คุณสมบัติทางเคมีของวัสดุไม้ไผ่

วัสดุจากไม้ไผ่มีปริมาณเซลลูโลสสูง รูปร่างเส้นใยเรียวเล็ก มีคุณสมบัติเชิงกลและความยืดหยุ่นที่ดี ไม้ไผ่เป็นวัสดุทางเลือกที่ดีสำหรับวัตถุดิบทำกระดาษจากไม้ จึงสามารถตอบสนองความต้องการเยื่อกระดาษสำหรับกระดาษขนาดกลางและคุณภาพสูงได้ งานวิจัยแสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติของเส้นใยไม้ไผ่มีคุณสมบัติในการแปรรูปเยื่อกระดาษที่ดี เยื่อไม้ไผ่มีประสิทธิภาพรองจากเยื่อไม้สน และดีกว่าเยื่อไม้ใบกว้างและเยื่อหญ้า เมียนมาร์ อินเดีย และประเทศอื่นๆ เป็นผู้นำระดับโลกในด้านการผลิตเยื่อไม้ไผ่และกระดาษ ผลิตภัณฑ์เยื่อไม้ไผ่และกระดาษของจีนส่วนใหญ่นำเข้าจากเมียนมาร์และอินเดีย การพัฒนาอุตสาหกรรมการผลิตเยื่อไม้ไผ่และกระดาษอย่างจริงจังมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการบรรเทาปัญหาการขาดแคลนวัตถุดิบเยื่อไม้ในปัจจุบัน

ไม้ไผ่เติบโตอย่างรวดเร็วและโดยทั่วไปสามารถเก็บเกี่ยวได้ภายใน 3-4 ปี นอกจากนี้ ป่าไผ่ยังมีคุณสมบัติในการตรึงคาร์บอนสูง ทำให้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจ นิเวศวิทยา และสังคมของอุตสาหกรรมไม้ไผ่มีความโดดเด่นยิ่งขึ้น ปัจจุบัน เทคโนโลยีและอุปกรณ์การผลิตเยื่อไม้ไผ่ของจีนมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง โดยอุปกรณ์หลักๆ เช่น เครื่องไสและเครื่องทำเยื่อกระดาษผลิตภายในประเทศ สายการผลิตกระดาษจากไม้ไผ่ขนาดใหญ่และขนาดกลางได้เข้าสู่อุตสาหกรรมและเริ่มการผลิตในกุ้ยโจว เสฉวน และที่อื่นๆ

คุณสมบัติทางเคมีของไม้ไผ่
ในฐานะวัสดุชีวมวล ไม้ไผ่มีองค์ประกอบทางเคมีหลักสามประการ ได้แก่ เซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส และลิกนิน นอกจากนี้ยังมีเพกติน แป้ง โพลีแซ็กคาไรด์ และขี้ผึ้งในปริมาณเล็กน้อย การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติของไม้ไผ่ช่วยให้เราเข้าใจข้อดีและข้อเสียของไม้ไผ่ในฐานะวัสดุเยื่อและกระดาษ
1. ไม้ไผ่มีปริมาณเซลลูโลสสูง
กระดาษสำเร็จรูปคุณภาพสูงมีความต้องการวัตถุดิบเยื่อกระดาษสูง โดยยิ่งมีปริมาณเซลลูโลสสูงเท่าไรก็ยิ่งดี และยิ่งมีปริมาณลิกนิน โพลีแซ็กคาไรด์ และสารสกัดอื่นๆ ต่ำเท่าไรก็ยิ่งดี Yang Rendang และคณะ ได้เปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมีหลักของวัสดุชีวมวล เช่น ไผ่ (Phyllostachys pubescens) สนแมสสัน ต้นป็อปลาร์ และฟางข้าวสาลี พบว่ามีปริมาณเซลลูโลสจากสนแมสสัน (51.20%) ไผ่ (45.50%) ป็อปลาร์ (43.24%) และฟางข้าวสาลี (35.23%) ส่วนเฮมิเซลลูโลส (เพนโทแซน) มีปริมาณป็อปลาร์ (22.61%) ไผ่ (21.12%) ฟางข้าวสาลี (19.30%) และสนแมสสัน (8.24%) ปริมาณลิกนินประกอบด้วยไม้ไผ่ (30.67%), สนแมสสัน (27.97%), ป็อปลาร์ (17.10%) และฟางข้าวสาลี (11.93%) จะเห็นได้ว่าในบรรดาวัสดุเปรียบเทียบทั้งสี่ชนิดนี้ ไม้ไผ่เป็นวัตถุดิบที่ใช้ในการผลิตเยื่อกระดาษเป็นรองเพียงไม้สนแมสสันเท่านั้น
2. เส้นใยไม้ไผ่ยาวกว่าและมีอัตราส่วนกว้างยาวกว่า
เส้นใยไม้ไผ่มีความยาวเฉลี่ย 1.49-2.28 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย 12.24-17.32 ไมโครเมตร อัตราส่วนกว้างยาว 122-165 มม. ความหนาของผนังเส้นใยเฉลี่ย 3.90-5.25 ไมโครเมตร อัตราส่วนผนังต่อโพรง 4.20-7.50 มม. ซึ่งเป็นเส้นใยที่มีผนังหนาและมีอัตราส่วนกว้างยาวมากกว่า วัตถุดิบเยื่อกระดาษส่วนใหญ่ใช้เซลลูโลสจากวัสดุชีวมวล วัตถุดิบชีวมวลที่ดีสำหรับการผลิตกระดาษต้องการปริมาณเซลลูโลสสูงและปริมาณลิกนินต่ำ ซึ่งไม่เพียงแต่เพิ่มผลผลิตเยื่อกระดาษเท่านั้น แต่ยังช่วยลดปริมาณเถ้าและสารสกัดอีกด้วย ไม้ไผ่มีลักษณะของเส้นใยยาวและอัตราส่วนกว้างยาว ทำให้เส้นใยสามารถสานกันได้มากขึ้นต่อหน่วยพื้นที่หลังจากนำเยื่อไม้ไผ่ไปทำกระดาษ และมีความแข็งแรงของกระดาษที่ดีกว่า ดังนั้น ประสิทธิภาพการผลิตเยื่อกระดาษของไม้ไผ่จึงใกล้เคียงกับไม้ และมีความแข็งแรงมากกว่าพืชหญ้าชนิดอื่นๆ เช่น ฟางข้าว ฟางข้าวสาลี และชานอ้อย
3. เส้นใยไผ่มีความแข็งแรงของเส้นใยสูง
เซลลูโลสจากไม้ไผ่ไม่เพียงแต่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ย่อยสลายได้ เข้ากันได้ทางชีวภาพ ดูดซับน้ำ และมีคุณสมบัติเชิงกลและทนความร้อนที่ดีเยี่ยมเท่านั้น แต่ยังมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีอีกด้วย นักวิชาการบางท่านได้ทำการทดสอบแรงดึงของเส้นใยไม้ไผ่ 12 ชนิด และพบว่าโมดูลัสยืดหยุ่นและความต้านทานแรงดึงสูงกว่าเส้นใยไม้ป่าเทียมที่เติบโตเร็ว Wang และคณะ ได้เปรียบเทียบคุณสมบัติเชิงกลแรงดึงของเส้นใยสี่ชนิด ได้แก่ ไม้ไผ่ ปอแก้ว เฟอร์ และป่าน ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าโมดูลัสยืดและความแข็งแรงของเส้นใยไม้ไผ่สูงกว่าเส้นใยอีกสามชนิด
4. ไม้ไผ่มีปริมาณเถ้าและสารสกัดสูง
เมื่อเทียบกับไม้ ไม้ไผ่มีปริมาณเถ้าสูงกว่า (ประมาณ 1.0%) และสารสกัด NAOH 1% (ประมาณ 30.0%) ซึ่งจะผลิตสิ่งเจือปนมากขึ้นในระหว่างกระบวนการผลิตเยื่อกระดาษ ซึ่งไม่เอื้อต่อการปล่อยและบำบัดน้ำเสียของอุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษ และจะเพิ่มต้นทุนการลงทุนในอุปกรณ์บางอย่าง

ในปัจจุบัน คุณภาพของผลิตภัณฑ์กระดาษเยื่อไผ่ของ Yashi Paper ได้ผ่านมาตรฐาน ROHS ของสหภาพยุโรป ผ่านการทดสอบมาตรฐาน AP (2002)-1 ของสหภาพยุโรป, FDA ของสหรัฐฯ และมาตรฐานอาหารระดับสากลอื่นๆ ผ่านการรับรองป่าไม้ 100% ของ FSC และยังเป็นบริษัทแรกในเสฉวนที่ได้รับการรับรองความปลอดภัยและสุขอนามัยของจีน ในเวลาเดียวกัน ยังได้รับการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ "ที่ผ่านคุณสมบัติการสุ่มตัวอย่างเพื่อควบคุมคุณภาพ" โดยศูนย์ตรวจสอบผลิตภัณฑ์กระดาษแห่งชาติเป็นเวลา 10 ปีติดต่อกัน และยังได้รับรางวัลต่างๆ เช่น "แบรนด์และผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการรับรองคุณภาพคงที่ระดับชาติ" จาก China Quality Tour อีกด้วย