生产中竹浆原材料应加强原料种类以及原料在中间流通环节和加工质量等方面的控制,达到降低生产成本,提高企业经营效益的目的。
中国是产竹大国,竹子有“第二森林”的美誉,是生长周期短的可再生资源,在温暖湿润地区多数竹种都能大规模繁殖。竹子纤维细长、壁厚腔小、比重大、纤维较挺硬、透明度高,但由于竹种的多样性,在利用丰富竹资源发展“林浆纸一体化”过程中,需要加强竹原料在中间流通环节和加工质量等方面的控制。
种类控制
我国竹子原料种类繁多,已知竹种有39属500余种,在云南、四川、贵州、湖南、广西、广东、浙江、江西、福建等省分布的竹浆厂有上百家,浆厂主要根据当地资源种类选用不同的竹子作为生产的主要原材料。大量以慈竹、白夹竹、水竹、硬头黄竹、方竹、云香竹、麻竹、龙竹、西风竹、撑绿竹等为主,一般又将这些原料统称为杂竹。楠竹在福建邵武竹浆厂原设计时是主要原材料,后来由于楠竹被大量用作建筑装饰材料开发利用,现在竹浆厂很少利用楠竹资源制浆。根据竹子纤维的化学成分和纤维质量,以及制浆得率和浆料物理指标的综合分析,并非所有的杂竹都是企业最佳的原材料。优质竹种制浆的细浆得率要比普通杂竹高6%左右,所以必须将原料竹种加以归类,采用不同的收购价格,实现优质优价。同时,对竹种采用统一的命名,加强对竹农栽培技术的引导,使广大竹农生产出符合制浆企业原料需求的种类。
在实际生产中对影响制浆得率和浆料物理指标的原料一般集中在大径竹,其特点是厚壁、纤维含量低、水分含量高、抽提物含量高等,是竹浆厂控制原料种类的关键。由于竹浆原料培育以丛生竹居多,间伐竹子时会使部分嫩竹折断,供货商也会将这部分原料送往工厂。一般两年生的竹子仍属于嫩竹,不适合制浆,在原料收购环节应由质量检验部门将其扣除,减少损失。当原料是以竹片形式供货时,主要是控制竹种以及石头、泥沙等杂质。
中间流通环节控制
企业的原料林大部分集中在农户手中,竹子出材是间伐方式,因农忙季节和竹子长笋形成季节性砍伐。竹原料的中间流通环节包括运输、中间加工、储存等方面。浆厂100km范围内的农户绝大部分采用圆竹直接供货,在旺季企业需要把一部分原料进行储存,也可切片后再储存。圆竹公路转运装载率低、运输成本高。部分工厂虽然在山区修建滑道,但是滑道覆盖半径有限。为解决圆竹转运问题,大型竹浆企业采用切片分散加工,实行同质同价和运输补贴政策相结合,变圆竹运输为竹片运输,大幅降低流通中的运输成本。
圆竹的中间加工是指将分散囤积的圆竹进行切片处理,一般采用鼓式削片机切削。因盘式削片机切削时会产生大量竹皮,针状竹片也较鼓式增加5%左右,钝刀速度会使竹片质量急剧下降,因此盘式削片机应禁止用来切削制浆用竹原料。在较大规模的竹原料进场加工点,需要采用一定的机械化与人工配合,包括机械辅助喂料和机械吊装。通过合理的人机配合与计件方式共同管理,可以使企业的生产成本在原料加工环节降低30%,而且还可以避免因雇佣大量劳务人员造成的管理风险。
竹子原料收购有季节性,每年4~10月是原料收购的淡季。为确保生产连续性,需要对原料有6个月以上储存。圆竹储存方式普遍采用屋顶层列式,开通风口,可以减少原料质量受霉变、腐烂的影响,在四川、广西、贵州等竹浆厂普遍采用。
原料的使用必须遵循“先进先出”原则,避免原料中的糖分和淀粉发酵,引起纤维原料的质量下降。竹片堆存要有很好的排水设施,在表层1.5m受阳光日照和水分充足的影响容易发酵,一般储存竹片内部温度可达到60℃以上。新鲜竹片由淡黄色储存后逐渐变成红褐色,这是由于竹原料中的淀粉和糖类物质的性质在发生变化,并不是竹片脱青。
加工质量控制
原料的加工质量控制应根据蒸煮工艺条件选择,以节约原料为原则,避免蒸煮工艺选择不当造成原料规格要求高、竹片浪费大。一般优质原料送工厂加工时不需要控制竹片的厚度,但是对大径竹和厚壁竹,因壁厚可以达到20mm以上,需要对竹片作限厚规定。竹片长度规格应根据最佳的装锅条件和药液浸渍条件选择,竹子纤维药液浸渍机理研究表明,竹纤维药液浸渍主要是由纤维的两端进行,竹片长度控制在30mm以上也能满足工艺要求,对竹片加工损失可以降低1%。
为更好避免竹片在切削的过程中被压溃,产生大量针状竹丝,工厂改用8~12t/h小型削片机切削,竹片合格率一般可以达到86%以上。加工好的竹片应尽可能减少通过溜槽和螺旋,竹片之间相互撞击、摩擦也会增加针状竹片量。水洗竹片系统应设置在竹片控制的最后一道工序,这样可以很好地除去细竹丝、泥沙和杂质,还能除去竹膜,控制过量的二氧化硅带入制浆系统。