Fabricarea hârtiei din bambus în China are o istorie lungă. Morfologia și compoziția chimică a fibrelor de bambus au caracteristici speciale. Lungimea medie a fibrei este lungă, iar microstructura peretelui celular al fibrei este specială, ceea ce se datorează rezistenței și performanței de dezvoltare a celulozei, conferind celulozei albite proprietăți optice bune: opacitate ridicată și coeficient de împrăștiere a luminii. Conținutul de lignină din materia primă a bambusului (aproximativ 23% până la 32%) este mai mare, determinând fierberea celulozei cu alcalii și sulfuri mai mari (sulfuri în general 20% până la 25%), aproape similar cu lemnul de conifere; conținutul de hemiceluloză și siliciu din materiile prime este mai mare, dar și spălarea celulozei, evaporarea lichiorului negru și funcționarea normală a echipamentelor de concentrare a acestora au adus unele dificultăți. Cu toate acestea, bambusul nu este o materie primă bună pentru fabricarea hârtiei.
Viitorul sistem de albire a fabricilor de celuloză chimică din bambus la scară medie și mare va utiliza în principal procesul de albire TCF sau ECF. În general, combinată cu profunzimea delignificării și delignificării cu oxigen a celulozei, utilizarea tehnologiei de albire TCF sau ECF, în funcție de numărul de secțiuni diferite de albire, celuloza de bambus poate fi albită până la un grad de alb ISO de 88% ~ 90%.
Comparație între albirea ECF și TCF din bambus
Datorită conținutului ridicat de lignină al bambusului, acesta trebuie combinat cu tehnologii de delignificare profundă și delignificare cu oxigen pentru a controla valoarea Kappa a suspensiei care intră în ECF și TCF (recomandat <10), utilizând o secvență de albire ECF în două etape îmbunătățită cu Eop, pretratare acidă sau o secvență de albire TCF în două etape cu Eop, toate acestea putând albi pulpa de bambus sulfatată la un nivel ridicat de alb de 88% ISO.
Performanța de albire a diferitelor materii prime din bambus variază foarte mult, Kappa ajungând la aproximativ 11 ~ 16, chiar și cu albirea în două etape ECF și TCF, pulpa poate atinge doar un nivel de alb de 79% până la 85%.
Comparativ cu pulpa de bambus TCF, pulpa de bambus albită ECF are pierderi prin albire mai mici și o vâscozitate mai mare, care poate ajunge în general la peste 800 ml/g. Însă chiar și în cazul pulpei de bambus albite TCF moderne și îmbunătățite, vâscozitatea poate ajunge doar la 700 ml/g. Calitatea pulpei albite ECF și TCF este un fapt incontestabil, însă o analiză cuprinzătoare a calității pulpei, a costurilor de investiții și de operare, a albirii pulpei de bambus folosind albirea ECF sau albirea TCF, nu a fost încă finalizată. Diferiți factori de decizie la nivel de întreprindere utilizează procese diferite. Însă, având în vedere tendința de dezvoltare viitoare, albirea ECF a pulpei de bambus și a albirii TCF vor coexista pentru o lungă perioadă de timp.
Susținătorii tehnologiei de albire ECF consideră că celuloza albită ECF are o calitate mai bună a celulozei, utilizând mai puține substanțe chimice, o eficiență ridicată de albire, în timp ce sistemul de echipamente este matur și are performanțe operaționale stabile. Cu toate acestea, susținătorii tehnologiei de albire TCF susțin că tehnologia de albire TCF are avantajele unei deversări reduse de ape uzate din instalația de albire, cerințe anticorozive reduse pentru echipament și investiții reduse. Linia de producție de albire fără clor pentru celuloza de bambus cu sulfat adoptă un sistem de albire semi-închis, emisiile de ape uzate din instalația de albire putând fi controlate la 5 până la 10 m3/t celuloză. Apele uzate din secțiunea (PO) sunt trimise către secțiunea de delignificare cu oxigen pentru utilizare, iar apele uzate din secțiunea O sunt furnizate către secțiunea de spălare cu site pentru utilizare și, în final, intră în sistemul de recuperare alcalină. Apele uzate acide din secțiunea Q intră în sistemul extern de tratare a apelor uzate. Datorită albirii fără clor, substanțele chimice sunt necorozive, echipamentul de albire nu necesită utilizarea titanului și a oțelului inoxidabil special, se poate utiliza oțel inoxidabil obișnuit, astfel încât costul investiției este scăzut. Comparativ cu linia de producție a celulozei TCF, costurile de investiție în linia de producție a celulozei ECF sunt cu 20% până la 25% mai mari, investiția în linia de producție a celulozei este, de asemenea, cu 10% până la 15% mai mare, investiția în sistemul de recuperare chimică este, de asemenea, mai mare, iar operațiunea este mai complexă.
Pe scurt, producerea de pulpă de bambus prin albire TCF și ECF cu un grad ridicat de alb, de 88% până la 90%, este fezabilă. Fabricarea pulpei ar trebui să fie realizată utilizând o tehnologie de delignificare profundă, delignificare cu oxigen înainte de albire, controlul valorii Kappa a pulpei în sistemul de albire, iar albirea utilizând un proces de albire cu trei sau patru secvențe de albire. Secvența de albire ECF sugerată pentru pulpa de bambus este OD(EOP)D(PO), OD(EOP)DP; secvența de albire L-ECF este OD(EOP)Q(PO); secvența de albire TCF este Eop(ZQ)(PO)(PO), O(ZQ)(PO)(ZQ)(PO). Deoarece compoziția chimică (în special conținutul de lignină) și morfologia fibrelor variază foarte mult între diferitele soiuri de bambus, ar trebui efectuat un studiu sistematic privind performanța de fabricare a celulozei și hârtiei a diferitelor soiuri de bambus înainte de construirea fabricii, pentru a oferi îndrumări pentru dezvoltarea unor rute și condiții de proces rezonabile.
Data publicării: 14 septembrie 2024
