Kura bambusa papīra balināšanas tehnoloģija ir populārāka?

Bambusa papīra ražošanai Ķīnā ir sena vēsture. Bambusa šķiedru morfoloģijai un ķīmiskajam sastāvam ir īpašas īpašības. Vidējais šķiedras garums ir garš, un šķiedru šūnu sieniņas mikrostruktūra ir īpaša, kas nodrošina labu celulozes attīstības veiktspēju, piešķirot balinātajai celulozei labas optiskās īpašības: augstu necaurredzamību un gaismas izkliedes koeficientu. Bambusa izejvielā ir augstāks lignīna saturs (aptuveni 23–32%), kas nosaka tās celulozes vārīšanu ar augstāku sārmu un sulfīdu saturu (sulfīdu saturs parasti ir 20–25%), kas ir līdzīgs skujkoku koksnei; izejvielās ir augstāks hemicelulozes un silīcija saturs, taču celulozes mazgāšanas, melnā šķidruma iztvaikošanas un koncentrēšanas iekārtu sistēmas normāla darbība ir radījusi zināmas grūtības. Tomēr bambusa izejviela nav laba izejviela papīra ražošanai.

Nākotnes vidēja un liela mēroga bambusa ķīmiskās celulozes rūpnīcas balināšanas sistēmās pamatā tiks izmantots TCF vai ECF balināšanas process. Kopumā, apvienojumā ar delignifikācijas dziļumu un skābekļa delignifikāciju celulozes ražošanā, izmantojot TCF vai ECF balināšanas tehnoloģiju, atkarībā no dažādu balināšanas sekciju skaita, bambusa celulozi var balināt līdz 88% ~ 90% ISO baltumam.

Bambusa ECF un TCF balināšanas salīdzinājums

Bambusa augstā lignīna satura dēļ tas ir jāapvieno ar dziļās delignifikācijas un skābekļa delignifikācijas tehnoloģijām, lai kontrolētu ECF un TCF ievadītās suspensijas Kappa vērtību (ieteicams <10), izmantojot Eop uzlabotu divpakāpju ECF balināšanas secību, skābes pirmapstrādi vai Eop divpakāpju TCF balināšanas secību, kas visas var balināt sulfātu bambusa celulozi līdz augstam baltuma līmenim 88% ISO.

Dažādu bambusa izejvielu balināšanas veiktspēja ir ļoti atšķirīga, Kappa līdz 11–16, un pat ar divpakāpju balināšanu ar ECF un TCF celuloze var sasniegt tikai 79–85% baltuma līmeni.

Salīdzinot ar TCF bambusa celulozi, ECF balinātajai bambusa celulozei ir mazāki balināšanas zudumi un augstāka viskozitāte, kas parasti var sasniegt vairāk nekā 800 ml/g. Taču pat uzlabotajai mūsdienu TCF balinātajai bambusa celulozei viskozitāte var sasniegt tikai 700 ml/g. ECF un TCF balinātās celulozes kvalitāte ir neapstrīdams fakts, taču visaptverošs celulozes kvalitātes, investīciju un ekspluatācijas izmaksu izvērtējums, izmantojot ECF balināšanu vai TCF balināšanu, vēl nav noslēgts. Dažādi uzņēmumu lēmumu pieņēmēji izmanto dažādus procesus. Taču, spriežot pēc nākotnes attīstības tendencēm, bambusa celulozes ECF un TCF balināšana pastāvēs līdzās vēl ilgu laiku.

ECF balināšanas tehnoloģijas atbalstītāji uzskata, ka ECF balinātai celulozei ir labāka celulozes kvalitāte, tiek izmantots mazāk ķimikāliju, augsta balināšanas efektivitāte, savukārt iekārtu sistēma ir nobriedusi un darbojas stabili. Tomēr TCF balināšanas tehnoloģijas aizstāvji apgalvo, ka TCF balināšanas tehnoloģijai ir priekšrocības, piemēram, mazāka notekūdeņu izplūde no balināšanas iekārtas, zemas pretkorozijas prasības iekārtām un zemas investīcijas. Sulfātu bambusa celulozes TCF bezhlora balināšanas ražošanas līnijā tiek izmantota daļēji slēgta balināšanas sistēma, balināšanas iekārtas notekūdeņu emisijas var kontrolēt līdz 5 līdz 10 m3/t celulozes. Notekūdeņi no (PO) sekcijas tiek nosūtīti uz skābekļa delignifikācijas sekciju izmantošanai, un notekūdeņi no O sekcijas tiek piegādāti uz sieta mazgāšanas sekciju izmantošanai un visbeidzot nonāk sārmu atgūšanā. Skābie notekūdeņi no Q sekcijas nonāk ārējā notekūdeņu attīrīšanas sistēmā. Pateicoties balināšanai bez hlora, ķimikālijas nav kodīgas, balināšanas iekārtām nav nepieciešams izmantot titānu un speciālu nerūsējošo tēraudu, var izmantot parasto nerūsējošo tēraudu, tāpēc investīciju izmaksas ir zemas. Salīdzinot ar TCF celulozes ražošanas līniju, ECF celulozes ražošanas līnijas investīciju izmaksas ir par 20–25 % augstākas, investīcijas celulozes ražošanas līnijā ir arī par 10–15 % augstākas, investīcijas ķīmiskās reģenerācijas sistēmā ir lielākas, un darbība ir sarežģītāka.

Īsāk sakot, ar bambusa celulozes TCF un ECF balināšanu ir iespējams iegūt augstu baltuma pakāpi no 88% līdz 90% pilnībā balinātu bambusa celulozi. Celulozes ražošanā jāizmanto padziļināta delignifikācijas tehnoloģija, pirms balināšanas jāveic skābekļa delignifikācija, jākontrolē celulozes nonākšana balināšanas sistēmā, izmantojot balināšanas procesu ar trim vai četrām balināšanas secībām. Ieteicamā ECF balināšanas secība bambusa celulozei ir OD(EOP)D(PO), OD(EOP)DP; L-ECF balināšanas secība ir OD(EOP)Q(PO); TCF balināšanas secība ir Eop(ZQ)(PO)(PO), O(ZQ)(PO)(ZQ)(PO). Tā kā ķīmiskais sastāvs (īpaši lignīna saturs) un šķiedru morfoloģija dažādām bambusa šķirnēm ievērojami atšķiras, pirms rūpnīcas būvniecības jāveic sistemātisks pētījums par dažādu bambusa šķirņu celulozes un papīra ražošanas veiktspēju, lai sniegtu norādījumus saprātīgu procesa ceļu un apstākļu izstrādei.