竹材の化学的性質

竹材はセルロース含有量が高く、繊維の形状が細く、機械的特性と可塑性に優れています。木材製紙原料の優れた代替材料として、竹は中高級紙を製造するためのパルプ要件を満たすことができます。研究により、竹の化学組成と繊維の特性が優れたパルプ化特性を持っていることが示されています。竹パルプの性能は針葉樹パルプに次ぐものであり、広葉樹パルプや草パルプよりも優れています。ミャンマー、インド、その他の国々は、竹のパルプ化と製紙の分野で世界の最前線にいます。中国の竹パルプと紙製品は主にミャンマーとインドから輸入されている。現在の木材パルプ原料不足を緩和するには、竹パルプ・製紙産業を積極的に発展させることが非常に重要です。

竹は成長が早く、通常3～4年で収穫できるようになります。さらに、竹林には強力な炭素固定効果があり、竹産業の経済的、環境的、社会的利益がますます顕著になっています。現在、中国の竹パルプ生産技術と設備は徐々に成熟しており、シェービングやパルプ化などの主要設備は国産化されている。大規模および中規模の竹紙製造ラインが工業化され、貴州省、四川省などで生産が開始されています。

竹の化学的性質
バイオマス素材である竹には、セルロース、ヘミセルロース、リグニンの 3 つの主要な化学成分に加え、少量のペクチン、デンプン、多糖類、ワックスが含まれています。竹の化学組成や特性を分析することで、紙パルプ原料としての竹の長所と短所を理解することができます。
1. 竹にはセルロース含有量が高い
優れた完成紙にはパルプ原料に対する高い要件があり、セルロース含有量が高いほど優れており、リグニン、多糖類、その他の抽出物の含有量が低いほど優れています。ヤン・レンダンら。竹（Phyllostachys pubescens）、マッソンパイン、ポプラ、小麦わらなどのバイオマス材料の主な化学成分を比較したところ、セルロース含量はマッソンパイン（51.20％）、竹（45.50％）、ポプラ（43.24％）、小麦わら (35.23%);ヘミセルロース (ペントサン) 含有量はポプラ (22.61%)、竹 (21.12%)、麦わら (19.30%)、およびマッソンパイン (8.24%) でした。リグニン含有量は竹 (30.67%)、マソンパイン (27.97%)、ポプラ (17.10%)、および小麦わら (11.93%) でした。 ４つの比較材料の中で、竹はマソンパインに次ぐパルプ化原料であることが分かる。
2. 竹繊維は長く、アスペクト比が大きい
竹繊維の平均長さは 1.49 ～ 2.28 mm、平均直径は 12.24 ～ 17.32 μm、アスペクト比は 122 ～ 165 です。ファイバーの平均壁厚は 3.90 ～ 5.25 μm、壁対空洞比は 4.20 ～ 7.50 で、アスペクト比が大きい厚肉ファイバーです。パルプ原料は主にバイオマス原料のセルロースを原料としています。製紙用の優れたバイオファイバー原料には、セルロース含有量が高く、リグニン含有量が低いことが必要です。これにより、パルプ収量が増加するだけでなく、灰や抽出物も削減できます。竹は繊維が長くアスペクト比が大きいという特徴があり、竹パルプを紙にした後、単位面積当たりの繊維の織り込み回数が多くなり、紙の強度が高くなります。したがって、竹のパルプ化性能は木材に近く、わら、麦わら、バガスなどの他の草植物よりも強力です。
3. 竹繊維は繊維強度が高い
竹セルロースは、再生可能、分解性、生体適合性、親水性があり、機械的特性や耐熱性に優れているだけでなく、優れた機械的特性も備えています。一部の学者は12種類の竹繊維の引張試験を実施し、その弾性率と引張強度が人工の成長の早い森林木材繊維を上回ることを発見しました。王ら。竹、ケナフ、モミ、ラミーの 4 種類の繊維の引張機械的特性を比較しました。その結果、竹繊維の引張弾性率と強度は他の3つの繊維材料よりも高いことがわかりました。
4. 竹には灰分とエキス分が多く含まれています
木材と比較して、竹は灰分（約 1.0%）が高く、NAOH 抽出物が 1%（約 30.0%）含まれているため、パルプ化プロセス中により多くの不純物が生成され、パルプの排出や廃水処理には適していません。製紙業界の影響を受け、一部の設備の投資コストが増加します。

現在、ヤシ製紙の竹パルプ紙製品の品質はEU ROHS基準要件に達し、EU AP (2002)-1、米国FDAおよびその他の国際食品グレード基準テストに合格し、FSC 100%森林認証に合格し、また、四川省で初めて中国の安全と健康の認証を取得した企業でもあります。同時に、国家紙製品検査センターから10年連続で「品質監督サンプリング合格」製品としてサンプリングされ、中国品質協会から「国家品質安定認定ブランドおよび製品」などの栄誉も獲得しています。ツアー。