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轉載工程院士的文章-神奇的健康衛士 ——漫話竹炭-中國工程院院士 張齊生 周建斌
神奇的健康衛士 ——漫話竹炭
中國工程院院士 張齊生 周建斌
竹類植物，秀麗挺拔，四季常青，即可用於綠化，又可用作材料。在它們有生命的時候，地下莖年年行鞭、出筍、成竹。提供竹筍，成為人類的保健食品；留筍成竹，使竹子子孫滿堂，家族興旺，吸收二氧化碳，放出氧氣，維護著優美的生態環境；在被砍伐作為材料時，竹材可以“代木”，用它製作傢俱、農具、各種人造板、編織工藝品及生活用品；它還可以“勝木”，用來製造一般木材不能製造的高強度、高彈性模量的集裝箱底板，鐵路平車地板、性能優良、多姿多彩的竹地板等產品。更鮮為人知的是它還可以製成竹炭，成為人類健康的衛士。
中國是世界上炭的發源地，早在一千年前的唐代，古人除了把炭作為燒飯取暖的燃料之外，也巧妙地把炭作為防腐、殺菌、保鮮劑加以應用，這在中國的古墓中可以找到大量的例證。
竹炭是竹材在高溫、缺氧（或限制性的通入氧氣）的條件下，使竹材受熱分解而得到的固體物質，在製備竹炭的同時，還可以得到一種用途廣泛的液體產物——竹醋液。形成竹炭的最終溫度不僅對竹炭的產量、生產成本、竹炭的得率有影響，而且對竹炭的性能、用途更具有重要的意義。竹炭可用傳統的磚砌窯和近代的機械窯、間歇式的生產方式進行生產，一個生產週期約為 6 — 20 天；也可用連續化機械爐進行連續化生產，以前均以間歇式磚砌窯生產方式為主，通常用 6 — 6.5 噸新鮮竹材可生產 1 噸竹炭，同時可以產生 400 公斤— 450 公斤竹醋液。
竹材是一種天然生長的有機體，其主要化學成分是木質素、纖維素、半纖維素及糖分、澱粉、蛋白質等多種營養成份，它的結構和化學組成和木材既有相似之處又有不同之點。竹材在特殊條件下形成竹炭以後，雖然失去了往日作為材料的紋理通直、顏色簡潔、強度高、韌性好等優良的性能，成為具有一定強度和硬度的黑色炭材。竹炭雖然從裏到外全身發黑，看起來貌不驚人，但它卻具有“毫不利己、專門利人”的高尚風格。在科學技術高度發達、人類生存環境受到嚴重破壞的今天，它將成為人類的健康衛士，它所到之處，不講條件、不計報酬，勇於犧牲。遇到空氣，它吸收空氣中的各種有害氣體於一身，使室內空氣得以淨化而變得清新；在水裏它可以吸收水中有害物質而使普通水成為優質飲用水；它還可以幫助人們去病、防病，增強體質。竹炭的這種“毫不利己、專門利人”的高尚風格主要來源於以下性能：
竹炭的比表面積和導電性能
竹炭內部形成各類孔隙，具有微孔、中孔和大孔，因而竹炭具有一定的比表面積，使它對多種有害氣體具有很好的吸附能力。
竹材和木材一樣，通常都是不良導體，可稱為絕緣體。但形成竹炭以後，導電性能發生了極大的變化，炭化溫度為 700 度左右時的竹炭顯示出良好的導電性能，可稱為導體。通常竹炭的導電性隨炭化溫度的升高而增長。
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竹炭產生遠紅外線和負離子
紅外線是波長在 0.78um—300um 的電磁波（近紅外： 0.78um — 3um ；中紅外： 3um — 30um ；遠紅外： 30um — 300um ），具有不受空氣影響而直接到達接受物件的特性。而人的皮膚通常為有機體，對遠紅外線吸收率高，傳熱率也高。一旦接受遠紅外線就能迅速達到皮膚內層，特別是對 4um — 14um 波長的紅外線是吸收效果最為明顯，使人體產生體感溫度上升的作用，除用作保溫材料外，還具有抑菌、防臭、促進血液迴圈等功能。
在吸收了人體或外界的熱能輻射，通過分子的能級路遷而釋放出波長在 2.5um — 30um 的紅外線，而其中與生物生長密切相關的 4um — 14um 波長範圍的紅外線（由於此波段與人體紅外線吸收譜匠配完美），可引起人體表面微血管的血液迴圈，達到保暖保健、促進新陳代謝之功效。對於預防和治療關節炎、失眠等症有明顯作用。試驗表明竹炭產生的紅外線波長在 8um — 25um, 竹炭具有產生紅外線的功能。
負離子是空氣中一種帶負電荷的氣體離子。有人稱它為“空氣中的維生素”，並認為它像食物的維生素一樣，對人體及其他生物的生命活動有著十分重要的影響，有的甚至認為空氣負離子與長壽有關，稱它為“長壽素”。負離子有鎮靜、 、鎮痛、 、鎮咳、止癢、利尿、增食欲、降血壓之效。試驗將竹炭樣品密封在 1m 3的密封倉中 12小時，用靜態法負離子測試儀測試，空氣負離子濃度增加量為70個/cm3,試驗證明，竹炭具有產生負離子的功能。
竹炭能吸收空氣中的多種有害氣體
經測定，竹炭對空氣中有害氣體（甲醛、氨氣、苯、甲苯、三氧甲烷）的吸附性能為：對甲醛的吸附率為 16%—19.3%，持續吸附時間可長達24天。對苯和甲苯的吸附率分別為8.69%—10.08%、5.65%—8.42%，在1天左右的時間內接近達到平衡。對氨的吸附率為22.73%—30.65%，持續吸附時間可長達24天。對三氧甲烷的吸附率高達40.68%，持續吸附時間可長達24天。
竹炭能吸附水中多種有害物質
人類的生活和生產活動產生的大量污水排入江河，使江河水體的生態系統受到破壞，水體受到污染，竹炭可淨化和明顯地改善水體中的重要水質指標，目前的初步研究表明，竹炭對污水中的色度和濁度以及化學耗氧量（ COD）去除效果明顯；對污水中總氮的去除率接近100%；對污水中有機磷農藥的去除有一定效果，對水體中樂果的去除效果達70%、對甲基硫磷達60%。
竹炭的調濕性能
當環境濕度很大時，竹炭利用其吸濕作用，吸附室內空氣中的水分；反之，當環境濕度很小時（即乾燥）竹炭利用其解吸作用，放出水分，以達到調節空氣濕度的作用。研究結果表明：在相對濕度為 95%時的吸濕率可以達到14%，即在室內放置100公斤的竹炭，可以吸收空氣中14公斤的水蒸氣。當空氣濕度降低時，竹炭可自行向空氣釋放水分，以達到調節濕度的性能。
摘自 2004年11月11日《中國綠色時報》
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