钢材减产需求不减，“以竹代钢”可行吗？

　　中国钢铁行业是化石能源消耗密集型行业，煤炭和焦炭占比高达92.0%，我国碳达峰、碳中和任务非常艰巨，未来各项要求更加刚性，是钢材减产的必然要求。

　　但是，随着基建、工程机械、汽车、造船等行业需求继续增长，对钢材等硬质材料的需求只增不减。

　　据钢之家钢铁发展研究中心发布的《2021年钢铁市场秋季报告》显示，2022年，“双碳”背景下能耗双控将严格执行，我国粗钢产量将继续下降，预计粗钢产量为10.3亿吨左右，同比下降1.9%。

　　除了改进传统的钢铁冶金工艺技术外，也有不少相关人士提出，用纤维素新材料代替钢材的新方法。其中，竹材就是纤维素新材料之一。

　　据了解，竹材具有收缩率小、弹性和韧性好、耐磨等优点，而且色泽高雅，光滑坚硬，纹理通直，顺纹抗拉强度约为杉木的2.5倍，顺纹抗压强度相当于杉木的1.5倍，作为结构材料和装饰材料都具有良好的应用前景。

　　例如，传统的竹家具制作工艺中，利用竹材延展性好、表面光滑细腻、竹身中空等特点，多采用热弯、竹编等手法将竹材零部件加工成型。

　　而由于竹材韧性好、强度高，可以用来解决建筑中的许多异性建筑问题。目前，竹材作为一种低能耗的建筑材料已广泛应用到建筑中。其中，“重竹方材”可完全抛开钢筋、水泥，应用到整栋建筑物中。

　　“重竹方材”是由普通的毛竹碾碎成丝，然后再重新组合，经过上胶热压而形成的一种新型材料。成型后，原来空心的毛竹变成了实心的方材。竹子原有的物理性能经过重组也发生了根本性的变化，这种方材抗压强度是樱桃木的2倍，杉木的2.5倍。用其作材料的“重竹别墅”的屋顶和墙身都是双层结构，使用传统接榫铆结构架构而成，冬暖夏凉，且隔音防潮功能良好。

　　其二，“竹钢”作为一种高性能竹基纤维复合材料，主要是指以竹基纤维帘为基本构成单元按顺纹理方向经热（冷）压胶合而成的板材。目前也已开始应用到建筑行业内，如户外装置、廊架、格栅、桥梁、房屋等，并且也是一种很好的、可实现大跨度梁、柱、楼板结构的建筑结构用材。

　　“竹钢”属于竹材工业化利用的第五代技术，竹材的利用率从目前的20%~50%，可以提高到95%以上。其强重比超过玻璃钢纤维复合材料，除了可以应用于风电叶片材料的制造，还可以用于船舶甲板、集装箱底板以及建筑结构等工程材料，以及用作室内装饰装潢材料、高耐候性室外材料、家具材料，具有广阔的应用前景。

　　另外，此前业内的胡良兵教授团队设计了一种简单而有效的自顶向下的方法，将天然竹子加工成一种重量轻但强度高的散装结构材料，其抗拉强度高达1 GPa，韧性为9.74 MJ/m 3 。

　　去除部分木质素和半纤维素的竹子的密度经过热压，使得长而整齐的纤维素纳米纤维极大的增加了氢键，减少了竹材结构的结构缺陷，产出的竹材也就具有较高的机械拉伸强度、弯曲强度和韧性。

　　经过密实处理的竹子中木质纤维素的低密度导致其比强度为777 MPa cm 3 g 1 ，显著高于大部分竹子材料和大多数结构材料(如天然聚合物、塑料、钢和合金)。

　　重竹方材、竹钢、经过密实处理的竹质散装结构材料的出现，使得丰富的、快速生长的和可持续的竹子能大规模生产轻质、坚固的各种竹质结构材料，实现“以竹代钢”。同时，随着这些材料在生产、生活中的广泛应用，“以竹代钢”也将获得巨大的市场机遇。但这也需要一定的时间来验证。