Η κατασκευή χαρτιού από μπαμπού στην Κίνα έχει μακρά ιστορία. Η μορφολογία και η χημική σύνθεση των ινών του μπαμπού έχουν ιδιαίτερα χαρακτηριστικά. Το μέσο μήκος των ινών είναι μακρύ και η μικροδομή του κυτταρικού τοιχώματος των ινών είναι ιδιαίτερη, γεγονός που ξεπερνά την ισχύ του πολτού και η απόδοση ανάπτυξης είναι καλή, δίνοντας στον λευκασμένο πολτό καλές οπτικές ιδιότητες: υψηλή αδιαφάνεια και συντελεστή σκέδασης φωτός. Η περιεκτικότητα σε λιγνίνη της πρώτης ύλης μπαμπού (περίπου 23% έως 32%) είναι υψηλότερη, γεγονός που καθορίζει το μαγείρεμα του πολτού με υψηλότερα αλκάλια και σουλφίδια (σουλφίδια γενικά 20% έως 25%), κοντά στο ξύλο κωνοφόρων. Η περιεκτικότητα σε πρώτες ύλες, ημικυτταρίνη και πυρίτιο είναι υψηλότερη, αλλά και η κανονική λειτουργία του συστήματος πλύσης του πολτού, εξάτμισης μαύρου υγρού και συμπύκνωσης έχει προκαλέσει ορισμένες δυσκολίες. Παρ' όλα αυτά, η πρώτη ύλη μπαμπού δεν είναι καλή πρώτη ύλη για την κατασκευή χαρτιού.
Το μελλοντικό σύστημα λεύκανσης μπαμπού σε μεσαία και μεγάλη κλίμακα σε μύλους χημικού χαρτοπολτού, θα χρησιμοποιεί βασικά τη διαδικασία λεύκανσης TCF ή ECF. Γενικά, σε συνδυασμό με το βάθος απολιγνινοποίησης και την απολιγνινοποίηση οξυγόνου της πολτοποίησης, η χρήση τεχνολογίας λεύκανσης TCF ή ECF, ανάλογα με τον αριθμό των διαφορετικών τμημάτων λεύκανσης, ο πολτός μπαμπού μπορεί να λευκανθεί σε λευκότητα ISO 88% ~ 90%.
Σύγκριση λεύκανσης μπαμπού ECF και TCF
Λόγω της υψηλής περιεκτικότητας του μπαμπού σε λιγνίνη, πρέπει να συνδυαστεί με τεχνολογίες βαθιάς απολιγνινοποίησης και απολιγνινοποίησης οξυγόνου για τον έλεγχο της τιμής Kappa του πολτού που εισέρχεται στο ECF και το TCF (συνιστάται <10), χρησιμοποιώντας ενισχυμένη ακολουθία λεύκανσης ECF δύο σταδίων με Eop, προεπεξεργασία με οξύ ή ακολουθία λεύκανσης TCF δύο σταδίων Eop, οι οποίες μπορούν να λευκάνουν τον θειωμένο πολτό μπαμπού σε υψηλό επίπεδο λευκότητας 88% ISO.
Η απόδοση λεύκανσης διαφορετικών πρώτων υλών μπαμπού ποικίλλει σημαντικά, από το Kappa έως το 11 ~ 16 περίπου, ακόμη και με λεύκανση δύο σταδίων ECF και TCF, ο πολτός μπορεί να επιτύχει μόνο επίπεδο λευκότητας 79% έως 85%.
Σε σύγκριση με τον πολτό μπαμπού TCF, ο λευκασμένος πολτός μπαμπού ECF έχει λιγότερες απώλειες λεύκανσης και υψηλότερο ιξώδες, το οποίο μπορεί γενικά να φτάσει τα 800ml/g. Αλλά ακόμη και με τον βελτιωμένο σύγχρονο λευκασμένο πολτό μπαμπού TCF, το ιξώδες μπορεί να φτάσει μόνο τα 700ml/g. Η ποιότητα του ECF και του λευκασμένου πολτού TCF είναι αναμφισβήτητο γεγονός, αλλά η ολοκληρωμένη εξέταση της ποιότητας του πολτού, των επενδύσεων και του λειτουργικού κόστους, της λεύκανσης πολτού μπαμπού με λεύκανση ECF ή λεύκανση TCF, δεν έχει ακόμη ολοκληρωθεί. Διαφορετικοί υπεύθυνοι λήψης αποφάσεων σε επιχειρήσεις χρησιμοποιούν διαφορετικές διαδικασίες. Αλλά από τη μελλοντική τάση ανάπτυξης, ο πολτός μπαμπού ECF και η λεύκανση TCF θα συνυπάρχουν για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Οι υποστηρικτές της τεχνολογίας λεύκανσης ECF πιστεύουν ότι ο λευκασμένος πολτός ECF έχει καλύτερη ποιότητα πολτού, με τη χρήση λιγότερων χημικών ουσιών, υψηλή απόδοση λεύκανσης, ενώ το σύστημα εξοπλισμού είναι ώριμο και έχει σταθερή λειτουργική απόδοση. Ωστόσο, οι υποστηρικτές της τεχνολογίας λεύκανσης TCF υποστηρίζουν ότι η τεχνολογία λεύκανσης TCF έχει τα πλεονεκτήματα της μικρότερης απόρριψης λυμάτων από τη μονάδα λεύκανσης, των χαμηλών αντιδιαβρωτικών απαιτήσεων για τον εξοπλισμό και της χαμηλής επένδυσης. Η γραμμή παραγωγής λεύκανσης TCF χωρίς χλώριο από θειικό μπαμπού υιοθετεί ημικλειστό σύστημα λεύκανσης, οι εκπομπές λυμάτων της μονάδας λεύκανσης μπορούν να ελεγχθούν στα 5 έως 10m3/t πολτού. Τα λύματα από το τμήμα (PO) αποστέλλονται στο τμήμα απολιγνινοποίησης οξυγόνου για χρήση, και τα λύματα από το τμήμα O παρέχονται στο τμήμα πλύσης κοσκινίσματος για χρήση και τελικά εισέρχονται σε ανάκτηση αλκαλίων. Τα όξινα λύματα από το τμήμα Q εισέρχονται σε εξωτερικό σύστημα επεξεργασίας λυμάτων. Λόγω της λεύκανσης χωρίς χλώριο, οι χημικές ουσίες δεν είναι διαβρωτικές, ο εξοπλισμός λεύκανσης δεν χρειάζεται να χρησιμοποιεί τιτάνιο και ειδικό ανοξείδωτο χάλυβα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί συνηθισμένος ανοξείδωτος χάλυβας, επομένως το κόστος επένδυσης είναι χαμηλό. Σε σύγκριση με τη γραμμή παραγωγής χαρτοπολτού TCF, το κόστος επένδυσης στη γραμμή παραγωγής χαρτοπολτού ECF είναι 20% έως 25% υψηλότερο, ενώ η επένδυση στη γραμμή παραγωγής χαρτοπολτού είναι επίσης 10% έως 15% υψηλότερη, η επένδυση στο σύστημα χημικής ανάκτησης είναι επίσης μεγαλύτερη και η λειτουργία είναι πιο περίπλοκη.
Εν ολίγοις, είναι εφικτή η παραγωγή λεύκανσης με TCF και ECF χαρτοπολτού μπαμπού υψηλής λευκότητας, από 88% έως 90% πλήρως λευκασμένο χαρτοπολτό μπαμπού. Η πολτοποίηση θα πρέπει να χρησιμοποιεί τεχνολογία απολιγνινοποίησης σε βάθος, απολιγνινοποίηση με οξυγόνο πριν από τη λεύκανση, έλεγχος του χαρτοπολτού στο σύστημα λεύκανσης με τιμή Kappa, λεύκανση χρησιμοποιώντας διαδικασία λεύκανσης με τρεις ή τέσσερις ακολουθίες λεύκανσης. Η προτεινόμενη ακολουθία λεύκανσης ECF για τον χαρτοπολτό μπαμπού είναι OD(EOP)D(PO), OD(EOP)DP. Η ακολουθία λεύκανσης L-ECF είναι OD(EOP)Q(PO). Η ακολουθία λεύκανσης TCF είναι Eop(ZQ)(PO)(PO), O(ZQ)(PO)(ZQ)(PO). Καθώς η χημική σύνθεση (ιδιαίτερα η περιεκτικότητα σε λιγνίνη) και η μορφολογία των ινών ποικίλλουν σημαντικά μεταξύ των διαφορετικών ποικιλιών μπαμπού, θα πρέπει να διεξαχθεί συστηματική μελέτη σχετικά με την απόδοση πολτοποίησης και χαρτοποιίας διαφορετικών ποικιλιών μπαμπού πριν από την κατασκευή της μονάδας, ώστε να παρέχονται οδηγίες για την ανάπτυξη εύλογων οδών και συνθηκών διεργασίας.
Ώρα δημοσίευσης: 14 Σεπτεμβρίου 2024
