竹炭

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竹炭

竹炭,由竹子的人為炭化處理得當。使用高溫令竹子炭化,分為800、1000℃及1200℃三種,因溫度的差異所以品質上也分作三個級別。其中的一級(頂級)品, 主要是用於過濾及煮食時用,在日本台灣是在煮飯時放一塊竹炭於米上一起煮。使用多次後,便用作防潮、吸味。多次使用後,便會打碎及堆放於種植植物使用。用途跟作為燃料的木炭煤炭有所區別,竹炭主要應用於生活補助功能目的。

竹炭的取材來源以孟宗竹為主,桂竹次之,台灣產的竹炭中,80%來自孟宗竹[1]。燒製完成的竹炭體積為原本的1/10。[2]

製作竹炭時可以同時產生竹醋液,可用於清潔、消毒之類等。

竹炭產業發展[编辑]

日本的炭製品以木炭為主流,和木炭產業相較之下,竹炭的開發量較少。2004年時,日本的竹炭生產量有1,566噸、竹醋液有658kL,其他用途的竹炭有1,567噸。竹炭生產者有886人,以愛知縣的117人為最多。日本和歌山縣設有紀州備長炭紀念館,介紹日本木、竹炭發展歷史、文化和各種應用。

中國的竹林面積有720萬公頃。直到1998年中國的竹炭發展已有生產規模,生產商集中在浙江福建等南方省分。2000年5月,國家科技部將"竹炭生產技術及系列產品開發"最為國家級星火計劃項目。

台灣的竹林占總森林面積7.2%,台灣的竹炭產業在921大地震後開始發展。1999年台灣中部發生大地震,破壞當地產業,2002年,工研院陳文祈農委會提出「竹產業轉型及振興計畫」,並邀請日本竹炭專家鳥羽曙訪台指導,開始台灣竹炭產業,最初的生產商使有四家,至2007年增至18家[1]。2003年建立CAS竹炭產品認証,是全球第一個竹炭認証標準,符合CAS認証的竹炭產品,基本條件是原料來自生長在台灣中海拔無汙染山區,四年生以上的孟宗竹[3]

特性與應用[编辑]

因為竹子維管束的構造,燒製出來的竹炭成品有多孔的特性,使表面積增大,其細孔直徑約為0.4-0.25mm[4],平均每公克竹炭的表面積約 300m2,活化處理過後的竹炭,表面積可高達1,200m2以上[5]遠紅外線輻射率量測得熱輻射係數超過85%,波長為4~14μm。因為這些特性,竹炭的成品可用於居家用品類、寢具類、汽車用品類、化妝清潔用品類、運動保健類、工藝用品類、紡織纖維類等方面[1],工業應用方面可製為竹炭電容器[5]。和奈米陶粉相較之下,竹炭纖維作為保溫紡織品不如奈米陶粉功效持久,而且其遠紅外線的波長無法控制[6][7]

竹炭成品的功效強調除臭、淨化,是因為竹炭的主要官能基主為碳氫鍵(C-H)、雙碳鍵(C=C),少部分為氫氧鍵(O-H),能吸附硫化物甲醛三氯甲烷等化學物質[5],又因其多孔的特性,因此有較佳的吸附力,可被用於吸收和分解室內塗料揮發氣體、化學合成製劑[8]。運用其多孔的特性,竹炭也可用在水質淨化的用途上。經過竹炭過濾的自來水,酸鹼值由pH7增為pH8-8.5的弱鹼性[3]。在日本的研究中發現,將竹炭與竹筍放在一起,竹炭可抑制乙烯氣體產生,達到竹筍保鮮的效果;竹炭也能吸收米飯的揮發物質,保持米飯香味[4]。竹炭的吸附功能為可逆,經由加熱、降壓等方式處理後,可重新再利用[9]。日本明星大學吉澤秀治教授將竹炭的多孔特性,運用在堆肥的熟成功能,有益微生物可於竹炭孔隙中生長,減短堆肥熟成時間。竹炭的多孔特性也可以利用於日常生活的除溼功用上[3]

利用竹炭能吸收人體熱能而放射遠紅外線的特性,可將竹炭運用在紡織品上[10],能具有保溫效果,也可用作入浴材料[8]。以工研院合作對象所開發的奈米竹炭紗為例,在顯微鏡下觀察,竹炭紗為十字形和Y字型,奈米化的竹炭粉包覆於纖維內外,所製成的外套經實驗後,發較保暖效果優於羽絨外套。紡織綜合研究所針對竹炭被、羊毛被和蠶絲被對使用者血流量變化的研究中發現,使用竹炭被的試驗者血流量較其他兩種被子的使用者高[3][11]。竹炭同是也是低電阻型導體,又同時具有多孔,符合屏蔽電磁波材料的特性[5],高溫製成的竹炭含磁率和含炭率較高,但由於目前各生產廠燒製溫度不一,電磁波屏蔽效果遠不如導電性較佳的明火炭[8]

竹醋液(又作竹酢液)是竹炭生產過程中的副產品,燒製過程的煙霧冷凝而得粗竹醋液,經靜置、粹取、蒸餾而得。酸鹼值為pH2.3~4.0,具有抗菌效果,可用於農業應用上[5]

使用方法[编辑]

初購回的竹炭在使用前應先用清水沖洗,可用無油污的清潔刷刷洗,清洗時不可使用清潔劑,用於飲用水、煮飯用的竹炭可再用清水浸於鍋子中,煮沸15分鐘後,取出風乾。

竹炭片可循環使用,使用三個月至半年後,可將竹炭片清洗風乾後,重覆使用。淘汰的竹炭片也可以埋於土壤中,作為土質改良[3]

應用[编辑]

  • 溼度調節。
  • 除臭、空氣淨化。
  • 紡織品
  • 土質改良。
  • 建筑材料
  • 燃料
  • 防蟲
  • 水質淨化(可作為濾水器的濾心材料之一)。
  • 食品添加物台灣可合法使用,農委會曾一度鼓勵竹炭食品,但衛生署持保留態度,不建議大量食用)

相關條目[编辑]

參考資料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 台灣竹炭業之發展與現況 林試所森林利用組.林裕仁、黃國雄 林業研究專訊第15卷第3期 2008 P51
  2. ^ 養生黑鑽-竹炭 陳俞君/著 文經社出版 ISBN 978-957-663-414-7
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 台灣竹炭衣 陳俞君/著 棋碁文化出版 ISBN 978-986-82550-5-0 引用错误:带有name属性“twcc”的<ref>标签用不同内容定义了多次 引用错误:带有name属性“twcc”的<ref>标签用不同内容定义了多次 引用错误:带有name属性“twcc”的<ref>标签用不同内容定义了多次 引用错误:带有name属性“twcc”的<ref>标签用不同内容定义了多次
  4. ^ 4.0 4.1 土窯炭化溫度對桂竹竹炭真密度與電阻係數之影響 台灣林業科學 19(3):237-45, 2004 黃國雄 余欣怡 鳥羽曙
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 新世代林產品-推動林產物利用與研發成果 林務局造林生產組/許美玲 農政與農情第191期(2008年5月) 引用错误:带有name属性“newpd”的<ref>标签用不同内容定义了多次 引用错误:带有name属性“newpd”的<ref>标签用不同内容定义了多次 引用错误:带有name属性“newpd”的<ref>标签用不同内容定义了多次
  6. ^ 竹炭,或其他物質如何放射遠紅外線?. 台灣師範大學物理系 物理教學示範實驗教室網站 物理問題討論區 (黃福坤). [2008-12-10]. 
  7. ^ Far Infrared Therapy Clothing Market / How Can A Fiber Emit Far Infrared Ray?. [2008-12-10]. 
  8. ^ 8.0 8.1 8.2 木、竹炭在生活上的應用 台灣大學森林系博士後研究 洪崇彬 林業研究專訊 第11卷第三期 2004/06
  9. ^ 中国竹炭产业的兴起与困顿-国家知识产权局
  10. ^ 竹炭應用-竹炭纖維 林試所森林利用組.林裕仁、黃國雄 林業研究專訊第12卷第1期 2005/4 P15
  11. ^ LaCoya官方網站

外部連結[编辑]