竹子熱潮:這種材料適合你嗎?

它不再僅僅用於提基火炬,但這種木材替代品真的能讓地板、服裝和其他產品更環保嗎?

丹尼爾·史密斯記得他第一次嘗試銷售竹地板的情景。這位舊金山企業家認為他的類木產品既美觀又耐用,但當他在 1994 年帶著樣品參加達拉斯貿易展時,反響卻不如他預期的那樣。沒有人相信這種植物的圓形莖稈——當時在美國最常見的是後院火炬的材料——可以變成光滑、持久的地板。

史密斯說:“一位建築師對我說,‘我很欣賞你站在設計和開發的最前沿,但我不想被那個前沿割傷。’”

史密斯已經習慣了對竹子的質疑。20世紀80年代早期,他曾在臺灣花了幾年時間學習普通話,並學習用竹條製作層壓板的藝術。當他回到灣區後,他用一輛橙色的 Volkswagen Squareback 裝滿了他的竹藝品——相框和禮品盒——並開始拜訪當地的畫廊,堅持了一整年才完成他的第一筆銷售。史密斯後來向全國各地的美術館和博物館出售了精緻的竹盒和公文包。


支援科學新聞

如果您喜歡這篇文章,請考慮支援我們屢獲殊榮的新聞報道,方式是 訂閱。透過購買訂閱,您將有助於確保未來能夠持續釋出關於塑造我們今天世界的發現和想法的具有影響力的報道。


因此,當史密斯決定將業務擴充套件到竹地板和膠合板時,他很有耐心。他做了一些小額銷售,最終在舊金山的一家畫廊安裝了示範地板。史密斯和當時的商業夥伴詹姆斯·方投資了一集裝箱的地板,並將中國中東部一家茶葉加工廠改造成一家制造廠。史密斯 & 方公司的銷售額在過去十年中平均每年增長 26%,該公司現在提供的產品範圍從廚房櫥櫃的膠合板到籃球場的地板。

由於竹子生長迅速,並且據稱幾乎不需要肥料、水和殺蟲劑,因此許多公司現在將竹子作為一種環保材料進行銷售。除了地板和膠合板外,它還被製成織物——用於襯衫、襪子、毛巾,甚至尿布。愛好者可以找到腳踏車、滑板和筆記型電腦外殼。而且市場不再是精品店:地板在 Home Depot 有售,竹混紡浴袍在 L.L.Bean 可以找到——而且價格與更常見的材料具有競爭力。在經濟不景氣的情況下,許多竹製品仍然很受歡迎。

但是竹子生長在地球的另一半,因此它到達北美消費者的旅程具有相當大的碳足跡。而且產品製造並不像一些擁護者聲稱的那樣“天然”。竹子的綠色資質在審查下表現如何?

超級草
作為禾本科植物的一部分,大約有 1,400 種竹子生長在各種氣候和棲息地中。但大多數產品是由毛竹製成的,毛竹在中國和亞洲其他地區種植。作為地球上生長最快的植物,竹子一天之內可以長高三英尺,毛竹莖稈可以長到 75 英尺高,七英寸寬——使中國竹林感覺更像森林而不是田野。

與樹木原木不同,空心管狀莖稈不能簡單地鋸開並加工成木板。最常見的策略是將莖稈切成窄條,刨平,然後煮沸以去除吸引害蟲的澱粉。製造商然後在窯中乾燥條帶,將它們以扁平捆綁在一起粘合,對這些捆綁施加熱量和壓力,最後將捆綁加工並精加工成傳統形狀的地板木板或膠合板。(竹屑也可以浸泡在粘合劑中並壓制成塊或板。)一些地板和膠合板保留其原始的淺色,一些被蒸成較深的陰影,一些被染色。

竹製產品的耐用性和價格差異很大。西雅圖公司 Bamboo Hardwoods 的創始人道格拉斯·劉易斯說:“人們認為竹地板是一個有意義的描述符。” 但他說,僅憑一次經驗來判斷竹地板,“就像說,‘我的車壞了,所以我要批評交通運輸。’”

竹地板和膠合板的硬度取決於植物收穫時的成熟度——大多數專家認為理想年齡是五到六年——以及製造過程的細微差別。有些地板比典型的硬木地板軟,但另一些地板要硬得多;史密斯 & 方公司最堅固的竹地板幾乎比橡木硬三倍。

因此,意見不一也就不足為奇了。紐約州錫拉丘茲市東北天然住宅公司總裁兼綠色建築顧問凱文·斯塔克說:“我很難推薦它。” 當斯塔克公司在一家醫療機構安裝竹地板時,注意選擇了一種宣傳具有適當硬度的型別,“一切都很順利,直到入住者搬進來,”他說。“地板在前三天就被毀壞了。”

儘管品種繁多,但竹地板和膠合板(後者用於傢俱和櫥櫃)已因其美觀和環保美德而享有盛譽。該材料現在約佔批發“木”地板市場的 5%。它出現在郊區住宅、聯邦大樓、豪華會議中心、餐廳,甚至學校中,並獲得高分。位於阿肯色州小石城的威廉·J·克林頓總統中心因其眾多的“綠色”特色而聞名,擁有竹製天花板和約 7,000 平方英尺的竹地板。運營和設施主管黛比·肖克說:“我們已經接待了超過一百萬人——嬰兒車、高跟鞋、輪椅,你能想到的都有——而且它表現得非常好。” “我認為它在經歷過的考驗中做得非常好。”

增長行業
竹製品製造商喜歡吹噓其產品的精美和耐用性,但他們尤其以其環保資質而自豪。“透過支援使用這種美麗而多功能的材料作為完整的木材替代品,我們都在幫助世界變得更加綠色!” Bamboo Hardwoods 網站宣稱。

根據其支持者的說法,竹子的快速生長意味著它比生長較慢的樹木吸收更多的碳,因此使地板和膠合板有資格獲得能源與環境設計領導力 (LEED) 綠色建築評級系統下的“快速可再生”材料認證 [參見 Daniel Brook 的“誤導?”;大眾科學地球 3.0,第 18 卷,第 4 期;2008 年]。竹子的種植幾乎不需要肥料、殺蟲劑、重型收割機械或灌溉,竹子的根系可以保護陡峭的堤岸免受侵蝕。

與往常一樣,現實情況更為複雜。“任何時候我們都可以用陽光、水、空氣等物質生產建築材料,我們就遙遙領先了,”佛蒙特州布拉特爾伯勒 BuildingGreen 總裁兼執行主編亞歷克斯·威爾遜強調說,他的出版物被廣泛認為是綠色建築世界的消費者報告。但,他補充說,“我們真的不太瞭解用於種植它的做法。這並不是說它們一定不好——它們在低化學投入等方面可能相當不錯——但我們一直無法瞭解太多關於它們的資訊。”

在過去的二十年中,亞洲的竹子種植蓬勃發展,自 2000 年以來,中國毛竹的產量增加了一倍多。中國竹子通常生長在家庭擁有的小塊土地上,其中一些土地已經耕種了幾個世紀。“竹子是大多數中國農村地區農民擁有的最佳機會之一,”馬德里自治大學教授曼努埃爾·魯伊斯-佩雷斯說,他與中國科學家一起研究竹子已有 15 年。

然而,機遇也有陰暗面:過去,需求的增加誘使種植者清理天然森林並用竹子取而代之——魯伊斯-佩雷斯稱這種做法從環境角度來看“完全是瘋了”,因為它侵蝕了生物多樣性並減少了碳捕獲效益。但魯伊斯-佩雷斯說,自從中國政府在 20 世紀 90 年代後期改革林業政策以來,為種植竹子而清理森林的情況已經不那麼普遍了,他使用衛星影像研究了竹子種植模式。“我不是說它不會發生,但我們最近沒有看到它。相反,我們看到竹子生長在陡坡和廢棄的農田上”——他解釋說,在那裡種植可能對環境有淨效益。

農場的管理水平從非常好到非常差不等,因此很難做出影響深遠的綠色宣告。魯伊斯-佩雷斯說,用水量和殺蟲劑用量似乎很低,但需求可能會鼓勵農民加大合成肥料的使用量。儘管關於竹林中肥料使用量的統計資料很少,但近年來,肥料在整個中國農業中的使用量呈爆炸式增長,導致了一系列環境問題,包括空氣、土壤和地下水汙染。一個竹子生產縣現在為願意減少肥料使用量和保護生物多樣性的種植者提供財政激勵,但這些努力仍處於早期階段。

中國製造
即使是竹子的擁護者也承認,該過程的後續步驟——將植物轉化為地板、織物或其他產品所需的步驟——也存在環境陷阱。將條帶粘合成木板的膠水可能含有甲醛,對工人和可能對消費者構成健康風險。染料可能含有重金屬。

許多消費者也沒有意識到,在美國銷售的幾乎所有光滑柔軟的“竹”毛巾、T 恤、襪子和其他紡織品都是透過類似於製造人造絲的化學工藝生產的。(事實上,美國聯邦貿易委員會要求大多數竹基紡織品標記為人造絲。)織物生產的具體細節是許多爭論的主題,但總的來說,製造人造絲包括在鹼液中“烹飪”植物材料並用二硫化碳處理它們——長期接觸二硫化碳會導致神經系統損傷。多步驟過程產生粘稠溶液,該溶液透過噴嘴擠出到酸性浴中,在那裡硬化成纖維。

總部位於南卡羅來納州安德魯斯的 Bamboosa 公司的創始人兼合夥人莫里斯·聖辛說,加工“當然是竹纖維織物的主要非綠色因素”,該公司購買在中國製造的竹纖維和紗線用於其在美國製造的服裝。像許多其他美國竹製服裝公司一樣,Bamboosa 是河北吉藁化纖有限責任公司的客戶,該公司將其產品宣傳為“天然環保纖維”。但公司在加工過程中究竟消耗了多少水和能源,以及化學品的使用和丟棄地點和方式,都難以核實。舊金山進口商 Pickering International 副總裁道恩·皮克林說,此類資訊“受到嚴密保護”,該公司也是河北吉藁的客戶。(河北吉藁的代表沒有回覆置評請求。)

河北吉藁的環境管理體系已透過國際標準化組織認證,這僅意味著已建立識別環境影響的體系,並且公司致力於改進——而不是表明它已達到任何特定水平的績效。

清潔人造絲生產是可能的:奧地利公司 Lenzing 使用“閉環”工藝,從木漿中製造一種人造絲織物,該工藝基本上回收了所有必需的化學品。皮克林於 2008 年參觀了河北吉藁,她說該工廠確實擁有完善的廢水處理系統,但閉環工藝將需要一個全新的工廠——這是一項巨大的投資,她說中國公司目前尚不願或無法進行。

位於德克薩斯州奧唐奈爾的致力於綠色紡織品的非營利組織 Organic Exchange 的麗貝卡·卡拉漢·克萊因說,儘管製造織物的工藝當然並不完美,但竹、大豆和木基人造絲是石油衍生織物(如聚酯)的有希望的替代品。“我們有很大一部分紡織品是不可再生的。那麼像竹子這樣的材料是否開始將我們引向正確的方向?是的。”

綠色標準
對於一位忙碌的、傾向於綠色的消費者來說,要穿透這片未知的和權衡取捨的迷霧並不容易。廣告宣傳為“絲般柔軟”的竹聚酯混紡尿布在環境方面是否優於用普通有機棉製成的尿布?竹製滑板可能具有生態時尚感,但它是否比楓木或玻璃纖維製成的滑板更可持續?許多專家表示,製造商仍需進行一些令人信服的工作。BuildingGreen 的編輯主任兼 LEED 評級系統材料和資源技術諮詢小組的成員納達夫·馬林說:“我認為,為了讓我們確信竹子是一種可持續材料,該行業需要站出來支援其論點,即它是一種管理良好的綠色產品。”

儘管距離遙遠,困難重重,但一些銷售竹製產品的公司與其竹農建立了長期合作關係,並吹噓他們在實地觀察到的負責任的做法。各公司開始透過農場和森林認證來支援這些宣告。去年,位於內布拉斯加州林肯市的有機作物改良協會認證,包括河北吉藁使用的某些中國竹子符合美國農業部的有機標準。去年,史密斯 & 方公司還獲得了森林管理委員會的批准印章——該組織的認證機構稽核世界各地的可持續林業實踐——用於為其工廠供貨的 10,000 英畝竹林中的 3,000 英畝。

認證並非易事且價格低廉。史密斯與委員會談判多年,該組織才同意考慮竹子。他還為調查和其他認證流程要求支付了 35,000 美元的費用,並且他繼續支付年度檢查和改進的費用。由於中國竹子通常在小塊土地上種植,因此認證意味著製造商或進口商必須僱用額外的員工來協調數百名農民的活動。

當然,農場認證只是實現環境可信度之路上的一個站點,消費者通常必須在不完美的替代品中做出選擇。BuildingGreen 的亞歷克斯·威爾遜警告說,在硬木樹木豐富的地區,例如美國東北部,來自管理良好的當地林場的木材,無論是否經過認證,都可能比經過認證的竹地板更環保,部分原因是來自中國的運輸和卡車運輸產品的碳成本。威爾遜建議,竹子獲得的 LEED“快速可再生”積分應替換為更廣泛的積分,其中包括樹木和其他“生物基”材料,因為木材——在某些情況下不需要肥料或除草劑——在環境方面可能優於肥料或殺蟲劑密集型農作物。

與此同時,關於竹製品製造對環境和人類健康的影響的問題仍然存在。史密斯 & 方公司等在其中國製造廠擁有股份的公司可以對加工過程進行更多控制;史密斯 & 方公司和包括華盛頓州班布里奇島的 Teragren 在內的其他製造商和進口商現在提供用無甲醛膠水製成的竹地板和膠合板。河北吉藁和其他竹纖維公司已獲得國際 Oeko-Tex 認證,該認證證明最終產品不含有害化學物質——儘管它沒有完全解決工廠化學品的使用和處置方式,也沒有解決製造過程中需要多少水和能源的問題。

史密斯的公司正在試驗用無毒的大豆基膠水替代其無甲醛膠水,他說他歡迎繼續施加壓力以進行改進。“人們會說,‘好吧,聰明人,你解決了那個問題,但這個問題呢?’人們變得越來越有文化,也越來越關注環境,他們提出了更多尖銳的問題。但是,這些不斷增長的需求向我們展示了前進的道路。”

注:本文最初印刷時的標題為“竹子熱潮”。

Michelle Nijhuis 是《摯愛的野獸:為滅絕時代的生活而戰》(W. W. Norton,2021 年)的作者,這是一部關於現代保護運動的歷史。她住在華盛頓州。

更多作者:Michelle Nijhuis
SA Special Editions Vol 19 Issue 2s本文最初以“竹子熱潮”為標題發表於 SA 特別版 第 19 卷第 2s 期 (), p. 60
doi:10.1038/scientificamericanearth0609-60
© .