Мискантусом называют неприхотливую злаковую культуру, стебли которой содержат большое количество целлюлозы. Ее выращивание и переработка способны совершить настоящий прорыв в сфере производства одноразовой посуды и упаковочных материалов. Получаемое из этого растения сырье является достойной альтернативой пластика. Мискантус на сегодняшний день является комплексным экологическим решением, запускающим создание целой отрасли агроцеллюлозы, за которой будущее.
Технология выращивания мискантуса
Мискантус, как источник растительной целлюлозы, начали изучать еще в 90 годах прошлого столетия. По состоянию на сегодняшний день проекты по его выращиванию запущены во многих регионах, в том числе и в Московской, Калужской, Воронежской, Ярославской и других областях. В их программу входит, в том числе и строительство перерабатывающих заводов и предприятий по производству биокомпозитов из целлюлозного волокна – одноразовой посуды и биоразлагаемой упаковки.
Успешному внедрению инвестиционных проектов способствует тот факт, что мискантус:
- Быстро адаптируется к различным климатическим условиям, характерным для средней полосы России
- Хорошо растет на скудных почвах, почти непригодных для выращивания прочих сельскохозяйственных культур
- Не размножается семенами, поэтому не разрастается хаотично
- Улучшает структуру почв, предупреждая развитие в них эрозийных процессов
- Обладает способность поглощать углекислый газ из атмосферы
Урожайность мискантуса, выращенного на полях в средней полосе России в пересчете на сухую биомассу составляет до 15 тн/Га, что гарантирует высокий выход на картон и на бумажную массу.
Мискантус убирают преимущественно машинным способом, задействуя косилки, пресс-подборщики и уборочные комбайны. Он отлично хранится под открытым небом, не теряя первоначальных качеств.
Технология переработки
По состоянию на сегодняшний день ценное растительное сырье, получаемое из мискантуса, выращивание которого считается одним из приоритетных направлений агробизнеса, наиболее часто используется в целлюлозно-бумажной промышленности. А именно на производстве бумаги, картона, биоразлагаемой упаковки и одноразовой посуды, где уже много лет идет поиск аналога сильно загрязняющего окружающую среду пластика.
Для получения из мискантуса ценного сырья используются следующие технологические решения:
Крафт-варка при высокой температуре в щелочном растворе гидроксида и сульфата натрия для удаления лингина
Химико-механическая обработка, способствующая улучшению скрепления волокон и увеличению их площади
Обе технологии позволяют получить качественный целлюлозный полуфабрикат для изготовления бумажной продукции, которой не требуется яркость.
Что касается инновационных технологий получения из растительных волокон мискантуса ценного целлюлозного сырья, то к ним относится:
Методика ASAM, предполагающая использование для сульфатной и натронной варки целлюлозы органических катализаторов – метанола и антрахинона
Метод Баттеля и Ацетолсолв-метод, основанные на варке целлюлозы при низкой температуре, что способствует быстрому и качественному удалению лигнина и разделению 3 полимерных фракций на разные фазы – целлюлоза, лигнин и гемицеллюлоза, что требуется для упрощения регенерации биомассы
Обработка паровым взрывом в условиях высокого давления и температуры для запуска процесса молекулярной фрагментации компонентов биомассы (их химического разделения)
Активно используется для производства разных сортов целлюлозы из волокна мискантуса высокотехнологичные системы APMP ANDRITZ P-RC и Krima Hot Dispersing System с высокой суточной производительностью. Они предназначены для диспергирования растительного сырья в бумажное производство
