Bambumateriaalien kemialliset ominaisuudet

Bambumateriaaleilla on korkea selluloosapitoisuus, ohut kuitumuoto, hyvät mekaaniset ominaisuudet ja plastisuus. Hyvänä vaihtoehtoisena materiaalina puupaperinvalmistuksen raaka-aineille bambu voi täyttää keskikokoisen ja korkealaatuisen paperin valmistuksen selluvaatimukset. Tutkimukset ovat osoittaneet, että bambun kemiallisella koostumuksella ja kuituominaisuuksilla on hyvät sellunvalmistusominaisuudet. Bambusellun suorituskyky on toiseksi paras havupuusellun jälkeen ja parempi kuin lehtipuusellun ja ruohosellun. Myanmar, Intia ja muut maat ovat maailman eturintamassa bambusellun ja paperinvalmistuksen alalla. Kiinan bambusellu ja -paperituotteet tuodaan pääasiassa Myanmarista ja Intiasta. Bambusellun ja paperinvalmistusteollisuuden voimakas kehittäminen on erittäin tärkeää nykyisen puuselluraaka-ainepulan lievittämiseksi.

Bambu kasvaa nopeasti ja se voidaan yleensä korjata 3–4 vuodessa. Lisäksi bambumetsillä on voimakas hiilensidontavaikutus, mikä tekee bambuteollisuuden taloudellisista, ekologisista ja sosiaalisista hyödyistä yhä merkittävämpiä. Tällä hetkellä Kiinan bambusellun tuotantoteknologia ja -laitteet ovat vähitellen kypsyneet, ja tärkeimmät laitteet, kuten höyläys ja sellun valmistus, on tuotettu kotimaassa. Suuria ja keskisuuria bambupaperin tuotantolinjoja on teollistettu ja otettu tuotantoon Guizhoussa, Sichuanissa ja muissa paikoissa.

Bambun kemialliset ominaisuudet
Biomassamateriaalina bambussa on kolme pääasiallista kemiallista komponenttia: selluloosa, hemiselluloosa ja ligniini, sekä pieni määrä pektiiniä, tärkkelystä, polysakkarideja ja vahaa. Analysoimalla bambun kemiallista koostumusta ja ominaisuuksia voimme ymmärtää bambun edut ja haitat sellu- ja paperimateriaalina.
1. Bambu sisältää paljon selluloosaa
Korkealaatuisella valmiilla paperilla on korkeat vaatimukset sellun raaka-aineille: mitä korkeampi selluloosapitoisuus on, sitä parempi, ja mitä alhaisempi on ligniinin, polysakkaridien ja muiden uutteiden pitoisuus, sitä parempi. Yang Rendang ym. vertasivat biomassamateriaalien, kuten bambun (Phyllostachys pubescens), massonmännyn, poppelin ja vehnänoljen, pääasiallisia kemiallisia komponentteja ja havaitsivat, että selluloosapitoisuus oli massonmännystä (51,20 %), bambusta (45,50 %), poppelista (43,24 %) ja vehnänoljesta (35,23 %); hemiselluloosa (pentosaani) -pitoisuus oli poppelista (22,61 %), bambusta (21,12 %), vehnänoljesta (19,30 %) ja massonmännystä (8,24 %); ligniinipitoisuus oli bambusta (30,67 %), massonmännystä (27,97 %), poppelista (17,10 %) ja vehnänoljesta (11,93 %). Voidaan nähdä, että neljästä vertailumateriaalista bambu on sellun raaka-aine toiseksi suosituin massonmännyn jälkeen.
2. Bambukuidut ovat pidempiä ja niillä on suurempi sivusuhde
Bambukuitujen keskimääräinen pituus on 1,49–2,28 mm, keskimääräinen halkaisija 12,24–17,32 μm ja sivusuhde 122–165; kuidun keskimääräinen seinämän paksuus on 3,90–5,25 μm ja seinämän ja ontelon suhde 4,20–7,50, mikä tarkoittaa paksuseinäistä kuitua, jolla on suurempi sivusuhde. Sellumateriaalit perustuvat pääasiassa biomassasta peräisin olevaan selluloosaan. Hyvät biokuituraaka-aineet paperinvalmistukseen vaativat korkean selluloosapitoisuuden ja matalan ligniinipitoisuuden, mikä voi paitsi lisätä sellun saantoa, myös vähentää tuhkaa ja uutteita. Bambulla on pitkien kuitujen ja suuren sivusuhteen ominaisuudet, minkä vuoksi kuidut kietoutuvat useammin pinta-alayksikköä kohti sen jälkeen, kun bambumassasta on valmistettu paperia, ja paperin lujuus on parempi. Siksi bambun sellunvalmistuskyky on lähellä puun massanvalmistuskykyä ja vahvempi kuin muilla ruohokasveilla, kuten oljella, vehnänoljella ja sokeriruokojätteellä.
3. Bambukuidulla on korkea kuitukestävyys
Bambuselluloosa ei ole ainoastaan ​​uusiutuvaa, hajoavaa, bioyhteensopivaa, hydrofiilistä ja sillä on erinomaiset mekaaniset ja lämmönkestävät ominaisuudet, vaan sillä on myös hyvät mekaaniset ominaisuudet. Jotkut tutkijat suorittivat vetolujuustestejä 12 bambukuitutyypille ja havaitsivat, että niiden kimmokerroin ja vetolujuus ylittivät keinotekoisten nopeasti kasvavien metsäpuukuitujen arvon. Wang ym. vertasivat neljän kuidutyypin vetolujuusominaisuuksia: bambu, kenaf, kuusi ja rami. Tulokset osoittivat, että bambukuidun vetolujuus ja lujuus olivat korkeammat kuin kolmen muun kuitumateriaalin.
4. Bambussa on korkea tuhka- ja uutepitoisuus
Puuhun verrattuna bambulla on korkeampi tuhkapitoisuus (noin 1,0 %) ja 1 % NAOH-uutetta (noin 30,0 %), mikä tuottaa enemmän epäpuhtauksia sellunvalmistusprosessin aikana. Tämä ei edistä sellu- ja paperiteollisuuden jätevesien käsittelyä ja lisää joidenkin laitteiden investointikustannuksia.

Tällä hetkellä Yashi Paperin bambusellupaperituotteiden laatu on saavuttanut EU:n ROHS-standardin vaatimukset, läpäissyt EU:n AP (2002)-1-, Yhdysvaltain FDA:n ja muut kansainväliset elintarvikelaatustandarditestit, läpäissyt FSC:n 100 % metsäsertifikaatin, ja se on myös ensimmäinen Sichuanin yritys, joka on saanut Kiinan turvallisuus- ja terveyssertifikaatin. Samanaikaisesti se on saanut kymmenen peräkkäisen vuoden ajan näytteen "laadunvalvonnan näytteenoton pätevänä" tuotteena National Paper Products Inspection Centerissä, ja se on myös voittanut China Quality Tourin "National Quality Stable Qualified Brand and Product" -palkinnon.