摘要：对不同品种竹子的纤维结构形态及其特性进行了系统检测，将各类竹纤维的结构特性与各类麻纤维进行了对比分析，指出了可纺竹纤维提取过程中存在的关键问题以及未来的开发途径。
　　竹纤维制成的纺织品由于能给人一种凉爽的心理暗示，在未来的市场上，必将受到青睐。但是目前，竹纤维的开发和完善、后道产品的系列开发、消费市场的培育等方面均还处于起步阶段。客观地说，这一新纤维要实现产业化发展还有很多工作要做。

1 竹纤维现状
1.1 有关竹纤维的报道
　　日本一家公司宣布，其科研人员找到了一种比其它织物更适于缝制夏装的材料——竹纤维，并开始用这种材料制作女夏装。另据报道，几年前日本Marumasa公司从印度尼西亚进口竹子，生产竹纤维用于春夏服装服饰制作。“纸衣配竹裙”已日渐成为女性消费的时尚，并迅　速在欧美市场流行，成为新宠。
　　虽然此种纤维的原料来自于竹子，但本质还是可再生的纤维素纤维，将其冠之以“竹纤维”并不十分合理。由此可以看出，目前市场上有关竹纤维的报道不兔有炒作之嫌。
1.2 有关真正意义上竹纤维的研究
　　麻纤维有着广义定义：凡是从自然界植物中提取的非籽壳类可用于纱线加工的纤维素纤维。由此可把竹秆经脱胶而提取的纤维称之为竹麻纤维，而这种纤维才是真正意义上的竹纤维。
　　国内已有人在开始从事对这种纤维的研究工作。2000年，四川阆中棉纺织厂将生长12～18个月的慈竹，经过去青、齿轮的反复轧压，再进行不完全脱胶，制成需要的竹纤维（束纤维）。从2001年开始，东华大学已有部分师生开始进行有关竹纤维（工艺纤维）制取的研究工作，并已经取得了一定的成绩，通过化学方法直接从竹材中提取出竹纤维（工艺纤维），使之具有一定的长度、细度和柔软度，但这些还是谈不上工业化加工。
1.2.1　竹子单纤维形态
　　采用全脱胶的方法，对竹子单纤维（试样产地：四川）进行观察。单根竹纤维细长，呈纺锤状，两端尖。纤维内壁均较平滑，胞壁甚厚，胞腔小，纤维表面有沟槽。
　　竹子可分两大类：丛生竹和散生竹。采自广西林科院竹种园的41种竹子均是丛生竹。每种竹子选择2～3年生、个体中庸且生长正常的3株竹为样竹，并在0.3m、l／3和2／3秆高处节间中央各截取l段竹材供分析用。这些丛生竹材纤维长度在l.88～3.04mm之间。采自安吉竹种园和杭州植物园的26种竹子均是散生竹，每竹种选择3～4年生、个体中庸且生长正常的3～5株竹为样竹，并在0.3m、1／3和2／3秆高处节间中央各截取1段竹材供分析用。纤维以垂直苦竹最长（2.22 mm），托竹纤维宽度最小（0.8μm）；26种散生竹材纤维长度在1.33-2.22mm之间，宽度在10.8～18.7μm之间，长宽比在87-153之间。
　　研究表明，丛生竹材的纤维长度较散生竹材的长，其宽度比散生竹材的大。从纤维形态来看，丛生竹材作为纤维原料较散生竹材为优。从不同竹秆部位来看，中下部的纤维长度较长，长宽比也较大，而上部纤维较短，长宽比也偏小些。

表1 各种植物纤维的长宽度和长宽比

	棉（细绒棉）	苎麻	亚麻	黄麻
纤维长度/mm	23-33	20-50	17-25	2-4
纤维宽度/μm	10-23	30-40	15-18	15-18
纤维长宽比	1000-3000	500-1667	1000-1700	110-270
	洋麻	罗布麻	香蕉茎纤维	菠萝叶纤维
纤维长度/mm	2-6	20-80	2.0-3.8	10(切断)
纤维宽度/μm	14-33	30	8-20	23
纤维长宽比	60-5000	670-2700	100-500	-

　　由表1比较的各种纺织用植物纤维显示，竹纤维的纤维形态具备了纺织用纤维的特点。
1.2.2 竹的解剖结构
　　竹子的种类众多，不同品种的竹秆除其大小、粗细、厚薄、节间距离等不同外，基本组织结构大体相同，即竹材秆部由表皮组织、维管束组织、基本组织及髓腔等几个部分组成。竹子的维管束上存在着两个较大的纤维群体，有的竹种维管束鞘很大，形成相当大纤维束，例如慈竹、孝顺竹。各类竹子结构见图1～6。



l.2.3 竹纤维超微结构
　　超微切片的电镜观察表明：竹纤维主要存在两种细胞壁状态，即一部分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。宽层木质素密度较低；在两宽层之间的窄层，木质素密度较高。多层结构类型的纤维主要存在于维管束的周边部位，约占纤维总数的1／2左右（图7）。另一部分纤维，纤维细胞壁很厚，胞腔狭小，纤维次生壁内层由两个宽层组成，且中部的宽层较内部宽层宽得多。竹纤维壁上的纹孔稀少，纹孔口较小，细胞腔较小（图8）。



　　在胞间层（M_L）没有微细纤维组织。初生壁（P）微细纤维稀疏，呈网状不规则结构排列，微细纤维的走向对于纤维轴向（长度方向）近乎于横向绕缠。初生壁内微细纤维之所以稀疏，是因为被半纤维素、果胶和木质素所填充分隔，因此，其质脆，且这一层的厚度也比较薄。次生壁的外层（S₁）较厚，其微细纤维的取向偏高纤维的轴向而更接近横向；次生壁的中层（S₂）是细胞壁中最厚的一层，它的结构决定了纤维的性质；S₃～S₇层中，微细纤维的取向为单一取向，且几乎与纤维轴向平行，使纤维吸湿后主要在横向产生润胀，同时由于微细纤维的轴向排列，使纤维在轴向上有最大的抗张强度，细胞壁越厚，纤维本身的抗张强度越高。次生壁内层分层越多，纤维性能差异越大，加工越困难。
1.2.4 竹纤维的理化性能
　　41种丛生竹材纤维素含量均在40％以上，其变化范围在42.33％～52.08％之间，平均为48.05％；而26种散生竹材纤维素含量为 35.86％～45.76％，平均为
40.81％。可见，丛生竹材的纤维素含量较散生竹材的高。41种丛生竹材基本密度平均为0.680g/cm³，26种散生竹材基本密度稍大，在0.491～0.905g／cm³之间，平均为0.679g／cm³。与麻类纤维相比，可以很明显地看出竹纤维的化学成分与黄麻和洋麻的化学成分比较接近，竹纤维的纤维素含量较低，而半纤维素和木质素含量较高（表2和表3）。

2 竹纤维研究面临的问题
　　（1）竹纤维其单纤维长度较短，只有2mm左右，因此必须采用工艺纤维（束纤维）才能使其成为纺织用纤维。目前人们所制取的竹纤维束太粗，硬丝、并丝很多，木质素残余较多。这与纺织用纤维所必须具有的一定细度、柔软性及强力还有一定差距。
　　　（2）对竹纤维的物理、化学性能还未能完全了解，目前采用的脱胶工艺是借鉴苎麻脱胶工艺，木质素的去除是最难解决的问题。
　　　（3）竹纤维的细化较麻类纤维困难，其细化工艺和设备有待进一步研究。

表2 麻类纤维的化学组成　 %

成分	苎麻	亚麻	黄麻	洋麻	大麻
纤维素	65-75	70-80	64-67	70-76	85.4
半纤维素	14-16	12-15	16-19	-	-
木质素	0.8-1.5	2.5-5	11-15	13-20	10.4
果胶	4-5	1.4-5.7	1.1-1.3	7-8	-
水溶物	4-8	-	-	-	3.8
脂蜡质	0.5-1.0	1.2-1.8	0.3-0.7	-	1.3
灰分	2-5	0.8-1.3	0.6-1.7	2	0.9

表3 竹纤维的化学组成

种类	小毛竹	慈竹	白夹竹	绿竹	丹竹	毛竹	毛竹
产地	甘肃天水	四川	四川	广东	广西	福建	湖南
水份	9.82	12.56	12.48	8.25	9.12	12.14	6.30
冷水抽出物	-	2.42	2.13	-	-	2.38	-
热水抽出物	-	6.78	5.24	-	-	5.96	7.68
苯-醇抽出物	4.58	-	-	6.60	-	-	5.16
乙醚抽出物	-	0.71	0.58	-	-	0.66	-
I%NaOH抽出	24.73	31.24	28.65	26.86	23.46	30.98	27.49
物脂肪、蜡质	-	-	-	-	-	-	-
灰分	1.23	1.20	1.43

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