新興產業
增加竹子附加價值 締造「竹炭」產業新商機

  文.圖/文芝
   
  台灣早期的竹產業很發達,在極盛時期,於南投縣竹山鎮內,設有竹業加工的工業區,但隨著塑膠製品的普及,並受到大陸與東南亞的低價競爭之下,呈現快速地萎縮,竹林幾乎呈現荒廢的狀態,為了提高竹材的附加價值,讓竹產業永續發展經營,必須進行研究開發,因此,行政院農委會與工研院合作,將生長適齡的竹林砍伐後,利用高科技的生產技術,加工處理精煉製成優質的「竹炭」,成為可具有調濕、除臭、遠紅外線、遠紅外線、阻隔電磁波等效果的民生用品,且發展出相關的日常生活用品,如洗髮乳、沐浴乳、過濾材料、除臭劑等產品,希望藉此振興沒落的竹產業,替代進口的竹產品,讓竹業走進生活。
  
  行政院農委會林業處副處長李遠欽指出,所謂的「竹炭」,係以4年生以上的老竹為材料,採用高溫炭化技術,歷時10多天,精心燒製而成。竹炭的炭質結構非常緻密、比重大、孔隙多,且礦物質的含量,也十分豐富。由於竹炭是含有多孔質的天然有機材料,對硫化物、氮化物、甲醇、苯、酚等有害化學物質,能發揮強大的吸附分解作用,也有調節濕度、分解異味、消除臭味等功能,已被廣泛應用於木構屋的天然調濕劑。由於竹炭經過高溫精煉後,具有多項優良的特性,能產生適合人體吸收的遠紅外線,加速血液循環,改善人體內環境,還可以增加空氣中有益健康的負離子,使空氣更加清新乾淨,為人類創造優質的生活環境,所以,在日本享有「黑鑽石」的美譽。
  
  行政院農委會積極推動「竹產業轉型及振興計劃」,將台灣荒廢之竹材,經過炭化活化處理後,發揮其極佳之調濕、除臭、隔熱、遠紅外線等性能,研發36項竹炭系列的新興民生日用產品,以協助竹農進攻國內外市場。這些竹炭的相關產品,包括能去角質的竹炭洗面乳、美白護顏潤膚的竹炭面膜、護髮去頭皮屑的竹炭洗髮乳,以及具有阻隔電磁波及吸汗功能的衣服、除臭鞋墊、吸塵器濾塵袋、空調機濾網等。此外,竹炭也可作為二氧化鋯的替代品,二氧化鋯是遠紅外線纖維(可釋出與人體相同波長,利用共振原理,讓人體的體表溫度提高2∼3度以保暖)的主要成分。如能開發微紅活性竹炭,應用於吸濕、排汗的中空纖維布等用途,成本只要二氧化鋯的1/10,且可保有遠紅外線纖維原有的保溫效果。希望藉由政府相關單位的努力研發,讓民眾對竹炭產品的瞭解與接受,能有效提升地方傳統產業競爭力,促進竹產業的永續發展。
  
  竹材於炭化之後,其組織性質不會改變,亦即仍為多孔質材料,如將其視為多數管狀物結合之集合體,則更容易瞭解。竹炭的束管纖維組織發達,經電子顯微鏡放大500倍觀察,以及在恆溫下所作的吸附測定,得知其BET表面積介於250M/g∼300M/g之間,相當於每1公克的竹炭其孔隙表面積,有250∼300平方公尺,具有極強的吸附力,此即竹炭可以調節濕度,淨化水與空氣的力量根源。這些無數的小孔(2∼3微米)中,還有無數的微生物棲息著,微生物再加上竹炭原有的吸附效果,就產生非常有益於人體的功能,所以,如把竹炭放在室內,不但可以除臭、除濕,還會吸入所謂「環境荷爾蒙」的有害化學物質,且被吸入的化學物質內所含的毒素,會被微生物分解,變成無害物質,甚至微生物還可以使土壤變成鹼性,幫助植物的生長。此外,竹炭還具有「吸放作用」,吸收水分達到限度時,周邊的濕度一旦下降,就會放出水分,以及有助於血液循環的「遠紅外線釋出作用」,將竹炭置入洗澡水中,能促進新陳代謝的「供給負離子」,有「阻隔電磁波」的作用,為保護人體健康的力量。
  
  竹炭中富含矽酸,屬於鹼性,ph質為8∼9,當作為能源時,可產生7700Kcal/kg之熱量,比起竹材本身之發熱量4750Kcal/kg,高出許多,且持火性良好,保管上也很安全。
  
  以特別設計之土窯,將4年生以上之老竹,以高溫處理炭化之良質的竹炭,結構十分緻密,表面具有光澤,且沒有裂縫,敲打時,能發出鏗鏗鏘鏘的清脆金屬聲,而不是咚咚的鈍聲,因此,有人將它加工製成風鈴、花器等。竹炭也可與高品質木炭,同樣供作為炭烤料理用及烤肉用燃料。而破碎的竹炭片、碎屑,不但可用來製作活性炭,也可作為農地土壤之改良劑。
  
  在竹炭製炭過程中,透過煙囪回收呈淡茶褐色的竹醋液,分析其ph值為2.5∼3,即為酸性,而其成分以醋酸等之有機酸為主。如果將竹醋液加以詳細分析,可以分出150∼200種成分,唯大部分仍為水分。其微量有機成分,能分解氨氣(阿摩尼亞)、硫化氫等臭氣,可提供作為消臭、防腐、防蟲劑來使用,可防治蜈蚣、蟑螂、螞蟻等;也可以利用竹醋液特殊的焦味,以原液稀釋200倍左右,當作狗、貓、鳥類的忌避劑使用。
  
  竹醋液在農業利用上,對畜舍、雞舍消臭,或土壤菌類消毒時,均可以使用200倍的竹醋液稀釋液。對果樹、蔬菜、花木、草花等之葉面散佈時,宜使用稀釋200∼300倍之稀釋液,較為安全,最好能先以單株試驗性散佈後,來決定稀釋的倍數。竹醋原液或稀釋液,均可供為土壤改良劑,以炭粉吸附竹醋液使用,亦可得到相同的效果,對作物碳素同化作用之強化與糖度之增高,會產生相當的效果。


▲竹炭燒製過程。

▲利用竹材以高溫處理炭化成竹炭。
 

▲竹炭洗髮乳與沐浴乳。

▲竹酢液。