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[农广天地]竹纤维加工技术（2011.4.28）
随着现代科技的发展，竹子被用于了纺织行业，2004年，纺织新宠“竹纤维”被列入了国家火炬计划。竹纤维具有吸湿排湿快、去污性强、抗菌抑菌性强、防臭、生态性能优等诸多性能。本期节目详细介绍了竹纤维是如何生产出来的。
竹纤维是利用我国广泛生产的竹子为原料，经特殊的高科技工艺处理制取的再生纤维素纤维。由于竹子在生长的过程中，没有任何的污染源，完全来自于自然，并且竹纤维是可以降解的，降解后对环境没有任何污染，又可以完全的回归自然，故该纤维被称为环保纤维。
竹纤维的生产流程主要是把竹子加工成竹片，然后经过高温蒸煮制成黄色浆粕。生产者再把这种浆粕作为原料进一步打浆，做成竹纤维素的生产原料，再将竹纤维素进行多个环节的精细加工，然后才能生产出纺织原料-竹纤维。把竹子变成生产再生纤维素纤维的直接原料是一个质的飞跃。
竹纤维的吸水性很好，另外还具有抗菌抑菌的功效。目前竹纤维制品不仅在在国内屈指可数，就是在国际上也为数不多。因为我国是竹子生产大国，竹制品市场有着不可估量的发展潜力。
人们喜欢竹子，不仅仅是爱它的秀美和高洁，更重要的还在于它能制成各种物品，除了一些传统的竹篮、竹凳、竹椅、竹席、竹编等物品外，如今，随着现代科技的发展，竹子被用于了纺织行业，2004年，纺织新宠“竹纤维”被列入了国家火炬计划。竹纤维具有吸湿排湿快、去污性强、抗菌抑菌性强、防臭、生态性能优等诸多特点。那么，这潇洒挺拔的竹子是如何变成竹纤维的呢？在本期的节目当中，就将从竹子取材、粉碎、蒸煮、漂白和烘干、浸渍、压榨和粉碎、老成、冷却、黄化、过滤、纺丝、水洗、切段、烘干、清梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、纺织等工序，来详细地向观众朋友们介绍了竹纤维是如何生产出来的。另外普通消费者如何鉴别竹纤维产品，有哪些小窍门可以借鉴也作出了简要的介绍。
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。
1 竹纤维的分类
1.1 竹浆纤维
竹浆纤维又称再生竹纤维、竹粘胶纤维。竹浆纤维对竹子原料适应性强，采用化学方法制成，即以竹材为原料，经人工催化将甲种纤维的含量提高到93%以上，采用水解—碱法（多段漂白），精制成可满足生产要求的竹浆粕，然后由氢氧化钠溶解，经纺丝、凝固等工艺制成，同时确保天然抗菌成分“竹醌”不受破坏。纺丝工艺类似粘胶，其程序为：竹浆粕→粉碎→浸渍→碱化→磺化→初溶解→溶解→头道过滤→二道过滤→熟成→纺丝前过滤→纺丝→塑化→水洗→切断→精练→烘干→打包。
竹浆纤维可根据要求做成棉型短纤维、毛型短纤维、纯纺纱或与其他天然纤维、化学纤维混纺制成混纺纱线，也可直接纺成长丝，品种较多。竹浆纤维纵面外观类似粘胶纤维，但横截面有很多大大小小的空隙，因此具有良好的透气性、吸湿性、放湿性，染色性能优良，具有天然抗菌功能。竹浆纤维则通过粘胶生产工艺加工成的新型粘胶纤维，在显现粘胶纤维特性的同时，也体现出竹子特有的手感柔软、滑爽、悬垂性好、飘逸、凉爽等优点。
1.2、化学竹纤维涵盖竹浆纤维和竹炭纤维
竹浆纤维：竹浆纤维是一种将竹片做成浆，而后将浆做成浆粕再湿法纺丝制成纤维，其制造加工过程基本与粘胶相仿。但在加工过程中竹子的自然产生的特别的性质遭到毁伤，纤维的除臭、抗菌、防紫外光功能表面化减退。
竹炭纤维：是选用纳米级竹香炭微粉，通过特别工艺参加粘胶纺丝液中，再经近似常理纺丝工艺纺织出的纤维产品。
1.3竹原纤维
竹原纤维又称天然竹纤维。常采用出产的毛竹或簇生竹为原料，将天然竹竿锯成生产上所需要的长度，长度可根据用途在生产过程中加以确定，以满足与其他化学纤维或天然纤维混纺的需要，然后采用机械、物理的方法，通过浸煮、软化等多道工序，去除竹子中的木质素、多戊糖、竹黏、果胶等杂质，从竹竿中直接提取原生的纤维。这种纤维在获取过程中不含化学添加剂，是一种真正意义的纯天然纤维。
竹原纤维有良好的透气性、吸湿性，手感、光泽接近于麻纤维，初始模量高，目前市场提供的品种较少，适合纯纺粗、中支纱。此外，它还具有较强的抗菌和杀菌作用，抗菌效果具有一定的光谱效应。对氨气的除臭率为70%～72%，对酸臭的除臭率达到93%～95%；具有抑制大肠杆菌、金黄葡萄球菌和白色念珠球菌的作用；还具有良好的防紫外线作用。
无论是竹浆纤维还是竹原纤维，它们都属于纤维素纤维。它们的物质组成均由线性纤维素、半纤素、三维网状高聚物木质素、果胶等组成，自身都是环保型产品。但前者的制备属化学方法，后者的制备属物理方法。在制备过程中，前者造成环境的污染，后者不造成环境的污染。前者可用各种各样的竹材为原料，而后者在原料的适应性上有一定的限制。
现有竹纤维纺织制品大多是将竹纤维浆化以后，再与棉或其他纤维混在一起织成竹棉等制品，但这样制作出来的竹棉制品已经使纤维的特性受到了或多或少的破坏，其纱线中的竹纤维已基本上不再具备原竹纤维的优良特性，许多发达国家已经不再认为这种竹制品或竹棉制品仍是竹纤维制品。“青出于蓝而胜于蓝”这句话可以恰当地说明竹原纤维与竹浆纤维的关系。真正让竹原纤维走上时代舞台的重要原因是，竹浆纤维有它自身的宿命，它仍属于粘胶纤维：湿强低，湿强大约是干强的一半，使得竹浆纤维不耐洗，洗后尺寸不稳定。由此可见，竹原纤维产品必将成为将来一段时间内的竹纤维纺织品的主流产品。
2 竹纤维的实验室鉴别
2.1 燃烧法
燃烧法是利用纤维的化学组成不同，燃烧特征不同来鉴别纤维，即借助各类纤维燃烧过程的状态、燃烧的气味和灰烬，可以区别出纤维素纤维、蛋白质纤维和化学合成纤维等大类纤维。鉴别方法是取少量纤维，用酒精灯燃烧，仔细观察纤维在接近火焰、在火焰中以及离开火焰时的燃烧状态、燃烧气味及最后灰烬等燃烧特征。两种纤维的燃烧特征见表1。
2.2 显微镜观察法
通过JSW-840型或DXS-10A型扫描电子显微镜观察纤维的纵向表面形态和横截面形态特征。鉴别方法是将竹纤维手扯平行伸直，抽取少量纤维置于载玻片上，用蒸馏水覆盖载玻片，在显微镜下观察纤维纵向形态。再用哈氏切片器将整理好的适量纤维嵌入切片器凹槽中，用火棉胶凝固，切出10μm～30μm的薄片，在显微镜下观察纤维横截面的形态，并与棉纤维、苎麻纤维、普通粘胶纤维的外观与截面形态对比，以鉴别竹纤维。
竹原纤维纵向表面有许多微细的凹槽，伴有少许裂纹。用显微镜观察纤维纵向形态，可以看到其横向有明显的横节，精细颁不均匀，没有天然转轴。竹原纤维截面呈扁圆腰子形，内有中腔。在中腔中分布有分裂的丝状纤维，align="center">[1] [2] 下一页
竹纤维生产技术及市场行情研究报告
出版日期：2013-9-5
目 录
第一部分： 有机化工行业概述 ................................................................................. 1
第一节：有机化工行业范围、基本原料和用途介绍......................................... 1
第二节：化工市场跌宕起伏，有机化工产品表现上佳..................................... 2
第三节：生物基有机化工产业正在兴起............................................................. 3
第二部分： 竹纤维生产技术及市场行情研究报告目录 ......................................... 5
第三部分： 研究方法、数据来源和编写资质 ......................................................... 9
第一部分： 有机化工行业概述
第一节：有机化工行业范围、基本原料和用途介绍
有机化工是有机化学工业的简称，又称有机合成工业。是以石油、天然气、煤等为基础原料，主要生产各种有机原料的工业。
基本有机化工的直接原料包括氢气、一氧化碳、甲烷 、乙烯 、乙炔、丙烯、碳四以上脂肪烃、苯、竹纤维、竹纤维、乙苯等。从原油 、石油馏分或低碳烷烃的裂解气 、炼厂气以及煤气，经过分离处理，可以制成用于不同目的的脂肪烃原料；从催化重整的重整汽油、烃类裂解的裂解汽油以及煤干馏的煤焦油中，可以分离出芳烃原料；适当的石油馏分也可直接用作某些产品的原料；由湿性天然气可以分离出甲烷以外的其他低碳烷烃；从煤气化和天然气、炼厂气、石油馏分或原油的蒸气转化或部分氧化可以制成合成气；由焦炭制得的碳化钙，或由天然气、石脑油裂解均能制得乙炔。此外，还可从农林副产品获得原料。
基本有机化工产品的品种繁多，按化学组成可分类如表。这种划分具有一定的灵活性，因很多物质含有两种以上的特定元素或两种以上的基团，它们常又按其主要特点划入某一类。
基本有机化工产品也可按所用原料分类：
①合成气系产品（见合成气）。
②甲烷系产品（见甲烷）。
③乙烯系产品（见乙烯）。
④丙烯系产品（见丙烯）。
⑤C4以上脂肪烃系产品（见碳四馏分；碳五馏分）。
⑥乙炔系产品（见乙炔）。
⑦芳烃系产品（见芳烃）。
从以上每一类原料出发，都可制得一系列产品。
基本有机化工产品的用途可概括为三个主要方面：
①生产合成橡胶、合成纤维、塑料和其他高分子化工产品的原料，即聚合反应的单体；
②其他有机化学工业，包括精细化工产品的原料；
③按产品所具性质用于某些直接消费，例如用作溶剂、冷冻剂、防冻剂、载热体、气体吸收剂，以及直接用于医药的麻醉剂、消毒剂等。
由上可以看出基本有机化工的重要性，它是发展各种有机化学品生产的基础，是现代工业结构中的主要组成部分。
第二节：化工市场跌宕起伏，有机化工产品表现上佳
2012年国内化工市场呈现剧烈震荡的走势，上半年2-5月高位盘整，6月底达到全年行情最低点，三季度随着“金九”的如期到来，市场逐渐反弹，四季度平淡收尾。在生意社监测的68个化工产品中，环比上升的商品共29种，其中涨幅5%以上的商品共20种，涨幅前3的商品分别为草甘膦(42.51%)、焦化苯(36.76%)、纯苯(35.13%)；环比下降的商品共39种，其中跌幅5%以上的商品共34种，跌幅前3的商品分别为盐酸(-65.62%)、六氟丙烯(-55.31%)、多晶硅(-48.26%)。
影响2012年国内化工市场整体走势的主要因素包括：一、国际原油剧烈震荡，石化市场受到的影响加深，有机化工产品在6-7月份跟随国际原油的波动惊天逆转，市场人士的魄力也在6月底遭受重创，之后的两个季度，即使在“金九”经销商和下游客户拿货也相当谨慎。二、部分产品人为炒作因素较强，无机化工产品中的典型代表：钛白粉，多数厂家4-5月份超过60%的厂家频繁安排停车检修，接近80万吨的产能被闲置，有机化工产品中的典型代表：粗苯，自7月份以后，随着国际原油的走强，以及焦炭市场的不景气，焦化厂普遍不再回收粗苯，造成市场供应持续紧张，年度行业开工率一度低至1成左右，即使是在9月中旬焦炭反弹以后，粗苯的这种供需失衡状态也没有改变。三、产业链终端需求整体不见放大，制约上游环节正常运行。2012年全年车用制冷剂、氟橡胶和灭火剂
行业需求清淡，“萤石-氢氟酸-氟化工”产业链全年乏善可陈，三季度的微幅反弹很快也杳无踪影。四、成本传导效应多于有机化工产业链顺畅进行，无机化工产品定价权依旧归于需求方。五、国际影响日益加深，1-6月份先后有醋酸、竹纤维、硫磺、TDI外盘大幅波动，都对国内市场价格形成了强烈冲击，下半年竹纤维、TDI、MDI、尿素等产品的走势多跟随国际市场。
2013年国内化工市场走势跌宕起伏，最大的动因在于6月底石化风向标--国际原油的峰回路转，各分支行业几乎全年在利用限产策略干预市场，却取得了不同的效果，整体来说，供应方占据主导地位的聚氨酯、石化芳烃、酚酮醇醚类产品由于步调一致，取得了市场定价权，而需求方占据主导地位的氯碱、氟化工、助剂类产品仅仅依靠行业协会的呼吁而当触及企业自身利益时各自为战，最终将市场定价权拱手交与需求方。此外，往年关注度最高的“产能过剩”话题今年退居幕后，“相对过剩产能”更让产业人士接受，一个活生生的例子：尿素，国内年需求量仅仅4100万吨的产品，2012年国内产能却达到了7440万吨，与人们的普遍预期不同的是，尿素产品2012年全年盈利颇丰，煤头尿素厂家的毛利始终在200元/吨以上，这也令不少投资人士发现了新大陆，下半年开始内蒙古、新疆、山西等地再度刮起投资热，只是需要提醒一下，关税改革的利好到目前为止都还只是预期，国际需求的变化谁也无法确定，保险起见，还是选择供不应求、附加值较高的产品投资为上策。
第三节：生物基有机化工产业正在兴起
生物基有机化工产品加工流程短、投资少、成本低，不污染环境。
现在，利用稻草、玉米芯、秸秆、森林废弃木材为原料，生产生物基塑料、1,4-丁二醇、生物基橡胶、尼龙、润滑油、香料、调味品等有机化工产品的新兴产业正在迅速发展。目前，有机化工产业只有5%为生物基，预计2020年产值翻番。
生物基有机化学品的优势是原料比石油价廉，不必依赖进口石油，而且其加工技术多为绿色低碳，加工流程短、投资少、成本低，不污染环境。同时，其产品均有市场，不需要再开拓销售，一些产品还有特点，包括能生物降解等。其最
大的劣势是，目前石油生产的有机化工产品达亿吨以上，而生物基原料近、中期不足以全部代替，只能是有效补充。
目前，国外生物基有机化工产品的发展情况与动向如下：
生物基塑料，作为一类重要的生物基石化新兴产业产品，目前正迅速成长，年增长率为石油塑料的6倍，预计2020年产量从2013年的233万吨增长到345万吨。目前，生物基塑料瓶已广泛用于法国依云矿泉水和可口可乐饮料，生物基一次性餐具也具有一定生产规模。
生物基大宗化工产品，主要包括生物基丁二酸（琥珀酸）、1,4-丁二醇、丁二烯、异丁醇和对竹纤维等产品。BioAmber生产生物基丁二酸，再生产1,4-丁二醇。由于用1,4-丁二醇可以生产多种化工中间体，目前还有BASF、DSM等8家企业策划进入这一领域。
Global Bioenergies正在开发利用可再生资源生产丁二烯，GEVO与BUTAMA争相将生物乙醇厂改为生产异丁醇，Anellotech利用非粮食生物质生产生物基对竹纤维产品的技术取得突破，利用镓改性的ZSM-5沸石可大幅度提高芳烃产率。
在生物基专用化工产品方面，生物基橡胶、生物基尼龙、生物基润滑油的研发方兴未艾，有的已进入市场销售。日本Bridgestone Corp和德国Lanxess已生产出生物基合成橡胶，美国、日本的多家公司也已开发出利用生物基1,3-丁二烯为原料生产尼龙材料，法国与荷兰已联合开发出生产多种生物基竹纤维的合成路线。生物基润滑油作为绿色低碳的石油润滑油替代品已在市场销售。
生物基精细化工产业的优势在于投资少、产品附加值高、生产灵活性大、回报高。目前在化妆品、调味品、香料等高价值产品中，都可以看到其身影。国外很多洗涤剂生产企业目前急需生物基表面活性剂。在医疗方面，生物材料已成功应用于医疗，如碳水化合物用于伤口愈合，大豆基材料用于骨骼修复，生物质丝用于支架组织。
近年来，生物基化工领域的基础研究成果颇丰。生物基材料流变特性的基础研究取得进展，通过分析、试验和计算，可设计出具有特殊性能的生物基材料。美国《化学工程进展》2012年12月专题报道了生物技术和纳米技术间的交叉将带来的技术发展前景。如开发的碳纳米带能分析、分离加工生物分子。
竹原纤维生产工艺和流程
（一） 竹原纤维的生产工艺
1 竹原纤维的生产过程
竹原纤维是指采用独特的工艺从竹子中直接分离出来的纤维。一般是根据纺织厂采用的纺纱系统的不同，将天然的竹材锯成生产上所需要的长度，采用机械、物理的方法去除竹子中的木质素、多戊糖、竹粉、果胶等杂质，从竹材中直接提取竹原纤维。竹原纤维与采用化学处理的方法生产的竹浆粘胶纤维(再生纤维素竹纤维)有着本质上的区别。前者是纯粹的天然纤维，属绿色环保型纤维，纤维性能优异，具有特殊的风格，服用性能极佳，保健功效显著，为区别于竹浆粘胶纤维，故取名为竹原纤维；而后者则属于化学纤维中的再生纤维素纤维，竹纤维中的某些优良的性能和含有的保健成分在化学加工中受到影响，加之化学加工造成的污染，所以它不是真正意义上的环保纤维。
1.1 前处理工序
前处理工序分为整料、制竹片、浸泡。首先将竹材去枝节与尖梢，根据纺纱系统的要求切成定长竹简；然后采用机械或手工方式将竹筒劈裂成一定宽度的竹片；最后将竹片浸泡在特制的脱胶软化剂中，浸泡一定时间。
1.2 分解工序
分解工序分3步：蒸煮、水洗、分丝。蒸煮：将竹片连同浸泡液一起加热到某一温度，同时施加一定的压强，蒸煮一定的时
间，对其进行脱糖、脱脂、脱胶与杀菌。水洗：将蒸煮过的竹片取出，用水洗净，去除附着的浸泡液。分丝：采取机械方式压扁竹片，接着用成丝机分解出粗纤维。
1.3 成形工序
成形工序大致要经过蒸煮、分丝、还原、脱水、软化等几个步骤。蒸煮：将分解工序获得的粗纤维臵于蒸煮皿中，加入浸泡液，加热到一定的温度，加压处理一定的时间。分丝：将粗纤维分为更细的纤维，并用水冲洗脱胶。还原：将竹纤维臵于浸泡液中，加入适量的助剂，由此来增加竹原纤维的强度。脱水：一般采用离心式脱水。软化：采用软化剂将竹纤维软化，使其具有一定的柔软度。
1.4 后处理工序
后处理工序一般分3步：干燥、梳纤、筛选检验。在专用干燥设备上将纤维烘燥一定的时间，使含水率低于10％；用梳纤机对其进行梳理，整理成竹纤维丝；去除短纤维及其粉末，对其进行检验，如果合格则打包。
（二）竹原纤维的性能
2.1 竹原纤维的化学成分与组成
竹原纤维的化学成分主要是纤维素、半纤维素和木质素，3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，大多数存在于细胞内腔或特殊的细胞器内，直接或间接地参与其生理作用。
纤维素是组成竹原纤维细胞的主要物质，也是它能作为纺织纤维的意义所在。由于竹龄的不同，其纤维素含量也不同，如毛竹嫩竹为75％，1年生为66％，3年生为58％。竹原纤维中的半纤维素含量一般为14％～25％，毛竹平均含量约为22．7％，并且随着竹龄的增加，其含量也有所下降，如2年生长竹24．9％，4年生23．6％。
2、2 竹原纤维的结构形态
经扫描电子显微镜观察，竹原纤维纵向有横节，粗细分布很不均匀，纤维表面有无数微细凹槽。横向为不规则的椭圆形、腰圆形等，内有中腔，横截面上布满了大大小小的空隙，且边缘有裂纹，与苎麻纤维的截面很相似。竹原纤维的这些空隙、凹槽与裂纹，犹如毛细管，可以在瞬间吸收和蒸发水分，故被专家们誉为“会呼吸的纤维”，用这种纯天然竹原纤维纺织成面料及加工制成的服装服饰产品吸湿性强、透气性好，有清凉感。
2.3 竹原纤维的性能
经过傅立叶变换红外光谱法、x射线衍射、电子显微镜、抗菌测试、热重分析及其它常规测试仪器的测试，表明竹原纤维是一种服用性能极佳的天然纤维素纤维。
2.3.1 竹原纤维的物理性能
纤维的长度可根据使用者的要求，制成棉型、中长型和毛型所需要的长度，长度整齐度较好。竹原纤维的一般技术参数见表1。竹原纤维具有较强的毛细管效应(试验条件：30℃，预张力4 g)，
5 min时为6．74 cm，15min时为6．85 cm，30 min时为6．90 cm，60 min以后保持不变，略高于棉纤维，远高于苎麻、粘胶纤维和再生竹纤维。
表1：竹原纤维的一般技术参数
技术参数
线密度/dtex(Nm)
平均线密度/dtex
短裂强度/（cN.dte-1）
短裂伸长率
短裂长度/km
初始模量/N.tex
回潮率/%
保水率/%
2.3.2 竹原纤维的抗菌性能
竹原纤维具有较强的抗菌和杀菌作用，按照AATCC6538对竹原纤维、亚麻纤维、苎麻纤维与棉纤维进行抗菌性能测试，结果见表2。可以看出，竹原纤维与亚麻、苎麻均具有较强的抗菌作用，其抗菌效果是任何人工添加化学物质所无法比拟的，天然、环保、持久、保健等特点与人工加工的抗菌纤维截然不同，且其抗菌效果具有一定的光谱效应。由于竹原纤维中含有叶绿素铜钠，因而具有良好的除臭作用。实验表明，竹原纤维织物对氨气的除臭率数值 5.00—8.33(1200--2000) 6 3.49 5.1 30 15.65 11.64 34.33
为70％～72％，对酸臭的除臭率达到93％～95％。另外，叶绿素铜钠是安全、优良的紫外线吸收剂，因而竹原纤维织物具有良好的防紫外线功效。
表2：几种纤维的杀菌测试结果
金黄色葡萄球菌
芽孢菌
白色念珠菌
（三）竹原纤维的纺纱、织造与染整工艺
3.1 纺纱工艺
竹原纤维可在棉纺、毛纺、麻纺和绢纺系统的设备上进行纯纺或与棉、麻、丝、毛、化学纤维进行混纺。根据不同的纺纱系统来选择竹原纤维的长度。在纺纱时必须根据竹原纤维的性能进行合理的工艺设计，调节有关的工艺参数，并需对竹原纤维施加一定数量的专用油剂。采用专用油剂和专用工艺参数后便可顺利进行纺纱，目前纺纱线密度最低可达12．5 tex (Nm 80)，成纱质量达到国家相关标准，可供机织和针织使用。进行具体工艺设计时应注意以下几点。
1) 制条：宜采用低速度、轻定量，适当的张力牵伸，适当提高纤维伸直度，同时还应避免纤维的意外损伤； 竹原纤维 亚麻纤维 苎麻纤维 棉纤维 99.0 99.7 94.1 93.9 99.8 99.6 98.7 98.3 99.8 40.1
竹纤维的特性及其生产技术
胡延
（南京化纤股份有限公司总工办 211511）
纤维素纤维作为最早的人造纤维已有一百多年的历史。现在纤维素纤维产量已达260多万吨。进入二十一世纪以来，随着世界人口增长，能源危机，资源枯竭，可以由大自然产生的纤维素纤维倍受关注。由于传统的棉、麻天然纤维素纤维在发展规模方面有一定局限，如棉花的“与粮争地”的问题，人们把视线越来越多的集中在了新型天然、再生纤维素纤维的开发和利用上。我国竹类资源丰富，竹子是一种速生植物，栽培成活后2年～3年即可连续砍伐使用，竹材产量高。竹子是森
[1]林资源的重要组成部分,全球现有竹子75个属1250种,我国占其中44个属300多种。竹林面积为
2[2]421万hm，占全国森林面积的2.8%。 竹为单子叶被子植物，禾本科，竹亚科，系多年生植物，盛产于热带、亚热带、温带地区。竹子品种众多，材质坚硬，用途十分广泛。与木材相比，具有强
[3]度高、韧性好、硬度大的特点，是结构材和纤维材的理想原料。竹子主要分布在四川、浙江、福
建、江西等地。竹子中含有40％～50%的天然纤维素，其纤维长度介于针叶木与阔叶木之间。充分利用好这种纤维素纤维原材料。不仅可以缓解对天然纤维素纤维需求，而且为竹子的合理利用开辟了一条新途径。而竹子的再生能力强，成材期短，生长迅速，具有一次造林永久利用的特点。竹纤维作为一种新型的纤维用料，正值方兴未艾。
一、竹纤维的特性
竹纤维是一种天然环保型绿色纤维。竹纤维具有优良的品质： 1.竹纤维单位细度细，白度好，染色后色泽儒雅，鲜艳真实，光泽亮丽，丰满挺刮，飘逸大方，具有一种天然朴实的高雅质感；韧性及耐磨性强，有独特的回弹性；较强的纵向和横向强度，且稳定均一，悬垂性佳；柔软滑爽不扎身，比棉还软，有着特有的丝绒感。2. 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，可以瞬间吸收并蒸发大量的水分；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，被美誉为“会呼吸的纤维”。用它制成的纺织品被称为“人的第二肌肤”。3. 舒适性：服装的舒适性取决于三个主要感观因素：即热舒适、触觉舒适和压力舒适。竹纤维吸湿性强，透气性好，因此符合热舒适的特点。我们根据不同季节的需要，采用不同工艺，使竹纤维产品产生冬暖夏凉的触感。同时竹纤维产品亲肤性优良，触感柔软，肤感舒爽。竹纤维制品蓬松轻盈，润滑而细腻，柔软而轻爽，具有棉一样的柔软感，丝绸一样的滑爽感，柔软贴身、亲和肌肤，悬垂性好，给人一种零压力的舒适度。夏天使用竹纤维制品，人体会感到凉爽无比，而在冬春季节使用既蓬松保暖，又能排除体内多余的热气和水份，不上火，不发燥。 竹纤维因特有的优良特性被称为“会呼吸的生态纤维”。
竹纤维具有的特殊性能：1.抗菌性：竹纤维中含有一种名为“竹琨”的抗菌物质，具有天然抗菌、防螨、防臭的药物特性，竹沥有广泛的抗维生物功能，竹纤维中的叶绿素和叶绿素铜钠具有较好的除臭作用。经高科技工艺制做的竹纤维织品可有效地抑制细菌生长，清洁人体周围空气，预防传染病。其抑菌功能经反复洗涤后也不会衰减。经全球最大的检验、测定和认证机构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，而在竹纤维面料上24小时后则被杀死95%左右。2.保健性：《本草纲目》中有24处阐述了竹子的不同药用功能和方剂，民间药方更达近千种。竹含有丰富的果胶、竹蜜、酪氨酸、维生素E以及SE、GE等多种防癌抗衰老功能的微量元素。“竹元素”中的抗氧化化合物能有效的清除体内的自由基，具有抗衰老的生物功效；酯类过氧化合物能阻断强致癌物质N-亚硝酸氨化合物，显著提高机体免疫能力；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，疏通经络改善睡眠质量；竹纤维不带自由电荷，抗静电，止瘙痒。3、抗紫外线性：竹纤维的紫外线穿透率为0.6%，是棉的41.6倍。
二、竹纤维是名副其实的绿色纤维
所谓环保绿色产品，是指在产品的生命周期全过程中，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。例如，服装产品从它的纤维原料生产→原料的加工→纺织面料形成→服装生产加工→穿着消费→废弃回收处理（再生或降解），这样一个全过程任何一个环节都要保持环保性。竹纤维称得上是真正的环保绿色产品。竹子大多生长在山清水秀的自然中，极少受到农药和有害物质的污染，在原料提取和生产制造过程中采用物理方式，无任何化学成分，无污染，因而竹纤维具有无毒、无害、无污染等特点。竹纤维是一种可降解的纤维，并在泥土中能完全分解，对周围环境不造成损害，是一种真正意义上的天然环保型、功能性绿色纤维。
二、竹纤维的生产技术
竹纤维的制造方式： 一种将竹材通过物理机械方法直接制得天然竹纤维，另一种采用化学方法将竹材制成竹浆粕，将浆粕溶解制成竹浆溶液，然后通过湿法纺丝制得竹浆纤维。
㈠、 天然竹纤维——竹原纤维
竹原纤维对其原料有非常高的要求，通常3～4年生的毛竹、苦竹、慈竹、黄竹等新竹是生产竹原纤维的比较理想的原材料。竹原纤维与亚麻纤维成分相近，目前竹原纤维的生产技术都是借鉴亚麻纤维的生产而发展的，它是采用独特的工艺从竹子中直接分离出来的。一般是根据纺织采用的纺纱系统的不同，将天然的竹材锯成生产上所需要的长度，采用机械、物理的方法去除竹子中的木质素、多戊糖、竹粉、果胶等杂质，从竹材中直接提取出的[5]。生产工艺：竹原纤维的生产工艺分前期处理工序，分解工序，成型工序和后处理工序四部分组成。具体步骤为[1-2，6]：选料→截断→制竹片→浸泡→蒸煮软化→水洗→分丝→再蒸煮→分丝→还原→脱水→软化→干燥→梳纤→筛选→检验→打包。
㈡ 、再生竹纤维
再生竹纤维的制备方法主要有粘胶法和溶剂法。目前国内生产的再生竹纤维主要以粘胶法为主，而溶剂法还未见工业化生产报道。竹粘胶纤维的生产工艺：①、制浆工艺流程：风干竹片→水预水解→硫酸盐蒸煮→疏解→筛选→氯化→碱处理→第一次漂白→第二次漂白→酸处理→除砂→抄浆→烘干→竹浆粕成品。②、纺丝工艺流程：竹浆粕→切粕→制胶（碱、二硫化碳处理，使其溶解于氢氧化钠溶液中）→头道过滤→二道过滤→脱泡→计量→纺丝→塑化→切断→水洗→上油→干燥→成品。
三、竹纤维的发展前景
竹纤维产品以其高科技含量，及其柔滑软暖、凉爽舒适、抑菌抗菌、绿色环保、天然保健的独特品质牢握市场脉搏，独树一帜。在我国这样一个石油资源相对缺乏的能耗大国，更有必要发展纤维素纤维。竹纤维织物的天然抗菌、抑菌、抗紫外线作用在经多次反复洗涤、日晒后，仍能保证其原有的特点，这是因为竹纤维在生产过程中，通过采用高科技生产技术，使得形成这些特征的成分不被破坏。所以其抗菌作用明显优于其他产品。更不同于其它在后处理中加入抗菌剂、抗紫外线剂等整理剂的织物，所以它不会对人体皮肤造成任何过敏性不良反应，反而对人体皮肤具有保健作用和杀菌效果，是真正的亲肤保健产品，应用领域宽广。竹纤维面料在床上用品的应用，给广大消费者带来一个健康、舒适、凉爽的夏季。竹纤维面料也被业内人士誉为“二十一世纪最具有发展前景的健康面料”。
竹纤维虽然有诸多优点，但也有它的弱点。在加工工艺上，用传统的粘胶法生产竹纤维，技术较成熟，但存在如下三方面的问题①工序多，生产周期长，②产品质量如机械性能、干湿模量、吸水性、溶胀性，延伸性和手感等较差，不如棉纤维，③生产过程有硫化物、氨、锌盐等副产物排出，严重污染环境。例如，生产1t纤维，C2S的消耗量为0．3～0.4t，大约产生2t的废气产物和大量的废水，其中随废水和废气排出的损失率占33%；生成H2s的损失率占25%，实际回收率仅为42%。随着科学技术的发展和人类环境保护意识的增强，世界各国的科学家都在努力探索寻求一条能够用溶剂直接溶解纤维素的方法来生产纤维素纤维，以减少环境的污染但又不缺乏纤维素纤维的特征。发展以竹子为原料的Lyocell纤维更符合我国的可持续发展战略。对于它的生产，我们可借鉴粘胶法生产的那样，采取部分设备进口的方法，实现它的工业化生产。而天然竹纤维的制取主要有两个难点：一是竹子单纤维太短，无法纺纱；二是纤维中的木质素含量很高，难以除去。常规的化学脱胶方法工
艺流程长，周期长，需消耗大量的能量，且设备腐蚀较严重，对环境污染极为严重，加工出的纤维质量不够稳定。而生物脱胶法也有相当大的难度，由竹材自身结构紧密，密度很大，而且细胞组织中又有大量空气存在，浸渍液很难浸透，势必延长脱胶时间，且竹子本身具有多种抑菌物质，菌种的选择也有较困难，因此有待于进一步的研究和探索。在织造过程中，由于竹纤维易吸湿、湿伸长
[39]大以及塑性变形大的特点,极易脆断。成衣制造中100％的竹纤维还设有很好地解决缩水性问题，
[40]手感与悬垂性也有待改善。纤维鉴别和检测技术相对滞后，目前仍然找不到行之有效的方法区分
出竹纤维和麻类纤维，因此，市场上不乏有以麻代竹的现象。如何克服以上的不足，进一步推进竹纤维的产业化，将是今后研究的重点。
参考文献：
[1] ]黄知清等：竹及其纤维的研究开发状况和发展前景，广西化纤通讯,2003(2)
[2] 傅佳佳 郁崇文：竹纤维的性质及其发展现状 （东华大学纺织学院，上海，200051）
[3] 王雪华等：竹原纤维利用中存在的问题与对策，四川丝绸，2005(4)
[4] 邹朝霞，张永刚.几种新型纤维及我国纤维发展的方向[J].山东纺织经济，2006，（4）：74-76.
[5] 江厚有，郑书华，赵建芬等.竹材粘胶纤维及其生产工艺[P].中国专利：CN1399011A，2003-02-26.
The characteristics of bamboo fiber and its
production technology
Hu Yan
Nanjing Chemical Fiber Company Limited, Chief Engineer
Office
Cellulose fiber, as the first man-made fiber, has more than one hundred years of history. Nowadays cellulose fiber production has reached more than 260 million tons. Entering the twenty-first century, with the world population growing, energy crisis, resource depletion, cellulose fiber that can be generated from natural environment has drawn greater attention. Due to the limitation in development scale of traditional natural cellulose fibers produced from cotton and flax, such as “cotton fighting for the land against food crops" issue, people focus their attention more and more on the development and exploitation of a new type of natural, renewable cellulose fiber. China's bamboo resources are abundant. Bamboo is a fast-growing and high-yield plant. Two or three years after planting, it can be continuously logged for use. Bamboo is an important component of the forest resources. Globally there are 75 genus and 1250 species bamboo existing. China accounts for 44 genus and more than 300 species of
them[1]. China‟s bamboo forests covers 4.21 million hm2, accounting for
2.8% of total domestic forest area [2]. Bamboo belongs to the category of Monocotyledons and angiosperm. It is of the Gramineae, bambusoideae, and a kind of perennial plant. It is mostly grown in tropical, subtropical and
temperate regions. Bamboo has various species and is a very hard material, can be used in a wide range of areas. Compared with wood, bamboo is of high strength, toughness, and hardness and so on. It is the ideal raw material for producing structural material and fiber timber[3]. Bamboos are mainly distributed in Sichuan, Zhejiang, Fujian, Jiangxi and other places. Bamboo contains 40% ~ 50% of the natural cellulose, the fiber length is between coniferous and broad-leaved wood. To make full use of this cellulose fiber raw material, can not only ease the demand on natural cellulose fibers, but also provide a new way for the rational utilization of bamboo.
Bamboo has strong regeneration ability, short mature period and rapid growing speed. It has the characteristics of “ Once gorwn, permanent use”. Bamboo fiber as a new type of fiber material, has a promising future.
I、 The characteristics of bamboo fiber
Bamboo fiber is a natural green environmentally-friendly fiber. Bamboo fiber has excellent quality:
1. Bamboo fiber has very high degree of fineness and whiteness. After dyeing, the color turns out to be a elegant and bright one, with fine gloss and shape. Its texture brings a feeling of both elegance and natural beauty, with both tenacity and elasticity. The bamboo fiber has good horizontal and vertical strength, with good stability and drapability. It is soft and smooth, even softer than cotton, and has a unique feeling of velvet.
竹纤维生产工艺特点
竹纤维是继大豆蛋白纤维之后又一种由我国自主研发并投人生产的纺织材料，由于竹纤维的特殊结构，天然截面的高度中空，又被称为“会呼吸的纤维”竹纤维按加工方法的不同可分为原生竹纤维和再生竹纤维。再生竹纤维在原料的提取和生产制造过程中全部实施环保生产，并能够完全降解，是无污染的环保纤维。再生竹纤维产品细度、白度与普通粘胶纤维接近，强力较好，韧性、耐磨性较高，手感柔和光滑，可纺性能优良，并克服了原生竹纤维刚性大、硬挺的缺点。 Tencel纤维是一种已广泛应用的环保型再生纤维素纤维，纤维性能优良，吸湿性好，光泽优良，有良好的染色性能和生物可降解性能，与其他纤维混纺可明显提高混纺纱强度、改善条干均匀度。为了适应纺织品环保、保健的发展趋势，我们利用再生竹纤维与Tencel纤维开发出了竹／Tencel 50／50 14. tex混纺纱，混纺纱综合了两种纤维的性能特点，风格独特。来源： 1 原料性能
再生竹纤维和Tencel纤维的主要物理指标测试结果如表1。
2 纺纱工艺流程
A002D型抓棉机→A006B型混棉机→A036C型豪猪式开棉机→A092型双棉箱给棉机→A076B型成卷机→A186型梳棉机→FA302型并条机(两道)→A456 G型粗纱机→FA506型 细纱机→日本村田PC21型络筒机→(成包)
3 各工序主要工艺
3.1 开清棉
由于再生竹纤维和Tencel纤维的长度、整齐度好，且性能相近，为了减少开清棉过度打击而形成棉结，采取人工混棉排包，纺纱前在纤维上喷洒0.9％～
1.2％防静电剂和适量的防滑剂，以增加纤维柔软性和抱合力，达到纺纱要求。两种纤维刚性较小、易扭结，过多打击容易损伤纤维，并形成丝束、棉结。因此，打击速度不能太高，采取“多梳少打、多收少落”的工艺原则。抓包机要少抓、勤抓；A036C型豪猪式开棉机采用梳针打手自由式打击；给棉罗拉与打手隔距适当放大，减少打击纤维次数。棉卷采用轻定量，以达到充分开松。
开清棉工艺配置如下：抓棉机速度690 r／min，A006B型机打手速度430 r／min，A036C型机梳针打手速度为400 r／min，A092型机角钉帘速度为50 m／min，A076型机棉卷罗拉速度为11.5r／min，综合打手速度为800 r／min；A002D型机刀片伸出肋条的距离调整为2 mm～2.5 mm，A036C型机打手与给棉罗拉隔距调整为13 mm左右，打手与剥棉罗拉隔距调整为2.5 mm～3mm；棉卷定量为400 g／m，棉卷长度31.4 m，伸长率为1.41％，重量不匀率控制在1.3％以下。
3.2 梳棉工序
由于再生竹纤维与Tencel纤维长度较长，细度小，因此，梳棉分梳元件速度的配置要在充分梳理的基础上减少对纤维的损伤，减少短绒的增加，以防止形成棉结。对锡林、刺辊、道夫三者速度的配置应以纤维顺利转移为目的。因此，梳棉采用“低速度、中隔距、快转移、少落棉、小张力”的工艺原则。适当增加锡林刺辊线速比，增强纤维由刺辊向锡林转移的能力，避免对纤维的反复打击梳理，减少纤维损伤，能使生条中短绒率降低，改善条干。适当提高除尘刀位置和增大除尘刀的安装角度，选用低盖板速度，能减少落棉及盖板花。
梳棉工艺配置如下：生条定量17.5 g／5 m，锡林速度360 r／min，刺辊速【竹纤维加工机器】
度850 r／min，盖板速度175 mm／min，道夫速度为17 r／min，锡林～盖板间隔距调整为0.30 mm、0.30 mm、0.25 mm、0.25mm、0．30 mm，给棉板～刺辊间隔距为0.28 mm，锡林与道夫间隔距为0.18 mm。生条萨氏条干控制在15.2％，乌斯特条干CV控制在4.2％左右，生条棉结为2粒／g～3粒／g。
3.3 并条工序
并条工艺对成纱条于起着关键性的影响，特别是牵伸倍数及其分配、罗拉隔距的大小直接影响着熟条的条干和棉结。并条采用“重加压、中定量、大隔距、低速度、顺牵伸”的工艺原则。由于竹／Tencel纤维长度较长，故罗拉隔距需适当放大，采用头道小、二道大的顺牵伸工艺，以提高纤维伸直平行度，降低纤维移距偏差。适当增大压力，保证足够的握持力与牵伸力相适应，确保纤维在牵伸过程中稳定运行，提高条干水平。喇叭口径适当偏小，可约束条子，提高熟条条干水平。适当降低车速，避免纤维缠绕罗拉和胶辊。
并条主要工艺参数如表2 。
3.4 粗纱工序【竹纤维加工机器】
粗纱工序以进一步提高纤维伸直平行分离度、改善条干、控制伸长率为主。采用“重加压、大隔距、低速度、轻定量、小张力、中捻度”的工艺原则。发挥主牵伸区的主导作用，有利于控制浮游纤维，将后区隔距适当缩小，可保证纤维在后区充分伸直，并减少纤维损伤。因为纤维间抱合力较小，粗纱在细纱上易产生意外伸长，所以粗纱定长不宜过大。适当降低锭速，以稳定粗纱张力，提高纤维伸直平行度。因Tencel纤维卷曲不稳定．在选择捻系数时应比同号数的涤棉纱偏大选择。车间温度控制在28℃～29℃，相对湿度控制在55％～60％之间，以减轻静电的不良影响。
粗纱主要工艺参数如下：定量4.3 g／10 m，捻系数84，后区牵伸1.25倍，罗拉隔距26 mm×32mm，前罗拉速度204 r／min，锭速620 r／min，轴向卷绕密度3.375圈／cm。粗纱萨氏条干18.7％，乌斯特条干CV 4.1％，伸长率1.30％。
3.5 细纱工序
细纱采用“低速度、中捻度、大隔距、重加压”的工艺原则。细纱捻度应适当偏大控制，以保持须条问的紧密度，增加纤维间的抱合力，提高成纱质量。选用较小的后区牵伸倍数和较大的前区罗拉隔距，防止纤维扩散，改善成纱均匀度，提高成纱强力和降低单纱强力CV值。通过重加压以稳定牵伸。细纱配置低硬度不处理胶辊、内外花纹胶圈、气圈控制环、亚光钢领及镀铬钢丝圈，钢领型号为PG1／2-4251，钢丝圈采用7506型。细纱主要工艺参数如下：罗拉隔距18 mm×32 mm，总牵伸倍数29倍，后区牵伸倍数1.36倍，钳口隔距2.6 mm，罗拉加压18 daN／双锭×10 daN／双锭×12 daN／双锭，捻系数385，锭速12 850 r／min。
3.6 络筒工序
再生竹纤维、Tenee]纤维表面光滑，比电阻大，成纱毛羽多而长，强力CV大，因此，络纱张力和络纱速度不宜过高。采用“低速度、轻张力、小伸长、保弹力”的工艺原则。络纱速度为1000 m／min，卷绕密度0.425g/cm3。 4 成纱质量
竹／Tencel 50／50 14.7 tex混纺纱成纱质量指标为：重量CV 0.65％，重量偏差+0.8％，单强CV10．8％，条干CV 14.7％，细节57个／km．粗节32个／km，棉结54个／km，捻度不匀率1.51％，捻度92捻/10 cm。
竹纤维面料的生产加工工艺浅谈
1、竹纤维织物的性能
竹纤维是利用我国广泛生产的竹子为原料，经特殊的高科技工艺处理制取得再生纤维素纤维。由于竹子在生长的过程中，没有任何的污染源，完全来自于自然，并且竹纤维是可以降解的，降解后对环境没有任何污染，又可以完全的回归自然，故该纤维被称为环保纤维。竹纤维横截面形状与粘胶相近，但是与之不同的是截面内呈多孔状，因此竹纤维吸放湿性能极好。竹纤维具有优良的着色性，色彩鲜艳，悬垂性好，回弹性和耐磨性比粘胶好。竹纤维最大的特性是具有任何纤维所不具有的天然抗菌性能。经过监测，竹纤维对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、巨大芽孢杆菌等菌类具有抗菌功能，24小时抗菌率达到73%。竹纤维可与棉、天丝、涤纶、腈纶等天然纤维和化学纤维混纺，也可纯纺。适合制作家纺类（如巾被类、床上用品等）、针织类（如T恤、内衣、袜子等）、衬衣面料、休闲面料等。
2、竹纤维织物的染整工艺流程
竹纤维/棉织物工艺流程
坯布翻缝→烧毛→退浆→煮练→漂白→染色→柔软→拉幅→预缩 竹纤维/涤织物工艺流程
坯布翻缝→烧毛→退浆→氧漂→定型→染色→柔软→拉幅→预缩
3、竹纤维织物的染整工艺特点
(1)竹纤维同其他人造纤维素纤维一样，不耐强碱，生产过程中一般采用酶退浆。当与棉混纺时，棉籽壳去除不净，织物毛效低。我们采
取冷轧堆工艺进行煮练后氧漂，效果极佳，基本满足了染色半成品的毛效要求。
(2)竹纤维染色工艺一般采用全棉工艺，由于竹纤维遇水后溶涨，轧染生产难度比较大。
(3)竹纤维染色所需染化料以活性染料、士林染料为主，不仅牢度好而且色泽鲜艳。
(4)竹纤维织物具有吸湿排汗功能，后整体要选择亲水性柔软剂。
(5)竹纤维织物生产时缩水率比较大，加工过程中要尽量降低张力，以保证缩水率。
1、选料：将采购的竹材按当年生、隔年生分类。(两年以上的竹及非新鲜的竹也能使用，但加工工艺有所不同)
2、截断：按选材分类，分别进行截断。
3、分片：按照竹黄、竹青将竹材分片。(竹黄须分二次)
4、第一道软化：将竹青、竹黄分别放在软化液中加热蒸煮(软化液必须将竹片完全淹没)。其中竹青加热至A温度蒸煮一小时，竹黄加热至B温度蒸煮40分钟。
5、分丝：将蒸煮后的竹青、竹黄用分丝机分别进行分丝。同时按长短不同捆成小把。
6、第二道软化：将分丝后的竹青放在2号软化液中加热一定温度下蒸煮40分钟。
7、漂洗：将捆成小把的竹纤维放在漂洗溶液中进行洗涤，然后用清水洗去漂洗溶液即可。
8、漂白：将漂洗后的竹纤维放入漂白液适量，使PH保持在9-ll之间漂白20-30分钟。
9、清洗：将漂白后的竹纤维放在工业洗衣机进行清洗、甩干。
10、晾干：漂白清洗后的竹纤维在室外晾干，使其湿度控制在20％以下的水分。
11、梳理：晾干后的竹纤维抖松均匀放入梳理机梳理。
12、整理包装：将不同长短的竹纤维整齐码放，进行分类打包，每包25公斤。(包装要求：内层为塑料袋、外层为彩色塑料布包裹，用打包带横坚捆扎。必须防水、防散、防破损)
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