Chemické vlastnosti bambusových materiálov

Bambusové materiály majú vysoký obsah celulózy, štíhly tvar vlákna, dobré mechanické vlastnosti a plasticitu. Ako dobrý alternatívny materiál pre suroviny na výrobu dreveného papiera môže bambus spĺňať požiadavky na buničinu na výrobu papiera strednej a vyššej triedy. Štúdie ukázali, že chemické zloženie bambusu a vlastnosti vlákna majú dobré vlastnosti pri rozvlákňovaní. Výkon bambusovej buničiny je na druhom mieste po buničine z ihličnatého dreva a je lepší ako buničina zo širokolistého dreva a buničiny z tráv. Mjanmarsko, India a ďalšie krajiny sú na čele sveta v oblasti výroby buničiny a papiera z bambusu. Čínska bambusová buničina a výrobky z papiera sa dovážajú najmä z Mjanmarska a Indie. Vigorously developing the bamboo pulping and papermaking industry is of great significance to alleviating the current shortage of wood pulp raw materials.

Bambus rastie rýchlo a zvyčajne sa dá zbierať za 3 až 4 roky. Bambusové lesy majú navyše silný efekt fixácie uhlíka, vďaka čomu sú ekonomické, ekologické a sociálne výhody bambusového priemyslu čoraz výraznejšie. V súčasnosti čínska technológia výroby bambusovej buničiny a zariadenia postupne dozreli a hlavné vybavenie, ako je holenie a rozvlákňovanie, sa vyrábalo doma. Veľké a stredne veľké linky na výrobu bambusového papiera boli industrializované a uvedené do výroby v Guizhou, Sichuan a ďalších miestach.

Ako materiál biomasy má bambus tri hlavné chemické zložky: celulózu, hemicelulózu a lignín, okrem malého množstva pektínu, škrobu, polysacharidov a vosku. Analýzou chemického zloženia a vlastností bambusu môžeme pochopiť výhody a nevýhody bambusu ako materiálu buničiny a papiera.

Papier s vynikajúcou povrchovou úpravou má vysoké požiadavky na celulózové suroviny, ktoré vyžadujú čím vyšší obsah celulózy, tým lepšie a čím nižší obsah lignínu, polysacharidov a iných extraktov, tým lepšie. Yang Rendang a kol. porovnali hlavné chemické zložky materiálov biomasy, ako je bambus (Phyllostachys pubescens), borovica masová, topoľ a pšeničná slama a zistili, že obsah celulózy bol borovica masová (51,20 %), bambus (45,50 %), topoľ (43,24 %), a pšeničná slama (35,23 %); obsah hemicelulózy (pentosanu) bol topoľ (22,61 %), bambus (21,12 %), pšeničná slama (19,30 %) a borovica masová (8,24 %); obsah lignínu bol bambus (30,67 %), borovica masová (27,97 %), topoľ (17,10 %) a pšeničná slama (11,93 %). Je vidieť, že spomedzi štyroch porovnávacích materiálov je bambus surovinou na výrobu buničiny na druhom mieste po borovici mason.
2. Bambusové vlákna sú dlhšie a majú väčší pomer strán
Priemerná dĺžka bambusových vlákien je 1,49 ~ 2,28 mm, priemerný priemer je 12,24 ~ 17,32 μm a pomer strán je 122 ~ 165; priemerná hrúbka steny vlákna je 3,90 až 5,25 μm a pomer steny k dutine je 4,20 až 7,50, čo je hrubostenné vlákno s väčším pomerom strán. Vlákninové materiály sa spoliehajú hlavne na celulózu z materiálov z biomasy. Good biofiber raw materials for papermaking require high cellulose content and low lignin content, which can not only increase the pulp yield, but also reduce ash and extracts. Bamboo has the characteristics of long fibers and large aspect ratio, which makes the fiber interweaving more times per unit area after bamboo pulp is made into paper, and the paper strength is better. Therefore, the pulping performance of bamboo is close to that of wood, and is stronger than other grass plants such as straw, wheat straw, and bagasse.
3. Bambusové vlákno má vysokú pevnosť vlákna
Bambusová celulóza je nielen obnoviteľná, odbúrateľná, biokompatibilná, hydrofilná a má vynikajúce mechanické a tepelne odolné vlastnosti, ale má aj dobré mechanické vlastnosti. Niektorí vedci vykonali ťahové testy na 12 typoch bambusových vlákien a zistili, že ich modul pružnosti a pevnosť v ťahu prevyšujú umelé rýchlo rastúce vlákna z lesného dreva. Wang a kol. porovnávali mechanické vlastnosti v ťahu štyroch typov vlákien: bambusu, kenafu, jedle a ramie. Výsledky ukázali, že modul pružnosti v ťahu a pevnosť bambusového vlákna boli vyššie ako u ostatných troch vláknitých materiálov.
4. Bambus má vysoký obsah popola a extraktu
V porovnaní s drevom má bambus vyšší obsah popola (približne 1,0 %) a 1 % extrakt NAOH (približne 30,0 %), čo bude počas procesu rozvlákňovania produkovať viac nečistôt, čo neprispieva k vypúšťaniu a čisteniu odpadových vôd z buničiny a papierenský priemysel a zvýši investičné náklady na niektoré zariadenia.

V súčasnosti kvalita papierových výrobkov z bambusovej buničiny Yashi Paper dosiahla požiadavky normy EU ROHS, prešla testami EU AP (2002)-1, US FDA a ďalšími medzinárodnými štandardnými testami potravinárskej kvality, prešla certifikáciou FSC 100% pre lesy a je tiež prvou spoločnosťou v Sichuan, ktorá získala čínsku certifikáciu bezpečnosti a zdravia; zároveň bol vzorkovaný ako produkt „kvalifikovaný na vzorkovanie kvality pre dozor nad kvalitou“ Národným inšpekčným centrom papierových výrobkov desať po sebe nasledujúcich rokov a získal aj ocenenia, ako napríklad „National Quality Stabil Qualified Brand and Product“ od China Quality Prehliadka.