Химични свойства на бамбуковите материали

Бамбуковите материали имат високо съдържание на целулоза, тънка форма на влакна, добри механични свойства и пластичност. Като добър алтернативен материал за дървени суровини за производство на хартия, бамбукът може да отговори на изискванията за целулоза за производство на хартия от среден и висок клас. Проучванията показват, че химическият състав на бамбука и свойствата на влакната имат добри свойства на пулпиране. Производителността на бамбуковата маса е на второ място след целулозата от иглолистна дървесина и е по-добра от целулозата от широколистна дървесина и тревната маса. Мианмар, Индия и други страни са в челните редици на света в областта на производството на бамбукова маса и хартия. Бамбуковата целулоза и хартиените продукти в Китай се внасят главно от Мианмар и Индия. Енергичното развитие на производството на бамбукова целулоза и хартия е от голямо значение за облекчаване на настоящия недостиг на суровини от дървесна маса.

Бамбукът расте бързо и обикновено може да бъде събран след 3 до 4 години. Освен това бамбуковите гори имат силен ефект на фиксиране на въглерода, което прави икономическите, екологичните и социалните ползи от бамбуковата индустрия все по-видни. Понастоящем технологията и оборудването за производство на бамбукова маса в Китай постепенно са узрели и основното оборудване като бръснене и обработка на пулпа е местно производство. Големи и средни производствени линии за бамбукова хартия са индустриализирани и пуснати в производство в Гуейджоу, Съчуан и други места.

Химични свойства на бамбука
Като материал от биомаса, бамбукът има три основни химически компонента: целулоза, хемицелулоза и лигнин, в допълнение към малко количество пектин, нишесте, полизахариди и восък. Анализирайки химическия състав и характеристиките на бамбука, можем да разберем предимствата и недостатъците на бамбука като целулозно-хартиен материал.
1. Бамбукът има високо съдържание на целулоза
Превъзходната завършена хартия има високи изисквания към целулозните суровини, изисквайки колкото по-високо е съдържанието на целулоза, толкова по-добре и колкото по-ниско е съдържанието на лигнин, полизахариди и други екстракти, толкова по-добре. Yang Rendang и др. сравнява основните химични компоненти на материали от биомаса като бамбук (Phyllostachys pubescens), масивен бор, топола и пшенична слама и установи, че съдържанието на целулоза е масивен бор (51,20%), бамбук (45,50%), топола (43,24%), и пшенична слама (35,23%); съдържанието на хемицелулоза (пентозан) е топола (22,61%), бамбук (21,12%), пшенична слама (19,30%) и бор (8,24%); съдържанието на лигнин е бамбук (30,67%), масивен бор (27,97%), топола (17,10%) и пшенична слама (11,93%). Може да се види, че сред четирите сравнителни материала бамбукът е суровината за целулоза, която е на второ място след бора.
2. Бамбуковите влакна са по-дълги и имат по-голямо съотношение
Средната дължина на бамбуковите влакна е 1,49~2,28 mm, средният диаметър е 12,24~17,32 μm, а аспектното съотношение е 122~165; средната дебелина на стената на влакното е 3,90~5,25 μm, а съотношението стена към кухина е 4,20~7,50, което е дебелостенно влакно с по-голямо аспектно съотношение. Целулозните материали разчитат главно на целулоза от материали от биомаса. Добрите биофибърни суровини за производство на хартия изискват високо съдържание на целулоза и ниско съдържание на лигнин, което може не само да увеличи добива на целулоза, но също така да намали пепелта и екстрактите. Бамбукът има характеристиките на дълги влакна и голямо аспектно съотношение, което прави влакното да се преплита повече пъти на единица площ, след като бамбуковата целулоза е направена в хартия, и здравината на хартията е по-добра. Следователно производителността на пулпа на бамбука е близка до тази на дървото и е по-здрава от други тревни растения като слама, пшенична слама и багаса.
3. Бамбуковите влакна имат висока здравина на влакната
Бамбуковата целулоза е не само възобновяема, разградима, биосъвместима, хидрофилна и има отлични механични и топлоустойчиви свойства, но има и добри механични свойства. Някои учени проведоха тестове за опън на 12 вида бамбукови влакна и установиха, че техният модул на еластичност и якост на опън надвишават тези на изкуствените бързо растящи горски дървесни влакна. Wang и др. сравняват механичните свойства на опън на четири вида влакна: бамбук, кенаф, ела и рами. Резултатите показват, че модулът на опън и якостта на бамбуковите влакна са по-високи от тези на другите три влакнести материала.
4. Бамбукът има високо съдържание на пепел и екстракт
В сравнение с дървесината, бамбукът има по-високо съдържание на пепел (около 1,0%) и 1% екстракт от NAOH (около 30,0%), което ще произведе повече примеси по време на процеса на пулпиране, което не е благоприятно за изхвърлянето и пречистването на отпадъчните води на целулозата и хартиената промишленост и ще увеличи инвестиционните разходи за някои съоръжения.

Понастоящем качеството на хартиените продукти от бамбукова целулоза на Yashi Paper е достигнало стандартните изисквания на ЕС ROHS, преминало е EU AP (2002)-1, FDA на САЩ и други международни стандартни тестове за хранителни продукти, преминало е FSC 100% сертификат за гори и също така е първата компания в Съчуан, която получава сертификат за безопасност и здраве в Китай; в същото време той е изпробван като продукт с „квалифициран контрол върху качеството за вземане на проби“ от Националния център за инспекция на хартиени продукти в продължение на десет последователни години и също така е спечелил отличия като „Национална стабилна квалифицирана марка и продукт за качество“ от Китайското качество Обиколка.