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(shù),使得竹炭天生具有的微孔更細(xì)化和蜂窩化,然后再與具有蜂窩狀微孔結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)設(shè)計,具有吸濕透氣、抑菌抗菌、冬暖夏涼、綠色環(huán)保等特點。
竹炭纖維(Bamboo Charcoal Fiber)
竹炭素有“黑鉆石”的美譽(yù),在國際上被譽(yù)為“二十一世紀(jì)環(huán)保
竹炭纖維
新衛(wèi)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(shù),使得竹炭天生具有的微孔更細(xì)化和蜂窩化,然后再與具有蜂窩狀微孔結(jié)構(gòu)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(nèi)外貫穿的蜂窩狀微孔結(jié)構(gòu)。這種獨特的纖維結(jié)構(gòu)設(shè)計,能使竹炭所具有的功能100%的發(fā)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(chuàng)新。
竹炭是竹材熱解得到的主要產(chǎn)品,在熱解過程中還能
竹炭
夠得到大量的副產(chǎn)品——竹醋液,它是水溶性的液體混合物。
竹炭生產(chǎn)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(shè)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(yù)干至含水率為20%~25%的竹材,也可使用未經(jīng)預(yù)干的竹材,但以使用經(jīng)預(yù)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(dá)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(chǎn)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(chǎn)生的熱量上升到窯頂后,向窯內(nèi)擴(kuò)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(dá)到預(yù)炭化;燃燒窯內(nèi)部分竹材使窯內(nèi)溫度繼續(xù)升高,除去揮發(fā)性物質(zhì),此時窯內(nèi)煙氣循環(huán)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(jié)構(gòu)致密的竹炭。土窯燒制法通常有煙熏預(yù)干燥、干燥、預(yù)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(yù)干燥階段為60~100℃,干燥階段為100~150℃,預(yù)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,再放入窯中進(jìn)行煙熏預(yù)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(jìn)入過大)。土窯造價便宜,精煉溫度高,竹炭密度大,但質(zhì)量穩(wěn)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。
竹炭是竹材資源開發(fā)的又一個全新的具有卓越性能的環(huán)保材料。將竹子經(jīng)過800度高溫干燥炭化工藝處理后,形成竹炭。竹炭具有很強(qiáng)的吸附分解能力,能吸濕干燥、消臭抗菌并具有負(fù)離子穿透等性能。竹炭纖維則是運(yùn)用納米技術(shù),先將竹炭微粉化,再將納米級竹炭微粉經(jīng)過高科技工藝加工,然后采用傳統(tǒng)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。
燒制竹炭的竹材一般用當(dāng)?shù)乩淆g竹(5年以上)和竹材加工剩余物。由于經(jīng)驗的積累和外銷渠道的暢通,竹炭的質(zhì)量和產(chǎn)量逐年上升。僅浙江省不完全統(tǒng)計,2015年竹炭產(chǎn)量約8000t,2016年達(dá)9000t,預(yù)計2018年將突破130000萬t。2017年,竹炭每噸售價在15000~25000元,竹醋液每噸13000~27000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(chǎn)品的分類,全國尚無統(tǒng)一的竹炭分類標(biāo)準(zhǔn),生產(chǎn)上按精煉度,竹炭形狀和導(dǎo)電性分為3種。 (1)按精煉度分 精煉度是日本木炭標(biāo)準(zhǔn)中用來測定木炭的炭化程度的一種方法,此項標(biāo)準(zhǔn)對指導(dǎo)生產(chǎn)與消費具有一定作用,常用精煉計來測定。它的原理是根據(jù)木炭電阻測定其炭化度,測定范圍是100~108Ω,其指數(shù)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(dǎo)電性能分 竹炭導(dǎo)電性常與竹炭的密度、精煉度、含水率、灰分含量等因素有關(guān),導(dǎo)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(chǎn)中常用電導(dǎo)率儀來粗略判定竹炭的導(dǎo)電性。按電阻值大小可分高中低三等。
2 竹炭的物理化學(xué)性質(zhì)
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(fā)分6%~8%; 干碳熱值30000~33000kJ/kg: pH值8~9; 氣干密度0.800~1.320/cm3。
1、柔滑軟暖,似“綾羅綢緞”:竹纖維具有單位細(xì)度細(xì)、手感柔軟;白度好、色彩亮麗;韌性及耐磨性強(qiáng),有獨特的回彈性;有較強(qiáng)的縱向和橫向強(qiáng)度,且穩(wěn)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(fā)大量的水分。天然橫截面的高度中空,使得業(yè)內(nèi)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(nèi)多余的熱氣和水份,不上火,不發(fā)燥。
3.抑菌抗菌,抗菌率94.5%:經(jīng)全球最大的檢驗、測試和認(rèn)證機(jī)構(gòu)SGS檢測,同樣數(shù)量的細(xì)菌在顯微鏡下觀察,細(xì)菌在棉、木纖維制品中能夠大量繁衍,而細(xì)菌在竹炭竹纖維面料上經(jīng)24小時后則減少94.5%。這一成果也為防“非典”提供了防護(hù)服的選擇,這是其它紡織原料不可比擬的。
4 、綠色環(huán)保,抗紫外線:竹炭纖維是從原竹中提練出來的綠色環(huán)保材料,它具有竹子天然的防螨、防臭、防蟲和產(chǎn)生負(fù)離子特性。經(jīng)中國科學(xué)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.
竹炭纖維具有的主要性能是:
超強(qiáng)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(zhì)和粉塵能發(fā)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(dá)到54%。
發(fā)射遠(yuǎn)紅外線,蓄熱保暖:遠(yuǎn)紅外線發(fā)射率高達(dá)0.87,能蓄熱保暖,溫升速度比普通棉織物快。調(diào)濕,達(dá)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(diào)濕的本領(lǐng)。
負(fù)離子發(fā)射濃度高:通常都市公園的負(fù)離子濃度為1000-2000個/ cm3,郊外田野的負(fù)離子濃度為5000-50000個/cm3,竹炭纖維發(fā)射負(fù)離子的濃度為6800個/cm3,相當(dāng)于郊外田野的負(fù)離子濃度,因此有益于身體健康。
礦物質(zhì)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(zhì)。
竹炭纖維產(chǎn)品
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(nèi)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(huán)保特性,更有遠(yuǎn)紅外線、負(fù)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(shù)的影響。
現(xiàn)竹炭纖維面料主要應(yīng)用于內(nèi)衣產(chǎn)品、牛仔褲、襯衫、T恤、襪子、毛巾、床上用品及運(yùn)動休閑裝等,以充分發(fā)揮竹炭纖維天然、環(huán)保、多功能的優(yōu)異特性,竹炭纖維為紡織產(chǎn)品開發(fā)提供了嶄新的原料素材,同時也為產(chǎn)品銷售增加了新的閃光點。我國已開發(fā)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(jìn)行了分析、測試和開發(fā)。
竹碳纖維產(chǎn)品
在此基礎(chǔ)上又開發(fā)出不同后整理、印染加工的產(chǎn)品,極大限度的發(fā)揮竹炭纖維的優(yōu)異性能,豐富竹炭纖維系列產(chǎn)品的種類。已開發(fā)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(nèi)衣褲,襯衫,家紡,運(yùn)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(lǐng)域,面料手感舒適、保健功能性強(qiáng)。
竹炭纖維與竹原纖維、竹漿纖維有那些區(qū)別呢?竹原纖維是將天然的竹材鋸成生產(chǎn)上所需要的長度,然后通過機(jī)械、物理的方法去除竹子中的木質(zhì)素、多戊糖、竹粉、果膠等雜質(zhì),從竹材中直接分離出來的纖維。其生產(chǎn)工藝與麻纖維相類似,是純粹的天然綠色環(huán)保型纖維。竹漿纖維則屬于化學(xué)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(jīng)濕法紡絲獲得竹漿纖維。其生產(chǎn)工藝與粘膠相類似
竹炭應(yīng)用:竹炭已開發(fā)了許多領(lǐng)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(dá)700m2/g),火力是木炭的3成多。
(2)水質(zhì)凈化:因竹炭是多孔性材料,具有大的比表面積,有很強(qiáng)的吸附性,適合對河水和生活用水的凈化。
(3)居室調(diào)濕:將竹炭作為住宅居室床下的調(diào)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(diào)節(jié)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(zhì);放入米缸可防止彀蟲的生成,保持米缸干燥確保米質(zhì);放入櫥窗、柜子和鋼琴內(nèi),可除濕、防霉、除臭;放在汽車內(nèi)用可消除異味。在煮飯時放入竹片炭可吸附白米所含的農(nóng)藥殘留物,且能使米質(zhì)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(chǎn)品:利用竹炭的多孔結(jié)構(gòu)和吸附特性,可用于汗水、口水及室內(nèi)濕氣的吸附,且能釋放出天然的香氣,提高人的睡眠質(zhì)量。竹炭輻射遠(yuǎn)紅外線,能滲透血管,刺激身體各經(jīng)絡(luò)的穴道,改善身體器官機(jī)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(fā)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(yù)防和治療作用,2012年正在開發(fā)牙刷、牙膏等日用品。
竹醋液的應(yīng)用:竹醋液已開發(fā)的使用領(lǐng)域有:
(1)熏制火腿和香腸:經(jīng)澄清的竹醋液浸漬的火腿和香腸,再進(jìn)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(wèi)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?jīng)鏊?/p>
(3)醫(yī)治腳氣:腳氣經(jīng)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。
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