神奇的健康卫士——漫话竹炭
（中国工程院院士 张齐生 周建斌）
竹类植物，秀丽挺拔，四季常青，即可用于绿化，又可用作材料。在它们有生命的时候，地下茎年年行鞭、出笋、成竹。提供竹笋，成为人类的保健食品；留笋成竹，使竹子子孙满堂，家族兴旺，吸收二氧化碳，放出氧气，维护着优美的生态环境；在被砍伐作为材料时，竹材可以“代木”，用它制作家具、农具、各种人造板、编织工艺品及生活用品；它还可以“胜木”，用来制造一般木材不能制造的高强度、高弹性模量的集装箱底板，铁路平车地板、性能优良、多姿多彩的竹地板等产品。更鲜为人知的是它还可以制成竹炭，成为人类健康的卫士。
竹炭是竹材在高温、缺氧（或限制性的通入氧气）的条件下，使竹材受热分解而得到的固体物质，在制备竹炭的同时，还可以得到一种用途广泛的液体产物——竹醋液。形成竹炭的最终温度不仅对竹炭的产量、生产成本、竹炭的得率有影响，而且对竹炭的性能、用途更具有重要的意义。
竹炭可用传统的砖砌窑和近代的机械窑、间歇式的生产方式进行生产，一个生产周期约为 6 — 20 天；也可用连续化机械炉进行连续化生产，以前均以间歇式砖砌窑生产方式为主，通常用 6 — 6.5 吨新鲜竹材可生产 1 吨竹炭，同时可以产生 400 公斤— 450 公斤竹醋液。
竹材是一种天然生长的有机体，其主要化学成分是木质素、纤维素、半纤维素及糖分、淀粉、蛋白质等多种营养成份，它的结构和化学组成和木材既有相似之处又有不同之点。竹材在特殊条件下形成竹炭以后，虽然失去了往日作为材料的纹理通直、颜色简洁、强度高、韧性好等优良的性能，成为具有一定强度和硬度的黑色炭材。
竹炭虽然从里到外全身发黑，看起来貌不惊人，但它却具有“毫不利己、专门利人”的高尚风格。在科学技术高度发达、人类生存环境受到严重破坏的今天，它将成为人类的健康卫士，它所到之处，不讲条件、不计报酬，勇于牺牲。遇到空气，它吸收空气中的各种有害气体于一身，使室内空气得以净化而变得清新；在水里它可以吸收水中有害物质而使普通水成为优质饮用水；它还可以帮助人们去病、防病，增强体质。竹炭的这种“毫不利己、专门利人”的高尚风格主要来源于以下性能：
竹炭的比表面积和导电性能
竹炭内部形成各类孔隙，具有微孔、中孔和大孔，因而竹炭具有一定的比表面积，使它对多种有害气体具有很好的吸附能力。
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。
竹炭产生远红外线和负离子
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，除用作保温材料外，还具有抑菌、防臭、促进血液循环等功能。
在吸收了人体或外界的热能辐射，通过分子的能级路迁而释放出波长在 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。
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”。负离子有镇静、催眠、镇痛、镇压、镇咳、止痒、利尿、增食欲、降血压之效。试验将竹炭样品密封在 1m 3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70个/cm3,试验证明，竹炭具有产生负离子的功能。
竹炭能吸收空气中的多种有害气体
经测定，竹炭对空气中有害气体（甲醛、氨气、苯、甲苯、三氧甲烷）的吸附性能为：对甲醛的吸附率为 16%—19.3%，持续吸附时间可长达24天。对苯和甲苯的吸附率分别为8.69%—10.08%、5.65%—8.42%，在1天左右的时间内接近达到平衡。对氨的吸附率为22.73%—30.65%，持续吸附时间可达24天。对三氧甲烷的吸附率高达40.68%，持续吸附时间可长达24天。竹炭具有优秀的吸附力，将炭放在冰箱内，就可以吸收乙烯保持蔬菜的新鲜度。竹炭也具有除臭效果，去除冰箱内的异味。由于具有一举两得的效果，因此，竹炭是冰箱内不可缺少的“角色”。但如果放有尚未成熟的水果时，放入竹炭后不容易成熟，要特别注意。
竹炭能吸附水中多种有害物质
人类的生活和生产活动产生的大量污水排入江河，使江河水体的生态系统受到破坏，水体受到污染，竹炭可净化和明显地改善水体中的重要水质指标，目前的初步研究表明，竹炭对污水中的色度和浊度以及化学耗氧量（ COD）去除效果明显；对污水中总氮的去除率接近100%；对污水中有机磷农药的去除有一定效果，对水体中乐果的去除效果达70%、对甲基硫磷达60%。
竹炭的调湿性能
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。
竹炭的保健功能
因竹炭具有消臭、吸湿、抗菌、解毒调温、防辐射、防静电等保健功能，是家庭、医院、旅馆良好的居家、安寝用品。调节空气湿度、温度调湿，调温效果：竹炭利用无氧高温炭化制取，不含水份，竹炭的束管纤维组织发达，多孔质是木备长炭的六倍。竹炭含许多微细小孔，就像是个无限大的储藏间；而且前后相通，良好物理性的吸附。所以竹炭有极佳的调湿和调温效果。当外界湿度大于竹炭湿度时它就吸入；反之则放出。
净化空气：竹炭丰富的束管纤维组织能完全自然的除臭、除湿、过滤不良空气，吸附有害电波、尘土。
净化水质：竹炭发达的束管纤维组织比备长炭多6倍的多孔质，可完全吸附自来水中的余氯，分解三卤甲烷的毒素，净化水质。竹炭中含多种矿物质，PH值介于8.2—8.5之一间如镁，铁，钾，锰，磷┈易溶于水，使水质呈弱碱性，甘甜、好喝。
煮饭：用途竹炭具有优质的净水功能，竹炭又能发出远红外线使每粒米均匀受热，煮出的饭香好吃。
保鲜：蔬菜和水果会释放出名为乙烯的气体，乙烯会增加植物的成熟和老化。所以，即使将蔬菜放入冰箱也无法保证不会腐烂。稍不留神，就会发现蔬菜瓜果已经烂成一团，或是蔬菜已经缩水了。
竹酢液竹炭的竹酢液，PH3—4，含200种以上的有机成份，主要成份是醋酸，可杀菌，有轻微炭烧味。加少量竹酢液可保护肌肤和发丝免受自来水中的“氯”的伤害，还能软化肌肤的角质层，去除青春豆，使肌肤美白、细腻。
摘自 2004年11月11日《中国绿色时报》