Бамбуковый текстиль — это любая ткань, пряжа или одежда, изготовленная из бамбуковых волокон. Хотя исторически бамбук использовался только для изготовления структурных элементов, таких как турникеты и ребра корсетов , в последние годы были разработаны различные технологии, которые позволяют использовать бамбуковое волокно для широкого спектра текстильных и модных применений.
Примеры включают одежду, такую как рубашки, брюки и носки для взрослых и детей, а также постельные принадлежности [1], такие как простыни и наволочки. Бамбуковую пряжу также можно смешивать с другими текстильными волокнами, такими как конопля или спандекс . Бамбук — это возобновляемая альтернатива пластику, которую можно быстро пополнять.
Современная одежда, на маркировке которой написано, что она сделана из бамбука, обычно представляет собой вискозное волокно , полученное путем растворения целлюлозы в бамбуке, а затем ее экструзии с образованием волокон. Этот процесс удаляет естественные характеристики бамбукового волокна, делая его идентичным вискозе из других источников целлюлозы.
Бамбуковые волокна — это все целлюлозные волокна, извлеченные или изготовленные из натурального бамбука, но они сильно различаются.
Текстильные изделия, на маркировке которых указано, что они изготовлены из бамбука, обычно не производятся путем механического дробления и вымачивания . Обычно это синтетический вискоза , изготовленная из целлюлозы, извлеченной из бамбука. Бамбук используют целиком и полосками; эти полоски можно считать жесткими волокнами.
Бамбук можно нарезать тонкими полосками и использовать для плетения корзин . [2]
В Китае и Японии из тонких полосок бамбука плели шляпы и обувь. Один особый дизайн бамбуковых шляп был связан с сельской жизнью, и их носили в основном фермеры и рыбаки для защиты от солнца. [3]
На Западе бамбук, наряду с другими компонентами, такими как китовый ус и стальная проволока, иногда использовался в качестве конструктивного элемента в корсетах, турнях и других типах конструктивных элементов модных женских платьев. [4]
Район – это полусинтетическое волокно, полученное путем химического преобразования целлюлозы. Целлюлоза , извлеченная из бамбука , пригодна для переработки в вискозу (искусственный шелк также изготавливается из целлюлозы из других источников).
Бамбуковые листья и мягкая внутренняя сердцевина твердого ствола бамбука извлекаются путем замачивания, а затем механически измельчаются для извлечения целлюлозы. [5] При производстве вискозного волокна волокна затем обрабатываются щелочью и добавляются сероуглерод для образования ксантогената целлюлозы натрия . По истечении времени, температуры и различных неорганических и органических добавок (включая количество контакта с воздухом), определяющих конечную степень полимеризации, ксантогенат подкисляется для регенерации целлюлозы и высвобождения дитиоугольной кислоты, которая позже разлагается обратно на сероуглерод и воду. [6]
Рекламируется, что вискоза, изготовленная из бамбука, имеет экологические преимущества по сравнению с вискозой, изготовленной из целлюлозы, извлеченной из древесной массы. Бамбуковые культуры можно выращивать на малоплодородных землях, непригодных для лесного хозяйства; спрос на бамбук иногда приводил к вырубке лесов для посадки бамбука. Но это стало менее распространенным явлением после реформ китайской лесной политики в 1990-х годах, [7] хотя впоследствии правительство снова приступило к вырубке лесов. [8] В результате переработки вискозы образуются те же химические отходы, что и вискозы из древесной массы, в частности, сероуглерод . Но бамбуковая целлюлоза подходит для замкнутого процесса производства вискозы, который улавливает все используемые растворители. [7]
Рабочие получают серьезный вред, вдыхая сероуглерод (CS 2 ), используемый для производства бамбуковой вискозы. Последствия включают психоз , сердечные приступы , повреждение печени и слепоту. Фабрики из искусственного волокна редко предоставляют информацию о своих пределах профессионального воздействия и их соблюдении. Даже в развитых странах законы о безопасности слишком мягкие, чтобы предотвратить вред. [9] [10] [11]
Существуют угрозы для здоровья со стороны производства искусственного шелка . Производство бамбукового вискозы, как и другое производство вискозы, подвергает рабочих воздействию летучего сероуглерода . Его вдыхание вызывает серьезные проблемы со здоровьем. Около 75 процентов всех загрязняющих выбросов в результате процесса производства бамбуковой вискозы происходят в виде выбросов в воздух. [12] [13] [14]
Хотя защитить работников от CS 2 возможно , некоторые законодательные пределы профессионального воздействия по-прежнему намного выше, чем рекомендуют медицинские исследователи. Фабрики из искусственного волокна сильно различаются по количеству CS 2 , воздействию которого они подвергают своих рабочих, а также по информации, которую они предоставляют о своих пределах безопасности или их соблюдении. [9] [7]
В США Федеральная торговая комиссия (FTC) постановила, что, если пряжа не изготовлена непосредственно из бамбукового волокна – часто называемого «бамбуком, обработанным механически», – она должна называться « вискозой » или «искусственной тканью, изготовленной из бамбука». [13] [15] Агентство по охране окружающей среды США (EPA) отметило, что производственный процесс дополнительно очищает целлюлозу, изменяет физическую форму волокна, а также изменяет молекулярную ориентацию внутри волокна и степень его полимеризации . Конечным продуктом по-прежнему является целлюлоза [16] и он функционально идентичен вискозе, полученной из целлюлозы из других растительных источников.
Бамбук можно быстро выращивать, [17] можно использовать в качестве товарной культуры в бедных регионах развивающегося мира. Это натуральное волокно (в отличие от популярных синтетических материалов, таких как полиэстер), выращивание которого приводит к снижению выбросов парниковых газов. [18] Могут возникнуть экологические проблемы при возделывании земли специально для бамбуковых плантаций. [19]
Несмотря на то, что бамбуковые ткани часто рекламируются как антибактериальные, готовая бамбуковая ткань сохраняет лишь некоторые из первоначальных антибактериальных свойств бамбука. Некоторые исследования показали, что искусственный бамбук обладает определенной степенью антибактериальных свойств. Исследования в Китае (2010 г.) и Индии (2012 г.) изучали антибактериальную природу ткани из бамбукового волокна против даже таких агрессивных бактерий, как Staphylococcus aureus и Escherichia coli . В то время как индийское исследование показало, что «бамбуковая ткань демонстрирует превосходную и стойкую антибактериальную активность против как грамположительных, так и грамотрицательных бактерий», китайское исследование пришло к выводу, что «ткань из бамбуковой целлюлозы, как и хлопчатобумажная ткань, не обладает противомикробными свойствами». [20]
Федеральная торговая комиссия обвинила компании в ложных заявлениях об антимикробных свойствах, когда волокно было изготовлено из вискозы. [21] Критики ссылаются на мощные лоббистские группы хлопковой промышленности, оказавшие влияние на решение Федеральной торговой комиссии, и отвергают международные исследования, доказывающие обратное. [ нужна цитата ]
Некоторые виды бамбукового волокна производятся посредством механо-бактериального процесса, аналогичного вымачиванию льна в льняное волокно. [22] Таким образом, древесная часть бамбука механически измельчается, а затем используется процесс ферментативного замачивания и промывки, чтобы разрушить стенки и извлечь волокно. Природный фермент получают из ранее существовавших на бамбуке микроорганизмов. [23] Из этого лубяного волокна затем прядут пряжу. [24] В тонких тонах пряжа имеет шелковистый оттенок. Тот же производственный процесс используется для производства льняной ткани из льна или конопли. Бамбуковую ткань, изготовленную в результате этого процесса, иногда называют бамбуковым полотном. Естественная обработка бамбука литракс позволяет волокну оставаться прочным и производить продукт высокого качества. В результате этого процесса получается очень прочный материал. [ нужна цитата ]
Другой способ извлечения волокна из бамбука и, вероятно, единственный чисто механический процесс извлечения где-либо в мире практикуется в дни, предшествующие ежегодному фестивалю храма Коттиюр в Керале , Индия. Изготовленный вручную бамбуковый артефакт, известный как «одапуву», представляет собой пучок белых волокон длиной до 30 см (1 фут). Изделие изготовлено из недавно появившихся стеблей Ochlandra travancorica , которые проходят процесс попеременного растирания камнями и вымачивания в воде в течение нескольких дней с последующим вычесыванием для удаления сердцевины, оставляя кремово-белые волокна и пень бамбука. . Волокно слишком грубое, а процесс очень трудоёмкий, чтобы его можно было использовать при изготовлении тонкой пряжи, ниток или текстиля. [ нужна цитата ]
Бамбуковое волокно, полученное механическим способом, и бамбуковый вискоза имеют совершенно разные свойства. Под сканирующим электронным микроскопом они выглядят по-разному (механически изготовленное волокно имеет узлы). [25] Бамбуковый вискоза различается по физическим свойствам, как и следовало ожидать, исходя из ряда свойств в других районах. [26]
Существуют различные подходы к использованию бамбука в композитах и в качестве добавки в биополимерах для строительства. В этом случае, в отличие от бамбуковых тканей для одежды, бамбуковые волокна извлекаются путем механического прокалывания и соскабливания или с помощью процесса парового взрыва, при котором в бамбук нагнетают пар и помещают под давление, а затем подвергают воздействию атмосферы, в результате чего внутри бамбука происходят небольшие взрывы. выпуск пара позволяет собирать клетчатку. Бамбуковое волокно может быть в виде пульпы, в которой материал очень мелкий, и в порошкообразном состоянии. [ нужна цитата ]
Бамбук имеет множество преимуществ перед хлопком как сырье для текстиля. Бамбук, достигающий 35 метров (115 футов) в высоту, является самым крупным представителем семейства трав . [27] Это самые быстрорастущие древесные растения в мире. Зарегистрировано, что один японский вид растет более чем на 1 м (3 фута 3 дюйма) в день. [28] Существует более 1600 видов [29] , обитающих в различных климатических условиях: от холодных гор до жарких тропических регионов. Около 40 миллионов гектаров (100 миллионов акров) Земли покрыто бамбуком, в основном в Азии. [30] Высокая скорость роста бамбука и тот факт, что бамбук может расти в различных климатических условиях, делают бамбуковое растение устойчивым и универсальным ресурсом. [ нужна цитата ]
Порода бамбука, используемая для изготовления одежды, называется мосо-бамбук , или просто мосо. Бамбук Мосо является самым важным бамбуком в Китае, где он занимает около 3 миллионов гектаров (7,4 миллиона акров) – около двух процентов лесной площади Китая. Это основная порода бамбуковой древесины, играющая важную экологическую роль. [31]
Как только из земли появится новый побег, новая трость достигнет своей полной высоты всего за восемь-десять недель. Каждая трость достигает зрелости через три-пять лет. Это трава, поэтому после стрижки она восстанавливается, как газон, без необходимости пересадки. Регулярный сбор урожая действительно приносит пользу здоровью растения: исследования показали, что вырубка тростника приводит к его энергичному повторному росту и увеличению количества биомассы в следующем году. [32] [ нужен лучший источник ]
Бамбук можно использовать в качестве пищи, волокна и укрытия, а благодаря простоте роста и необычайной скорости роста он является дешевой, устойчивой и эффективной культурой. Бамбук растет очень густо, его комковатый характер позволяет выращивать большое его количество на сравнительно небольшой площади, что снижает нагрузку на землепользование. При этом средняя урожайность бамбука достигает 60 тонн на гектар (27 коротких тонн на акр) [33], что значительно превышает среднюю урожайность в 20 тонн на гектар (9 коротких тонн на акр) для большинства деревьев и 2 тонны на гектар (1 коротких тонн на акр) для хлопка, [34] высокая урожайность бамбука с гектара становится очень значительной. [ нужна цитата ]
Все растения фиксируют углекислый газ CO 2 , но вырубка лесов приводит к тому, что меньше деревьев могут фиксировать растущие уровни CO 2 . Поскольку бамбук быстро растет, он связывает больше CO 2 и производит на 35 процентов больше кислорода , чем аналогичные деревья. [35] Бамбуковая плантация связывает 62 тонны на гектар (28 коротких тонн на акр) углекислого газа в год по сравнению с 15 тоннами на гектар (7 коротких тонн на акр) для молодого леса. [36]
Посадка бамбука может замедлить вырубку лесов, обеспечивая альтернативный источник древесины для строительной отрасли и целлюлозного волокна для текстильной промышленности. [37] Это позволяет общинам отказаться от уничтожения естественных лесов и построить коммерческие плантации бамбука, которые можно выборочно собирать ежегодно без разрушения рощи. Плантации деревьев приходится вырубать и уничтожать во время сбора урожая, но бамбук продолжает расти. [38]
С другой стороны, лес был вырублен, чтобы освободить место для бамбуковых плантаций. [ нужна цитата ]
Бамбук потребляет значительное количество воды, но есть свидетельства того, что эффективность его использования воды (по отношению к росту) может быть выше, чем у многих деревьев. [39]
Ежегодная пересадка пахотных культур усиливает эрозию почвы . Обширная корневая система бамбука и тот факт, что он не выкорчевывается во время сбора урожая, означает, что выращивание бамбука связано с меньшей эрозией почвы. Корневая система бамбука может скреплять почву вдоль берегов рек, на обезлесенных территориях и в местах, подверженных оползням. Как и лесные деревья, он также значительно уменьшает количество дождевых стоков. [40]
Как и другие материалы для одежды на основе целлюлозы, бамбуковое волокно биоразлагается в почве под действием микроорганизмов и солнечного света. По истечении срока службы одежда из бамбука может быть подвергнута компостированию и утилизирована органическим и экологически чистым способом. [41]
При выращивании бамбука нет необходимости в пестицидах или удобрениях, но в некоторых местах широко распространено применение гербицидов и удобрений для стимулирования роста съедобных побегов. Бамбук также содержит вещество под названием «бамбук-кун» — антимикробный агент, который придает растению естественную устойчивость к заражению вредителями и грибками, хотя на некоторых бамбуковых плантациях существуют некоторые проблемы с патогенами. [42]
{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)