竹纤维的生产应用与效益前景

一、竹纤维的概念 竹纤维就是从自然生长的竹子中提取出的一种纤维素纤维，是继棉、麻、毛、丝之后的第五大天然纤维。竹纤维为多型网状结构，有别于棉、木纤维的单环状结构，其横截面上布满了椭圆型的空隙形成高度中空，为吸收和蒸发水份创造更佳的条件。由于竹纤维结构特殊，天然横载面的高度“中空”，业界行家称竹纤维为会“呼吸面料”。竹纤维具有良好的透气性、瞬间吸水性、较强的耐磨性和良好的染色性等特性，同时又具有天然抗菌、抑菌、除螨、防臭和抗紫外线功能。专家指出，竹纤维是一种真正意义上的天然环保型绿色纤维。竹纤维纺织品因其完全复制了竹纤维的固有特性，而倍受消费者青睐，产品需求量逐年上升。 二、竹纤维的技术发展起源 随着近年来人们对绿色和环保的要求越来越高，保健意识的不断增强，在纺织原料的采用上，似更趋于棉、麻、毛、蚕丝等天然原料或混纺，能否开发出更多的天然材料，成为人们研究的课题。这样，TENCEL和大豆蛋白纤维等即应运而生，竹纤维也正是继大豆蛋白纤维之后又被开发出的一种天然纺织材料。特别是竹纤维具有绿色环保、抗菌、除臭、吸湿放湿、抗紫外线等优良性能，国内外学者为开发出具有更广泛用途的竹纤维而进行不懈的努力。 国外学者研究了赖氨酸二异氰酸酯(LDI)对聚合乳酸(PLA)/竹纤维(BF)和聚丁烯琥珀酸酯(PBC)/竹纤维性能的影响，指出 LDI可提高 PLA/BF和 PBC/BF聚合物的耐水性、拉伸性、界面粘结性能。Qing et al研究了竹纤维与棉纤维的区别，指出竹纤维含有的路易斯酸含量高出棉纤维的2倍多；竹纤维与皮肤接触质感也更好。Tommy et al研究了竹纤维的密度对其强度的影响，指出厚壁组织的纤维强度高。日本专利研发的以竹为原料的天然纤维人造丝，是按照一般的天然纤维人造丝的制法进行加工的。即将竹先制成竹浆，用碱和二硫化碳处理，然后溶解在Na0H中，经纺丝、凝固等工艺，即可制得人造丝。用这种纤维制成的布帛，既有优良的挺括性，又有麻纤维的手感，同时吸湿性和散湿性都很好。国内研究人员也对竹纤维织物的前处理进行了研究，介绍了竹纤维的酶退浆工艺，并对其碱氧煮漂工艺的烧碱浓度、双氧水用量、汽蒸时间等因素进行了试验研究，分析了强力、白度、毛效等试验指标。还对竹纤维吸湿快干面料进行了研究，指出采用双面组织结构或将强力高的涤纶纱线编织在织物的里层，可以弥补其湿强相对较低的不足，保证加工的顺利进行，使面料里层较干爽。 三、竹纤维的原料选择以及企业标准 1.竹纤维原料的选择 中国是竹子的故乡，竹子种类、储蓄量均居世界之首。据统计，我国现有竹林面积421万公顷，储蓄量达1. 27亿万吨，约占全球竹资源的三分之一。 竹纤维就是利用中国广泛生产的竹子为原料，经特殊的高科技工艺处理，而制取的再生纤维素纤维。目前厂家选择的原料，来源于四川等地，竹子在生长的过程中，没有任何的污染源，完全来自于自然，由于竹纤维是可以降解的，降解后对环境没有任何污染，又可完全的回归自然，所以被称为环保性纤维。 2.竹纤维企业标准 下面介绍三种近年来竹纤维企业的标准。 标准A [SINOTEXTABLE] 标准B [SINOTEXTABLE] 标准C [SINOTEXTABLE] 四、竹纤维的应用领域 1.竹纤维在纺织领域的应用 专家介绍，竹纤维是从竹子中提取出来的一种纤维材料，是继棉、麻、毛、丝之后的第五大天然纤维，具有良好的绿色环保性、透气性、回弹性、吸水性及亲肤性，可广泛应用于机织服装面料、针织内衣、床上用品、医用卫生品、装饰日用品等。用它制成的服装，被称为“人的第二肌肤”。要知道，竹纤维应用领域也是非常广阔的。举例如下： a、服用：内衣、贴身T恤衫、衬衣、袜子。 b、卫生材料：纱布 c、毛布 d、洗浴用品：浴衣、浴巾、毛巾 e、无纺布：脚垫、凉席、地毯、 f、竹纤维床上用品 竹纤维产品风格：用该原料制成的棉纱生产的针织、机织面料和服装，具有明显不同于棉、木型纤维素纤维的独特风格，强力高，耐磨性，吸湿性、悬垂性俱佳，手感柔软，穿着凉爽舒适，染色性能优良，光泽亮丽,且有较好的天然抗菌效果，是夏季针织面料和贴身纺织品的首选原料。 2.竹纤维在经济墙板上的应用 经济墙板原是木纤维水泥空心墙板的简称，是以水泥、砂和木纤维为原料制成的一种新型墙体材料。用竹纤维制备的经济墙板综合了竹纤维和水泥两者的良好特性，具有防火、隔音、隔热、耐水、防蛀及安装简便、经济实用等优点。经济墙板主要用作各类建筑物的内墙、高速公路的隔音墙及各类围墙等。与传统的墙体材料相比，该产品的性能特点更适合于现代建筑的墙体材料。此外 ，由于经济墙板的抗弯、抗压性能较好，可作为单层楼房的承重墙。 3.竹纤维在造纸行业的应用 竹造纸的研究、开发早在 1700多年前的西晋时代就已经开始了，那时采用人工制作，制纸过程周期长，不用漂白剂漂白，生产出来的纸颜色发黄。20世纪六七十年代起，我国轻工业部造纸工业科学研究所、华南理工大学等单位对竹造纸进行了深入研究、开发，使竹造纸实现了大规模的工业化生产。竹的纤维长，可塑性好，竹材纤维平均长度一般在1.3-2.5 mm，接近云杉（1.85-2.84 mm）、红松（2.01-2.42 mm）等针叶树，比马尾松的（3.05—-4.25 mm）短。可见，竹纤维与木纤维较接近，也被广泛用于造纸工业。 4. 竹纤维制成竹炭纤维 竹炭纤维的加工方法是竹炭加工的第 l步，之后将竹纤维拉长并与化纤、棉线等交织在一起。竹炭纤维保留了竹纤维的抗菌，除臭，抗紫外线，吸湿、放湿等优良特性。但竹炭纤维具有比竹纤维更良好的吸附性能，所以其应用领域更加广阔。 5.竹纤维与玻璃纤维复合 竹/玻璃纤维复合建筑材料是以竹纤维为主要原料，添加玻璃纤维和填充材料复合而成的一种三维复合材料。竹/玻璃纤维复合可替代以钢、木为主的各种建筑结构。这样，不仅可以保护我国日益减少的森林资源，而且可节约大量能源，降低建筑造价。竹/玻璃纤维复合建筑材料是一种超混杂复合材料。该复合材料是利用一种纤维或基体的优点来弥补另一种纤维或基体的不足，从而更加完善。以竹/玻璃纤维复合建筑材料为主体骨架的模板组成的活动房屋，具有以下几个优点：减轻建筑物的自重；节约能源；可靠性高；经久耐用。此外，它还具有耐腐蚀、不怕风吹雨淋及雨水浸泡、防火性强等特点。 6.竹纤维与树脂复合 竹纤维与树脂复合制作的竹纤维增强塑料是用竹纤维为增强材料，以树脂(如环氧树脂、不饱和聚脂树脂以及乙烯基树脂等)作为基体材料的复合材料。其中纤维是主要受力部分，树脂将纤维粘成整体，既能使纤维整体受力，又能保护纤维免受机械损坏或化学腐蚀。以竹纤维和树脂复合制作的竹纤维增强塑料的强度相当高，可以作为许多土建工程的主、次承力构件 ，耐腐性比钢材好，也可以应用于交通运输、建筑、管道、家具等行业。 五、国内外市场竹纤维的经济效益分析 1.日本 早在1999年日本东京的冬装系列时装秀上，设计家首次在大衣和裤子的衣料里面加入了竹片纤维。从新千年的春季开始，利用竹纤维制成的衣服已经不折不扣地成为了女性服装专卖业里面的抢手货。而当时加入竹子纤维材料的新型服装以休闲西装每件5.9万日元、夹克衫每件6.9万日元的价格开始在日本上市。这种全新概念的竹子纤维服装以凉爽吸引消费者。消费者对此类服装以试穿为快，开发者则希望这些产品今夏热销。据开发者介绍，竹子纤维服装所用纤维是用毛、聚酯等天然纤维或人造纤维与竹纤维混纺而成的新产品。用其加工的夏季服装不仅重量轻，而且加入竹子纤维后会使混纺纤维产生许多细微孔隙，从而易吸收、排除汗水，因而这种服装比目前已有任何纤维服装都显得凉爽宜人。 据悉，日本的Marumasa公司用从印度尼西亚进口竹子生产的竹纤维，用于春夏服装服饰制做专门提供给服装专卖店。记得2000-2002年在日本，一条用化纤维制做的女裙，可以卖200美元以上，而一件竹新纤维制做的女式大衣市场售价却高达500美元，是化纤纺织品的1.5倍，在日本，“纸衣配竹裙”已经成为女性消费的时尚，并迅速在欧美市场流行成为新宠。竹子是一种天然材料，对人体的刺激小，即便是在成为垃圾时也不会对环境造成负面影响，因此越来越受到人们的注目。它具有防菌和产生负离子的功能，而且2至3年即可形成一个成长周期，因此即便是进行砍伐也不会对生态环境造成巨大影响。 另据海外媒体报道，日本服装公司太阳贸易公司（Sun Trade）2003年1月宣布，该公司开发出一系列利用竹纤维纸制成的高尔夫球服装。据介绍，新推出的系列服装的竹纤维材料具有抗菌性能，可以去除体味，并能阻挡太阳紫外线的照射。使用竹纤维织成的布料还被用来生产网球服装和医院制服。这种布料是利用竹纤维纸缠绕在聚酯棒上的纺线编织而成的。而日本的科研人员也认为自己找到了一种比其他织物更适于缝制夏装的材料，并开始用这种材料——竹子制造夏日女装。实验表明，竹纤维同棉毛纤维相比有一系列优越性。竹纤维的横截面满布椭圆形孔隙，可以在瞬间吸收并蒸发水分，因此夏天穿用竹子制作的服装会感到无比凉爽。发明者说，用竹子缝制的衬衣和裙子轻柔，防皱而且贴身。不过，用竹子制作的服装价格昂贵，一套女装就要卖400美元（相当于3000多人民币）。 2.中国 国内一件竹纤维制作的高尔夫T恤衫售价800元人民币，一件普通文化衫售价也在200元以上。尽管竹纤维产品比棉、麻等产品售价高1至2倍，但由于竹纤维产品具有其他纤维不可替代的特性，因而仍被许多消费者认可和接受。据介绍，目前国内竹纤维生产能力不足1万吨，而市场对竹纤维的需求量达到数百万吨。随着竹纤维的生产加工逐渐规模化，其生产成本将在现有的基础上大大降低，有望低于棉布等纤维产品。 根据最新报道称，7月3日-9日期间，国内面料市场整体销售形势略显清淡，进入炎热7月，而竹纤维面料销售形势却见活跃。用于内衣的针织竹纤维面料销售不错，竹纤维原料用于床单布、凉席、空调被的销量有所增加。广东虎门地区B80S×40S 120×80 135cm竹纤维坯布售价每米在27元左右，染色后大宗面料报价在33元左右，主要用于服装制作；河北邯郸地区B40S×40S 144×90 124cm竹纤维坯布售价每米在23元左右，其染色费用每米约为4元-6元，主要用于家纺产品。 六、竹纤维的健康功能 1.抗菌抑菌功能 将原先培植好的大肠杆菌、葡萄球菌等有害细菌，放细菌在棉、木纤维制品中能够大量繁衍，在竹纤维面料布上一小时，细菌消失了48%，24小时后被杀死75%。 2.超强保健功能 竹纤维中负离子浓度高达6000个/立方厘米，相当于郊外田野的负离子浓度含量，使人体倍感清新舒适。 3.吸湿放湿功能 竹纤维的多孔结构，具有良好的吸湿、放湿功能，从而自动调节人体湿度平衡。 4.除臭吸附功能 竹纤维内部特殊的超细微孔结构使其具有强劲的吸附能力，能吸附空气中甲醛、苯、甲苯、氨等有害物质，并消除不良异味。 5.蓄热保暖功能 6.柔软舒适功能 竹纤维具有单位细度细、手感柔软；白度好、色彩亮丽；韧性及耐磨性强，有独特的回弹性；有较强的纵向和横向强度、且稳定均一，悬垂性佳。 七、结束语 竹纤维是一种天然的绿色环保纤维，它不但具有普通人造纺织纤维的可纺性、吸湿性和染色性，还有许多独特的保健和防护性能，所以竹纤维的开发具有广阔的市场前景。我国竹资源非常丰富，我们应当对竹纤维这种新材料进行更加全面的研究，对它进行更加充分的开发和利用。而以竹纤维制作的内衣、袜子、T恤衫、浴巾、浴衣、枕头、床单等产品，已成为纺织品市场的新宠。中国纺织工业协会产业部副主任刘慧兰认为，我国竹纤维市场潜力巨大，“以竹代棉”将成为纺织品市场的发展趋势，竹纤维在棉纺领域也已被广泛应用。