摘 要：在对中国竹材工业化利用现状，以及中国加入WTO以后木材市场将出现的新情况分析的基础上，提出了开发竹材资源，抛弃简单“以竹代木”的旧观念，树立“以竹胜木”的新思维。论述了要重视竹材的化学利用，开发竹炭应用技术。阐述了竹炭和竹醋液的形成、分类及可能的应用领域。
　　 关键词：竹材；化学利用；竹炭；竹醋液
　　 竹类植物具有生长快、繁殖能力强和容易更新的特点。据统计，目前全世界有竹类植物50多属，1 200余种，竹林面积2 200万hm2。中国有竹类植物40多属，500余种，竹林面积421万hm’，占全国森林面积的2．8％，每年可砍伐毛竹5亿多根、杂竹300多万吨，相当于1 000余万立方米木材，约占中国年木材采伐量的l／5以上。在中国竹林素有“第二森林”之美称。但是竹材由于其直径小、壁薄中空、尖削度大，结构不均匀，各向异性明显，易开裂和壁裂，内含淀粉、蛋白质、糖分等营养物质，易虫蛀、腐朽，从而给竹材的加工利用带来很多困难，使木材加工的工艺和设备在竹材加工中都不能直接使用；竹材长期停留在原竹利用和编织农具、用具和工艺品的初级利用阶段。
　　 近20年来，世界产竹国家，特别是中国，由于木材资源紧缺，而竹材资源又十分丰富，因此更加重视竹材的工业化利用。中国竹类资源中直径较大、力学性能优良、集中成片分布的毛竹林资源主要分布在
　　 长江以南经济较发达的省、区，而这些地区是中国的主要木材消费市场。为了解决木材长期供不应求的
　　 矛盾，中国的竹材工业化利用首先在将竹材经过机械加工后制成各种竹质人造板和竹材制品替代木材
　　 的领域内开始起步，先后开发了竹材胶合板、竹材胶合水泥模板、竹材地板、竹木复合胶合板、竹材集成材、竹家具和各种竹质生活用品等产品，在车辆、建筑、运输、家具、室内装修等领域获得了广泛的应用。
　　 其中竹质人造板年产量超过100万m3，2001年竹业总产值超过200亿元，为竹产区经济的发展和竹农增加收入作出了重要的贡献。但是，由于竹材直径较小，壁薄中空，竹质人造板产品的生产效率要远远低于木材的同类产品。当前中国木材价格高于国际市场、工资水平大大低于欧美等发达国家的情况下，竹材工业化利用的产品尚有一定的竞争能力。随着中国社会经济的发展，劳动力工资水平不断提高，竹材产品的竞争优势将会逐步丧失，这就是日本及中国台湾等地虽有竹材资源却不生产竹材产品的原因。
　　 中国已经加入WTO，进口木材和各种木制品的关税将进一步下降，国内农作物秸秆人造板的开发利用
　　 正在兴起，木材市场的竞争还将更趋激烈，这是每一个从事和关心竹产业的人们应该面对的现实。开发
　　 竹材资源，抛弃简单的“以竹代木”的旧观念，树立“以竹胜木”的新思维，努力开发木材无法替代竹材的特殊产品，这是实现竹产业町持续发展的必由之路。利用竹材优良的生物学特性和特殊的微观结构，重视和开展竹材的化学利用，对竹产业的可持续发展具有重要的意义。
　　 1 重视竹材的化学利用
　　 竹材的化学利用是指通过各种化学加工的方法开发以竹材为主要原料的竹材化工产品，其最大特点主要是利用竹材内含的纤维素、半纤维素、木素和各种内含物及竹材的特殊微观结构。在各种化学加工过程中，竹材原有的直径小、壁薄中空、各向异性、结构不均匀、内含物多、不耐腐、耐虫性差等缺陷均
　　 不构成任何影响，而它生长快、成材周期短、再生能力强等优良生物学特性却可显示出无比的优越性。
　　 近几年来国内外开始重视竹材的化学利用，开发了多种以竹材为主要原料的化工产品，目前已形成工业
　　 规模的主要有竹浆造纸和竹炭系列产品。
　　 1．1 竹浆造纸
　　 竹材的化学组成和木材基本相同，主要有纤维素、牛纤维素和木素等。中国古代就有用嫩竹通过土法制竹浆、造竹纸的传统历史。利用现代的制浆造纸技术似竹子为原料制成的各种纸品与木浆纸相比，由于竹材自身结构的特点(竹节和竹青中含有机硅)造成碱的耗用量高于木浆纸，纸的脆性稍大于木浆纸，高漂白度难于木浆纸且易氧化发黄。但这些技术难题随着造纸技术的发展，都已得到较好的解决。
　　 目前中国四川省的沐川、乐山、雅安造纸厂，广东省的广宁造纸厂，江西省的抚州、宜川造纸厂都是以竹子为原料的大型纸厂。
　　 竹子不同于一般的树木，它具有一次造林成功即可年年择伐、永续利用且能保持生态环境良好的生物学特性。在中国海南、云南、贵州、广西等水、热资源丰富的地区，特别适宜营造大面积丛生竹竹林作为纸浆林原料基地，建设大型或特大型的造纸厂。因为丛生竹中的某些竹种，纤维素含量高，而且年生物量是毛竹的5～10倍。需要注意的是，由于小型造纸企业污染严重，处理较为困难，不宜在资源分散
　　 的地区建设中小型纸厂。
　　 1．2 竹炭系列产品
　　 竹材资源的一个重要特点是单位面积产量不高、资源较为分散。可以凭借现有资源建设大型造纸企业的地区在全国为数不多。特别是毛竹林资源在今后较长时期内，开发各种竹质人造板和竹制品仍然是一个重要的方向，但这些毛竹产区内的小径竹材开发利用是大家十分关注的一个问题。
　　 竹炭是近几年来刚刚兴起并迅速掀起开发热潮的产品。竹炭系列产品在日本民间十分盛行，市场销售的竹炭产品主要有烧烤炭、净水炭、空气净化炭、房间调湿炭及竹炭风铃、炭枕、炭被等。此外，在烧
　　 制竹炭过程中土窑、机械窑采集的竹醋液也有市场。 日本国内竹农也在烧制竹炭。中国生产的竹炭主
　　 要出口到日本和韩国，浙江省去年出口日本、韩国等同家?ooo多吨各种竹炭。竹炭在环境保护、保健、
　　 医药、高新技术等领域有着潜在广阔的应用前景。从目前的诸多情况来看，竹炭是竹材加工中附加值较高、生产效率不低于木材同类产品的一个竹材产品，可以称得上是“以竹胜木”产品，适合于资源分散的毛竹产区中小径竹材的开发利用。
　　 2 开发竹炭应用技术
　　 竹炭是一种机能忭材料和环境保护材料。随着竹炭热潮的到来和人们对环境保护的重视，竹炭作为——种新型材料必将具有广阔的应用前景和巨大的发展空间，开发竹炭应用技术也成为科技工作者责
　　 无旁贷的历史重任。
　　 2．1 竹炭、竹醋液的形成
　　 竹炭是竹材热解后的产物，竹醋液是竹炭生产过程中的副产品。竹材中含有各种化学成分，其中的纤维素、半纤维素和木素在炭窑中随温度的上升依次分解。目前，竹子中含有的各成分的分解起始温度尚无测定数据。对于木材，牛纤维素的分解温度最低，在180℃左右，纤维素和木素的分解起始温度分别为240℃和280℃左右，在这个温度域，因材料的状态和窑的空气不同而有差异。竹材在400’C即可全部热解成炭。但从目前竹炭的情况来看，其烧成最佳温度在600—800℃。竹醋液随着竹炭的烧制不断地产生，其合适的采集温度是排烟口温度为80—150℃(窑内温度350—425℃)。
　　 2．2 竹炭、竹醋液的分类
　　 竹炭根据使用原料不同可以分为：原竹炭和竹屑棒炭。原竹炭是竹子经自然千燥或烟熏热处理后再自然干燥烧制而成；竹屑棒炭是利用竹材加工剩余物经粉碎、干燥、挤压成型制成竹屑棒后烧制而成。
　　 按竹炭的形状不同可以分为：筒炭、片炭、颗粒炭、粉炭及工艺炭(将竹炭加工成工艺品)。按用途可以分为净化水用炭、净化空气用炭、保健用炭、果品保鲜用炭等。
　　 竹醋液据分析含有约300多种成分，其中，主成分中醋酸约为50％。竹醋液中水分占90％，全溶液的醋酸量约为3％。此外，还含有碱性物质(三甲胺、吡啶、2—羟基吡啶等)、醇类(甲醇、乙基乙二醇等)、
　　 酚类(苯酚、2—甲基苯酚、2—乙基苯酚、6—邻氧甲基苯酚等)、醛类(糠醛、4—羟基糠醛等)、环；吠脂等。
　　 竹醋液严格地讲只有两种：粗竹醋液和精制竹醋液。随着炭窑、炭材的种类和采集容器的材质、炭化温度、采集后的静止时间、精制方法、精制后的储存方法等的不同，竹醋液的品质会有差异。竹醋液在
　　 生产过程中产生的气体混合物经冷凝器分离后，得到粽黑色的粗竹醋液，经较长时间存放后，上层为澄
　　 清竹醋液，有特殊的烟焦气味；下层为沉淀竹焦油，竹焦油是黑色、粘稠的油状液体，含有大量的酚类物质和多种有机物质。制造1 t竹炭，需要耗用6～6．5t新鲜竹材，同时町以获得350～600kg的竹醋液。
　　 2．3 竹炭、竹醋液的应用领域
　　 竹子有特殊的微孔构造，热解后形成的竹炭具有很强的吸附能力，是一种机能性和环境保扩材料。根据测定，1 g竹炭的比表面积可达350m’，若进一步活化后成为竹活性炭，则其比表面积可达1 000m：以上。目前日本已将竹炭应用于饮用水和河川水的净化、室内空气的净化和湿度的调节，并开发丁枕芯、床垫，洗涤、护肤、饮料、保健等多种产品。据有关资料介绍，100 kg竹炭，／以吸收空气，卜的4 ks水分，净化；0001。空气，一个100m’的三居室，使用400—500kg竹炭即可达到调节室内水分和净化空
　　 气的目的。但是，日本在竹炭方面目前依然处于应用在先、科研滞后的状态，并未在竹炭应用的机理方
　　 面做出科学的阐明。笔者在对不同工艺条件制得的竹炭的比表面积进行测定，并进行净化水的试验的
　　 基础上，初步发现竹炭对水中二氯苯酚、有机磷等有机物污染的净化能力效果十分显著。
　　 竹醋液中的化学成分十分复杂。 日本目前将其应用在保健、饮料、动物饲养场所除臭等方面，扦据
　　 有关资料介绍，其在高效低毒农药方面也有很好的应用前景。竹醋液的机理和应用技术还有待进一步
　　 研究。
　　 基于竹炭的机能性，开发竹炭的应用技术可从以下三方面来考虑。
　　 (1)利用竹炭的吸附机能开发环境污染物的吸附除去技术及产品，可用于水土保持、住宅环境的改
　　 善和养殖生物的环境改善等方面。
　　 (2)利用竹炭的半导体机能开发环境污染物的分解应用技术及产品，可与其它牛导体材料进行复
　　 合，用于水质净化、空气净化等领域。
　　 (3)利用竹炭放射、屏蔽电磁波机能开发有害电磁波屏蔽技术及产品，可用于家电产品开发、保健用
　　 品、居住环境改善、生命环境改善及食品安全领域。
　　 3 结 语
　　 竹炭和木炭一样，作为能源早已完成了它们的历史使命。而作为环境保护材料，虽然自古以来已有
　　 应用的先例，但是，在国内大面积推广应用还有待于进一步弄清其环境效应的机理和科学的使用方法。
　　 我们确信竹子不仅在它有生命的时候，能为人类美化和改善生态环境发挥作用，在它被采伐加：1：成竹堤以后还能继续为净化人类的生活环境作出贡献。

　　 摘 要：在对中国竹材工业化利用现状，以及中国加入WTO以后木材市场将出现的新情况分析的基础上，提出了开发竹材资源，抛弃简单“以竹代木”的旧观念，树立“以竹胜木”的新思维。论述了要重视竹材的化学利用，开发竹炭应用技术。阐述了竹炭和竹醋液的形成、分类及可能的应用领域。
　　 关键词：竹材；化学利用；竹炭；竹醋液
　　 竹类植物具有生长快、繁殖能力强和容易更新的特点。据统计，目前全世界有竹类植物50多属，1 200余种，竹林面积2 200万hm2。中国有竹类植物40多属，500余种，竹林面积421万hm’，占全国森林面积的2．8％，每年可砍伐毛竹5亿多根、杂竹300多万吨，相当于1 000余万立方米木材，约占中国年木材采伐量的l／5以上。在中国竹林素有“第二森林”之美称。但是竹材由于其直径小、壁薄中空、尖削度大，结构不均匀，各向异性明显，易开裂和壁裂，内含淀粉、蛋白质、糖分等营养物质，易虫蛀、腐朽，从而给竹材的加工利用带来很多困难，使木材加工的工艺和设备在竹材加工中都不能直接使用；竹材长期停留在原竹利用和编织农具、用具和工艺品的初级利用阶段。
　　 近20年来，世界产竹国家，特别是中国，由于木材资源紧缺，而竹材资源又十分丰富，因此更加重视竹材的工业化利用。中国竹类资源中直径较大、力学性能优良、集中成片分布的毛竹林资源主要分布在
　　 长江以南经济较发达的省、区，而这些地区是中国的主要木材消费市场。为了解决木材长期供不应求的
　　 矛盾，中国的竹材工业化利用首先在将竹材经过机械加工后制成各种竹质人造板和竹材制品替代木材
　　 的领域内开始起步，先后开发了竹材胶合板、竹材胶合水泥模板、竹材地板、竹木复合胶合板、竹材集成材、竹家具和各种竹质生活用品等产品，在车辆、建筑、运输、家具、室内装修等领域获得了广泛的应用。
　　 其中竹质人造板年产量超过100万m3，2001年竹业总产值超过200亿元，为竹产区经济的发展和竹农增加收入作出了重要的贡献。但是，由于竹材直径较小，壁薄中空，竹质人造板产品的生产效率要远远低于木材的同类产品。当前中国木材价格高于国际市场、工资水平大大低于欧美等发达国家的情况下，竹材工业化利用的产品尚有一定的竞争能力。随着中国社会经济的发展，劳动力工资水平不断提高，竹材产品的竞争优势将会逐步丧失，这就是日本及中国台湾等地虽有竹材资源却不生产竹材产品的原因。
　　 中国已经加入WTO，进口木材和各种木制品的关税将进一步下降，国内农作物秸秆人造板的开发利用
　　 正在兴起，木材市场的竞争还将更趋激烈，这是每一个从事和关心竹产业的人们应该面对的现实。开发
　　 竹材资源，抛弃简单的“以竹代木”的旧观念，树立“以竹胜木”的新思维，努力开发木材无法替代竹材的特殊产品，这是实现竹产业町持续发展的必由之路。利用竹材优良的生物学特性和特殊的微观结构，重视和开展竹材的化学利用，对竹产业的可持续发展具有重要的意义。
　　 1 重视竹材的化学利用
　　 竹材的化学利用是指通过各种化学加工的方法开发以竹材为主要原料的竹材化工产品，其最大特点主要是利用竹材内含的纤维素、半纤维素、木素和各种内含物及竹材的特殊微观结构。在各种化学加工过程中，竹材原有的直径小、壁薄中空、各向异性、结构不均匀、内含物多、不耐腐、耐虫性差等缺陷均
　　 不构成任何影响，而它生长快、成材周期短、再生能力强等优良生物学特性却可显示出无比的优越性。
　　 近几年来国内外开始重视竹材的化学利用，开发了多种以竹材为主要原料的化工产品，目前已形成工业
　　 规模的主要有竹浆造纸和竹炭系列产品。
　　 1．1 竹浆造纸
　　 竹材的化学组成和木材基本相同，主要有纤维素、牛纤维素和木素等。中国古代就有用嫩竹通过土法制竹浆、造竹纸的传统历史。利用现代的制浆造纸技术似竹子为原料制成的各种纸品与木浆纸相比，由于竹材自身结构的特点(竹节和竹青中含有机硅)造成碱的耗用量高于木浆纸，纸的脆性稍大于木浆纸，高漂白度难于木浆纸且易氧化发黄。但这些技术难题随着造纸技术的发展，都已得到较好的解决。
　　 目前中国四川省的沐川、乐山、雅安造纸厂，广东省的广宁造纸厂，江西省的抚州、宜川造纸厂都是以竹子为原料的大型纸厂。
　　 竹子不同于一般的树木，它具有一次造林成功即可年年择伐、永续利用且能保持生态环境良好的生物学特性。在中国海南、云南、贵州、广西等水、热资源丰富的地区，特别适宜营造大面积丛生竹竹林作为纸浆林原料基地，建设大型或特大型的造纸厂。因为丛生竹中的某些竹种，纤维素含量高，而且年生物量是毛竹的5～10倍。需要注意的是，由于小型造纸企业污染严重，处理较为困难，不宜在资源分散
　　 的地区建设中小型纸厂。
　　 1．2 竹炭系列产品
　　 竹材资源的一个重要特点是单位面积产量不高、资源较为分散。可以凭借现有资源建设大型造纸企业的地区在全国为数不多。特别是毛竹林资源在今后较长时期内，开发各种竹质人造板和竹制品仍然是一个重要的方向，但这些毛竹产区内的小径竹材开发利用是大家十分关注的一个问题。
　　 竹炭是近几年来刚刚兴起并迅速掀起开发热潮的产品。竹炭系列产品在日本民间十分盛行，市场销售的竹炭产品主要有烧烤炭、净水炭、空气净化炭、房间调湿炭及竹炭风铃、炭枕、炭被等。此外，在烧
　　 制竹炭过程中土窑、机械窑采集的竹醋液也有市场。 日本国内竹农也在烧制竹炭。中国生产的竹炭主
　　 要出口到日本和韩国，浙江省去年出口日本、韩国等同家?ooo多吨各种竹炭。竹炭在环境保护、保健、
　　 医药、高新技术等领域有着潜在广阔的应用前景。从目前的诸多情况来看，竹炭是竹材加工中附加值较高、生产效率不低于木材同类产品的一个竹材产品，可以称得上是“以竹胜木”产品，适合于资源分散的毛竹产区中小径竹材的开发利用。
　　2 开发竹炭应用技术
　　竹炭是一种机能忭材料和环境保护材料。随着竹炭热潮的到来和人们对环境保护的重视，竹炭作为——种新型材料必将具有广阔的应用前景和巨大的发展空间，开发竹炭应用技术也成为科技工作者责
　　无旁贷的历史重任。
　　2．1 竹炭、竹醋液的形成
　　竹炭是竹材热解后的产物，竹醋液是竹炭生产过程中的副产品。竹材中含有各种化学成分，其中的纤维素、半纤维素和木素在炭窑中随温度的上升依次分解。目前，竹子中含有的各成分的分解起始温度尚无测定数据。对于木材，牛纤维素的分解温度最低，在180℃左右，纤维素和木素的分解起始温度分别为240℃和280℃左右，在这个温度域，因材料的状态和窑的空气不同而有差异。竹材在400’C即可全部热解成炭。但从目前竹炭的情况来看，其烧成最佳温度在600—800℃。竹醋液随着竹炭的烧制不断地产生，其合适的采集温度是排烟口温度为80—150℃(窑内温度350—425℃)。
　　2．2 竹炭、竹醋液的分类
　　竹炭根据使用原料不同可以分为：原竹炭和竹屑棒炭。原竹炭是竹子经自然千燥或烟熏热处理后再自然干燥烧制而成；竹屑棒炭是利用竹材加工剩余物经粉碎、干燥、挤压成型制成竹屑棒后烧制而成。
　　按竹炭的形状不同可以分为：筒炭、片炭、颗粒炭、粉炭及工艺炭(将竹炭加工成工艺品)。按用途可以分为净化水用炭、净化空气用炭、保健用炭、果品保鲜用炭等。
　　竹醋液据分析含有约300多种成分，其中，主成分中醋酸约为50％。竹醋液中水分占90％，全溶液的醋酸量约为3％。此外，还含有碱性物质(三甲胺、吡啶、2—羟基吡啶等)、醇类(甲醇、乙基乙二醇等)、
　　酚类(苯酚、2—甲基苯酚、2—乙基苯酚、6—邻氧甲基苯酚等)、醛类(糠醛、4—羟基糠醛等)、环；吠脂等。
　　竹醋液严格地讲只有两种：粗竹醋液和精制竹醋液。随着炭窑、炭材的种类和采集容器的材质、炭化温度、采集后的静止时间、精制方法、精制后的储存方法等的不同，竹醋液的品质会有差异。竹醋液在
　　生产过程中产生的气体混合物经冷凝器分离后，得到粽黑色的粗竹醋液，经较长时间存放后，上层为澄
　　清竹醋液，有特殊的烟焦气味；下层为沉淀竹焦油，竹焦油是黑色、粘稠的油状液体，含有大量的酚类物质和多种有机物质。制造1 t竹炭，需要耗用6～6．5t新鲜竹材，同时町以获得350～600kg的竹醋液。
　　2．3 竹炭、竹醋液的应用领域
　　竹子有特殊的微孔构造，热解后形成的竹炭具有很强的吸附能力，是一种机能性和环境保扩材料。根据测定，1 g竹炭的比表面积可达350m’，若进一步活化后成为竹活性炭，则其比表面积可达1 000m：以上。目前日本已将竹炭应用于饮用水和河川水的净化、室内空气的净化和湿度的调节，并开发丁枕芯、床垫，洗涤、护肤、饮料、保健等多种产品。据有关资料介绍，100 kg竹炭，／以吸收空气，卜的4 ks水分，净化；0001。空气，一个100m’的三居室，使用400—500kg竹炭即可达到调节室内水分和净化空
　　气的目的。但是，日本在竹炭方面目前依然处于应用在先、科研滞后的状态，并未在竹炭应用的机理方
　　面做出科学的阐明。笔者在对不同工艺条件制得的竹炭的比表面积进行测定，并进行净化水的试验的
　　基础上，初步发现竹炭对水中二氯苯酚、有机磷等有机物污染的净化能力效果十分显著。
　　竹醋液中的化学成分十分复杂。 日本目前将其应用在保健、饮料、动物饲养场所除臭等方面，扦据
　　有关资料介绍，其在高效低毒农药方面也有很好的应用前景。竹醋液的机理和应用技术还有待进一步
　　研究。
　　基于竹炭的机能性，开发竹炭的应用技术可从以下三方面来考虑。
　　(1)利用竹炭的吸附机能开发环境污染物的吸附除去技术及产品，可用于水土保持、住宅环境的改
　　善和养殖生物的环境改善等方面。
　　(2)利用竹炭的半导体机能开发环境污染物的分解应用技术及产品，可与其它牛导体材料进行复
　　合，用于水质净化、空气净化等领域。
　　(3)利用竹炭放射、屏蔽电磁波机能开发有害电磁波屏蔽技术及产品，可用于家电产品开发、保健用
　　品、居住环境改善、生命环境改善及食品安全领域。
　　3 结 语
　　竹炭和木炭一样，作为能源早已完成了它们的历史使命。而作为环境保护材料，虽然自古以来已有
　　应用的先例，但是，在国内大面积推广应用还有待于进一步弄清其环境效应的机理和科学的使用方法。
　　我们确信竹子不仅在它有生命的时候，能为人类美化和改善生态环境发挥作用，在它被采伐加：1：成竹堤以后还能继续为净化人类的生活环境作出贡献。