Chemische Eigenschaften von Bambusmaterialien

Bambusmaterialien haben einen hohen Zelluloseanteil, eine schlanke Faserform, gute mechanische Eigenschaften und Plastizität. Als gutes Alternativmaterial für Holzrohstoffe für die Papierherstellung kann Bambus den Zellstoffbedarf für die Herstellung von mittel- und hochwertigem Papier decken. Studien haben gezeigt, dass die chemische Zusammensetzung und die Fasereigenschaften von Bambus gute Zellstoffeigenschaften haben. Die Leistung von Bambuszellstoff übertrifft die von Nadelholzzellstoff und ist besser als der von Laubholzzellstoff und Graszellstoff. Myanmar, Indien und andere Länder sind weltweit führend auf dem Gebiet der Bambuszellstoff- und Papierherstellung. Chinas Bambuszellstoff- und Papierprodukte werden hauptsächlich aus Myanmar und Indien importiert. Die energische Entwicklung der Bambuszellstoff- und Papierherstellungsindustrie ist von großer Bedeutung, um den aktuellen Mangel an Zellstoffrohstoffen zu lindern.

Bambus wächst schnell und kann im Allgemeinen in 3 bis 4 Jahren geerntet werden. Darüber hinaus haben Bambuswälder einen starken Kohlenstoffbindungseffekt, wodurch die wirtschaftlichen, ökologischen und sozialen Vorteile der Bambusindustrie immer deutlicher hervortreten. Gegenwärtig sind Chinas Technologie und Ausrüstung für die Herstellung von Bambuszellstoff allmählich ausgereift, und die wichtigsten Geräte wie Rasieren und Aufschluss werden im Inland hergestellt. Große und mittelgroße Produktionslinien für die Papierherstellung aus Bambus wurden industrialisiert und in Guizhou, Sichuan und anderen Orten in Betrieb genommen.

Chemische Eigenschaften von Bambus
Als Biomassematerial besteht Bambus aus drei chemischen Hauptbestandteilen: Zellulose, Hemizellulose und Lignin sowie einer kleinen Menge Pektin, Stärke, Polysacchariden und Wachs. Durch die Analyse der chemischen Zusammensetzung und Eigenschaften von Bambus können wir die Vor- und Nachteile von Bambus als Zellstoff- und Papiermaterial verstehen.
1. Bambus hat einen hohen Zelluloseanteil
Hochwertiges Fertigpapier stellt hohe Anforderungen an Zellstoffrohstoffe: Je höher der Zellulosegehalt, desto besser und je niedriger der Gehalt an Lignin, Polysacchariden und anderen Extrakten, desto besser. Yang Rendang et al. verglichen die wichtigsten chemischen Bestandteile von Biomassematerialien wie Bambus (Phyllostachys pubescens), Masson-Kiefer, Pappel und Weizenstroh und stellten fest, dass der Zellulosegehalt Masson-Kiefer (51,20 %), Bambus (45,50 %), Pappel (43,24 %), und Weizenstroh (35,23 %); Der Hemizellulosegehalt (Pentosan) betrug Pappel (22,61 %), Bambus (21,12 %), Weizenstroh (19,30 %) und Masson-Kiefer (8,24 %). Der Ligningehalt betrug Bambus (30,67 %), Masson-Kiefer (27,97 %), Pappel (17,10 %) und Weizenstroh (11,93 %). Es ist ersichtlich, dass Bambus unter den vier Vergleichsmaterialien nach Masson-Kiefer der zweitgrößte Zellstoffrohstoff ist.
2. Bambusfasern sind länger und haben ein größeres Seitenverhältnis
Die durchschnittliche Länge von Bambusfasern beträgt 1,49 bis 2,28 mm, der durchschnittliche Durchmesser beträgt 12,24 bis 17,32 μm und das Seitenverhältnis beträgt 122 bis 165; Die durchschnittliche Wandstärke der Faser beträgt 3,90 bis 5,25 μm und das Wand-zu-Hohlraum-Verhältnis beträgt 4,20 bis 7,50, was einer dickwandigen Faser mit einem größeren Aspektverhältnis entspricht. Zellstoffmaterialien basieren hauptsächlich auf Zellulose aus Biomassematerialien. Gute Biofaserrohstoffe für die Papierherstellung erfordern einen hohen Zellulosegehalt und einen niedrigen Ligningehalt, was nicht nur die Zellstoffausbeute erhöhen, sondern auch Asche und Extrakte reduzieren kann. Bambus hat die Eigenschaften langer Fasern und eines großen Seitenverhältnisses, wodurch sich die Fasern nach der Verarbeitung von Bambuszellstoff zu Papier häufiger pro Flächeneinheit verflechten und die Papierfestigkeit besser ist. Daher kommt die Zellstoffleistung von Bambus der von Holz nahe und ist stärker als bei anderen Graspflanzen wie Stroh, Weizenstroh und Bagasse.
3. Bambusfasern haben eine hohe Faserfestigkeit
Bambuszellulose ist nicht nur erneuerbar, abbaubar, biokompatibel, hydrophil und verfügt über hervorragende mechanische und hitzebeständige Eigenschaften, sondern verfügt auch über gute mechanische Eigenschaften. Einige Wissenschaftler führten Zugtests an 12 Arten von Bambusfasern durch und stellten fest, dass ihr Elastizitätsmodul und ihre Zugfestigkeit die von künstlichen, schnell wachsenden Waldholzfasern übertrafen. Wang et al. verglichen die mechanischen Zugeigenschaften von vier Faserarten: Bambus, Kenaf, Tanne und Ramie. Die Ergebnisse zeigten, dass der Zugmodul und die Festigkeit der Bambusfaser höher waren als die der anderen drei Fasermaterialien.
4. Bambus hat einen hohen Asche- und Extraktgehalt
Im Vergleich zu Holz hat Bambus einen höheren Aschegehalt (ca. 1,0 %) und 1 % NAOH-Extrakt (ca. 30,0 %), wodurch während des Zellstoffprozesses mehr Verunreinigungen entstehen, was der Einleitung und Abwasserbehandlung des Zellstoffs nicht förderlich ist Papierindustrie und wird die Investitionskosten für einige Geräte erhöhen.

Derzeit entspricht die Qualität der Bambuszellstoffpapierprodukte von Yashi Paper den EU-ROHS-Standardanforderungen, hat die EU AP (2002)-1, die US-amerikanische FDA und andere internationale Lebensmittelstandardtests bestanden, die FSC-Zertifizierung für 100 % Wald bestanden und ist außerdem das erste Unternehmen in Sichuan, das die China-Zertifizierung für Sicherheit und Gesundheit erhalten hat; Gleichzeitig wurde es zehn Jahre in Folge vom National Paper Products Inspection Center als „Qualified Quality Supervision Sampling Qualified“-Produkt geprüft und erhielt außerdem Auszeichnungen wie „National Quality Stable Qualified Brand and Product“ von China Quality Tour.