ساخت کاغذ بامبو در چین سابقه طولانی دارد. مورفولوژی و ترکیب شیمیایی الیاف بامبو ویژگیهای خاصی دارد. طول متوسط الیاف بلند است و ریزساختار دیواره سلولی الیاف خاص است که در استحکام خمیر کاغذ تأثیر میگذارد و عملکرد توسعه خمیر کاغذ خوب است و به خمیر کاغذ سفید شده خواص نوری خوبی میدهد: کدورت بالا و ضریب پراکندگی نور. محتوای لیگنین ماده اولیه بامبو (حدود 23٪ تا 32٪) بیشتر است که پخت خمیر کاغذ آن را با قلیا و سولفید بالاتر (سولفید معمولاً 20٪ تا 25٪) نزدیک به چوب مخروطی تعیین میکند. مواد اولیه، همی سلولز و سیلیکون بیشتری دارد، اما همچنین شستشوی خمیر کاغذ، تبخیر مشروب سیاه و عملکرد عادی سیستم تجهیزات تغلیظ، مشکلاتی را به همراه داشته است. با این وجود، ماده اولیه بامبو ماده اولیه خوبی برای کاغذسازی نیست.
سیستمهای سفیدکننده شیمیایی خمیر بامبو در مقیاس متوسط و بزرگ در آینده، اساساً از فرآیند سفیدکننده TCF یا ECF استفاده خواهند کرد. به طور کلی، همراه با عمق لیگنینزدایی و لیگنینزدایی اکسیژنی خمیرسازی، استفاده از فناوری سفیدکننده TCF یا ECF، با توجه به تعداد بخشهای مختلف سفیدکننده، خمیر بامبو را میتوان تا ۸۸٪ تا ۹۰٪ سفید کرد.
مقایسه سفید کردن بامبو با ECF و TCF
با توجه به محتوای بالای لیگنین بامبو، برای کنترل مقدار کاپای دوغاب ورودی به ECF و TCF (توصیه شده <10)، باید با فناوریهای لیگنینزدایی عمیق و لیگنینزدایی با اکسیژن ترکیب شود، که شامل استفاده از توالی سفیدکننده دو مرحلهای ECF تقویتشده با Eop، پیشتیمار اسیدی یا توالی سفیدکننده دو مرحلهای TCF با Eop است که همگی میتوانند خمیر بامبو سولفاته را تا سطح سفیدی بالای 88٪ ISO سفید کنند.
عملکرد سفیدکنندگی مواد اولیه مختلف بامبو بسیار متفاوت است، ضریب کاپا بین ۱۱ تا ۱۶ یا بیشتر است، حتی با سفیدکنندگی دو مرحلهای ECF و TCF، خمیر کاغذ تنها میتواند به سطح سفیدی ۷۹ تا ۸۵ درصد برسد.
در مقایسه با خمیر بامبو TCF، خمیر بامبو سفید شده ECF افت سفیدکنندگی کمتر و ویسکوزیته بالاتری دارد که عموماً میتواند به بیش از ۸۰۰ میلیلیتر بر گرم برسد. اما حتی خمیر بامبو سفید شده TCF مدرن و بهبود یافته، ویسکوزیته تنها میتواند به ۷۰۰ میلیلیتر بر گرم برسد. کیفیت خمیر سفید شده ECF و TCF یک واقعیت انکارناپذیر است، اما بررسی جامع کیفیت خمیر، هزینههای سرمایهگذاری و عملیاتی، سفید کردن خمیر بامبو با استفاده از سفیدکننده ECF یا سفیدکننده TCF هنوز به نتیجه نرسیده است. تصمیمگیرندگان مختلف شرکتها از فرآیندهای متفاوتی استفاده میکنند. اما از روند توسعه آینده، خمیر بامبو سفید شده ECF و TCF برای مدت طولانی در کنار هم وجود خواهند داشت.
طرفداران فناوری سفیدکننده ECF معتقدند که خمیر سفیدشده ECF کیفیت خمیر بهتری دارد، با استفاده از مواد شیمیایی کمتر، راندمان سفیدکنندگی بالا، در حالی که سیستم تجهیزات بالغ و عملکرد عملیاتی پایداری دارد. با این حال، طرفداران فناوری سفیدکننده TCF استدلال میکنند که فناوری سفیدکننده TCF مزایایی از جمله تخلیه کمتر فاضلاب از کارخانه سفیدکننده، نیاز کم به ضدخوردگی برای تجهیزات و سرمایهگذاری کم را دارد. خط تولید سفیدکننده بدون کلر TCF خمیر بامبو سولفاته، سیستم سفیدکننده نیمه بسته را اتخاذ میکند، انتشار فاضلاب کارخانه سفیدکننده را میتوان در 5 تا 10 متر مکعب در تن خمیر کنترل کرد. فاضلاب از بخش (PO) برای استفاده به بخش لیگنینزدایی با اکسیژن ارسال میشود و فاضلاب از بخش O برای استفاده به بخش شستشوی غربال ارسال میشود و در نهایت وارد بازیابی قلیایی میشود. فاضلاب اسیدی از بخش Q وارد سیستم تصفیه فاضلاب خارجی میشود. به دلیل سفیدکننده بدون کلر، مواد شیمیایی غیرخورنده هستند، تجهیزات سفیدکننده نیازی به استفاده از تیتانیوم و فولاد ضد زنگ مخصوص ندارند، میتوان از فولاد ضد زنگ معمولی استفاده کرد، بنابراین هزینه سرمایهگذاری کم است. در مقایسه با خط تولید خمیر TCF، هزینههای سرمایهگذاری خط تولید خمیر ECF بین ۲۰ تا ۲۵ درصد بیشتر است، در حالی که سرمایهگذاری خط تولید خمیر نیز ۱۰ تا ۱۵ درصد بیشتر است، سرمایهگذاری در سیستم بازیابی شیمیایی نیز بیشتر است و عملیات پیچیدهتر است.
به طور خلاصه، تولید خمیر بامبو با سفیدی بالا (88 تا 90 درصد) با استفاده از خمیر بامبوی سفید شده کامل با TCF و ECF امکانپذیر است. خمیرسازی باید با فناوری لیگنینزدایی عمیق، لیگنینزدایی با اکسیژن قبل از سفیدسازی، کنترل ورود خمیر به سیستم سفیدسازی و مقدار کاپا، و سفیدسازی با استفاده از فرآیند سفیدسازی با سه یا چهار توالی سفیدسازی انجام شود. توالی سفیدسازی ECF پیشنهادی برای خمیر بامبو OD(EOP)D(PO)، OD(EOP)DP است؛ توالی سفیدسازی L-ECF OD(EOP)Q(PO) است؛ توالی سفیدسازی TCF Eop(ZQ)(PO)(PO)، O(ZQ)(PO)(ZQ)(PO) است. از آنجایی که ترکیب شیمیایی (به ویژه محتوای لیگنین) و مورفولوژی الیاف در بین گونههای مختلف بامبو بسیار متفاوت است، باید قبل از ساخت کارخانه، یک مطالعه سیستماتیک در مورد عملکرد خمیرسازی و کاغذسازی گونههای مختلف بامبو انجام شود تا راهنمایی برای توسعه مسیرها و شرایط فرآیند معقول ارائه شود.
زمان ارسال: ۱۴ سپتامبر ۲۰۲۴
