Chemické vlastnosti bambusových materiálů

Bambusové materiály mají vysoký obsah celulózy, štíhlý tvar vláken, dobré mechanické vlastnosti a plasticitu. Jako dobrý alternativní materiál pro suroviny pro výrobu dřevěného papíru může bambus splňovat požadavky na buničinu pro výrobu střední a vyšší třídy papíru. Studie ukázaly, že chemické složení a vlastnosti vláken bambusu mají dobré vlastnosti pro rozvlákňování. Výkon bambusové buničiny je druhý nejvýše po buničině z jehličnatého dřeva a je lepší než buničina z listnatého dřeva a travní buničiny. Myanmar, Indie a další země jsou v popředí světa v oblasti výroby bambusové buničiny a papíru. Čínské výrobky z bambusové buničiny a papíru se dovážejí převážně z Myanmaru a Indie. Energický rozvoj odvětví výroby bambusové buničiny a papíru má velký význam pro zmírnění současného nedostatku surovin pro výrobu dřevěné buničiny.

Bambus roste rychle a lze jej obvykle sklidit za 3 až 4 roky. Bambusové lesy navíc silně vázají uhlík, což činí ekonomické, ekologické a sociální výhody bambusového průmyslu stále výraznějšími. V současné době se čínská technologie a zařízení na výrobu bambusové buničiny postupně vyvíjejí a hlavní zařízení, jako je hoblinování a rozvlákňování, se vyrábějí v tuzemsku. Velké a střední výrobní linky na výrobu bambusového papíru byly industrializovány a uvedeny do výroby v Kuej-čou, S'-čchuanu a dalších místech.

Chemické vlastnosti bambusu
Jako biomasa má bambus tři hlavní chemické složky: celulózu, hemicelulózu a lignin, a také malé množství pektinu, škrobu, polysacharidů a vosku. Analýzou chemického složení a vlastností bambusu můžeme pochopit výhody a nevýhody bambusu jako materiálu pro výrobu buničiny a papíru.
1. Bambus má vysoký obsah celulózy
Papír s vysokou kvalitou má vysoké nároky na suroviny pro výrobu buničiny, čím vyšší je obsah celulózy, tím lepší je, a čím nižší je obsah ligninu, polysacharidů a dalších extraktů, tím lepší je. Yang Rendang a kol. porovnali hlavní chemické složky biomasových materiálů, jako je bambus (Phyllostachys pubescens), borovice pupencová, topol a pšeničná sláma, a zjistili, že obsah celulózy byl v borovici pupencové (51,20 %), bambusu (45,50 %), topolu (43,24 %) a pšeničné slámě (35,23 %); obsah hemicelulózy (pentosanu) byl v topolu (22,61 %), bambusu (21,12 %), pšeničné slámě (19,30 %) a borovici pupencové (8,24 %); obsah ligninu byl v bambusu (30,67 %), borovici pupencové (27,97 %), topolu (17,10 %) a pšeničné slámě (11,93 %). Je vidět, že mezi čtyřmi srovnávacími materiály je bambus druhou surovinou pro výrobu buničiny hned po borovici pupencové.
2. Bambusová vlákna jsou delší a mají větší poměr stran
Průměrná délka bambusových vláken je 1,49~2,28 mm, průměrný průměr je 12,24~17,32 μm a poměr stran je 122~165; průměrná tloušťka stěny vlákna je 3,90~5,25 μm a poměr stěny k dutině je 4,20~7,50, což je silnostěnné vlákno s větším poměrem stran. Buničinové materiály se spoléhají hlavně na celulózu z biomasy. Dobré biovláknité suroviny pro výrobu papíru vyžadují vysoký obsah celulózy a nízký obsah ligninu, což může nejen zvýšit výtěžnost buničiny, ale také snížit množství popela a extraktů. Bambus se vyznačuje dlouhými vlákny a velkým poměrem stran, což způsobuje, že se vlákna po zpracování bambusové buničiny na papír vícekrát proplétají na jednotku plochy a pevnost papíru je lepší. Proto se bambusové vlastnosti při rozvlákňování blíží vlastnosti dřeva a je pevnější než jiné travní rostliny, jako je sláma, pšeničná sláma a bagasa.
3. Bambusové vlákno má vysokou pevnost vláken
Bambusová celulóza je nejen obnovitelná, odbouratelná, biokompatibilní, hydrofilní a má vynikající mechanické a tepelně odolné vlastnosti, ale má také dobré mechanické vlastnosti. Někteří vědci provedli tahové testy na 12 typech bambusových vláken a zjistili, že jejich modul pružnosti a pevnost v tahu překonaly vlastnosti umělých rychle rostoucích lesních dřevěných vláken. Wang a kol. porovnali tahové mechanické vlastnosti čtyř typů vláken: bambusu, kenafu, jedle a ramie. Výsledky ukázaly, že modul pružnosti a pevnost bambusových vláken byly vyšší než u ostatních tří vláknitých materiálů.
4. Bambus má vysoký obsah popela a extraktu
Ve srovnání se dřevem má bambus vyšší obsah popela (asi 1,0 %) a 1 % extraktu NAOH (asi 30,0 %), což během procesu výroby buničiny produkuje více nečistot, což nevede k vypouštění a čištění odpadních vod v papírenském průmyslu a zvyšuje investiční náklady na některá zařízení.

V současné době splňuje kvalita bambusového papíru společnosti Yashi Paper požadavky normy EU ROHS, prošla testy EU AP (2002)-1, US FDA a dalšími mezinárodními standardy pro potravinářskou kvalitu, prošla certifikací FSC 100% forest a je také první společností v provincii S'-čchuan, která získala čínskou certifikaci bezpečnosti a ochrany zdraví. Zároveň byl již deset let po sobě vzorkován Národním inspekčním centrem pro papírenské výrobky jako „kvalifikovaný produkt pro dohled nad jakostí“ a získal také ocenění, jako je „Národní značka a produkt stabilní kvality“ z China Quality Tour.