竹基纤维复合材料16页PPT
竹纤维增强复合材料组合物及竹纤维增强复合材料的制备方法与流程
竹纤维增强复合材料组合物及竹纤维增强复合材料的制备方法与流程1. 引言1.1 概述竹纤维增强复合材料是一种新型的多相材料，由竹纤维作为增强剂嵌入在基础材料中形成的复合材料。
竹纤维具有独特的特性和优势，如高抗拉强度、低重量、可再生等特点，在工程结构和其他领域具有广泛的应用前景。
本文旨在介绍竹纤维增强复合材料及其制备方法与流程，并通过实验验证和分析结果来评估该复合材料的性能。
1.2 文章结构本文总共分为五个部分。
首先，在引言部分我们对文章进行了概述，并阐明了本文的结构。
其次，第二部分将详细介绍竹纤维增强复合材料组合物，包括竹纤维特性、复合材料定义与应用以及竹纤维增强复合材料组合物的优势。
第三部分将重点论述竹纤维增强复合材料的制备方法与流程，包括原料准备与预处理、竹纤维增强剂的选择与处理以及复合材料制备工艺及流程介绍。
第四部分将对实验验证与分析结果进行详细描述，包括材料性能测试与分析结果、成品样品检测及评估结果以及对比实验与结果分析。
最后，在结论和展望部分，我们将总结本研究工作的主要发现和贡献，并讨论存在的问题和改进方向。
1.3 目的本文的目的是探究竹纤维增强复合材料的制备方法与流程，并对其性能进行实验验证与分析。
通过深入研究竹纤维增强复合材料组合物的特性、优势以及制备工艺，我们希望能够为该类新型复合材料在工程领域的应用提供理论和实践依据。
同时，我们也希望能够挖掘出竹纤维增强复合材料制备过程中存在的问题，并提出相应的改进思路和方向，为进一步提高该类复合材料的性能做出贡献。
2. 竹纤维增强复合材料组合物2.1 竹纤维的特性竹纤维是一种天然纤维，在传统建筑和手工艺中被广泛使用。
它具有轻质、高强度和韧性的特点，且耐久性优异。
竹纤维具有独特的微观结构，由纤维素和半纤维素等复合基质组成。
其生长周期相对较短，因此具备可持续发展和环境友好属性。
2.2 复合材料的定义与应用复合材料是由两种或更多种不同物质组成的材料，各组分之间通过界面相互作用形成整体性能。
《复合材料》PPT课件(2024)
复合材料能够抵抗循环载荷作用下的疲劳破坏，具有较长的疲劳寿命， 适用于承受交变应力的结构件。
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良好的减震性能
Hale Waihona Puke 复合材料具有较好的阻尼性能，能够吸收和分散振动能量，降低结构的
振动和噪音水平。
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物理性能
耐高低温性能
复合材料能够在极端温度环境下保持稳定的性能，适用于高温或低 温工作条件。
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建筑领域应用
建筑结构
复合材料可用于制造建 筑结构部件，如梁、板 、柱和墙体等，具有轻 质、高强度和耐腐蚀等 优点。
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建筑材料
复合材料还可作为建筑 材料使用，如复合地板 、复合门窗和复合墙板 等，具有美观、环保和 耐用等特点。
装饰装修
复合材料也可用于建筑 装饰装修领域，如吊顶 、隔断和家具等，具有 多样化的外观和优良的 性能。
X射线衍射（XRD）
分析复合材料的晶体结构和相组成，确定增 强体和基体的晶体类型。
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透射电子显微镜（TEM）
揭示复合材料内部微观结构，如增强体的分 布、取向和缺陷等。
原子力显微镜（AFM）
研究复合材料表面纳米级形貌和力学性质。
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宏观性能测试方法
拉伸试验
测定复合材料的拉伸强度、弹性模量 和断裂伸长率等力学性能指标。
性能变化。
疲劳试验
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研究复合材料在交变应力作用下的疲 劳性能，预测其疲劳寿命和疲劳强度
。
耐化学腐蚀试验
测试复合材料在不同化学介质中的耐 腐蚀性能，评估其耐酸、耐碱、耐盐 雾等能力。
加速老化试验
竹纤维纺织品演示幻灯片
40%竹 60%棉（定纺） 70%竹 30%天丝（现货）
21S-40S 21S-40S
30%竹 30%棉 40%涤（定纺）
32S-48S
70%竹 30%天丝包芯纱（定纺）纱线（色织）
竹纤维纱线（色织） 品种 100% 70%竹 30%棉 80%竹 20%羊毛 85%竹 20%羊绒 85%竹 15%羊绒 50%竹 50%绢丝 50%竹 50%粘胶 45%竹50%天丝 15%羊绒 70%竹15%绢丝 15%羊绒 55%竹40%丝光毛 5%羊绒
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竹纤维面料
? 由于竹纤维面料吸湿 及放湿性能很好，手 感柔软舒适光亮感好。 再加上物有的抗菌性 能，用于制作床上用 品非常合适。现已开 发出竹纤维被套、枕 套、床单、床垫、毛 巾被、盖毯等多个品 种。
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竹纤维床上用品
? 竹纤维毛巾被 ? 成分：60%棉/40%竹；规格：
190*140cm；克重：870g
3
竹纤维毛条
粗 细 长 度（mm）
2.78dtex
76-86-101
3.33dtex
86-89-102
5.56dtex
86-89-101
4
竹纤维纱线
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竹纤维纱线（坯纱）
品种
纱支数
100%竹（现货）
70%竹 30%棉（现货） 60%竹 40%棉（定纺） 50%竹 50%棉（定纺）
7S-40S-16S 21S-40S 21S-40S 21S-40S 21S-40S
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竹纤维床上用品
? 竹纤维床席/枕席 ? 成份：100%竹
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竹纤维床上用品
? 竹纤维被 ? 成分：
表面：竹棉毛圈布 中间：100%竹纤维
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科技成果——高性能竹基纤维复合材料(重组竹)制造技术
科技成果——高性能竹基纤维复合材料（重组竹）制造技术技术类别减碳技术适用范围建筑、建材行业低层木（竹）结构建筑以及建筑室内/外装潢装饰材料和园林、湿地等景观工程材料领域行业现状据统计，我国建筑行业耗能约占全社会终端总能耗的30%左右，其中主要耗能原料为钢筋和水泥。
在低层建筑中采用木质结构不仅绿色环保，而且可以减少钢筋混凝土的消耗。
然而我国木材资源短缺，对外依存度超过50%，因此推广木质结构建筑难度较大。
我国拥有丰富竹子资源，竹材年产量约5000万t，但由于竹材径级小，中空、易开裂等缺陷，难以在现代木结构建筑中应用。
通过对竹材进行定向重组生产的竹基纤维复合材料，具有性能可控、规格可调、结构可设计等特点，可替代木质材料，用于木结构建筑。
目前该技术已经在全国11个竹产区推广，年产能达到100万m3，产品已经广泛地应用于建筑结构材、户外材、园林景观材等领域。
成果简介1、技术原理重组竹是以竹子为基材，利用疏解设备将毛竹纤维排列进行定向分离，形成纵向不断裂、横向相互交错的竹束（纤维化竹单板），并以竹束为构成单元，按顺纹组坯、经热压（或冷压）胶合压制而成的板方材。
该板材具有强度高、密度大、耐侯性强，可广泛用于工程建筑用结构材、梁柱、墙板、楼面板、室内外装饰装潢材料等。
竹子属再生资源，竹基纤维复合材料在建材领域可有效替代木材，大幅减少大径木材的使用量；在建筑领域可部分替代钢筋水泥、石料砖瓦、玻璃纤维等，大幅减少高能耗物资生产过程中的二氧化碳排放。
同时，竹基纤维复合材料生产过程中主要是物理压制，能耗及CO2排放明显低于钢筋水泥等传统建材，并具有储碳的功能，节能减碳效果显著。
2、关键技术（1）竹材纤维定向可控分离技术通过机械点裂、疏解辊异步差速摩擦和表面微创技术的联合实施，解决了竹材不去竹青竹黄的胶合问题；采用机械非连续分离方法，将竹材分离成1-5个维管束并形成连续的纤维化竹单板，实现了精细疏解，竹材一次利用率从20-50%提高到90%以上。
复合材料的增强体纤维PPT课件
东丽公司发明的聚合催化环化原纤维，改革了传统的 炭化工艺，缩短了生产周期提高了质量。
第二次飞跃 39
第三十九页，共98页。
2）. 碳纤维的制造
➢ 碳纤维不能用熔融法或溶液法直接纺丝，只能以有机纤维为原料， 采用间接方法来制造。 ➢碳元素的各种同素异形体(金刚石、石墨、非晶态的各种过渡态碳)， 根据形态的不同，在空气中在350℃以上的高温中就会不同程度的氧 化；在隔绝空气的惰性气氛中(常压下)，元素碳在高温下不会熔融，
1909年，将碳在惰性气体中加热到2300度，获得
了石墨纤维。
1910年， 钨灯丝的发明，使碳纤维的研究停滞。
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第三十七页，共98页。
1959年日本工业技术大阪工业实验所近藤召南以聚 丙烯腈为原料制得碳纤维，1969年日本炭素公司实现低模量 聚丙烯脂基碳纤维(Polyacry lontrile--based carbon firber， PANCF)的工业化生产;
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第二十二页，共98页。
高强玻璃纤维
纤维特性
高模量玻璃纤维
耐碱玻璃纤维
耐酸玻璃纤维
普通玻璃纤维(指无碱及中碱玻璃纤维)
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4). 玻璃纤维的性能
玻璃纤维具有一系列优良性能，拉伸强度高，防火、 防霉、防蛀、耐高温和电绝缘性能好等。
玻璃纤维的缺点是具有脆性，不耐腐，对人的皮 肤有刺激性等。
1963年日本群马大学大谷杉郎教授以石油沥青为原料 制成碳纤维，1970年日本昊羽化学公司实现工业化生产。
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第三十八页，共98页。
1964年英国航空材料研究所(Royal Aircraft Establishment，RAE)开发出高模量聚丙烯脂基碳纤维 （高温牵伸技术）；
高性能竹基纤维复合材料产业化项目
高性能竹基纤维复合材料产业化项目融资企划书一、项目概况1、技术工艺简介（1）竹基纤维复合材料技术简介所谓的竹基纤维复合材料是以竹子为核心材料制作的一种全新工艺。
由于竹子的天然、环保、高韧性、高强度等优势。
在世界X围内开始大量使用，如制作成地板、建筑材料、甚至是特殊材料等。
中国是竹资源大国，现有竹类资源500余种，竹林面积520万hm2，占世界竹林总面积近25%。
据统计，中国竹产业产值1981年仅有4亿多元，2000年则达到200亿元人民币，2006达660亿人民币，2007年竹产业产值达800亿人民币，2009年900亿元人民币，2010年达到1000亿元人民币。
本项目所采用的技术采用最新竹材加工技术，对竹材进行纤维化疏解加工，从而改变其物理形态，加大竹材利用率，应用更广。
（2）加工技术的演变。
竹加工技术历史悠久，古代及近代，竹子被制作成兵器、家具、农具、厨具各类产品，而作为竹类的深层次加工制作还是二十世纪开始的。
利用机器和各类技术合成，将竹类的优势融合到其他材料之中，形成了一个全新的产业。
（3）竹材料的优劣势分析优势：环保低碳，符合现代材料的发展趋势；内部结构合理，不易开裂变形；用途广泛，随着技术工艺的不断提升，竹材料被应用的X围越来越大；劣势：目前竹材料工艺水平还不成熟，从价格与成本上考量并非市场主流；竹资源虽然分布广泛，但实用品种不多；2、团队简介（1）成员A，……（2）成员B，……（3）成员C，……二、技术应用与行业发展现状1、市场支撑竹材料的应用相当广泛，而本项目涉及的主要为竹板材产品，包括竹地板、复合地板、竹基建筑材料、竹基风力发电机叶片材料等。
（1）国外发达国家自本世纪初已逐步由竹地板替代木地板及其他复合材料。
从长期看，竹地板及竹饰材具有较好市场前景，2010年，我国地板总体产量约为5亿平方米，大致市场格局基本为实木复合地板（约1亿平方米）、实木地板（约4000万平方米）、竹地板（约3000万平方米）、强化地板（约3.3亿平方米）四大分割，实木地板受资源限制的影响，将走向奢侈消费先列，而竹地板与实木复合地板将逐渐扩展优势，未来竹地板与实木复合地板市场份额扩大，尤其是竹地板、不仅有实木地板的品质、而且有实木复合地板的价格，市场前景十分广阔。
竹基纤维复合材料
竹基纤维复合材料竹基纤维复合材料是一种由竹纤维和树脂等材料组成的复合材料，具有轻质、高强度、环保等特点，被广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域。
竹基纤维复合材料的研究和应用已经成为当前材料科学领域的热点之一。
首先，竹基纤维复合材料具有优异的机械性能。
竹纤维具有较高的拉伸强度和模量，经过适当处理后可以与树脂等材料复合，形成具有优异强度和刚度的复合材料。
这种材料不仅具有较高的强度，而且密度较小，具有较好的轻质性能，可以大大减轻结构重量，提高结构的载荷能力。
其次，竹基纤维复合材料具有良好的环保性能。
竹子是一种天然的可再生资源，具有生长周期短、资源丰富等特点，可以有效减少对传统木材的采伐，有利于保护森林资源。
同时，竹基纤维复合材料在生产过程中不会产生有害气体和废水，符合现代社会对环保材料的要求。
此外，竹基纤维复合材料还具有良好的耐腐蚀性能和隔热性能。
竹纤维本身具有天然的抗菌、防腐蚀性能，经过合理的处理和复合后，可以有效提高材料的耐腐蚀性能，延长材料的使用寿命。
同时，竹基纤维复合材料的结构疏松，具有良好的隔热性能，可以有效减少热传导，提高建筑物的隔热效果。
总的来说，竹基纤维复合材料具有广阔的应用前景和发展空间。
随着人们对环保、轻质、高强材料需求的增加，竹基纤维复合材料必将成为未来材料领域的重要发展方向，其在建筑、汽车、航空航天等领域的应用前景十分广阔。
同时，竹基纤维复合材料的研究和应用也将推动竹资源的合理利用，有利于促进可持续发展和环保建设。
因此，加大对竹基纤维复合材料的研究和开发力度，将对推动材料科学领域的发展产生积极的推动作用。
综上所述，竹基纤维复合材料具有优异的机械性能、良好的环保性能和耐腐蚀性能，具有广阔的应用前景和发展空间，是一种具有重要意义的新型复合材料。
相信随着科技的不断进步和人们对环保材料需求的增加，竹基纤维复合材料必将迎来更加广阔的发展前景。
《竹浆纤维简介》PPT课件
家纺面料 竹纤维床上用品具有吸湿透气、手感柔软、
光泽好、滑爽耐磨、华贵高雅、天然保健等特点。采用中粗 特纯竹纤维纱线可设计生产多种大提花，中提花织物的中厚 型床品系列。还可选择纯竹纱做经与纯竹或竹棉纱做纬交织。 密度达到680×470根/10cm，这种高支高密的床品系列既有 高支纯棉精梳纱的柔软、舒适及高档性能，又有细特竹棉纱 的柔软、滑糯和优良的吸放湿性能，适合春夏季节的床品。 由于竹纤维单纤维强力比常规纤维略低，成纱强力也相对较 低，在细特高密织物织造时容易产生纱线断头，毛羽缠绕， 开口不清等问题，增加了纱线染色、浆纱、阔幅高效织造等 工序的生产难度。因此，要优选织造和染整工艺。此外，竹 纤维回潮率较大，缩水率也大，尺寸稳定性能要严格控制。
竹浆纤维自身的优势：竹子比树木有更好的 韧性与强度，原料来源丰富，生产成本低， 竹浆纤维基本保持了竹子纤维的天然特性， 其横截面布满了不规则的空隙，可以瞬间吸 收并蒸发水分，具有极佳的透气、透湿的毛 细管效应以及较高的天然抗菌率而被广泛应 用。
基本性能简介
竹浆纤维是继Tencel纤维后又一新型绿色环保产品， 其手感柔软、光泽好、吸湿性极佳，且具有天然的 抗菌性能。竹浆纤维织物经反复洗涤、日晒也不会 失去抗菌作用。竹浆纤维与其它纤维混纺或复合纺 纱，既体现其它纤维的性能又能充分发挥竹浆纤维 的特性。采用竹浆纤维混纺纱线或复合纱线织造的 各种针织、机织面料具有强力高，耐磨性、吸湿性、 悬垂性好，手感柔软，穿着凉爽舒适，染色性能好， 光泽亮丽，抗菌、防臭性能优良。是织造贴身内衣、 T恤、袜子、家用纺织品的优选原料。
理的方法来保证尺寸稳定性。
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竹纤维的分类
竹纤维分成两大类：
第一类：天然竹纤维：采用物理、化学相结合的方 法制取的天然竹纤维。
竹纤维增强聚合物基复合材料性能及应用
基金项目:国际竹藤中心基本科研业务费专项资助(１６３２０２１００２)ꎻ林业和草原科技成果国家级推广项目(２０２０１３３１５１)ꎮ第一作者:陈季荷ꎬ硕士研究生ꎬ主要研究竹纤维复合材料ꎮＥ－ｍａｉｌ:188****6928＠１６３ ｃｏｍꎮ通信作者:程海涛ꎬ博士ꎬ研究员ꎬ主要研究竹纤维复合材料加工与应用ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｈｔｃｈｅｎｇ＠ｉｃｂｒ ａｃ ｃｎꎮ竹纤维增强聚合物基复合材料性能及应用陈季荷㊀顾少华㊀李明鹏㊀李文婷㊀程海涛∗(国际竹藤中心竹藤科学与技术重点实验室北京１００１０２)摘㊀要:植物纤维来源丰富ꎬ能耗低ꎬ被认为是最具前景的绿色可再生资源ꎮ竹纤维具有成本低㊁密度小㊁比强度高等特点ꎬ与其他材料组成的复合材料是一种资源节约型和环境友好型材料ꎮ文章概述了竹纤维的结构组成与力学性能ꎬ综述了竹纤维增强聚合物基复合材料(ＢＦＲＰ)的研究与应用现状ꎬ在此基础上提出了ＢＦＲＰ今后的研究重点ꎬ包括竹纤维化学组成㊁界面性能及生产工艺等ꎬ以期为发挥其优良特性㊁扩大其应用领域提供参考ꎮ关键词:竹纤维ꎻ聚合物ꎻ复合材料ꎻ性能ꎻ应用ＤＯＩ:１０.１２１６８/ｓｊｚｔｔｘ.２０２２.０４.００４开放科学(资源服务)标识码(ＯＳＩＤ):㊀ＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＢａｍｂｏｏＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｏｌｙｍｅｒＭａｔｒｉｘＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＣｈｅｎＪｉｈｅꎬＧｕＳｈａｏｈｕａꎬＬｉＭｉｎｇｐｅｎｇꎬＬｉＷｅｎｔｉｎｇꎬＣｈｅｎｇＨａｉｔａｏ∗(ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＢａｍｂｏｏａｎｄＲａｔｔａｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｅｎｔｅｒｆｏｒＢａｍｂｏｏａｎｄＲａｔｔａｎꎬＢｅｉｊｉｎｇ１００１０２ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｐｌａｎｔｆｉｂｅｒｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｏｂｅｔｈｅｍｏｓｔｐｒｏｍｉｓｉｎｇｇｒｅｅｎａｎｄｒｅｎｅｗａｂｌｅｒｅｓｏｕｒｃｅｄｕｅｔｏｉｔｓｒｉｃｈｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｌｏｗｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ.Ｂａｍｂｏｏｆｉｂｅｒｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｌｏｗｃｏｓｔꎬｌｏｗｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈ.Ｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｂａｍｂｏｏｆｉｂｅｒａｎｄｏｔｈｅｒｍａｔｅｒｉａｌｓｉｓａｒｅｓｏｕｒｃｅ￣ｓａｖｉｎｇａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ￣ｆｒｉｅｎｄｌｙｍａｔｅｒｉａｌ.Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂａｍｂｏｏｆｉｂｅｒꎬｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｂａｍｂｏｏｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｐｏｌｙｍｅｒｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ(ＢＦＲＰ)ꎬａｎｄｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｆｕｔｕｒｅｆｉｅｌｄｓｏｆＢＦＲＰｒｅｓｅａｒｃｈꎬｉｎｃｌｕｄｉｎｇｂａｍｂｏｏｆｉｂｅｒｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎꎬｉｎｔｅｒｆａｃｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬｉｎｏｒｄｅｒｔｏｐｒｏｖｉｄｅａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｇｉｖｉｎｇｆｕｌｌｐｌａｙｔｏｉｔｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｅｘｐａｎｄｉｎｇｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｂａｍｂｏｏｆｉｂｅｒꎬｐｏｌｙｍｅｒꎬｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌꎬｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅꎬａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ㊀㊀纤维增强聚合物基复合材料是由聚合物基体和纤维增强体结合而成ꎮ目前ꎬ玻璃纤维是聚合物中的主要增强纤维ꎬ大约９５％的纤维复合材料使用玻璃纤维作为增强材料[１]ꎮ玻璃纤维属于高能耗材料ꎬ其复合材料虽然表现出优异的机械性能ꎬ但是也由于其回收利用困难且不可降解而引起环境污染和资源浪费ꎮ在 碳达峰㊁碳中和 目标背景下ꎬ实现绿色发展ꎬ需要实现从材料提取和选用㊁产品设计㊁加工制造㊁使用过程直至回收再生的整个生命周期的绿色化和生态化ꎮ因此ꎬ人们对植物纤维替代玻璃纤维的需求日益增长ꎮ据预测ꎬ全球天然纤维复合材料市场规模将从２０１６年的４ ４６亿美元增加到２０２４年的１０ ８９亿美元[２]ꎮ竹纤维增强聚合物基复合材料(ＢＦＲＰ)因具有高比强度和比模量㊁低密度㊁可８１降解等特点ꎬ将成为具有广阔发展前景的复合材料ꎮＢＦＲＰ具备竹纤维和聚合物双重特性ꎬ是环境友好型材料和高新技术材料ꎬ在复合材料领域扮演着越来越重要的角色[３－５]ꎬ目前在交通㊁建筑㊁体育等领域得到初步应用ꎮ因此ꎬ发挥其特有功能特性ꎬ提高附加值ꎬ开拓新的应用领域ꎬ是ＢＦＲＰ研究的热点及突破点ꎮ本文将介绍竹纤维的结构与化学成分ꎬ以及竹纤维增强聚合物基复合材料的性能ꎬ重点概述ＢＦＲＰ的应用现状ꎬ以期为扩大竹纤维增强聚合物基复合材料的应用与进一步发展提供参考ꎮ１㊀竹纤维竹纤维是竹材经化学或机械加工制得的包含单个纤维细胞和多纤维细胞集合体的束状㊁丝状或絮状单元[６]ꎬ被誉为 绿色纤维 和 ２１世纪健康纤维 ꎮ竹纤维分为竹原纤维和竹浆粘胶纤维ꎮ竹原纤维具有的裂纹㊁凹槽与空隙类似毛细管ꎬ可起到瞬间吸收和蒸发水分的作用ꎬ被比喻为 会呼吸的纤维 ꎮ相对于竹原纤维ꎬ竹浆粘胶纤维伸长率更大㊁韧性和刚性更佳ꎬ具有较好的吸湿和散湿性能ꎬ手感舒适ꎬ抗菌性能良好[７－１０]ꎮ竹纤维的结构形态与化学成分决定了其复合材料的力学性能ꎮ竹纤维结构形态包括初生细胞壁和３层次生细胞壁(图１)ꎬ初生细胞壁的主要成分为果胶ꎬ次生细胞壁主要由纤维素构成ꎬ以结晶微纤丝以及无定形微纤丝为主ꎬ是纤维的主要承力结构ꎮ竹纤维化学成分中纤维素㊁半纤维素以及木质素的含量占９０％以上ꎬ另外还有果胶㊁灰分等其他物质ꎮ图１㊀竹纤维结构Ｆｉｇ １㊀Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｂａｍｂｏｏｆｉｂｅｒ与其他木质纤维相比ꎬ竹纤维的纤维素含量较低ꎬ木质素和半纤维素的含量远高于苎麻㊁亚麻等其他木质纤维ꎮ竹纤维的纤维缠绕交织性强ꎬ纤维间结合强度大ꎬ其机械强度在植物纤维中相对较大[１１－１４]ꎮ竹纤维的拉伸强度和比强度分别可达６００ＭＰａ和４５０ＭＰａꎬ均优于其他一些植物纤维如亚麻㊁黄麻(表１)[１５－１６]ꎮ同时ꎬ因其质轻高强㊁绿色环保㊁低能耗等特点ꎬ可以替代玻璃纤维和聚合物纤维[１７－１８]ꎬ是一种绿色可持续的纤维增强材料ꎬ可应用于建筑等多种领域ꎬ从而减少碳排放[１９－２３]ꎮ表１㊀竹纤维与其他类型纤维力学性能比较Ｔａｂ １㊀Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｂｅｔｗｅｅｎｂａｍｂｏｏｆｉｂｅｒａｎｄｏｔｈｅｒｆｉｂｅｒｓ纤维种类拉伸强度/ＭＰａ弹性模量/ＧＰａ比强度/[ＭＰａ/(ｇ/ｃｍ３)断裂伸长率/％竹纤维５４０－６３０２４~３５３２０~５８０ 黄麻３９３~８００１０~３０３０２~５９５１ ５~１ ８亚麻３４５~１０３５１０~８０２３０~６９０２ ７~３ ２苎麻２２０~９３８４４~１２８２６７~６２５２ ５~３ ８剑麻４００~７００９~３８１４１~６２３２ ０~２ ５Ｅ－玻璃纤维２０００~３５００７０~８０８００~１４００２~３２㊀竹纤维增强聚合物基复合材料竹纤维增强聚合物基复合材料(ＢＦＲＰ)是竹纤维与热固性或热塑性树脂基体通过成型工艺制备而成的一种环保型复合材料(图２)ꎮ当前国内ＢＦＲＰ基体类型主要为热塑性聚合物(聚乙烯㊁９１聚丙烯㊁聚氯乙烯等)和热固性聚合物(聚氨酯㊁环氧㊁酚醛㊁不饱和聚酯等)[２４]ꎮ竹纤维作为增强材料可以有效提高聚合物复合材料的拉伸强度和冲击强度ꎮＢＦＲＰ在密度㊁成本㊁能耗及环保性等方面明显优于玻璃纤维复合材料[２５]ꎬ但是竹纤维表面比较粗糙㊁极性较强ꎬ导致复合材料界面结合力弱ꎮ因此ꎬ研究ＢＦＲＰ的界面性能成为该领域的热点ꎬ目前研究主要集中于竹纤维形态及含量㊁改性处理等方面ꎮ图２㊀ＢＦＲＰ的制备与应用Ｆｉｇ ２㊀ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＢＦＲＰ㊀㊀竹纤维增强材料复合时采用的竹纤维形态主要是纤维态和粉态ꎮ竹纤维的粒径对竹塑复合效果影响显著ꎬ竹粉粒径决定竹纤维在基体中的分散程度ꎬ最终影响材料性能ꎬ研究发现竹粉粒径选用７５~３８０μｍ时材料性能较好[２６]ꎮ竹纤维增强复合材料的强度随着纤维含量的增加呈现先升后降的变化趋势ꎬ竹纤维的最佳体积分数约为４０％[２７]ꎮ竹纤维增强复合材料界面改性的研究主要集中于对竹纤维的改性处理ꎮＹａｎ等[２８]研究了碱处理对竹织物增强环氧树脂界面形貌和力学性能的影响ꎬ发现竹织物/环氧复合材料经过碱处理后ꎬ其拉伸强度和弯曲强度较未处理时至少提高了１８ ７％和１３ ６％ꎬ且拉伸断口表面纤维/环氧界面粘着性能明显改善ꎮＺｈａｎｇ等[２９]研究发现ꎬ由于碱处理去除了纤维表面暴露羟基的杂质ꎬ其界面相机械联锁部分和氢键数量增加㊁附着力增强ꎬ使得纤维与基体间的界面剪切强度明显改善ꎮ可见ꎬ界面改性能明显提高ＢＦＲＰ的性能ꎬ从而提高其开发与利用价值ꎮ３㊀竹纤维增强聚合物基复合材料应用３ １㊀在汽车领域的应用目前ꎬ汽车工业日益向轻量㊁节能㊁环保方向发展ꎮ汽车轻量化实质是保证汽车性能和品质不受影响甚至有所提高的前提下ꎬ尽可能减小车体质量ꎬ进而达到降低能耗㊁减少对环境影响的目的ꎮ欧盟在«２０００/５３/ＥＣ指令»中提出ꎬ自２０１５年起报废汽车的回收利用率要达到９５％ꎬ其中材料的再利用率不低于８５％ꎮ２０２１年中国出台«汽车产品生产者责任延伸试点实施方案»ꎬ要求２０２３年汽车可回收利用率达到９５％ꎮ竹纤维增强复合材料所具有的轻质高强㊁能耗低㊁耐腐蚀及良好的可设计性等优点ꎬ不仅可以在一定程度上改善和提高单一常规材料的力学性能㊁物理性能和化学性能ꎬ而且在工程结构上能解决常规材料无法解决的关键性问题ꎬ成为汽车实现轻量化的优选材料[３０－３３]ꎮ目前ꎬ在汽车中应用的基于天然纤维复合材料的零件已超过４０种ꎬ国内外也已开发出多种车用竹纤维增强复合材料ꎮ２００８年日本三菱汽车开创性通过热压成型技术将竹纤维与树脂混合制备了汽车零件ꎬ将ＢＦＲＰ引入汽车内饰材料应用领域[３４]ꎮ２０１４年日本发条公司(ＮＨＫＳｐｒｉｎｇＣｏ ꎬＬｔｄ )利用竹纤维/聚丙烯复合材料制作出了汽车后座背板ꎬ相比于木质板材质量减轻１０％ꎮ德国奔驰公司也将ＢＦＲＰ应用到汽车制造中ꎬ使汽车质量减轻了１０％左右ꎬ应用ＢＦＲＰ的产品有车门内板㊁顶棚㊁行李箱㊁座椅背板及卡车和客车的内衬板等[３５]ꎮ表２为目前不同汽车公司利用竹纤维复合材料制造的汽车内饰件ꎮ０２表２㊀ＢＦＲＰ在汽车部件中的应用Ｔａｂ ２㊀ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＢＦＲＰｉｎａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｐａｒｔｓ制造商应用竹纤维复合材料的汽车部位噪声屏蔽底部前段保险杠梁仪表板车门其他奥迪ɿɿɿɿ宝马ɿɿɿ雪铁龙ɿɿɿ菲亚特ɿɿ福特ɿɿɿ梅赛德斯ɿɿɿɿɿ欧宝ɿ雷诺ɿ斯柯达ɿɿ沃尔沃ɿ大众ɿɿɿ㊀㊀在国内ꎬ国际竹藤中心的研究人员突破了竹纤维深度模压复合材料制造瓶颈ꎬ研发了汽车内衬用竹纤维复合材料多部件一体化制备技术ꎬ目前已在国内部分汽车公司进行试生产ꎮ与传统内衬件相比ꎬ竹纤维汽车内衬件密度由１ ０５ｇ/ｃｍ３降为０ ９２ｇ/ｃｍ３ꎬ质量减轻２ ４％ꎬ可减少９ ９２％的燃油消耗ꎻ竹纤维汽车内衬件的挥发性化合物(ＶＯＣ)和半挥发性化合物(ＳＶＯＣ)含量符合国际标准ＧＭＷ１５６３４ ２０１４的要求ꎮ浙江农林大学[３６]与多家科研机构和公司合作也开发了车用竹纤维非织造材料ꎬ其成分８０％为粗竹纤维ꎬ已经试生产的产品有门内板㊁仪表盘㊁座椅背板等ꎮ相比于传统的非织造材料ꎬ采用粗竹纤维与一定比例的聚对苯二甲酸乙二醇酯(ＰＥＴ)生产的非织造材料用作隔热/音和阻尼材料效果更好ꎬ可以广泛用于生产汽车内饰材料ꎮ３ ２㊀在其他领域的应用在航空材料领域ꎬ法国ＢＡＭＣＯ公司正开发一种用竹纤维取代玻璃纤维的新型航空复合材料ꎬ用于替换飞机机舱和驾驶舱内的标准件和叶片元件ꎬ使其质量更轻ꎬ燃料消耗更低ꎬ同时亦能满足耐热性和机械性能(强度㊁冲击和振动阻尼)的要求ꎬ该材料将有助于减少飞机对环境的影响ꎮＢＦＲＰ也可用于生产飞机的客舱家具㊁盖板和机身覆层板等ꎮ在风力发电领域ꎬＢＦＲＰ因其具有生物可降解性而引起广泛关注ꎮ英国瑞尔科技有限公司发现ꎬ竹纤维复合材料具有较好的抗疲劳性能㊁压缩比及比模量ꎬ这些均为制造风力发电机叶片的关键参数ꎮ因此ꎬ竹材可以作为风力发电机叶片的主要材料来源[３７]ꎮ浙江大庄实业集团有限公司同国内著名风电企业合作ꎬ已批量生产风电叶片用竹复合材料ꎻ河北省张北县成功安装竹复合材料叶片的风电机组ꎬ实现并网发电ꎮ当竹纤维/聚丙烯复合材料的密度为０ ２０ｇ/ｃｍ３时ꎬ其保温性能与聚苯乙烯泡沫相当ꎬ且其具有可再生㊁可降解优势ꎬ作为结构保温板(ＳＩＰｓ)芯材应用前景广阔[３８]ꎮ日本同志社大学的藤井透教授使用竹纤维开发出一种可降解的新型塑料ꎬ其中竹纤维的占比高达８０％ꎬ该产品改善了竹纤维的防潮性能ꎬ可应用于生产浴室材料[３９]ꎮ一家日本公司计划将ＢＦＲＰ作为生产无纺布的材料ꎬ通过利用竹纤维优异的抗菌性㊁吸湿性等特点ꎬ用于生产卫生纸㊁纸尿布㊁餐巾纸以及口罩(无纺布型)等产品ꎮ在国内ꎬ国际竹藤中心研究人员开发了连续竹纤维成套加工设备ꎬ攻克了连续竹纤维制备关键技术ꎬ可实现竹纤维全部(或部分)代替麻纤维㊁玻璃纤维和化学纤维等材料ꎻ同时以连续竹纤维为主ꎬ利用多维连续成型工艺可制备小径和变径管㊁管状网壳ꎬ用于生产电缆保护管㊁穿线管㊁风管等产品ꎬ可减轻产品自身质量㊁提升产品保温性能ꎬ以替代不可降解玻纤管材[４０－４２]ꎮ此外ꎬ还开发出了竹纤维复合材料建筑墙板及装饰板ꎬ目前已成功示范ꎮ在文化办公用品领域ꎬ利用可降解超低能耗的竹纤维复合材料研制了包括１２档案盒㊁文件袋等系列文具产品ꎮ湖南中南神箭实业集团有限公司利用薄竹帘与树脂混合在高压㊁高温下制成高强度竹胶托板ꎬ与传统竹编器物相比ꎬ此材质耐磨性能较好㊁光泽感强ꎬ主要用于运输行业ꎬ能够保护车厢免受货物频繁移动带来的磨损[４３]ꎮ此外ꎬ竹纤维复合材料还应用于乒乓球拍㊁球棒㊁冲浪板及滑雪板等体育器材中[４４]ꎮ李健等[４５]利用竹粉和聚酯粉末制造复杂零件的熔模铸造件发现ꎬＢＦＲＰ能够在保证精度的情况下进行选择性激光烧结ꎬ且翘曲比较小ꎬ具备较好的精度传递性ꎮ张飞帆等[４６]研究发现ꎬ由ＢＦＲＰ制备的管材性能良好ꎬ经济效益明显ꎬ在输水管道中有着广阔的应用前景ꎬ亦可以作为许多土建工程的主㊁次承力构件ꎮ栗洪彬[４７]研究了ＢＦＲＰ在公路防撞护栏中的应用ꎬ发现竹纤维/环氧乙烯基复合材料为单向铺层结构且当竹片铺层为１５层时ꎬ其性能优异ꎬ在主要性能上满足了公路防撞护栏对其原料Ｑ－２３５Ｂ钢的标准要求ꎬ适宜在防撞护栏中应用ꎮ陈复明等[４８]开发了竹束单板㊁复合板制造及集装箱房屋组装技术ꎬ该技术以竹束单板层积材㊁竹席胶合板㊁竹篾层积材等为框架和覆板ꎬ通过合理设计将其加工成标准构件ꎬ再通过金属连接件的合理连接形成可组装的板式房屋ꎬ可用作非永久性的景区房㊁野外施工住房㊁军队营房等ꎮ４㊀结束语ＢＦＲＰ作为新型复合材料ꎬ在全球倡导绿色可持续发展的背景下ꎬ其应用优势日益凸显ꎮ然而ꎬＢＦＲＰ在扩大应用的同时ꎬ也存在着原材料供应链有待拓展㊁纤维与树脂匹配性能差㊁应用领域局限等问题ꎮ加大对ＢＦＲＰ基础研究的力度ꎬ提高其利用率ꎬ扩大应用领域ꎬ将是未来竹纤维复合材料发展的趋势ꎮ今后应加强以下方面的研究ꎮ１)研究竹纤维化学组成与力学性能之间的关系ꎮ进一步研究竹纤维的化学组成ꎬ以确定纤维素在竹纤维细胞中的存在状态以及不同纤维素的比例ꎬ更精确地建立竹纤维的化学组成与力学性能之间的关系ꎮ２)提高ＢＦＲＰ的界面性能ꎮ深入研究纤维形态和含量㊁界面改性剂等对复合材料界面性能的影响ꎬ进而解决竹纤维与聚合物共混复合过程中存在的一些问题ꎬ改善ＢＦＲＰ的界面性能ꎬ提高复合材料的承载能力ꎮ３)完善ＢＦＲＰ的生产工艺ꎮ通过引入先进的设备和成熟的生产工艺ꎬ使ＢＦＲＰ形成规模化㊁产业化㊁配套化㊁一体化的生产流程ꎬ推动ＢＦＲＰ多领域㊁大规模的应用ꎮ参考文献[１]㊀ＴＨＯＭＡＳＯＮＪꎬＪＥＮＫＩＮＳＰꎬＬＩＵＹ.Ｇｌａｓｓｆｉｂｒｅｓｔｒｅｎｇｔｈ:ａｒｅｖｉｅｗｗｉｔｈｒｅｌａｔｉｏｎｔｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｒｅｃｙｃｌｉｎｇ[Ｊ].Ｆｉｂｅｒｓꎬ２０１６ꎬ４(２):１８.ＤＯＩ:１０.３３９０/ｆｉｂ４０２００１８.[２]刘克健ꎬ李武ꎬ仝建峰.植物纤维在绿色复合材料中的应用及发展[Ｎ].中国航空报ꎬ２０１６－０５－１９(Ｓ０１).[３]ＰＩＣＫＥＲＩＮＧＫＬꎬＥＦＥＮＤＹＭＧꎬＬＥＡＣＴＭꎬｅｔａｌ.Ａｒｅｖｉｅｗｏｆｒｅｃｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｉｎｎａｔｕｒａｌｆｉｂｒｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ[Ｊ].ＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＰａｒｔＡ:ＡｐｐｌｉｅｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇꎬ２０１６ꎬ８３:９８－１１２.[４]ＲＡＪＫＵＭＡＲＳꎬＴＪＯＮＧＪꎬＮＡＹＡＫＳＫꎬｅｔａｌ.Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｂａｓｅｄｅｐｏｘｙｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｗｉｔｈｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｉｓａｌｆｉｂｅｒｍａｔｔｈｒｏｕｇｈｖａｃｕｕｍｉｎｆｕｓｉｏｎｍｏｌｄｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅ[Ｊ].ＰｏｌｙｍｅｒＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓꎬ２０１７ꎬ３８(１０):２１９２－２２００.[５]张雪姣ꎬ马晓年.植物纤维增强生物塑料的研究进展[Ｊ].林产工业ꎬ２０１８ꎬ４５(２):３－７.[６]国家林业和草原局.竹纤维:ＧＢ/Ｔ４１５５３－２０２２[Ｓ].北京:中国标准出版社ꎬ２０２２.[７]王春红ꎬ陈祯ꎬ李园平ꎬ等.竹原纤维的分级提取及其性能[Ｊ].纺织学报ꎬ２０１７ꎬ３８(１１):９－１５.[８]ＦＯＲＴＥＡ￣ＶＥＲＤＥＪＯＭꎬＢＵＭＢＡＲＩＳＥꎬＢＵＲＧＳＴＡＬＬＥＲＣꎬｅｔａｌ.Ｐｌａｎｔｆｉｂｒｅ￣ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｐｏｌｙｍｅｒｓ:ｗｈｅｒｅｄｏｗｅｓｔａｎｄｉｎｔｅｒｍｓｏｆｔｅｎｓｉｌｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ?[Ｊ].ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｖｉｅｗｓꎬ２０１７ꎬ６２:４４１－４６４.[９]王戈ꎬ陈复明ꎬ程海涛ꎬ等.中国竹产业的特色优势与创新发展[Ｊ].世界竹藤通讯ꎬ２０２０ꎬ１８(６):６－１３ꎬ２９.[１０]陈礼辉ꎬ曹石林ꎬ黄六莲ꎬ等.竹纤维素的制备及其功能化材料研究进展[Ｊ].林业工程学报ꎬ２０２１ꎬ６(４):１－１３.[１１]ＭＵＫＨＴＡＲＩꎬＬＥＭＡＮＺꎬＩＳＨＡＫＭＲꎬｅｔａｌ.Ｓｕｇａｒｐａｌｍｆｉｂｅｒａｎｄｉｔｓｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ:ａｒｅｖｉｅｗｏｆｒｅｃｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ[Ｊ].ＢｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅｓꎬ２０１６ꎬ１１(４):１０７５６－１０７８２.[１２]胡建鹏ꎬ邢东ꎬ张燕.麻纤维增强聚乳酸可生物降解复合材料的研究进展[Ｊ].塑料ꎬ２０２０ꎬ４９(５):１０８－１１１.[１３]ＺＡＫＲＩＹＡＭꎬＲＡＭＡＫＲＩＳＨＮＡＮＧꎬＧＯＢＩＮꎬｅｔａｌ.Ｊｕｔｅ￣ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｎｏｎ￣ｗｏｖｅｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｓａｔｈｅｒｍａｌｉｎｓｕｌａｔｏｒａｎｄ２２ｓｏｕｎｄａｂｓｏｒｂｅｒ:Ａｒｅｖｉｅｗ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓａｎｄＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓꎬ２０１７ꎬ３６(３):２０６－２１３.[１４]ＧＡＯＸꎬＺＨＵＤＪꎬＦＡＮＳＴꎬｅｔａｌ.Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂａｍｂｏｏｆｉｂｅｒｂｕｎｄｌｅａｎｄｆｉｂｅｒ/ｂｕｎｄｌｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ:ａｒｅｖｉｅｗ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎻ２０２２ꎬ１９:１１６２－１１９０.[１５]ＦＡＲＵＫＯꎬＢＬＥＤＺＫＩＡＫꎬＦＩＮＫＨＰꎬｅｔａｌ.Ｐｒｏｇｒｅｓｓｒｅｐｏｒｔｏｎｎａｔｕｒａｌｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ[Ｊ].Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ:ＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１４ꎬ２９９(１):９－２６.[１６]ＩＳＨＡＫＭＲꎬＳＡＰＵＡＮＳＭꎬＬＥＭＡＮＺꎬｅｔａｌ.Ｓｕｇａｒｐａｌｍ(Ａｒｅｎｇａｐｉｎｎａｔａ):ｉｔｓｆｉｂｒｅｓꎬｐｏｌｙｍｅｒｓａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ[Ｊ].ＣａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅＰｏｌｙｍｅｒｓꎬ２０１６ꎬ８３:９８－１１２.[１７]ＧＩＲＩＪＡＰＰＡＹＧＴꎬＲＡＮＧＡＰＰＡＳＭꎬＰＡＲＡＭＥＳＷＡＲＡＮＰＩＬＬＡＩＪꎬｅｔａｌ.Ｎａｔｕｒａｌｆｉｂｅｒｓａｓｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅａｎｄｒｅｎｅｗａｂｌｅｒｅｓｏｕｒｃｅｆｏｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｅｃｏ￣ｆｒｉｅｎｄｌｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ:ａｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｒｅｖｉｅｗ[Ｊ].ＦｒｏｎｔｉｅｒｓｉｎＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１９ꎬ６:２２９６－８０１６.[１８]李晖ꎬ朱一辛ꎬ杨志斌ꎬ等.我国竹材微观构造及竹纤维应用研究综述[Ｊ].林业工程学报ꎬ２０１３ꎬ２７(３):１－４.[１９]ＢＩＡＮＦꎬＺＨＯＮＧＺꎬＺＨＡＮＧＸꎬｅｔａｌ.Ｂａｍｂｏｏ:ａｎｕｎｔａｐｐｅｄｐｌａｎｔｒｅｓｏｕｒｃｅｆｏｒｔｈｅｐｈｙｔｏｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｓｏｉｌｓ[Ｊ].Ｃｈｅｍｏｓｐｈｅｒｅꎬ２０１９ꎬ２４６:１２５７５０.ＤＯＩ:１０.１０１６/ｊ.ｃｈｅｍｏｓｐｈｅｒｅ.２０１９.１２５７５０.[２０]ＫＨＡＬＩＬＨꎬＢＨＡＴＩꎬＪＡＷＡＩＤＭꎬｅｔａｌ.Ｂａｍｂｏｏｆｉｂｒｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｂｉｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ:ａｒｅｖｉｅｗ[Ｊ].Ｍａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｄｅｓｉｇｎꎬ２０１２ꎬ４２:３５３－６８.[２１]ＲＡＨＭＡＮＭＺ.Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄｄａｍｐｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｆｌａｘｆｉｂｒｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ:ａｒｅｖｉｅｗ[Ｊ].ＣｏｍｐｏｓＰａｒｔＣ:ＯｐｅｎＡｃｃｅｓｓꎬ２０２０ꎬ１４(３):６８－７２.[２２]ＲＡＭＡＧＥＭＨꎬＢＵＲＲＩＤＧＥＨꎬＢＵＳＳＥ￣ＷＩＣＨＥＲＭꎬｅｔａｌ.Ｔｈｅｗｏｏｄｆｒｏｍｔｈｅｔｒｅｅｓ:ｔｈｅｕｓｅｏｆｔｉｍｂｅｒｉｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ[Ｊ].ＲｅｎｅｗａｂｌｅａｎｄＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＥｎｅｒｇｙＲｅｖｉｅｗｓꎬ２０１７ꎬ６８:３３３－３５９.[２３]ＨＯＮＧＣꎬＬＩＨꎬＸＩＯＮＧＺꎬｅｔａｌ.Ｒｅｖｉｅｗｏｆｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｆｏｒｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄｂａｍｂｏｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｕｉｌｄｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０２０ꎬ３０:１０１３２４.ＤＯＩ:１０.１０１６/ｊ.ｊｏｂｅ.２０２０.１０１３２４.[２４]ＫＡＲＩＭＭＲＡꎬＴＡＨＩＲＤꎬＨＡＱＥＵ.Ｎａｔｕｒａｌｆｉｂｒｅｓａｓｐｒｏｍｉｓｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ￣ｆｒｉｅｎｄｌｙｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｓｆｏｒｐｏｌｙｍｅｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ[Ｊ].ＰｏｌｙｍｅｒｓａｎｄＰｏｌｙｍｅｒＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓꎬ２０２１ꎬ２９(４):２７７－３００.[２５]王戈ꎬ顾少华ꎬ张文福ꎬ等.植物纤维增强环氧树脂复合材料界面改性研究进展[Ｊ].中南林业科技大学学报ꎬ２０２０ꎬ４０(７):１４４－１５２.[２６]葛正浩ꎬ元庆凯ꎬ田普建ꎬ等.竹粉目数对竹塑复合材料性能的影响[Ｊ].塑料科技ꎬ２０１１ꎬ３９(３):３９－４２.[２７]ＷＡＮＧＨꎬＳＨＥＮＧＫＣꎬＣＨＥＮＪꎬｅｔａｌ.ＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄｔｈｅｒｍａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｏｄｉｕｍｓｉｌｉｃａｔｅｔｒｅａｔｅｄｍｏｓｏｂａｍｂｏｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰＶＣｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ[Ｊ].ＳｃｉｅｎｃｅＣｈｉｎａＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓꎬ２０１０ꎬ５３(１１):２９３２－２９３５.[２８]ＹＡＮＬꎬＣＨＯＵＷＮꎬＹＵＡＮＸ.Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｎａｔｕｒａｌｆｉｂｒｅｆａｂｒｉｃｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｅｐｏｘｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｂｙａｌｋａｌｉｔｒｅａｔｍｅｎｔ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓａｎｄＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓꎬ２０１２ꎬ３１(６):４２５－４３７.[２９]ＺＨＡＮＧＫꎬＷＡＮＧＦＸꎬＬＩＡＮＧＷＹꎬｅｔａｌ.Ｔｈｅｒｍａｌａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂａｍｂｏｏｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｅｐｏｘｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ[Ｊ].Ｐｏｌｙｍｅ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室外地板用竹基纤维复合材料制备技术
ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｄ ｏ ｔ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ／ ｏ ｒ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｓ ｈ ａ ｐ ｅ ｄ ｉｂ ｆ ｅ ｒ ｓ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｍｉ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｌ ａ ｒ ｂ ａ ｍｂ ｏ ｏ ｔ ｕ ｂ ｅ，ｗｅ ｒ ｅ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｆ ｏ ｒ ｍ
中图分类 号 ： Ｔ Ｑ ３ ２ １ ． ５ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ １ —７ ４ ８ ８ （ ２ ０ １ ４） Ｏ １— ０ １ ３ ３— ０ ７
Ｍａ ｎｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕｒ ｉ ｎｇ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｂａ ｍ ｂｏ ｏ － Ｂａ ｓ ｅ ｄ Ｆｉ ｂｅ ｒ Ｃｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ Ｕｓ ｅ ｄ ａ ｓ Ｏｕ ｔ ｄｏ ｏ ｒ Ｆｌ ｏ ｏ ｒ ｉ ｎｇ
ＳＩ ＮＩ ＣＡＥ
Ｊ ａ ｎ ． ， ２ ０ １ ４
室外 地板用竹基纤维 复合 材料制备技术
余 养 伦 秦 莉 于 文 吉
（ １ ．中 国 林 业 科 学 研 究 院 木 材 工 业 研 究 所 北京 １ ０ ０ ０ ９ １ ； ２ ． 国家林业局林产工业规划设计院 北京 １ ０ ０ ０ １ ０ ）
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竹纤维PPT
1
竹纤维的产品与环保
2
3
竹纤维产品在使用完毕后可以自然降解，不会对环境造成污染。
可生物降解
竹纤维产品在使用和生产过程中，碳排放量比传统纤维低很多，具有低碳环保的优势。
低碳环保
竹纤维产品具有天然抗菌和防螨的作用，对改善人们的居住环境有很大帮助。
天然抗菌
竹纤维的应用案例
06
环保优势
竹纤维是一种可再生、可降解的天然纤维材料，具有环保优势。在纺织品中应用竹纤维可以减少对化学纤维的依赖，降低对环境的污染。
织造是将纱线通过综筘和梭子进行交织，形成具有一定组织和结构的布料。
整理是将织造后的布料进行后处理，如柔软处理、抗菌处理等，以提高布料的使用舒适度和功能性。
竹纤维的织造
竹纤维的性能与优势
03
天然抗菌
竹纤维具有天然抗菌性能，可以帮助抵抗细菌和真菌的滋生，从而保持衣物的清洁卫生。
吸湿透气
竹纤维具有较好的吸湿性和透气性，可以有效地吸收和散发汗水和湿气，保持皮肤的干爽舒适。
建筑性能
竹纤维在建筑材料中的应用
家具
竹纤维可以制作成各种家具，如椅子、桌子、床等，具有环保、舒适、美观等优点。
艺术品
竹纤维具有很好的韧性和可塑性，可以制作成各种艺术品，如竹编、竹刻等，具有很高的观赏价值。
竹纤维在其他领域中的应用
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竹纤维加工是将提取的竹纤维进行处理，使其达到一定的长度和细度。
竹纤维的纺纱
织造是将纺纱后生产的纱线进行织造处理，生产出各种规格和用途的竹纤维制品。
织造过程主要包括整经、穿筘、织造、整理等步骤。
整经是将纺纱后生产的纱线进行排列和张力控制，使纱线在织造过程中保持整齐和平行。
高性能竹基纤维复合材料
材料简介：
高性能竹基纤维复合材料主要是指以竹基纤 维帘为基本构成单元按顺纹理方向经热（冷）压 胶合而成的板材。高性能竹基纤维复合材料（竹 钢）是以我国南方地区大量生长的竹材资源为原 料，通过纤维化竹束帘制备技术、酚醛树脂均匀 导入技术、连续式网带干燥技术、大幅面板坯铺 装技术、成型固化技术等多项技术集成，实现竹 基纤维复合材料的高性能和可调控，最终制造成 高性能多用途竹基纤维复合材料。
竹加工的传统工艺
刨削工艺或者劈篾工艺去除竹青竹黄, 严 重影响了竹材利用率。80 年代科研工作者曾经 尝试采用多种方法解决该问题, 但始终未获突破。 竹材人造板的科研思路目前仍局限于以竹篾、 • 竹条为基本单元, 至今尚无重大突破。 90 年代 初期, 曾经有科研单位采用高温软化展平技术生 竹材胶合板, 并将该技术推广了数十家企业, 但 最终由于工艺复杂繁琐、竹材利用率低等问题, 在90 年代末期停止应用。
我国竹资源现状
竹资源是我国森林资源的重要组成部分。 占全国森林面积的4%—5% 。我国竹资源无 论竹林面积、竹子种类约各占1/4-1/3 。因此 我国竹资源在世界上占绝对资源优势，被誉为 “竹子王国”。我国年产竹材总量为1 800万t , 其中毛竹5 亿多根, 约合800 万~ 900 万t , 商 品竹材600 万t 左右; 另外每年产杂竹1 180 万 t , 部分竹材用于造纸行业, 大部分小径竹以及 杂竹没有得到有效利用。
用于高档家具
高性能竹基纤维复合材料（竹钢）的纹理自然、 质密而坚硬、外观清新高雅、零甲醛释放，使用 时无需特殊护理和保养，有效吸收二氧化碳及空 气中大量有害物质。已经成为家具建材的新宠。
高耐久性和耐候性
由于其表面可着油、漆，使得竹钢板材具 有良好的耐久性和耐候性。能够面对各种挑战， 坚固耐磨，即使在多雨、潮湿气候下也不易变 形，对气候的适应能力较强，不会像混凝土工 程一样需要很长的养护期，另外，竹钢板材还 适应各种温度条件作业，即使冬季施工也不受 限制。是现代最经久耐用的建筑材料一。