Çin'de bambu kağıdı üretimi uzun bir geçmişe sahiptir. Bambu lifinin morfolojisi ve kimyasal bileşimi özel özelliklere sahiptir. Ortalama lif uzunluğu uzundur ve lif hücre duvarının mikro yapısı özeldir; bu da hamur geliştirme performansının mukavemetinde iyi bir performans sağlar ve ağartılmış hamura iyi optik özellikler kazandırır: yüksek opaklık ve ışık saçılma katsayısı. Bambu hammaddesinin lignin içeriği (yaklaşık %23 ila %32) daha yüksektir, bu da hamurun daha yüksek alkali ve sülfür (sülfür genellikle %20 ila %25) ile pişirilmesini belirler ve iğne yapraklı ağaçlara yakındır; hammaddenin hemiselüloz ve silikon içeriği daha yüksektir, ancak bu da hamur yıkama, siyah likör buharlaştırma ve konsantrasyon ekipman sisteminin normal çalışmasına bazı zorluklar getirmiştir. Bununla birlikte, bambu hammaddesi kağıt üretimi için iyi bir hammadde değildir.
Gelecekteki orta ve büyük ölçekli bambu kimyasal selüloz fabrikası ağartma sistemlerinde temel olarak TCF veya ECF ağartma prosesi kullanılacaktır. Genel olarak, selüloz üretiminin lignin giderme derinliği ve oksijenle lignin giderme işlemi ile birlikte, farklı ağartma bölümlerinin sayısına bağlı olarak, bambu selülozu %88 ila %90 ISO beyazlık derecesine kadar ağartılabilir.
Bambu ECF ve TCF ağartma yöntemlerinin karşılaştırılması
Bambunun yüksek lignin içeriği nedeniyle, ECF ve TCF'ye giren bulamacın Kappa değerini kontrol etmek için (önerilen değer <10) derin lignin giderme ve oksijenle lignin giderme teknolojileriyle birleştirilmesi gerekir; Eop ile güçlendirilmiş iki aşamalı ECF ağartma dizisi, asit ön işlemi veya Eop iki aşamalı TCF ağartma dizisi kullanılarak sülfatlanmış bambu hamuru %88 ISO gibi yüksek bir beyazlık seviyesine kadar ağartılabilir.
Bambu hammaddelerinin ağartma performansı Kappa'ya göre 11 ila 16 arasında büyük farklılıklar göstermektedir; hatta iki aşamalı ağartma (ECF ve TCF) yöntemleriyle bile, hamur ancak %79 ila %85 oranında beyazlık seviyesine ulaşabilmektedir.
TCF bambu hamuruna kıyasla, ECF ağartılmış bambu hamuru daha az ağartma kaybına ve daha yüksek viskoziteye sahiptir ve genellikle 800 ml/g'nin üzerine çıkabilir. Ancak geliştirilmiş modern TCF ağartılmış bambu hamurunun viskozitesi bile yalnızca 700 ml/g'ye ulaşabilmektedir. ECF ve TCF ağartılmış hamur kalitesi tartışılmaz bir gerçektir, ancak hamur kalitesi, yatırım ve işletme maliyetleri göz önünde bulundurulduğunda, bambu hamuru ağartmasında ECF mi yoksa TCF mi kullanılacağına henüz kesin bir karar verilmemiştir. Farklı işletme karar vericileri farklı süreçler kullanmaktadır. Ancak gelecekteki gelişim trendine bakıldığında, bambu hamuru ECF ve TCF ağartma yöntemleri uzun süre birlikte var olmaya devam edecektir.
ECF ağartma teknolojisinin destekçileri, ECF ağartılmış hamurun daha az kimyasal kullanımı, yüksek ağartma verimliliği ve olgun ekipman sistemi ile istikrarlı çalışma performansı sayesinde daha iyi hamur kalitesine sahip olduğuna inanmaktadır. Bununla birlikte, TCF ağartma teknolojisinin savunucuları, TCF ağartma teknolojisinin ağartma tesisinden daha az atık su deşarjı, ekipman için düşük korozyon önleyici gereksinimler ve düşük yatırım avantajlarına sahip olduğunu savunmaktadır. Sülfatlı bambu hamuru TCF klorsuz ağartma üretim hattı, yarı kapalı ağartma sistemini benimser ve ağartma tesisi atık su emisyonları 5 ila 10 m³/t hamur arasında kontrol edilebilir. (PO) bölümünden gelen atık su, oksijenle lignin giderme bölümüne gönderilir ve O bölümünden gelen atık su, elek yıkama bölümüne gönderilir ve son olarak alkali geri kazanımına girer. Q bölümünden gelen asidik atık su, harici atık su arıtma sistemine girer. Klor kullanılmadan yapılan ağartma işlemi sayesinde kimyasallar aşındırıcı değildir; ağartma ekipmanında titanyum ve özel paslanmaz çelik kullanılmasına gerek yoktur, sıradan paslanmaz çelik kullanılabilir, bu nedenle yatırım maliyeti düşüktür. TCF selüloz üretim hattına kıyasla, ECF selüloz üretim hattının yatırım maliyeti %20 ila %25 daha yüksektir; selüloz üretim hattı yatırımı da %10 ila %15 daha fazladır, kimyasal geri kazanım sistemine yapılan yatırım da daha büyüktür ve işletimi daha karmaşıktır.
Özetle, %88 ila %90 oranında yüksek beyazlıkta tamamen ağartılmış bambu hamurunun TCF ve ECF ağartma yöntemleriyle üretimi mümkündür. Hamurlaştırma işleminde derinlemesine lignin giderme teknolojisi kullanılmalı, ağartmadan önce oksijenle lignin giderme yapılmalı, hamurun ağartma sistemine giriş Kappa değeri kontrol edilmeli ve üç veya dört aşamalı ağartma işlemi uygulanmalıdır. Bambu hamuru için önerilen ECF ağartma sırası OD(EOP)D(PO), OD(EOP)DP; L-ECF ağartma sırası OD(EOP)Q(PO); TCF ağartma sırası ise Eop(ZQ)(PO)(PO), O(ZQ)(PO)(ZQ)(PO) şeklindedir. Bambunun farklı çeşitleri arasında kimyasal bileşim (özellikle lignin içeriği) ve lif morfolojisi büyük ölçüde değiştiğinden, makul işlem yolları ve koşullarının geliştirilmesi için yol gösterici olması amacıyla, tesis inşa edilmeden önce farklı bambu çeşitlerinin hamurlaştırma ve kağıt yapım performansı üzerine sistematik bir çalışma yapılmalıdır.
Yayın tarihi: 14 Eylül 2024
