竹炭纤维在纺织品中的研究进展

摘要：

竹炭纤维以毛竹为原料，采用先进的工艺和技术使得竹炭天生具有的微孔更细化和蜂窝化，从而具备超大的比表面积和超强的吸附力。介绍了近年来竹炭纤维在纺织品中的研究进展，对其主要性能及其在纺织品领域中的应用范围进行了比较详细的阐述和探讨，同时对该类复合织物的应用前景进行了展望。

关键词：竹炭纤维；性能

1 竹炭纤维简介

竹炭纤维是取毛竹为原料，采用了纯氧高温及氮气阻隔延时的煅烧新工艺和新技术，使得竹炭天生具有的微孔更细化和蜂窝化，然后再与具有蜂窝状微孔结构趋势的聚酯改性切片熔融纺丝而制成的[1-2]。该纤维最大的与众不同之处，就是每一根竹炭纤维都呈内外贯穿的蜂窝状微孔结构[3]。这种独特的纤维结构设计，能使竹炭原来所具有的优良性能100%地发挥出来。由于竹炭纤维的功能“与生俱来”具有永久性，因此不受洗涤次数的影响。

2 竹炭纤维主要性能

2.1 超强吸附力

竹炭的比表面积是木炭的3倍以上，吸附能力更是木炭的5倍以上。其多孔质致密结构对硫化物、氮化物、甲醇、苯、酚等有害化学物质能够实现充分吸收，同时具有分解异味和消臭的作用。普通粘胶纤维的氨去除率只有17.4%，而将竹炭纤维与粘胶纤维相结合后，新纤维的氨去除率可达到54%[4]。竹炭纤维对以下物质的吸附率分别为：甲醛，16.00%～19.39%；苯， 8.69%～10.08%；甲苯，5.65%～8.42%；氧，22.73%～30.65%；三氧甲烷，40.68%，且对这些物质的持续吸附时间均可达24天以上。

2.2 蓄热保暖性能

竹炭纤维的远红外线发射率高达0.87，比一般远红外发射材料高出0.05，能蓄热保暖，升温速度比普通面料快得多。加上竹炭纤维的表面、截面均为蜂窝状微孔结构，由其制成的厚实织物，微孔中能够储存大量热能，利用不同的织造工艺，可以使织物有阻隔空气流通、防止冷空气入侵的功能。在冬季，穿在身上既轻盈又保暖，具有良好的蓄热保暖性能。

2.3 调湿除湿功效

高于粘纤、棉、真丝的高平衡回潮率和保水率赋予了竹炭纤维调湿的功能以达到除湿与干燥的功效。竹炭纤维具有吸湿导汗的功能，可使人体局部湿度降到感觉舒适的60%以下，而在干燥环境下竹炭纤维又可把吸入的水分释放出来，形成一个温、湿度良好的小局域空间。由其制成的轻薄织物，利用竹炭纤维中微孔结构可快速吸收皮肤散发的湿气和汗液，并向周围空气快速扩散，从而保持皮肤干爽。

2.4 负离子发射浓度高

负离子被称为空气中的维生素，有镇静、催眠、镇痛、止咳等功效，有利于提高睡眠质量，增强人体免疫力。通常都市公园的负离子浓度为1000个/ cm3～2000个/ cm3，郊外田野的负离子浓度为5000个/ cm3～50000个/cm3，而竹炭纤维发射负离子的浓度为6800个/cm3，相当于郊外田野的负离子浓度[5]，因此有益于身体健康。

2.5 矿物质含量高

竹炭纤维富含钾、钙等有益于身体健康的矿物质。人体长时间接触竹炭纤维可以补充多种微量元素，从而保持生理平衡[6]。

3 竹炭纤维在纺织品中的应用

目前竹炭纤维面料主要应用于内衣产品、衬衫、T恤、袜子、毛巾、床上用品及运动休闲装等，以充分发挥竹炭纤维天然、环保、多功能的优异特性。竹炭纤维为纺织产品开发提供了崭新的原料素材。

3.1 服装领域

竹炭纤维由于具有自然和环保特性以及富含微量元素、释放负离子、蓄热保暖等多种功能，非常适宜织制贴身穿着服装，且竹炭纤维的功能具有永久性，不受洗涤次数的影响。因此，竹炭纤维在服装领域得到了广泛的应用。国内外已成功开发出了竹炭内衣、外衣和防护服装。由于其良好的远红外发射和屏蔽电磁辐射功能，更适宜于老年、婴幼儿和孕妇的保健防护服装。

3.2 家纺领域

由于竹炭纤维具有吸附有害气体、吸湿、防潮、防霉等功能，在家纺产品中同样得到了较好的应用，目前已成功开发出竹炭床垫、枕头、保暖被等床上用品。

3.3 产业用纺织品领域

利用竹炭纤维的防菌抑菌、遮挡电磁波辐射和发射远红外线功效可以制作特殊的防护用品，如医疗防护服、天然气操作现场工作服、军事航天操作人员防护服、家用电器防电磁辐射面罩、空气过滤材料等。

3.4 医用纺织品

传统的医用纺织品如纱布、绷带、缝合线、手术衣等，一般使用棉为原料，以传统的方法纺成纱、织成布。随着竹炭等新型纤维及织物进入医疗领域，在传统应用基础上又增加了许多医疗功能，如消炎、杀菌抗菌、防感染等，对于人类寿命的延长和减少疾病的传播起到了重要的作用。

3.5 垫类制品

用竹炭制成的坐垫、靠垫能吸潮除湿、除味保暖，还能对由风湿性关节炎而引起的坐骨神经痛有防治作用。用竹炭制成的鞋垫，能清除异味，使足底干燥，在吸收汗气的同时，竹炭产生热效应使足底发热，加速足底微循环，还能对足底穴位进行自然按摩，起到保暖、防脚气、脚底物理按摩的作用，可治疗痤疮和脚气等皮肤病[7]。

4 展望

竹炭纤维纺织品的开发迎合了当前的发展方向。正由于竹炭纤维纺织品优良的种种功能，深受市场认可，赢得了“黑色钻石”的美誉。将竹炭纤维面料广泛应用于内衣、袜类、毛巾、T恤、文胸、围巾、孕妇装、睡衣、床上用品及运动休闲服装，以充分发挥竹炭纤维天然、环保等优良特性，竹炭纤维作为一种自然、环保、给人以健康的新材料，其应用将会越来越广。

参考文献：

[1] 谢跃亭，胡雪敏.新型功能性纤维―― 竹炭粘胶纤维[J].针织工业，2005(9):15-16.

[2] 张吉升.竹炭纤维的性能及其应用[J].纺织科技进展，2010(2):7-8.

[3] 刘广平，郑凤琴，张海燕，等.竹炭粘胶纤维针织系列产品的研制与开发[J].上海纺织科技，2006(9):52-53.

[4]李旭明.竹炭纤维的开发与应用[J].针织工业，2007(10)：21-22.

[5]王进美,田伟.健康纺织品开发与运用[M].北京:中国纺织出版社,2005:270-280.

[6]周建斌.竹炭环境效应及作用机理的研究[D].南京:南京林业大学，2005.

[7]周媛,孟家光,侯凯.竹炭在纺织品开发中的应用[J].山东纺织科技，2007(6):43.

（作者单位：上海市纤维检验所）