紡織詞典——竹炭纖維

　　竹炭纖維是取毛竹為原料，采用了純氧高溫及氮氣阻隔延時的煅燒新工藝和新技術，使得竹炭天生具有的微孔更細化和蜂窩化，然后再與具有蜂窩狀微孔結構趨勢的聚酯改性切片熔融紡絲而制成的。這種獨特的纖維結構設計，能使竹炭所具有的功能100%的發揮出來。在國際上被譽為“二十一世紀環保新衛士”。
　　簡介
　　竹炭纖維（BambooCharcoalFiber）
　　竹炭素有“黑鉆石”的美譽，在國際上被譽為“二十一世紀環保新衛士”。是取毛竹為原料，采用了純氧高溫及氮氣阻隔延時的煅燒新工藝和新技術，使得竹炭天生具有的微孔更細化和蜂窩化，然后再與具有蜂窩狀微孔結構趨勢的聚酯改性切片熔融紡絲而制成的。該纖維最大的與眾不同之處，就是每一根竹炭纖維都呈內外貫穿的蜂窩狀微孔結構。這種獨特的纖維結構設計，能使竹炭所具有的功能100%的發揮出來。這款集多功能于一身竹炭纖維的誕生，是紡織多功能原料一次革命性的創新。
　　生產
　　竹炭是竹材資源開發的又一個全新的具有卓越性能的環保材料。將竹子經過800度高溫干燥炭化工藝處理后，形成竹炭。竹炭具有很強的吸附分解能力，能吸濕干燥、消臭抗菌并具有負離子穿透等性能。竹炭纖維則是運用納米技術，先將竹炭微粉化，再將納米級竹炭微粉經過高科技工藝加工，然后采用傳統的化纖制備工藝流程，即可紡絲成型，制備出合格的竹炭纖維。
　　原料
　　竹炭是竹材熱解得到的主要產品,在熱解過程中還能夠得到大量的副產品——竹醋液,它是水溶性的液體混合物。
　　竹炭生產工藝我國燒制竹炭的方法主要有兩種,干餾熱解法和土窯直接燒制法　
　　(1)干餾熱解法:其設備主要是外熱式立式干餾釜,這種干餾釜在燒制竹炭時,既可使用預干至含水率為20%～25%的竹材,也可使用未經預干的竹材,但以使用經預干的竹材為佳。由于在燒制過程中基本不存在竹炭氧化問題,因此竹炭得率較高,一般為25%左右,高者可達35%,燒制周期一般在48～72小時。但精煉溫度提不高,影響竹炭密度;干餾釜容積小,竹炭產量低。浙江省有些廠家就采用這種立式干餾釜燒制竹炭。
　　(2)土窯燒制法:它是采用燃料(木材)直接加熱方式,即窯口由燃料燃燒產生的熱量上升到窯頂后,向窯內擴散,其中大部分熱氣流流動在上層,有小部分熱量向四周輻射,由上往下緩慢干燥并達到預炭化;燃燒窯內部分竹材使窯內溫度繼續升高,除去揮發性物質,此時窯內煙氣循環流動,各點熱量和溫度基本均勻,完成炭化和精煉階段,得到結構致密的竹炭。土窯燒制法通常有煙熏預干燥、干燥、預炭化、炭化、煅燒(精煉)、自然冷卻等階段。各個階段有不同的溫度,煙熏預干燥階段為60～100℃,干燥階段為100～150℃,預炭化階段為150～270℃,炭化階段為270～450℃,煅燒階段為450℃至1000℃左右.土窯燒炭的過程,各階段的溫度和炭化速度是通過操作者“眼觀鼻嗅”,一是觀察煙囪及窯門出煙口煙的變化;二是通過聞煙味來確定。土窯用的鮮毛竹,一般在室外放置一周左右,在放入窯中進行煙熏預干燥,大約要1周,而自然冷卻至窯口溫度50～60℃時也需要一周,出窯一般也要2天。所以從裝窯到出炭一般要25～30天,竹炭得率一般為20%左右。工藝合理,后期氧化燃燒的量少則得率超過20%,否則會低于20%,甚至更低(因空氣漏入或空氣量進入過大)。土窯造價便宜,精煉溫度高,竹炭密度大,但質量穩定性差,得率不高。浙江省遂昌、衢州等竹炭廠家都采用這種土窯燒制竹炭。
　　分類
　　燒制竹炭的竹材一般用當地老齡竹(5年以上)和竹材加工剩余物。由于經驗的積累和外銷渠道的暢通,竹炭的質量和產量逐年上升。僅浙江省不完全統計,1999年竹炭產量約4000t,2000年達5000t,預計2001年將突破萬t,出口創匯愈億元。2012年,竹炭每噸售價在5000～10000元,竹醋液每噸5000～7000元,燒制6～7t新竹材可熱解成1t竹炭和350～650kg竹醋液,每噸竹材可增值3～4倍。1.2.1　竹炭產品的分類,全國尚無統一的竹炭分類標準,生產上按精煉度,竹炭形狀和導電性分為3種。(1)按精煉度分　精煉度是日本木炭標準中用來測定木炭的炭化程度的一種方法,此項標準對指導生產與消費具有一定作用,常用精煉計來測定。它的原理是根據木炭電阻測定其炭化度,測定范圍是100～108Ω,其指數0～8稱為精煉度,109Ω以上的稱精煉度為9。炭化度越高,電阻值越小,精煉度值越小。(2)按竹炭形狀分　(3)按導電性能分　竹炭導電性常與竹炭的密度、精煉度、含水率、灰分含量等因素有關,導電性較好的竹炭要求密度較大,精煉度高,含灰分少,電阻值較小。生產中常用電導率儀來粗略判定竹炭的導電性。按電阻值大小可分高中低三等。
　　2竹炭的物理化學性質　
　　片炭含水率5%～8%,顆粒炭含水率14%～18%;　固定碳含量85%～88%;　灰分含量2%～4%;　比表面積300～600m2/g;　揮發分6%～8%;　干碳熱值30000～33000kJ/kg:　pH值8～9;　氣干密度0.800～1.320/cm3。
　　特點
　　1、柔滑軟暖，似“綾羅綢緞”：竹纖維具有單位細度細、手感柔軟；白度好、色彩亮麗；韌性及耐磨性強，有獨特的回彈性；有較強的縱向和橫向強度，且穩定均一，懸垂性佳；柔軟滑爽不扎身，比棉還軟，有著特有的絲絨感。
　　2、吸濕透氣，冬暖夏涼：竹炭纖維橫截面布滿了大大小小橢圓形的孔隙，可以瞬間吸收并蒸發大量的水分。天然橫截面的高度中空，使得業內專家稱竹炭纖維為“會呼吸”的纖維，還稱其為“纖維皇后”。竹炭纖維的吸濕性、放濕性、透氣性居各大紡織纖維之首。冬暖夏涼由竹炭纖維的中空特征決定，竹炭纖維紡織品夏秋季使用，使人感到特別的涼爽、透氣；冬春季使用蓬松舒適又能排除體內多余的熱氣和水份，不上火，不發燥。
　　3.抑菌抗菌，抗菌率94.5%：經全球最大的檢驗、測試和認證機構SGS檢測，同樣數量的細菌在顯微鏡下觀察，細菌在棉、木纖維制品中能夠大量繁衍，而細菌在竹炭竹纖維面料上經24小時后則減少94.5%。這一成果也為防“非典”提供了防護服的選擇，這是其它紡織原料不可比擬的。
　　4、綠色環保，抗紫外線：竹炭纖維是從原竹中提練出來的綠色環保材料，它具有竹子天然的防螨、防臭、防蟲和產生負離子特性。經中國科學院上海物理研究所檢測證明，竹炭纖維織物對200—400nm的紫外線透過率幾乎為零，而這一波長的紫外線對人體的傷害最大．
　　區別
　　竹炭纖維與竹原纖維、竹漿纖維有那些區別呢？竹原纖維是將天然的竹材鋸成生產上所需要的長度，然后通過機械、物理的方法去除竹子中的木質素、多戊糖、竹粉、果膠等雜質，從竹材中直接分離出來的纖維。其生產工藝與麻纖維相類似，是純粹的天然綠色環保型纖維。竹漿纖維則屬于化學纖維中的再生纖維素纖維，先將竹子制成適合紡絲的竹漿粕，然后經濕法紡絲獲得竹漿纖維。其生產工藝與粘膠相類似。
　　性能
　　竹炭纖維具有的主要性能是：
　　超強的吸附力：竹炭吸附能力是木炭的5倍以上，對甲醛、苯、甲苯、氨等有害物質和粉塵能發揮吸收、分解異味和消臭的作用。例如：普通粘膠纖維的氨去除率只有17.4%，而竹炭粘膠纖維的氨去除率達到54%。
　　發射遠紅外線，蓄熱保暖：遠紅外線發射率高達0.87，能蓄熱保暖，溫升速度比普通棉織物快。調濕，達到除濕與干燥的功效：高平衡回潮率和保水率，賦予了竹炭纖維調濕的本領。
　　負離子發射濃度高：通常都市公園的負離子濃度為1000-2000個/cm3，郊外田野的負離子濃度為5000-50000個/cm3，竹炭纖維發射負離子的濃度為6800個/cm3，相當于郊外田野的負離子濃度，因此有益于身體健康。
　　礦物質含量高，有特殊的保健功能：竹炭纖維含有鉀、鈣等有益于身體健康的礦物質。
　　例如：含鉀0.85，鈉0.01，鈣0.05，鎂0.04，鐵0.01，錳0.05。
　　近些年來，國內外時裝界不斷掀起纖維革命，功能性保健紡織品成為市場主流。因此用黑漆漆的竹炭纖維制成的服裝，深受消費者歡迎，獲得了“黑鉆石”的美稱。它不僅具有自然和環保特性，更有遠紅外線、負離子、蓄熱保暖等多種功能，非常適宜織制貼身穿著服裝。竹炭纖維的功能具有永久性，不受洗滌次數的影響。
　　現竹炭纖維面料主要應用于內衣產品、襯衫、T恤、襪子、毛巾、床上用品及運動休閑裝等，以充分發揮竹炭纖維天然、環保、多功能的優異特性，竹炭纖維為紡織產品開發提供了嶄新的原料素材，同時也為產品銷售增加了新的閃光點。
　　我國已開發出竹炭粘膠纖維和面料。竹炭纖維正日漸走入人們生活。從竹炭原料的選擇、竹炭纖維的紡紗性能、各種紡織原料與竹炭纖維混紡性能、以及不同的混紡比例對紗線、成品性能的影響，進行了分析、測試和開發。
　　在此基礎上又開發出不同后整理、印染加工的產品，極大限度的發揮竹炭纖維的優異性能，豐富竹炭纖維系列產品的種類。已開發出32s、40s、60s/2竹炭纖維與PTT，天絲，精梳棉，長絨棉，滌綸，粘膠，莫代爾等的混紡紗線和面料，可以廣泛地用于內衣褲，襯衫，家紡，運動休閑裝，功能服裝服飾、空氣清新及平衡保濕材料等多個領域，面料手感舒適、保健功能性強。
　　應用
　　竹炭應用:竹炭已開發了許多領域的用途。
　　(1)燃料:竹炭作為燒烤野炊的燃料清潔而有情趣,它的比表面積大(木炭一般為300m2/g,竹炭最大可達700m2/g),火力是木炭的3成多。
　　(2)水質凈化:因竹炭是多孔性材料,具有大的比表面積,有很強的吸附性,適合對河水和生活用水的凈化。
　　(3)居室調濕:將竹炭作為住宅居室床下的調濕劑可以遏制濕度上升和霉菌、微生物的繁衍,同時還可將竹炭放置于地板下,起到防菌、調節濕度的功效。
　　(4)吸附異味:可將炭放入冰箱中消除食品等的異味,保持食品新鮮不變質;放入米缸可防止彀蟲的生成,保持米缸干燥確保米質;放入櫥窗、柜子和鋼琴內,可除濕、防霉、除臭;放在汽車內用可消除異味。在煮飯時放入竹片炭可吸附白米所含的農藥殘留物,且能使米質變軟而不粘;將竹炭放置在電腦、電視和微波爐等旁邊,可遮擋電磁波輻射,有利于健康。
　　(5)保健產品:利用竹炭的多孔結構和吸附特性,可用于汗水、口水及室內濕氣的吸附,且能釋放出天然的香氣,提高人的睡眠質量。竹炭輻射遠紅外線,能滲透血管,刺激身體各經絡的穴道,改善身體器官機能,所以用竹炭加工成保健炭枕、床墊等床上用品和汽車坐墊。
　　(6)鮮花水果保鮮:花瓶中放入幾片竹炭,能夠延長鮮花的凋謝期;水果箱中放入幾片竹炭,能起到一定的保鮮效果。
　　(7)美容美膚:已開發竹炭肥皂和香皂,能使皮膚增白清爽,且對皮膚病有一定的預防和治療作用,2012年正在開發牙刷、牙膏等日用品。
　　竹醋液的應用:竹醋液已開發的使用領域有:
　　(1)熏制火腿和香腸:經澄清的竹醋液浸漬的火腿和香腸,再進行煙熏,火腿和香腸不易生蟲,味道更鮮美。
　　(2)除臭味:將竹醋液噴灑在衛生間等有惡臭的地方,能消除臭味,保持空氣清新,噴灑一次能維持3～5天。夏天還可作為香水消除身上汗臭等氣味,并使人感到涼爽。
　　(3)醫治腳氣:腳氣經竹醋液清洗能起到止癢治愈功效,一般在竹醋液中浸泡半小時到1小時取出擦干即可。
　　功能
　　1、抗菌抑菌功能：同樣數量的細菌在顯微鏡下觀察，細菌在棉，木纖維制品中能夠大量繁衍，而竹纖維制品上的細菌在24小時后被殺死75%左右。日本權威機構的新發現增加了這一產品的附加值，后經中國棉紡織品質量監督檢驗中心和中國科學院上海微生物研究所的檢測也證實了以上結果（棉毛巾在夏日易發臭即是細菌成千上萬倍繁衍的結果）。　2、除臭吸附功能：竹纖維內部特殊的超細微孔結構使其具有強勁的吸附能力，能吸附空氣中甲醛、苯、甲苯、氨等有害物質，消除不良氣味?！?、吸濕排濕功能：在2000倍電子顯微鏡下觀察，竹纖維的橫截面凹凸變形，布滿了近似于橢圓形的孔隙，呈高度中空，毛細管效應極強，可在瞬間吸收和蒸發水分，在所有天然纖維中，竹纖維的吸放濕性及透氣性好居五大纖維之首。在溫度為36°C、相對濕度為100%竹纖維的條件下，竹纖維的回潮率超過45%，透氣性比棉強3.5倍，被美譽為“會呼吸的纖維”。用它制成的紡織品被稱為“人的第二肌膚”?！?、超強抗紫外線功能：棉的紫外線穿透率為萬分之二千五，竹纖維的紫外線穿透率不足萬分之六。它的抗紫外線能力是棉的417倍。竹纖維紡織品夏秋季節使用，使人倍感涼爽、透氣，冬春季使用既蓬松舒適又能排除體內多余的熱氣和水分。　5、超強保健能力：在李時珍《本草綱目》中有24處闡述了竹子的不同藥用功能和方劑，民間藥方更達近千種。竹含有豐富的果膠、竹蜜、酪氨酸、維生素E以及SE、GE等多種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體內的自由基，具有抗衰老的生物功效；酯類過氧化合物能阻斷強致癌物質N-亞硝酸氨化合物，顯著提高機體免疫能力；竹纖維含有多種人體必需的氨基酸，對皮膚具有獨特的保健功能；竹纖維素、竹密、果膠具有滋潤皮膚和抗疲勞的功效；竹纖維不帶自由電荷，抗靜電，止瘙癢；竹纖維制品質地柔軟，親和肌膚，能改善人體的微循環血流，激活組織細胞，有效調節神經系統，疏通經絡，使人體產生溫熱效應，改善睡眠質量，此外，竹纖維中負離子濃度高達6000個/立方厘米，相當于郊外田野的負離子濃度含量，使人體倍感清新舒適，可以說是“家中相伴，在綠色竹林中徜徉每一天”。　6、舒適美觀功能：舒適：服裝的舒適性取決于三個主要感觀因素：即熱舒適、觸覺舒適和壓力舒適。竹纖維吸濕性強，透氣性好，遠紅外發射率高達0.78，大大優于傳統纖維面料，因此符合熱舒適的特點。根據不同季節的需要，采用不同工藝，使竹纖維產品產生冬暖夏涼的觸感。同時竹纖維產品親膚性優良，觸感柔軟，膚感舒爽。竹纖維制品蓬松輕盈，潤滑而細膩，柔軟而輕爽，具有棉一樣的柔軟感，絲綢一樣的滑爽感，柔軟貼身、親各肌膚，懸垂性好，給人一種零壓力的舒適度。夏天使用竹纖維制品，人體會感到涼爽無比，比穿著普通衣服的溫度低，而在冬春季節使用既蓬松保暖，又能排除體內多余的熱氣和水分，不上火，不發燥，冬暖夏涼功能是其他纖維無法相比的。美觀：竹纖維單位細度細，白度好，染色后色澤儒雅，鮮艷真實，不易褪色，光澤亮麗，豐滿挺刮，飄逸大方，縣垂性佳，具有一種天然樸實的高雅質感。