінним волокном з більшим співвідношенням сторін. Целюлозні матеріали в основному покладаються на целюлозу з матеріалів біомаси. Хороша біоволокниста сировина для виготовлення паперу потребує високого вмісту целюлози та низького вмісту лігніну, що може не тільки збільшити вихід целюлози, але й зменшити кількість золи та екстрактів. Бамбук має характеристики довгих волокон і великого співвідношення сторін, завдяки чому волокна переплітаються більше разів на одиницю площі після того, як бамбукова целюлоза перероблена в папір, і міцність паперу краща. Таким чином, продуктивність целюлози бамбука близька до продуктивності деревини та є сильнішою, ніж інші трав’янисті рослини, такі як солома, пшенична солома та жом.
3. Бамбукове волокно має високу міцність волокна
Бамбукова целюлоза є не тільки поновлюваною, розкладаною, біосумісною, гідрофільною та має відмінні механічні та термостійкі властивості, але також має хороші механічні властивості. Деякі вчені провели випробування на розтяг 12 типів бамбукових волокон і виявили, що їх модуль пружності та міцність на розтяг перевищують модулі пружності та міцність на розрив штучних волокон лісової деревини, що швидко ростуть. Wang та ін. порівняли механічні властивості на розтяг чотирьох типів волокон: бамбука, кенафу, ялиці та рамі. Результати показали, що модуль розтягування та міцність бамбукового волокна вищі, ніж у трьох інших волокнистих матеріалів.
4. Бамбук має високий вміст золи та екстракту
Порівняно з деревиною, бамбук має вищий вміст золи (приблизно 1,0%) і 1% екстракту NAOH (приблизно 30,0%), що утворює більше домішок під час процесу варіння целюлози, що не сприяє скиданню та очищенню стічних вод целюлози та паперової промисловості та збільшить інвестиційні витрати на деяке обладнання.

На даний момент якість виробів з бамбукової целюлози компанії Yashi Paper відповідає вимогам стандарту ЄС ROHS, пройшла ЄС AP (2002)-1, FDA США та інші міжнародні стандартні тести для харчових продуктів, пройшла 100% лісову сертифікацію FSC і також є першою компанією в Сичуані, яка отримала сертифікат безпеки та здоров’я в Китаї; у той же час, Національний центр інспекції паперової продукції протягом десяти років поспіль відбирав його як продукт, який «відповідає нагляду за якістю» і отримав такі нагороди, як «Національна якість, стабільна кваліфікована марка та продукт» від Китайського відділу якості. Тур.