竹炭的特点及应用 一：什么是竹炭:竹炭是以六年以上深山老毛竹为原材料，采用千度高温，历时30天，在无氧状态下干馏炭化而成。其炭质致密，比重大，分子呈六角形，类似于金钢钻分子，质地坚硬，细密多孔，比表面积（每克竹炭内各孔展开的面积）是木炭的两倍。 竹炭的微观结构： 将不同炭化最高温度竹炭的横切面经镀金属膜以后在扫描电镜下进行观察，竹炭同竹材相比，维管束外鞘变得致密，维管束细胞腔中一些挥发物质减少，且竹炭表面变得更光滑，主要是由于竹材发生热分解。随着炭化最高温度升高，维管束有不同程度收缩，尤其是温度1000℃以后更加明显；维管束之间的薄壁组织细胞消失，细胞间隙变小。温度700℃以下竹炭微观结构相近，800℃以后结构发生了较大的变化。 竹炭主要是由碳、氢、氧等元素组成，构成竹炭的碳是位于化学元素周期表的第Ⅳ族的第2周期，直径1.54埃（A0），它的是最外层具有4个电子，易于产生强劲的共价键结合。由碳构成的单体，如我们熟悉的金刚石(等轴晶系结晶)；石墨(六方晶系结晶)。在金刚石的晶体内，所有碳原子相互之间用强的共价键成等距离排列，每个碳原子位于一个正四面体的中心，周围四个碳原子位于四个顶点上，在空间构成连续的、坚固的骨架结构。在这类晶体中是分辩不出单个分子的，只能把整个晶体看成为一个巨大的三向分子。金刚石碳原子的所有价电子，都形成共价键而没有自由电子，所以没有导电性。而在石墨晶体中，碳原子排列成层状结构，在一个平面层片上碳原子排列成正六角形，碳原子就分布在各六角环的顶点上，彼此间的距离是1.43A0。石墨是由许多这样的相互平行的层片构成。相邻两层间的距离是3.35A0。对每个碳原子来说，它的四个电子只有三个与它在同一平面层内的另外三个碳原子形成共价键，在层与层之间，由于距离较远，它们不是以化学键联结，而是以较弱的分子间引力相联结。因此，各层间容易滑移和分离，使石墨具有质软滑腻的特性。由于石墨有一个比较自由的、未成键的电子，故石墨能导电。 竹炭的结构完全不等同于金刚石和石墨，根据X－射线衍射仪的研究，不同炭化温度情况下，可形成难石墨化（非石墨化）和易石墨化2种。对竹材进行炭化，随着炭化温度的上升，升至1100℃以上，竹炭的内部进一步发生物理变化，产生新的基团物质而改变微晶体的排列，由不规则排列而变成有规则的石墨化结构。由此可知，从炭化低温区域到炭化高温区域炭具有各种形态功能，具有同炭及其它元素之间结合的能力，因而竹炭是一种新型功能型材料，也是调和环境材料，具有很大开发市场前景。 竹炭的孔隙是在高温炭化过程中，基本微晶之间的空间清除了各种含碳的化合物和非有机成分的碳，以及从基本微晶的结构中除去部分的碳所产生的孔隙。竹炭中的孔隙有些是毛细孔状，孔隙两端都开口，或有一端封闭，有些是两个平面之间的裂口、尖削的裂缝（V形）等。竹炭孔隙性能常常决定吸附性能的大小。 二：竹炭制作过程1：从山上选择六年以上毛竹砍伐2：运到竹炭工场3：进行机械切割4：送进炭窑5：点火引火、密封闷烧6：升温至1000度以上7：竹子干馏碳化8：历时28天左右灭火9：冷却后出窑10：成品炭11：根据需要机械加工成各种规格的竹炭 三：竹炭的特点和功能竹炭的最大特点是最外层有四个电子，其中电子以共价健结合后，结构孔隙成六角形，质量坚硬，细密多孔，竹炭的表面积（每克竹炭内各孔展开的面积）为1克大约是300平方米，相当于1个篮球场的大小，大约是木炭的3倍； 竹炭根提其特点可概括为九大功能：1：强吸附；2：释放微量元素；3：释放负离子；4：释放远红外线；5：具有导电性，起到静电屏蔽和防电磁波辐射。6：具有很好的调湿性能；7：抗菌杀菌；8：抗氧化；9：控制微生物繁殖；10：对患有湿气、关节炎、肩周炎、腰椎症等有特殊的防治作用，增加人体免疫力，起到冬暖夏凉之感，提高睡眠质量，保持良好的睡眠环境。 四：竹炭的运用1：强吸附性的运用 竹炭内部形成各类孔隙，具有微孔、中孔和大孔，因而竹炭具有很大的比表面积，经电子显微镜放大500倍的观察及恒温下所做的吸附测定，得知其比表面积介于250-300m2/g之间，也就是说每1公克的竹炭其孔隙表面积有250-300平方公尺，相当于一个足球场那么大，比木炭还要大3-6倍，又因为竹炭的碳元素的最外层电子只有四个，很容易与其它元素形成共价健而结合从而使竹炭具有很强的吸附能力，吸附空气中的有毒有害气体（各种浮游物质、硫化物、氢化物、甲醇、甲醛、一氧化碳、苯、酚等）。而且可以起到分解这些有毒有害并有异味气体的作用。 如果把竹炭运用在水处理上，于自来水中则可以吸附多余的氯离子、污垢等杂质。以及米饭中残留有机农药。使水质净化。氯具有附着蛋白质的特性，容易引起头发分叉断裂、头皮屑、发痒、脱发、皮肤干燥 等，尤其在游泳池游泳之后，头发、皮肤的干燥，就是氯所造成，而三氯甲烷是被怀疑的致癌物之一。 杭州市环境保护产品质量监督检验总站检测报告检测项目甲醛（mg/m3）苯（mg/m3）氨（mg/m3）总挥发性有机化合物（TVOC）浓度（mg/m3）初始浓度3.85.21.634.53小时自然衰减％286268去除效率％92784686 2、释放微量元素竹炭含有丰富的矿物质，是木炭的5倍。竹材在天然的环境成长中，吸收了多量的钾、钠、钙、镁等可溶于水的矿物质(微量元素)，在高温闷烧制成竹炭时，比木炭多三倍的矿物质会被浓缩在竹炭中。在自來水中加入竹炭一同烧制，矿物质会溶解于水中，使自來水变成含有天然矿物质的弱碱性矿泉水，用来煮饭、泡茶或泡咖啡，可以补充人们在日常生活中普遍摄取不足的矿物质。 竹炭供饮用时释放于水中的矿物质含量竹炭每100克释出的矿物质量矿物质重钾钠钙镁含量(mg)0.310.290.290.01 3、释放负离子负离子是空气中一种带负电荷的气体离子。有人称它为 空气中的维生素 ，并认为它像食物的维生素一样，对人体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响，有的甚至认为空气负离子与长寿有关，称它为 长寿素 。负离子有催眠、止痒、利尿、增食欲、降血压之效。（1）、增强体质：负氧离子可直接由人体吸收，促进新陈代谢，调节机体，激活神经。而人在一般情况下是由呼吸系统吸入氧气，在肺部分离出负氧离子在进入体内的。（2）、提高免疫：在空调的房间内，人容易缺少负氧离子而感到头晕、体疲、烦躁、健忘、失眠等生理不适，而负氧离子能够更好的解决这个问题。 (3)、净化空气：负氧离子容易使空气中的烟尘颗粒互相积聚结合，使其质量增加从而自由沉降，不在回到空气中。 (4)、灭菌功效：负氧离子能与病菌、细菌细胞结合，使其能够结构发生变化而死亡，达到真正的灭菌效果。 试验将竹炭样品密封在10m3的密封仓中12小时，用静态法负离子测试仪测试，空气负离子浓度增加量为700个/cm3,试验证明，竹炭具有产生负离子的功能。 根据实验数据显示，竹炭产生的负离子量与森林所产生的负离子量相当，在居室及工作场所放置竹炭，可以增加空气中的负离子量，从竹炭中产生的负离子与空气中的颗粒物相撞，使其带电，这些带电颗粒物容易附着在墙壁、镜面、地板上，达到净化空气的目的营造有益身心健康的生活空間。 每cc空气中的正负离子个数与健康的关系性 负离子正离子对人类健康影响备注海上830495最优◎维持人体健康之负离子密度◎每cc空气中700~1000个森林地692670良好郊区住宅114170差市中心住101150差工厂5373最劣办公室3843最劣地下室117279劣 4、释放远红外线红外线是波长在0.78um 300um的电磁波（近红外：0.78um 3um；中红外：3um 30um；远红外：30um 300um），具有不受空气影响而直接到达接受对象的特性。而人的皮肤通常为有机体，对远红外线吸收率高，传热率也高。一旦接受远红外线就能迅速达到皮肤内层，特别是对4um 14um波长的红外线是吸收效果最为明显，使人体产生体感温度上升的作用。在吸收了人体或外界的热能辐射，通过电子的能级跃迁而释放出波长在2.5um 30um的红外线，而其中与生物生长密切相关的4um 14um波长范围的红外线（由于此波段与人体红外线吸收谱匠配完美），可引起人体表面微血管的血液循环，达到保暖保健、促进新陈代谢之功效。对于预防和治疗关节炎、失眠等症有明显作用。试验表明竹炭产生的红外线波长在8um 25um,竹炭具有产生红外线的功能，可以用作保温材料，还具有抑菌、防臭、促进血液循环等功能。 竹炭制作的产品，蓄热保暖，温升速度大大强于普通棉料，红外线本身还能释放出充足的热量，使保健具有超强的保暖效果。在严寒的冬季，特别是在北方地区，拥有床垫、枕头等，等于是拥有了一个舒适温暖的的睡眠环境！远红外线辐射能渗透血管，刺激身体各经络的穴道，促进血液循环，新陈代谢，改善身体器官与机能，消除疲劳，增强体质。特别适用于中老年和体质偏弱人群，对肩膀酸痛、腰痛、颈痛、关节痛、失眠、气喘等症状有明显的辅助疗效。因而用竹炭加工成保健型竹炭枕、床垫等床上用品。。远红外线的功效（1）：在不造成心脏负担的情况下，能扩张末梢血管，促进血液循环。（2）：促进细胞的新陈代谢及组织再生能力。（3）：促进机能活化性，增加身体免疫力与治愈力。 5、具有导电性，起到静电屏蔽和防电磁波辐射竹材和木材一样，通常都是不良导体，可称为绝缘体。但形成竹炭以后，导电性能发生了极大的变化，炭化温度为700度左右时的竹炭显示出良好的导电性能，可称为导体。通常竹炭的导电性随炭化温度的升高而增长。经实验证实，700℃以上高温的烧制，使竹炭的电阻系数降低而具有导电性。而具备导良好电性能的物体，都有静电屏蔽的功能，因此竹炭具有遮蔽电磁波的功效。所以在家电制品例如电脑、微波炉、音箱、空调等旁边放置竹炭可遮蔽电磁波，以降低电磁波对人体造成的伤害。 6、具有良好的调湿性能当环境湿度很大时，竹炭利用其吸湿作用，吸附室内空气中的水分；反之，当环境湿度很小时（即干燥）竹炭利用其解吸作用，放出水分，以达到调节空气湿度的作用。研究结果表明：在相对湿度为95%时的吸湿率可以达到14%，即在室内放置100公斤的竹炭，可以吸收空气中14公斤的水蒸气。当空气湿度降低时，竹炭可自行向空气释放水分，以达到调节湿度的性能。 7、具有良好的抗菌杀菌作用竹炭释放的负离子以及竹炭中所含的竹醋，对细菌、病毒都有一定负离子穿透杀菌和竹醋杀菌作用。而且，这种杀菌性能，是完全纯天然的，无任何人工或化学行为，所以竹炭是一种纯天然的抗菌杀菌产品。 8、抗氧化性日常生活中的许多产品（食品），都存在氧化问题。产品氧化，会使产品的结构、性能、外观、环保都带来不利的一面，甚至是负面有害的影响，比如食品霉烂。而竹炭产品本身是经特殊高温炭化而成，其结构特点决定了不会被空气中的各种物质氧化，所以它具有很强的抗氧化性，同时又充分发挥它本身具有的各种功能和功效。 9、控制微生物繁殖竹材表皮中含有很多被称为〝土壤要素〞的《矽酸》。在竹材的炭化過程中，矽酸会被浓缩在竹炭內，所以竹炭在园艺上具有改良土壤及增加肥力的功效。此外，竹炭具有多孔性的特质，埋入土中或与培养土混合后，可以增加土壤的內部孔隙、改良土壤的透气性与保水力，並能提供微生物的栖息空间以制造养分、增加保肥力。 五：竹炭的制品竹炭根据其特点和功能，应用面相当广泛。利用木材热解原理对竹材进行干馏，可以得到竹炭、竹醋、竹焦油和竹煤气四类产品。以竹炭为原料，可以制造出用于农业、化工、医药卫生、环境保护、健康保健、军事等领域的系列产品。根据竹炭的各种物理特点和加工流程附加产品，目前我们开发出来的应用类型和产品种类，有以下几个系列1：家居净化调湿系列2：家纺系列3：卫浴系列4：生活系列5：健康保健系列6：服饰系列7：汽车净化系列8：工艺品系列9：饮用食品保鲜系列10：竹醋液美容健肤系列