大湖之南|以竹代塑 桃江竹子的十八般武艺
大湖之南 | 以竹代塑 桃江竹子的十八般武艺
人民日报客户端湖南频道 孙超
“宁可食无肉,不可居无竹。”苏轼的名句,道出了中国传统文化中,士人对于竹的喜爱。居住在现代城市,翠竹为伴的田园生活或许可望不可即,但要想实现“居有竹”,却非常简单。
竹子是优质的可再生、可循环、可降解的环保材料,并且具备强度高、韧性好、硬度大、可塑性佳等特点。从一次性竹碗筷刀叉,到竹家具,竹玩具,竹子,随着科技的进步,竹子的应用领域涉及建筑建材、水利交通、家具用品以及工业生产等多个领域,提供多元化替代塑料的方案。在刚刚过去的“双十一”,人们购买的水果、货品,也有可能是由竹托盘运输而来。
桃江县是湖南省竹林面积最大的县,拥有楠竹115万亩,拥有高产竹笋两用林11.3万亩,年产竹材4000万根。近年来,桃江推进为竹产业链延链补链,一批生产“以竹代塑”产品的企业在桃江实现集聚。2022年全县竹产业产值达147.28亿元,竹、旅、文、体、康等关联产业融合发展,综合产值达265亿元。
桃花江竹海 刘安军 摄
坚韧的竹
以竹代塑应用广泛 性能更强 成本更低 环保更优
箱联天下一款竹塑材料制成的物流托盘 资料图片
跟随着一辆物流重卡,人们来到湖南益阳桃江经开区箱联天下(桃江)新材料科技有限公司。车上卸下的,是一袋袋形状各异的竹子边角料。
这是一家主要生产物流托盘的企业。企业负责人黄岱说,在物流行业,托盘通常和叉车配合使用,可以提高物流效率,是一种必不可少的基础物流设备。根据中国物流与采购联合会的数据,2021年我国托盘年产量约为3.9亿片,同比增长14.71%,托盘市场保有量达到16.6亿片,同比增长7.10%。
黄岱说,过去,物流托盘以木制为主,但随着木材来源进一步受限,托盘行业已经逐步转向塑料托盘和新材料托盘。总部位于长沙的箱联天下,过去也是一家生产纯塑料托盘的企业。经过技术攻关,企业创新了竹塑托盘的生产工艺,掌握了自主知识产权。今年5月,桃江工厂正式投产。
竹塑托盘,顾名思义,以竹纤维和塑料为主要材料。在生产车间,竹子边角碎料经过进一步粉碎和加工处理,变成了一两毫米宽的均匀竹纤维。竹纤维与废旧塑料一起,被倒入大容量中温低耗原料捏合机中。
“这台捏合机是生产竹塑材料的核心装备,也是我们自主研发制造的。” 黄岱说。竹子与塑料这两种性质不同的材料,经过加温捏合后,便进入模压机进行成型。在巨大的液压压力下,竹塑材料成型、冷却,最终变成竹塑双面托盘、川字托盘、九脚托盘以及物流周转箱等各式物流产品。
双手抬起1米乘1.2米大小的竹塑托盘,对于一个成年人来说,还有些吃力。“这种竹塑双面托盘每个重量大约是18千克,比纯塑料的要重3千克左右。另外竹塑产品纹理相对粗糙,颜色也不太好看,长得‘有点丑’。应该说这是产品的两个小缺点。”黄岱话锋一转,“但是除了这两个小缺点,其它都是优点了。”
黄岱介绍说,竹塑托盘目前的竹纤维添加量是40%,由于竹纤维坚韧的特性,使得竹塑材料的性能,相比于纯塑料反而有所增加。“如果把塑料比作水泥,那么竹纤维就像是水泥里面的钢筋,让整体的承载性更强了。根据中国包装检测中心的检测以及我们自己的试验结果,相比纯塑料,竹塑产品的强度可以增加30%。” 黄岱说。
因为竹塑材料强度高,所以对塑料的性能要求反而下降了。“只要是合格的回收塑料,我们都可以用,回收塑料的价格只有2000元一吨,竹子的边角料都来自于桃江本地的竹木加工厂本来就要丢掉的下脚料,收购价更是只要200元一吨。”黄岱说,相比如今动辄上万元一吨的新塑料,竹塑托盘把“垃圾”变成了资源,成本有着绝对的优势。
由于可以吸纳竹子废料以及回收塑料,以竹代塑的托盘天然具有环保优势。除了材料外,环保还来源于工艺。由于竹塑材料采用模压,而非吹塑、注塑,因此生产过程中也不需要水洗、造粒等工艺流程。“你看我们基本没有废水排放,只有模压机使用少量循环冷却水。全部材料都可以利用,所以也没有废渣。唯独有气体排放,我们用管道统一集纳处理,合格后才能统一排放。”
今年,5月到11月,箱联天下生产竹塑产品6000多吨,产值2000多万元。企业成为国家林业和草原局批准的“绿色木质包装产业国家创新联盟”牵头单位,也是国家林草局重点科研计划“竹塑新材料智能一体化托盘周转箱制备关键技术及产业化项目”的承担单位。
在桃江,坚韧的竹,应用远不止托盘这一种。含竹量高达80%的竹塑型材,内芯100%是竹子,外围采用竹塑材料包裹,是新型的装饰材料。竹缠绕复合管,也广泛应用于水利、交通、住宅等建设工程。“竹藤产业专家普遍认为,90%的塑料可以被竹子替代,桃江依托院士专家资源,正创新研发以竹代塑技术和工艺,进一步完善提升相关产业链水平。””桃江县竹产业发展服务中心主任范建新说。
健康的竹
竹制日用品实现天然降解 节约资源
“制作水平很高,令人印象深刻,还不会刮花锅具。”“对环境特别友好,完全不含塑料。”……
打开亚马逊购物软件,搜索竹餐具,一个名叫“ecovita”的品牌出现在显眼位置。竹制的刀叉、餐勺,获得了许多海外消费者留言好评。
钜亿新材料的竹制餐具 资料图片
这些竹制餐具,部分来源于湖南桃江县湖南钜亿新材料科技有限公司。这是一家主要生产一次性生物全降解餐饮具、一次性竹制餐具的企业,依托桃江丰富的竹资源,年产能已达到3亿支。
走进钜亿新材料的厂房,一层是一次性生物全降解餐饮具,二楼则是新的竹制刀叉勺生产线。企业负责人胡育强介绍,要制作轻便、坚韧、光滑西餐竹刀、竹勺,需要三年以上的竹子,只取根部以上两米左右的部位,经过切削、成型、脱糖等工艺,才能完成。经过消毒、装箱,他们代工的产品目前90%销往日本、意大利等国外市场。
“过去我们主要原料是玉米淀粉发酵而成的聚乳酸,从源头上说,本质上就是用粮食来制作刀叉勺。虽然玉米淀粉比塑料环保,但是一方面需要消耗大量玉米淀粉资源,另一方面价格也比较高。”胡育强拿起一只白色的玉米淀粉塑料叉子说,“一毛五一只的玉米淀粉叉子,原料成本就占了60%-70%,成本很难压降。相比之下,竹制餐具目前原材料价格只占了30%,随着机械化自动化率的进一步提升,以竹代塑的前景非常好。”
但以竹代塑产品要想获得国际市场的认可,还需要环保的通行证。
桃江县竹产业发展服务中心主任范建新说,目前国际通用的森林认证,主要是FSC(森林管理委员会)森林经营认证,又称木材认证。这个认证通过对环境效益、社会效益、经济效益等10个原则、91个标准进行第三方独立评估,以证明森林经营单位是否能实现良好经营和可持续发展。“欧美市场,尤其是大型连锁商超和线上购物平台,普遍设立了森林认证的门槛。中国森林认证的机构和标准,也越来越得到重视。这也对以竹代塑企业未来发展提出了更高要求。” 范建新说。
2016年,桃江县从事林业生产的林场、苗圃、林科所等13个成员单位共同启动了FSC国际森林认证,推动竹林可持续发展。2018年,桃江县竹产业协会收到了FSC森林经营认证证书,3800公顷林地通过了森林可持续经营认证,成为湖南首家获得这一证书的单位。桃江县的竹木产品自此获得了进入国际市场的“通行证”。
除了纯竹制成的刀叉勺产品,竹粉加聚丙烯(PP)混合而成的竹餐具也是竹制日用品的一大领域。竹餐具加工中形成的竹沥、竹粉等产品,是以竹代塑产业重要的中间产品。
在桃江县晟创新材料科技有限公司,企业负责人陈永平正在烘箱旁查看竹沥的试制结果。打开烘箱,里面是整齐排列的竹片。经过烘烤,这些竹片仿佛“出汗”了,将这些不断滴落的“汗滴”收集起来进一步加工后,就是中药和日化行业广泛使用的原材料——“竹沥”。去除水分后的干竹,接下来将进入机器,打成细密的竹粉,再与聚丙烯混合后进行造粒。造粒后形成的含竹塑料颗粒,将被提供给餐具企业制成竹餐盒、竹碗碟。去年,晟创新材料综合销售额达1000万元。
“竹餐盒、碗碟等终端产品利润很薄,但竹粉,竹塑颗粒目前供应企业不多,利润可观。我们也在积极申请中药饮片资质,未来鲜竹沥可能成为以竹代塑利润率最高的副产品。” 陈永平说,加强综合利用,促进产品多元化,以竹代塑的产业一定会更健康,更稳定。
好玩的竹
“桃江竹玩”代替塑料 带动特色文创和教育服务发展
“桃花江竹玩”牵手新华书店体验区平台,定期开展竹玩体验活动,图为小朋友们利用竹玩材料构建航天模型。万艳桃 摄
纤维细如发丝的蛐蛐笼,多层立体的竹鸟笼,经久耐用的竹拨浪鼓……在桃花江竹文化博览馆,琳琅满目的桃江竹制老玩具,吸引了众多游客的目光。
在竹乡桃江,竹玩具伴随着人们的童年。桃江县沾溪镇中心幼儿园园长胡学锋小时候,也是以各式各样的竹玩具为伴。
但随着塑料玩具的普及,竹制玩具慢慢退出了孩子们的童年。作为幼儿园园长的胡学锋,也常常关注玩具的变化。“传统竹玩具一个是容易发霉变色,一个是样式和功能跟不上时代。但是竹玩具天然环保,无毒无害,更加安全。能不能利用现代的科技和工艺,做一些竹玩具的创新?”2018年,胡学锋在教学管理之余,找到益阳当地的几家竹制品加工厂,开始尝试“竹玩”创新。
首先突破的是“竹玩小片”。这是一种标准化的组合玩具,因此也有人叫他们“竹乐高”。经过几个版本的改进、迭代,目前竹玩小片有五种规格。胡学锋充分利用竹子的特性,开发出了卡、插、拼接、折角、弯曲等多种组合形式。按照图纸参照,竹玩小片可以拼成桥梁、大楼、飞机、轨道等多种多样的积木。
此外还有模块化的组装玩具车。一箱竹制零件,可以自由组合成滑板车、三轮车、手推车等不同车型。“因为强度原因,天然竹木一般不适合做童车。但是利用现代工艺重组、压制、碳化、打磨后的竹车轮密度和硬度都很大,有着‘竹钢’之称,完全可以代替一般的工程塑料,也克服了传统竹制品容易受潮、变色的缺点。” 胡学锋说。
随着产品越来越成熟,胡学锋牵头成立了“桃花江竹玩”工作室。工作室成员不仅有幼教园长、老师等一线教职工,还有来自湖南工艺美术职业学院、益阳市教育科学研究院的专家参与。工作室逐步开发出运动、建构、益智、科学、艺术等五大类“竹玩”材料。在2022湖南文化旅游产业博览会文化旅游商品大赛中,“桃花江竹玩”系列产品“竹玩组装车”和“竹玩小片”获得大赛金奖。在2021年湖南省幼儿园优秀自制玩教具评比中,桃江县沾溪镇中心幼儿园获得全省一等奖。
玩具要想获得生命力,离不开孩子们的把玩。近年来,工作室不仅设计玩具,还依据竹玩小片开发了竹玩游戏课程,在桃江县各幼儿园推广应用。“目前合作两年以上的幼儿园有十几所。卖课程,卖服务的收入,占到了工作室收入的30%。” 胡学锋说,未来,桃花江竹玩还将尝试联动动画IP,生产授权玩具,进一步扩大竹玩具、教具市场。
总策划:吴齐强
本期统筹:孙超
文字作者:孙超
视频供稿:桃江县融媒体中心
出品:人民日报客户端湖南频道、人民网湖南频道
投稿邮箱:rmrbkhdhnpd@163.com
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