Proprietățile chimice ale materialelor din bambus

Materialele din bambus au un conținut ridicat de celuloză, formă subțire a fibrei, proprietăți mecanice bune și plasticitate. Fiind un bun material alternativ pentru materiile prime pentru fabricarea hârtiei din lemn, bambusul poate îndeplini cerințele de celuloză pentru fabricarea hârtiei medii și superioare. Studiile au arătat că compoziția chimică a bambusului și proprietățile fibrelor au proprietăți bune de pulverizare. Performanța pulpei de bambus este a doua după pulpa de lemn de conifere și este mai bună decât pulpa de lemn cu frunze late și pulpa de iarbă. Myanmar, India și alte țări sunt în fruntea lumii în domeniul prelucrării pastei de bambus și al fabricării hârtiei. Produsele din celuloză și hârtie din bambus din China sunt importate în principal din Myanmar și India. Dezvoltarea viguroasă a industriei de prelucrare a pastei de bambus și de fabricare a hârtiei este de mare importanță pentru atenuarea penuriei actuale de materii prime pentru celuloză.

Bambusul crește rapid și poate fi recoltat în general în 3 până la 4 ani. În plus, pădurile de bambus au un efect puternic de fixare a carbonului, ceea ce face ca beneficiile economice, ecologice și sociale ale industriei bambusului să fie din ce în ce mai importante. În prezent, tehnologia și echipamentele de producție a pulpei de bambus din China s-au maturizat treptat, iar echipamentele principale, cum ar fi bărbierit și prelucrare, au fost produse pe plan intern. Liniile de producție mari și mijlocii pentru fabricarea hârtiei din bambus au fost industrializate și puse în producție în Guizhou, Sichuan și în alte locuri.

Proprietățile chimice ale bambusului
Ca material din biomasă, bambusul are trei componente chimice majore: celuloză, hemiceluloză și lignină, în plus față de o cantitate mică de pectină, amidon, polizaharide și ceară. Analizând compoziția chimică și caracteristicile bambusului, putem înțelege avantajele și dezavantajele bambusului ca material de pastă și hârtie.
1. Bambusul are un continut ridicat de celuloza
Hârtia finisată superioară are cerințe ridicate pentru materiile prime din celuloză, necesitând cu cât conținutul de celuloză este mai mare, cu atât este mai bine și cu cât conținutul de lignină, polizaharide și alte extracte este mai scăzut, cu atât mai bine. Yang Rendang și colab. a comparat principalele componente chimice ale materialelor din biomasă, cum ar fi bambusul (Phyllostachys pubescens), pinul Masson, plopul și paiele de grâu și a constatat că conținutul de celuloză era pin Masson (51,20%), bambus (45,50%), plop (43,24%), și paie de grâu (35,23%); conținutul de hemiceluloză (pentosan) a fost plop (22,61%), bambus (21,12%), paie de grâu (19,30%) și pin Masson (8,24%); conținutul de lignină a fost bambus (30,67%), pin Masson (27,97%), plop (17,10%) și paie de grâu (11,93%). Se poate observa că dintre cele patru materiale comparative, bambusul este materia primă de prelucrare a pastei, a doua numai după pinul Masson.
2. Fibrele de bambus sunt mai lungi și au un raport de aspect mai mare
Lungimea medie a fibrelor de bambus este de 1,49 ~ 2,28 mm, diametrul mediu este de 12,24 ~ 17,32 μm, iar raportul de aspect este de 122 ~ 165; grosimea medie a peretelui fibrei este de 3,90 ~ 5,25 μm, iar raportul perete-cavitate este de 4,20 ~ 7,50, care este o fibră cu pereți groși, cu un raport de aspect mai mare. Materialele de celuloză se bazează în principal pe celuloză din materiale din biomasă. Materiile prime bune din biofibră pentru fabricarea hârtiei necesită un conținut ridicat de celuloză și un conținut scăzut de lignină, care nu numai că pot crește randamentul de celuloză, ci și pot reduce cenușa și extractele. Bambusul are caracteristicile fibrelor lungi și raportului de aspect mare, ceea ce face ca fibra să se împletească de mai multe ori pe unitate de suprafață după ce pulpa de bambus este transformată în hârtie, iar rezistența hârtiei este mai bună. Prin urmare, performanța de pulpare a bambusului este apropiată de cea a lemnului și este mai puternică decât alte plante de iarbă, cum ar fi paiele, paiele de grâu și bagasul.
3. Fibra de bambus are o rezistență ridicată a fibrei
Celuloza de bambus nu este doar regenerabilă, degradabilă, biocompatibilă, hidrofilă și are proprietăți mecanice și de rezistență la căldură excelente, dar are și proprietăți mecanice bune. Unii cercetători au efectuat teste de tracțiune pe 12 tipuri de fibre de bambus și au descoperit că modulul lor de elasticitate și rezistența la tracțiune le depășesc pe cele ale fibrelor artificiale de lemn de pădure cu creștere rapidă. Wang şi colab. a comparat proprietățile mecanice de tracțiune a patru tipuri de fibre: bambus, kenaf, brad și ramie. Rezultatele au arătat că modulul de tracțiune și rezistența fibrei de bambus au fost mai mari decât cele ale celorlalte trei materiale din fibre.
4. Bambusul are un conținut ridicat de cenușă și extract
În comparație cu lemnul, bambusul are un conținut mai mare de cenușă (aproximativ 1,0%) și extract de 1% NAOH (aproximativ 30,0%), ceea ce va produce mai multe impurități în timpul procesului de prelucrare a pastei, ceea ce nu este propice pentru evacuarea și tratarea apelor uzate a celulozei și industria hârtiei și va crește costul de investiție al unor echipamente.

În prezent, calitatea produselor din hârtie de celuloză de bambus Yashi Paper a atins cerințele standardului UE ROHS, a trecut de EU AP (2002)-1, US FDA și alte teste internaționale standard de calitate alimentară, a trecut certificarea FSC 100% forestieră și este, de asemenea, prima companie din Sichuan care a obținut certificarea de siguranță și sănătate în China; în același timp, a fost eșantionat ca produs „calificat pentru eșantionarea de supraveghere a calității” de către Centrul Național de Inspecție a Produselor de Hârtie timp de zece ani consecutivi și a câștigat, de asemenea, onoruri precum „Marcă și produs calificat stabil de calitate națională” de la China Quality Tur.