La produzione di carta di bambù in Cina ha una lunga storia. La morfologia e la composizione chimica delle fibre di bambù presentano caratteristiche specifiche. La lunghezza media delle fibre è elevata e la microstruttura della parete cellulare è particolare, con conseguente buona resistenza allo sviluppo della pasta, che conferisce alla pasta sbiancata buone proprietà ottiche: elevata opacità e coefficiente di diffusione della luce. Il contenuto di lignina della materia prima di bambù (circa dal 23% al 32%) è più elevato, determinando una cottura della pasta con alcali e solfuri più elevati (il solfuro generalmente è compreso tra il 20% e il 25%), simile a quella del legno di conifera; il contenuto di emicellulosa e silicio delle materie prime è più elevato, ma anche il normale funzionamento del sistema di lavaggio della pasta, evaporazione del liquor nero e concentrazione ha comportato alcune difficoltà. Tuttavia, la materia prima di bambù non è una buona materia prima per la produzione di carta.
I futuri sistemi di sbiancamento chimico della polpa di bambù su media e larga scala utilizzeranno fondamentalmente il processo di sbiancamento TCF o ECF. In generale, combinando la profondità di delignificazione e la delignificazione con ossigeno della polpa, l'uso della tecnologia di sbiancamento TCF o ECF, a seconda del numero di diverse sezioni di sbiancamento, la polpa di bambù può essere sbiancata fino all'88% ~ 90% del grado di bianco ISO.
Confronto tra lo sbiancamento ECF e TCF del bambù
A causa dell'elevato contenuto di lignina del bambù, è necessario combinarlo con tecnologie di delignificazione profonda e di delignificazione dell'ossigeno per controllare il valore Kappa della sospensione che entra in ECF e TCF (consigliato <10), utilizzando una sequenza di sbiancamento ECF a due stadi migliorata con Eop, un pretrattamento acido o una sequenza di sbiancamento TCF a due stadi con Eop, tutti in grado di sbiancare la polpa di bambù solfatata fino a un elevato livello di bianchezza dell'88% ISO.
Le prestazioni di sbiancamento delle diverse materie prime di bambù variano notevolmente, da Kappa a 11 ~ 16 circa, anche con lo sbiancamento a due stadi ECF e TCF, la polpa può raggiungere solo un livello di bianchezza compreso tra il 79% e l'85%.
Rispetto alla polpa di bambù TCF, la polpa di bambù sbiancata ECF presenta una minore perdita di sbiancamento e una maggiore viscosità, che può generalmente superare gli 800 ml/g. Tuttavia, anche la moderna polpa di bambù sbiancata TCF migliorata può raggiungere solo i 700 ml/g. La qualità della polpa sbiancata ECF e TCF è un dato di fatto indiscutibile, ma non è ancora stata completata una valutazione completa della qualità della polpa, dei costi di investimento e operativi, dello sbiancamento della polpa di bambù con sbiancamento ECF o TCF. I diversi decisori aziendali utilizzano processi diversi. Tuttavia, in base al trend di sviluppo futuro, lo sbiancamento ECF e TCF della polpa di bambù coesisteranno a lungo.
I sostenitori della tecnologia di sbiancamento ECF ritengono che la cellulosa sbiancata ECF offra una migliore qualità, con l'utilizzo di un minor numero di prodotti chimici, un'elevata efficienza di sbiancamento e un sistema di apparecchiature maturo e con prestazioni operative stabili. Tuttavia, i sostenitori della tecnologia di sbiancamento TCF sostengono che la tecnologia di sbiancamento TCF presenta i vantaggi di un minore scarico di acque reflue dall'impianto di sbiancamento, bassi requisiti anticorrosione per le apparecchiature e bassi investimenti. La linea di produzione di sbiancamento TCF senza cloro per la cellulosa di bambù al solfato adotta un sistema di sbiancamento semichiuso; le emissioni di acque reflue dell'impianto di sbiancamento possono essere controllate a 5-10 m³/t di cellulosa. Le acque reflue della sezione (PO) vengono inviate alla sezione di delignificazione dell'ossigeno per l'utilizzo, mentre le acque reflue della sezione O vengono inviate alla sezione di lavaggio dei setacci per l'utilizzo e infine entrano nel sistema di recupero alcalino. Le acque reflue acide della sezione Q entrano nel sistema di trattamento delle acque reflue esterno. Grazie allo sbiancamento senza cloro, i prodotti chimici non sono corrosivi, l'attrezzatura di sbiancamento non necessita di titanio e acciaio inossidabile speciale, ma può essere utilizzato acciaio inossidabile comune, quindi i costi di investimento sono bassi. Rispetto alla linea di produzione di cellulosa TCF, i costi di investimento per la linea di produzione di cellulosa ECF sono superiori del 20-25%, mentre per la linea di produzione di cellulosa i costi sono superiori del 10-15%, l'investimento nel sistema di recupero chimico è maggiore e l'operazione è più complessa.
In breve, è possibile produrre polpa di bambù sbiancata con TCF ed ECF, con un elevato grado di bianco, dall'88% al 90%, completamente sbiancata. La polpa dovrebbe essere prodotta utilizzando la tecnologia di delignificazione profonda, la delignificazione con ossigeno prima dello sbiancamento, il controllo del valore Kappa della polpa nel sistema di sbiancamento e lo sbiancamento utilizzando un processo con tre o quattro sequenze di sbiancamento. La sequenza di sbianca ECF suggerita per la polpa di bambù è OD(EOP)D(PO), OD(EOP)DP; la sequenza di sbianca L-ECF è OD(EOP)Q(PO); la sequenza di sbianca TCF è Eop(ZQ)(PO)(PO), O(ZQ)(PO)(ZQ)(PO). Poiché la composizione chimica (in particolare il contenuto di lignina) e la morfologia delle fibre variano notevolmente tra le diverse varietà di bambù, è necessario condurre uno studio sistematico sulle prestazioni di sbiancamento e fabbricazione della carta di diverse varietà di bambù prima della costruzione dell'impianto, per fornire indicazioni per lo sviluppo di percorsi e condizioni di processo ragionevoli.
Data di pubblicazione: 14-09-2024
