浙江
文/杨柴（林竹精深加工所）
01
竹原纤维定义
竹原纤维，顾名思义即“原始”的竹纤维，也叫天然竹纤维，其英文名称为“Natural Bamboo Fiber”。竹原纤维是通过机械物理作用和化学、生物等方法直接从竹子茎干中分离出来的原生纤维，是竹子中纤维细胞的聚集体，即纤维束。
图1 竹原纤维
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竹原纤维成分及截面
竹原纤维主要由纤维素、半纤维素及木质素三者组成，其次为果胶质、脂肪等，它们大多存在于细胞内腔中，直接或间接参与其生理作用。纤维素是构成竹原纤维的主要物质，也是成为纺织纤维的关键，纤维素含量随着竹龄的不同而不同。竹原纤维中的半纤维素含量也较高，一般在14%-25%，是一种存在于纤维和微细纤维之间的无定形物质，其聚合度低，吸湿后易润胀。木质素是存在于胞间层和微细纤维之间的一种芳香族高分子化合物，决定竹原纤维的颜色。
竹原纤维横截面呈现不规则的腰圆形或圆形，内部有大小不一的中腔，这些大大小小的空隙像毛细管一样，可以快速吸收并蒸发水分，被誉为“会呼吸的纤维”。纵向表面有裂纹并且伴有或深或浅的沟槽和明显的竹节，无天然转曲，横向有明显的横节，但是没有天然转曲。截面如图2所示。
图2 横截面和纵截面
03
竹原纤维制备
生产工艺主要包括竹子预处理、开松分丝和疏解烘干三个工序。从竹片到纤维工序中应尽量避免强烈的机械剪切和化学破坏，才能使竹原纤维良好的机械强度和其他性能。
3.1预处理
预处理包括备料和浸渍两个环节，备料是通过物理手段将竹子加工为竹条，设备不同，竹条尺寸有差异，一般竹条宽度3-8cm，长度在数十厘米到数米不等。备料时需将竹根、竹尖、竹黄、竹青去除，以减少杂质。
浸渍是将竹片泡在药液中，在适当的温度下，浸渍一段时间。使用的化学试剂一般为碱性试剂，常用的是烧碱；为了加快药液渗透，可在配方中加入渗透剂；通过添加生物酶，也能提高渗透效果。
3.2开松分丝
经过浸渍处理后的竹条，其结构疏松、质地松软，机械强度降低。在机械设备的碾压作用下，竹条逐渐破裂，基本组织破碎，非纤维细胞分散开来，维管束组织中纤维束分散成为竹原纤维。
3.3疏解烘干
经过机械挤压开丝，竹原纤维并没有彻底分开，他们之间还有点粘结在一起；另外竹原纤维表面还粘结有许多非纤维细胞。因此还需对此疏解，使竹原纤维完全分离，并将其表面的非纤维细胞去除。纤维疏解是利用机械分散作用，使竹原纤维之间以及竹原纤维与非纤维细胞之间的分离，再通过筛选将分离下来的非纤维细胞、细小纤维等碎末去除。疏解时送入热风，蒸发竹原纤维中的水分，提高纤维强度。
04
竹原纤维的应用方向
竹原纤维是一种天然可再生、可降解的环保材料，符合当代的发展需求。其优异的吸湿放湿性能、抗菌抑菌性能、抗紫外性能、机械强度高等优点，使其被应用于纺织织造、建筑材料、汽车制造、环境保护等多个领域，主要是替代木材和玻璃纤维。
4.1织造材料
由于竹原纤维本身具有的一些优良性能，使得竹原纤维在纺织领域的应用越来越多。竹原纤维可纯纺、混纺纺纱，再通过织造工艺生产面料。竹原纤维含量不同，织出的面料风格不同。竹原纤维面料可用于生产衣服、袜子、家纺产品等。
4.2非织造材料
以竹原纤维为主要原料，根据工艺和生产需要添加其他纤维，如添加热熔纤维，采用非织造布技术进行成型，再通过热压复合制成垫层材料，其厚度从几毫米到几十厘米不等。应用于包装、装饰、家具等许多领域。
4.3复合材料
通过纤维树脂复合工艺技术，将竹原纤维与树脂进行复合制成竹原纤维树脂复合材料。用于建筑、装饰、隔热、隔音等。与常用的玻璃纤维、金属纤维相比，竹原纤维质轻，弹性好。
来源：纺织大学堂
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