竹纤维的结构表征及产品开发研究_王黎明
中国竹产业的特色优势与创新发展
世界竹藤通讯WORLD BAMBOO AND RATTAN中国竹产业的特色优势与创新发展王戈1陈复明1程海涛1傅金和2(1国际竹藤中心北京100102；2国际竹藤组织北京100102)摘要：中国是竹产业发展规模最大和最先进的国家，竹林培育和竹材加工技术取得了显著成就，产业初具规模。
但在新形势下，竹产业正面临技术变革，推动竹产业整体转型升级亟需创新技术与模式设计。
文章主要以竹材加工产业为重点，从竹材的资源分布、文化属性、经济价值、国际贸易等方面阐述了中国竹产业的特色与优势。
进而从资源利用效率提升、产业结构升级、创新能力培育等方面剖析了当前制约中国竹产业高质量发展的瓶颈与挑战。
在此基础上，重点围绕统筹规划、产业链构建、科技创新、政策扶持、认知提升、标准体系建立、国际市场拓展等方面，提出了中国竹产业创新发展的新途径和新思路。
关键词：竹产业；竹资源；优势；创新；发展；中国DOI：10.12168/sjzttx.2020.06.002Special Advantage and Innovative Development of Bamboo Industry in ChinaWang Ge1,Chen Fuming1,Cheng Haitao1,Fu Jinhe2(1.International Centre for Bamboo and Rattan,Beijing100102,China；2.International Bamboo and Rattan Organization,Beijing,100102,China)Abstract:China boasts the largest scaled and most advanced bamboo industry,with remarkable achievements made in bamboo forest cultivation and bamboo processing technology.In the new situation,technological reforms,especially the innovation technology development and model design,are demanded to promote the overall transformation and upgrading of the bamboo industry.This paper puts the focus on the bamboo processing industry,and expounds the characteristics and advantages of bamboo industry in China in terms of bamboo resource distribution,cultural attributes,economic value and international trade.Then,the bottlenecks and challenges that restrict the high-quality development of bamboo industry in China are analyzed from the aspects of resource utilization improvement,industrial structure upgrading and innovation ability cultivation.On this basis,the paper puts forward new approaches and ideas for the innovative development of China's bamboo industry around the themes of the coordinated planning,industrial chain construction, scientific and technological innovation，policy support，cognitive performance improvement，standard system establishment and international market expansion.Key words:bamboo industry,bamboo resource,advantage,innovation,development,China竹产业是全球公认的绿色产业，拥有巨大的社会、经济、生态和文化价值。
竹原纤维结构和力学性能研究
Ａ ｔ ｄ ｎ ｔ ｅ ｓｒ ｔ ｒ ｄ Ｍ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌＰｒ ｐ ｒｙ ｏ ｔ ａ ｍ ｂ ｏ Ｆｉ ｅ ｓｕ ｙ ｏ ｈ ｔｕｃｕ ｅａｎ ｃ ａ ｉａ ｏ ｅ ｔ ｆＮａ ｕｒ ｌＢａ ｏ ｂ ｒ
使 得 竹纤 维 可 以在 瞬 间吸收 或蒸 发水份 ，具 有 良好
仪器 ：采 用 Ｙ １ ３ １型梳 片 式 羊 毛 长度 分 析 仪 实
际 比较 测 量分 析竹 原纤 维 、苎麻 纤维 的长 度分 布特
收 稿 日期 ：２０ —１ —０ ０５ ０ １
作 者 简 介 ：陶丽珍 （９ ３ Ｉ 一）女 ，江苏丹 阳人 ，讲师 ，主要 ７
图11是几种常见纤维的拉伸曲线通过与苎麻棉牯胶羊毛等常见纤维的拉伸曲线相比较1可以看到竹原纤维与苎麻纤维的拉伸特征相似具有高强度低伸长的特点i从拉伸曲线看到湿态下竹原纤维的断裂强度和断裂伸长率均有提高初始模量也较大
维普资讯
研究报告
２０ 年 纪代 饧识校 第 ３ ０６ 期
利用 扫描 电子 显微 镜对 竹原 纤 的形态 特征进 行 了分 析 ，纵 向 （ １ 图 、图 ３ 、横 截 面 （ ２ ） 图 、图 ４ ） 由图 １ 图 ３可 知 ，竹 原纤 维 的纵 向表 面有 许 和
竹原 纤维 、苎麻纤 维 、棉纤 维 、粘胶 纤维 等 。
１２ 试 验 方 法 ．
从 事 新 型 纤 维 、纱 线 的结 构 和性 能 、纱 线 质 量 控 制 的 研 究 。
竹纤维不锈钢长丝包芯纱织物的开发与性能研究
生产管理与实践
型架 盘天 平
●
（ ２ ）试验 方 案选 择
采用烧 杯 进 行 ｌ Ｏ ０ ０ ｍ ｌ定积进 行浆 液 配制 ，浆料为淀 粉 、Ｐ Ｖ Ａ
经 过试 验 进行 分 析 ，淀粉 浆 与淀 粉 、Ｐ Ｖ Ａ 浆 相差 不大 ，为 了绿色 环保 ，选 择 了淀 粉 浆 。烘 房温 度 较 高 时 ，浆纱后 纱 线脆 硬 ，所 以烘房 温度 不 易过 高。反 复试验 后 最 终 采月 ｊ 以下 配方 见表 １ ，其 中烘 房温度 ７ ０ ￣ Ｃ，车 速为 ６ ５ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ 。 表 ｌ不 锈钢 纤 维浆 液配 方
《 ｊ ｌ Ｉ 『 ｊ 匕 纺织》２ ０ ｔ ３ 年第一期 （ 总１ ５ ０期 ）
生产管理 实践
竹纤维 不锈 钢长 丝包芯纱织物 的 开发与性 能研 究
魏彦丽 魏赛 男
（ 河北科技大学纺织服装学院，河北 石家庄 ０ ５ ０ ０ １ ８ ）
【 摘 要ｌ ；近年来 ，随着 电子信息技术的迅猛 发展 ，电 了产 品Ｔ作时所产生的 电磁辐射 正无形地
三 织物 组 织 设计 及 小样试 织
织物的交织情况对织物电磁屏蔽效能有影响，为了得到综合性能较好的织物 ，实 验采用包芯纱细度为 ２ １ 支，不锈钢直径为 １ ８ ｕ ｍ的纱线设计了平纹、斜纹 、缎纹不
同的 组织 ，通 过 变化 组织 、纬 密 ，得 到 了不 同 的织 物 小样 ，用 来 分析织 物 组织对 电
舒 适 ，具有 良好 的舒适 保健 性和 耐久 的防 电磁屏 蔽效 果 ［ ４ ，５ ］ 。
二
不 锈钢 纤维 混纺 纱浆 液配 方选 择 由 于混 纺纱 线 中含有 不锈 钢 与竹纤 维两 种纤 维 ，并 且不锈钢 纤 维不 吸浆 ，所 以
绿色设计与竹纤维的开发利用
2009年第38卷第1期广西纺织科技绿色设计与竹纤维的开发利用陈书丽，姚桂珍（浙江林学院艺术设计学院，浙江临安311300）【摘要】从绿色设计的角度出发，就竹纤维的性能特征及应用做了分析，探讨了我国大力发展竹纤维面料的必要性和可行性，同时分析了目前竹纤维面料开发所存在的问题和今后要做的工作。
【关键词】绿色设计；生态面料；竹纤维；性能；应用中图分类号：TS102文献标识码：B收稿日期：2008－11－26基金项目：浙江省教育厅科研计划项目（20070393）；浙江林学院科学研究发展基金作者简介：陈书丽（1979-），女，山东人，浙江林学院艺术设计学院研究生，从事服装服饰设计研究工作。
通信作者：姚桂珍（1962-），女，浙江人，浙江林学院艺术设计学院副教授，从事服装教学与研究工作。
现代设计的过度商业化，改变了人们的生活模式和价值观念，在促进人类社会发展进步的同时，也加速了资源、能源的消耗，对地球的生态环境产生了巨大的破坏。
随着人们环保意识的迅速强化，消费倾向于适度、无污染、利于环境保护的产品，对日常必需品服装的要求由传统的实用性、耐用性、美观性，趋向于环保性、安全性、保健性。
生态面料竹纤维的研发成功，给服装绿色设计带来一股新的“绿色”时尚风。
1绿色设计绿色设计，也称生态设计，是指在整个生命周期内，着重考虑产品环境属性的一种设计[1]。
这种设计是在满足环境保护要求的基础上，同时保证和提高该产品应有的功能、使用寿命和质量。
这里的“生命周期”是指除了产品的寿命外，还包括产品的回收、再利用和再处理[1]。
它的现成催生素是全球生态状况的日益恶化，它的形成受到后现代主义思想中关于人与自然关系论调的影响。
服装是物质与精神的复合载体，这种特殊性要求服装绿色设计具有其自身的特殊属性，即除了强调产品的环境属性外，还要突出强调服用性能中的健康属性，要求设计者站在人类与历史的高度，运用现代生态学的观点来审视设计行为，即服装绿色设计应满足安全、健康、舒适的要求，满足适度、自然、节约资源和环保的要求，满足可持续发展的要求。
竹纤维形态结构及其归类的探讨
竹纤维形态结构及其归类的探讨作者：黄亚楠张雪苓张洪亭来源：《轻纺工业与技术》 2013年第4期黄亚楠，张雪苓，张洪亭（济南工程职业技术学院，山东济南２５０２００）【摘要】竹纤维是新型麻纤维的一种，从竹子的茎杆中加工制得，其横向为不规则的多边形，纵向上有裂纹，有结节。
纤维既不是传统麻纤维定义的韧皮纤维也不是叶纤维，具有与常见麻纤维相似的性能特点，纤维可纺性较好，为纺织加工提供了新原料，但竹纤维的工业化生产尚需进一步研究。
【关键词】竹纤维；麻纤维；形态结构；定义；性能；讨论Ｄｏｉ：１０．３９６９/ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５－０１０１．２０１３．０４．００7中图分类号： TS102.2+229文献标识码： A文章编号： 2095-0101（2013）04-0019-02１竹纤维竹纤维又有竹原纤维、竹浆纤维和竹炭纤维等多种不同类型的纤维。
其中，竹原纤维是以竹子为原料直接加工制取的的天然纤维素纤维。
这类纤维才是真正的竹纤维。
有较强的毛细管效应，其横截面有中腔，纵向有沟槽，纤维中存在许多空隙和沟槽能够产生毛细管效应，水分子容易进入毛细管导致纤维凝结水增加，使纤维吸湿和放湿能力增强，又称为会呼吸的纤维。
如图１是北方常见的竹子植株，图２是南方常见的粗大毛竹，都能加工制取天然竹纤维。
２麻纤维的形态结构麻纤维是最具开发潜力的天然纤维。
纤维种类多，性能差异大，麻纤维强度较大吸湿能力强，纤维细度均匀度差，长度整齐度差；纤维纵向往往有条纹，横向往往有节结。
最具代表的麻纤维是苎麻纤维和亚麻纤维。
如图３，图４所示为苎麻纤维的横截面和纤维纵向形态。
如图５、图６所示，为亚麻纤维的横截面和纤维纵向形态。
苎麻和亚麻纤维都属于韧皮纤维，成束地分布在植物的韧皮层中。
苎麻和亚麻单根麻纤维都是两端密闭、内有狭窄胞腔的长细胞，其两端稍细，中间稍粗，横向有裂纹，纵向有条纹有节结的结构。
如图７、图８所示为竹纤维横截面和纵向形态结构。
横向结构与苎麻和亚麻纤维相似，但没有明显的中腔，纵向有明显的裂纹和节结的存在。
竹原纤维针织医用敷料的产品开发
摘 要 ： 主要 介 绍 了 新 型竹 原 纤 维 针 织 多层 医用 敷 料 的设 计 与 开 发 。该 产 品是 充 分 利 用 竹 原 纤 维 的 天 然 抗 菌 抑 菌性 及 针 织 物 复合 组 织 多 层 结 构 良好 的延 伸 性 而 开发 的 医用 敷 料 ， 抗 菌 抑 菌 、 织 结 构 、 伸 性 、 适性 、 观 在 组 延 舒 外 等 方 面 都 有 了 显 著 的改 善 ， 而 弥 补 了 传统 敷 料 的不 足 ， 临 床 医 学 提供 了性 能 更 优 的产 品 ， 为 医 用 纺 织 品 的 设 从 为 也 计 开辟 了新 的 空 间 。文 章 还 详 细介 绍 了产 品 的 印 染 加工 与 成 形 生 产 工 艺 。
法 形 成 敷 料 外 观 孔 眼 花 纹 ， 持 和 稳 定 ３层 组 织 结 夹
弱 。为此 ， 开发竹 纤 维针 织 医用敷 料 的 产 品 时选 在
用竹原纤 维 。
构最 终形 成 ３层 复合 针织物 结构 。
３ 层 表
在人 体伤 口表 面 由于环 境和创 伤 的种 类不 同会 有多种 不 同种类 的有 害细 菌 存 在 ， 了 比较竹 原 纤 为 维、 竹浆 纤维 和棉纤 维对有 害细菌 的抑制 作用 ， 选择 几种最 常见 的有 害 细菌 来 进 行测 试 ， 试 标 准采 用 测
Ｚ ＨＡＮＧ ｎ － ｕ，ＬＵＯ Ｊａ － ｏ ｇ，Ｌ Ｕ Ｘｉｏ ｄ ｎ Ｂｉ ｇ ｑ ｉｎ ｈ ｎ Ｉ ａ — ｏ ｇ，ＧＥＮＧ ａ ｇ Ｌｉｎ
（ ｈ ｎ ｄ ｅ ｔｅ Ｃ ｌ ｇ ，Ｃ ｅ ｇ ｕ ６ １ ３ ，Ｃ ｉａ Ｃ ｅ ｇ ｕＴ ｘｉ ｏｌ ｅ ｈ ｎ ｄ １ ７ １ ｈｎ ） ｌ ｅ
．－－—
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竹材性质及其应用研究进展
doi :10.3969/j.issn.1002-7351.2009.02.029竹材性质及其应用研究进展贺 勇,戈振扬(昆明理工大学现代农业工程学院,云南昆明650224)摘要:对竹材解剖结构、物理性质、竹材的材性以及加工利用等方面的研究进展进行了综述,重点阐述了竹材在竹材人造板、竹炭、竹醋液、竹炭纤维等开发利用情况以及利用竹制产品的优缺点。
关键词:竹材;解剖结构;物理性质;力学性质;加工利用中图分类号:S795 文献标识码:A 文章编号:1002-7351(2009)02-0135-05Material Properties of B amboo and Its Application R esearch ProgressHE Yong ,GE Zhen 2yang(Modern Agricultural Engineering College ,Kunming Science and Engineering University ,Kunming 650224,Yunnan ,China )Abstract :This paper summarized the research progress of bamboo wood anatomized structure ,physical property ,bamboo wood property and processing and utilization 1It emphatically expatiated the exploitation and utilization situation of bamboo wood in bam 2boo 2based artificial panels ,bamboo charcoal ,bamboo charcoal fibers ,and bamboo vinegar as well as the advantages and disadvan 2tages for using bamboo products 1K ey w ords :bamboo wood ;anatomized structure ;physical property ;mechanical property ;processing and utilization 竹类植物具有生长快、产量高、生态功能强等特点,近年来,许多国家和地区大力发展竹类植物的栽培种植,不仅促进了生态环境改善,而且还为社会经济发展提供了原材料。
竹纤维与精梳棉混纺纱开发
竹纤维与精梳棉混纺纱开发何晓玲 高 刚 [陕西五环(集团)公司]竹纤维是一种再生纤维素纤维，它不仅集天然纤维和人造纤维的优点于一身，而且还具有天然杀菌功能和独特的服用功能。
我公司采用竹纤维开发生产了B ／长／CJ 60／20／20 14．5 tex 、B ／CJ 长60／40 14．5 tex 、CJ 长／B 60／40 14．5 tex 三个品种。
1竹纤维性能竹纤维主要物理指标：长度38．92 mm ％，细度1．66 dtex ，断裂强力2．38 cN ，断裂伸长18．7％，回潮率11．44％。
竹纤维长度长，整齐度好，不含杂，回潮类似于粘胶纤维，同时具有透气性强，吸放性能好，比电阻大，纵向表面光滑，是多条较深沟槽，边缘具有不规格齿形，具有独特的抗菌性能。
2 工艺流程竹纤维：A002A →A006B →A036B →A092A →A076C →A186棉纤维：A002A →A006B →A036B →BT400(三道)→A454→1292(牵伸改造)→A092A →A076C →A186 →191B →A201C3各工序技术措施 3．1开清棉工序针对竹纤维强力低，纤维整齐度好，不含杂的特点，采用“多梳少打，以梳代打，少落快喂”的工艺路线，适当降低各打手速度，尽量减小开松对竹纤维的损伤。
清棉主要工艺参数配置如下：A036型机打手速度380 r ／min ，A076C 型机打手速度850 r ／min ，棉卷干定量389 g ／5 m 。
3．2梳棉工序竹纤维强力低，易脆断，因此梳棉采用较大隔距、低速度工艺，减小对纤维的损伤。
梳棉主要工艺参数配置如下：给棉板与刺辊隔距0．33 mm ，刺辊转速630 r ／min ，盖板转速98 mm ／min ，道夫转速16 r ／min 。
3．3并条工序竹纤维抱合力低，静电现象严重，易缠绕胶辊和罗拉，纺纱困难，车速应适当降低。
并条工艺配置采用“大隔距，小张力，重定量，慢速度”的原则。
中国竹纤维市场调研及未来趋势预测报告
中国竹纤维市场调研及未来趋势预测报告一、市场概述竹纤维是一种由竹子提取的天然纤维，具有许多优良特性，如柔软、吸湿性好、耐热、抗菌等，正在逐渐受到人们的广泛关注和应用。
目前，中国竹纤维市场正处于快速发展阶段，预计未来几年内将继续保持良好的增长势头。
二、市场调研1.市场规模根据调查数据，2024年中国竹纤维市场规模已达10亿元人民币，同比增长超过20%。
预计2024年市场规模将进一步扩大，达到15亿元人民币以上。
2.市场应用竹纤维在纺织、家居、建筑、医疗等领域都有广泛的应用。
目前，纺织行业是竹纤维市场的主要应用领域，占据市场份额的60%以上。
在纺织领域，竹纤维通常用于制造T恤、内衣、袜子等产品。
3.市场竞争竹纤维市场存在较多竞争对手，包括国内外的竹纤维生产企业。
国内主要的竹纤维生产企业有竹纤维科技、竹韵纤维等，而国外主要有美国竹纤维公司、意大利竹纤维公司等。
目前，国内市场主要由竹纤维科技和竹韵纤维等企业占据。
三、市场趋势预测1.消费升级驱动市场增长随着人们生活水平的不断提高，对于环保、舒适性和健康性的需求也日益增长。
竹纤维作为一种天然、环保的纤维材料，符合现代消费者对于绿色和健康的追求，因此具有良好的市场前景。
2.技术创新提升产品质量竹纤维市场的发展离不开技术创新的支持。
目前，国内外的竹纤维生产企业正不断加大研发力度，推出更加高品质的竹纤维产品，以满足消费者对于舒适度、耐久性等方面的需求。
3.拓展应用领域竹纤维作为一种多功能材料，拥有广泛的应用前景。
除了纺织领域外，竹纤维还可以应用于家居用品、建筑材料、医疗卫生等领域，未来有望实现产业的多元化发展。
4.加强市场宣传和推广目前，竹纤维相对于其他纤维材料的市场份额仍然较小，主要原因是市场认知度不高。
未来，竹纤维生产企业需要加强市场宣传和推广，提高竹纤维产品的知名度和美誉度，以促进市场的健康发展。
综上所述，中国竹纤维市场正处于快速增长阶段，未来几年内将继续保持良好的增长势头。
竹纤维的发展及应用
4 结语
综上所述，竹纤维具有良好的物理和机械性能，耐磨性好， 吸湿快干性佳，韧性高，且具有天然抗菌性，适合加工具有特效 功能的产品；竹纤维天然横截面高度中空，富有丝质效应，手感 柔和光滑，是高档内衣等的理想面料，将其用于服饰，市场前景
耐碱性 耐酸性 耐热性 抗紫外线 透气量（/ g·mm-2·s-1） 抗菌性 染色性能 吸湿性能（回潮率）/%
指标 38.00 1.65左右 11.8 8.8 0.102 0.247 2.25～4.41 1.33～3.90 19.8～24.1 10～22. 4 1.34
65 17.5～18.9 0.003 75
ZHAO Xiao-fang
ABSTRACT: This paper introduces the development history, main parameters, features and applications of the bamboo fiber, and expounds the present research on the bamboo fiber in foreign countries and the development prospects of the bamboo fiber. KEY WORDS: bamboo fiber; environmental protection performance; ecological products
The Influence of the Application of the Water Source Heat Pump System of Taiyuan Yuan City on the Local Groundwater
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第 33 卷第 8 期2011年 8 月
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摘要：本文主要根据竹纤维的性能特点，对竹纤维的化学结构、形态结构、微结构等进行分析研究，并利用红外光谱、X-射线衍射、扫描电镜等对其结构特性进行了表征。同时，对竹纤维的物理机械性能，包括纤维的初始模量、吸湿性能以及断裂强度、断裂伸长率等也进行了探讨，并分析了竹纤维结构与性能之间的关系，为竹纤维在纺织领域的开发应用提供了理论依据。关键词：竹纤维；结构；表征；物理机械性能；产品开发中图分类号：TS 190.11 文献标识码：A 文章编号：1005-9350(2011)08-0017-05
王黎明1 沈 勇1 张惠芳1 佴智渊2 （1. 上海工程技术大学化学化工学院 上海 201620 2. 上海民光家纺企业发展有限公司 上海 200023）
竹纤维的结构表征及产品开发研究
收稿日期：2011-03-24
项目基金：上海纺织控股（集团）有限公司技术创新计划 项目资助作者简介：王黎明（1963-），男，上海人，副教授，主要
从事纺织品染整工艺与理论、纺织材料表面改性与加工技术以及新颖纺织化学品制备技术的研究与应用
王黎明等：竹纤维的结构表征及产品开发研究
竹纤维是一种天然环保型绿色纤维，竹纤维产品不仅给人以回归自然和绿色植物的感觉，而且它还具有其它纤维无法比拟的优点，如良好的透气性、瞬间吸水性、较强的耐磨性、良好的染色性，手感柔软、色泽亮丽、丝般滑爽、抗菌、防臭、抗紫外线、易于生物降解以及不对环境造成污染等特性。竹纤维面料与皮肤的亲和力好，对皮肤没有强刺激感，因此，被业内专家誉为“二十一世纪最具有发展前景的健康面料”。近年来， 对于竹纤维的研究主要集中在力学性能、竹纤维素的改性和提取等方面，比较全面叙述竹纤维素的结构及表征的相关文献不多[1]。因此，本文主要根据竹纤维的性能特点，对竹纤维（包括竹浆和竹原纤维）的化学结构、形态结构、微结构等进行分析研究，并利用红外光谱、X一射线衍射、扫描电镜等仪器对其结构特性进行了表征。同时，对竹纤维的物理机械性能，包括纤维的初始模量、吸湿性能以及断裂强度、断裂伸长率等也进行了探讨，并分析了竹纤维结构与性能之间的关系，为竹纤维在纺织领域的开发应用提供了一定的理论依据。
竹纤维是以竹子为原料的纤维素纤维，其成分包括纤维素、半纤维素和木质素，另有少量灰分和其它物质。根据选材及加工工艺的不同，可分为竹原纤维和竹浆纤维。1.1 竹纤维的结构特性
1.1.1竹纤维的微结构
1 竹纤维的结构特性及表征Vol.33 No.8Aug.2011染 整 技 术18
竹材中纤维细胞占60%～70%，其余为薄壁细胞、石细胞、导管和表皮细胞等[2]。观察超微切片的电镜可知竹纤维主要有两种细胞壁状态。第一种细胞壁状态是纤维细胞壁呈多层结构，由宽层与窄层（各约4～5层）交替组合而成。宽层的木质素密度较低，而窄层的木质素密度则较高。这种纤维主要位于维管束的周边部位，约占纤维总数的50%左右，如图1所示。 图1 宽窄层交替排列竹纤维模型图 图2 细胞壁很厚的竹纤维模型(注:图中M1: 真胞间层；P:初生壁层;S1: 次生壁外层；S2: 次生壁中层；S3～S7:次生壁内层)第二种细胞壁状态是纤维细胞壁很厚，但胞腔狭小，纤维次生壁内层仅由两个宽层组成，而且中部的宽层比内部的宽层宽很多，竹纤维壁上的纹孔稀少，纹孔口较小，如图2所示[3、4]。1.1.2竹纤维的形态结构（1）竹原纤维的形态结构 图3 竹原纤维的横截面形态图4 竹原纤维的纵截面形态竹原纤维是用物理方法将竹子碾平、扭转、梳理，不添加任何化学试剂，其直径为0.04～0.5mm，长度为10～200mm。由于竹子本身的一些物理特性，如长度、强度、粗糙度等，使其可获得良好的加工过程，而且成本低廉[5]。目前竹原纤维主要代替玻
璃纤维，用于建筑材料、汽车制造、环境保护等领域，在纺织纤维领域也开始有越来越多的开发和应用。图3、图4分别为竹原纤维的纵、横截面形态[6]。从图中可以看出，竹原纤维的纵向表面有明显的竹节，有的壁层上有裂痕。横向截面呈不规则椭圆形，环状中空，因此具有优良的吸湿性和透气性。（2）竹浆纤维的形态结构竹浆纤维的加工方法主要有溶剂纺丝法和粘胶纺丝法，目前生产中基本均采用粘胶纺丝法。竹浆纤维细度、白度与普通粘胶纤维接近，强力较好，且稳定均匀[7、8]，并克服了竹原纤维刚性大、硬挺的缺点，染色、吸收性、渗透性强，韧性、耐磨性较高，手感柔和光滑。竹浆纤维的不足之处是不耐酸碱性，图5、图6分别为竹浆纤维的纵、横截面形态[6]。从图中可以看出，竹浆纤维的纵面有明显凹槽，
这些凹槽形成的孔隙能够产生较强的毛细管效应，使得竹浆纤维具有良好的吸湿放湿性能。
图5 竹浆纤维的横截面形态图6 竹浆纤维的纵截面形态1.2 竹纤维的结构表征
1.2.1竹纤维的大分子结构
（1）竹纤维红外光谱图分析采用Thero Nicolet NEXUS 670 FTIR红外光谱仪，对精干竹纤维(竹原纤维)和苎麻纤维进行扫描，根据纤维红外光谱图中的特征吸收峰可判断其化学键类型[9、10]。测试结果见图7。
S1
S0S5
S4S3S2S1
M1
P
S3
S2
S1
M1
P第 33 卷第 8 期2011年 8 月
19
由图7可知:竹原纤维与苎麻纤维在谱带位置及吸收峰强度上均十分相似，表现为最强谱带1056.09cm-1 (竹纤维)、1057.29cm-1(苎麻纤维)的特征峰及其两侧1033cm-1～1161cm-1处的一系列特征谱带，说明竹原纤维与苎麻纤维相同，都属于典型的纤维素纤维。另外两种纤维在165Ocm-1～19O0cm-1之间均未出现来自木质素和半纤维素的醛基、酮基、羟基、醋基等的特征吸收峰，说明纤维素纯度较高。图7 苎麻纤维与竹原纤维的红外光谱图（2）核磁共振波谱分析[10]用瑞士生产的av300型核磁共振波谱仪(Nuelear Magnetic Resonance Instrument)对竹原纤维、亚麻纤维、苎麻纤维进行测试分析。实验得出13C-NMR谱如图8所示。 图8 竹原纤维、苎麻纤维与亚麻纤维的核磁共振波谱图通过表1对三种纤维的核磁共振谱化学位移值进行比较分析。碳原子是纤维素纤维的骨架，1-4甙键葡萄糖环上六个碳原子的波峰位置完全相同，故纤维素大分子主链是相同的。但三种纤维在62.8×10-6、84.2×10-6位移处均出现两个小峰，对应于醚、醛基特征峰，另外苎麻纤维与竹原纤维C1处出现两个分叉，增加了104.4×10-6、105.9×10-6两个特征峰，对应于烯烃特征峰。但是竹原纤维与苎麻纤维无任何差别。 表1 几种纤维素纤维13C核磁共振谱化学位移纤维类别 C6 C2 C5 C3 C4 C1 竹原纤维 62.8 65.3 71.7 72.6 75.2 84.2 89.1 97.3 104.4 105.4 105.9苎麻纤维 62.8 65.3 71.7 72.6 75.2 84.0 89.1 97.3 104.4 105.4 106.0亚麻纤维 62.7 65.4 71.7 72.3 75.1 84.3 89.2 105.3 注:实际化学位移值为表中数据×10-61.2.2竹纤维的超分子结构
（1）广角X衍射测试[4]
纤维样品的X射线衍射分析在D/max-2550PC18kW转靶X射线衍射仪上进行。结晶度利用Segal等人提出的经验结晶指数CrI，用于表示天然纤维素的结晶程度[11]。
式中:I002为主结晶峰002的最大衍射强度，Iamorph
指2θ角为18°的衍射强度。
结晶微纤的侧向(晶粒)尺寸根据Scherrer方程[12]计算:
式中:L为晶粒尺寸；β为衍射峰半高宽；λ为X衍射波长，k为谢洛常数,取0.9何建新等人[4]利用X射线衍射分析了竹纤维和其他天然纤维素纤维的结晶度情况，结果见图9。
图9 几种纤维的X射线衍射曲线图9是典型的结晶纤维素Ⅰ的X衍射曲线，2θ角分别为14.60°、16.25°、22.47°、33.85°，分别对应于101、101、002、040晶面的衍射峰。显然竹纤维和苎麻具有更高的分辨率，002晶面的衍射峰更为尖锐。结晶度的计算结果也表明,竹纤维的结晶度与苎麻很接近,要高于亚麻和棉纤维。竹纤维具有较高的微晶取向度，仅次于苎麻纤
（a）苎麻纤维波数/cm-110096924000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500透
射
率/%
3344.232903
.
0016
4
9.87
1429.46
1034.94106
7.29
1106.751161.341
3
16.66
（b）竹原纤维波数/cm-11009694924000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
透
射率/%1056.09103
3
.58
1059.54110
6
.54
1316.
6
9
1430.0
9
1556.0
1
1650.1
2
2903.68
3340.90374
7.05
（a）竹原纤维 （b）苎麻纤维 （c）亚麻纤维150 125 100 75 50160 140 120 100 80 60150 125 100 75 50 25
I002I002CrI100%×-=Iamorph
L=kλβcosθ
2θ/(°)a—竹纤维；b—苎麻纤维；c—亚麻纤维；d—棉纤维
002abcd
040101101衍射强度
0 10 20 30 40 50
王黎明等：竹纤维的结构表征及产品开发研究