竹材の化学的性質

竹材はセルロース含有量が高く、繊維形状が細く、機械的性質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、竹は中高級紙の製造に必要なパルプの要求を満たすことができます。研究によると、竹の化学組成と繊維特性は優れたパルプ化特性を備えています。竹パルプの性能は針葉樹パルプに次ぎ、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、インドなどの国は、竹パルプ化と製紙の分野で世界の最先端を走っています。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ます。竹パルプ化と製紙産業を積極的に発展させることは、現在の木材パルプ原料不足を緩和する上で重要な意義を持っています。

竹は成長が早く、通常3～4年で収穫できます。さらに、竹林は強力な炭素固定効果を有しており、竹産業の経済的、生態学的、社会的利益は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、削り取りやパルプ化などの主要な設備は国産化されています。貴州省、四川省などでは、大型および中型の竹製紙生産ラインが工業化され、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は、セルロース、ヘミセルロース、リグニンという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、ワックスを含んでいます。竹の化学組成と特性を分析することで、パルプ・紙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. 竹はセルロース含有量が高い
高品質の完成紙には、パルプ原料に対する要求が高く、セルロース含有量が高いほど良く、リグニン、多糖類、その他の抽出物の含有量が低いほど良いとされています。Yang Rendangらは、竹（Phyllostachys pubescens）、マツ、ポプラ、麦わらなどのバイオマス材料の主な化学成分を比較し、セルロース含有量はマツ（51.20%）、竹（45.50%）、ポプラ（43.24%）、麦わら（35.23%）でした。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%）、マツ（8.24%）でした。リグニン含有量は、竹（30.67%）、マツ（27.97%）、ポプラ（17.10%）、麦わら（11.93%）でした。比較対象となる4つの材料のうち、竹はマツに次いでパルプ原料として人気が高いことがわかります。
2. 竹の繊維はより長く、アスペクト比が大きい
竹繊維の平均長さは1.49～2.28mm、平均直径は12.24～17.32μm、アスペクト比は122～165です。繊維の平均壁厚は3.90～5.25μm、壁空隙比は4.20～7.50で、アスペクト比の大きい厚肉繊維です。パルプ原料は主にバイオマス原料由来のセルロースに依存しています。製紙用の良質なバイオファイバー原料は、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あり、これによりパルプ収率が向上するだけでなく、灰分や抽出物も減少します。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、単位面積あたりの繊維の織り交ぜ回数が多くなり、紙の強度が向上します。そのため、竹のパルプ化性能は木材に近く、麦わら、麦わら、バガスなどの他のイネ科植物よりも強度があります。
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、優れた機械的特性、耐熱性に加え、優れた機械的性質も備えています。ある研究者は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早生林木繊維を上回ることを明らかにしました。王らは、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示されました。
4. 竹には灰分とエキスが多く含まれています
木材と比較すると、竹は灰分含有量（約1.0％）と1％NAOH抽出物（約30.0％）が高く、パルプ化プロセス中に多くの不純物が生成され、パルプおよび製紙業界の排出および廃水処理に役立たず、一部の機器の投資コストが増加します。

現在、ヤシペーパーの竹パルプ紙製品の品質はEU ROHS標準要求に達し、EU AP（2002）-1、米国FDAなどの国際食品グレード標準テストに合格し、FSC 100％森林認証も取得しており、四川省で初めて中国安全衛生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による「品質監督サンプル合格」製品として10年連続でサンプルに選ばれ、中国品質ツアーから「国家品質安定合格ブランドと製品」などの栄誉も獲得しました。