Bambu malzemelerinin kimyasal özellikleri

Bambu, yüksek selüloz içeriği, ince lif yapısı, iyi mekanik özellikleri ve plastisitesiyle öne çıkar. Odun bazlı kağıt üretiminde kullanılan hammaddelere iyi bir alternatif olan bambu, orta ve yüksek kaliteli kağıt üretimi için gerekli hamur ihtiyacını karşılayabilir. Çalışmalar, bambunun kimyasal bileşimi ve lif özelliklerinin iyi hamurlaştırma özelliklerine sahip olduğunu göstermiştir. Bambu hamurunun performansı, iğne yapraklı ağaç hamurundan sonra ikinci sırada yer alır ve geniş yapraklı ağaç hamuru ve ot hamurundan daha iyidir. Myanmar, Hindistan ve diğer ülkeler, bambu hamuru ve kağıt üretimi alanında dünyanın ön saflarında yer almaktadır. Çin'in bambu hamuru ve kağıt ürünleri ağırlıklı olarak Myanmar ve Hindistan'dan ithal edilmektedir. Bambu hamuru ve kağıt üretimi sektörünün güçlü bir şekilde geliştirilmesi, mevcut odun hamuru hammaddesi kıtlığının giderilmesi açısından büyük önem taşımaktadır.

Bambu hızla büyür ve genellikle 3 ila 4 yıl içinde hasat edilebilir. Ayrıca, bambu ormanlarının güçlü bir karbon tutma etkisi vardır; bu da bambu endüstrisinin ekonomik, ekolojik ve sosyal faydalarını giderek daha belirgin hale getirmektedir. Şu anda Çin'in bambu hamuru üretim teknolojisi ve ekipmanları giderek olgunlaşmış olup, talaş ve hamurlaştırma gibi ana ekipmanlar yerli olarak üretilmektedir. Guizhou, Sichuan ve diğer yerlerde büyük ve orta ölçekli bambu kağıt üretim hatları sanayileştirilerek üretime alınmıştır.

Bambunun kimyasal özellikleri
Biyokütle malzemesi olarak bambu, selüloz, hemiselüloz ve lignin olmak üzere üç ana kimyasal bileşene sahiptir; bunlara ek olarak az miktarda pektin, nişasta, polisakkaritler ve balmumu da içerir. Bambunun kimyasal bileşimini ve özelliklerini analiz ederek, bambunun kağıt hamuru ve kağıt malzemesi olarak avantajlarını ve dezavantajlarını anlayabiliriz.
1. Bambu yüksek oranda selüloz içerir.
Üstün kalitede işlenmiş kağıt, ham madde açısından yüksek gereksinimlere sahiptir; selüloz içeriği ne kadar yüksekse o kadar iyi, lignin, polisakkaritler ve diğer özütlerin içeriği ne kadar düşükse o kadar iyidir. Yang Rendang ve arkadaşları, bambu (Phyllostachys pubescens), masson çamı, kavak ve buğday samanı gibi biyokütle malzemelerinin ana kimyasal bileşenlerini karşılaştırmış ve selüloz içeriğinin masson çamı (%51,20), bambu (%45,50), kavak (%43,24) ve buğday samanı (%35,23) şeklinde; hemiselüloz (pentozan) içeriğinin kavak (%22,61), bambu (%21,12), buğday samanı (%19,30) ve masson çamı (%8,24) şeklinde; lignin içeriğinin ise bambu (%30,67), masson çamı (%27,97), kavak (%17,10) ve buğday samanı (%11,93) şeklinde olduğunu bulmuşlardır. Görüldüğü üzere, karşılaştırılan dört malzeme arasında bambu, mason çamından sonra ikinci en iyi kağıt hamuru hammaddesidir.
2. Bambu lifleri daha uzundur ve daha büyük bir en boy oranına sahiptir.
Bambu liflerinin ortalama uzunluğu 1,49~2,28 mm, ortalama çapı 12,24~17,32 μm ve en boy oranı 122~165'tir; lifin ortalama duvar kalınlığı 3,90~5,25 μm ve duvar-boşluk oranı 4,20~7,50'dir; bu da daha büyük en boy oranına sahip kalın duvarlı bir lif anlamına gelir. Kağıt hamuru malzemeleri esas olarak biyokütle malzemelerinden elde edilen selüloza dayanır. Kağıt yapımı için iyi biyolif hammaddeleri, yüksek selüloz içeriği ve düşük lignin içeriği gerektirir; bu da sadece hamur verimini artırmakla kalmaz, aynı zamanda kül ve ekstraktları da azaltır. Bambu, uzun lifler ve büyük en boy oranı özelliklerine sahiptir; bu da bambu hamurundan kağıt yapıldıktan sonra birim alan başına daha fazla lifin birbirine geçmesini sağlar ve kağıt mukavemeti daha iyidir. Bu nedenle, bambunun hamurlaştırma performansı odununkine yakındır ve saman, buğday samanı ve şeker kamışı posası gibi diğer ot bitkilerinden daha güçlüdür.
3. Bambu lifi yüksek lif mukavemetine sahiptir.
Bambu selülozu sadece yenilenebilir, bozunabilir, biyolojik olarak uyumlu, hidrofilik ve mükemmel mekanik ve ısı direnci özelliklerine sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda iyi mekanik özelliklere de sahiptir. Bazı araştırmacılar 12 çeşit bambu lifi üzerinde çekme testleri yapmış ve elastik modüllerinin ve çekme dayanımlarının yapay hızlı büyüyen orman ağacı liflerinden daha yüksek olduğunu bulmuşlardır. Wang ve ark. dört çeşit lifin (bambu, kenaf, köknar ve rami) çekme mekanik özelliklerini karşılaştırmıştır. Sonuçlar, bambu lifinin çekme modülü ve dayanımının diğer üç lif malzemesinden daha yüksek olduğunu göstermiştir.
4. Bambunun kül ve özüt içeriği yüksektir.
Bambu, odunla karşılaştırıldığında daha yüksek kül içeriğine (%1,0 civarında) ve %1'lik NaOH özütüne (%30,0 ​​civarında) sahiptir; bu da kağıt hamuru üretim sürecinde daha fazla safsızlık oluşmasına neden olur. Bu durum, kağıt hamuru ve kağıt endüstrisinin atık su arıtımı ve deşarjı için elverişli değildir ve bazı ekipmanların yatırım maliyetini artıracaktır.

Şu anda Yashi Paper'ın bambu hamurundan üretilen kağıt ürünlerinin kalitesi AB ROHS standardı gerekliliklerini karşılamış, AB AP (2002)-1, ABD FDA ve diğer uluslararası gıda sınıfı standart testlerinden geçmiş, FSC %100 orman sertifikasını almış ve aynı zamanda Çin güvenlik ve sağlık sertifikasını alan Sichuan'daki ilk şirket olmuştur; aynı zamanda, Ulusal Kağıt Ürünleri Denetleme Merkezi tarafından on yıl üst üste "kalite denetimi örnekleme onaylı" ürün olarak örneklenmiş ve Çin Kalite Turu'ndan "Ulusal Kalite İstikrarlı Onaylı Marka ve Ürün" gibi ödüller kazanmıştır.