I materiali di bambù presentano un elevato contenuto di cellulosa, fibre di forma sottile, buone proprietà meccaniche e plasticità. Come buona alternativa alle materie prime per la produzione di carta da legno, il bambù può soddisfare i requisiti di cellulosa per la produzione di carta di fascia media e alta. Studi hanno dimostrato che la composizione chimica del bambù e le proprietà delle fibre conferiscono buone proprietà di cellulosa. Le prestazioni della cellulosa di bambù sono seconde solo a quelle della cellulosa di conifere e migliori di quelle della cellulosa di latifoglie e di quella di erba. Myanmar, India e altri paesi sono all'avanguardia nel mondo nel campo della cellulosa di bambù e della produzione di carta. La cellulosa di bambù e i prodotti di carta cinesi vengono importati principalmente da Myanmar e India. Sviluppare vigorosamente l'industria della cellulosa di bambù e della produzione di carta è di grande importanza per alleviare l'attuale carenza di materie prime per la cellulosa di legno.
Il bambù cresce rapidamente e può essere raccolto generalmente in 3-4 anni. Inoltre, le foreste di bambù hanno un forte effetto di fissazione del carbonio, rendendo sempre più evidenti i benefici economici, ecologici e sociali dell'industria del bambù. Attualmente, la tecnologia e le attrezzature per la produzione di polpa di bambù in Cina sono gradualmente maturate e le principali attrezzature, come la rasatura e la polpatura, sono state prodotte a livello nazionale. Linee di produzione di carta di bambù di grandi e medie dimensioni sono state industrializzate e messe in produzione nel Guizhou, nel Sichuan e in altre località.
Proprietà chimiche del bambù
Come materiale di biomassa, il bambù presenta tre componenti chimici principali: cellulosa, emicellulosa e lignina, oltre a una piccola quantità di pectina, amido, polisaccaridi e cera. Analizzando la composizione chimica e le caratteristiche del bambù, possiamo comprenderne i vantaggi e gli svantaggi come materiale per la produzione di cellulosa e carta.
1. Il bambù ha un alto contenuto di cellulosa
Una carta di qualità superiore ha requisiti elevati per le materie prime di cellulosa, che richiedono un contenuto di cellulosa più elevato, migliore, e un contenuto di lignina, polisaccaridi e altri estratti più basso, migliore. Yang Rendang et al. hanno confrontato i principali componenti chimici di materiali di biomassa come bambù (Phyllostachys pubescens), pino masson, pioppo e paglia di grano, scoprendo che il contenuto di cellulosa era composto da pino masson (51,20%), bambù (45,50%), pioppo (43,24%) e paglia di grano (35,23%); il contenuto di emicellulosa (pentosano) era composto da pioppo (22,61%), bambù (21,12%), paglia di grano (19,30%) e pino masson (8,24%); il contenuto di lignina era composto da bambù (30,67%), pino masson (27,97%), pioppo (17,10%) e paglia di grano (11,93%). Si può osservare che tra i quattro materiali comparabili, il bambù è la materia prima per la polpa, seconda solo al pino masson.
2. Le fibre di bambù sono più lunghe e hanno un rapporto di aspetto maggiore
La lunghezza media delle fibre di bambù è di 1,49~2,28 mm, il diametro medio è di 12,24~17,32 μm e il rapporto d'aspetto è di 122~165; lo spessore medio della parete della fibra è di 3,90~5,25 μm e il rapporto parete-cavità è di 4,20~7,50, il che significa una fibra a parete spessa con un rapporto d'aspetto maggiore. I materiali di cellulosa si basano principalmente sulla cellulosa derivata da biomassa. Le buone materie prime biofibre per la fabbricazione della carta richiedono un alto contenuto di cellulosa e un basso contenuto di lignina, che possono non solo aumentare la resa della cellulosa, ma anche ridurre ceneri ed estratti. Il bambù ha le caratteristiche di fibre lunghe e un elevato rapporto d'aspetto, che fa sì che la fibra si intrecci più volte per unità di superficie dopo la trasformazione della cellulosa di bambù in carta, e la resistenza della carta è migliore. Pertanto, le prestazioni di cellulosa del bambù sono simili a quelle del legno ed è più resistente di altre piante erbacee come paglia, paglia di grano e bagassa.
3. La fibra di bambù ha un'elevata resistenza delle fibre
La cellulosa di bambù non è solo rinnovabile, degradabile, biocompatibile, idrofila e presenta eccellenti proprietà meccaniche e di resistenza al calore, ma possiede anche buone proprietà meccaniche. Alcuni studiosi hanno condotto test di trazione su 12 tipi di fibre di bambù e hanno scoperto che il loro modulo elastico e la loro resistenza alla trazione superavano quelli delle fibre di legno artificiale a rapida crescita provenienti da foreste. Wang et al. hanno confrontato le proprietà meccaniche di trazione di quattro tipi di fibre: bambù, kenaf, abete e ramiè. I risultati hanno mostrato che il modulo elastico e la resistenza alla trazione della fibra di bambù erano superiori a quelli degli altri tre materiali fibrosi.
4. Il bambù ha un alto contenuto di ceneri ed estratti
Rispetto al legno, il bambù ha un contenuto di ceneri più elevato (circa l'1,0%) e un estratto di NAOH dell'1% (circa il 30,0%), che produrrà più impurità durante il processo di polpaggio, il che non favorisce lo scarico e il trattamento delle acque reflue dell'industria della carta e della cellulosa e aumenterà i costi di investimento di alcune attrezzature.
Attualmente, la qualità dei prodotti in carta di cellulosa di bambù di Yashi Paper ha raggiunto i requisiti dello standard ROHS dell'UE, ha superato i test AP (2002)-1 dell'UE, FDA statunitense e altri standard internazionali per alimenti, ha superato la certificazione forestale FSC al 100% ed è anche la prima azienda del Sichuan a ottenere la certificazione cinese per la sicurezza e la salute; allo stesso tempo, è stato campionato come prodotto "qualificato per il campionamento di supervisione della qualità" dal National Paper Products Inspection Center per dieci anni consecutivi e ha anche vinto riconoscimenti come "Marchio e prodotto qualificato per la stabilità della qualità nazionale" dal China Quality Tour.
Data di pubblicazione: 03/09/2024
