摘要

為深入推進塑料污染全鏈條治理，加快推動“以竹代塑”發(fā)展，國家發(fā)改委、工信部、財政部、國家林草局日前印發(fā)《加快“以竹代塑”發(fā)展三年行動計劃》（簡稱《行動計劃》）?！缎袆佑媱潯诽岢?，到2025年，“以竹代塑”產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品種類、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、綜合效益進一步提升，重點產(chǎn)品市場占有率顯著提高。與2022年相比，“以竹代塑”主要產(chǎn)品綜合附加值提高20%以上，竹材綜合利用率提高20個百分點。

01 竹纏繞概述—管道行業(yè)


竹纏繞復(fù)合材料，以水溶性氨基類樹脂為膠黏劑，采用纏繞工藝加工成型的新型生物基材料，是由國際竹藤中心研發(fā)團隊與浙江鑫宙竹基復(fù)合材料科技有限公司合作、通過10多年共同努力研制而成的，屬于新型生物基材料。竹纏繞技術(shù)，打破了數(shù)千年來人類對于竹子的應(yīng)用形成的固有認識，開啟了傳統(tǒng)竹產(chǎn)業(yè)變革的新征程。竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于市政、水利、建筑、交通、石油化工、海洋、航天、國防建設(shè)等多個領(lǐng)域，對于國民經(jīng)濟發(fā)展具有重要作用。

當前，管道行業(yè)中竹纏繞技術(shù)和復(fù)合材料的主要用途有：（1）竹纏繞復(fù)合管。竹纏繞復(fù)合管就是將竹纖維的軸向拉伸強度應(yīng)用至最 大化，同時在管道結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生無應(yīng)力缺陷分布，進而確保管材具備更強的承壓能力。（2）竹纏繞管廊。竹纏繞管廊是以竹材作為基本材料、以熱固性樹脂作為膠黏劑，采用纏繞技術(shù)加工而成，具備性能強、成本低、壽命長、綠色低碳、便于安裝等特點，可以代替當前常用的預(yù)制或現(xiàn)澆式鋼筋混凝土制成的管廊，可將其用作城市基建的材料。

02 我國竹產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀


當前，我國共有500多種竹子品種，主要分布在廣西、廣東、江西、福建、安徽、浙江等16個省份。根據(jù)“國土三調(diào)”數(shù)據(jù)可知，目前全國竹林種植面積已超過700萬公頃。


多年以來，我國竹產(chǎn)業(yè)發(fā)展成績顯著，在促進農(nóng)民增收、推進地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展、保障國家生態(tài)安全等方面做出了巨大的貢獻。產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大。近15年內(nèi)，竹產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的年均增幅在10%以上。2020年，我國竹材總產(chǎn)量超過32億根。竹產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值超過3000億元。在浙江安吉、福建建甌和四川瀘州等地，竹產(chǎn)業(yè)已成為當?shù)氐闹е彤a(chǎn)業(yè)。


目前，我國竹材加工利用技術(shù)已處于全球領(lǐng) 先水平，涌現(xiàn)出大量的新產(chǎn)品和新技術(shù)，主要包括竹木復(fù)合、竹重組材、竹集成材、竹纏繞等。第五，全球影響力不斷加強。以我國為“東道主”的國際竹藤組織日益壯大，成員國已達48個，使得竹藤由“窮人的木材”轉(zhuǎn)變?yōu)槿蛘J可的“綠色黃金”。


03 竹纏繞在可持續(xù)發(fā)展中的重大作用


為實現(xiàn)我國竹產(chǎn)業(yè)的高 端化發(fā)展，國家林業(yè)和草原局竹纏繞復(fù)合材料工程技術(shù)研究中心通過多年的努力研究，在竹纏繞領(lǐng)域取得了明顯成效。當前，已成功授權(quán)290件專利，其中發(fā)明專利76項，國外發(fā)明專利 18 件；并且，已形成1項團體標準、2項行業(yè)標準、1項國家標準。竹纏繞復(fù)合材料，具有較強的抗腐蝕性、耐候性、安全性、抗變形能力、承壓能力、使用壽命長等特點，且壽命周期較長，是水泥、鋼鐵、磚瓦、塑料以及玻璃鋼等高能耗材料理想的代替品。竹纏繞復(fù)合材料的推廣使用，可代替高耗能和高污染的材料，可取得十分明顯的減碳效果。以年產(chǎn)1000萬噸竹纏繞復(fù)合管代替螺旋焊管為例，可減少二氧化碳排放5223萬噸；以年裝配1億平方米的竹纏繞材料房屋為例，可減少二氧化碳排放1780萬噸。

竹纏繞復(fù)合材料的生產(chǎn)過程具有較強的減碳能力。例如：通過與五種傳統(tǒng)管道生產(chǎn)過程的對比可知，在生產(chǎn)竹纏繞復(fù)合管時并未產(chǎn)生過程性碳排放，且全過程的能耗水平也顯著低于傳統(tǒng)管道。目前，化石能源的消費比重仍在85%以上，用竹纏繞復(fù)合管代替?zhèn)鹘y(tǒng)管道可取得明顯的減碳節(jié)能效益。以直徑為1000mm、壓力等級為0.6MPa的管道為例，竹纏繞復(fù)合管的單位長度管道生產(chǎn)能耗只有54.9 kgce/m，與塑料管、焊接鋼管、球墨鑄鐵管、鋼筋混凝土排水管、預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管相比，分別節(jié)能64.2%、77.6%、77.3%、32.2%、38.3%；竹纏繞復(fù)合管單位長度管道生產(chǎn)碳排放只有125.7 kgCO2/m，較以上五種管道分別減碳225.4kgCO2/m、485.8 kgCO2/m、487.3 kgCO2/m、149.4 kgCO2/m、159.0 kgCO2/m（如表1所示）。

04 竹纏繞在管道中的經(jīng)濟效應(yīng)


全世界每年大約有4億噸可砍伐利用的竹資源，如果將所有竹資源用于發(fā)展竹纏繞產(chǎn)業(yè)，可帶動8000萬農(nóng)戶就業(yè)，可實現(xiàn)戶均增收600美元。從竹資源培育方面來看，制造1000萬噸竹纏繞復(fù)合管道需耗費2500萬噸毛竹，市場價值約200億元，可帶動500萬農(nóng)戶增收。從竹材加工方面來看，生產(chǎn)6000萬噸竹原材料，可帶動900萬勞動力就業(yè)。在竹纏繞復(fù)合材料生產(chǎn)方面，加工1.5億噸竹纏繞產(chǎn)品，可以創(chuàng)造145萬個就業(yè)崗位，人均收入可超過9000美元。


其次，促進竹產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟良好發(fā)展。竹纏繞復(fù)合管標準化生產(chǎn)模塊的年產(chǎn)能是2萬噸、年銷售額為2.5億元；如果5年時間內(nèi)能夠在全國布設(shè)500個模塊，則竹纏繞產(chǎn)品的年產(chǎn)能將會達到1000萬噸、全產(chǎn)業(yè)鏈的年產(chǎn)值將超過3500億元。竹纏繞復(fù)合管，在國際基礎(chǔ)設(shè)施市場中前景廣闊，未來將會在軌道交通、引水管道、城市管廊、電力管道等領(lǐng)域逐漸普及。隨著竹纏繞技術(shù)的不斷完善及廣泛應(yīng)用，可以有力促進竹產(chǎn)區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。竹纏繞產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展，可以大大提升竹資源的利用效率，顯著提高竹林的附加值。大力發(fā)展竹纏繞產(chǎn)業(yè)，可以為農(nóng)民創(chuàng)造更多的就業(yè)崗位，促進農(nóng)民增收，進而促進農(nóng)村經(jīng)濟良好發(fā)展。


05 竹纏繞管道應(yīng)用案例


早在2021年11月23日，浙江省首 個大口徑竹纏繞復(fù)合管工程示范項目已在浙江湖州順利完成鋪設(shè)。

竹纏繞管道鋪設(shè)地點

住纏繞管道吊裝

本項目應(yīng)用在湖杭高速吳興至德清段工程TJ-02標段，竹纏繞復(fù)合管直徑1.4米，覆土深度分別為1米、2米、3米、4米。試驗安裝過程包括測量放樣、基坑開挖、基底處理、管基施工、管節(jié)安裝、接頭處理、壓力盒和傳感器布設(shè)、涵背回填、試驗檢測等步驟。

管道回填

竹纏繞復(fù)合材料作為國家的新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，先后被列入國家重點研發(fā)和推廣項目。該項技術(shù)是擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的世界發(fā)明，具有原料的可再生性、質(zhì)輕高強、耐腐蝕性能好、使用壽命長、成本低、加工過程低碳節(jié)能、使用過程環(huán)保以及生物降解等優(yōu)異性能。竹纏繞復(fù)合材料除了加工制造竹纏繞壓力管道外，還可以加工成城市綜合管廊、工業(yè)化房屋、高鐵車廂、導(dǎo)彈發(fā)射筒、大跨度結(jié)構(gòu)建筑等產(chǎn)品。


浙江省竹纏繞管道示范工程項目的順利實施，將為竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)在浙江省規(guī)?；a(chǎn)和應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)，同時為實施我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、社會經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展起到引 領(lǐng)效應(yīng)。

06 總結(jié)


竹纏繞技術(shù)有效填補了竹產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的空白，該技術(shù)是擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，且在全球處于領(lǐng) 先水平。竹纏繞技術(shù)和竹纏繞復(fù)合材料，在踐行“兩山”理念、實現(xiàn)“雙碳”目標上具有十分重要的意義。從人類社會可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域來看，竹纏繞產(chǎn)業(yè)在固碳減碳以及推動鄉(xiāng)村振興方面發(fā)揮著極其重要的作用。在新發(fā)展理念下，應(yīng)采取進一步加強竹纏繞產(chǎn)業(yè)頂層戰(zhàn)略設(shè)計、進一步完善竹纏繞產(chǎn)業(yè)標準化工作、進一步豐富創(chuàng)新竹纏繞產(chǎn)業(yè)、進一步加大對竹纏繞產(chǎn)業(yè)的科技支撐力度等措施，以促進竹纏繞產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，助力實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標。



來源：地下管線之家

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