●竹パルプ製紙工程
竹の産業開発と利用が成功して以来、竹加工に関する多くの新しいプロセス、技術、製品が次々と登場し、竹の利用価値が大幅に向上しました。中国の機械化パルプ技術の発展は、従来の手作業による方法を打ち破り、工業化された生産モデルへと転換しています。現在主流の竹パルプ生産プロセスは、機械式、化学式、化学機械式です。中国の竹パルプは、ほとんどが化学式で、約70%を占めています。化学機械式は少なく、30%未満です。機械式による竹パルプ生産は実験段階に限られており、大規模な工業生産の報告はありません。
1.機械パルプ法
機械パルプ法とは、化学薬品を添加せずに機械的に竹を繊維状に粉砕する方法である。低公害、高パルプ化率、簡便な工程といった利点がある。国内で公害規制がますます厳しくなり、木材パルプ資源が不足する状況下で、機械製竹パルプは徐々に人々の注目を集めるようになっている。
機械パルプ化は、パルプ化率が高く、環境汚染が少ないという利点があり、トウヒなどの針葉樹を原料とする製紙・パルプ製造業界で広く用いられている。しかし、竹は化学組成中にリグニン、灰分、1% NaOH抽出物を多く含むため、パルプの品質が悪く、商業用紙の品質要件を満たすことが難しい。そのため、工業的な応用例は少なく、ほとんどが科学研究や技術探査の段階にある。
2.化学パルプ化法
化学パルプ法は、竹を原料とし、硫酸塩法または亜硫酸塩法を用いて竹パルプを製造する方法です。竹原料は、ふるい分け、洗浄、脱水、蒸解、苛性処理、濾過、向流洗浄、密閉式ふるい分け、酸素脱リグニン、漂白などの工程を経て竹パルプとなります。化学パルプ法は、繊維を保護し、パルプ化率を向上させることができます。得られるパルプは、品質が良く、清潔で柔らかく、漂白しやすく、高級筆記用紙や印刷用紙の製造に使用できます。
化学パルプ化法のパルプ化工程では、大量のリグニン、灰分、各種抽出物が除去されるため、竹パルプ化のパルプ化率は低く、一般的に45%~55%である。
3.化学機械パルプ化
化学機械パルプ法は、竹を原料として用いるパルプ製造方法であり、化学パルプ法と機械パルプ法の特性を兼ね備えている。化学機械パルプ法には、半化学法、化学機械法、化学熱機械法などがある。
竹パルプ化および製紙において、化学機械パルプ化のパルプ化率は化学パルプ化よりも高く、一般的に72%~75%に達します。また、化学機械パルプ化で得られるパルプの品質は機械パルプ化で得られるパルプよりもはるかに高く、一般紙生産の要求を満たすことができます。同時に、アルカリ回収および排水処理のコストも化学パルプ化と機械パルプ化の中間程度です。
▲竹パルプ製造ライン
●竹パルプ製紙設備
竹パルプ製紙ラインの成形工程の設備は、基本的に木材パルプ製紙ラインの設備と同じです。竹パルプ製紙設備の最大の違いは、スライス、洗浄、蒸解などの前処理工程にあります。
竹は中空構造であるため、切断装置は木材とは異なります。一般的に使用される竹の切断(フレーク加工)装置には、ローラー式竹カッター、ディスク式竹カッター、ドラム式チッパーなどがあります。ローラー式竹カッターとディスク式竹カッターは作業効率が高いものの、加工後の竹チップの品質(竹チップの形状)はドラム式チッパーほど良くありません。ユーザーは、竹パルプの用途と生産コストに応じて適切な切断(フレーク加工)装置を選択できます。中小規模の竹パルプ工場(生産量10万トン/年未満)では、国内の竹切断装置で生産ニーズを満たすのに十分です。大規模な竹パルプ工場(生産量10万トン/年以上)では、国際的に先進的な大型切断(フレーク加工)装置を選択できます。
竹チップ洗浄装置は不純物を除去するために使用され、中国では多くの特許製品が報告されている。一般的には、真空パルプ洗浄機、加圧パルプ洗浄機、ベルト式パルプ洗浄機が使用される。中規模および大規模企業は、新型のダブルローラー式置換プレスパルプ洗浄機や強力脱水パルプ洗浄機を使用することができる。
竹チップ調理装置は、竹チップの軟化と化学分離に使用されます。中小企業では、縦型調理鍋または横型連続調理器が使用されます。大企業では、拡散洗浄機能を備えたカミーユ式連続調理器を使用することで生産効率を向上させることができ、パルプ収率もそれに応じて増加しますが、初期投資コストが増加します。
1.竹パルプ製紙には大きな可能性が秘められている
中国の竹資源の調査と製紙における竹自体の適性の分析に基づくと、竹パルプ産業を積極的に発展させることは、中国の製紙産業における木材原料の不足問題を緩和するだけでなく、製紙産業の原料構造を変え、輸入木材チップへの依存度を減らす効果的な方法にもなり得る。一部の学者は、竹パルプの単位質量あたりのコストは、松、トウヒ、ユーカリなどよりも約30%低く、竹パルプの品質は木材パルプと同等であると分析している。
2. 森林と紙の統合は重要な発展方向である
竹は成長が早く再生能力が高いという利点があるため、成長の早い特殊な竹林の栽培を強化し、森林と製紙を統合した竹パルプ生産拠点を確立することは、中国のパルプ・製紙産業の持続可能な発展の方向性となり、輸入木材チップやパルプへの依存度を減らし、国内産業を発展させることにつながるだろう。
3. クラスター竹パルプ化は大きな発展の可能性を秘めている
現在の竹加工業界では、原料の90%以上がモウソウチク(Phoebe nanmu)であり、主に家庭用品や構造材の製造に用いられています。竹パルプ製紙においても、原料は主にモウソウチクとソテツであり、原料の競合状況が生じ、業界の持続可能な発展には不利となっています。竹パルプ製紙業界は、既存の竹原料種を基盤として、原料利用のための多様な竹種の開発を積極的に進め、比較的安価なソテツ、オオバナタケ、フキタンポポ、ミズオオバナタケなどの群生竹をパルプ化・製紙に最大限活用し、市場競争力を向上させるべきです。
▲密集した竹は重要なパルプ原料として利用できる
投稿日時:2024年9月4日