竹纤维性能及其开发利用前景

    一、竹纤维:根据竹纤维加工方法的不同，竹纤维可分为竹浆纤维和竹原纤维。 ­

    1、竹原纤维 ­

    竹原纤维是用机械、物理的方法从竹子中直接提取的纤维，它保持了竹子的原有特性，并具有一定的线密度、长度和强力，达到纺纱设备规模生产的技术要求。 ­

    2、竹浆纤维 ­

    竹浆纤维生产采用改进的粘胶纤维生产工艺，即先将竹纤维制成浆粕，然后溶解、纺丝，加工成纤维。近几年，竹浆纤维在国内外推广较快，而竹浆纤维生产已具备现成设备。由于其生产所用的原料范围广，竹子利用率高，纤维线密度较低，可纺性好，制成品手感细腻、柔滑，穿着舒适，竹浆纤维有着较好的市场前景，并可形成规模化生产。 ­

­    二、竹纤维的结构 ­

    竹纤维具有独特的结构：单根竹纤维细长，呈纺锤状、两端尖；竹纤维纵向表面具有光滑、均一的特征，但有多条较浅的沟槽；横截面接近椭圆形，边沿不规则。这种表面结构使得竹纤维具有一定的抱合力，有利于纤维的成纱。 ­

    由图2-1（竹纤维的微观结构）可以看出，竹纤维具有层状结构，可分为初生胞壁和次生胞壁。这些细胞层大多由纤维素、半纤维素、木质素等构成，其比例约为2:1:1，约占总重量的95%。各层的纤维素中都有纤维束微原纤（MFC）构成的结晶部分，其中这些MFC具有很高的强度，据说其强度和刚性可与芳纶相匹敌。结晶纤维素在初生胞壁上呈无序排列，在次生胞壁上沿纤维纵向平行排列，这是竹纤维强度高的重要原因。半纤维素、木质素和纤维素相互间存在粘合剂，起到母材的作用。 ­

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          图2-1  竹纤维的微观结构模型 ­

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         图2-2  竹纤维的横截面照片 ­

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         图2-3  竹纤维束的纵向照片 ­

    图2-2、图2-3分别为竹纤维的横截面照片及竹纤维束的纵向照片。由图2-2可以看到，竹纤维横截面布满了许多大小不一的孔洞，为高度中空的特殊结构，能在瞬间吸引大量水分和透过大量气体。由图2-3可以看到，竹纤维纵向平直，表面具有明显的沟槽；而这些沟槽形成的孔隙能够产生较强的毛细管效应，使得竹纤维具有良好的吸湿放湿性能。因此，专家称竹纤维织物为“会呼吸”的面料。 ­

   三、竹纤维的性能 ­

   竹纤维独特的结构造就了竹纤维制品优异的性能。 ­

   1、竹纤维的主要机械性能 ­

   表3-1列举了竹纤维的有关机械性能。由表3-1可以看出，竹纤维的干断裂强度大于湿断裂强度，这是因为竹纤维吸湿后由于水的溶胀作用，降低了竹纤维的分子间作用力，有利于分子链间或结构单元间的相对滑移；竹纤维的伸长率、断裂比功在干、湿状态下相差大，但断裂功及断裂比功数值较大，体现了竹纤维的耐用性能；竹纤维的湿态弹性回复率较干态大，弹性回复率较好，因而具有一定的抗皱性能。 ­

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­表3-1  竹纤维有关机械性能

   2、竹纤维的吸湿透气性能：在2000倍电子显微镜下观察，竹纤维的横截面凹凸变形，布满了近似于椭圆形的孔隙，呈高度中空，毛细管效应极强，可在瞬间吸收和蒸发水分。在所有天然纤维中，竹纤维的吸放湿性及透气性好是最好的；在温度为36°C、相对湿度为100%的条件下，竹纤维的回潮率超过45%，透气性比棉强3.5倍。这使竹纤维具有“会呼吸的纤维”的美誉，而用它制成的纺织品被称为“人的第二肌肤”。 ­

   3、竹纤维的天然抗菌性 ­

   经全球最大的检验、测试和认证机构SGS检测，同样数量的细菌在显微镜下观察，细菌在棉、木纤维制品中能够大量繁衍，而细菌在竹纤维面料上经24小时后则被杀死95%左右。 ­

    竹子在大自然的环境中能保持无虫蛀、不霉烂，是因为竹子中存在天然抗菌的成分“竹醌”；而竹纤维在生产过程中，采用高新技术处理，保持了竹子的天然抗菌性，让抗菌物质始终结合在纤维素大分子上。所以，即使竹纤维织物经反复洗涤、日晒也不会失去其独特的抗菌性能。据相关资料报道，由竹纤维制成的纺织品24h抗菌率可达到71%，大大高于其他种类的纤维。日本纺织检查协会的检验也证实由竹纤维制成的面料及纱线具有天然的抗菌作用。­

   4、除臭及防紫外线作用 ­

   由于竹纤维纺织品中含有叶绿素铜钠，使其具有良好的除臭作用，对酸臭和氨气的除臭效果比棉布要好得多；而叶绿素铜钠还是安全、优良的紫外线吸收剂，可在一定程度减小紫外线对人体的伤害。有实验表明：竹纤维的紫外线穿透率为0.6%，是棉的41.6倍。即竹纤维纺织品对紫外线的反射率比麻布、棉布低，也就意味着其具有更强的防紫外线作用。­

   5、绿色环保 ­

   所谓绿色环保产品，是指在产品生命周期的全过程中，符合特定环境保护要求，对生态环境无害或危害极小，对人类生存无害或危害极小，资源利用率最高，能耗最低的产品。 ­

    通过调查得知：原材料位于远离使用农药的山区；在生产过程中，已通过高科技手段被处理成无任何化学助剂残留的天然纤维；能够100%降解。因此，竹纤维是一种名副其实的无污染的绿色环保产品。­

   6、保健性能 ­

    竹含有丰富的果胶、竹蜜、氨基酸、维生素E、以及抗氧化化合物等多种防癌抗衰老功能的微量元素。其中，抗氧化化合物能有效清除体内的自由基和酯类过氧化合物，阻断强致癌物质N一亚硝酸氨化合物，不仅能显著提高机体免疫能力，而且具有滋润皮肤和抗疲劳、抗衰老的生物功效；竹纤维含有多种人体必需的氨基酸，对皮肤具有独特的保健功能；竹纤维素、竹密、果胶具有滋润皮肤和抗疲劳的功效，能增加人体的微循环血流，激活组织细胞，使人体产生温热效应，能有效调节神经系统，疏通经络；竹纤维不带自由电荷，抗静电，止瘙痒。­

    7、其他性能 ­

    由于竹纤维截面的多孔隙性以及纵向的沟槽，使染料易渗透到纤维内部，所以，纤维具有良好的染色性能。另外，竹纤维还具可降解等性能。 ­

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    四、竹纤维的开发利用前景­

    21世纪是人类追求绿色、环保的时代，而竹纤维产品正迎合了人们的这种需求。它不但具有普通人造纤维的可纺性、吸湿性和染色性，还有许多独特的保健性能和防护性能。随着竹纤维制取技术的完善和对竹纤维纺织技术的提高，竹纤维将成为继棉、毛、丝、麻之后又一“纺织天然纤维”。用竹纤维纯纺或与其他纤维混纺等新颖纱线，在市场上具有很强的竞争力，开发价值大。 ­

    目前，所纺的竹纤维纱线主要用于针织面料、机织面料及巾被等家纺产品用纱，而纱支规格及原料成份的配比设计根据织物等产品和具体用途的要求而定，有高支高密细薄型及中厚型织物。纱线生产可采用纯纺或混纺，两种系列产品性能各有所长，混纺产品体现混纺纤维的性能优势，纯纺产品更加体现了竹纤维的独特性能。为此，在开发产品时，可根据产品不同的使用目的，采用纯纺或与不同的原料混纺的工艺。 ­

    如今，开发竹纤维与不同原料混纺是一个新的经济热点。竹纤维混入适量的棉纤维，既可改善竹纤维的可纺性、抗起毛起球性、尺寸稳定性及丰满感等性能；又可赋予产品独特的丝质感、透气性、悬垂性、柔软性、舒适性。竹纤维与羊毛混纺可以生产低号（高支）纱线的轻薄、干爽型织物，产品具有手感滑爽、悬垂飘逸、舒适凉爽等特点，适合于夏季服用，突破了毛织物的服用局限性，丰富了毛纺面料品种，提高面料档次和附加值。 ­

    在针织产品方面，苏州大学等单位开发了竹原纤维/Modal、竹原纤维/真丝混纺纱，经烧毛加工，得到品质优良的原料纱线，在28G提花大圆机和吊机上开发了平针、珠地（集圈）及珠地+平针的间隔横条纹结构，配以不同色彩，生产了具有不同外观的针织面料。产品工艺流程为：多元纤维复合纱线→染色→络筒→烧毛→节取→络筒→倒筒（上柔软剂）→针织大圆机或吊机编织→水洗（清洗剂）→烘干；色布处理工艺为缝头→下缸→加水（同时加净洗剂）→升温→水洗→加柔→出缸→脱水→烘干→定形→包装。 ­

    竹纤维产品可广泛应用于内衣裤、衬衫、运动装和婴儿服装，也是制作夏季各种时装及床单、被褥、毛巾、浴巾等的理想面料。竹纤维良好的吸湿性和天然的抗菌性使得它特别适合制作毛巾、浴巾等家纺产品。国内已有科研机构和企业研制开发出天然竹纤维毛巾产品，并进入市场。在竹纤维毛巾产品中，竹纤维吸湿性好、凉爽、柔滑的特点得以充分体现，更重要的是竹纤维毛巾的天然抗菌性是普通的纯棉毛巾所无法比拟的。 ­

    竹纤维是纺织行业一个刚刚萌芽的经济增长点，竹纤维问世受到了国际纺织界的极大关注。有关资料、信息表明，日本对竹原纤维倍加青睐，正在积极开发产品。国际纺织品市场对竹纤维产品反映良好，我国南方纺织企业也正在研制开发产品。据有关专家介绍，目前国内竹纤维生产能力不足1万吨，而市场对竹纤维需求量将达到数百万吨。随着竹纤维加工工艺进一步完善，加上我国丰富的竹类资源，可以预见：竹纤维纺织品将大有可为！ ­

    本文对竹纤维结构进行了剖析，阐述了竹纤维的性能，介绍了竹纤维在纺织品行业中的开发利用前景。由于竹纤维纺织品开拓了竹材新的工业领域，符合21世纪生态纺织品的发展潮流和趋势，符合消费者渴望健康环保着装的需求，因此，作为一种新型的绿色环保纤维，竹纤维拥有广阔的发展前景！ ­

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