Kemijska svojstva bambusovih materijala

Bambusovi materijali imaju visok sadržaj celuloze, vitak oblik vlakana, dobra mehanička svojstva i plastičnost. Kao dobar alternativni materijal za sirovine za proizvodnju papira od drveta, bambus može zadovoljiti zahtjeve za pulpom za izradu papira srednje i visoke kvalitete. Studije su pokazale da kemijski sastav i svojstva vlakana bambusa imaju dobra svojstva proizvodnje pulpe. Performanse bambusove pulpe su druge odmah iza pulpe crnogoričnog drva, a bolje su od pulpe širokolisnog drva i pulpe trave. Mjanmar, Indija i druge zemlje su u prvom planu svijeta u području proizvodnje pulpe i papira od bambusa. Kineski proizvodi od bambusove pulpe i papira uglavnom se uvoze iz Mjanmara i Indije. Snažan razvoj industrije proizvodnje pulpe i papira od bambusa od velikog je značaja za ublažavanje trenutne nestašice sirovina za proizvodnju pulpe.

Bambus brzo raste i općenito se može ubrati za 3 do 4 godine. Osim toga, bambusove šume imaju snažan učinak fiksacije ugljika, što ekonomske, ekološke i društvene koristi industrije bambusa čini sve istaknutijima. Trenutno su kineska tehnologija i oprema za proizvodnju bambusove pulpe postupno sazrijevale, a glavna oprema poput struganja i pulpe proizvodi se u zemlji. Velike i srednje proizvodne linije za izradu bambusovog papira industrijalizirane su i puštene u proizvodnju u Guizhouu, Sečuanu i drugim mjestima.

Kemijska svojstva bambusa
Kao biomasa, bambus ima tri glavne kemijske komponente: celulozu, hemicelulozu i lignin, uz malu količinu pektina, škroba, polisaharida i voska. Analizom kemijskog sastava i karakteristika bambusa možemo razumjeti prednosti i nedostatke bambusa kao materijala za pulpu i papir.
1. Bambus ima visok sadržaj celuloze
Vrhunski gotovi papir ima visoke zahtjeve za sirovine za pulpu, što je veći sadržaj celuloze, to je bolje, a što je niži sadržaj lignina, polisaharida i drugih ekstrakata, to je bolje. Yang Rendang i suradnici usporedili su glavne kemijske komponente biomase kao što su bambus (Phyllostachys pubescens), masonski bor, topola i pšenična slama te otkrili da je sadržaj celuloze bio masonski bor (51,20%), bambus (45,50%), topola (43,24%) i pšenična slama (35,23%); sadržaj hemiceluloze (pentosana) bio je topola (22,61%), bambus (21,12%), pšenična slama (19,30%) i masonski bor (8,24%); sadržaj lignina bio je bambus (30,67%), masonski bor (27,97%), topola (17,10%) i pšenična slama (11,93%). Može se vidjeti da je među četiri usporedna materijala bambus druga sirovina za pulpu, odmah iza masonskog bora.
2. Bambusova vlakna su dulja i imaju veći omjer stranica
Prosječna duljina bambusovih vlakana je 1,49~2,28 mm, prosječni promjer je 12,24~17,32 μm, a omjer stranica je 122~165; prosječna debljina stijenke vlakna je 3,90~5,25 μm, a omjer stijenke i šupljine je 4,20~7,50, što je vlakno debelih stijenki s većim omjerom stranica. Materijali za pulpu uglavnom se oslanjaju na celulozu iz biomase. Dobre sirovine od biovlakana za izradu papira zahtijevaju visok sadržaj celuloze i nizak sadržaj lignina, što ne samo da može povećati prinos pulpe, već i smanjiti pepeo i ekstrakte. Bambus ima karakteristike dugih vlakana i velikog omjera stranica, što omogućuje više ispreplitanja vlakana po jedinici površine nakon što se bambusova pulpa pretvori u papir, a čvrstoća papira je bolja. Stoga su performanse pulpiranja bambusa bliske onima drva i jače su od drugih trava poput slame, pšenične slame i bagase.
3. Bambusova vlakna imaju visoku čvrstoću vlakana
Bambusova celuloza nije samo obnovljiva, razgradiva, biokompatibilna, hidrofilna te ima izvrsna mehanička svojstva i otpornost na toplinu, već ima i dobra mehanička svojstva. Neki znanstvenici proveli su ispitivanja vlačne čvrstoće na 12 vrsta bambusovih vlakana i otkrili da su njihov modul elastičnosti i vlačna čvrstoća veći od onih kod umjetnih vlakana brzorastućeg šumskog drva. Wang i suradnici usporedili su vlačna mehanička svojstva četiri vrste vlakana: bambusa, kenafa, jele i ramije. Rezultati su pokazali da su modul vlačne čvrstoće i čvrstoća bambusovih vlakana bili veći od onih kod ostala tri vlaknasta materijala.
4. Bambus ima visok sadržaj pepela i ekstrakta
U usporedbi s drvom, bambus ima veći sadržaj pepela (oko 1,0%) i 1% ekstrakta NAOH (oko 30,0%), što će proizvesti više nečistoća tijekom procesa proizvodnje pulpe, što ne pogoduje ispuštanju i pročišćavanju otpadnih voda u industriji celuloze i papira te će povećati investicijske troškove neke opreme.

Trenutno, kvaliteta proizvoda od bambusove pulpe tvrtke Yashi Paper dostigla je standardne zahtjeve EU ROHS, prošla je EU AP (2002)-1, US FDA i druge međunarodne standarde za prehrambenu industriju, prošla je FSC 100% šumski certifikat, a ujedno je i prva tvrtka u Sečuanu koja je dobila kineski certifikat za sigurnost i zdravlje; istovremeno, deset godina zaredom uzorkovan je kao proizvod "kvalificiran za nadzor kvalitete" od strane Nacionalnog centra za inspekciju papirnatih proizvoda, a također je osvojio priznanja poput "Nacionalne stabilne kvalificirane marke i proizvoda" od China Quality Toura.