專利名稱：用竹子分離制備竹原纖維的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于從長纖維植物中分離出植物原纖維的技術(shù)，特別是涉及用竹子分離出竹原纖維的工藝方法。
背景技術(shù)：
中國專利200510022616. X《有活性生物酶方法制取紡織用竹原纖維》本發(fā)明向人 們公開了一種不需任何化學(xué)處理、操作簡單、處理時間短、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的有活性生物酶方 法制取紡織用竹原纖維，該工藝過程如下首先把竹子截斷并剖成竹條，然后放入開水中煮 煉變軟，取出壓碎、錘成細絲，再放入壓強鍋中蒸煮，把處理過的竹絲，浸入含有活性生物酶 的溶液中處理，讓有活性生物酶分解竹絲中的木質(zhì)素、半纖維素、果膠，以獲得竹子中的纖 維素纖維，把酶分解后的竹纖維素纖維清洗、漂白、上油、柔軟、開松即可供紡織用的竹原纖 維。但竹子開水中煮煉變軟要很長時間，浪費大量能源，才能為有活性生物酶分解竹子中的 非竹纖維有機物提供軟化或已部分分解的非竹纖維有機物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供對竹子進行變化溫度或/和壓力的方法，破壞竹子中的木質(zhì) 素、果膠、蛋白質(zhì)、糖、脂等物質(zhì)非竹纖維有機物，促進蒸煮和促進有活性生物酶對非竹纖維 有機物分解作用效果，具有節(jié)約能源、減少污染、提高生產(chǎn)效率的竹子分離制備竹原纖維的 方法。本發(fā)明的構(gòu)思要從竹條中分離竹原纖維，就要除去竹原纖維之間的非竹纖維有 機物，如木質(zhì)素、果膠、蛋白質(zhì)、糖、脂等物質(zhì)。這些非竹纖維有機物在普通環(huán)境中難以分解， 目前技術(shù)是先用蒸煮或強堿溶液中蒸煮軟化和少量分解后，再用微生物和有活性生物酶相 結(jié)合對非竹纖維有機物分解，再用水或其它溶劑溶解已被分解的非竹纖維有機物，達到除 去非竹纖維有機物，獲得竹原纖維的目的；但蒸煮或強堿溶液中蒸煮軟化和少量分解非竹 纖維有機物要高溫高壓很長時間，浪費大量能源，長時間高壓又危險，強堿溶液對環(huán)境污染 很大。本發(fā)明用變化溫度或/和壓力的物理方法，使非竹纖維有機物被物理方法膨化處理 后，促進蒸煮和促進有活性生物酶對非竹纖維有機物分解作用效果，達到蒸煮和有活性生 物酶處理過程中，達達減少高溫高壓時間，節(jié)約能源，減少或不用強堿溶液而減少對環(huán)境污 染，減少分離制備竹原纖維全部工藝需要的時間，提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明的對非竹纖維有機物被膨化，用于對竹子分離制備竹原纖維的方法如下用竹子分離制備竹原纖維的方法，按先后步驟，包括為把竹子截斷并剖成竹條之 后，把竹條浸入有活性生物酶的液體中酶解，其特征在于竹條在被剖成竹條之后與酶解步 驟之前，對竹條進行膨化處理；其膨化處理是對竹條進行抽真空處理、或?qū)χ駰l進行變化溫 度處理，或?qū)χ駰l進行變化壓強處理的某一種處理；或者是有兩種或多種膨化處理的膨化 組合處理，其膨化組合處理為包括抽真空處理和變化溫度處理的膨化組合處理；
或包括抽真空處理和變化壓強處理的膨化組合處理；或包括變化溫度處理和變化壓強處理的膨化組合處理；或包括抽真空處理，和變化溫度處理，和變化壓強處理的膨化組合處理；由于非竹纖維有機物一一木質(zhì)素、果膠、蛋白質(zhì)、糖、脂等物質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性遠不 如竹原纖維穩(wěn)定，只要掌握住快速溫度變化或快速壓強變化，不使竹原纖維分解或少分解， 而僅使大量非竹纖維有機物產(chǎn)生大量孔隙性損壞、質(zhì)地蓬松性損壞膨化處理，使酶解步驟 中的微生物或/和有活性生物酶能進入到大量膨化產(chǎn)生的孔隙中，使微生物或/和有活性 生物酶能大量增加與非竹纖維有機物的接觸面積，減少微生物或/和有活性生物酶對竹條 分解需要的時間。以減少酶解步驟需要的時間，和減少微生物、有活性生物酶的使用量。如果在竹條在被剖成竹條之后與酶解步驟之前，還要加蒸煮步驟，還可以在蒸煮 步驟之前增加膨化處理。以減少蒸煮步驟和酶解步驟需要的時間，減少蒸煮步驟高溫高壓 時間，節(jié)約能源，減少或不用強堿溶液而減少對環(huán)境污染，減少分離制備竹原纖維全部工藝 需要的時間，提高生產(chǎn)效率。抽真空處理的作用是將變化溫度處理前或處理后，變化壓強處理前或處理后的 竹條微孔隙中的氣體或液體吸出，以及將游離的微粒吸出，使其在后面步驟的變化溫度處 理、變化壓強處理、蒸煮步驟、酶解步驟中的液體能更容易進入竹條微孔隙中，提高變化溫 度處理、變化壓強處理的處理效果，以及提高蒸煮步驟和酶解步驟的處理效果。所以，抽真 空處理可配置在變化溫度處理以前或以后、變化壓強處理的處理以前或以后，以及蒸煮步 驟處理以前或以后、酶解步驟處理以前或以后。在某種處理以前進行抽真空處理目的，是 吸出竹條微孔隙中的氣體、液體、微粒，為后面處理或步驟中的液體進入竹條微孔隙提供空 間，特別是提供有負(fù)壓的竹條微孔隙空間，使后面處理或步驟中的液體更容易進入竹條微 孔隙之中；在某種處理以后進行抽真空處理目的，是吸出已經(jīng)在對微孔隙中的非竹纖維有 機物進行了破壞處理、分解處理，其破壞或分解能力已經(jīng)降低的液體或其它物質(zhì)，如含氫離 子已很少的氣體、分解酶活性已經(jīng)降低的液體、堿性已達不到PH值的液體、活性降低的微 生物等?？傊檎婵仗幚硎浅榭罩駰l微孔隙，使其它處理或步驟的氣體、液體、微粒能盡量 多的進入竹條微孔隙，而提高其它處理或步驟對竹條非竹纖維有機物的破壞和分解效果， 并可減少破壞和分解竹條非竹纖維有機物所需要的時間。對竹條非竹纖維有機物的破壞和 分解是微觀效果，其宏觀效果是竹條體積增加被膨化。變化溫度處理的作用就是在不破壞竹原纖維的溫度范圍內(nèi)，使竹條從低溫變?yōu)?高溫，或從高溫變?yōu)榈蜏?。其原理是竹原纖維的溫度適應(yīng)范圍大于木質(zhì)素、果膠、蛋白質(zhì)、 糖、脂等物質(zhì)非竹纖維有機物。只要變化溫度范圍小于破壞竹原纖維的溫度范圍，又大于破 壞非竹纖維有機物的溫度范圍，就能即保護竹原纖維的結(jié)構(gòu)，又破壞非竹纖維有機物的結(jié) 構(gòu)，使非竹纖維有機物產(chǎn)生大量孔隙，甚至使非竹纖維有機物被分解成易溶解的形式，方便 后續(xù)步驟用水或其它溶劑把已被分解的非竹纖維有機物洗脫，分離出竹原纖維。對竹條非 竹纖維有機物的破壞和分解是微觀效果，其宏觀效果是竹條體積增加被膨化。
變化壓強處理的作用就是對非竹纖維有機物原有的孔隙或變化溫度處理后新產(chǎn) 生的孔隙的空間進行抽空，和加壓注入氣體或液體，使孔隙不斷的被抽空縮小和加壓膨脹， 增加孔隙的體積和使多個孔隙被連通，減少盲孔形的孔隙，使氣體或液體能更多的和更容 易的進入到孔隙中。
將竹條進行快速溫度變化或快速壓強變化，能對非竹纖維有機物膨化處理的原理 是非竹纖維有機物都具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，快速變化溫度或快速變化壓強能破壞非竹纖維有 機物的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，使非竹纖維有機物失去活性、松散結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生分子內(nèi)和分子間的微孔隙， 以及各種非竹纖維有機物組織之間的微孔隙，還可使部分化學(xué)鍵斷裂被分解成小分子，化 學(xué)鍵斷裂產(chǎn)生親水鍵和親水基團使其具有水溶而產(chǎn)生水解效果等，或化學(xué)鍵斷裂后易被有 機溶劑溶解。已膨化的非竹纖維有機物，在被后續(xù)蒸煮、微生物和有活性生物酶降解、分解時， 速度更快，可少用高溫高壓蒸煮時間，用不太高的壓強蒸煮或常壓蒸煮；或只要常壓蒸煮， 或只要微生物和有活性生物酶處理，減少蒸煮設(shè)備投資、減少生產(chǎn)費用。已膨化的非竹纖維 有機物，在被后續(xù)微生物和有活性生物酶分解時，竹條增加了大量孔隙與微生物和有活性 生物酶的接觸，使微生物和有活性生物酶分解非竹纖維有機物時間大大縮短，這就減少生 產(chǎn)中的資金要求和員工需求，提高了單位的生產(chǎn)效率。
膨化處理可作為蒸煮、酶解工藝的前續(xù)工藝或后續(xù)工藝，在一個完整用竹子分離 制備竹原纖維的過程中，可以只有一次膨化處理工藝，也可用兩次或多次膨化處理工藝。用 兩次或多次膨化處理工藝時，可每次用不同的具體膨化方法，也可都用相同的膨化方法。第一種，抽真空處理所述的抽真空處理是將裝有竹條的容器抽成1. 0 4. OMpa的真空環(huán)境。一般的 抽真空設(shè)備只能達到4. OMpa以下的真空度，再提高真空度即大于4. OMpa,如真空度7. 0 9. OMpa對竹條的真空處理提高膨化效果的作用不明顯優(yōu)于4. OMpa膨化效果，而且對真空 設(shè)備技術(shù)要求太高、真空設(shè)備的成本也太高。優(yōu)選的抽真空處理是將裝有竹條的容器抽成1. 0 4. OMpa的真空環(huán)境，并在該真 空環(huán)境中還注入有離子或等離子。由于在該真空環(huán)境中不能有液體存在，為提高真空環(huán)境 中對竹條的膨化效果，可向真空容器中注入離子或等離子，特別是注入有利于破壞木質(zhì)素、 果膠、蛋白質(zhì)、糖、脂等非竹纖維有機物的化學(xué)穩(wěn)的離子或等離子，如氫離子或等離子氫、鈉 離子或等離子鈉、鉀離子或等離子鉀、氧離子或等離子氧、磷離子或等離子磷、硫離子或等 離子硫、氮離子或等離子氮、氯離子或等離子氯等。第二種，變化壓強處理所述的變化壓強處理是對裝有竹條容器內(nèi)空環(huán)境變化壓強的處理，把放竹條的容 器加壓在1. 0 4. OMpa壓強后，快速降低壓強；或把放竹條的容器抽成1. 0 4. OMpa的真 空度后，快速減少真空度?？啥啻窝h(huán)的進行加壓和降壓，每次循環(huán)進行升壓強和降壓強的壓強差值范圍是 1. 0 3. OMpa0這樣可以使竹條的微孔隙不斷被沖脹和縮小，最終達到增大微孔隙和多打通多個 微孔隙，減少盲管形的微孔隙，需要注入微孔隙的氣體、液體、微粒能更容易進入微孔隙，提 高各種變化溫度處理、蒸煮步驟、酶解步驟對非竹纖維有機物膨化和分解效果。對于不同的 竹子品種和不同竹齡，放竹條的容器的最大壓強或最大真空度應(yīng)調(diào)節(jié)，特別是調(diào)節(jié)循環(huán)加 壓和降壓、升降真空度的次數(shù)，達到只損壞非竹纖維有機物，不損壞竹原纖維的目的。所述的變化壓強處理是還帶有變化溫度的變化壓強的處理，在90 300°C氣體環(huán) 境，1. 0 4. OMpa壓強的高溫高壓環(huán)境中，將竹條快速放入冷卻液體中或向高溫高壓容器中注入冷卻液體或冷卻的水霧氣體，同時降低壓強，待竹條充分吸水或水霧后，再回升溫度 和壓強，把水或水霧壓入竹條微孔隙中；并多次循環(huán)進行升溫升壓和加降溫降壓。氣體環(huán)境 的溫度與冷卻液體或冷卻的水霧溫度的溫度差值最好50 250°C，也可以溫度差值150 250°C。卻液體的溫度可以低于0°C，以便提高溫度差值。其目的在于使竹條處于高壓強變 化和高溫度變化這種破壞性很強的環(huán)境中，快速破壞竹條的非竹纖維有機物。冷卻液體可 以是普通水，或堿性液體，或酸性液體，或含有機溶劑的液體，如含乙醇的液體。由于在高溫 下乙醇易蒸發(fā)，乙醇易于回收，所以用含乙醇的液體是優(yōu)選方案。第三種，低溫液體被升溫氣化的變化溫度處理所述的變化溫度處理是低溫液體被升溫氣化的處理，把竹條浸泡在5°C 液態(tài)氮 溫度之間的低溫液體中，在竹條與所浸泡的低溫液體溫度相同后，迅速將被冷卻的竹條，放 在10 300°C環(huán)境中，溫度差值達50 400°C。把竹條從5°C 液態(tài)氮溫度之間的低溫快 速升溫到10 300°C環(huán)境中，當(dāng)溫度差值達50 400°C，竹條中的各種非竹纖維有機物受 熱膨脹不平衡，很易被損壞成易于水溶解或溶劑溶解的形式。對于不同品種的竹子和不同 竹齡的竹子，冷卻竹條的最低溫度，和升溫達到的最溫度，即溫度差值應(yīng)進行調(diào)節(jié)，達到只 損壞非竹纖維有機物，不損壞竹原纖維的目的。所述的變化溫度處理是低溫液體被升溫氣化的處理優(yōu)選用液態(tài)氨、或液態(tài)二氧化碳、或液態(tài)氮作為對竹條的降溫介質(zhì)，浸泡竹條的低溫液體則為液態(tài)氨、或液態(tài)二氧化碳、 或液態(tài)氮，當(dāng)竹條的溫度與降溫介質(zhì)的溫度相同后，迅速將被低溫液體冷卻的竹條，放在 10 300°C環(huán)境中，其溫度差值達50 400°C。這種處理至少有兩種方式損壞非竹纖維有 機物一種是各種非竹纖維有機物受熱膨脹不平衡損壞非竹纖維有機物產(chǎn)生微孔隙；另一 種是液體的降溫介質(zhì)在被降溫后變?yōu)闅怏w，氣體體積迅速膨脹損壞非竹纖維有機物產(chǎn)生微 孔隙，如液態(tài)二氧化碳被升到常溫變?yōu)闅怏w后，體積可增加400倍左右。這種用降溫介質(zhì)受 熱膨脹對竹條的微孔隙有“爆炸”性的損壞作用，并且還能產(chǎn)生新的微孔隙。液體降溫介質(zhì)變成大量氣體的“爆炸”的膨化方法是把竹條浸在液態(tài)液態(tài)氨、 液態(tài)二氧化碳或液態(tài)氮中，待竹條溫度同于、基本同于液態(tài)氨、液態(tài)二氧化碳或液態(tài)氮溫度 后，或者待液態(tài)氨、液態(tài)二氧化碳或液態(tài)氮已大量滲透進竹條后，壓強降到常壓狀態(tài)，迅速 將冷卻的竹條，放在10 300°C環(huán)境中，其溫度差值達50 400°C，竹條微孔隙中的液態(tài) 氨、液態(tài)二氧化碳或液態(tài)氮溫度迅速升高50 40(TC，液態(tài)氨、液態(tài)二氧化碳或液態(tài)氮變?yōu)?大量氣體，對竹條微孔隙進行“爆炸”性損壞，對竹條進行膨化。由于非竹纖維有機物都包在竹原纖維的外面，液態(tài)氨、液態(tài)二氧化碳或液態(tài)氮不 易滲入竹原纖維中，所以只要調(diào)節(jié)好竹條浸泡在液態(tài)氨、液態(tài)二氧化碳或液態(tài)氮中的時間， 在液態(tài)氨、液態(tài)二氧化碳或液態(tài)氮已經(jīng)進入非竹纖維有機物微孔隙，但還沒有進入竹原纖 維以前，就立即升高溫度，對非竹纖維有機物微孔隙進行“爆炸”性損壞，而不損壞竹原纖 維。第四種，干法加熱后用冷水降溫的變化溫度處理所述的變化溫度處理是干法加熱后用冷水降溫處理，對竹條無水干法加熱到 90 300°C后，迅速把竹條浸在冷水中吸冷水降低溫度。一般冷水溫度比吸水前竹條溫度 低70 250°C，即冷水溫度比吸水前竹條溫度的溫度差值低70 250°C。這是利用作“吸 水胡豆”的原理，當(dāng)高溫的竹條在低溫的水中，竹條中的微孔隙受冷收縮產(chǎn)生負(fù)壓，吸入低溫的水，低溫的水在微孔隙中受熱膨脹、氣化又對微孔隙產(chǎn)生膨化性損壞，從而損壞非竹纖 維有機物。對于不同的竹子品種和不同竹齡，干法加熱到的最高溫度，和冷水溫度比吸水前 竹條溫度的溫度差值應(yīng)進行調(diào)節(jié)，達到只損壞非竹纖維有機物，不損壞竹原纖維的目的。所述的變化溫度處理是干法加熱后用冷水降溫處理，當(dāng)竹條無水干法加熱到 90 300°C，并且竹條重量減少5 30%后，迅速把竹條浸在冷水中吸冷水降低溫度，冷水 溫度比干法加熱溫度降低70 250°C。新鮮竹的竹原纖維質(zhì)量高于已經(jīng)長期存的干竹子， 但新鮮竹中有大量水分占用微孔隙，一般干法加熱使竹條重量減少5 30%后，竹條微孔 隙中的水分已經(jīng)蒸發(fā)，為冷水快速進入微孔隙提供了空間。竹條干法加熱可用微波爐進行微波加熱。第五種，冷凍產(chǎn)生冰晶的變化溫度處理所述的變化溫度處理是將竹條冷凍產(chǎn)生冰晶的處理，把竹條在無水或有水浸泡狀 態(tài)，將竹條溫度置于_4 -10°C冷凍，讓竹條中的水充分變成冰晶后，再把竹條升溫溶化冰 晶。升溫的方法最好是把有冰晶的竹條快速放到高溫環(huán)境，如放到30 200°C的水中快速 升溫。把竹條溫度降到_4 一10°C，使竹條內(nèi)的水分能充分結(jié)冰，用水結(jié)冰產(chǎn)生體積膨脹 和冰晶的不規(guī)則形狀損壞非竹纖維有機物；并配合用高溫環(huán)境迅速減凍，進行強烈的溫度 刺激，受各種非竹纖維有機物的熱膨脹不平衡而被損壞。本發(fā)明所述膨化處理都可以先把竹條浸在果膠膨化劑中以后，再進行上述的各種 膨化處理，或在浸泡竹條的液體中加入果膠膨化劑。本發(fā)明用竹子分離制備竹原纖維方法的工藝過程中，膨化處理竹條時用微波爐加 熱，用2000 4000MHz微波。還可在膨化處理過程中用15KHz 350KHz的超聲波對竹條 損壞性處理。微波和超聲波對非竹纖維有機物木質(zhì)素、果膠、蛋白質(zhì)、糖、脂等物質(zhì)有強烈的 損壞性，在實際生產(chǎn)中應(yīng)調(diào)節(jié)微波和超聲波對竹條的處理時間頻率，以達到在損壞非竹纖 維有機物之后，沒有損壞竹原纖維之前停止微波和超聲波刺激竹條。本發(fā)明所述的非竹纖維有機物指嵌合在竹原纖維之間的有機物一一木質(zhì)素、果 膠、蛋白質(zhì)、糖、脂等物質(zhì)。
本發(fā)明所述的膨化指非竹纖維有機物一一木質(zhì)素、果膠、蛋白質(zhì)、糖、脂等物質(zhì) 在竹條被進行溫度變化處理，或壓強的變化處理后，非竹纖維有機物產(chǎn)生間隙、孔隙而組織 疏散，非竹纖維有機物被分解、被降解；竹子細胞壁膨化破裂，有利于后續(xù)在蒸煮已膨化竹 子時，更易除去非竹纖維有機物，和有利于微生物和有活性生物酶進一步酶解非竹纖維有 機物，除去非竹纖維有機物。本發(fā)明所述的竹條是指竹子兩節(jié)之間的竹筒部分被切割成最大寬度為1.0 10. Omm左右的細條。竹子一般用新鮮竹子。本發(fā)明的優(yōu)點用對竹條進行抽真空、變化溫度、變化壓強的物理方法膨化處理， 使分離出竹原纖維的過程中，可減少蒸煮分解、微生物和有活性生物酶分解所需要的時間， 減少蒸煮中的強堿或強酸的用量，減少微生物和有活性生物酶的用量，從分離制備竹原纖 維整個工藝過程中，節(jié)約時間、節(jié)約能源、節(jié)約費用、減少污染、減少生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效 率。并能使最終產(chǎn)品竹原纖維中化學(xué)污染減少，獲得更為環(huán)保的竹原纖維產(chǎn)品。
具體實施方式
實施例1、抽真空加離子的膨化處理分離制備竹原纖維的方法用竹子分離出竹原纖維的步驟如下(1)前處理工序?qū)⒃袂谐窠Y(jié)，再把竹筒壓榨破壞竹筒成為大塊，再用成片機 把大塊分切成小的竹條，竹條直徑為3 6mm為宜，去掉渣物備用。(2)蒸煮處理竹條放置于加熱容器內(nèi)，容器內(nèi)0. 4 2. OMpa的壓強蒸煮15 25 小時，也可常壓條件下蒸煮，蒸煮35 55小時。(3)抽真空加離子的膨化處理把已經(jīng)蒸煮的竹條放置于真空容器內(nèi)，在200 250°C環(huán)境中抽成3. 0 4. OMpa的真空度，同時向真空容器內(nèi)注入氫離子或氧離子的某一 種離子，如果是注入氧離子，則同時還可注入硫離子或氮離子，待竹條明顯變軟，停止注入 任何離子，并降低溫到30 80°C，真空度降到不影響活性生物酶的最大真空度后，用有活 性生物酶的液體注入真空容器內(nèi)，并逐漸把真空度降到常壓狀態(tài)，使有活性生物酶的液體在 降低真空度過程中，因竹條微孔隙的氣壓差變化把有活性生物酶的液體吸入竹條微孔隙中。(4)有活性生物酶處理在常壓和30 80°C環(huán)境中，將竹條浸在有能分解非竹纖 維有機物的微生物菌液體中，或能分解非竹纖維有機物的有活性生物酶液體中，對非竹纖 維有機物的用有活性生物酶分解；微生物菌如白腐菌；有活性生物酶如木質(zhì)素酶、果膠酶、 蛋白質(zhì)酶、糖酶、脂肪酶等，待非竹纖維有機物被分解完后，用水沖洗除去非竹纖維有機物 的被分解物，得到竹原纖維。(5)對已成纖維的后處理用梳子形整理機進行梳理分離竹原纖維，增加可紡織 性。處理還用現(xiàn)有技術(shù)的軟化、硬化、乳化、漂白等紡織纖維后處理對竹原纖維處理，把竹原 纖維處理成可紡織用纖維。實施例2、循環(huán)進行壓強變化，并抽真空加離子的膨化處理分離制備竹原纖維的方 法用竹子分離出竹原纖維的步驟如下(1)前處理工序同于實施例1。(2)循環(huán)進行壓強變化的膨化處理把竹條放置于高壓容器內(nèi)，在250 300°C氣 體環(huán)境，3. 5 4. OMpa壓強的高溫高壓環(huán)境中，向高壓容器內(nèi)注入低于容器內(nèi)環(huán)境100 200°C的冷卻液體或冷卻的水霧，同時降低壓強0. 5 2. OMpa，使冷卻液體或冷卻的水霧被 吸入竹條的微孔隙中，產(chǎn)生膨脹作用。然后再回升溫度和壓力，再注入低溫的冷卻液體或冷 卻的水霧。發(fā)現(xiàn)竹條明顯變軟為止。經(jīng)過2 4次250 300°C氣體環(huán)境，3. 5 4. OMpa壓強的高溫高壓環(huán)境變化后， 可降低最高溫度和壓強進行變化溫度和壓強在150 200°C氣體環(huán)境，1. O 2. OMpa壓強 的高溫高壓環(huán)境中，向高壓容器內(nèi)注入低于容器內(nèi)環(huán)境50 100°C的冷卻液體或冷卻的水 霧，同時降低壓強0. 5 1. OMpa，使冷卻液體或冷卻的水霧被吸入竹條的微孔隙中，產(chǎn)生膨 脹作用。然后再回升溫度和壓力，再注入低溫的冷卻液體或冷卻的水霧。發(fā)現(xiàn)竹條明顯變 軟為止。(3)蒸煮處理竹條放置于常壓加熱容器內(nèi)，蒸煮10 20小時。(4)抽真空加離子的膨化處理同于實施例1。(5)有活性生物酶處理同于實施例1。(6)對已成纖維的后處理同于實施例1。
實施例3、用液態(tài)二氧化碳受熱氣化“爆炸”的膨化處理分離制備竹原纖維的方法 用竹子分離出竹原纖維的步驟如下(1)前處理工序同于實施例1。
(2)液態(tài)二氧化碳受熱氣化“爆炸”的膨化處理在高壓狀態(tài)的容器中，把竹條浸 在-20°C左右溫度的液態(tài)二氧化碳中進行低溫處理，待竹條溫度基本同于液態(tài)二氧化碳溫 度10 60分種，且液態(tài)二氧化碳已大量滲透進竹條微孔隙中后，從高壓容器中完全抽出液 態(tài)二氧化碳，然后向高壓容器中快速注入90 300°C的高溫水或水蒸氣，使竹條微孔隙中 的液態(tài)二氧化碳迅速變?yōu)榇罅繗怏w，對竹條微孔隙產(chǎn)生“爆炸”效應(yīng)，使竹條中的非竹纖維 膨化。也可在從高壓容器完全抽出液態(tài)二氧化碳后，將高壓容器迅速減壓到常壓，快速 將低溫的竹條放入90 300°C的高溫水或水蒸氣中，使竹條微孔隙中的液態(tài)二氧化碳迅速 變?yōu)榇罅繗怏w，對竹條微孔隙產(chǎn)生“爆炸”效應(yīng)，使竹條中的非竹纖維膨化。(3)蒸煮處理竹條放置于常壓加熱容器內(nèi)，蒸煮10 15小時。(4)有活性生物酶處理同于實施例1。(5)對已成纖維的后處理同于實施例1。實施例4、干法加熱吸冷水的膨化處理分離制備竹原纖維的方法用竹子分離出竹原纖維的步驟如下(1)前處理工序同于實施例1。(2)干法加熱吸冷水的膨化處理在常壓下，把竹條放入微波爐中干法加熱到 250 300°C，并且在竹條重量減少5 20%后，迅速把竹條浸在冷水中吸冷水降低溫度，冷 水溫度比干法加熱溫度降低150 250°C。待竹條充分吸水后，再重復(fù)把竹條升溫250 300°C，并且在竹條重量減少10 30%后，迅速把竹條浸在冷水中吸冷水降低溫度，冷水溫 度比干法加熱溫度降低150 250°C。這樣250 300°C加熱、烘干、浸冷水吸水多次后，降 低干法加熱最高溫度在90 200°C，放入冷水溫度比干法加熱溫度降低70 150°C的冷水 中吸水，再進行干法加熱，重復(fù)多次變化溫度和使竹條吸水。發(fā)現(xiàn)竹條明顯變軟為止。(3)蒸煮處理竹條放置于常壓加熱容器內(nèi)，蒸煮10 12小時。(4)有活性生物酶處理同于實施例1。(5)對已成纖維的后處理同于實施例1。實施例5、干法加熱吸冷水、和冷凍產(chǎn)生冰晶的膨化處理分離制備竹原纖維的方法用竹子分離出竹原纖維的步驟如下(1)前處理工序同于實施例1。(2)干法加熱吸冷水的膨化處理同于實施例4。(3)蒸煮處理竹條放置于常壓加熱容器內(nèi)，蒸煮10 12小時。(4)冷凍產(chǎn)生冰晶的膨化處理在常壓環(huán)境中，把竹條置于有水浸泡狀態(tài)，將竹條 溫度置于_4 -10°C冷凍，讓竹條中的水充分變成冰晶后，再把竹條放入90 100°C的沸 水中加熱，使冰晶融化。可重復(fù)再將竹條降溫到_4 -10°C冷凍進行結(jié)冰晶處理，再放入 90 100°C的沸水中加熱，使冰晶融化，多次重復(fù)。以竹條明顯變得很軟為止。(5)有活性生物酶處理同于實施例1。(6)對已成纖維的后處理同于實施例1。
實施例6、液態(tài)氨受熱氣化“爆炸”，并真空加離子的膨化處理分離制備竹原纖維的 方法用竹子分離出竹原纖維的步驟如下(1)前處理工序同于實施例1。 (2)液態(tài)氨受熱氣化“爆炸”的膨化處理在高壓容器中，把竹條浸在液態(tài)氨中進 行低溫處理，待竹條溫度基本同于液態(tài)氨溫度30 60分種，且液態(tài)氨已大量滲透進竹條微 孔隙中后，從高壓容器中完全抽出液態(tài)氨，然后向高壓容器中快速注入90 300°C的高溫 水或水蒸氣，使竹條微孔隙中的液態(tài)氨迅速變?yōu)榇罅繗怏w，對竹條微孔隙產(chǎn)生“爆炸”效應(yīng)， 使竹條中的非竹纖維膨化。也可在從高壓容器中完全抽出液態(tài)氨后，將高壓容器迅速減壓到常壓，快速將低 溫的竹條放入90 300°C的高溫水或水蒸氣中，使竹條微孔隙中的液態(tài)氨迅速變?yōu)榇罅繗?體，對竹條微孔隙產(chǎn)生“爆炸”效應(yīng)，使竹條中的非竹纖維膨化。液態(tài)氨本身對非竹纖維有 機物有分解作用。(3)蒸煮處理竹條放置于常壓加熱容器內(nèi)，蒸煮8 10小時。(4)真空加離子的膨化處理同于實施例1。(5)有活性生物酶處理同于實施例1。(6)對已成纖維的后處理同于實施例1。實施例7、循環(huán)進行壓強變化的膨化處理分離制備竹原纖維的方法用竹子分離出竹原纖維的步驟如下(1)前處理工序同于實施例1。(2)循環(huán)進行壓強變化的膨化處理方法同于實施例2，但循環(huán)進行壓強變化的膨 化處理的次數(shù)為10次。(3)有活性生物酶處理同于實施例1。(4)對已成纖維的后處理同于實施例1。實施例8、循環(huán)進行壓強變化，并冷凍產(chǎn)生冰晶的膨化處理分離制備竹原纖維的 方法用竹子分離出竹原纖維的步驟如下(1)前處理工序同于實施例1。(2)循環(huán)進行壓強變化的膨化處理同于實施例2。(3)蒸煮處理竹條放置于常壓加熱容器內(nèi)，蒸煮4 6小時。(4)冷凍產(chǎn)生冰晶的膨化處理同于實施例5。(5)有活性生物酶處理同于實施例1。(6)對已成纖維的后處理同于實施例1。實施例9、真空加離子、循環(huán)進行壓強變化，并冷凍產(chǎn)生冰晶的膨化處理分離制備 竹原纖維的方法用竹子分離出竹原纖維的步驟如下(1)前處理工序同于實施例1。(2)循環(huán)進行壓強變化的膨化處理同于實施例2。(3)真空加離子的膨化處理同于實施例1。
(4)蒸煮處理竹條放置于常壓加熱容器內(nèi)，蒸煮2 3小時。(5)冷凍產(chǎn)生冰晶的膨化處理同于實施例5。
(6)有活性生物酶處理同于實施例1。(7)對已成纖維的后處理同于實施例1。實施例10、循環(huán)進行壓強變化，干法加熱吸冷水，并冷凍產(chǎn)生冰晶，真空加離子、抽 真空的膨化處理分離制備竹原纖維的方法用竹子分離出竹原纖維的步驟如下(1)前處理工序同于實施例1。(2)循環(huán)進行壓強變化的膨化處理同于實施例2。(3)干法加熱吸冷水的膨化處理同于實施例4。(4)冷凍產(chǎn)生冰晶的膨化處理同于實施例5。(5)真空加離子的膨化處理同于實施例1。(6)有活性生物酶處理同于實施例1。(7)對已成纖維的后處理同于實施例1。實施例11、循環(huán)進行壓強變化，干法加熱吸冷水，并冷凍產(chǎn)生冰晶，真空加離子的 膨化處理分離制備竹原纖維的方法用竹子分離出竹原纖維的步驟如下(1)前處理工序同于實施例1。(3)干法加熱吸冷水的膨化處理同于實施例4。(2)循環(huán)進行壓強變化的膨化處理同于實施例2。(4)液態(tài)氨受熱氣化“爆炸”的膨化處理同于實施例6。(5)冷凍產(chǎn)生冰晶的膨化處理同于實施例6。(6)真空加離子的膨化處理同于實施例1。(7)有活性生物酶處理同于實施例1。(8)抽真空膨化處理把已經(jīng)生物酶處理過的竹條放置于真空容器內(nèi)，在30 80°C的溫度環(huán)境中抽成1. 0 3. OMpa的真空度，吸出微孔隙中已經(jīng)失活的生物酶、水和其 它物質(zhì)，使微孔隙成空的孔隙狀態(tài)后，降低真空度到有活性生物酶能耐受的最大真空度狀 態(tài)，用溶有活性生物酶的液體注入真空容器內(nèi)，并逐漸把真空度降到常壓狀態(tài)，使有活性生 物酶的液體在降低真空度過程中，被吸入竹條微孔隙中，即用真空度的變化，除去微孔隙中 已經(jīng)失活的生物酶，把有活性生物酶換進微孔隙中，繼續(xù)進行有活性生物酶處理。(9)有活性生物酶處理同于實施例1。(10)對已成纖維的后處理同于實施例1。實施例12、循環(huán)進行壓強變化，干法加熱吸冷水，并冷凍產(chǎn)生冰晶，真空加離子的 膨化處理分離制備竹原纖維的方法用竹子分離出竹原纖維的各步驟同于實施例11，但將實施例11的(4)液態(tài)氨受熱 氣化“爆炸”的膨化處理，改為(4)液態(tài)氮受熱氣化“爆炸”的膨化處理，其處理方法如下(4)液態(tài)氮受熱氣化“爆炸”的膨化處理在液態(tài)氮容器中，把竹條浸在液態(tài)氮中 進行低溫處理，待竹條溫度基本同于液態(tài)氮溫度1 5分種，且液態(tài)氮已大量滲透進竹條微 孔隙中后，快速將低溫的竹條放入90 300°C的高溫水或水蒸氣中，使竹條微孔隙中的液態(tài)氮迅速變?yōu)榇罅繗怏w，對竹條微孔隙產(chǎn)生“爆炸”效應(yīng)，使竹條中的非竹纖維膨化。實施例13、循環(huán)進行液態(tài)氮受熱氣化“爆炸”的膨化處理分離制備竹原纖維的方法 用竹子分離出竹原纖維的步驟如下(1)前處理工序同于實施例1。 (2)循環(huán)進行液態(tài)氮受熱氣化“爆炸”的膨化處理方法同于實施2，但循環(huán)進行液 態(tài)氮受熱氣化“爆炸”的膨化處理的次數(shù)為4次。(3)有活性生物酶處理同于實施例1。(4)對已成纖維的后處理同于實施例1。
權(quán)利要求
用竹子分離制備竹原纖維的方法，按先后步驟，包括為把竹子截斷并剖成竹條之后，把竹條浸入有活性生物酶的液體中酶解，其特征在于竹條在被剖成竹條之后與酶解步驟之前，對竹條進行膨化處理；其膨化處理是對竹條進行抽真空處理、或?qū)χ駰l進行變化溫度處理，或?qū)χ駰l進行變化壓強處理的某一種處理；或者是有兩種或多種膨化處理的膨化組合處理，其膨化組合處理為包括抽真空處理和變化溫度處理的膨化組合處理；或包括抽真空處理和變化壓強處理的膨化組合處理；或包括變化溫度處理和變化壓強處理的膨化組合處理；或包括抽真空處理，和變化溫度處理，和變化壓強處理的膨化組合處理；所述的抽真空處理是將裝有竹條的容器抽成1.0～4.0Mpa的真空環(huán)境；所述的變化壓強處理是對裝有竹條容器內(nèi)空環(huán)境變化壓強的處理，把放竹條的容器加壓在1.0-4.0Mpa壓強后，快速降低壓強；或把放竹條的容器抽成1.0～4.0Mpa的真空度后，快速減少真空度；所述的變化溫度處理是低溫液體被升溫氣化的處理，把竹條浸泡在5℃～液態(tài)氮溫度之間的低溫液體中，在竹條與所浸泡的低溫液體溫度相同后，迅速將被冷卻的竹條，放在10～300℃環(huán)境中，溫度差值達50～400℃；或所述的變化溫度處理是干法加熱后用冷水降溫處理，對竹條無水干法加熱到90～300℃后，迅速把竹條浸在冷水中吸冷水降低溫度，冷水溫度比干法加熱溫度降低70～250℃；或所述的變化溫度處理是將竹條冷凍產(chǎn)生冰晶的處理，把竹條在無水或有水浸泡狀態(tài)，將竹條溫度置于-4～-10℃冷凍，讓竹條中的水充分變成冰晶后，再把竹條升溫溶化冰晶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用竹子分離制備竹原纖維的方法，其特征在于所述的抽真 空處理是將裝有竹條的容器抽成1. 0 4. OMpa的真空環(huán)境，并在該真空環(huán)境中還有離子或 等離子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用竹子分離制備竹原纖維的方法，其特征在于離子或等離 子是氫離子或等離子氫、或鈉離子或等離子鈉、或鉀離子或等離子鉀、或氧離子或等離子 氧、或磷離子或等離子磷、或硫離子或等離子硫、或氮離子或等離子氮、或氯離子或等離子
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用竹子分離制備竹原纖維的方法，其特征在于所述的變化 壓強處理是高壓快速變?yōu)榈蛪旱奶幚?，?0 300°C氣體環(huán)境，1. 0 4. OMpa壓強的高溫 高壓環(huán)境中，將竹條快速放入冷卻液體中或向高溫高壓容器中注入冷卻液體或冷卻的水霧 氣體，同時降低壓強，待竹條充分吸水或水霧后，再回升溫度和壓強；并多次循環(huán)進行升溫 升壓和加降溫降壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用竹子分離制備竹原纖維的方法，其特征在于每次循環(huán)進 行升壓強和降壓強的壓強差值范圍是1. 0 3. OMpa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用竹子分離制備竹原纖維的方法，其特征在于所述的變化 溫度處理是低溫液體被升溫氣化的處理，浸泡竹條的低溫液體為液態(tài)氨、或液態(tài)二氧化碳、 或液態(tài)氮，當(dāng)竹條的溫度與液態(tài)氨、或液態(tài)二氧化碳、或液態(tài)氮相同后，迅速將低溫液體冷卻的竹條，放在10 300°C環(huán)境中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用竹子分離制備竹原纖維的方法，其特征在于變化溫度處 理的溫度差值達50 400°C
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用竹子分離制備竹原纖維的方法，其特征在于所述的變化 溫度處理是干法加熱后用冷水降溫處理，當(dāng)竹條無水干法加熱到90 300°C，并且竹條重 量減少5 30%后，迅速把竹條浸在冷水中吸冷水降低溫度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用竹子分離制備竹原纖維的方法，其特征在于冷水溫度比 吸水前竹條溫度的溫度差值低70 250°C。
全文摘要
本發(fā)明用竹子分離制備竹原纖維的方法屬于用竹子分離出竹原纖維的工藝方法。按先后步驟，包括為把竹子截斷并剖成竹條之后，把竹條浸入有活性生物酶的液體中酶解，其特征在于竹條在被剖成竹條之后與酶解步驟之前，對竹條進行膨化處理；其膨化處理包括對竹條進行抽真空處理、或?qū)χ駰l進行變化溫度處理，或?qū)χ駰l進行變化壓強處理；或者是有兩種或多種膨化處理的膨化組合處理。優(yōu)點經(jīng)膨化處理后的蒸煮分解、微生物和有活性生物酶分解非竹纖維有機物時更容易，時間更短，可用的溫度壓強更小，可用更少的微生物和有活性生物酶，低成本的分離獲得竹原纖維的目的。獲得的竹原纖維是綠色環(huán)保產(chǎn)品。
文檔編號D01C1/00GK101864602SQ20101020554
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月6日
發(fā)明者廖大中 申請人:廖大中