К нам часто обращаются с вопросом, можем ли мы произвести целлюлозу из соломы, есть ли реальная технология, оборудование, можем ли с этим помочь. Ответ такой: это возможно, но точно ли этого вы хотите. Давайте разберемся вместе на примере пшеничной соломы.
Целлюлоза содержится в древесине, в оболочках некоторых плодов (например, семечек подсолнечника), в натуральных целлюлозных волокнах: хлопке, льне, пеньке, джуте и рами. В чистом виде целлюлоза - это порошок белого цвета, не растворимый в воде и не образующий клейстер.
Производство целлюлозы возможно и из пшеничной соломы.
Пшеница является распространенным видом зерновых культур. Являясь одним из трех основных злаков, пшеница в основном используется в пищу, и только одна шестая часть пшеницы используется в качестве корма.
Пшеничная солома - это побочный продукт производства пшеницы. Как мы все знаем, пшеничную солому можно использовать для производства соломенных гранул. Как древесноволокнистая масса, бамбук, багасса сахарного тростника, тростник, джут и другие растительные волокна, пшеничная солома так же применяется для производства бумажной массы.
Состав пшеничной соломы
Биологическая структура пшеничной соломы неравномерна. Узлы, оболочки, листья и колос занимают 49% веса стебля, сам стебель занимает только половину веса. Каждая часть стебля соломы имеет свою особую морфологию волокон и химический состав. В табл. 1 и табл. 2 показано, что оболочка, листья и колос содержат больше золы, экстрактивных веществ и пентозана, чем стебли пшеничной соломы. Замечаем, что содержание золы на 5% выше, чем в стебле, экстрактивность этих частей на 10% выше, чем в стебле, в то время как содержание холоцеллюлозы ниже, чем в стеблях. По сравнению со стеблем, оболочка, листья и колос имеют более толстые и короткие волокнистые ячейки, мы можем заключить, что эти части имеют более низкий выход целлюлозы, более высокое потребление щелочи, а также они вредны для целлюлозы из пшеничной соломы и производства бумаги. Таким образом, подготовка сырья является ключевым этапом для получения высококачественной бумажной массы с низким содержанием золы и низковязким черным щелоком при переработке целлюлозы из пшеничной соломы.
Кроме того, соломенное волокно имеет более высокое содержание неволокнистых клеток, чем древесное волокно, что является основной причиной плохой дренируемости и низкой прочности соломенной массы. Между тем, при производстве соломенной целлюлозы скорость делигнификации паренхиматозных клеток низкая.
Рынок целлюлозы из пшеничной соломы
Древесное волокно является основным материалом для производства бумаги и целлюлозы. Из-за ограниченности ресурсов и по другим причинам недревесные волокна являются еще одним источником волокнистого материала для производства бумаги. Недревесное волокно в основном относится к терофиту, включая бамбуковое волокно, багассовое волокно, тростниковое волокно и т.д. Возьмем в качестве примера китайский рынок, годовой объем производства зерновых достигает 80 миллионов тонн, можно перерабатывать 30 миллионов тонн пшеничной соломы на целлюлозу.
Целлюлоза из пшеничной соломы
Целлюлоза из пшеничной соломы играет свою роль в целлюлозно-бумажной промышленности. Существуют некоторые ограничительные факторы, которые ограничивают развитие целлюлозы из пшеничной соломы. Во-первых, сбор и транспортировка сырья; во-вторых, завод по производству соломенной целлюлозы обычно имеет небольшие масштабы, плохую технологию и машины для измельчения бумаги, что приводит к некачественной целлюлозе и рыночной конкуренции. И последнее, но не менее важное: серьезное загрязнение окружающей среды, вызванное производством целлюлозы из пшеничной соломы. С развитием технологии варки соломы у соломенной массы может быть блестящее будущее в отрасли.
Причины трудностей при извлечении целлюлозы из соломы
Основной проблемой при переработке соломенной массы является извлечение черного щелока. Причины трудностей заключаются в следующем:
Солома обладает сильной гидрофильностью и плохой дренируемостью.
Черный щелок имеет высокое содержание золы и углеводов, а также высокую вязкость, его трудно выпаривать, сжигать и каустизировать.
Оборудование для извлечения черного щелока и технология его переработки имеют ограничения.
Важность подготовки материала
Как мы упоминали выше, из-за морфологии волокон пшеничной соломы, подготовка материала для соломенной массы определяет качество целлюлозы. Различают сухой метод и мокрый метод или сухо-влажный метод. Сухой метод подходит для малых и средних целлюлозных заводов, а мокрый метод требует больших инвестиций и высокого расхода воды, применяется для крупномасштабных целлюлозных заводов.
Просеивание и удаление пыли также необходимы для подготовки материала. Просеивание удаляет зерновые культуры, травинки, сучки соломы и пыль из пшеничной соломы, снижает расход химикатов и улучшает качество соломенной массы.
Подводя итог вышесказанному делаем вывод: произвести целлюлозу из соломы можно, но нужно учитывать сложности и высокие затраты на предварительную очистку, высвобождение значительного количества черного щелока, энергозатраты и прочие факторы. При работе с клиентами мы всегда в первую очередь ориентируемся на действительную цель – получение прибыли, поэтому всегда честно сообщаем, что и как мы видим, ориентируем на наиболее перспективные направления, предлагаем свои услуги по просчету бизнес-модели с опорой на факты.