竹繊維

竹繊維は、竹繊維から作られた布、糸、衣類のことです。竹は歴史的には、バスルやコルセットのリブなどの構造要素にのみ使用されていましたが、近年ではさまざまな技術が開発され、竹繊維を幅広い繊維およびファッション用途に使用できるようになりました。

例としては、大人用および子供用のシャツ、パンツ、靴下などの衣類や、シーツや枕カバーなどの寝具^{[1]が挙げられます。竹糸は、}麻やスパンデックスなどの他の繊維と混紡することもできます。竹は再生可能で、急速に補充できるプラスチックの代替品です。

竹製と表示されている現代の衣類は、通常、竹のセルロースを溶かして押し出して繊維にしたビスコースレーヨンです。この工程により、竹繊維の自然な特性が失われ、他のセルロース源から作られたレーヨンと同じものになります。

竹繊維はすべて天然の竹から抽出または加工されたセルロース繊維ですが、多岐にわたります。

竹製と表示されている繊維は、通常、機械による粉砕や脱水によって作られていません。一般的には、竹から抽出したセルロースから作られた合成レーヨンです。竹は丸ごと、または細片状で使用され、これらの細片は硬い繊維であると考えられます。

竹は細く切ってかご細工に使うこともできる。^[2]

中国と日本では、細い竹ひごを編んで帽子や靴を作っていました。竹帽子の特定のデザインは田舎暮らしと関連付けられており、主に農民や漁師が日よけとしてかぶっていました。^[3]

西洋では、竹は鯨骨や鋼線などの他の材料とともに、コルセットやバスル、その他の流行の女性用ドレスの構造要素として使われることがありました。^[4]

レーヨンは、セルロースを化学的に再形成して作られた半合成繊維です。竹から抽出されたセルロースは、ビスコース レーヨンへの加工に適しています（レーヨンは他の原料のセルロースからも作られています）。

竹の葉と、硬い竹の幹から柔らかい髄を浸漬法で抽出し、その後機械的に粉砕してセルロースを抽出します。^[5]次に、ビスコースレーヨンの工程で繊維を苛性ソーダで処理し、二硫化炭素を加えてセルロースキサントゲン酸ナトリウムを形成します。時間、温度、さまざまな無機および有機添加剤（空気との接触量を含む）によって最終的な重合度が決まると、キサントゲン酸を酸性化してセルロースを再生し、ジチオ炭酸を放出します。ジチオ炭酸は後に二硫化炭素と水に分解されます。^[6]

竹から製造されたビスコースは、木材パルプから抽出されたセルロースから作られたビスコースよりも環境上の利点があるとして宣伝されている。竹は林業に適さない限界地でも栽培できるため、竹の需要は竹を植えるために森林を伐採することにつながることもあった。しかし、1990年代の中国の林業政策改革以降は、このようなことはあまり一般的ではなくなったが、 ^[7]その後、政府は再び森林伐採を進めた。^[8] ビスコースの加工では、木材パルプビスコースと同じ化学廃棄物、特に二硫化炭素が発生する。しかし、竹セルロースは、使用した溶剤をすべて回収する閉ループビスコースプロセスに適している。^[7]

竹ビスコースの製造に使われる二硫化炭素（CS2 _）を吸い込むと、労働者は深刻な被害を受ける。その影響には精神病、心臓発作、肝臓障害、失明などがある。レーヨン工場は職業上の被ばく限度や遵守に関する情報をほとんど提供していない。先進国でさえ、安全法は危害を防ぐには緩すぎる。^{[9] [10] [11]}

レーヨン製造には健康への脅威があります。竹レーヨン製造は、他のレーヨン製造と同様に、レーヨン作業員を揮発性二硫化炭素にさらします。これを吸入すると深刻な健康問題を引き起こします。竹ビスコース製造工程から排出される汚染物質の約75％は、大気中に排出されます。^{[12] [13] [14]}

_{労働者をCS2}から保護することは可能ですが、職業上の暴露に関する法的制限は、医学研究者が推奨するよりもはるかに高いままです。レーヨン工場では、労働者が暴露する_CS2の量や、安全制限やその遵守に関する情報が大きく異なります。^{[9] [7]}

米国では、連邦取引委員会（FTC）は、糸が竹繊維（しばしば「機械加工竹」と呼ばれる）で直接作られていない限り、「レーヨン」または「竹から作られたレーヨン」と呼ばなければならないと決定した。^{[13] [15]}米国環境保護庁（ EPA ）は、製造工程でセルロースがさらに精製され、繊維の物理的形状が変化し、繊維内の分子配向と重合度が修正されると指摘した。最終製品は依然としてセルロースであり、^[16]他の植物源のセルロースから作られたレーヨンと機能的に同一である。

竹は早く栽培することができ、^[17]発展途上国の貧困地域では換金作物として利用することができます。竹は天然繊維（ポリエステルなどの一般的な合成繊維とは対照的）であり、栽培すると温室効果ガスが減少することになります。^[18]竹の栽培専用の土地を耕作すると、環境問題が生じる可能性があります。^[19]

竹繊維は抗菌性があるとよく宣伝されているが、完成した竹繊維は竹本来の抗菌性の一部しか保持していない。いくつかの研究では、レーヨン竹繊維がある程度抗菌性を持つことが示されている。中国（2010年）とインド（2012年）の研究では、黄色ブドウ球菌や大腸菌などの厳しいレベルの細菌に対しても竹レーヨン繊維の抗菌性が調査された。インドの研究では「竹レーヨンはグラム陽性菌とグラム陰性菌の両方に対して優れた持続的な抗菌活性を示した」と判明したが、中国の研究では「綿繊維と同様に竹パルプ繊維には抗菌性がない」と結論付けられた。^{[20] [21]}

米国の連邦取引委員会は、繊維にレーヨンが使われているにもかかわらず、抗菌効果を偽って主張しているとして企業を告発した。 ^[22]批評家は、綿業界の強力なロビー団体がFTCの決定に影響を与え、その逆を証明する国際的な研究を却下したと指摘している。^[要出典]

竹繊維の中には、亜麻をリネン繊維に脱脂するのと同様の機械的細菌処理によって作られるものもあります。 ^[23]この方法では、竹の木質部分を機械的に粉砕し、その後、酵素脱脂および洗浄処理を行って壁を破壊し、繊維を抽出します。天然酵素は、竹にすでに生息している微生物から得られます。^[24]この靭皮繊維は、糸に紡がれます。^[25]細番手の糸は、絹のような手触りです。亜麻や麻からリネン生地を作るのにも同じ製造工程が使われます。この工程で作られた竹生地は、竹リネンと呼ばれることもあります。リトラックス竹の自然な加工により、繊維は強度を保ち、高品質の製品を作ることができます。この工程で、非常に耐久性のある素材が生まれます。^[要出典]

竹から繊維を抽出する別の方法、そしておそらく世界で唯一の純粋に機械的な抽出方法は、インドのケララ州コッティユル寺院の毎年恒例の祭りの前日に行われる。地元では「オダプー」として知られるこの手作りの竹工芸品は、長さ 30 cm (1 フィート) にもなる白い繊維の房の形をしている。この工芸品は、新しく生えてきたOchlandra travancoricaの茎から作られ、数日間石で叩いて水に浸すという工程を交互に繰り返した後、梳いて髄を取り除き、クリーム色の白い繊維と竹の切り株を残す。繊維は粗すぎて工程が非常に面倒なので、細い糸や糸、織物を作るのにはあまり役に立たない。^[要出典]

機械で生産された竹繊維と竹レーヨンは、著しく異なる特性を持っています。走査型電子顕微鏡で見ると、見た目が異なります（機械で生産された繊維には節があります）。^{[26]竹レーヨンは、他のレーヨンの}特性の範囲から予想されるように、物理的特性が異なります。^[27]

竹を複合材料や建築用バイオポリマーの添加剤として使用するには、さまざまな方法があります。この場合、衣料用の竹繊維とは対照的に、竹繊維は機械的な針刺しと削り取りによって、または竹に蒸気を注入して圧力をかけ、その後大気にさらして蒸気の放出による竹内の小さな爆発によって繊維を収集する蒸気爆発プロセスによって抽出されます。竹繊維は、材料が非常に細かく粉末状のパルプ化されることがあります。^[要出典]

竹は繊維の原料として綿に比べて多くの利点がある。高さ35メートル（115フィート）に達する竹は、イネ科の中で最大の種である。^[28]竹は世界で最も成長の早い木本植物である。日本の1種は、1日に1メートル（3フィート3インチ）以上成長することが記録されている。^[29]寒い山から暑い熱帯地域まで、さまざまな気候の地域に1,600種以上が生息している。地球の約4,000万ヘクタール（1億エーカー）が竹で覆われており、そのほとんどはアジアである。^[31]竹の成長速度が速く、比較的多様な気候で育つという事実は、竹を他の多くの代替品よりも持続可能で用途の広い資源にする可能性を示している可能性がある。しかし、この主張を裏付ける明確な証拠はまだ非常に少ない。^[要出典]

衣類に使われる竹の種は、孟宗竹、または単に孟宗竹と呼ばれます。孟宗竹は中国で最も重要な竹で、中国の森林面積の約2％にあたる約300万ヘクタール（740万エーカー）を覆っています。竹材の主力種であり、生態学的に重要な役割を果たしていると言われています。^[32]

地面から新しい芽が出てくると、その新しい茎はわずか 8 ～ 10 週間で最大の高さに達します。各茎は 3 ～ 5 年で成熟します。これは草なので、芝生のように刈り取られても再生し、植え直す必要はありません。この定期的な収穫は植物を刺激し、より速い速度で再成長させ、より若く、したがってより健康で、より速く成長する芽を生み出します。これは多くの栽培植物、特によく知られている例として木や低木に匹敵します。これは剪定に匹敵します。研究によると、茎を伐採すると翌年は活発に再成長し、バイオマスの量が増えることがわかっています。^{[33] [より良い情報源が必要]}

竹は食料、繊維、住居として利用でき、成長の容易さと驚異的な成長速度のため、安価で持続可能かつ効率的な作物です。竹は非常に密生し、群生する性質により、比較的狭い地域で大量に栽培することができ、土地利用の圧力が緩和されます。竹の平均収穫量は1ヘクタールあたり最大60トン（1エーカーあたり27ショートトン）^[34]で、ほとんどの樹木の平均収穫量である1ヘクタールあたり20トン（1エーカーあたり9ショートトン）、綿花の平均収穫量である1ヘクタールあたり2トン（1エーカーあたり1ショートトン）^[35]を大幅に上回っており、竹の1ヘクタールあたりの収穫量の高さは非常に重要です。^[要出典]

すべての植物は二酸化炭素CO2_を固定しますが、森林破壊により、上昇する_CO2レベルを固定する木が減ってしまいます。竹は成長が早いため、同様の木よりも多くの CO2 を固定し、最大 35 パーセント多くの酸素を生成します。_[ 36 ]^竹林は 1 ヘクタールあたり年間 62 トン (1 エーカーあたり 28 ショートトン) の二酸化炭素を隔離しますが、若い森林では 1 ヘクタールあたり年間 15 トン (1 エーカーあたり 7 ショートトン) です。^[37]そうは言っても、CO2_が固定されるのは、結果として生じる生成物が寿命の終わりに燃やされないか、自然に再び分解される場合のみです。同じ面積の土地が伐採に使用されない場合、一般的な森林は長期的にはより多くのバイオマスを維持し、より多様なビオトープを提供することができますが、木の成長速度が遅いため、この効果は大幅に遅れます。利点としては、同じ量のバイオマスを収穫する場合、同じ予想収量を得るために他のセルロース生産作物を植える場合と比べて、必要な森林伐採が少なくなり、結果としてCO2排出量が少なくなることです。

竹の植林は森林破壊を遅らせ、建設業界向けの木材や繊維業界向けのセルロース繊維の代替供給源を提供する。^[38]竹の植林により、地域社会は天然林の破壊を避け、林を破壊することなく毎年選択的に伐採できる商業用竹林を建設することができる。樹木の植林は伐採時に切り倒されなければならないが、竹は成長し続ける。^[39]

一方、竹林を作るために森林が伐採された。^[要出典]

竹は相当量の水を使用しますが、その水利用効率（成長に対する割合）は多くの樹木よりも高い可能性があるという証拠があります。^[40]

耕作作物を毎年植え替えると、土壌浸食が進む。竹の根系は広く、収穫時に根こそぎにされないため、竹の栽培は土壌浸食が少ない。竹の根系は、川岸、森林伐採地域、土砂崩れが起きやすい場所で土壌を束ねることができる。森林樹木と同様に、雨水の流出も大幅に減少する。^[41]

他のセルロースベースの衣料品素材と同様に、竹繊維は土壌中の微生物と日光によって生分解されます。竹で作られた衣類は、耐用年数を終えた後は、有機的で環境に優しい方法で堆肥化して処分することができます。^[42]

竹を育てる際に農薬や肥料は必要ありませんが、食用になる新芽の成長を促すために除草剤や肥料を散布する場所もあります。竹には竹くんと呼ばれる抗菌物質も含まれており、害虫や菌類の侵入に対する自然な抵抗力を竹に与えますが、一部の竹林では病原菌の問題が存在します。^[43]