中国竹资源世界第一:竹纤维环保应用前景广阔,可持续利用优势明显
中国存在竹类植物39个属,数目达500多种,在面积方面、蓄积量方面、竹制品产量方面以及出口额方面,均处于世界首位,竹林面积占据世界总面积达到1/3,是世界上竹类资源称得上极为丰富的国家,还是利用竹资源历史有着悠远时长的国家,向来拥有“竹子王国”这样的赞誉 。
竹子的生长期是短暂的,只需两到三年便能够成材,并且是一次种植后可长期经营,竹子在一个夜晚的时间里能够长高3英尺,它具备快速生长以及更新的能力,它能够替代棉花、木材等资源,达成可持续利用 。
由竹纤维制成的产品,能够在土壤里自然降解,分解以后对于环境不会有任何污染,它是一种天然的纺织原料,还是绿色的,并且属于那种环保型的,在纺织行业之中有着广阔的应用前景。
竹子的化学成分里,主要是纤维素,还有半纤维素以及木质素,这三者共同属于高聚糖,它们的总量在纤维干质量中所占比例超过90%,其次是蛋白质,还有脂肪、果胶、单宁、色素、灰分等,非常特别的是,竹子当中含有一种名为竹醌的物质,这种物质具有抗菌除螨的特性。
竹纤维的主要构成物质是纤维素,纤维素的分子式是(C6H10O5)n,聚合度处在一般在1000000左右的范围,其分子结构式能够用下式予以表示:
2.竹纤维分类
具有竹浆纤维的原料被界定为竹子,它属于竹纤维范畴之内的某一类,然而却又和传统意义上的竹原纤维存在差异。竹纤维总共划分成两类,其中一类是竹原纤维,另有一类是化学竹纤维,其中化学竹纤维包含竹浆纤维以及竹炭纤维这两种。
采用物理与化学相结合方法由竹子直接提取出的纤维是竹原纤维,接着纺丝织布成衣,它属于天然纤维。制取过程是这样的:先把竹材制成竹片,再对竹片进行蒸煮,之后将其压碎分解开,利用生物酶做脱胶处理,接着梳理纤维得到纺织用纤维。虽说竹原纤维性能优越,并且比竹浆纤维的制备流程简单,然而工艺要求高,生产难度大,很难实现量产。
将竹子粉碎,从中提取纤维素从而做成浆粕的竹浆纤维,是把这浆粕通过化学方法溶解成粘胶状竹浆后,再经湿法纺丝制成的纤维,它属于化学纤维范畴,与常见的粘胶纤维、莫代尔纤维制备工艺相似,都属于再生纤维素纤维。
竹浆纤维,总体而言成本更低,有着良好的吸湿性,还有良好的透气性,被称作“会呼吸的纤维”,用其制成的衣物,穿着起来很舒适,它具备较好的可纺性,加工起来比较方便,并且具有抗菌除螨的特性。所以受到人们的青睐,当下市场上,家纺类产品中所宣传的竹纤维,基本上都是竹浆纤维。
竹炭纤维是这样产生的,选用纳米级竹炭微粉,这种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,一般其粒径不超过3μm,用于纺制竹炭涤纶的竹炭微粉一般为0.5μm以下,之后经过特殊工艺,该工艺是以水为介质,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悬浮液,加入粘胶纺丝液中,再经近似常规纺丝工艺纺织出纤维产品 。随后,运用纺前注射技术,让其均匀地分散于粘胶溶液之中,接着,经过湿法纺丝,从而制得粘胶竹炭纤维。
当下正在开展开发研制工作的,存在如下一些纤维品种:竹炭粘胶纤维、竹炭涤纶、竹炭锦纶、竹炭磁性纤维等。竹炭粘胶纤维的制取方式为,具体是在纺丝的进程当中,加入纳米级尺寸的竹炭粉乳浆,之后借助溶液纺丝法来予以制备;然而竹炭涤纶、竹炭锦纶的生产流程则是,于切片里面加入事先制作完成的竹炭母粒,接着通过熔融纺丝法来开展纺丝作业。竹炭微粒通常会选用粘胶作为基材,这是由于,同合成纤维树脂切片相比较,纤维素所具备的透气性要高出许多,所以它适宜用于开发新一代的功能纤维。
3.生产工艺
竹浆纤维,其制备方法,和普通粘胶纤维相类似,并且能用新溶剂纺丝法来进行生产 。
广泛被采用于生产竹浆纤维的制备工艺是粘胶纺丝法,其流程具体是先用硫酸盐蒸煮并采用多段漂白工艺来制备竹浆纤维浆粕,接着用碱以及二硫化碳对浆粕进行处理,让其在氢氧化钠溶液中溶解从而制成粘胶溶液,最后运用湿喷还有湿纺工艺纺丝进而制成竹浆纤维。
4.竹浆纤维性能特点
因为它有着特别的结构,还有制备工艺,竹浆纤维具备保湿透气的那种性能,具备抗菌的性能,具备抗紫外线作用这样的优异性能 。
(1)吸湿性、透气性能好
竹浆纤维,属于再生纤维素纤维,它的结构,呈现多孔隙网状样子,并且有着较多亲水性基团,具备良好吸湿性之特点,于标准状态下,其回潮率是13%,吸湿速率在各纤维里面排首位 。
所以,竹浆纤维纺织品能让人觉得格外凉爽惬意,在冬春时节使用,不仅蓬松舒畅,还能够排出多余的热气跟水分,它被称作是“会呼吸”的生态产品。
(2)良好的抗菌性能
因为竹子当中有具备抗菌除螨特性的竹醌因子,所以竹纤维拥有天然抗菌性,另外,竹纤维不会给皮肤造成过敏性反应。
(3)具有除臭作用
竹浆纤维具备天然的防臭性能,这主要是源于,纤维之中含有叶绿素以及叶绿铜钠等防臭物质,这些物质能够借助吸附臭味以及氧化分解的途径,来达成去除臭味的效果 。
除此之外 ,竹浆纤维有着排汗速度尽快的特性 ,这使得微生物的生存环境变得很差 ,进而也能够达成除臭这样的一种效果 。
(4)具有防紫外线作用
竹浆纤维中含有一种东西叫叶绿素铜纳,它是属于安全的,同时也是优良的紫外线吸收剂,它能够很有效的去阻挡紫外线,对人体带来的辐射。
(5)优异的染色性能和上染率
竹浆纤维有着多孔隙这一网状的复杂结构,并且此结构下结晶度处于低值情况 ,而活性染料能够以快速的状态吸附至竹浆纤维之上,其初染率呈现出较高的数值 ,染色所需的时间比较短 。
存在于活性染料与竹浆纤维彼此之间的,是以氢键以及范德华力的形式,进而形成多层物理吸附的情况,其呈现出的上染率是比较高的。
(6)机械性能
5.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。
(1)针织面料
竹浆纤维所制造的,针织材质的面料,具备透气的特性,有着吸湿的功能,拥有抑菌的长处,存在除臭的优点,所以极其适宜当作内衣,当作袜子,贴身来穿着。
(2)巾类纺织品
拥有吸湿快干、柔软舒适特性的竹浆纤维巾类产品,市场上相关产品主要涵盖浴巾、毛巾、方巾等,常把棉纱线用作地纱与纬纱,将竹浆纤维纱线当作毛圈来织成 。
(3)床上用品
竹浆纤维床上用品,主要涵盖床品套件以及被毯产品,竹浆纤维能够和其他纺织材料进行混纺,竹浆纤维跟亚麻混纺,能够优化床品的干爽透气性,与羊毛混纺,会让产品更为柔软保暖,与蚕丝混纺,可以增添织物的高贵气质。
(4)卫生用品
竹浆纤维制品存在着多孔的特性,具备透气的性能,拥有抑菌的性能,对于有害细菌有着相当不错的抑菌效果,所以能够在诸如卫生巾、口罩、护垫等卫生材料当中得到广泛的应用。
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