以竹代塑加工技術與產品現狀及其市場發展潛力*

葉翰舟 傅金和 程海濤 陳復明 楊淑艷 王 戈

（1. 國際竹藤中心 北京 100102； 2. 中國循環經濟協會 北京 100037； 3. 中國竹產業協會 北京 100102）

傳統塑料行業面臨非可再生資源依賴度高、能源消耗大、環境污染嚴重等挑戰，隨著世界經濟的發展和人們對環保的重視，以及不當使用塑料產生的全球性嚴重環境污染和健康危害，各國政府和組織已啟動多項“限塑禁塑”政策和措施并推廣可持續塑料替代品的行動（韋麗明，2022）。

我國竹資源豐富、竹加工技術先進、研發能力過硬、國際競爭力強，竹產業是我國綠色朝陽產業。竹子生長快（3～5年即可成材），一次栽培可持續利用，且分布廣、加工單元多樣、材性優良、價格低廉，具有固碳能力強、加工選擇性和產品可設計性優良、低碳可自然降解等諸多優勢，是塑料的理想替代品之一，可為相適應的以竹代塑產品開發提供多種可能與選擇（傅金和，2023；費本華等，2022；王戈等，2016）。竹質產品因其綠色環保、性能優良、自然美觀等，逐漸受到政府、市場和消費者的青睞。

2022年6月24 日，習近平主席在全球發展高層對話會成果清單第18 項提出，中國將同國際竹藤組織共同發起“以竹代塑”倡議，減少塑料污染，應對氣候變化；2022年11月7 日，中國政府同國際竹藤組織攜手共同發起“以竹代塑”倡議，推動各國減少塑料污染，應對氣候變化，加快落實聯合國2030年可持續發展議程。中國向全世界發出“以竹代塑”的強音和保護生態環境的決心，2023年全國兩會期間，全國人大、全國政協等多名代表和委員提出“以竹代塑”提案，多項以竹代塑決策陸續部署，為竹產業發展提供了有力支持。2023年11月，國家發展和改革委員會等部門印發《加快“以竹代塑”發展三年行動計劃》，并同步發布《“以竹代塑”主要產品名錄（2023年版）》，穩妥有序推進各地區和有關部門的以竹代塑進程。2023年11月7 日，首屆以竹代塑國際研討會開幕，中國政府與國際竹藤組織聯合發布《“以竹代塑”全球行動計劃（2023—2030）》，提出了以竹代塑六大行動目標、23 項具體行動。

本研究基于我國竹資源和竹產業的優勢特點以及傳統塑料行業的綠色轉型需求，分析以竹代塑替代方案的迫切需求和可行性；結合國家重大發展戰略，著重梳理汽車部件、家用電器殼體、冷卻塔填料、管道管材、建筑裝飾材、一次性餐具等典型重點行業產品現狀及其以竹代塑加工技術和產品市場發展潛力；針對政府、科研機構、協會、企業、市場和消費者，提出以竹代塑行動建議、發展趨勢與展望，以期為我國以竹代塑技術產品的推廣和應用提供一定參考。

1 以竹代塑的內涵

以竹代塑是一種基于竹子資源、材性、生態等優勢，通過對竹子進行科學研究和開發利用，實現對塑料材料和產品合理替代的可持續發展行動。具體地說，以竹代塑是利用可持續、可再生的竹材資源，充分發揮竹材的物理、力學、化學、生態等優勢，加工成纖維、顆粒、漿料、塊材、棒材、片材、板材、管材、異型材料等，替代不可降解、高污染、高能耗的石油基塑料或高分子材料，制造餐具、包裝、日用品、家具家電、建筑裝飾、交通運輸等領域的材料和產品，以滿足相應的市場需求和環保要求，減少對傳統塑料的依賴，降低環境壓力的可持續行動。

2 以竹代塑的迫切需求

2.1 塑料的應用和產量

塑料是與鋼鐵、木材和水泥并列的四大支柱性材料之一，其普遍質量較輕、易于成型、著色性好、加工成本低、物理力學性能較好，廣泛應用于農業、包裝、建筑、交通、電子等領域，與人們衣食住行緊密相關。近20年來，全球塑料產量和消費量持續增長，中國是全球最大的塑料生產國，塑料產量約占全球塑料總產量的30%，2019年全球塑料總產量達3.5億t，中國塑料產量接近1 億t（陶怡等，2020）；2020年全球塑料總產量為3.67 億t，人均消費量46 kg；預計到2050年，全球塑料產量將達11.24 億t（王月等，2022）。

2.2 塑料的污染和危害

塑料制品給人們帶來便利的同時，廢棄后的不當處理也產生一系列環境污染問題。截至2019年底，全球塑料制品累積消費量已超過100 億t，塑料工業消耗了全球8%的石油，僅塑料制造階段（將樹脂制成塑料產品）就產生全球1%的碳排放；若從全生命周期考慮，塑料生產和使用的碳排放占全球碳排放的3.8%，并產生巨量塑料垃圾（湯磊等，2022）。照常發展模式下，預計到2050年，全球塑料生產將消耗全球20%的石油供應量，塑料生產和使用的碳排放可能占全球碳預算總額（2° C 情景）的15%（陸曉如,2021）。全世界生產的塑料制品中只有9%被循環利用，12%被焚燒，79%的塑料垃圾最終被填埋或遺棄在自然環境中。據統計，僅2019年，中國就已產生廢棄塑料6 300 萬t（王月等, 2022），預計到2050年，全球廢棄塑料將達120 億t（Geyeret al.，2017）。全球塑料產量不斷增長以及不合理使用，產生大量白色污染和微塑料污染，對大氣、海洋、土壤、陸地水系、動植物、人類均產生不可逆轉的嚴重傷害（寧凱等，2022）。2022年4月，微塑料已被生態環境部界定為國際上廣泛關注的新污染物，全球應對塑料污染刻不容緩。

塑料產業面臨綠色轉型升級，亟需環保可再生的材料替代，竹材作為一種環保、可再生、可降解的生物質材料，是基于自然的可持續替代塑料的優質選擇。

3 以竹代塑的優勢分析

竹子具有資源、材性、生態、市場、技術、政策等優勢，竹產業是我國規模龐大、發展迅速的特色朝陽產業。“以竹代塑”作為竹產業的重要組成部分，是竹產業健康可持續發展的新契機和增長點。

3.1 資源優勢

我國是世界上竹資源最豐富的國家，竹子種類、竹林面積和蓄積量均居世界前列，竹材培育和加工利用水平世界領先。我國擁有竹類植物39 屬857 種，占世界竹子種類的52.2%（江澤慧，2020；傅大偉等，2022）。據第九次全國森林資源清查結果統計，我國竹林面積達641.16 萬hm2，其中毛竹（Phyllostachys edulis）林面積467. 78 萬hm2，占72.96%；2021年我國竹林面積達756.27 萬hm2，其中毛竹林面積為527.76萬hm2，占竹林總面積的69.78%（馮鵬飛等，2023），可為以竹代塑技術和產品的開發提供充分資源保障。

3.2 材性優勢

竹材可加工成多種竹質單元，既可直接利用竹稈、竹段、竹片，又可將其加工成竹篾、展平竹、竹條、微薄竹、竹束、竹纖維、竹紗線、竹絲、竹刨花、竹漿纖維等，也可將其進一步編織成竹篾簾、竹束簾、竹席等，具有很大的加工選擇性和產品可設計性，有助于為拓展以竹代塑產品領域、適應功能需求、精準產品定位等提供多種可能與選擇。竹材縱向紋理通直，力學性能優異，尤其縱向拉伸強度高，抗拉強度約為木材的2 倍，比強度為鋼材的2～3 倍，斷裂韌性和疲勞性能超過多數工程材料（王獻軻等，2020）。竹纖維力學性能優異，長度1～4 mm、直徑10～50 μm的竹單根纖維拉伸強度可達1.710 ± 0.293 GPa（曹雙平等，2010），脫木素處理后長度1 cm 的竹單根纖維拉伸強度可達1.90 ± 0.32 GPa，拉伸模量達91.3 ±29.7 GPa，遠高于大多數天然動植物纖維、人造纖維和無機纖維（Liet al.，2021）。竹材特有的多種單元形態及其材性特征，可為其相適應的竹質代塑產品開發提供可能，做到適材適用（表1）。

表1 不同竹材單元的材性特征及其相適應的代塑產品Tab. 1 Property characteristics of different bamboo units and their corresponding bamboo-based plastic substitute products

3.3 生態優勢

竹林具有很好的保持水土、涵養水源、防止風災、調節氣候、凈化空氣、減少噪音等功能（輝朝茂等，2002），在減緩氣候變化和恢復生態系統功能方面發揮著重要作用。竹林生態功能強大，以毛竹林為例，毛竹固碳能力明顯高于普通林木，良好集約經營毛竹林的年碳積累量為12.75 t·hm?2（楊玉盛等，2015）；1 hm2毛竹林喬木層年固碳量5.097 t，是速生階段杉木（Cunninghamia lanceolata）的1.46 倍、熱帶山地雨林的1.33 倍（高璜等，2015；周國模等，2004）；1 hm2竹子及其制品60年內可儲碳306 t，是同等條件下杉木碳儲量的1.72 倍（Kuehlet al.，2013）；相較塑料，竹材在整個生命周期保持著低碳水平，展平竹、竹膠板等竹質材料的碳足跡遠低于增強水泥、PVC 塑料、鋼鐵和鋁（van der Lugtet al.，2015）；竹片、竹膠合板、室內外用重組竹板等竹質材料的碳足跡較低甚至為負，可作為塑料、鋼和水泥等材料優良的低碳環保替代品（費世民，2021）。

3.4 市場優勢

竹子廣泛應用于竹質建材、竹質工業品、竹質日用品等百余個系列近萬種產品，覆蓋人們生產生活的諸多方面。根據國家林業和草原局、國家發展改革委、財政部等10 部門印發的《關于加快推進竹產業創新發展的意見》的發展目標與中國竹產業協會的數據統計，2010—2021年，我國竹產業產值逐年增長，預計到2035年，全國竹產業總產值將超過1 萬億元（圖1）。

圖1 2010—2035年我國竹產業產值及其預期Fig. 1 Output value and forecast of China’s bamboo industry from 2010 to 2035

中國不僅是世界竹產品生產加工的第一大國，也是國際竹產品貿易的第一強國。由國際竹藤組織發布的《2021 中國竹藤商品國際貿易報告》顯示，中國竹產品進出口貿易總額持續攀升至26.45 億美元，以竹代塑產品進出口總額分別為542.55 萬美元和16.63 億美元。圖2 所示為2021年中國以竹代塑產品出口貿易額占比，其中，2021年中國竹餐具出口貿易總額約11.43 億美元，占中國竹產品出口貿易總額的43.20%，出口增速最為明顯。

圖2 2021年中國以竹代塑產品出口貿易額占比Fig. 2 Proportion of China’s export trade volume of bamboo substitute plastic products in 2021

3.5 技術優勢

3.5.1 國內外專利數量 中國是竹產業專利首次申請最多的國家（劉秀等，2018）。據國家知識產權局中國專利公布公告數據統計，截至2023年3月1 日，以“竹材”為關鍵詞，已授權發明專利1 035 件，已公布發明專利2 776 件，已授權實用新型專利2 249件；以“竹纖維”為關鍵詞，已授權發明專利1 041件，已公布發明專利5 656 件，已授權實用新型專利4 293 件。

3.5.2 論文發表數量 中國竹材領域高水平科技論文發表數量處于世界領先地位。截至2023年3月1 日，以“bamboo”和“bamboo industry”為檢索字段，以“國家/地區”和“出版年”為篩選項，對Web of Science 數據庫分別檢索到22 805 和2 479 條論文（圖3）。自2000年至2023年3月1 日，全球發表“竹”和“竹產業”相關論文數量總體呈逐年增長趨勢，中國是相關領域論文發表最多的國家，累計論文發表量約占全球的50%，其次是美國、印度和日本。

圖3 全球“竹”和“竹產業”相關論文發表數量Fig. 3 Number of papers published worldwide on bamboo and bamboo industry

3.5.3 標準頒布數量 中國是世界竹子標準數量最多、體系最完善的國家，標準數量占世界竹子標準的90%以上（劉賢淼等，2022a）。截至2021年12月底，中國共有竹子國家標準43 項、行業標準145 項、團體標準72 項、地方標準235 項（含臺灣省標準7 項），主要涉及竹地板、竹炭、重組竹、竹纖維等產品類標準以及竹材術語、測試方法、培育技術等基礎性標準（劉賢淼等，2022b）。截至2023年2月底，全國竹藤標準化技術委員會和國際標準化組織的標準頒布與在研情況如表2 所示。

表2 全國竹藤標準化技術委員會和國際標準化組織的標準頒布與在研情況Tab. 2 Standards issued and under research by the National Technical Committee for Bamboo and Rattan Standardization and the International Organization for Standardization

3.6 政策優勢

塑料污染引起全世界高度關注，全球范圍內對塑料嚴控升級，并采取相應的應對措施。目前，國內外“限塑”政策主要針對一次性不可降解塑料制品，包括一次性使用的塑料吸管、杯、碗、盤、碟、刀、叉、勺、筷子、餐盒等塑料餐飲具；一次性塑料棉簽、一次性塑料攪拌棒、酒店一次性塑料制品；不可降解的塑料袋、塑料瓶、塑料氣球棒、農用地膜與覆蓋物；含塑料微珠的日化產品；以醫療廢物為原料制造塑料制品等。全球限塑禁塑政策手段主要分為構建回收系統、使用懲罰手段（收費、征稅、罰款、監禁等）以及允許使用可降解塑料（李依然等，2021；吳波，2022）。2020年1月，我國發布《關于進一步加強塑料污染治理的意見》，將“限塑令”升級為“禁塑令”，各省（市、區）“禁塑”政策相繼出臺（石鎏杰等, 2021）。2022年，國內外限塑政策持續推進，在第五屆聯合國環境大會上，175 個國家批準簽署里程碑式決議《終止塑料污染決議（草案）》，旨在2024年締結一項具有國際法律約束力的協議，預示著首個全球“限塑令”即將到來。

“以竹代塑”是我國在踐行生態文明建設、“兩山理論”、“雙碳”目標等重大國家戰略與發展目標下提出的，具有重要的經濟、社會、生態意義和價值。“以竹代塑”的開展與不斷深化，勢必離不開國家政策的大力扶持。2011年至今，我國頒布了多項政策支持竹產業健康發展（表3），發展目標從竹林培育、推進竹產業升級到竹產品精深加工不斷演變，表明我國竹產業在發展迅速、取得階段性顯著成效的同時，也面臨新的機遇與挑戰。目前，我國在金磚會議、世貿組織會議、世界竹藤大會、首屆以竹代塑國際研討會等全球會議上發出“以竹代塑”中國強音，多項舉措大力支持（圖4），竹產業將迎來歷史性發展機遇。

圖4 “以竹代塑”相關國內外事件Fig. 4 Domestic and foreign events related to the Bamboo as a Substitute for Plastic

表3 2011年至今我國國家層面出臺的竹產業相關政策Tab. 3 National policies related to the bamboo industry in China from 2011

4 典型重點行業現狀及以竹代塑產品應用市場展望

依托國家重要發展戰略，瞄準建筑、交通、工業、日用等重點行業的可持續發展需求，開發環保健康的以竹代塑新產品，市場潛力巨大。

4.1 我國重點行業現狀及以竹代塑技術產品

汽車部件、家用電器殼體、管道管材、冷卻塔填料、建筑裝飾材、一次性餐具等典型重點行業領域產品是國家戰略實施的重要支撐和具體表現（圖5）。塑料是上述行業制造加工的重要和主要原料之一，對行業發展具有不可忽視的作用。

圖5 我國重要國家發展戰略及其典型重點行業領域產品Fig. 5 China’s important national development strategies and products in typical key industries

4.1.1 汽車部件 我國汽車產銷總量已連續14年穩居全球第一，總體呈增長趨勢，綠色低碳和輕量化技術是當前汽車產業的重點發展方向。據中國汽車工業協會《2022年汽車工業經濟運行報告》顯示，我國汽車產銷在2022年分別完成2 702.1 萬輛和2 686.4萬輛，同比增長3.4%和2.1%；據TrendForce 集邦咨詢統計，2022年全球汽車銷量8 105 萬輛，預估2023年全球汽車市場銷量達8 410 萬輛。在汽車工業中，由于塑料比傳統的金屬部件更輕，不僅可減少汽車質量和油耗，還可兼顧優良的耐用性和抗沖擊性，被廣泛用于制造汽車外殼、內飾和功能部件。

竹質汽車內飾主要是以竹纖維的高強度實現對聚丙烯等塑料的增強與替代，國外已有大量相關研究，并成功應用于奧迪、奔馳、寶馬等汽車的底部、前段、降噪部件、保險杠梁、儀表板、車門等部位，但我國在該領域研究起步較晚（陳季荷等，2022；朱春良，2012）。近年來，國際竹藤中心基于竹纖維細長、柔韌性好的特征，開發竹纖維無紡織氣流成型技術以及竹纖維/聚合物復合材料制造汽車內襯部件深度模壓成型技術，實現了竹纖維三維多部件的一體化模壓成型，制得的汽車內飾構件可滿足汽車主機廠的使用要求，目前已在國內部分汽車公司試生產（程海濤等，2022；陳季荷等，2022）。

4.1.2 管道管材 隨著我國農村有效灌溉面積和市政供排水管道長度的不斷增長，對管道的需求量不斷擴大。據華經情報網統計，2021年，我國塑料管道產量約1 677 萬t，同比增長2.5%，塑料管道在給排水、農業、化工、電氣、電信等方面全球市場的未來前景持續看好；據Lucintel 預測，到2027年，全球塑料管道市場預計達995 億美元。聚氯乙烯（PVC）較其他熱塑性塑料更堅固、更硬，在塑料管道中應用最廣泛，可應用于市政、建筑及農用的供水、排水和電氣管道等多種領域（Alsabriet al.，2020）。

相較于聚乙烯（PE）/PVC 等塑料管，竹纏繞復合管密度低（0.95～1.15 g·cm?3）、運輸成本低、保溫性能好、抗變形能力好、環保健康、使用壽命長（≥50年）（江澤慧等，2020；葉柃，2022）。竹纏繞復合管道以連續薄竹篾為基材，突破傳統平面層積熱壓加工模式，采用多層結構和環縱向層積二維纏繞工藝加工而成，充分發揮了竹材軸向拉伸強度高、彈性模量大、柔韌性好的特性，實現了竹纖維軸向拉伸強度的最大化利用，可代替大管徑塑料管廣泛應用于水利水電、建筑交通、城鎮管網、電信軍工等工程領城，目前竹纏繞復合管、竹纏繞管廊、竹纏繞房屋已進入推廣應用和產業化階段 （江澤慧等，2020）。國家《“十四五”生物經濟發展規劃》將竹纏繞定性為生物經濟支柱產業，并指出“要推動竹纏繞在城市綜合管廊等基礎設施建設中示范應用”（葉柃, 2022）。近年來，我國管道市場潛力巨大，每年呈遞增態勢，預計到2030年，竹纏繞復合管產量可達1 000 萬t（劉賢淼等，2022b；費本華等，2022）。

4.1.3 冷卻塔填料 冷卻塔是以水為循環冷卻劑，與空氣直接接觸進行熱交換的一種冷卻設備，廣泛應用于冶金、電力、石化和化工等工業領域（楊文忠等，2021；Maet al.，2021）。據Coherent Market Insights 數據，2021 全球冷卻塔市場規模為32.431 億美元，亞太地區在全球冷卻塔市場占據主導地位（26.5%），其次是歐洲和北美。預計到2030年，全球冷卻塔市場規模將達53.342 億美元。冷卻塔填料可有效提高冷卻塔工作效率，目前主要采用PVC 塑料填料。

竹格淋水填料是一種由弧形竹片構成，通過穿桿串連、上下交錯垂直疊放而成的新型網格狀冷卻塔生物質填料，屬于點滴薄膜式淋水填料（Maet al.，2021；陳友良等，2016）。相較目前廣泛應用的PVC塑料薄膜式填料，竹格淋水填料具有強度高、阻力特性好、變形小、破損率低、不怕掛冰、不易結垢、使用壽命長、維護成本低、資源可再生且廢棄后可完全降解等優勢，目前已占填料市場的5%（陳禮生等，2018；陳友良等，2016）。由于竹格淋水填料具有抗寒、耐熱、抗老化和原料資源豐富等優點，有望部分代替PVC 薄膜填料應用于冷卻塔中，尤其在寒冷地區具有較廣闊的應用前景。

4.1.4 建筑裝飾材 隨著我國城鎮化進程加快、國民經濟水平提高以及人民生活水平改善，建筑裝飾行業的需求日益擴大，市場規模逐步增加，總產值持續增長。據產業研究咨詢機構普華有策數據顯示，2022年建筑裝飾行業總產值達5.52 萬億元，據《建筑裝飾行業“十四五”發展規劃》目標，到2025年力爭實現行業產值規模6.5 萬億元。建筑壁板作為一種重要的建筑裝飾材，主要起到裝飾和保護建筑物外墻的作用，可由乙烯基塑料、纖維水泥、磚、灰泥、鋁、瀝青等材料制成，其中乙烯基塑料用量最大。隨著新建住宅和非住宅建筑的增加、原有建筑的外部維修和維護需求提升以及酒店業的崛起，全球壁板市場的未來前景看好。據Lucintel 預測，到2027年，全球壁板市場預計將達1 261 億美元；據Fact. MR 研究分析，2021年全球乙烯基壁板的市場規模達64 億美元，預計到2032年將超過103 億美元。

若能以竹質建筑板材替代乙烯基塑料壁板的1%，其產品市場容量將十分可觀。竹質建筑裝飾材以竹束、竹篾、微薄竹等原料制成薄型竹基纖維層積材，可有效保留竹材在纖維方向上的強度、剛度與優良的定向性，加工成的竹質板材強度高、成本低，具有較強的可設計性，可應用于竹質墻板、門窗、隔板等建筑裝飾；亦可利用竹材縱向拉伸強度高的特點，將竹纖維、竹絲或細薄竹片與高分子材料復合，采用二維或立體編織，形成無應力缺陷的基體，生產可柔可剛、可層壓、阻燃抑煙的新型生物質建筑裝修用材，應用于裝配式建筑、臨時拼裝式房屋、裝飾裝修材料等（戴武軍等，2021）。

4.1.5 家用電器殼體 近年來我國家電行業不斷發展，已成為全球家電的生產、消費和出口大國。2021年，我國規模以上家用電力器具制造企業全年營業收入規模1.7 萬億元，同比增長15.5%，非電力家用器具制造業0.9 萬億元；我國家電行業出口6 382億元，同比增長14.1%；全年國內累計銷售額達7 543億元，同比增長3.4%（工業和信息化部消費品工業司等，2023）。塑料已成為家電行業僅次于鋼材的第二大類原材料，作為一種常用的熱塑性塑料，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）因其綜合性能良好，廣泛用于家電、辦公設備、日用品等領域，是電器外殼的主要原材料。2021年中國ABS 產能已達476.0×104t·a?1，占全球產能的40%，預計到2023年，中國ABS 產能將達826×104t·a?1，表觀消費量有望達約890×104t。2021年，家電行業仍是ABS 最大的下游應用領域，約占ABS 總消費量的62%（常敏，2022）。

相較塑料電子電器殼制品，竹質殼制品可充分發揮竹子密度適中、表面硬度高、耐磨性好、色澤均一的材性特點和優勢。以竹鼠標竹鍵盤為例，產品的工藝性和可操作性俱佳，具有美觀、敲擊手感好等特點，在溫濕度變化的環境中適用性能良好（張小軻等，2012）。據中國海關數據顯示，2022年中國鍵盤、鼠標器出口總量為4.88 億個，出口總金額為55 億美元。縱觀電子電器行業整體發展市場，多種形式竹單元的日用電子電器竹質殼制品發展潛力巨大。

4.1.6 一次性餐具 中國是世界最大的一次性餐具生產國和消費國。一次性餐具通常由聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）、PVC 和PE 等塑料制成，其中，PS 一般用于制造泡沫餐具，PP、PVC 和PE 常用于制造塑料袋和塑料餐具等。據Profshare market research 數據，2021年，全球一次性餐具市場規模為321.35 億美元，預計到2028年將達374.23 億美元。由于一次性塑料餐具的原料、生產、使用以及廢棄后的不當處理，產生了嚴重的環境和健康問題。而且全球對于一次性環保可降解餐具的需求呈迅猛增長態勢，據全球市場研究和咨詢公司Future Market Insights 數據顯示，2022年，一次性可降解餐具市場為108 億美元，預計到2030年將達180 億美元，歐洲和亞太地區將占65%的全球市場。

一次性竹纖維餐盒具有資源豐富、材性優良和技術領先等優勢，是以竹代塑產品在日用品領域的典型代表，其充分發揮了竹纖維長細比大、拉伸強度高、結合界面性狀良好的優勢。采用蒸汽爆破法制漿、粉干法熱壓和竹漿濕法模塑等工藝加工而成的一次性竹纖維餐盒在使用過程中無有毒有害物析出，可冷凍、冷藏與微波加熱，廢棄后可回收堆肥與完全自然降解，且相較于市售聚一次性乳酸（PLA）可降解餐盒，具有更優異的抗蠕變、耐溫、耐水、耐油、耐溶出以及降解性能（陳曉怡等，2022）。

一次性竹質刀叉勺主要可由微薄竹、竹條以及PLA/竹粉復合成型，可發揮竹材硬度大、韌性好、環保可降解的優勢，用以代替PS 和PP 為主要原料的市售一次性塑料刀叉勺。一次性竹吸管主要可分為小徑竹原竹吸管、竹材鉆孔吸管和竹展平刨切卷制吸管，發揮了竹材纖維長、強度大、柔韌性好的特點。此外，由于區域性飲食習慣特征，一次性竹筷在亞洲擁有巨大的消費市場。

4.1.7 其他 竹筋格柵（亦稱竹編土工格柵）作為一種應用廣泛的竹質工程代塑產品，相較塑料土工格柵具有取材方便、易加工、成本低、抗拉強度高、承載能力強、平整度好、耐候耐久、原料可再生且環保無污染等優勢，已成功應用于護坡固土、路基加固、水利設施軟基加固、種養殖圍欄網、作物棚架等，預計未來可達400 億元產值市場空間（戴武軍等，2021；黃河等，2022）。

除了上述以竹代塑產品外，竹質牙刷、竹杯、竹質包裝盒、竹音響、竹紐扣、竹砧板、竹質茶具、竹質文具、竹燈具、竹家具及竹簽類產品（咖啡攪拌棒、牙簽、燒烤簽、棉簽等）等，由于性能優良、造型美觀、健康環保，涵蓋了日用休閑、文體娛樂、電子電器、裝飾裝修等諸多領域，廣受消費者青睞。

4.2 以竹代塑產品的優勢分析

相較塑料制品，竹質代塑產品在產品性能、應用場景、節能低碳、環保可降解、市場認可等方面具有相對優勢（圖6）。

1） 產品性能好、應用場景多樣：相較塑料制品，竹質產品力學強度高、耐高低溫、耐磨、紋理自然美觀，適于建筑裝飾、電子電器等產品應用。以戶外建材為例，竹質建材在極寒、極熱、沙塵等極端氣候條件以及生態脆弱的環境中較塑料更具應用優勢。

2） 能源消耗與二氧化碳排放低：以竹格填料為例，在為期6 個月的實際應用中，電廠通過使用竹格填料比使用PVC 填料節約529.2 t 標煤，能源需求總量降低至PVC 填料的1/6，僅為561 MJ（Maet al.，2021）；以竹纏繞管道為例，若將每年1.1 億t 竹材替代塑料、鋼材、水泥等材料加工成竹纏繞復合材料，則每年可減少碳排放4.48 億t（葉柃，2022）。

3） 環保、健康、可降解：以一次性竹纖維餐盒為例，竹纖維餐盒的人體健康損害與生態健康損害均小于PP 塑料餐盒，竹纖維餐盒的土埋自然降解速度遠高于PP 和PLA 塑料餐盒，且其在水基質、酒精和食用油中的浸出物組成與含量均少于塑料制品，使用更健康安全（Chenet al.，2023）。

4） 市場認可度逐漸提升：隨著環保理念的普及和可持續發展的推進，人們對環保和可持續性的關注度逐漸提高，竹質代塑產品以其天然材料、可降解、可再生、使用健康安全等優點，國內外市場需求增長迅速，前景十分廣闊。

4.3 以竹代塑行動建議

以竹代塑技術和產品具有良好的發展前景，由于目前處于起步階段，在實際開發與應用中仍存在成本、效率、性能、市場等問題。政府、科研機構、協會、企業、市場應抓住以竹代塑契機，在政策扶持、科技創新、產品開發、宣傳推廣等方面采取全方位行動（圖7），持續技術攻關、提升和突破，實現竹質代塑產品全產業鏈的高質、高效、規模化工業生產和國內外市場拓展，并從政策規劃、技術資金、市場宣傳等方面給予支持和保障。

圖7 以竹代塑行動建議Fig. 7 Action proposal for bamboo as a substitute for plastic

5 發展趨勢與展望

竹產業是我國具有獨特資源和技術優勢、擁有自主知識產權并在國內外具有競爭實力的綠色朝陽產業。經過多年快速發展，竹產業已具備良好的技術積累，可為以竹代塑技術創新提供堅實基礎。以竹代塑結合竹材的資源、材性、環保、市場等諸多優勢，集合經濟價值、文化價值、生態價值，是竹產業新的發展契機和切入點。如何抓住機遇、集中力量、確定重點，是推動竹產業一二三產融合發展、取得技術創新和產業升級標志性突破的關鍵。

1） 加強政策支持，推動產業發展。研判環保法規和標準對以竹代塑技術和產品的影響，制定如資金扶持、稅收優惠和產業規劃等以竹代塑加工技術和產品研發的支持政策，并進一步推進政府引導和加強政策落實，推動以竹代塑產業健康發展。

2） 創新技術研發，強化生產效能。鼓勵開展原創性、開拓性、探索性科學研究，為以竹代塑技術開發提供基礎理論支撐和指導依據，加強科技攻關和成果轉化，創新研發功能性、高性能以竹代塑新材料，研發專用智能化自動化設備并優化生產工藝，提高產品質量和生產效率，提升以竹代塑技術研發能力與產業化水平。

3） 開發創新產品，滿足消費需求。預期以竹代塑產品將朝多樣化和個性化方向發展，以滿足消費者對個性化定制和需求，并將注重以竹代塑產品的創新研發和附加值提升，通過設計創新、功能升級和品牌營銷等手段，打造高品質、高附加值的以竹代塑新產品，提升其品牌形象和市場競爭力。

4） 開拓應用市場，增強競爭能力。隨著消費者環保意識的增強和對可持續產品的需求增加，預期以竹代塑產品將在日用、包裝、家居、建筑、交通、運輸等領域應用更加廣泛，通過穩固國內市場、拓展國際市場、開拓新興市場等方式，擴大以竹代塑產品的全球影響力和競爭力，以滿足未來持續增長的市場需求。

5） 倡導社會責任，提升認可程度。積極探討以竹代塑產業在社會責任和可持續認證方面的重要內容和關鍵舉措，通過開發綠色可持續的以竹代塑產品，降低塑料使用，減少塑料污染和環境壓力，提升社會公益項目的參與程度和可持續性認證的推行力度，推動以竹代塑產業的社會認可。

6） 實現循環利用，減少環境負擔。積極推動以竹代塑循環經濟與廢棄物利用，實現資源的可持續利用和循環利用，通過科學規劃和管理竹林，合理采伐和定向培育，促進竹林的自然恢復和生態平衡，保證竹資源的可持續供應，加強竹質廢棄物的處理和再利用，將竹材廢棄物轉化為生物質能源、纖維制品等資源，減少資源浪費和環境負擔。