于斌，男，1962年9月生，大同煤矿集团公司总工程师，教授级高工，博士生导师，享受国务院政府特殊津贴，第二十一届孙越崎能源大奖获得者，全国十佳优秀科技工作者提名，“三晋学者”特聘专家，山西省十佳中青年优秀科技工作者，山西省学术技术带头人。三十多年来一直辛勤坚持在煤矿工程实践和研究第一线工作，是多个国家科技支撑项目和国家自然科学基金项目的首席专家或主要完成人。曾获国家科技进步奖3项，省部级科技进步奖33项，其中特等奖2项、一等奖7项、二等奖18项；发表相关论文35篇，出版专著3部，授权受理发明专利16项。担任中国煤炭学会常务理事，中国岩石力学与工程学会常务理事，中国矿业大学、辽宁工程技术大学兼职教授、博士生导师。
连续采煤机开采技术研究走在了国内最前列，他设计的连续采煤机刀柱采煤法填补了国内外空白。“两硬”条件下的短壁开采技术、大采高综采技术、极近距离煤层开采技术等研究成果都达到国际领先水平。有二十多项科技成果获奖，其中省部级科技进步成果一等奖2项。于斌同志不仅积极开展应用技术研究，还注重理论研究与探讨，坚硬顶板控制研究，丰富了顶板控制理论。在《煤炭科学技术》等刊物上发表论文十四篇，有多篇论文获省市等优秀技术论文。鉴于他所取得的成就，1998年被煤炭部评为专业拔尖人才，2003年又被评为全国煤炭工业技术创新优秀人才。2013年被推选为中国工程院院士增选有效候选人。
于斌. 大同矿区综采40 a开采技术研究[J]. 煤炭学报, 2010, 35(11): 1772-1777 .于斌，陈蓥，韩军，刘锦荣. 口泉断裂与同忻井田强矿压显现的关系[J]. 煤炭学报, 2013, 38(01): 73-77 .于斌. 多煤层上覆破断顶板群结构演化及其对下煤层开采的影响[J]. 煤炭学报, 2015, 40(02): 261-266. 徐晓炼，张茹，戴峰， 于斌，高明忠，张艳飞. 煤岩特性对超声波速影响的试验研究[J]. 煤炭学报, 2015, 40(04): 793-800. 于斌，朱卫兵，高瑞，刘锦荣. 特厚煤层综放开采大空间采场覆岩结构及作用机制[J]. 煤炭学报, 2016, 41(03): 571-580 .
在科研工作中，作为负责人和主要研究骨干，承担并完成了省、部级以上科研项目7项，在国内外重要学术刊物发表学术论文50余篇。有2项成果通过铁道部鉴定，分别被专家鉴定评价为达到了国际先进和国际领先水平。在1997年，被选为四川省跨世纪杰出青年学科带头人培养资助对象，同年还荣获西南交通大学陆氏青年教师奖。1999年被确定为铁道部青年科技拔尖人才。 2001年，荣获第五届詹天佑青年奖。
罗斌（1963-）中南大学副教授，中共党员，主要研究方向：金融理论与政策研究一、教学方面1．教学课程：《货币银行学》、《中央银行学》。均为金融学专业主干课程。2．教学对象：研究生、全日制本科生、各层次函授生。3．教学工作量：年平均完成350课时。4．教学手段：能自主制作多媒体课件和灵活运用多媒体教学设备授课；能利用互联网在网上教学和答疑。5．教学态度：热爱本职工作，认真负责，严格要求。6．教学方法：注重启发式、互动式和理论联系实际的教学方法。7．获奖情况：曾获中国人民银行总行优秀教学成果二等奖和湖南财经学院优秀教学成果三等奖。二、科研方面1．学术论文：在《财经理论与实践》、《农村金融研究》等核心刊物发表论文4篇；在《金融经济》、《广西农村金融研究》等一般刊物发表论文若干篇；在“WTO与中国金融业发展”等学术研讨会发表论文2篇。2．教材：主编出版《中央银行学》(湖南省高等教育21世纪课程教材)教材一部；副主编出版《货币银行学》、《中央银行学》、《银行信贷管理学》教材各一部；正在主编《中央银行学》教材一部。
1984年7月毕业于中山医学院法医学专业，留校任法医病理学教研室助教，博士学位。1991年晋升为讲师，1998年晋升为副教授，2003年晋升为主任法医师。1999年招收硕士研究生，现指导硕士生9名，博士生3名。已毕业硕士生5名，博士生2名。1996年、2001年两次赴香港大学病理学系进修学习及科研合作。主持和承担国家自然科学基金、国家教委博士点基金、广东省自然科学基金、广东省医学科研基金、卫生部辅助循环重点实验室等资助项目15个。获卫生部科技进步二等奖，广东省科技进步二等奖、三等奖各1项。编写专著3部：《高级法医学》、《小儿和青春期妇科学》、《颅脑损伤彩色图谱》已在省及国家级期刊发表科研论文97篇；科普文章 9篇。法医检案：毕业24年，自始至终工作在法医教学、科研及检案的第一线。办结全国各地送来的法医疑难案件约6000宗，办案能力较强，具有一定的工作经验积累。
在科研工作中，作为负责人和主要研究骨干，承担并完成了省、部级以上科研项目7项，在国内外重要学术刊物发表学术论文50余篇。有2项成果通过铁道部鉴定，分别被专家鉴定评价为达到了国际先进和国际领先水平。在1997年，被选为四川省跨世纪杰出青年学科带头人培养资助对象，同年还荣获西南交通大学陆氏青年教师奖。1999年被确定为铁道部青年科技拔尖人才。 2001年，荣获第五届詹天佑青年奖。
罗斌（1963-）中南大学副教授，中共党员，主要研究方向：金融理论与政策研究一、教学方面1．教学课程：《货币银行学》、《中央银行学》。均为金融学专业主干课程。2．教学对象：研究生、全日制本科生、各层次函授生。3．教学工作量：年平均完成350课时。4．教学手段：能自主制作多媒体课件和灵活运用多媒体教学设备授课；能利用互联网在网上教学和答疑。5．教学态度：热爱本职工作，认真负责，严格要求。6．教学方法：注重启发式、互动式和理论联系实际的教学方法。7．获奖情况：曾获中国人民银行总行优秀教学成果二等奖和湖南财经学院优秀教学成果三等奖。二、科研方面1．学术论文：在《财经理论与实践》、《农村金融研究》等核心刊物发表论文4篇；在《金融经济》、《广西农村金融研究》等一般刊物发表论文若干篇；在“WTO与中国金融业发展”等学术研讨会发表论文2篇。2．教材：主编出版《中央银行学》(湖南省高等教育21世纪课程教材)教材一部；副主编出版《货币银行学》、《中央银行学》、《银行信贷管理学》教材各一部；正在主编《中央银行学》教材一部。
1984年7月毕业于中山医学院法医学专业，留校任法医病理学教研室助教，博士学位。1991年晋升为讲师，1998年晋升为副教授，2003年晋升为主任法医师。1999年招收硕士研究生，现指导硕士生9名，博士生3名。已毕业硕士生5名，博士生2名。1996年、2001年两次赴香港大学病理学系进修学习及科研合作。主持和承担国家自然科学基金、国家教委博士点基金、广东省自然科学基金、广东省医学科研基金、卫生部辅助循环重点实验室等资助项目15个。获卫生部科技进步二等奖，广东省科技进步二等奖、三等奖各1项。编写专著3部：《高级法医学》、《小儿和青春期妇科学》、《颅脑损伤彩色图谱》已在省及国家级期刊发表科研论文97篇；科普文章 9篇。法医检案：毕业24年，自始至终工作在法医教学、科研及检案的第一线。办结全国各地送来的法医疑难案件约6000宗，办案能力较强，具有一定的工作经验积累。
简单分析一下，详情如图所示
高高的架子上，水壶中的水不断上升，一个小球借助水的浮力进入管道，随后，小球打翻了管道中的多米诺骨牌……当最后一张多米诺骨牌触动机关时，一支“火箭”冲向天空……这是长沙市天心区沙湖桥小学科技节上的一幕，这样设计独到、操作严谨的“火箭升空”实验竟然出自几名小学五年级的学生之手，着实让人惊叹！ 现在让我们一起走进长沙市天心区沙湖桥小学吧！ 在沙湖桥小学举办的众多科技创新活动中，最引人注目的要数每年一次的“校园科技节”。从2001年起，沙湖桥小学每年都会组织一次 “校园科技节”，学校的每个学生都会踊跃参加。表现突出的学生会获得“科技创新雏鹰”奖章，并被选拔去参加全省乃至全国的科技创新大赛。 近几年来，该校学生在各级科技创新比赛中，都取得了可喜的成绩，共获得市级以上科技奖70余项，其中，国家级奖有18项。周孟轩同学发明的多功能插线板获首届“全国劳技教育发明赛”银奖，周韬同学发明的“婴幼儿洗头护眼罩”获第五届“宋庆龄基金发明”铜奖，廖蕾和张天舒同学发明的“会唱歌的高压锅帽”获第十五届“青少年发明展”铜奖;肖斌、刘帆的论文《对家电节约用电的研究》获得湖南省第二十七届科技创新大赛的银奖。2007年4月在湖南省第二十八届青少年科技创新大赛上，苏航同学发明的“黄瓜条快速切割器”，通过现场演示、技能测试和专家答辩后，被评为金奖，同时被选送参加全国第十七届发明展览会，并喜获金奖，这是湖南省在本届展览会上获得的小学生科技发明唯一金奖。中央电视台“走进科学”节目组在国庆时对这项发明作了专题报道。在2008年第六届“宋庆龄基金发明竞赛”中，沙湖桥小学获得一金一银一铜三枚奖牌。 由于科技创新成果显著，2005年、2006年，沙湖桥小学成为中国发明协会中小学创造教育分会实验基地。2008年10月，被评选为“长沙市知识产权教育试点学校”，2008年12月，学校被授予“宋庆龄青少年儿童科技发明示范基地”的荣誉称号。 音乐跳跳器 [长沙市天心区沙湖桥小学] 周 韬 陈小凡 发明小故事： 我喜欢去公园里玩充气跳跳床,玩起来非常过瘾。我发现,充气跳跳床在没有充气时是没有弹性的,只有不停地给充气床加气才能使床保持弹性。我想，如果家里有这样的充气跳跳床该多好呀,可是去买一个跳跳床是不切实际的，体积太大。能不能做一个简单的跳跳器呢？ 一次科学课上，科学辅导老师给我们上《空气占据空间》的实验课。在用注射器做“压缩空气有弹性”的实验时，我突然眼前一亮，是不是可以利用压缩空气有弹性来做一个跳跳器呢？我把我的想法告诉了科学辅导老师，老师不仅鼓励我，还耐心指导我动手做。 通过几次实验，我终于做出了音乐跳跳器，跳跳器弹性的大小可以调节。现在我不用到公园里去玩跳跳床了，随时都可以玩音乐跳跳器，既好玩又能锻炼身体，真棒！ 辅导老师点评: 运用了压缩空气有弹性的原理，弹性的大小可以调节;出气口有哨子可以发出声音;结构简单，推广性强。 该作品所获荣誉: 第六届宋庆龄少年儿童发明奖银奖 第七届国际发明展览银奖 专利申请号：200820054179.9 (辅导老师:肖宗文) 柚子扳开器 [长沙市天心区沙湖桥小学] 周 韬 发明小故事: 过年的时候，我想剥柚子吃，但是把柚子皮剥了后，我怎么也掰不开柚子，于是递给妈妈。妈妈也掰不开，最后只好交给爸爸。我想，如果我一个人在家时，就只有拿刀劈开柚子了，这样很不安全，而且会把柚子劈烂，就不太好吃了。于是我开动脑筋设计了一个掰柚子的工具――柚子扳开器。这个作品运用了杠杆原理，只要把扳开器插在剥了皮的柚子的中央轻轻用力，柚子就会分开成两半，非常省力，市场推广潜力大，解决了小孩和女士想吃柚子掰不开这个难题！ 1.手柄 2.活动支点 3.三角弧形钢片 4.活动支点 5.三角弧形钢片顶端活动支点 使用方法: 在图中，三角弧形钢片③插入柚子中心，用手握住手柄①向外扳，手柄的顶端抵住活动支点④，使柚子分开。 辅导老师点评: 实用，操作简单;有市场推广价值。 该作品所获荣誉: 2006年金鹰卡通――《童心撞地球》节目对该作品进行了报道 2007年全国劳技教育创新作品邀请赛优秀奖 专利号：200720063219.1 （责任编辑:阳晓婷） 黄瓜条快速切割器 [长沙市天心区沙湖桥小学] 苏 航 发明小故事: 晒干了的黄瓜条风味独特，很多人都爱吃，但我看到菜市场的叔叔阿姨加工黄瓜条时工序非常繁琐，很费时间，于是我就想，能不能发明一种能快速切黄瓜条的工具呢？我把这个想法告诉了科技辅导老师，在老师的启发和自己的努力下，我制作出了黄瓜条快速切割器。做好后，我拿给做黄瓜条的摊主使用，他们都觉得使用黄瓜条快速切割器能大大提高工作效率。 1.推板 2.滑槽 3.大套筒 4.小套筒 使用方法： 使用时，将底座⑦利用扣条⑧固定在物体表面，将黄瓜放入滑槽②中，用手推动推板①在导轨⑥的定位下沿滑槽②朝大套筒③前进，在刀片⑤和小套筒④的切割下，将黄瓜切割成若干条。其中刀片⑤将瓜肉切割，小套筒④将瓜肉与瓜瓤分离。 辅导老师点评： 作品结构简单，非常实用，解决了切黄瓜条麻烦这一难题;推广价值高。 该作品所获荣誉： 第二十二届全国青少年科技创新大赛银奖 第二十二届全国青少年科技创新大赛牛顿专项实验奖 第十七届全国发明展览会金奖 2007年中央电视台10套“走近科学――我爱发明”栏目作为国庆特别节目进行了报道，并被评为优秀项目 2008年第六届宋庆龄少年儿童发明奖金奖 专利申请号：200720063220.4 (辅导老师:肖宗文)
竹纤维就是把楠竹(一般要求三年左右)剥片经过浸泡处理,和造纸差不多,但由于竹纤维的长度很短,所以还需要特殊设备进行处理.目前主要用于家纺产品,最显著的特点是环保与去污能力强.目前这项技术主要在江苏等几个省,有一个竹纤维协会.
毛竹为主竹原纤维是采用物理、化学相结合的方法制取的天然竹纤维。 制取过程：竹材→制竹片→蒸竹片→压碎分解→生物酶脱胶→梳理纤维→纺织用纤维。竹纤维，竹纤维分成两大类；第一类：天然竹纤维——竹原纤维竹原纤维是采用物理、化学相结合的方法制取的天然竹纤维。 制取过程：竹材→制竹片→蒸竹片→压碎分解→生物酶脱胶→梳理纤维→纺织用纤维。第二类：化学竹纤维化学竹纤维包括竹浆纤维和竹炭纤维 竹浆纤维：竹浆纤维是一种将竹片做成浆，然后将浆做成浆粕再湿法纺丝制成纤维，其制作加工过程基本与粘胶相似。但在加工过程中竹子的天然特性遭到破坏，纤维的除臭、抗菌、防紫外线功能明显下降。 竹炭纤维：是选用纳米级竹香炭微粉，经过特殊工艺加入粘胶纺丝液中，再经近似常规纺丝工艺纺织出的纤维产品。 圣竹竹原纤维 的技术参数 平均细度：6dtex 平均强度：3.49CN/dtex 平均长度：95mm 竹原纤维具有抗菌、仰菌、除臭、防紫外线等功能是天然功能性纤维。 竹原纤维可以进行纯纺和混纺，是毛纺、麻纺、绢纺、棉纺、色纺、半精纺等企业开发和推广新产品所要选择的新原料之一，混纺产品更是走向内衣、袜子等领域不可或缺的品种之一。苏州圣竹牌竹原纤维纯纺支数可达60Nm，面料生产企业可以选用圣竹竹原纱线进行交织，增加面料的功能性，例如采用亚麻39Nm和竹原纤维39Nm进行交织，面料在保留麻产品风格的同时，又增加了产品的抗菌除臭功能，提高了产品附加值。竹纤维按选材及加工工艺的不同，分为竹原纤维和竹浆纤维。竹原纤维是通过物理机械的方法对天然竹子进行脱胶工艺处理而成。竹原纤维与棉、木浆纤维素纤维相比，具有良好的物理机械性能，强力高，耐磨性能强，悬垂性佳，既可纯纺，也可混纺。1 原料加工竹浆纤维目前主要采用粘胶工艺加工，因此也存在制造过程中的环境污染问题，不利于国家经济的可持续发展，污水处理本身也加大了生产制造成本。目前已在开发采用Lyocell工艺进行竹浆纤维生产，能减少在生产过程中对环境的污染，其服用性能也接近于Lyocell纤维，具有良好的发展前景，但工艺的成熟度需要进一步实践和探索。采用竹原纤维则可以避免对环境的污染，但竹原料必须经过脱胶细化后才能变成竹纤维。生产工艺参考麻纤维生产工艺，技术落后，产率很低，纤维质量不稳定，浪费大。完全脱胶后其纤维细度约为0．05 tex，且长度不足5 mm，不能在环锭纺纱机上加工。因此，纤维制备时不能将胶全部脱完，需利用余胶使竹纤维相互连接，制成需要的竹纤维束。在竹原纤维的加工中，存在细度与长度之间的矛盾，要获得一定细度的竹纤维，纤维的长度达不到要求；而纤维长度达到要求时，纤维的细度又不够要求。这个矛盾是目前各生产竹原纤维的厂家需要攻克的一个难题。同时由于采用半脱胶的纤维加工工艺，因此不能用于生产高支数的轻薄型面料和服饰。目前对竹原纤维的细化主要有超声波细化、生物酶细化及机械轧压和牵伸细化3种方法。超声波可缩短竹原纤维的脱胶时间，但作用比较弱；生物酶对竹原纤维的细化有一定的作用，但由于目前市场上没有专门用于竹纤维脱胶的生物酶，而只能用亚麻纤维的酶制剂，效果不太理想；机械轧压和牵伸对竹原纤维的细化有显著的作用，机械轧压可以保证竹原纤维细度的均匀性，但机械牵伸的结果还不太稳定，有待进一步进行实验研究。2 纺织加工2．1 纺纱加工竹浆纤维由于湿强低，因此纱线在加工过程中受车间相对湿度影响较大，对于纱支在25 tex及以上时纱线的强力问题更加突出，特别是机织用经纱。25 tex及以上纯纺竹纤维纱线很难保持良好的纱线状态和承受浆纱的湿态加工，使浆纱加工难度急剧增加，建议在此情况下使用混纺竹纤维纱线。竹浆纤维纱线不允许在特别潮湿的地方存放，否则纱线受潮后在后加工中断头增加，严重的可造成无法织造或布面出现大量细线，影响布面效果。无论是竹原纤维还是竹浆纤维都存在抱合力差、有静电现象，特别是竹原纤维刚性大，因此在纺纱加工中要针对这些不足进行必要的调整。生产前需进行必要的预处理，生产时车间生产现场保持稳定而偏大的相对湿度，纤维中还要加入一定量的油水助剂，以降低竹纤维表面比电阻，减少静电，减少纤维损伤，保证生产顺利进行。在开清棉工序采用“多梳少打，多收少落”的工艺原则，降低各打手速度，避免纤维过多损伤和纠缠；在梳棉工序宜采用“慢速度、轻定量、多回收、小张力”原则，以减少纤维损伤，降低生条中的短绒率；在粗纱中采用“轻定量、重加压、适当的捻系数、低车速、小卷装、小钳口”的工艺，减少造成意外伸长和条干不匀，提高成纱质量；细纱中宜采用“紧隔距、高捻度、低速度、小张力”的原则，减少细纱断头后易缠绕罗拉和胶辊，影响生产效率；在络筒工序中遵循“轻张力、低速度、小伸长、保弹性、42 合成纤维SFC 2009 No．5减磨损”的工艺原则，以减少再生毛羽，减少断头和结杂的产生。2．2 机织~jo-r由于竹原纤维毛羽偏多，整经宜采用“低速度、轻加压、匀张力”的工艺配置原则，保证经纱排列与张力均匀，避免因毛羽纠缠而造成断头。竹浆纤维毛羽相对较少，整经工序应遵循“中速度、小张力、小伸长、保弹性、减磨损、降毛羽、少断头”的工艺原则，选用合适的工艺参数，提高操作水平．保证机械状态良好，保证“张力、排列、卷绕”三均匀。由于竹原纤维纱线有强力高、毛羽较长、弹性差的特点，在浆料选择上以高浓低黏为原则，浆纱配方必须保证浆膜的硬度和耐磨度。上浆采用重被覆、减磨为主，增强与保伸并重的“高浓、低黏、保弹性、保浆膜”的工艺路线。竹浆纤维纱吸浆速度快，易于浸透，但吸湿后横向膨胀造成纤维和纱线排列更加紧密，而导致纱线上浆不匀或黏并，难以形成良好的浆膜。同时，竹浆纤维在吸湿膨胀和放湿收缩过程中变形大，抱合力减小，纤维易相对滑移，强力明显下降。因此，上浆时应遵循“提高耐磨为主，重伏贴、兼渗透、小张力、低伸长、慢烘干”工艺原则[2】。2．3 针织加工竹纤维针织物手感柔软，润滑而细腻，丰满而挺括，舒适而有凉意，用它制作的服装可充分发挥竹纤维抗菌、除臭、凉爽、保健功能，特别适合于制作各种保健内衣和功能性服装。但在服用过程中，竹纤维针织服装会有起球现象，且所形成的毛球在使用过程中不易及时脱落，从而影响织物外观。可以通过降低纱线毛羽、紧密的组织结构、适当的捻系数、抗起球后整理等办法，提高织物抗起毛起球的性能。竹纤维纱线针织加工中存在的另一个问题是纱线脆性大、弹性差、湿强力较差，而这与针织成圈工艺需要纱线具有较好的耐弯曲性、弹性、柔软性的要求有一定的差距。因此一方面可对针织织造工艺作相应调整，控制好喂纱张力，而且均匀一致，线圈长度不宜过短，否则易出破洞【 ；另一方面通过与棉、天丝、莫代尔等混纺，提高纱线强力，减少断头。在织造过程中无论是竹原纤维还是竹浆纤维都要遵循“中张力、大开口、迟引纬” 的工艺原则，以减少由纱线间的摩擦及黏连所造成的开口不清、断经、断纬等现象。同时织机速度不宜过高，车间温湿度以偏高为宜。2．4 非织造加工目前竹纤维非织造产品主要采用水刺法，这是由于水刺法非织造布产品具有手感柔软、抗菌、透气吸湿、不含化学药剂等特性，充分利用了竹纤维的优越性能，提高了竹纤维产品的附加值。竹纤维水刺产品广泛应用于医疗、护理、卫生用品、化妆用品等领域。但由于对竹纤维的一些特性的研究还不够深入，因此在加工过程中还存在一些技术上的难点，如纤网高速成形中静电控制技术；水处理及加固过程中如何保护竹纤维的空洞、腔体；水刺非织造技术中竹纤维大分子的苷键对酸的控制；水刺工艺与竹纤维原纤化的关系；干燥工艺中如何控制纤网的吸、放湿等方面，都还不成熟，有些还是制约竹纤维水刺非织造布发展的瓶颈。目前较为有效的办法是采取与粘胶、棉、涤纶等纤维的混合加工，以减少水刺工艺对竹纤维的影响。3 染整加工竹纤维中由于天然色素的存在，较棉纤维黄，若竹纤维与棉混纺后，白度、毛效均有明显差异，如果前处理不好，既会使织物白度均匀性变差，也会使织物强力下降，影响染色性能。NaOH的浓度越高，织物的毛效越好，但竹纤维耐碱、耐氧化剂能力较棉纤维差，故应在较低的NaOH浓度下进行处理，使色素、蜡质等在较缓和的工艺条件下去除。由于竹纤维属多孔异形纤维(竹原纤维横截面呈不规则的椭圆形和腰圆形，边沿具有不规则锯齿)，纤维结构高度“中空”，分子取向度低，染料分子对其亲和力较大，上染速度快，容易造成染色不匀，吸湿后易膨胀，因此，要选用配伍性好，反应活性中等的染料对其染色；要严格控制温度和升温速度；在染浴中，还需加入渗透剂、匀染剂等表面活性剂，以增加匀染性能；选用合适的轧染工艺，提高染色上色率[4l。竹纤维对酸和氧化剂比较敏感，其结构松散，聚合度、结晶度低，有较多的空隙，内表面积大。应用纵横显露的羟基比棉多，因此化学活性比棉大，对酸和氧化剂的敏感性大于棉，对碱的稳定性比棉差很多，能在浓碱作用下剧烈膨胀以至溶解，使纤维的机械性能下降。因此，在染色过程中应尽量减少碱量。竹纤维的吸湿性大，对染料、化学试剂的吸附量大于棉。竹纤维易产生原纤化，一方面可利用这一特征获得具有“桃皮绒”柔软舒适风格的织物，满足不同消费者的需求，但另一方面竹纤维织物进行湿处理时，织物毛茸茸的外观，经过不完全处理的织物会给后道染色、整理工序及服装洗涤带来许多麻烦。特别是竹原纤维织物表面毛羽多而密，为使成品面料表面光洁，色泽均匀，必须经过烧毛处理。竹原纤维还要经常采用酶处理的方法，以降低竹原纤维的刚性，提高织物的柔软性和悬垂性，改善织物服用性能。4 成品应用4．1 制品缩水性大竹纤维织物的缩水性比较大，容易使织物的经向和纬向都产生收缩变形，导致服装的保形性差。因此在服装制作之前应先对其进行预缩处理或者对其织物进行后整理，然后再进行服装裁剪及缝制，以减少服装在洗涤过程中产生的收缩变形，改善和提高服装的保形性。采用织物后整理的方法效果相对较好，一般可以采用两次预缩，第一次降低缩水率，第二次改善手感。当然也可以采用化学后整理的方法。4．2 制品抗皱性较差竹纤维制品抗皱性较差，是由于织物下水后纤维素分子间的氢键相互作用，易造成织物起皱、变形。可以通过特定的整理剂处理，使纤维无定形区的部分氢键被破坏，取而代之的羟基共价键将纤维中相邻的分子键互相联结起来，可以限制相邻分子键的相对滑移，在一定的程度上可以阻碍折皱的产生。也可以用特殊的纺纱和织造技术，如加入氨纶、聚酯纤维等化学纤维，或与棉、绢、毛等天然纤维混纺改善其抗皱性能。天然竹纤维是以竹子原料经机械、物理方法提取而成。在加工过程中，不破坏竹材的纤维束结构，只去除纤维束外的植物组织。竹子单纤维长度较小，一般在2 mm左右[1]，多用于造纸制浆。通常，竹纤维以纤维束形式应用，其纵向由多根单纤维粘结组成，形状与大麻、黄麻、亚麻等相近。近 20 年来，竹材的工业化利用得到了快速发展，竹业已成为中国林业发展的一个新的经济增长点[2,3]，特别是天然竹纤维的开发和应用是近年来相关企业关注的焦点，也是科技研究的热点问题。随着全球性气候的恶化，木材资源的减少，迫切需要寻求替代木纤维及化纤等资源的新材料，竹纤维原料来源于天然可再生资源，产品使用后可生物降解，符合环保要求，竹纤维被认为是替代这些纤维的理想材料[4-9]。1 竹纤维的研究背景竹纤维的应用领域比较广，近年来国内外相关研究逐年增加，尤其在非织造材料、复合材料中的应用研究日益广泛，可纺竹纤维是目前研究的热点和难点[4-6]。与其它植物相比，竹子对二氧化碳的吸收能力强，具有减缓“温室效应”的作用；竹纤维替代化纤和塑料收稿日期：2007-07-31 修订日期：2008-07-07基金项目：浙江省科技厅重大项目（2007C12066）；浙江省重点项目（2006C22057）；浙江自然科学基金项目（Y305328）作者简介：张蔚（1965－），女，新疆乌鲁木齐人，副教授，博士生，研究方向：竹材加工与利用，林业机械自动化与智能化。临安浙江林学院工程学院，311300。Email：※通讯作者：姚文斌（1962－），男，四川新津人，教授，主要从事林业工程的教学和研究。临安浙江林学院工程学院，311300。Email：等人造材料，不仅可节约有限的石油资源，而且可再生循环利用。2003 年以来，国内一些院校与日本多家公司合作开发出车用天然竹纤维非织造材料和复合材料，试生产的产品有：轿车的门内板（如图1）、行李厢、顶棚、座椅背板，以及卡/客车的车厢内衬板、门板、顶棚、座椅背板等。2004 年还开发出天然竹纤维隔热/音和阻尼材料，在2005 年日本爱知博览会上受到极大关注。将来，用天然竹纤维的热塑性或热固性模压件（如车门板等）可望成为轿车的标准配置，作为一种新的加工技术——天然竹纤维+聚丙烯注射模压技术将成为今后的发展趋势[7]。图 1 用竹纤维制成的轿车门内板Fig.1 Door liner of saloon car making by bamboo fiber用竹纤维作增强相的复合材料的研究报道相对较多[10-12]，日本同志社大学Tokoro[13]利用天然竹纤维开发可降解的新型塑料，探讨了其机械性能。叶颖薇等[14]对以竹纤维增强水泥复合材料的研究发现竹纤维的添加可以使复合材料具有有机材料和无机材料的复合性质，李亚滨等[15]通过在PCL 树脂中添加适量的竹纤维提高了复合材料的拉伸强度和拉伸模量。用竹纤维作增强相的复合材料是目前材料领域研究的热点问题之一。天然竹纤维横截面的高度“中空”的结构决定了其具有优良的吸水和导湿性[16]，竹纤维中含有天然的抗菌、第10 期张 蔚等：竹纤维加工技术的研究进展 309除臭等成分，特别适合用于纺织用品的开发。日本研究人员的实验证实了竹沥有广泛的抗微生物功能，竹纤维日用品24 h 抗菌率可以达到71%，竹纤维中的叶绿素和叶绿素铜钠都具有较好的除臭作用,竹纤维中所含的叶绿素铜钠是安全、优良的紫外线吸收剂，抗紫外线功能比棉强20 倍。竹纤维还含有竹蜜和果胶成分，该成分对皮肤健康有益[17-20]。2000 年中国四川阆中棉纺织厂[21]率先开展了天然竹纤维的纺纱实验。自此以后，国内外多家企业及大学和研究机构开展竹纤维可纺性研究，2004 年，浙江林学院试纺出4 支纱线[4]。目前，一些高校和科研院所仍在积极开展竹纤维的可纺性研究。另外，竹纤维可以用来生产无纺布、地毯等产品。目前的竹纤维制备方法生产的竹纤维较粗且硬，均匀度、细度等指标不仅达不到纺织用纤维的要求，甚至还不能满足制备车用复合材料、无纺布的要求，其加工技术较落后，所生产的纤维质量不稳定，离工业化还有一定的距离。近年来，大批科技工作者关注竹纤维的研究进展，通过专业期刊介绍研究成果，但目前研究天然竹纤维的资料仍然相对较少，研究主要集中在：竹纤维结构、力学及理化性能、应用及复合材料的制备及性能等几方面；关于竹纤维的制备技术研究较少，并且研究主要集中在后处理—精细化处理；根据目前竹纤维加工工艺，机械开纤是其关键的工序，对后续竹纤维精细化处理的质量起着决定性作用。本文在阐述目前竹纤维应用研究开发背景的基础上，着重评述近几年来竹纤维的机械加工技术及其存在的问题，提出今后竹纤维研究的思路，展望了竹纤维的加工技术的发展前景。2 竹纤维的制备及进展对竹纤维的研究，日本起步较早。1988 年，日本ToyoPress 有限公司开发了一种有效地将竹子分裂成纤维的系统，生产的竹纤维可以代替玻璃纤维用于纤维增强整形材料[22]。中国的研究相对较晚，但近年来，已取得了较大的进展，在竹纤维的制备方法上也有许多发明专利,并走在世界前列。2.1 碾压开纤加工技术该技术一般将竹材分片，然后蒸煮软化，使纤维牢固结合一体的木素胞间层部分分离，通过锤击或碾压来削弱纤维之间的结合强度。竹片在受到机械冲击摩擦的外力作用下，最终导致纤维分解。1994年，日本三信整热工业株式会社（SanshinThermal Insulation Company and Ask Corporation）开发了一种竹纤维提取系统[23]，包括3道工序：①用碾压机沿竹子生长方向碾压；②用具有一专门机构的锤磨型研磨机使从第1道工序所得的辗碎竹子纤维化；③从第2道工序制得的纤维中分离出其中的竹肉薄皮部分。2004年，浙江林学院和四川厂家联合开发了成套的碾压开纤设备，该工艺包括机械碾压、揉搓开纤细化等关键设备，批量生产出了竹纤维。此技术生产效率高，但对纤维的强力损伤大，纤维的纤细度及均匀度难以保证。2.2 机械梳解制纤技术该技术[6]采用机械设备将经过碾压的扁竹材直接梳解成竹纤维。但由于加工过程中，采用机械作用破坏了纤维的强力，使所获得的竹纤维粗、短、柔韧性差。一般只能用于生产竹纤维板等低附加值产品。目前用此法加工的竹纤维，处理后，长度在3～15cm 之间，细度大致为0.05～0.15 mm，平均断裂强度≤1.5 cN/dtex。由于此方法工艺过程简单，加工效率较高，有一定的实用价值。技术改进应着重根据竹子的特点，依据加工的竹纤维长细比的统计规律，确定机械梳解的主要技术参数，研制专用设备实现竹纤维加工长细比的有效控制。2.3 闪爆脱胶制纤技术闪爆法脱胶是根据国内外造纸制浆新工艺[24]、蒸汽法脱胶以及剑麻纤维处理新技术[25]提出来的。1980 年Delong [26]发明了Iotech 专利，使用3.8～5.2 MPa 饱和水蒸汽爆破经化学预处理的木片。Stake[27]推出了连续爆破技术，于1.48～1.76 MPa 下每4 min 喷放一次。其它还有Suopuler、 Kokta 等提出的爆破工艺。国内对爆破制浆的研究从20 世纪80 年代中期开始起步，并发表了研究论文[28,29]，对作为纺织用的大麻纤维，采用闪爆技术进行处理的研究国内外已有报道[25]，但用于竹纤维却少有报道。由于竹子组分中木质素含量较高，通常脱胶方法一般难以去除，为此，利用高温高压状态下液态水和水蒸汽作用于竹子原料，并通过瞬间泄压过程实现原料的组分分离和结构变化。2003 年日本同志社大学藤井透教授利用该方法制备出了竹纤维，并将其应用于复合材料开发中。此法纤维得率高，不需要化学药品，无污染，制得的纤维均匀性较好，但纤维处理工艺复杂，设备成本高，所得到的纤维颜色较深，一般呈褐色。目前未见闪爆脱胶技术的规模化应用。2.4 化学机械加工技术该技术基本采用造纸制浆工艺原理，首先用化学药品对竹材进行预处理，使竹材中的胶质、木质素、半纤维素等受到破坏而溶解，从而削弱与纤维之间的结合力，再经机械外力作用而形成纤维。Deshpand[31]介绍了一种可以提取竹纤维的化学机械联合加工工艺系统，该系统结合传统的压模工艺和碾模工艺，提取的竹纤维可以用于复合材料的加工。此法纤维得率低，耗费化学品，制得的纤维还有一定酸碱性，纤维处理工艺复杂，成本高。但对竹龄长的竹子较为适用，应解决的主要技术问题是不同竹种、竹龄的竹子的预处理工艺。但目前未见系统的研究报道。上述方法生产的竹纤维可作为增强相制成多种复合材料，产品正在进一步的开发中，用上述方法加工的纤维目前不能用于纺织。2.5 裂解开纤加工技术2005 年，浙江林学院姚文斌、张蔚等在初步揭示竹子热—机械耦合开纤机理的基础上提出了竹纤维裂解开310 农业工程学报 2008 年纤的制备技术[6]。该方法首先将竹材分片成形，然后放在特制的高压蒸煮容器内蒸煮软化，再采用机械外载将竹片夹裂松解产生脱层和微裂纹并使脱层和裂纹沿平行于纤维方向扩展以引发竹材开纤，然后在另一外载荷的协同作用下，促使竹材宏观裂纹不断扩展，实现其界面脱粘分层，从而获得竹子粗纤维，如图2 所示。竹子粗纤维，再经过后续的软化、梳理等一系列工序，可获得细纤维，如图3所示。该方法的显著特点是对纤维强力损伤小，利用该方法生产的竹纤维形态均匀，纤维柔软。用此法加工的竹纤维呈麻状（见图2），长度在25～80 cm之间。经精细化处理后，.细度可达到0.04～0.06 mm，平均断裂强度达到5.5 cN/dtex。如何实现规模化生产要求是该技术下一步要研究和解决的关键问题。图2 裂解开纤加工的粗竹纤维Fig.2 Thick bamboo fiber making by propagating crack图3 裂解开纤加工的精竹纤维Fig.3 Fine bamboo fiber making by propagating crack在粗竹纤维制备的基础上，近年来，竹纤维制备的研究集中在纤维的后处理上。即：如何处理粗竹纤维，进一步提高其细度、均匀度、柔软度从而获得精纤维。天津工业大学王春红[32,33]、绍兴文理学院楼利琴[34]、苏州大学许伟[35]等在浙江林学院制备的竹子粗纤维基础上各自进行了化学脱胶、生物酶脱胶等工艺的研究，在细度、柔软性方面取得了一定的进展。东华大学在原有研究的基础上，对竹子纤维的脱胶和细化机理进行了探讨，对超声波、生物酶、机械牵伸的细化作用进行了比较；研究表明超声波对竹原纤维的细化作用甚微，机械轧压和牵伸对竹原纤维的细化起到显著的作用，但机械牵伸的结果还不太稳定，有待进一步进行实验研究[36,37]。这些研究进展使人们看到了天然竹纤维的应用前景，但目前竹纤维的加工技术及提取质量限制了进行规模化推广应用，离真正意义上的工业化还有一定的距离。3 结论和展望机械解纤技术是竹纤维制备的关键步骤，直接关系后续纤维制备的质量，而目前这正是竹纤维制备研究的薄弱环节。针对以上竹纤维的机械加工方法，目前仅通过生产过程的认识和经验来解释其分离原理。对解释竹纤维分离原理加以总结，主要有“高温蒸煮”和“机械冲击-摩擦”分离理论，但仅见一些初步的介绍未见深入分析，没有形成分离纤维的系统理论。采用锤击、碾压、机械梳解等方法多是通过削弱纤维之间的结合强度或者强行破坏竹材结构，使竹片在机械冲击摩擦等外力作用下，最终导致纤维分解。以上二种理论都只是宏观唯象的定性分析，对于力场作用下竹材解纤的过程有所揭示，但不能从根本上解释纤维分离的作用机制和条件。浙江林学院姚文斌、张蔚等人提出的竹子热-机械耦合脱层开纤的机理，也仅是初步揭示竹子解纤机理[6]。因此，在一定程度上制约了竹纤维加工技术的发展。目前，在竹纤维的制备研究中还存在以下几方面的问题：1）对竹纤维的物理、化学性能还未能深入了解，基础理论的研究较薄弱，力-热-化多场耦合作用下竹材的力学行为研究尚未形成系统的理论。2）竹纤维分离的理论，还很不成熟，分离方法还未能从根本上解决竹纤维加工中存在的技术问题；至于竹纤维分离的力学机理，至今仍未揭示。3）竹纤维生产技术体系尚未形成，缺乏专用的竹纤维生产技术设备和行业规范。竹子开纤本质上就是采用合适的方法破坏竹子的天然复合结构，使其纤维与其它成分（基体）完全分离，最终将竹子中的纤维从原来的复合结构中提取出来。而如何有效地实现这一过程则是我们必须认知的。显然，通过对竹子特性及其破坏机理的深入认识，将有助于揭示出竹材成纤的科学方法和机制，并为设计和制造出最有效的竹纤维加工设备准备必不可少的条件。