竹纤维加工技术的研究进展

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1、竹纤维加工技术的研究进展张蔚1,2，姚文斌2※，李文彬1（1．北京林业大学工学院，北京100083；2．浙江林学院工程学院，临安311300）摘要：竹纤维作为一种新型天然纤维，是当前竹材加工、新材料、纺织领域研究的热点之一，竹纤维的新产品受到社会的广泛关注，但目前竹纤维制备技术还不能满足工业化的使用要求。中国是世界上竹类资源最丰富的国家，采用竹子为原料，寻求高效的生产工艺技术装备，实现高附加值的竹纤维产品的生产，乃当前迫切需要攻克的生产技术难题。该文在介绍竹纤维应用研究背景的基础上，阐述了目前竹纤维机械制备方法和原理，分析了加工技术中存在的问题，并提出了

2、相应的解决对策。探讨了竹纤维研究和竹纤维加工技术的发展前景。关键词：竹子，天然纤维，解纤机理，竹纤维加工设备中图分类号：S785文献标识码：A文章编号：1002-6819(2008)-10-0308-05张蔚，姚文斌，李文彬.竹纤维加工技术的研究进展[J].农业工程学报，2008，24(10)：308－312.ZhangWei,YaoWenbin,LiWenbin.Researchanddevelopmentoftechnologyforprocessingbamboofiber[J].TransactionsoftheCSAE,2008,24(10)：

3、308－312.(inChinesewithEnglishabstract)等人造材料，不仅可节约有限的石油资源，而且可再生循环利用。2003年以来，国内一些院校与日本多家公司合作开发出车用天然竹纤维非织造材料和复合材料，试生产的产品有：轿车的门内板（如图1）、行李厢、顶棚、座椅背板，以及卡/客车的车厢内衬板、门板、顶棚、座椅背板等。2004年还开发出天然竹纤维隔热/音和阻尼材料，在2005年日本爱知博览会上受到极大关注。将来，用天然竹纤维的热塑性或热固性模压件（如车门板等）可望成为轿车的标准配置，作为一种新的加工技术——天然竹纤维+聚丙烯注射模压技术将

4、成为今后的发展趋势[7]。0引言天然竹纤维是以竹子原料经机械、物理方法提取而成。在加工过程中，不破坏竹材的纤维束结构，只去除纤维束外的植物组织。竹子单纤维长度较小，一般在2mm左右[1]，多用于造纸制浆。通常，竹纤维以纤维束形式应用，其纵向由多根单纤维粘结组成，形状与大麻、黄麻、亚麻等相近。近20年来，竹材的工业化利用得到了快速发展，竹业已成为中国林业发展的一个新的经济增长点[2,3]，特别是天然竹纤维的开发和应用是近年来相关企业关注的焦点，也是科技研究的热点问题。随着全球性气候的恶化，木材资源的减少，迫切需要寻求替代木纤维及化纤等资源的新材料，竹纤维原

5、料来源于天然可再生资源，产品使用后可生物降解，符合环保要求，竹纤维被认为是替代这些纤维的理想材料[4-9]。1竹纤维的研究背景竹纤维的应用领域比较广，近年来国内外相关研究逐年增加，尤其在非织造材料、复合材料中的应用研究日益广泛，可纺竹纤维是目前研究的热点和难点[4-6]。与其它植物相比，竹子对二氧化碳的吸收能力强，具有减缓“温室效应”的作用；竹纤维替代化纤和塑料图1用竹纤维制成的轿车门内板Fig.1Doorlinerofsalooncarmakingbybamboofiber用竹纤维作增强相的复合材料的研究报道相对较多[10-12]，日本同志社大学Tok

6、oro[13]利用天然竹纤维开发可降解的新型塑料，探讨了其机械性能。叶颖薇等[14]对以竹纤维增强水泥复合材料的研究发现竹纤维的添加可以使复合材料具有有机材料和无机材料的复合性质，李亚滨等[15]通过在PCL树脂中添加适量的竹纤维提高了复合材料的拉伸强度和拉伸模量。用竹纤维作增强相的复合材料是目前材料领域研究的热点问题之一。天然竹纤维横截面的高度“中空”的结构决定了其具有优良的吸水和导湿性[16]，竹纤维中含有天然的抗菌、收稿日期：2007-07-31修订日期：2008-07-07基金项目：浙江省科技厅重大项目（2007C12066）；浙江省重点项目（2

7、006C22057）；浙江自然科学基金项目（Y305328）作者简介：张蔚（1965－），女，新疆乌鲁木齐人，副教授，博士生，研究方向：竹材加工与利用，林业机械自动化与智能化。临安浙江林学院工程学院，311300。Email：zhangweix0025@sina.com※通讯作者：姚文斌（1962－），男，四川新津人，教授，主要从事林业工程的教学和研究。临安浙江林学院工程学院，311300。Email：wenbin925@sina.com第10期张蔚等：竹纤维加工技术的研究进展309除臭等成分，特别适合用于纺织用品的开发。日本研究人员的实验证实了竹沥有广

8、泛的抗微生物功能，竹纤维日用品24h抗菌率可以达到71%，竹纤维中的叶绿素和叶绿