据考证,我国用竹子做为原料造纸始于晋代,至今已有1700多年的历史。宋代苏易简撰《纸谱》、明代宋应显著《天工开物》中就有“造竹纸”专篇。闻名于世的福建“玉扣纸”、江西“连史纸”、四川“夹宣纸”等就是用竹浆制造的。80年代,我国已在江西宜春、抚州,福建邵武和四川宜宾等地,新建了四个竹浆造纸厂。
我国人民发明的造纸技术,为世界人类文明作出了巨大的5献。我国的造纸技术大约在公元7世纪传到越南和朝鲜,公元61年传人日本,公元751年传到阿拉伯国家,12世纪中叶又从阿拉怕传人西班牙,17世纪末传到美洲大陆。
世界主要产竹国也都以竹子为原料生产纸浆。例如:1980年代,印度有14个竹浆生产工厂,主要原料竹种是;Dendrocalamusstrictus、D.hamiltonii、D.longispathus、Bambusaarundanacea、B.polymorpha、B.vulgaris、Cephalostachyumpergrcile、Melocannabaccifera、OxytenantheraNigrociliata、Thyrsostachysoliveri。盂加拉有3个竹浆造纸厂,主要原料何种是Melocannabaccifera、Bambusatulda、B.arudinacea、Neohouzeauadullooa等。菲律宾用作造纸原料的竹种是:Schizitachyumlumampao。非洲的喀麦隆刚果、象牙海岸、加蓬、马达加斯加、塞内加尔等用作造纸原料竹种是:Arundinariaalpina、Oxytenantheraabyssinica、Bambusavulgaris、Dendrocalamusgiganteus等。
一、竹材造纸特性
(一)竹材原料的优点:
1、竹类生长快、伐期短、产量高;
2、竹材含纤维量较高、质量较好;
3、竹材采伐和运输方便;
4、竹材制浆和造纸加工容易等。
(二)竹龄对竹材化学成分的影响
竹子生长过程中,竹材内的化学成分不断变化,纤维素和多缩戊糖的含量随竹龄增大而有所降低;木素、灰分、SIO。、冷水和苯醇抽出物的含量随竹龄增大而有所提高(表)
竹龄对竹材化学成分(%)的影响
竹种 | 年龄 | 纤维素 | 木素 | 多缩戊糖 | 灰分 | SiO2 | 冷水抽物 | 苯醇抽物 |
毛竹 | 半年 | 48.36 | 27.20 | 2.032 | 1.52 | 0.15 | 2.66 | 2.71 |
2年 | 47.57 | 27.09 | 19.38 | 1.05 | 0.19 | 5.53 | 4.36 | |
4年 | 46.80 | 27.16 | 18.65 | 0.42 | 0.15 | 3.30 | 3.67 | |
6年 | 44.28 | 28.68 | 16.68 | 0.46 | 0.12 | 3.79 | 4.59 | |
8年 | 44.72 | 29.03 | - | - | - | 4.69 | 5.73 | |
10年 | 43.88 | - | 19.00 | 0.52 | 0.26 | 5.02 | - | |
平均 | 45.94 | 27.83 | 18.81 | 0.81 | 0.17 | 4.17 | 4.21 | |
尖直慈竹 | 半年 | 51.33 | 18.44 | 19.22 | 2.50 | 0.31 | 9.34 | 7.24 |
1年 | 50.72 | 23.32 | 18.81 | 1.50 | 0.31 | 4.18 | 3.23 | |
2年 | 49.95 | 24.07 | 17.46 | 1.40 | 0.46 | 4.23 | 3.92 | |
3年 | 51.37 | 24.78 | 17.48 | 1.77 | 0.94 | 4.48 | 3.59 | |
平均 | 50.84 | 22.65 | 18.24 | 1.79 | 0.51 | 5.56 | 4.50 |
(三)竹材纤维的特征
竹纤维细而长,细胞壁厚,吸收性能好,表面均整近于棉纤维,聚合度分布及解聚中都较均整。因此,竹材不仅能生产各种书写纸、胶版纸、描图纸和打字纸等,而且是优良的人造丝原料。国内外研究证明,竹材制人造丝装得率为25%左右,其中甲纤维可达95%~98%,抽丝顺利,单丝强度为1.8~2.0g/旦尼尔。每生产1t竹浆,约消耗3t左右的气干竹材;每生产1t人造丝浆,约消耗4t左右的气干竹材。
各种竹材中纤维素含量列于(各种竹材的化学成分)中,平均为40%~50%。其中粉单竹属50.74%、慈竹属49.91%、梨竹属49.46%、藤竹属48.03%、刺竹属47.60%、牡竹属为47.27%、酸竹属为43.83%、箬竹属44.68%、肿节竹属43.06%、思劳竹属46.42%、泡竹属45.09%、刚竹属44.86%、业平竹属为44.16%、苦竹属为42.11%、青篱竹属40.81%、唐竹属39.21%。
(各种竹材的化学成分)3中28属207种竹材的平均纤维长2178um,纤维宽15.3um,长宽比142,纤维胞腔直径3.67um,2X纤维胞壁厚9.21um,2X直径3.43um。
各属竹材的纤维长度顺序分为3级(表)。
各属竹材的纤维长度顺序分级
级别(纤维) | 竹属名 |
第1级(>2,300um) | Ochiandra、Teinostachyum、牡竹属、Dendrocalamopsis、思劳竹属、巨竹属、藤竹属、滇竹属、慈竹属、粉单竹属 |
第2级(2,000-2,300um) | 条竹属、业平竹属、泡竹属、梨竹属、刺竹属 |
第3级(<2,000um) | 青篱竹属、短穗竹属、酸竹属、空竹属、方竹属、香竹属、矮竹属、Guadua、箬竹属、Oligostahyum、刚竹属、苦竹属、唐竹属 |
第1、2级竹属的竹种,都是丛生型竹种,其竹材纤维较长,是最好的造纸原料。第级竹属的竹种.都是混生型和散生型竹种,其竹材纤维较短,造纸性能较差。
刚竹属的毛竹是很好的材用竹种.用做造纸原料,不仅成本高而且质量也不如各种丛生竹种。所以,我国纸浆用竹林的竹种应以丛生竹类的竹种为主,如青皮竹、慈竹、料慈竹、粉单竹、撑篙竹、刺楠竹、麻竹、绿竹、孝顺竹、龙竹、刺竹、黄竹等。此外,可利用一些小径竹种,如巴山木竹、方竹等。