以竹代塑加工技术与产品现状及其市场发展潜力*

叶翰舟 傅金和 程海涛 陈复明 杨淑艳 王 戈

（1. 国际竹藤中心 北京 100102； 2. 中国循环经济协会 北京 100037； 3. 中国竹产业协会 北京 100102）

传统塑料行业面临非可再生资源依赖度高、能源消耗大、环境污染严重等挑战，随着世界经济的发展和人们对环保的重视，以及不当使用塑料产生的全球性严重环境污染和健康危害，各国政府和组织已启动多项“限塑禁塑”政策和措施并推广可持续塑料替代品的行动（韦丽明，2022）。

我国竹资源丰富、竹加工技术先进、研发能力过硬、国际竞争力强，竹产业是我国绿色朝阳产业。竹子生长快（3～5年即可成材），一次栽培可持续利用，且分布广、加工单元多样、材性优良、价格低廉，具有固碳能力强、加工选择性和产品可设计性优良、低碳可自然降解等诸多优势，是塑料的理想替代品之一，可为相适应的以竹代塑产品开发提供多种可能与选择（傅金和，2023；费本华等，2022；王戈等，2016）。竹质产品因其绿色环保、性能优良、自然美观等，逐渐受到政府、市场和消费者的青睐。

2022年6月24 日，习近平主席在全球发展高层对话会成果清单第18 项提出，中国将同国际竹藤组织共同发起“以竹代塑”倡议，减少塑料污染，应对气候变化；2022年11月7 日，中国政府同国际竹藤组织携手共同发起“以竹代塑”倡议，推动各国减少塑料污染，应对气候变化，加快落实联合国2030年可持续发展议程。中国向全世界发出“以竹代塑”的强音和保护生态环境的决心，2023年全国两会期间，全国人大、全国政协等多名代表和委员提出“以竹代塑”提案，多项以竹代塑决策陆续部署，为竹产业发展提供了有力支持。2023年11月，国家发展和改革委员会等部门印发《加快“以竹代塑”发展三年行动计划》，并同步发布《“以竹代塑”主要产品名录（2023年版）》，稳妥有序推进各地区和有关部门的以竹代塑进程。2023年11月7 日，首届以竹代塑国际研讨会开幕，中国政府与国际竹藤组织联合发布《“以竹代塑”全球行动计划（2023—2030）》，提出了以竹代塑六大行动目标、23 项具体行动。

本研究基于我国竹资源和竹产业的优势特点以及传统塑料行业的绿色转型需求，分析以竹代塑替代方案的迫切需求和可行性；结合国家重大发展战略，着重梳理汽车部件、家用电器壳体、冷却塔填料、管道管材、建筑装饰材、一次性餐具等典型重点行业产品现状及其以竹代塑加工技术和产品市场发展潜力；针对政府、科研机构、协会、企业、市场和消费者，提出以竹代塑行动建议、发展趋势与展望，以期为我国以竹代塑技术产品的推广和应用提供一定参考。

1 以竹代塑的内涵

以竹代塑是一种基于竹子资源、材性、生态等优势，通过对竹子进行科学研究和开发利用，实现对塑料材料和产品合理替代的可持续发展行动。具体地说，以竹代塑是利用可持续、可再生的竹材资源，充分发挥竹材的物理、力学、化学、生态等优势，加工成纤维、颗粒、浆料、块材、棒材、片材、板材、管材、异型材料等，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、包装、日用品、家具家电、建筑装饰、交通运输等领域的材料和产品，以满足相应的市场需求和环保要求，减少对传统塑料的依赖，降低环境压力的可持续行动。

2 以竹代塑的迫切需求

2.1 塑料的应用和产量

塑料是与钢铁、木材和水泥并列的四大支柱性材料之一，其普遍质量较轻、易于成型、着色性好、加工成本低、物理力学性能较好，广泛应用于农业、包装、建筑、交通、电子等领域，与人们衣食住行紧密相关。近20年来，全球塑料产量和消费量持续增长，中国是全球最大的塑料生产国，塑料产量约占全球塑料总产量的30%，2019年全球塑料总产量达3.5亿t，中国塑料产量接近1 亿t（陶怡等，2020）；2020年全球塑料总产量为3.67 亿t，人均消费量46 kg；预计到2050年，全球塑料产量将达11.24 亿t（王月等，2022）。

2.2 塑料的污染和危害

塑料制品给人们带来便利的同时，废弃后的不当处理也产生一系列环境污染问题。截至2019年底，全球塑料制品累积消费量已超过100 亿t，塑料工业消耗了全球8%的石油，仅塑料制造阶段（将树脂制成塑料产品）就产生全球1%的碳排放；若从全生命周期考虑，塑料生产和使用的碳排放占全球碳排放的3.8%，并产生巨量塑料垃圾（汤磊等，2022）。照常发展模式下，预计到2050年，全球塑料生产将消耗全球20%的石油供应量，塑料生产和使用的碳排放可能占全球碳预算总额（2° C 情景）的15%（陆晓如,2021）。全世界生产的塑料制品中只有9%被循环利用，12%被焚烧，79%的塑料垃圾最终被填埋或遗弃在自然环境中。据统计，仅2019年，中国就已产生废弃塑料6 300 万t（王月等, 2022），预计到2050年，全球废弃塑料将达120 亿t（Geyeret al.，2017）。全球塑料产量不断增长以及不合理使用，产生大量白色污染和微塑料污染，对大气、海洋、土壤、陆地水系、动植物、人类均产生不可逆转的严重伤害（宁凯等，2022）。2022年4月，微塑料已被生态环境部界定为国际上广泛关注的新污染物，全球应对塑料污染刻不容缓。

塑料产业面临绿色转型升级，亟需环保可再生的材料替代，竹材作为一种环保、可再生、可降解的生物质材料，是基于自然的可持续替代塑料的优质选择。

3 以竹代塑的优势分析

竹子具有资源、材性、生态、市场、技术、政策等优势，竹产业是我国规模庞大、发展迅速的特色朝阳产业。“以竹代塑”作为竹产业的重要组成部分，是竹产业健康可持续发展的新契机和增长点。

3.1 资源优势

我国是世界上竹资源最丰富的国家，竹子种类、竹林面积和蓄积量均居世界前列，竹材培育和加工利用水平世界领先。我国拥有竹类植物39 属857 种，占世界竹子种类的52.2%（江泽慧，2020；傅大伟等，2022）。据第九次全国森林资源清查结果统计，我国竹林面积达641.16 万hm2，其中毛竹（Phyllostachys edulis）林面积467. 78 万hm2，占72.96%；2021年我国竹林面积达756.27 万hm2，其中毛竹林面积为527.76万hm2，占竹林总面积的69.78%（冯鹏飞等，2023），可为以竹代塑技术和产品的开发提供充分资源保障。

3.2 材性优势

竹材可加工成多种竹质单元，既可直接利用竹秆、竹段、竹片，又可将其加工成竹篾、展平竹、竹条、微薄竹、竹束、竹纤维、竹纱线、竹丝、竹刨花、竹浆纤维等，也可将其进一步编织成竹篾帘、竹束帘、竹席等，具有很大的加工选择性和产品可设计性，有助于为拓展以竹代塑产品领域、适应功能需求、精准产品定位等提供多种可能与选择。竹材纵向纹理通直，力学性能优异，尤其纵向拉伸强度高，抗拉强度约为木材的2 倍，比强度为钢材的2～3 倍，断裂韧性和疲劳性能超过多数工程材料（王献轲等，2020）。竹纤维力学性能优异，长度1～4 mm、直径10～50 μm的竹单根纤维拉伸强度可达1.710 ± 0.293 GPa（曹双平等，2010），脱木素处理后长度1 cm 的竹单根纤维拉伸强度可达1.90 ± 0.32 GPa，拉伸模量达91.3 ±29.7 GPa，远高于大多数天然动植物纤维、人造纤维和无机纤维（Liet al.，2021）。竹材特有的多种单元形态及其材性特征，可为其相适应的竹质代塑产品开发提供可能，做到适材适用（表1）。

表1 不同竹材单元的材性特征及其相适应的代塑产品Tab. 1 Property characteristics of different bamboo units and their corresponding bamboo-based plastic substitute products

3.3 生态优势

竹林具有很好的保持水土、涵养水源、防止风灾、调节气候、净化空气、减少噪音等功能（辉朝茂等，2002），在减缓气候变化和恢复生态系统功能方面发挥着重要作用。竹林生态功能强大，以毛竹林为例，毛竹固碳能力明显高于普通林木，良好集约经营毛竹林的年碳积累量为12.75 t·hm−2（杨玉盛等，2015）；1 hm2毛竹林乔木层年固碳量5.097 t，是速生阶段杉木（Cunninghamia lanceolata）的1.46 倍、热带山地雨林的1.33 倍（高璜等，2015；周国模等，2004）；1 hm2竹子及其制品60年内可储碳306 t，是同等条件下杉木碳储量的1.72 倍（Kuehlet al.，2013）；相较塑料，竹材在整个生命周期保持着低碳水平，展平竹、竹胶板等竹质材料的碳足迹远低于增强水泥、PVC 塑料、钢铁和铝（van der Lugtet al.，2015）；竹片、竹胶合板、室内外用重组竹板等竹质材料的碳足迹较低甚至为负，可作为塑料、钢和水泥等材料优良的低碳环保替代品（费世民，2021）。

3.4 市场优势

竹子广泛应用于竹质建材、竹质工业品、竹质日用品等百余个系列近万种产品，覆盖人们生产生活的诸多方面。根据国家林业和草原局、国家发展改革委、财政部等10 部门印发的《关于加快推进竹产业创新发展的意见》的发展目标与中国竹产业协会的数据统计，2010—2021年，我国竹产业产值逐年增长，预计到2035年，全国竹产业总产值将超过1 万亿元（图1）。

图1 2010—2035年我国竹产业产值及其预期Fig. 1 Output value and forecast of China’s bamboo industry from 2010 to 2035

中国不仅是世界竹产品生产加工的第一大国，也是国际竹产品贸易的第一强国。由国际竹藤组织发布的《2021 中国竹藤商品国际贸易报告》显示，中国竹产品进出口贸易总额持续攀升至26.45 亿美元，以竹代塑产品进出口总额分别为542.55 万美元和16.63 亿美元。图2 所示为2021年中国以竹代塑产品出口贸易额占比，其中，2021年中国竹餐具出口贸易总额约11.43 亿美元，占中国竹产品出口贸易总额的43.20%，出口增速最为明显。

图2 2021年中国以竹代塑产品出口贸易额占比Fig. 2 Proportion of China’s export trade volume of bamboo substitute plastic products in 2021

3.5 技术优势

3.5.1 国内外专利数量 中国是竹产业专利首次申请最多的国家（刘秀等，2018）。据国家知识产权局中国专利公布公告数据统计，截至2023年3月1 日，以“竹材”为关键词，已授权发明专利1 035 件，已公布发明专利2 776 件，已授权实用新型专利2 249件；以“竹纤维”为关键词，已授权发明专利1 041件，已公布发明专利5 656 件，已授权实用新型专利4 293 件。

3.5.2 论文发表数量 中国竹材领域高水平科技论文发表数量处于世界领先地位。截至2023年3月1 日，以“bamboo”和“bamboo industry”为检索字段，以“国家/地区”和“出版年”为筛选项，对Web of Science 数据库分别检索到22 805 和2 479 条论文（图3）。自2000年至2023年3月1 日，全球发表“竹”和“竹产业”相关论文数量总体呈逐年增长趋势，中国是相关领域论文发表最多的国家，累计论文发表量约占全球的50%，其次是美国、印度和日本。

图3 全球“竹”和“竹产业”相关论文发表数量Fig. 3 Number of papers published worldwide on bamboo and bamboo industry

3.5.3 标准颁布数量 中国是世界竹子标准数量最多、体系最完善的国家，标准数量占世界竹子标准的90%以上（刘贤淼等，2022a）。截至2021年12月底，中国共有竹子国家标准43 项、行业标准145 项、团体标准72 项、地方标准235 项（含台湾省标准7 项），主要涉及竹地板、竹炭、重组竹、竹纤维等产品类标准以及竹材术语、测试方法、培育技术等基础性标准（刘贤淼等，2022b）。截至2023年2月底，全国竹藤标准化技术委员会和国际标准化组织的标准颁布与在研情况如表2 所示。

表2 全国竹藤标准化技术委员会和国际标准化组织的标准颁布与在研情况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 政策优势

塑料污染引起全世界高度关注，全球范围内对塑料严控升级，并采取相应的应对措施。目前，国内外“限塑”政策主要针对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、盘、碟、刀、叉、勺、筷子、餐盒等塑料餐饮具；一次性塑料棉签、一次性塑料搅拌棒、酒店一次性塑料制品；不可降解的塑料袋、塑料瓶、塑料气球棒、农用地膜与覆盖物；含塑料微珠的日化产品；以医疗废物为原料制造塑料制品等。全球限塑禁塑政策手段主要分为构建回收系统、使用惩罚手段（收费、征税、罚款、监禁等）以及允许使用可降解塑料（李依然等，2021；吴波，2022）。2020年1月，我国发布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》，将“限塑令”升级为“禁塑令”，各省（市、区）“禁塑”政策相继出台（石鎏杰等, 2021）。2022年，国内外限塑政策持续推进，在第五届联合国环境大会上，175 个国家批准签署里程碑式决议《终止塑料污染决议（草案）》，旨在2024年缔结一项具有国际法律约束力的协议，预示着首个全球“限塑令”即将到来。

“以竹代塑”是我国在践行生态文明建设、“两山理论”、“双碳”目标等重大国家战略与发展目标下提出的，具有重要的经济、社会、生态意义和价值。“以竹代塑”的开展与不断深化，势必离不开国家政策的大力扶持。2011年至今，我国颁布了多项政策支持竹产业健康发展（表3），发展目标从竹林培育、推进竹产业升级到竹产品精深加工不断演变，表明我国竹产业在发展迅速、取得阶段性显著成效的同时，也面临新的机遇与挑战。目前，我国在金砖会议、世贸组织会议、世界竹藤大会、首届以竹代塑国际研讨会等全球会议上发出“以竹代塑”中国强音，多项举措大力支持（图4），竹产业将迎来历史性发展机遇。

图4 “以竹代塑”相关国内外事件Fig. 4 Domestic and foreign events related to the Bamboo as a Substitute for Plastic

表3 2011年至今我国国家层面出台的竹产业相关政策Tab. 3 National policies related to the bamboo industry in China from 2011

4 典型重点行业现状及以竹代塑产品应用市场展望

依托国家重要发展战略，瞄准建筑、交通、工业、日用等重点行业的可持续发展需求，开发环保健康的以竹代塑新产品，市场潜力巨大。

4.1 我国重点行业现状及以竹代塑技术产品

汽车部件、家用电器壳体、管道管材、冷却塔填料、建筑装饰材、一次性餐具等典型重点行业领域产品是国家战略实施的重要支撑和具体表现（图5）。塑料是上述行业制造加工的重要和主要原料之一，对行业发展具有不可忽视的作用。

图5 我国重要国家发展战略及其典型重点行业领域产品Fig. 5 China’s important national development strategies and products in typical key industries

4.1.1 汽车部件 我国汽车产销总量已连续14年稳居全球第一，总体呈增长趋势，绿色低碳和轻量化技术是当前汽车产业的重点发展方向。据中国汽车工业协会《2022年汽车工业经济运行报告》显示，我国汽车产销在2022年分别完成2 702.1 万辆和2 686.4万辆，同比增长3.4%和2.1%；据TrendForce 集邦咨询统计，2022年全球汽车销量8 105 万辆，预估2023年全球汽车市场销量达8 410 万辆。在汽车工业中，由于塑料比传统的金属部件更轻，不仅可减少汽车质量和油耗，还可兼顾优良的耐用性和抗冲击性，被广泛用于制造汽车外壳、内饰和功能部件。

竹质汽车内饰主要是以竹纤维的高强度实现对聚丙烯等塑料的增强与替代，国外已有大量相关研究，并成功应用于奥迪、奔驰、宝马等汽车的底部、前段、降噪部件、保险杠梁、仪表板、车门等部位，但我国在该领域研究起步较晚（陈季荷等，2022；朱春良，2012）。近年来，国际竹藤中心基于竹纤维细长、柔韧性好的特征，开发竹纤维无纺织气流成型技术以及竹纤维/聚合物复合材料制造汽车内衬部件深度模压成型技术，实现了竹纤维三维多部件的一体化模压成型，制得的汽车内饰构件可满足汽车主机厂的使用要求，目前已在国内部分汽车公司试生产（程海涛等，2022；陈季荷等，2022）。

4.1.2 管道管材 随着我国农村有效灌溉面积和市政供排水管道长度的不断增长，对管道的需求量不断扩大。据华经情报网统计，2021年，我国塑料管道产量约1 677 万t，同比增长2.5%，塑料管道在给排水、农业、化工、电气、电信等方面全球市场的未来前景持续看好；据Lucintel 预测，到2027年，全球塑料管道市场预计达995 亿美元。聚氯乙烯（PVC）较其他热塑性塑料更坚固、更硬，在塑料管道中应用最广泛，可应用于市政、建筑及农用的供水、排水和电气管道等多种领域（Alsabriet al.，2020）。

相较于聚乙烯（PE）/PVC 等塑料管，竹缠绕复合管密度低（0.95～1.15 g·cm−3）、运输成本低、保温性能好、抗变形能力好、环保健康、使用寿命长（≥50年）（江泽慧等，2020；叶柃，2022）。竹缠绕复合管道以连续薄竹篾为基材，突破传统平面层积热压加工模式，采用多层结构和环纵向层积二维缠绕工艺加工而成，充分发挥了竹材轴向拉伸强度高、弹性模量大、柔韧性好的特性，实现了竹纤维轴向拉伸强度的最大化利用，可代替大管径塑料管广泛应用于水利水电、建筑交通、城镇管网、电信军工等工程领城，目前竹缠绕复合管、竹缠绕管廊、竹缠绕房屋已进入推广应用和产业化阶段 （江泽慧等，2020）。国家《“十四五”生物经济发展规划》将竹缠绕定性为生物经济支柱产业，并指出“要推动竹缠绕在城市综合管廊等基础设施建设中示范应用”（叶柃, 2022）。近年来，我国管道市场潜力巨大，每年呈递增态势，预计到2030年，竹缠绕复合管产量可达1 000 万t（刘贤淼等，2022b；费本华等，2022）。

4.1.3 冷却塔填料 冷却塔是以水为循环冷却剂，与空气直接接触进行热交换的一种冷却设备，广泛应用于冶金、电力、石化和化工等工业领域（杨文忠等，2021；Maet al.，2021）。据Coherent Market Insights 数据，2021 全球冷却塔市场规模为32.431 亿美元，亚太地区在全球冷却塔市场占据主导地位（26.5%），其次是欧洲和北美。预计到2030年，全球冷却塔市场规模将达53.342 亿美元。冷却塔填料可有效提高冷却塔工作效率，目前主要采用PVC 塑料填料。

竹格淋水填料是一种由弧形竹片构成，通过穿杆串连、上下交错垂直叠放而成的新型网格状冷却塔生物质填料，属于点滴薄膜式淋水填料（Maet al.，2021；陈友良等，2016）。相较目前广泛应用的PVC塑料薄膜式填料，竹格淋水填料具有强度高、阻力特性好、变形小、破损率低、不怕挂冰、不易结垢、使用寿命长、维护成本低、资源可再生且废弃后可完全降解等优势，目前已占填料市场的5%（陈礼生等，2018；陈友良等，2016）。由于竹格淋水填料具有抗寒、耐热、抗老化和原料资源丰富等优点，有望部分代替PVC 薄膜填料应用于冷却塔中，尤其在寒冷地区具有较广阔的应用前景。

4.1.4 建筑装饰材 随着我国城镇化进程加快、国民经济水平提高以及人民生活水平改善，建筑装饰行业的需求日益扩大，市场规模逐步增加，总产值持续增长。据产业研究咨询机构普华有策数据显示，2022年建筑装饰行业总产值达5.52 万亿元，据《建筑装饰行业“十四五”发展规划》目标，到2025年力争实现行业产值规模6.5 万亿元。建筑壁板作为一种重要的建筑装饰材，主要起到装饰和保护建筑物外墙的作用，可由乙烯基塑料、纤维水泥、砖、灰泥、铝、沥青等材料制成，其中乙烯基塑料用量最大。随着新建住宅和非住宅建筑的增加、原有建筑的外部维修和维护需求提升以及酒店业的崛起，全球壁板市场的未来前景看好。据Lucintel 预测，到2027年，全球壁板市场预计将达1 261 亿美元；据Fact. MR 研究分析，2021年全球乙烯基壁板的市场规模达64 亿美元，预计到2032年将超过103 亿美元。

若能以竹质建筑板材替代乙烯基塑料壁板的1%，其产品市场容量将十分可观。竹质建筑装饰材以竹束、竹篾、微薄竹等原料制成薄型竹基纤维层积材，可有效保留竹材在纤维方向上的强度、刚度与优良的定向性，加工成的竹质板材强度高、成本低，具有较强的可设计性，可应用于竹质墙板、门窗、隔板等建筑装饰；亦可利用竹材纵向拉伸强度高的特点，将竹纤维、竹丝或细薄竹片与高分子材料复合，采用二维或立体编织，形成无应力缺陷的基体，生产可柔可刚、可层压、阻燃抑烟的新型生物质建筑装修用材，应用于装配式建筑、临时拼装式房屋、装饰装修材料等（戴武军等，2021）。

4.1.5 家用电器壳体 近年来我国家电行业不断发展，已成为全球家电的生产、消费和出口大国。2021年，我国规模以上家用电力器具制造企业全年营业收入规模1.7 万亿元，同比增长15.5%，非电力家用器具制造业0.9 万亿元；我国家电行业出口6 382亿元，同比增长14.1%；全年国内累计销售额达7 543亿元，同比增长3.4%（工业和信息化部消费品工业司等，2023）。塑料已成为家电行业仅次于钢材的第二大类原材料，作为一种常用的热塑性塑料，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）因其综合性能良好，广泛用于家电、办公设备、日用品等领域，是电器外壳的主要原材料。2021年中国ABS 产能已达476.0×104t·a−1，占全球产能的40%，预计到2023年，中国ABS 产能将达826×104t·a−1，表观消费量有望达约890×104t。2021年，家电行业仍是ABS 最大的下游应用领域，约占ABS 总消费量的62%（常敏，2022）。

相较塑料电子电器壳制品，竹质壳制品可充分发挥竹子密度适中、表面硬度高、耐磨性好、色泽均一的材性特点和优势。以竹鼠标竹键盘为例，产品的工艺性和可操作性俱佳，具有美观、敲击手感好等特点，在温湿度变化的环境中适用性能良好（张小轲等，2012）。据中国海关数据显示，2022年中国键盘、鼠标器出口总量为4.88 亿个，出口总金额为55 亿美元。纵观电子电器行业整体发展市场，多种形式竹单元的日用电子电器竹质壳制品发展潜力巨大。

4.1.6 一次性餐具 中国是世界最大的一次性餐具生产国和消费国。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。据Profshare market research 数据，2021年，全球一次性餐具市场规模为321.35 亿美元，预计到2028年将达374.23 亿美元。由于一次性塑料餐具的原料、生产、使用以及废弃后的不当处理，产生了严重的环境和健康问题。而且全球对于一次性环保可降解餐具的需求呈迅猛增长态势，据全球市场研究和咨询公司Future Market Insights 数据显示，2022年，一次性可降解餐具市场为108 亿美元，预计到2030年将达180 亿美元，欧洲和亚太地区将占65%的全球市场。

一次性竹纤维餐盒具有资源丰富、材性优良和技术领先等优势，是以竹代塑产品在日用品领域的典型代表，其充分发挥了竹纤维长细比大、拉伸强度高、结合界面性状良好的优势。采用蒸汽爆破法制浆、粉干法热压和竹浆湿法模塑等工艺加工而成的一次性竹纤维餐盒在使用过程中无有毒有害物析出，可冷冻、冷藏与微波加热，废弃后可回收堆肥与完全自然降解，且相较于市售聚一次性乳酸（PLA）可降解餐盒，具有更优异的抗蠕变、耐温、耐水、耐油、耐溶出以及降解性能（陈晓怡等，2022）。

一次性竹质刀叉勺主要可由微薄竹、竹条以及PLA/竹粉复合成型，可发挥竹材硬度大、韧性好、环保可降解的优势，用以代替PS 和PP 为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为小径竹原竹吸管、竹材钻孔吸管和竹展平刨切卷制吸管，发挥了竹材纤维长、强度大、柔韧性好的特点。此外，由于区域性饮食习惯特征，一次性竹筷在亚洲拥有巨大的消费市场。

4.1.7 其他 竹筋格栅（亦称竹编土工格栅）作为一种应用广泛的竹质工程代塑产品，相较塑料土工格栅具有取材方便、易加工、成本低、抗拉强度高、承载能力强、平整度好、耐候耐久、原料可再生且环保无污染等优势，已成功应用于护坡固土、路基加固、水利设施软基加固、种养殖围栏网、作物棚架等，预计未来可达400 亿元产值市场空间（戴武军等，2021；黄河等，2022）。

除了上述以竹代塑产品外，竹质牙刷、竹杯、竹质包装盒、竹音响、竹纽扣、竹砧板、竹质茶具、竹质文具、竹灯具、竹家具及竹签类产品（咖啡搅拌棒、牙签、烧烤签、棉签等）等，由于性能优良、造型美观、健康环保，涵盖了日用休闲、文体娱乐、电子电器、装饰装修等诸多领域，广受消费者青睐。

4.2 以竹代塑产品的优势分析

相较塑料制品，竹质代塑产品在产品性能、应用场景、节能低碳、环保可降解、市场认可等方面具有相对优势（图6）。

1） 产品性能好、应用场景多样：相较塑料制品，竹质产品力学强度高、耐高低温、耐磨、纹理自然美观，适于建筑装饰、电子电器等产品应用。以户外建材为例，竹质建材在极寒、极热、沙尘等极端气候条件以及生态脆弱的环境中较塑料更具应用优势。

2） 能源消耗与二氧化碳排放低：以竹格填料为例，在为期6 个月的实际应用中，电厂通过使用竹格填料比使用PVC 填料节约529.2 t 标煤，能源需求总量降低至PVC 填料的1/6，仅为561 MJ（Maet al.，2021）；以竹缠绕管道为例，若将每年1.1 亿t 竹材替代塑料、钢材、水泥等材料加工成竹缠绕复合材料，则每年可减少碳排放4.48 亿t（叶柃，2022）。

3） 环保、健康、可降解：以一次性竹纤维餐盒为例，竹纤维餐盒的人体健康损害与生态健康损害均小于PP 塑料餐盒，竹纤维餐盒的土埋自然降解速度远高于PP 和PLA 塑料餐盒，且其在水基质、酒精和食用油中的浸出物组成与含量均少于塑料制品，使用更健康安全（Chenet al.，2023）。

4） 市场认可度逐渐提升：随着环保理念的普及和可持续发展的推进，人们对环保和可持续性的关注度逐渐提高，竹质代塑产品以其天然材料、可降解、可再生、使用健康安全等优点，国内外市场需求增长迅速，前景十分广阔。

4.3 以竹代塑行动建议

以竹代塑技术和产品具有良好的发展前景，由于目前处于起步阶段，在实际开发与应用中仍存在成本、效率、性能、市场等问题。政府、科研机构、协会、企业、市场应抓住以竹代塑契机，在政策扶持、科技创新、产品开发、宣传推广等方面采取全方位行动（图7），持续技术攻关、提升和突破，实现竹质代塑产品全产业链的高质、高效、规模化工业生产和国内外市场拓展，并从政策规划、技术资金、市场宣传等方面给予支持和保障。

图7 以竹代塑行动建议Fig. 7 Action proposal for bamboo as a substitute for plastic

5 发展趋势与展望

竹产业是我国具有独特资源和技术优势、拥有自主知识产权并在国内外具有竞争实力的绿色朝阳产业。经过多年快速发展，竹产业已具备良好的技术积累，可为以竹代塑技术创新提供坚实基础。以竹代塑结合竹材的资源、材性、环保、市场等诸多优势，集合经济价值、文化价值、生态价值，是竹产业新的发展契机和切入点。如何抓住机遇、集中力量、确定重点，是推动竹产业一二三产融合发展、取得技术创新和产业升级标志性突破的关键。

1） 加强政策支持，推动产业发展。研判环保法规和标准对以竹代塑技术和产品的影响，制定如资金扶持、税收优惠和产业规划等以竹代塑加工技术和产品研发的支持政策，并进一步推进政府引导和加强政策落实，推动以竹代塑产业健康发展。

2） 创新技术研发，强化生产效能。鼓励开展原创性、开拓性、探索性科学研究，为以竹代塑技术开发提供基础理论支撑和指导依据，加强科技攻关和成果转化，创新研发功能性、高性能以竹代塑新材料，研发专用智能化自动化设备并优化生产工艺，提高产品质量和生产效率，提升以竹代塑技术研发能力与产业化水平。

3） 开发创新产品，满足消费需求。预期以竹代塑产品将朝多样化和个性化方向发展，以满足消费者对个性化定制和需求，并将注重以竹代塑产品的创新研发和附加值提升，通过设计创新、功能升级和品牌营销等手段，打造高品质、高附加值的以竹代塑新产品，提升其品牌形象和市场竞争力。

4） 开拓应用市场，增强竞争能力。随着消费者环保意识的增强和对可持续产品的需求增加，预期以竹代塑产品将在日用、包装、家居、建筑、交通、运输等领域应用更加广泛，通过稳固国内市场、拓展国际市场、开拓新兴市场等方式，扩大以竹代塑产品的全球影响力和竞争力，以满足未来持续增长的市场需求。

5） 倡导社会责任，提升认可程度。积极探讨以竹代塑产业在社会责任和可持续认证方面的重要内容和关键举措，通过开发绿色可持续的以竹代塑产品，降低塑料使用，减少塑料污染和环境压力，提升社会公益项目的参与程度和可持续性认证的推行力度，推动以竹代塑产业的社会认可。

6） 实现循环利用，减少环境负担。积极推动以竹代塑循环经济与废弃物利用，实现资源的可持续利用和循环利用，通过科学规划和管理竹林，合理采伐和定向培育，促进竹林的自然恢复和生态平衡，保证竹资源的可持续供应，加强竹质废弃物的处理和再利用，将竹材废弃物转化为生物质能源、纤维制品等资源，减少资源浪费和环境负担。