竹浆造纸研究开发与实践

在此背景下，用竹子作原料的竹浆纤维造纸规模有不断扩大的趋势，因为竹子在我国供应充足，而且比较卫生，对环境友好，不像木材具有稀缺性，而且竹纤维的舒适度较高。竹浆造纸工业的发展减轻了国内木浆供应不足的压力，同时充分利用了我国丰富的竹林资源。

0 前言

中国是一个人口大国，也是一个消费大国。随着中国纸制品消费的增加，由于造纸原料的短缺，国内造纸企业无法满足国内纸张需求。竹浆造纸是一种减轻这种压力的方法[1]。竹浆不仅可以生产家庭用纸，还可以生产高端用纸。竹浆不仅可以缓解中国木浆短缺的压力，而且可以作为促进我国造纸工业发展的重要手段。

1 竹浆

1.1 竹浆的取材

竹浆主要由慈竹、毛竹、南竹等原料经烧碱法或硫酸盐法生产而成。竹子制成的纸浆纤维较长，但是比针叶木纤维短。因此用竹子生产的纸张质量是高端产品，具有柔软、坚韧的特点[2]。与木浆相比，竹浆的产量相对较低，生产成本相对较高。然而，由于国内木浆产量不足以满足市场要求，竹浆已成为木浆的重要替代品。

图1 2009-2018 年我国竹浆产量走势

1.2 竹浆资源的分布

中国是世界上竹林面积最大，竹林资源最丰富的国家之一，被誉为“第二森林”。内陆竹林面积约占世界竹林面积的1/4，竹林总产量约占世界竹林产量的1/3[3]。我国竹子主要产自四川、浙江、广西等南方省份。

1.3 竹浆造纸的现状

竹浆造纸在我国的造纸总量里只占很小的比例。随着我国家庭生活水平的提高，人们对健康和生态的要求变得越来越高，竹浆造纸有望进一步发展。

中国是世界上竹子资源最丰富的国家。中国的竹林面积约550 万hm2，居世界前列。竹子是一种再生植物，繁殖能力强，生长周期短，材料优良[4]。它的工业和商业价值越来越受到人们的广泛认可。此外，中国的木材资源正在逐渐减少，人们希望使用其他材料。以取代不断减少的木材。竹子纤维具有天然的抗菌、抑菌和杀菌作用，因为竹子中含有一种独特的物质。这种物质的名字叫“竹坤”。在显微镜下，细菌可以在木材纤维等上繁殖，但在竹子纤维产品上，细菌的繁殖受到抑制，24h 内细菌死亡率可达75%以上[5]。纸制品即使长时间暴露在空气中，也能保持安全和健康。竹子纤维相对较纤细，竹子纤维的横截面由多个椭圆形孔隙组成，竹子纤维透气性是棉花的3.5 倍。因此，用竹子纤维制成的纸张具有良好的透气性和舒适性。因此，竹子资源得到了广泛的开发。它不仅满足了社会经济发展和人民物质文化生活的需要，而且为中国丰富的竹材的使用开辟了广阔的前景。以竹材为原料的各种工业生产在中国形成了一个独立的新兴产业。

虽然竹子具有上述所有优点，但用竹浆造纸的比例并不高。木浆和竹纸也有其局限性。首先，由于竹子的生长习惯，竹子纸浆和造纸的地理范围也很有限。中国长江以南有热带季风气候和亚热带季风气候带。气候温暖，雨水充足，可以大量生产竹子。虽然北部温带也有竹子生长，但它主要用作景观竹子，生长较慢，不适合工业用途[6]。此外，由于竹浆生产的黑液难以回收，造成了更大的环境污染。虽然有一些新的技术方法，如低温高压机械萃取法，可以用来提取黑液，但这种方法还没有被组织科学研究确定，也没有得到很好的推广。许多供水有限的地方不适合发展竹浆造纸工业。竹浆纤维较长，需要打浆才能正确切割纤维，打浆过程中机器的磨损往往更严重。

竹浆纸企业主要集中在四川、广西等竹子产量较大的省份。但许多公司主要销售原材料，产品结构单一，没有从造纸原材料供应商转变为纸张成品销售商。近年来，木浆的原材料价格呈下降趋势，在此环境下一些竹纤维原料生产商已经放弃了竹纤维纸的生产，转而生产木浆。

2 竹浆性能和造纸流程

2.1 竹原料种类

竹浆造纸公司经常利用当地品种的竹子为主要原料，生产竹浆。优良品种的竹子才能造出质地更优的纸张，适宜造纸的竹子主要是丛竹。对造纸企业来说，公司的大多数森林农场主要是种植竹、绿竹和黄竹[7]。不同种类的竹子在化学成分和纤维长度上有很大的不同。造纸竹品种应从制浆、造纸性能、采购和运输成本等方面考虑造纸的优缺点。表1、表2、表3 比较了常用的造纸竹纤维原料和木材纤维原料、纤维形态和化学元素。

文章来源：《造纸科学与技术》 网址: http://www.zzkxyjs.cn/qikandaodu/2021/0207/340.html