我國重組竹產業發展現狀與機遇

于文吉

(中國林業科學研究院木材工業研究所 北京 100091)

重組竹(Bamboo Scrimber, BS)是由竹束或纖維化竹單板為基本構成單元，按順紋組坯、膠合、壓制而成的板材或方材[1-2]。重組竹的出現，完全改變了人們對竹材的認識，無論是從物理力學性能、表觀性能以及顏色和紋理上都有了顯著的改善和提高。竹材具有的壁薄中空結構使得竹材不能像木材一樣被廣泛應用，而重組竹(竹基纖維復合材料)制造技術的創新發明，則改變了人們對于竹子的認識，擴大了竹材的應用范圍。

傳統的重組竹生產主要采用竹加工的剩余物——廢竹絲(俗稱“竹絲”)和已被去除了竹青和竹黃的竹片經過簡單碾壓形成的竹束作為主要原材料。該工藝中竹材的利用率和生產效率都很低，而且由于竹束疏解工藝簡單粗糙，導致竹束單元在干燥過程中含水率分布不均勻，在浸膠過程中樹脂在竹束中難以滲透形成均勻分布，影響了產品的最終質量。

由中國林業科學研究院木材工業研究所研制的竹基纖維復合材料，作為重組竹的第2代產品，與傳統的重組竹相比，具有原料的一次利用率高、生產效率高和產品附加值高等特點。竹基纖維復合材料制造技術的典型特點是工廠可以將竹材作為原材料進行直接加工，不需要去除竹青和竹黃，一次利用率可以達到90%以上。通過竹材纖維可控分離與單板化展平技術、竹青與竹黃膠合技術、竹材增強單元導入技術、竹基纖維復合材料制造技術等多項技術集成，實現竹基纖維復合材料的高性能和可調控，最終制造成高性能多用途竹基纖維復合材料。該項技術節省了傳統的剖篾、去青和去黃工序，是我國在竹材加工應用領域的一項重大突破[3]。

重組竹是由我國最先研制成功，亦是擁有自主知識產權，并形成產業化規模的一種先進復合材料。高性能竹基纖維復合材料的開發，將竹材的一次利用率提高到90%以上，產品力學性能提高50%以上，基本解決了傳統重組竹存在的跳絲、瓦狀變形、吸水厚度膨脹率高和尺寸穩定性差等問題，產品不但廣泛應用于室內外地板、家具、建筑結構材和裝修與裝潢材，以及風電槳葉等高強度材料需求領域，而且使得重組竹的應用領域擴展到戶外用材，并成功地實現了大規模產業化，成為我國竹材產業最具有發展潛力的優勢產業之一，也是竹產業目前研究的熱點和前沿技術之一。

1 重組竹產業發展背景

2018年我國竹產業產值已經達到2456億元[4]，比2017年略有增加。而其中的增量主要體現在第三產業，一產和二產均處于下滑狀態。特別是竹材加工產業的下滑尤為嚴重，這也是近幾年我國竹子銷售價格一路下滑的主要原因之一。另外，我國經濟發展目前正處于轉型調整期，整個國民經濟處于調整周期，竹產業同樣如此。我國竹材加工產業發展已經遇到瓶頸期，傳統的大規模消耗竹材的竹膠合板水泥模板幾近消亡，高峰時期該產品年產量達400萬m3，每年需要消耗600萬t的竹材，現在產量已降至不足20萬m3；傳統的竹地板從高峰的近億平方米，目前已經下降到3 000萬m2左右，竹材的消耗量由600萬t下降至不足300萬t；竹炭產量因環保因素的限制，也已經大幅下降；另外竹材在傳統建筑腳手架領域的應用也幾近消亡。所有這些因素導致竹材的需求量下降800萬～1 000萬t左右，從而導致價格下降，目前竹農銷售的竹材價格在500元/t左右，已經達到竹農盈虧平衡點，嚴重影響了竹農經營竹林的積極性，從而危及我國竹產業的可持續發展與綠水青山就是金山銀山的“兩山理論”的實踐。因此，必須探索一條新路促進我國竹產業的發展，而重組竹產業的發展和技術創新與進步為竹產業發展開辟了一個新的方向。

2 重組竹產業發展現狀

重組竹產業的發展在我國經歷了2個階段：一是從2000年至2010年左右的萌芽探索階段，二是2010年至今的發展起步階段。重組竹自20世紀90年代問世以來，憑借其優良的產品性能、巨大的應用潛力和與優質硬闊葉材比較相對低廉的價格得到了國內外市場的廣泛認可，產業發展已初具規模[5]。據不完全統計，目前國內重組竹企業有100多家，其中：冷壓熱固化生產線80余條，熱壓線50余條，年生產能力100萬m3左右，每年可利用近300萬t原竹，直接創造就業崗位上萬個。一舉成為我國竹材加工產業的主流產品，與竹集成材和竹集裝箱地板形成了三足鼎立之勢。

目前，重組竹的生產從制造類型上分為冷成型熱固化和熱壓法2種工藝。冷成型熱固化工藝主要是制造方材，熱壓法工藝主要是生產板材。以單元分類主要是竹條疏解技術和竹材纖維化單板疏解制造技術；以產品分類，分為戶外用重組竹和戶內用重組竹。

重組竹產業整體上呈現為不均衡的發展狀態。浙江省作為重組竹產品的發源地和出口的主要窗口基地，在重組竹的技術開發、產品創新、設備創新以及出口市場開發等方面，均處于領先地位，并且在不同階段涌現出了一大批領軍企業，主要分布在湖州、衢州和麗水等市縣。在安吉形成了重組竹產品的集散地，而龍游縣形成了重組竹原料竹束的集散地。但是，最近浙江重組竹產業受產業升級和環境保護等因素的影響外遷趨勢明顯。

近年來，福建、江西、安徽、江蘇和湖南等地，依靠其豐富的竹材資源優勢和產業優勢后來居上，是重組竹生產的第2梯隊。特別是福建南平等地，引進重組竹的龍頭企業，在戶內和戶外重組竹加工領域都得到了快速發展，湖南在戶外重組材料領域產能擴大顯著。四川的重組竹產業在政府的重視和主導下，也取得了進步，他們充分利用四川的地域和竹種等特點，在慈竹、麻竹等叢生竹的加工技術與裝備方面開發出了有特點的產品。

重組竹與竹集成材相比，具有竹材利用率高、產品性能好、紋理美觀(酷似珍貴木材)等優點，即得到了國內外消費者的青睞，生產規模呈迅速擴大之勢，無論是新產品、新工藝還是新裝備的開發，都取得了長足的進步。2015年重組竹的代表性成果“高性能竹基纖維復合材料制造關鍵技術與應用”獲得了國家科技進步獎二等獎。重組竹生產裝備取得了較大進步。多功能竹材疏解機、6 m的多層熱壓機、臥式成型冷壓機、多層網帶式干燥機、自動穿銷鎖模裝置、自動拔銷脫模裝置等新裝備成功開發和應用，大幅度提高了竹材的利用率，降低了勞動生產強度，提高了生產效率，重組竹產業裝備水平將逐步提升，產業集中度和勞動生產效率將進一步提高。綜上所述，我國的重組竹發展仍然處于初始階段，但后續發展空間廣闊。

3 重組竹產品的主要應用領域

重組竹是竹材應用領域創新開發的一種全新復合材料，它的出現為竹材的建材化利用開辟了廣闊的發展空間。重組竹可根據目標產品的性能要求，通過調整纖維化竹單板和竹束的疏解度、浸膠量、密度等，采用熱壓工藝或“冷成型—熱固化工藝”制造出適用于不同產品需求的重組竹，真正做到性能可控、規格可調和結構可設計。目前，重組竹的主要應用范圍包括裝飾與裝潢材料、家具材料、房屋結構材料、門窗材料和戶外休閑景觀材料等。

戶內地板是重組竹應用最早的領域，由于重組竹的表面花紋優雅美觀，尺寸穩定性好，顏色可以根據客戶的喜愛通過炭化工藝生產本色、淺咖啡色和深咖啡色等多種顏色產品，投入市場后深受消費者的喜愛。但是，也存在著諸如跳絲開裂等質量問題，需要進一步解決。重組竹家具也是重組竹應用的一個重要領域，因為家具用重組竹的密度在1.1～1.2 g/cm3左右，遠遠超過紅木，加工的家具優雅、樸實、厚重，可以代替傳統的優質硬闊葉材使用，目前市場上企業注冊有竹楠木和竹基紅木的竹家具產品。但是，重組竹家具在加工過程中存在鋸切難度大和油漆涂飾等技術難題，需要進一步解決。

重組竹產品發展最快的領域是戶外用材料。目前我國戶外用材料主要是防腐木和進口的硬闊葉材以及木塑制品，每年的需求量大概在700萬m3左右。由于戶外用重組竹與上述產品產品相比較具有優良的耐久性和防腐防霉性能，目前在市場的推廣應用得到了快速發展，目前戶外重組竹的生產廠家在30家左右，并且每年的增長速度在30%以上，隨著美麗中國和生態中國建設速度的加快，未來戶外用重組竹的發展空間更加廣闊。

重組竹在建筑領域的應用也愈加得到重視，由于重組竹具有優良的物理力學性能和綠色環保特性，與水泥、鋼鐵和塑料相比是典型的低碳材料，符合建筑結構對綠色低碳材料的要求，很多建筑設計公司和科研單位紛紛開展重組竹在建筑結構上應用研究，并取得了重大進展，如2019年北京世園會上高性能竹基纖維復合材料——竹鋼的應用引起了媒體和市場的關注。

重組竹在交通領域的應用也取得了進展。浙江房橋科技生物公司開發的各種交通護欄產品已經開始批量應用，不但可以代替塑料和鋼鐵用于城市景觀護欄，也可以用于鄉村公路和高速公路安全護欄，未來發展前景廣闊。

4 重組竹產業發展存在的主要問題

目前，戶內用冷壓熱固化生產線目前開工不足，產量下降，主要原因有2個方面：一是與我國經濟發展的大趨勢有關，另一個是目前戶內用重組竹生產還在沿用竹束為單元的老工藝。由于竹束疏解不均勻而導致浸膠不均，產品開裂和跳絲的質量事故屢有發生，從而影響產品銷售。戶外用重組竹產量增加很快，但是個別企業由于尚未掌握相關的核心技術，生產質量粗糙，產品應用過程中很快損壞，影響了戶外用重組竹市場的整體推廣。目前有關單位正在上級部門指導下組織成立產業技術聯盟，統一技術質量標準體系，以期達到規范產品質量、引導行業良性發展的目的。

重組竹發展面臨的另外一個重要問題是工藝技術規范的制定，目前重組竹產業規模普遍偏小，工廠的技術人員少，工藝技術質量控制不嚴格，工人操作隨意性強。因此，需要有針對性地制定單元精細疏解技術、碳化技術、施膠技術、膠后干燥技術和整簾成型技術的工藝技術規范，加強產品質量控制。另外，重組竹產業生產裝備的連續化和自動化水平偏低，單人的生產效率產出只有50萬～60萬元左右。

重組產業面臨的環境保護、安全問題依然突出。重組竹生產加工過程中的噪音問題、鋸切過程中粉塵的火災隱患和樹脂浸漬過程中的VOC排放等問題都急需重視和解決，以滿足安全生產和清潔生產的要求。

作為一個新興產業，重組竹產品標準的制定也需要抓緊布局。目前重組竹地板標準已經頒布，結構用重組竹標準已經報批，園林休閑景觀用重組竹標準尚在制定過程中，重組材的綠色建材評價標準也正在制定之中。但是，重組材的標準體系尚未建成，相關的工藝技術、產品以及裝備標準都亟需制定。

作為一個新興產業，重組竹無論從單元制備的工藝技術、裝備制造還是產品應用都有大量技術難題需要予以解決，目前國內以中國林科院、國際竹藤中心、南京林業大學為代表的科研院所和大專院校都在進行相關的研究工作并取得了顯著進展。但是，目前科研力量比較分散，沒有形成合力去解決系統的關鍵性技術問題。

在重組竹產品的推廣應用方面還有很多工作尚需進一步推進。比如目前很多設計師對重組竹的性能指標不夠了解，很多消費者對重組竹產品尚無認知，這些都需要相關的政府部門、企業和科研單位積極攜手共同加大推廣宣傳力度。

5 重組竹產業發展面臨的歷史機遇

1) 目前，我國竹產業的發展正面臨歷史機遇。從國家層面上看，習總書記提出的綠水青山就是金山銀山的“兩山理論”已經深入人心，而竹產業的高質量和高附加值發展就是對“兩山理論”的最好詮釋。2018年習總書記在四川視察時指出：“四川是產竹大省，要因地制宜發展竹產業，發揮好蜀南竹海的優勢，讓竹林成為四川美麗鄉村的一道亮麗風景線”，四川省政府接連出臺了2個文件推動竹產業的高質量發展。全國其他產竹區域也紛紛行動起來，加大對竹產業發展的支持力度，而重組竹是目前竹產業中唯一能夠大量利用竹資源生產高附加值的產業。重組竹產業的發展對帶動農民增收、推動就業、振興鄉村、改善生態環境都將起到積極作用。

2) 從需求上看，隨著我國國民經濟的快速發展，對優質木材資源的需求量越來越大，而目前我國實行天然林禁伐政策，經濟建設所需要的優質硬闊葉材只能靠進口解決，而重組竹具有優良的物理力學性能指標，主要性能接近或超過進口的硬闊葉材，因此重組竹產業的發展將有助于緩解我國優質木材資源供應不足的矛盾。

3) 隨著美麗中國和生態中國建設的推進，我國每年戶外用木質材料的需求量超過700萬m3，目前主要以防腐木和木塑復合材料為主，戶外用重組竹的綜合性能指標和性價比均超過上述2種材料，特別是在戶外的耐久性方面，經過近10年的應用實踐，證明其擁有優良的耐久性能。

4) 國家相關部門和單位也對以重組竹為主的木質重組材料的發展予以重點關注和支持。在國家林業和草原局的支持下，2018年3月成立了中國林產工業協會竹木重組材料與制品分會，2018年6月批準成立了國家林業和草原局重組材料工程技術中心，2018年9月批準成立了重組材產業國家創新聯盟，2019年3月由中國林產工業協會批準成立了戶外重組竹產業技術協同創新中心。以上平臺的成立，將有力地推動重組竹的技術創新與進步和新產品開發。

5) 科技部在國家“十三五”重點項目中將“重組竹的關鍵技術與裝備研究”列為重點研究內容，住建部在2019年初下達了“重組材在低層裝配式建筑中的應用研究”科研專項，“結構用重組竹”和“園林休閑景觀用重組材”2項標準分別由國家林業和草原局以及中國工程建設協會審定通過并批準立項，這都將有力地推動重組竹在更廣泛的領域得到推廣應用。