Die Herstellung von Bambuspapier in China hat eine lange Geschichte. Die Morphologie und chemische Zusammensetzung der Bambusfasern weisen besondere Eigenschaften auf. Die durchschnittliche Faserlänge ist lang und die Mikrostruktur der Faserzellwand ist besonders, was die Festigkeit der Zellstoffentwicklung verbessert und dem gebleichten Zellstoff gute optische Eigenschaften verleiht: hohe Opazität und Lichtstreuungskoeffizient. Der Ligningehalt des Bambusrohmaterials (ca. 23 % bis 32 %) ist höher, was die Zellstoffkochung mit höherem Alkali- und Sulfidgehalt (Sulfid im Allgemeinen 20 % bis 25 %) bestimmt, ähnlich wie bei Nadelholz; Der Gehalt an Rohstoffen, Hemizellulose und Silizium ist höher, aber auch der normale Betrieb des Zellstoffwasch-, Schwarzlaugenverdampfungs- und Konzentrationsanlagensystems hat einige Schwierigkeiten mit sich gebracht. Dennoch ist der Bambusrohstoff kein guter Rohstoff für die Papierherstellung.
Zukünftige mittlere und große Bleichsysteme für Bambuszellstofffabriken werden im Wesentlichen das TCF- oder ECF-Bleichverfahren verwenden. Im Allgemeinen kann Bambuszellstoff in Kombination mit der Delignifizierungstiefe und der Sauerstoffdelignifizierung des Zellstoffs sowie der Verwendung der TCF- oder ECF-Bleichtechnologie je nach Anzahl der verschiedenen Bleichabschnitte auf einen ISO-Weißgrad von 88 % bis 90 % gebleicht werden.
Vergleich der ECF- und TCF-Bleichung von Bambus
Aufgrund des hohen Ligningehalts von Bambus muss es mit Tiefendelignifizierungs- und Sauerstoffdelignifizierungstechnologien kombiniert werden, um den Kappa-Wert der in ECF und TCF eintretenden Aufschlämmung (empfohlen <10) mithilfe einer Eop-verstärkten zweistufigen ECF-Bleichsequenz und Säure zu kontrollieren Vorbehandlung oder zweistufige Eop-TCF-Bleichsequenz, die alle sulfatierten Bambuszellstoff auf einen hohen Weißgrad von 88 % ISO bleichen können.
Die Bleichleistung verschiedener Bambusrohstoffe variiert stark, Kappa liegt bei etwa 11 bis 16, selbst mit zweistufigem Bleichen ECF und TCF kann der Zellstoff nur einen Weißgrad von 79 % bis 85 % erreichen.
Im Vergleich zu TCF-Bambuszellstoff weist ECF-gebleichter Bambuszellstoff einen geringeren Bleichverlust und eine höhere Viskosität auf, die im Allgemeinen mehr als 800 ml/g erreichen kann. Aber selbst der verbesserte moderne TCF-gebleichte Bambuszellstoff kann nur eine Viskosität von 700 ml/g erreichen. Die Qualität von ECF- und TCF-gebleichtem Zellstoff ist eine unbestreitbare Tatsache, aber die umfassende Betrachtung der Qualität des Zellstoffs, der Investitions- und Betriebskosten, des Bleichens von Bambuszellstoff mittels ECF-Bleiche oder des TCF-Bleichens, ist noch nicht abgeschlossen. Unterschiedliche Unternehmensentscheider nutzen unterschiedliche Prozesse. Aber aufgrund des zukünftigen Entwicklungstrends wird das Bleichen von Bambuszellstoff ECF und TCF noch lange Zeit nebeneinander existieren.
Befürworter der ECF-Bleichtechnologie glauben, dass ECF-gebleichter Zellstoff eine bessere Zellstoffqualität, weniger Chemikalien und eine hohe Bleicheffizienz aufweist, während das Anlagensystem ausgereift ist und eine stabile Betriebsleistung aufweist. Befürworter der TCF-Bleichtechnologie argumentieren jedoch, dass die TCF-Bleichtechnologie die Vorteile einer geringeren Abwasserentsorgung aus der Bleichanlage, geringer Korrosionsschutzanforderungen für die Ausrüstung und geringer Investitionen bietet. Die Produktionslinie zum chlorfreien Bleichen von Sulfat-Bambuszellstoff TCF verwendet ein halbgeschlossenes Bleichsystem. Die Abwasseremissionen der Bleichanlage können auf 5 bis 10 m3/t Zellstoff kontrolliert werden. Das Abwasser aus dem (PO)-Abschnitt wird zur Verwendung in den Sauerstoff-Delignifizierungsabschnitt geleitet, und das Abwasser aus dem O-Abschnitt wird zur Verwendung in den Siebwaschabschnitt geleitet und gelangt schließlich in die Alkalirückgewinnung. Saures Abwasser aus dem Q-Abschnitt gelangt in ein externes Abwasseraufbereitungssystem. Aufgrund des Bleichens ohne Chlor sind die Chemikalien nicht korrosiv, die Bleichausrüstung muss nicht aus Titan und speziellem Edelstahl bestehen, sondern es kann gewöhnlicher Edelstahl verwendet werden, sodass die Investitionskosten niedrig sind. Im Vergleich zur TCF-Zellstoffproduktionslinie sind die Investitionskosten für die ECF-Zellstoffproduktionslinie um 20 bis 25 % höher, wobei die Investitionen in die Zellstoffproduktionslinie ebenfalls um 10 bis 15 % höher sind und die Investitionen in das Chemikalienrückgewinnungssystem ebenfalls größer sind Die Operation ist komplexer.
Kurz gesagt, ist die Herstellung von Bambuszellstoff mit TCF- und ECF-Bleiche mit einem hohen Weißgrad von 88 % bis 90 % aus vollständig gebleichtem Bambuszellstoff möglich. Beim Aufschluss sollte eine Tiefendelignifizierungstechnologie, Sauerstoffdelignifizierung vor dem Bleichen, Kontrolle des Zellstoffs im Kappa-Wert des Bleichsystems und Bleichen unter Verwendung eines Bleichverfahrens mit drei oder vier Bleichsequenzen eingesetzt werden. Die empfohlene ECF-Bleichsequenz für Bambuszellstoff ist OD(EOP)D(PO), OD(EOP)DP; Die L-ECF-Bleichsequenz ist OD(EOP)Q(PO); Die TCF-Bleichsequenz ist Eop(ZQ)(PO)(PO), O(ZQ)(PO)(ZQ)(PO). Da die chemische Zusammensetzung (insbesondere der Ligningehalt) und die Fasermorphologie zwischen verschiedenen Bambussorten stark variieren, sollte vor dem Bau der Anlage eine systematische Studie zur Zellstoff- und Papierherstellungsleistung verschiedener Bambussorten durchgeführt werden, um Leitlinien für die Entwicklung angemessener Bambusarten zu liefern Prozesswege und -bedingungen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 14. September 2024
