Il bambù possiede un elevato contenuto di cellulosa, fibre sottili, buone proprietà meccaniche e plasticità. Come valida alternativa alle materie prime per la produzione di carta da legno, il bambù può soddisfare i requisiti di pasta di cellulosa per la produzione di carta di fascia media e alta. Studi hanno dimostrato che la composizione chimica e le proprietà delle fibre di bambù conferiscono alla pasta di cellulosa ottime caratteristiche di spappolamento. Le prestazioni della pasta di bambù sono seconde solo a quelle della pasta di legno di conifere e superiori a quelle della pasta di latifoglie e di erba. Myanmar, India e altri paesi sono all'avanguardia a livello mondiale nel settore della produzione di pasta di cellulosa e carta da bambù. La pasta di cellulosa e i prodotti cartacei di bambù in Cina vengono importati principalmente da Myanmar e India. Sviluppare con vigore l'industria della pasta di cellulosa e della carta da bambù è di fondamentale importanza per alleviare l'attuale carenza di materie prime per la produzione di pasta di cellulosa da legno.
Il bambù cresce rapidamente e può essere raccolto generalmente dopo 3-4 anni. Inoltre, le foreste di bambù hanno un forte effetto di sequestro del carbonio, il che rende i benefici economici, ecologici e sociali dell'industria del bambù sempre più rilevanti. Attualmente, la tecnologia e le attrezzature per la produzione di pasta di bambù in Cina sono gradualmente maturate e le principali apparecchiature, come quelle per la lavorazione e la produzione di pasta, sono prodotte a livello nazionale. Linee di produzione di carta di bambù di grandi e medie dimensioni sono state industrializzate e messe in funzione nel Guizhou, nel Sichuan e in altre regioni.
Proprietà chimiche del bambù
Il bambù, in quanto materiale di biomassa, è costituito principalmente da tre componenti chimici: cellulosa, emicellulosa e lignina, oltre a piccole 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 pasta di cellulosa e carta.
1. Il bambù ha un alto contenuto di cellulosa
La carta finita di qualità superiore ha requisiti elevati per le materie prime della pasta di cellulosa, richiedendo un contenuto di cellulosa più elevato, migliore è, e un contenuto di lignina, polisaccaridi e altri estratti più basso, migliore è. Yang Rendang et al. hanno confrontato i principali componenti chimici di materiali di biomassa come bambù (Phyllostachys pubescens), pino di Masson, pioppo e paglia di grano e hanno scoperto che il contenuto di cellulosa era il seguente: pino di Masson (51,20%), bambù (45,50%), pioppo (43,24%) e paglia di grano (35,23%); il contenuto di emicellulosa (pentosano) era il seguente: pioppo (22,61%), bambù (21,12%), paglia di grano (19,30%) e pino di Masson (8,24%); il contenuto di lignina era il seguente: bambù (30,67%), pino di Masson (27,97%), pioppo (17,10%) e paglia di grano (11,93%). Si può notare che, tra i quattro materiali a confronto, il bambù è la seconda materia prima per la produzione di pasta di cellulosa, dopo il pino di Masson.
2. Le fibre di bambù sono più lunghe e hanno un rapporto d'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 indica una fibra a parete spessa con un rapporto d'aspetto maggiore. I materiali per la pasta di cellulosa si basano principalmente sulla cellulosa derivata da materiali di biomassa. Le buone materie prime di biofibre per la produzione di carta richiedono un alto contenuto di cellulosa e un basso contenuto di lignina, che non solo possono aumentare la resa della pasta, ma anche ridurre le ceneri e gli estratti. Il bambù ha le caratteristiche di fibre lunghe e un elevato rapporto d'aspetto, che fa sì che le fibre si intreccino più volte per unità di area dopo che la pasta di bambù è stata trasformata in carta, e la resistenza della carta è migliore. Pertanto, le prestazioni di produzione della pasta di bambù sono simili a quelle del legno e sono superiori a quelle di altre piante erbacee come paglia, paglia di grano e bagassa.
3. La fibra di bambù ha un'elevata resistenza.
La cellulosa di bambù non è solo rinnovabile, biodegradabile, biocompatibile, idrofila e possiede eccellenti proprietà meccaniche e di resistenza al calore, ma ha 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 resistenza alla trazione superavano quelli delle fibre artificiali di legno forestale a crescita rapida. Wang et al. hanno confrontato le proprietà meccaniche di trazione di quattro tipi di fibre: bambù, kenaf, abete e ramia. I risultati hanno mostrato che il modulo di trazione 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%), il che produrrà più impurità durante il processo di spappolamento, cosa che non favorisce lo scarico e il trattamento delle acque reflue dell'industria della cellulosa e della carta e aumenterà i costi di investimento di alcune attrezzature.
Attualmente, la qualità dei prodotti di carta in pasta di bambù di Yashi Paper ha raggiunto i requisiti dello standard europeo RoHS, ha superato i test standard internazionali per alimenti secondo lo standard europeo AP (2002)-1, la FDA statunitense e altri standard, ha ottenuto la certificazione forestale FSC 100% ed è anche la prima azienda del Sichuan ad aver ottenuto la certificazione cinese di sicurezza e salute; allo stesso tempo, è stata selezionata come prodotto "qualificato per il campionamento di supervisione della qualità" dal Centro nazionale di ispezione dei prodotti cartacei per dieci anni consecutivi e ha anche ricevuto riconoscimenti come "Marchio e prodotto nazionale qualificato per la stabilità della qualità" durante il China Quality Tour.
Data di pubblicazione: 3 settembre 2024
