高纯度竹醋液生产和加工工艺的研究

竹材含水率最高（
），秋季（
）和春季（
）较高，最低是冬季（
）［ ］。竹醋液中
的水分是竹材的热解产物和竹材中所含的水分。若竹材中含水率低，则有利于生产高浓度的竹醋液。
在热解过程中，竹醋液组分含量的形成与竹材的化学组成密切相关。据分析，组成竹材的主要成分
是纤维素、半纤维素和木质素，其次是各种糖类、脂肪类和蛋白质类抽提物质。此外还含有少量的磷、
竹醋液原液与精制竹醋液的比较 土窑烧制的纯竹醋液原液用精馏法制得精制竹醋液，其性质的测试方法同 。其它结果见表 。
表 竹醋液原液与精制竹醋液性质比较
试样 ） 密度（· ）
含水率 ）
醋酸 ）
值
甲醇 ）
苯酚 ）
—
） 为纯竹醋液原液，红褐色浓烈的烟焦味液体； 为精制竹醋液，无色淡烟焦味液体； 为放置 个月的精制竹醋液，棕黄色略 带浓烟焦味液体； ）由浙江省化工研究院检测。
材料
! ! 试验材料和仪器设备
试验材料 毛竹（
），取自浙江省遂昌县安口乡，竹龄
，竹材含水率控制在
。
仪器设备 土窑、台式酸度计（
型）、液体密度天平（
型）、碱式滴定管、氢氧化钠溶
液、酚酞指示剂、坩埚、可调电炉等。
! " 原料选择
竹醋液生产过程中，人们更多关注的是烧制工艺，而忽略了竹材的理化性质。但是，如果不熟悉竹
结论
不同的炭窑设备、炭材和燃料的条件下，竹醋液的含水率、 值、有机酸含量、密度、可溶性焦油含 量等基本性能亦不相同。
采用无化学污染，立地条件一般的老龄竹，以竹材加工剩余物作燃料，土窑生产，收集温度
林产化学与工业
第卷
，静置 个月，再经精馏处理，能获得高纯度竹醋液。该竹醋液为棕黄色透明的液体，淡的烟焦
； 浙江省遂昌县林业局 竹产业办公室，浙江 遂昌
）
摘 要： 通过对炭窑、炭材、燃料、收集工艺、储存条件和精制方法等的分析研究，结果表明：在土窑里用无化
学污染、立地条件一般的老龄竹、竹材加工剩余物作燃料，收集温度
，静置 个月，再经精馏处理，
能获得高纯度竹醋液；该竹醋液为棕黄色透明的液体，烟焦味淡，密度
，时间短，窑内温
度段难以区分。竹醋液产量虽高，但除了含有大量的水分，还含有甲醇、焦油等有害成分，并且有机酸含
量偏低，醋酸含量仅有
， 值为
，加之有害成分难以分离，影响使用领域。 ）机
械炉除了前者特点外，竹醋液是强酸性物质，时间久就容易和铁发生化学反应，使竹醋液发黑、变浑。 ）
备长炭窑（土窑）生产竹醋液，正常生产周期一般为 。一般经过干燥（烟熏）、预炭化、炭化、煅烧（精
品质，不同温度段的竹醋液成分和含量都不相同。竹醋
液的收 集 按 温 度（ 烟 囱 口 温 度 ）一 般 可 分 为 低 温（
）、中温（
）和 高 温（
大多采用中温收集。
），目 前 生 产 中
图 ! 竹醋液的采集装置
" # 采集装置 竹醋液的采集装置见图 。
" $ 采集方法
窑 ； 烟管
； 水槽
管
； 冷凝槽
竹醋液的理化性质
竹醋液与木醋液的比较
木醋液、混合竹醋液和纯竹醋液 种原液都来自土窑生产，它们的颜色由深红褐色到浅红褐色，气
味由浓烈的烟焦味到淡的烟焦味。 值参照
《化学试剂测定通则》，密度参照
《化工产品密度、相对密度测定通则》，其它性质参照木醋液的有关方法测定。结果见表 。
表 竹醋液和木醋液的性质比较
竹醋液的精制
竹材热解得到深红褐色的竹醋液原液，含有水、酸类、醇类、酚类和醛类等物质。可根据不同的用途 进行分离精制，通常有简单蒸馏法、精馏法、分配法等几种［ ］。据作者的研究，采用精馏法能获得高品质
第期
张文标，等：高纯度竹醋液生产和加工工艺的研究
的竹醋液。由于竹醋液中含有大量的酸性成分，因此需要使用耐腐蚀的搪（陶）瓷装置。将待分离的混 合物装入蒸馏釜内，加热蒸发。由蒸馏釜放出的蒸汽导入精馏塔中，精馏塔中的蒸气经塔板自上而下多 次提浓，由塔顶引出的蒸汽为纯净的竹醋液，经部分冷凝，未凝蒸汽作为产品收集，冷凝液再回流收集。 液体经过自上而下的多次变稀，经部分再沸器后所剩液体几乎为难挥发组分，即竹焦油。部分气化所得 蒸气引入最下层塔板上继续精馏，保证了精馏过程的连续、稳定性。
竹醋液的生产
竹材中含有各种化学成分，主要有纤维素、半纤维素和木质素，此外还含有糖类和蛋白质等抽提物。
竹材所含的各种有机物进行热分解并气化成烟，烟和竹材中所含水分变成水蒸气一起作为上述各种成
分热解的生成物，经过冷凝成了深红褐色的有特殊气味的液体，这就是竹醋液。
" ! 生产设备
竹醋液的生产设备对品质至关重要。 ）黑炭窑生产竹醋液，生产周期只有
筹集新一届委员会基金 万元。 收到 名加入林化会员申请表，拟上报待批。 为《林业科学》杂志推荐著名审稿人 名。 按中国林学会要求组织专家为全国科协撰写《 年学科发展蓝皮书》提供林化学科进展、优秀成果介绍、林化分 会重大事件和重要学术活动，全部材料上报中国林学会。 协助筹备活性炭和松香松节油两个专业委员会学术会议。 二、学术活动
材的基本理化性质就不能烧出优质的竹醋液。为此，必须首先弄清竹子含水率和化学组成等理化性质。
新鲜竹材的含水率与竹龄、部位和采伐季节等有密切关系。一般说，竹龄愈老，竹材含水率愈低；幼
龄竹材含水率高。例如，!龄级（ 年生）毛竹新鲜竹材含水率为
，"龄级（ 年生）为 ，#
龄级（ 年生）为 ，$龄级（ 年生）为 。竹杆自基部至梢部含水率逐步降低，夏季采伐的
林产化学与工业
第卷
炼）、冷却等 个阶段，温度段区分明显。一般收集竹醋液应掌握其最佳时机，只需收集
。虽然产
量不高，但竹醋液的品质好，有机酸含量高，其中醋酸含
量为
，值
。只要温度和时间
掌握好，收集到的竹醋液几乎不含甲醇和竹焦油。因此
用备长炭窑生产的竹醋液品质较好。
" " 采集温度
竹醋液的采集温度也很重要，它直接影响竹醋液的
林化分会 年内先后 次召开在南京委员会议，研究 年工作，讨论分会的各学组调整问题，并作出了在全 国林化企业，包括民营企业中发展林化会员的决定。
向中国林学会第十届会员代表大会推荐理事候选人 名，讨论组织申报梁希奖、陈嵘工作奖、先进挂靠单位、优秀 秘书长、劲松奖和参加林业工作 年科技工作者，均获得中国林学会批准表彰。
! # 燃料选择
以前生产竹醋液用的燃料普遍是树种混杂的木材加工剩余物及枝丫材，这样生产得到的竹醋液中
含有木醋液的成分，直接影响竹醋液的组分、含量和纯度。针对这一现状，现已彻底改用竹材的根、竹梢
及竹加工剩余物作燃料，使生产得到的竹醋液焦油含量减少，纯度高，品质好，使用安全。目前日本市场
上流行的纯粹竹醋液就是用这种方法制得。
由表 得知，经精馏后，密度稍变小，主要是沸点高、密度大的物质（如酚类等）滞留在不溶的竹焦油 中。竹醋液的 值和醋酸含量降低主要是沸点低的部分有机酸挥发所致。甲醇和苯酚含量都很低。 放置 个月后，各项性能指标有回升趋势。说明竹醋液是不稳定体，见光发生化学反应。由气相色谱 质谱联用仪分析可知［ ］，竹醋液原液、精制竹醋液、放置 个月精制竹醋液成分含量有差异。精制竹醋 液比竹醋液原液有机酸含量减少，并且无酚类物质。放置 个月精制竹醋液中的有机酸含量明显比精 制竹醋液多，无醛类物质，并且醇类物质也比竹醋液原液、精制竹醋液少，竹醋液颜色变浅，气味略变淡， 主要是经精馏掉一部分水、低沸点的酸，颜色较深的竹焦油留在蒸馏釜底。
； 瓦管
； 出水管
竹醋液的收集往往根据炭窑烟的状态和颜色、烟囱
； 木桶 塑料桶
； 进水 ； 竹杆
； 搪瓷缸
口的温度及凝聚物来判断。具体特征列表 。
表 ! 烟的特征与烟囱口凝聚物状态的关系
烟的状态 大烟随风散开 大烟随风吹 大烟有力直上 烟略大可随风吹 烟小较有力 无烟
烟的颜色 白色
黄褐色 浓黑色
白色 蓝青色
无色
烟的气味 无味
有些辣味 刺鼻辣味
辣味 有些芳香辣味 较浓的芳香味
烟囱口温度
烟囱口凝聚物
水滴 浅黄色液体 红棕色液体 红褐色液体 深红褐色液体 深褐色竹焦油
竹醋液的储存和粗分
竹醋液的储存容器材料、存放时间、存放地点、取液部位等直接影响它的品质。目前许多小厂没有 长时间存放，也没有专门购置可储存几十吨或几百吨的大储存罐。仅靠一些小桶小罐存放，这样每只桶 罐的竹醋液组分含量各不相同，难以保证品质的稳定，检测困难且没有意义。加之这种竹醋液中的焦油 及固体杂质没有充分沉淀，竹醋液浑浊，影响产品的品质。这样的竹醋液一旦流向市场，会造成不良的 后果。为此，作者采用下面的措施进行粗分，具体做法是将竹醋液原液用 容器先静置 个月，竹醋液 原液自然分为上下两层，下层沉淀竹焦油；上层的竹醋液再用 容器静置 个月后自然分为三层，最 上层竹油约占 ，中层澄清竹醋液约占 ，下层含焦油多的竹醋液约占 ，中层澄清竹醋液就是 所要求的。
，值
，有
机酸含量
，甲醇含量
，苯酚含量
，可溶解焦油含量
。
关键词： 竹醋液
中图分类号： ；
文献标识码：
文章编号：
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竹醋液是 世纪末日本率先开发成功的一种纯天然、绿色环保新产品。它由竹材及竹材加工剩余 物热解得到，含有有机酸、酚类、酮类、醛类、醇类及杂环类等近 多种成分，各组分随竹材热解设备、 工艺条件、收集方法、加工方法、贮存、包装、运输等条件不同而发生变化［ ］。竹醋液的用途相当广泛，在 农业方面可用来防治农作物病虫害及减少农药残留，在医疗卫生上可用作杀菌、消炎、医药、保健，还可 用于消除异味，饲料添加剂。此外，也可用于高尔夫球场等草地的土壤改良，能促进草的生长［ ］。
第 卷第 期 年月
来自百度文库
林产化学与工业
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高纯度竹醋液生产和加工工艺的研究!
张文标 ，，华毓坤 ，王伟龙 ，傅秋华
（ 南京林业大学 木材工业学院，江苏 南京
； 浙江林学院 工程学院，
浙江 临安
试样
密度（· ）
含水率
醋酸
值
有机酸
可溶解焦油
木醋液 混合竹醋液 纯竹醋液
由表 可知，木醋液与竹醋液的密度、 值、含水率略有不同，成有规律变化，有机物含量木醋液 混合竹醋液 竹醋液，制炭原材的含水率在相应醋酸液中得到表现。可溶性焦油含量及各指标的变动 范围也呈现规律性变化，木醋液 混合竹醋液 竹醋液，炭材树种混杂，各项指标变动幅度大，焦油含量 大，反之，材种单一，生产的醋酸液各项指标变动幅度小，焦油含量少，品质比较稳定。
［ ］周芳纯 竹林培育和利用［ ］北京：中国林业出版社，
，
［ ］张齐生 中国竹材工业化利用［ ］北京：中国林业出版社，
"
［ ］钱慧娟 木醋液的制造及应用［ ］ 世界林业研究， ，（ ）： "
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学会园地
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中国林学会林化分会 年工作总结
中国林学会林化分会根据 年工作计划和上级领导中国林学会的要求，在做好日常工作的基础上，筹划了活性 炭和松香松节油 个专业研讨会，对出版的科技期刊《林产化学与工业》进行了改版，为保证分会开展必要活动，筹集林 化分会委员会基金，并根据中国林学会规定发展会员。具体工作如下： 一、常务工作
! 收稿日期：
基金项目：浙江省教育厅资助项目（
）
作者简介：张文标（
），男，浙江遂昌人，讲师，博士生，主要研究人造板生产和工艺、竹材化学利用。
第期
张文标，等：高纯度竹醋液生产和加工工艺的研究
我国自 年开始生产竹炭和竹醋液，经过几年的努力，竹醋液生产现已遍及浙江、福建、湖南和 江西等省。竹醋液的生产虽已具有一定规模，但各生产厂家原料来源、生产设备、工艺技术等不同，产品 质量参差不齐，而且有的还混进木焦油等木醋液成分，成了一种混合型竹醋液，影响它的应用领域。为 了提高和稳定竹醋液的质量，确保使用安全，扩大应用领域，本研究从竹醋液生产原料、生产设备、收集 工艺、储存方法、理化性能和精制方法等方面进行探索，力求获取一种高纯度竹醋液生产和加工工艺。
味，其密度
，值
，有机酸含量
，醋酸含量
，
甲醇含量
，苯酚含量
，可溶解焦油含量
。
参考文献：
［ ］张文标，叶良明，刘 力，等 竹醋液的组分分析［ ］ 竹子研究汇刊， ，（ ）：
［ ］池斡乖 竹炭·竹醋液のっくり方と使い方［ ］ 京：農山魚村 !， ［ ］胡永煌 竹炭、竹醋液生产技术及应用开发研究进展［ ］林产化学与工业， ，（ ）：
钾、硅等几十种灰分元素。不同的竹龄其组成成分各不相同，一般竹材含纤维素
、半纤维素
、木质素
、冷水浸提物
、热水浸提物
、醚醇浸提物
、 氢氧化钠浸出物约有
、总灰分
［ ］。一些企业的生产实践表
明，施用化肥栽培的竹材，生产的竹醋液成分更复杂，灰分含量增大，不宜选用。所以，生产优质竹醋液
一般宜选择没有化学污染，立地条件一般的深山老龄竹为原料。