Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Пеньки бумага означает бумажные сорта , состоящий исключительно или в значительной степени из целлюлозы , полученной из волокон из промышленной конопли . В основном это специальная бумага, такая как сигаретная бумага , банкноты и техническая фильтровальная бумага . По сравнению с древесной массой, пульпа из конопли предлагает в четыре-пять раз более длинное волокно, значительно более низкую фракцию лигнина, а также более высокое сопротивление разрыву и прочность на разрыв . Поскольку процессы бумажной промышленности оптимизированы для использования древесины в качестве сырья, производственные затраты в настоящее время намного выше, чем для бумаги из дерева .

История [ править ]

Оберточная бумага с конопляным волокном раскопано из Хань Могилы из У - ди (140-87 до н.э.) в Baqiao , Xi'An

Первый идентифицированная грубая бумага , изготовленная из пеньки, датируется начало династии Западной Хань , за 200 лет до номинального изобретения изготовления бумаги с помощью Цая Луня , который усовершенствовал и стандартизированное производство бумаги с использованием ряда недорогих материалов, в том числе пеньки концов, около 2000 лет назад. [1] Одежда из переработанной конопли, тряпки и рыболовные сети использовались в качестве сырья для производства бумаги. [2] К шестому веку нашей эры процесс изготовления бумаги распространился на Корею , где каннабис использовался ранее в течение тысяч лет, и в Японию , где каннабис использовался в течение 10 000 лет. [3]

Раннее западное использование [ править ]

Конопляная бумага попала в Европу только в 13 веке через Ближний Восток. В Германии он был использован впервые в 14 веке. Только в 19 веке были разработаны методы производства бумаги из древесной массы, которые были дешевле, чем производство бумаги из конопли, и, прежде всего, подавлялись в области писчей и печатной бумаги. Примечательно, что первые копии Библии были сделаны из конопляной бумаги.

В 1818 году открылась бумажная фабрика Гознака в Санкт-Петербурге, Россия. В качестве основного сырья использовалась конопля. Бумага с фабрики использовалась для печати « банкнот , гербовой бумаги, кредитных счетов, почтовых марок, облигаций, акций и другой бумаги с водяными знаками ». [4]

20 век [ править ]

В 1916 году главные ученые Министерства сельского хозяйства США Листер Хокси Дьюи и Джейсон Л. Меррилл создали бумагу, сделанную из целлюлозы из конопли, и пришли к выводу, что бумага из косточки конопли «благоприятна по сравнению с бумагой, используемой для древесной массы». [5] [6] Химический состав косточки конопли аналогичен составу древесины [7], что делает коноплю хорошим выбором в качестве сырья для производства бумаги. В более поздней книге о конопле и других волокнах того же Л. Х. Дьюи (1943) нет слов о конопле как сырье для производства бумаги. [8] [9] Сушеная конопля содержит около 57% целлюлозы (основного ингредиента бумаги) по сравнению с 40-50% в древесине. [10] [11] [12]Конопля также имеет преимущество более низкого содержания лигнина: конопля содержит только 5-24% лигнина [13] по сравнению с 20-35% в древесине. [14] Этот лигнин должен быть удален химическим путем, а древесина требует большего использования химических веществ в процессе. [15] Фактическое производство волокна конопли в США продолжало снижаться до 1933 года до примерно 500 тонн в год. Между 1934 и 1935 годами выращивание конопли стало расти, но все еще на очень низком уровне и без значительного увеличения производства бумаги из конопли. [16] [17]

После Второй мировой войны промышленная конопля выращивалась только на небольших участках. Хотя промышленная конопля, выращенная в 1950-х и 1960-х годах, безвредна из-за почти полного отсутствия ТГК , в последние десятилетия ее выращивание было запрещено во многих странах. В Германии растет конопля была полностью запрещена в период между 1982 и 1995 г. Betäubungsmittelgesetz (Закон о борьбе с наркотиками, национальный контролируемых субстанций закона) в целях предотвращения незаконного использования в каннабиса как наркотик . Особенно во Франции, разновидности конопли, используемые для производства сигаретной бумаги, все еще использовались и выращивались (см. Конопля во Франции). С 1994 года большая часть урожая французской конопли использовалась для изготовления рулонной бумаги, валюты и высококачественной бумаги для Библии ( индийская бумага ). [18] [19]

Источники волокна [ править ]

Смотрите также: Древесная масса и удаление краски

До индустриализации производства бумаги наиболее распространенным источником волокна были переработанные волокна из использованного текстиля, называемые ветошью. Тряпки были из конопли, льна и хлопка . [20] Процесс удаления печатных красок с переработанной бумаги был изобретен немецким юристом Юстусом Клэпротом в 1774 году. [20] Сегодня этот метод называется очисткой от краски . Только после появления древесной массы в 1843 году производство бумаги не зависело от вторичного сырья от тряпок . [20]

Современное [ править ]

В настоящее время существует небольшая рыночная ниша для целлюлозы из конопли, например для сигаретной бумаги. [21] Волокно конопли смешано с волокном из других источников, кроме конопли. В 1994 году не было значительного производства 100% настоящей конопляной бумаги. [22] Мировое производство целлюлозы из конопли в 1991 году составляло около 120 000 тонн в год, что составляло около 0,05% от годового объема производства целлюлозы в мире. [23] Общее мировое производство волокна конопли в 2003 году снизилось примерно до 60 000 с 80 000 тонн. [21] Это можно сравнить с типичным целлюлозным заводом по производству древесного волокна, производительность которого не может быть меньше 250 000 тонн в год. [22] [24] Стоимость целлюлозы из конопли примерно в шесть раз выше стоимости древесной массы, [23]в основном из-за небольшого размера и устаревшего оборудования немногих заводов по переработке конопли в западном мире, а также из-за того, что конопля собирается один раз в год (в августе) [ необходима цитата ], и ее необходимо хранить, чтобы кормить комбинат в течение всего года. Это хранилище требует большого количества операций (в основном вручную) с громоздкими связками стеблей. Другая проблема заключается в том, что весь завод по производству конопли не может быть экономически подготовлен для производства бумаги. В то время как в деревообрабатывающей промышленности используется почти 100% волокна из заготовленных деревьев, только около 25% высушенного стебля конопли - коры, называемой лубом - содержит длинные и прочные волокна, необходимые для производства бумаги. [25] Все это объясняет высокую стоимость сырья. Мякоть конопли отбеливаетсяперекись водорода , этот процесс сегодня также широко используется для производства древесной массы.

Доля рынка [ править ]

Использование волокна конопли для производства бумаги составляло 90% (легального) использования конопли в Европе в конце 1990-х гг., С появлением в последние годы выращивания промышленной конопли в других частях Европы. рост других видов использования (текстиль, пластмассы, армированные натуральными волокнами ) в настоящее время составляет примерно 70-80%, и это по-прежнему самая важная линейка продуктов из конопли в Европе. Сегодня конопля используется, помимо прочего, для изготовления сигаретной бумаги в Испании и Великобритании . [26]

Примерно в 2000 году объем производства льняной и конопляной целлюлозы составлял от 25 000 до 30 000 тонн в год, что составляло от 37 000 до 45 000 тонн волокна. До 80% производимой целлюлозы используется для изготовления специальной бумаги (включая 95% сигаретной бумаги ). Только около 20% идет в стандартной области целлюлозы и здесь в основном низкой мякоти качества древесины (неочищенной буксире с высоким Hurd содержанием). В случае только целлюлозы из конопли доля специальной бумаги, вероятно, составляет около 99%. Рынок считается насыщенным, поэтому прогнозируется его отсутствие или низкий рост. [27] [28]

Затраты [ править ]

Затраты на производство примерно в четыре раза выше, чем на бумагу из дерева, так как инфраструктура для использования конопли недостаточно развита. По большей части конопляная бумага используется для специальных применений, а не для массовых применений, таких как бумага для печати, письма и упаковки. Если бы бумажная промышленность переключилась с древесины на коноплю для получения целлюлозных волокон, для компенсации разницы в стоимости можно было бы использовать следующие преимущества:

  • Конопля дает в три-четыре раза больше пригодного для использования волокна с гектара в год, чем леса, а конопля не нуждается в пестицидах или гербицидах. [29]
  • У конопли гораздо более высокая урожайность. Для созревания стеблей конопли требуется около 3-4 месяцев [30], тогда как деревьям может потребоваться от 20 до 80 лет. Конопля не только растет быстрее, но и содержит высокий уровень целлюлозы. [31] Такой быстрый возврат означает, что бумагу можно производить быстрее, если вместо древесины использовать коноплю.
  • Конопляная бумага не требует использования токсичных отбеливателей или такого количества химикатов, как древесная масса, потому что ее можно отбелить перекисью водорода. Это означает, что использование конопли вместо дерева для бумаги положит конец практике отравления водных путей Земли хлором или диоксинами при производстве древесной бумаги. [32]
  • Конопляная бумага может быть переработана до 8 раз по сравнению с бумагой из древесной массы всего 3 раза. [33]
  • По сравнению со своим аналогом из древесной массы, бумага из волокон конопли сопротивляется разложению и не желтеет или не становится коричневой с возрастом. [34] Это также одно из самых прочных натуральных волокон в мире [35] - одна из причин его долговечности и прочности.
  • Несколько факторов способствуют более широкому использованию заменителей древесины для бумаги, особенно сельскохозяйственных волокон, таких как конопля. Вырубка лесов, особенно уничтожение старовозрастных лесов, и сокращение мировых запасов дикой древесины сегодня являются серьезной экологической проблемой. Использование конопли в качестве заменителя древесины будет способствовать сохранению биоразнообразия. [36]

В 2019 году компания Quintessential Tips из Корнуолла создала первый в мире потребительский продукт с упаковкой из конопляной бумаги, тем самым положив начало переходу от стандартных упаковочных материалов к конопле. [37] [38]

См. Также [ править ]

  • Банановая бумага

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Цай Лунь улучшил технологию изготовления бумаги» . chinaculture.org. Архивировано из оригинала на 2016-03-05 . Проверено 1 апреля 2018 .
  2. ^ Кларк стр. 188
  3. ^ Кларк стр. 187
  4. ^ Краткая история Санкт - Петербургской бумажной фабрики Гознака (www.goznak.spb.ru) архивации 28 мая 2006 года в Wayback Machine
  5. ^ Дьюи и Меррилл, Бюллетень Министерства сельского хозяйства США № 404, Конопляные плоды как материал для изготовления бумаги, Вашингтон, округ Колумбия, 14 октября 1916 г. Стр.
  6. ^ "Электронная книга проекта Гутенберга о конопляных плодах как материале для изготовления бумаги, Листером Х. Дьюи и Джейсоном Л. Меррилом" . Gutenberg.org . Проверено 20 апреля 2011 .
  7. ^ Stevulova, Nadezda (декабрь 2014). "Характеристика свойств химически модифицированных плодов конопли" . Материалы . 7 (12): 8131–8150. DOI : 10,3390 / ma7128131 . PMC 5456447 . PMID 28788294 .  
  8. ^ Дьюи LH (1943). «Производство волокна в западном полушарии» . Типография США, Вашингтон. п. 67 . Проверено 25 февраля 2015 года .
  9. ^ Френч, Лоуренс; Мансанарес, Магдалено (2004). НАФТА и неоколониализм: сравнительная уголовная, гуманитарная и социальная справедливость . Университетское издательство Америки. п. 129. ISBN 978-0-7618-2890-7.
  10. ^ Целлюлоза. (2008). В Encyclopdia Britannica . Получено 11 января 2008 г. из Encyclopdia Britannica Online.
  11. ^ Химический состав древесины Архивировано 13 октября 2018 г. на Wayback Machine . ipst.gatech.edu.
  12. ^ Пиотровски, Стефан и Карус, Майкл (май 2011 г.) Многокритериальная оценка лигноцеллюлозных нишевых культур для использования в процессах биопереработки . nova-Institut GmbH, Хюрт, Германия.
  13. ^ Многокритериальная оценка лигноцеллюлозных нишевых культур для использования в процессах биопереработки . nova-Institut GmbH, Хюрт, Германия.
  14. ^ Li Jingjing (2011) Выделение лигнина из древесины . САЙМСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИКЛАДНЫХ НАУК.
  15. ^ «Паппер» . Hampa.net . Проверено 9 ноября 2013 .
  16. ^ "Дэвид П. Уэст: Войны за волокно: Вымирание конопли Кентукки" . Gametec.com . Проверено 20 апреля 2011 .
  17. ^ «Дополнительное заявление HJ Anslinger, комиссара по наркотикам» . Проверено 25 марта 2006 .
  18. ↑ Карус, Майкл; Сарменто, Луис (май 2016 г.), Европейская конопляная промышленность: выращивание, обработка и применение волокон, стружек, семян и цветов (PDF) , Европейская промышленная ассоциация конопли
  19. ^ Жируард, Патрик (1994), Insights Программы французской пеньки , REAP Канады, стр. 5 - через веб-сайт проектов экологического сельского хозяйства, Университет Макгилла
  20. ^ a b c Гётчинг, Лотар; Пакаринен, Хейкки (2000), «1», переработанное волокно и удаление краски, Бумажная наука и технология, 7 , Финляндия: Fapet Oy, стр. 12–14, ISBN 952-5216-07-1
  21. ^ a b «Майкл Карус: Европейская конопляная промышленность с 2001 по 2004 год: выращивание, сырье, продукты и тенденции, 2005» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 26 июля 2011 года . Проверено 20 апреля 2011 .
  22. ^ a b "Энергия пара: производство целлюлозы и бумаги из конопли, 1 января 1994 г." . Hempline.com . Проверено 20 апреля 2011 .
  23. ^ а б Ван Рукель; Герян Дж. (1994). «Производство целлюлозы и бумаги из конопли» . Журнал Международной ассоциации конопли . Вагенинген, Нидерланды.
  24. ^ «Анатомия современной бумажной фабрики, факультет управления природными ресурсами, Лейкхедский университет» . Borealforest.org . Проверено 9 ноября 2013 .
  25. ^ «Бойсе: недревесные альтернативы древесному волокну в бумаге» . bc.com. 2007-07-08. Архивировано из оригинала 8 июля 2007 года . Проверено 9 ноября 2013 .
  26. ^ Карус и др. (2008)
  27. ^ Иван Боча, Майкл Карус, Дайке Ломейер: Выращивание конопли. Ботаника, сорта, выращивание и сбор урожая, рынки и продуктовые линейки. 2 опора, сельскохозяйственная Verlag GmbH, Мюнстер 2000-е
  28. ^ Майкл Карус и др. Изучение рынка и конкуренции натуральных волокон и материалов из натуральных волокон (Германия и ЕС) торговые переговоры Gülzower 26, ed. Агентства по возобновляемым ресурсам, Гюльцов, 2008 г. Скачать nova-Institut (ed.): The small hemp-Lexikon Verlag The Workshop, Göttingen, 2. Edition, 2003, page 79 ISBN 3-89533-271-2 
  29. ^ Ван Роекель, младший, Gertjan (1994). «Производство целлюлозы и бумаги из конопли» . Журнал Международной ассоциации конопли . 1 : 12–14.
  30. ^ "Управление урожаем конопли" . Канадский торговый альянс конопли .
  31. ^ "Производство волокна конопли" . Канадский торговый альянс конопли .
  32. ^ MAŁACHOWSKA EDYTA, PRZYBYSZ PIOTR, DUBOWIK MARCIN, KUCNER MARTA, BUZAA KAMILA (2015). «Сравнение возможностей изготовления бумаги из древесной целлюлозы и целлюлозы из конопли» . Летопись Варшавского университета естественных наук; SGGW Лесное хозяйство и технологии древесины (91): 134–137.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  33. ^ MAŁACHOWSKA EDYTA, PRZYBYSZ PIOTR, DUBOWIK MARCIN, KUCNER MARTA, BUZAA KAMILA (2015). «Сравнение возможностей изготовления бумаги из древесной целлюлозы и целлюлозы из конопли» . Летопись Варшавского университета естественных наук; SGGW Лесное хозяйство и технологии древесины (91): 134–137.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  34. ^ MAŁACHOWSKA EDYTA, PRZYBYSZ PIOTR, DUBOWIK MARCIN, KUCNER MARTA, BUZAA KAMILA (2015). «Сравнение возможностей изготовления бумаги из древесной целлюлозы и целлюлозы из конопли» . Летопись Варшавского университета естественных наук; SGGW Лесное хозяйство и технологии древесины (91): 134–137.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  35. ^ Смолл, Э. и Маркус, Д. с МакЭлроем, А. (2002). «Конопля: новый урожай с новыми возможностями для Северной Америки» . Американское общество садоводческих наук : 284–326.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  36. ^ Смолл, Э. и Маркус, Д. с МакЭлроем, А. (2002). «Конопля: новый урожай с новыми возможностями для Северной Америки» . Американское общество садоводческих наук : 284–326.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  37. Перейти ↑ Small 2016 , p. 187.
  38. ^ "Чистая упаковка конопли" . Типичные советы .

Источники [ править ]

  • Иван Боча; Майкл Карус; Дайке Ломейер (2000), Der Hanfanbau. Botanik, Sorten, Anbau und Ernte, Märkte und Produktlinien [ Выращивание конопли. Ботаника, сорта, выращивание и сбор урожая, рынки и продуктовые линейки ] (2-е изд.), Мюнстер: Agricultural Verlag GmbH
  • Майкл Карус; и другие. (2008), Studie zur Markt- und Konkurrenzsituation bei Naturfasern und Naturfaser-Werkstoffen (Deutschland und EU) [ Исследование рынка и конкурентной ситуации натуральных волокон и материалов из натуральных волокон (Германия и ЕС) ] (PDF) , Gülzow: Gülzower Fachgespräche 26, ред. Специализированным агентством возобновляемого сырья ev
  • Кларк, Роберт; Мерлин, Марк (1 сентября 2013 г.), Каннабис: эволюция и этноботаника , Калифорнийский университет Press, ISBN 978-0-520-95457-1, OCLC  92796711
  • Nova-Institut (ред.) (2003), Das kleine Hanf-Lexikon [ Малый лексикон конопли ] (2-е изд.), Göttingen: Verlag Die Werkstatt, p. 79, ISBN 3-89533-271-2CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  • Юрген Карманн (2015), Hanfpapier [ Конопляная бумага ], Mönchengladbach: Tribal Paper
  • Смолл, Эрнест (ноябрь 2016 г.), «Дочеловеческая и ранняя история Cannabis sativa » , Cannabis: A Complete Guide , CRC Press , ISBN 978-1498761635, OCLC  97140005