坚硬的竹子也可以成为柔软的纤维

来源：中国纤维流行趋势

随着全球人口的持续增长，人均纤维消费量将日益增加。而由石油产物为原料生产的合成纤维，由于石油资源不可再生性和合成纤维难以降解造成环境污染，产量增加将受到制约。因此，生产绿色环保可持续发展的新型纤维显得尤为重要。

大自然是人类赖以生存的资源宝库。陆地及海洋中的植物利用光合作用在地球上繁衍生息。各种植物果实已经成为人类的食物来源。而植物秸秆和树干等生物质因为蕴含大量纤维素、半纤维素和木质素等天然高分子，进一步加以利用则可以生产新型的纤维材料，具有巨大的发展潜力。

我国人口基数庞大，同时受天然气候的制约，粮食作物（如玉米、土豆、红薯）和树木等天然生物质资源并不丰富。相比之下，我国竹类资源较为丰富，且竹子具有生长周期短的优点。因此，以竹子为生物质资源，开发新型生物质纤维是适合我国国情的发展方向。

我们来一起认识一下，绿色环保的纺织用竹纤维，它是怎么生产出来的？有哪些优异性能和发展前景。

原料来源及特点

中国有竹类植物39属，500多种，面积、蓄积量、竹制品产量和出口额均居世界第一，竹林面积占世界总面积的1/3，是世界上竹类资源最为丰富的国家，也是利用竹资源历史最悠久的国家，素有“竹子王国”之誉。

竹子生长期短，2-3年即可成材，而且一次种植长期经营，竹子在一夜之间可以长高3英尺，它能够快速生长和更新，能够代替棉花、木材等资源，实现可持续利用。

竹纤维制成的产品可在土壤中自然降解，分解后对环境无任何污染，是一种天然的、绿色的、环保型的纺织原料，纺织行业中具有广阔的应用前景。

竹子的化学成分主要是纤维素、半纤维素和木质素，三者同属于高聚糖，总量占纤维干质量的90%以上，其次是蛋白质、脂肪、果胶、单宁、色素、灰分等，很特别的是竹子中含有一种叫做竹醌的物质，具有抗菌除螨特性。

组成竹纤维的主要物质是纤维素，它的分子式为(C6H10O5)n，聚合度一般在1000000左右。其分子结构式可用下式来表示：

竹纤维分子结构式

竹纤维分类

竹浆纤维的原料是竹子，它是竹纤维的一类，但又与传统的竹原纤维不一样。竹纤维分为两类，分别是竹原纤维和化学竹纤维，化学竹纤维又分为竹浆纤维和竹炭纤维。

竹纤维

竹原纤维是采用物理、化学相结合的方法直接从竹子中提取提取出的纤维，然后纺丝织布成衣，属于天然纤维。制取过程为：竹材→制竹片→蒸竹片→压碎分解→生物酶脱胶→梳理纤维→纺织用纤维。尽管竹原纤维性能优越，且制备流程较竹浆纤维简单，但工艺要求高，生产难度较大，难以量产。

竹浆纤维是把竹子粉粹提取纤维素做成浆粕，再通过化学方法溶解成粘胶状竹浆，然后通过湿法纺丝制成的纤维，属于化学纤维范畴。与常见的粘胶纤维和莫代尔纤维制备工艺相似，均属于再生纤维素纤维。

竹炭纤维：选用纳米级竹炭微粉，经过特殊工艺（以水为介质，在乳化分散剂作用下，借助机械搅拌，使竹炭微粉均匀分散形成的悬浮液）加入粘胶纺丝液中，再经近似常规纺丝工艺纺织出的纤维产品。竹炭微粉是将竹子采用纯氧高温及氮气阻隔延时的煅烧新工艺，经气流粉碎及表面改性制成的，一般竹炭微粉的粒径不超过3μm，用于纺制竹炭涤纶的竹炭微粉一般为0.5μm以下。然后采用纺前注射技术使之均匀的分散到粘胶溶液中，再经湿法纺丝制得粘胶竹炭纤维[2]。

目前开发研制的有竹炭粘胶纤维、竹炭涤纶、竹炭锦纶、竹炭磁性纤维等。

竹炭粘胶纤维是在纺丝过程中加入纳米级竹炭粉乳浆，通过溶液纺丝法制备；而竹炭涤纶、竹炭锦纶的生产是在切片中加入制作好的竹炭母粒，通过熔融纺丝法进行纺丝[3]。竹炭微粒一般选用粘胶基材，因为纤维素的透气性比合成纤维树脂切片要高很多，适于开发新一代功能纤维[4]。

竹炭纤维

竹浆纤维总体具有成本更低和良好的吸湿性与透气性，被称为“会呼吸的纤维”，制成的衣物穿着舒适，以及较好的可纺性，加工方便，加之具有抗菌除螨特性。因而受到人们的青睐，当今市场上家纺类产品中所宣传的竹纤维基本为竹浆纤维。

竹浆纤维工艺技术

竹浆纤维的制备方法与普通粘胶纤维相似，也可以用新溶剂纺丝法生产。

粘胶纺丝法虽不够环保，但由于它的生产成本低，是生产竹浆纤维最广泛采用的制备工艺。具体流程为：先用硫酸盐蒸煮，多段漂白工艺制备竹浆纤维浆粕，然后用碱和二硫化碳处理浆粕，使其溶解于氢氧化钠溶液中制成粘胶溶液，最后用湿喷、湿纺工艺纺丝制成竹浆纤维。

竹浆粕制备工艺流程

竹浆纤维生产工艺流程

竹浆纤维性能特点

由于其特殊的结构与制备工艺，竹浆纤维具有保湿透气性、抗菌性、抗紫外线作用等优异性能。

吸湿性、透气性能好

竹浆纤维是再生纤维素纤维，其结构为多孔隙网状结构，且具有较多的亲水性基团，具有良好的吸湿性，在标准状态下的回潮率为 13%，吸湿速率居各纤维之首[1]。

因此竹浆纤维纺织品使人感到特别凉爽舒适，冬春季节使用既蓬松舒适又能排除多余的热气和水分,被称为“会呼吸”的生态产品。

良好的抗菌性能

因竹子中含有抗菌除螨特性的竹醌因子，所以竹纤维具有天然抗菌性，而且不会对皮肤造成过敏性反应。

具有除臭作用

竹浆纤维具有天然的防臭性能，主要是因为纤维中含有叶绿素和叶绿铜钠等防臭物质，可以通过吸附臭味和氧化分解途径去除臭味。

另外，竹浆纤维排汗快，使微生物的生存环境差，也能达到除臭的效果。

具有防紫外线作用

竹浆纤维中含有叶绿素铜纳是安全、优良的紫外线吸收剂，能有效的阻挡紫外线对人体的辐射。

优异的染色性能和上染率

竹浆纤维具有多孔隙网状结构且结晶度低，活性染料能迅速吸附于竹浆纤维上，初染率高，染色时间短。

活性染料和竹浆纤维之间以氢键、范德华力形成多层物理吸附，上染率高。

竹浆纤维的力学性能测试结果

竹浆纤维应用领域

由于竹浆纤维优异的性能特点，使其在纺织领域被广泛应用。

针织面料

竹浆纤维生产的针织面料具有透气、吸湿、抑菌、除臭等优点，因此特别适合作为内衣袜子贴身服用。

竹浆纤维内衣和袜子

巾类纺织品

竹浆纤维巾类产品具有吸湿快干、柔软舒适的特点，市场上的相关产品主要包括浴巾、毛巾、方巾等，常以棉纱线作为地纱和纬纱，竹浆纤维纱线作为毛圈而织成。

竹浆纤维毛巾

床上用品

竹浆纤维床上用品主要包括床品套件和被毯产品。竹浆纤维可与其他纺织材料混纺，竹浆纤维与亚麻混纺可优化床品的干爽透气性；与羊毛混纺使产品更加柔软保暖；与蚕丝混纺可增加织物的高贵气质。

竹浆纤维床单

卫生用品

竹浆纤维制品具有多孔、透气和抑菌性能，对有害细菌有很好的抑菌效果，因而可在卫生材料如卫生巾、口罩、护垫等中广泛应用。

竹浆纤维尿垫