本發(fā)明涉及一種絲瓜絡(luò)軟化處理的方法，特別是用以作床墊填充材料的高密度、柱狀絲瓜絡(luò)的軟化處理方法。

背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上的床墊主要有海綿床墊、乳膠床墊、彈簧床墊、棕櫚床墊等，其中天然乳膠床墊的原材料有限，而合成乳膠床墊和海綿床墊的原材料都屬于石油化工產(chǎn)品，是不可再生資源，且乳膠床墊、海綿床墊的透氣性和散濕性較差，使用時(shí)間一長(zhǎng)極易發(fā)生霉變或滋生細(xì)菌和其它微生物，不利于人體健康。彈簧床墊的透氣性較好，但彈簧床芯必須以海綿、乳膠等軟質(zhì)填充材料為鋪墊層來(lái)分散人體重力。因此，探尋不可再生資源的替代品，開(kāi)發(fā)性能良好的植物纖維床墊將是未來(lái)床墊發(fā)展的趨勢(shì)。天然植物纖維材料以其資源豐富，可再生，無(wú)毒，無(wú)污染、可降解等優(yōu)勢(shì)已廣泛應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妫缫延欣蒙阶亟z、竹絲、棕櫚絲等制造床墊填充材料的案例，但這種床墊填充材料一般需要利用膠黏劑將分散的植物纖維粘結(jié)起來(lái)，因此，開(kāi)發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品含有甲醛等有毒物質(zhì)，不利于人體健康。而柱狀絲瓜絡(luò)床墊充分利用絲瓜絡(luò)的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以無(wú)紡布或白布柱狀袋裝的形式，可實(shí)現(xiàn)植物纖維床墊填充材料的無(wú)膠填充與制備。同時(shí)，由于絲瓜絡(luò)具有較好的吸濕性、散濕性、透氣性、熱穩(wěn)定性等，經(jīng)過(guò)處理后還具有較好的抑菌性，還有一定的藥用價(jià)值，《本草綱目》記載絲瓜藥性干寒，可以祛風(fēng)活血、通絡(luò)止痛，具有降血脂、預(yù)防缺血性心肌損傷和鎮(zhèn)痛抗炎的功效，已有利用絲瓜絡(luò)制作枕頭、鞋墊和床墊的案例，但這種絲瓜絡(luò)床墊一般是將絲瓜絡(luò)做成纖維材料然后進(jìn)行填充，破壞的絲瓜絡(luò)天然的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。CN104970620A公開(kāi)了一種柱狀絲瓜絡(luò)床墊，其主要使用低密度(密度小于30kg/m3)軟質(zhì)絲瓜絡(luò)作為填充材料，但這種絲瓜在全國(guó)的種植量較少，絲瓜絡(luò)產(chǎn)量較低，無(wú)法滿足床墊大批量生產(chǎn)的需求。除了低密度的軟質(zhì)絲瓜絡(luò)，在我國(guó)江西、廣東、河南、四川等地種植有量大產(chǎn)絡(luò)高，絲瓜絡(luò)密度大于30kg/m3的絲瓜，這種絲瓜產(chǎn)的絲瓜絡(luò)材質(zhì)較硬，纖維較粗，柔軟感較差、回彈性差。由于這種硬質(zhì)絲瓜絡(luò)也具有很好地吸濕性、散濕性、透氣性、熱穩(wěn)定性以及空間網(wǎng)狀物理結(jié)構(gòu)等，因此，如果可以進(jìn)行軟化處理，也可以成為優(yōu)質(zhì)的植物纖維床墊填充材料。目前堿處理、堿-尿素處理、烷基化改性處理、無(wú)甲醛型纖維交聯(lián)處理等軟化處理的方法僅能用于分離后的絲瓜絡(luò)纖維，對(duì)于柱狀絲瓜絡(luò)，由于其內(nèi)表層和芯層是絲瓜絡(luò)縱向的主要支撐結(jié)構(gòu)，這個(gè)部位的絲瓜絡(luò)纖維，單根纖維較粗，且含有較多的“角質(zhì)層”，利用上述軟化處理的方法很難達(dá)到軟化處理的目的，因此，無(wú)法獲得彈性較好的“柱狀絲瓜絡(luò)小彈簧”，從而無(wú)法滿足用于床墊填充的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種柱狀絲瓜絡(luò)軟化處理方法，該方法可以較好地達(dá)到柱狀絲瓜絡(luò)外表層、內(nèi)表層和芯層纖維均得到軟化處理的目的，同時(shí)還可以使柱狀絲瓜絡(luò)縱向更具有彈性，從而更好地滿足床墊填充的目的，同時(shí)該方法軟化處理的柱狀絲瓜絡(luò)可以更好地滿足床墊使用舒適性、防止泛黃等需求。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用如下方案：一種柱狀絲瓜絡(luò)軟化處理方法，其特征在于包括如下步驟：S1、將絲瓜絡(luò)截取為柱狀；S2、柱狀絲瓜絡(luò)進(jìn)行熱壓密實(shí)化處理；S3、對(duì)熱壓處理好的柱狀絲瓜絡(luò)進(jìn)行堿和過(guò)氧化氫混合溶液浸泡處理；S4、將浸泡處理的柱狀絲瓜絡(luò)經(jīng)水洗、干燥，得軟化的柱狀絲瓜絡(luò)。作為優(yōu)選，所述熱壓密實(shí)化處理?xiàng)l件為：熱壓溫度50℃-90℃，時(shí)間2min-5min，壓縮量50％-80％。作為優(yōu)選，所述堿和過(guò)氧化氫混合溶液是指所述混合溶液中NaOH含量5％～10％，H2O2含量5％～10％。作為優(yōu)選，所述浸泡處理?xiàng)l件為：浸泡溫度70℃～90℃，浸泡時(shí)間40min～1.5h。作為優(yōu)選，所述水洗是指：將浸泡處理好的柱狀絲瓜絡(luò)取出，擠出溶液，然后用水浸泡10min，再取出水洗。作為優(yōu)選，所述干燥是指：將清洗好的柱狀絲瓜絡(luò)放入50℃烘箱中處理1h，然后陳放于恒溫恒濕環(huán)境中，溫度20±2℃，濕度為65±2％，陳放時(shí)間48h。作為優(yōu)選，所述柱狀絲瓜絡(luò)高度為3cm-5cm。作為優(yōu)選，所述步驟S1的絲瓜絡(luò)的密度為30Kg/m3-65Kg/m3。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在：(1)目前堿處理、堿-尿素處理、烷基化改性處理、無(wú)甲醛型纖維交聯(lián)處理等軟化處理的方法僅能用于分離后的絲瓜絡(luò)纖維，對(duì)于柱狀絲瓜絡(luò)，利用這些方法進(jìn)行軟化容易使絲瓜絡(luò)柱體收縮變形，密度變大，顏色泛黃，而本發(fā)明所提供的柱狀絲瓜絡(luò)軟化處理的方法克服了上述局限性，不僅可以很較好地保持柱狀絲瓜絡(luò)原有的形態(tài)，同時(shí)還可以有效防止絲瓜絡(luò)發(fā)生泛黃。(2)由于柱狀絲瓜絡(luò)不同部位纖維上的“角質(zhì)層”含量不同，因此利用傳統(tǒng)的堿處理、堿-尿素處理、烷基化改性處理、無(wú)甲醛型纖維交聯(lián)處理等軟化方法很難實(shí)現(xiàn)柱狀絲瓜絡(luò)整體均勻軟化的目的。另外，由于內(nèi)表層和芯層是柱狀絲瓜絡(luò)縱向主要的支撐結(jié)構(gòu)，該部位纖維上的“角質(zhì)層”較厚，利用堿處理、堿-尿素處理、烷基化改性處理、無(wú)甲醛型纖維交聯(lián)處理等軟化方法無(wú)法有效去除這些部位的“角質(zhì)層”，因此，也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)柱狀絲瓜絡(luò)縱向軟化，得到用以填充床墊的“柱狀絲瓜絡(luò)小彈簧”的目的。本發(fā)明所提供的方法可以較好的克服上述方法存在的局限性，通過(guò)熱壓密實(shí)化處理，使柱狀絲瓜絡(luò)內(nèi)表層和芯層纖維上的“角質(zhì)層”發(fā)生損傷，易于軟化，同時(shí)溶液中一定比例的過(guò)氧化氫和適宜的溫度又可以加速軟化，從而達(dá)到柱狀絲瓜絡(luò)均勻軟化和有效縱向軟化的目的。(3)未經(jīng)軟化處理的硬質(zhì)柱狀絲瓜絡(luò)，壓縮過(guò)程呈現(xiàn)典型的三個(gè)階段，即彈性變形階段、平臺(tái)屈服階段和密實(shí)化階段，且平臺(tái)屈服階段較長(zhǎng)，而密實(shí)化后應(yīng)力迅速增大，絲瓜絡(luò)柱狀體硬度變大。堿-醋酸處理法會(huì)使柱狀絲瓜絡(luò)收縮變形，密度變大，從而應(yīng)力增大，即硬度增大，起不到軟化的目的，而堿-尿素處理法雖然可以較大的去除柱狀絲瓜絡(luò)的平臺(tái)屈服效應(yīng)，壓縮過(guò)程中應(yīng)力相對(duì)較小，但同樣也會(huì)使絲瓜絡(luò)柱狀體發(fā)生收縮變形，軟化效果也不如本發(fā)明所提供的的方法。本發(fā)明所提供的柱狀絲瓜絡(luò)軟化處理的方法可以有效去除硬質(zhì)柱狀絲瓜絡(luò)平臺(tái)屈服效應(yīng)，增加柱狀絲瓜絡(luò)壓力彈性，軟化效果較其它方法也有顯著的優(yōu)勢(shì)。附圖說(shuō)明圖1是熱壓密實(shí)化壓縮之前的柱狀絲瓜絡(luò)示意圖。圖2是熱壓密實(shí)化壓縮之后的柱狀絲瓜絡(luò)示意圖。圖3是柱狀絲瓜絡(luò)的截面示意圖。圖4是不同處理的柱狀絲瓜絡(luò)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。圖中，1熱壓密實(shí)化之前的柱狀絲瓜絡(luò)、11為柱狀絲瓜絡(luò)外表層、12為柱狀絲瓜絡(luò)夾層、13為柱狀絲瓜絡(luò)上的孔洞、14柱狀絲瓜絡(luò)的內(nèi)表層、15柱狀絲瓜絡(luò)的芯層、2熱壓密實(shí)化之后的柱狀絲瓜絡(luò)。以下結(jié)合附圖通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步解釋說(shuō)明。具體實(shí)施方式高密度硬質(zhì)絲瓜絡(luò)是指密度在30Kg/m3-65Kg/m3的硬質(zhì)較堅(jiān)硬的絲瓜絡(luò)，熱壓所用器械為平板硫化機(jī)(中國(guó)青島亞?wèn)|橡機(jī)械有限公司，青島第三橡膠機(jī)械廠)，消泡劑的規(guī)格為GX-15(主要成分是硅油：Siliconeoil，分子式：C6H18OSi2)。氫氧化鈉和過(guò)氧化氫是標(biāo)準(zhǔn)的化工溶劑，其質(zhì)量濃度分別為96.0％，30％。堿-醋酸處理和堿-尿素處理所用試劑：氫氧化鈉，醋酸，尿素，ZnSO4,H2SO4,Na2SO4是標(biāo)準(zhǔn)的化工溶劑，其質(zhì)量濃度分別為96.0％，99.5％，99％，99.8％，98.08％，99％。實(shí)施例1：密度在30Kg/m3-45Kg/m3的柱狀絲瓜的軟化處理步驟1：選擇絲瓜洗凈曬干后，用木工推臺(tái)鋸將絲瓜絡(luò)截去兩頭，中間部分切成3cm-5cm長(zhǎng)的柱狀絲瓜絡(luò)，高度誤差±0.2cm，并進(jìn)行去籽處理。步驟2：通過(guò)風(fēng)力篩選出柱狀密度在30Kg/m3-45Kg/m3的硬質(zhì)柱狀絲瓜絡(luò)作為軟化處理原料，并對(duì)風(fēng)力篩選的柱狀絲瓜絡(luò)按1％進(jìn)行抽檢。抽檢時(shí)，密度測(cè)量的方法為：首先計(jì)算柱狀絲瓜絡(luò)上、下截面面積S1、S2(均為除去中間孔洞的面積，如圖3所示)，求平均即得到S均，柱狀絲瓜絡(luò)體積V＝S均*h高。再用電子天平稱取質(zhì)量m，求出密度ρ＝m/V。所述柱狀絲瓜絡(luò)的上下截面積是以拍照或掃描的方式獲得上、下截面圖，然后利用PS等圖形軟件計(jì)算出相應(yīng)的截面積。步驟3：對(duì)分選檢驗(yàn)好的柱狀絲瓜絡(luò)通過(guò)平板硫化機(jī)進(jìn)行熱壓密實(shí)化處理，熱壓溫度50℃，時(shí)間2min，壓縮量70％。所述壓縮量是指，將所述的柱狀絲瓜絡(luò)按其高度方向垂直壓縮的高度比例。步驟4：根據(jù)所需溶液體積，稱取一定量的NaOH，溶于蒸餾水中，配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)5％的NaOH溶液，然后加入一定質(zhì)量的H2O2，使溶液中H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％；再加入少量的消泡劑，消泡劑的用量為混合溶液重量的0.1％。步驟5：將熱壓密實(shí)化處理好的柱狀絲瓜絡(luò)浸泡于配好的溶液中，對(duì)溶液進(jìn)行加溫70℃，保持恒溫45min。步驟6：將浸泡處理好的柱狀絲瓜絡(luò)取出，擠出溶液至不滴水，然后用蒸餾水浸泡10min，再取出用蒸餾水清洗；步驟7：將清洗好的柱狀絲瓜絡(luò)放入50℃烘箱中處理1h，然后陳放于恒溫恒濕環(huán)境中，溫度20±2℃，濕度為65±2％，陳放時(shí)間48h，獲得軟化處理好的柱狀絲瓜絡(luò)。實(shí)施例2：密度在46Kg/m3-55Kg/m3的柱狀絲瓜的軟化處理步驟1：選擇絲瓜洗凈曬干后，用木工推臺(tái)鋸將絲瓜絡(luò)截去兩頭，中間部分切成3cm-5cm長(zhǎng)的柱狀絲瓜絡(luò)，高度誤差±0.2cm，并進(jìn)行去籽處理。步驟2：通過(guò)風(fēng)力篩選出柱狀密度在46Kg/m3-55Kg/m3的硬質(zhì)柱狀絲瓜絡(luò)作為軟化處理原料，并對(duì)風(fēng)力篩選的柱狀絲瓜絡(luò)按1％進(jìn)行抽檢。抽檢方法同實(shí)施例1步驟3：對(duì)分選檢驗(yàn)好的柱狀絲瓜絡(luò)進(jìn)行熱壓密實(shí)化處理，熱壓溫度70℃，時(shí)間3min，壓縮量60％。步驟4：根據(jù)所需溶液體積，配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為7％的NaOH、H2O2混合溶液，并向該混合溶液中加入混合溶液重量0.1％的消泡劑。步驟5：將熱壓密實(shí)化處理好的柱狀絲瓜絡(luò)浸泡于配好的溶液中，對(duì)溶液進(jìn)行加溫80℃，保持恒溫1h。步驟6：將浸泡處理好的柱狀絲瓜絡(luò)取出，擠出溶液至不滴水，然后用蒸餾水浸泡10min，再取出蒸餾水清洗。步驟7：將清洗好的柱狀絲瓜絡(luò)放入50℃烘箱中處理1h，然后陳放于恒溫恒濕環(huán)境中，溫度20±2℃，濕度為65±2％，陳放時(shí)間48h，獲得軟化處理好的柱狀絲瓜絡(luò)。通過(guò)該方法軟化的柱狀絲瓜絡(luò)應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖4所示；該柱狀絲瓜絡(luò)白度在48.15％±7.33％之間。實(shí)施例3：密度在46Kg/m3-55Kg/m3的柱狀絲瓜的未軟化處理步驟1：同實(shí)施例2。步驟2：同實(shí)施例2。步驟3：將柱狀絲瓜絡(luò)原料陳放于恒溫恒濕環(huán)境中，溫度20±2℃，濕度為65±2％，陳放時(shí)間48h，獲得天然未軟化處理的柱狀絲瓜絡(luò)。該未軟化的柱狀絲瓜絡(luò)應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖4所示。實(shí)施例4：密度在46Kg/m3-55Kg/m3的柱狀絲瓜的堿-尿素軟化處理步驟1：同實(shí)施例2。步驟2：同實(shí)施例2步驟3：根據(jù)所需溶液體積，配制堿-尿素混合溶液，其中，NaOH質(zhì)量濃度18％，尿素質(zhì)量濃度1.6％。步驟4：將柱狀絲瓜絡(luò)浸泡于配好的溶液中，對(duì)溶液進(jìn)行加溫80℃，保持恒溫30min。步驟5：將浸泡處理好的柱狀絲瓜絡(luò)取出，擠出溶液至不滴水。步驟6：根據(jù)所需溶液體積，稱取一定量的H2SO4，Na2SO4，ZnSO4，用蒸餾水將其溶解得混合溶液，混合液中H2SO4濃度為25g/L，Na2SO4濃度為90g/L，ZnSO4濃度為25g/L。步驟7：將步驟5得到的柱狀絲瓜絡(luò)浸泡于配好的步驟6混合溶液中，對(duì)溶液進(jìn)行加溫40℃，保持恒溫8min。步驟8：將步驟7浸泡處理好的柱狀絲瓜絡(luò)取出，擠出溶液至不滴水，然后用蒸餾水浸泡10min，再取出用蒸餾水清洗。步驟9：將清洗好的柱狀絲瓜絡(luò)放入50℃烘箱中處理1h，然后陳放于恒溫恒濕環(huán)境中，溫度20±2℃，濕度為65±2％，陳放時(shí)間48h，獲得堿-尿素軟化處理好的柱狀絲瓜絡(luò)。通過(guò)該方法軟化的柱狀絲瓜絡(luò)應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖4所示；該柱狀絲瓜絡(luò)白度在19.87.15％±6.16％之間。實(shí)施例5：密度在46Kg/m3-55Kg/m3的柱狀絲瓜的堿-醋酸軟化處理步驟1：同實(shí)施例2步驟2：同實(shí)施例2步驟3：根據(jù)所需溶液體積，配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)10％的NaOH溶液。步驟4：將柱狀絲瓜絡(luò)浸泡于配好的溶液中，對(duì)溶液進(jìn)行加溫40℃，保持恒溫30min。步驟5：根據(jù)所需溶液體積，配制質(zhì)量濃度20％醋酸溶液。步驟6：將NaOH處理好的柱狀絲瓜絡(luò)浸泡于配好的醋酸溶液中，對(duì)溶液進(jìn)行加溫40℃，保持恒溫30min。步驟7：將步驟6浸泡處理好的柱狀絲瓜絡(luò)取出，擠出溶液至不滴水，然后用蒸餾水浸泡10min，再取出用蒸餾水清洗。步驟8：將清洗好的柱狀絲瓜絡(luò)放入50℃烘箱中處理1h，然后陳放于恒溫恒濕環(huán)境中，溫度20±2℃，濕度為65±2％，陳放時(shí)間48h，獲得堿-醋酸軟化處理好的柱狀絲瓜絡(luò)。通過(guò)該方法軟化的柱狀絲瓜絡(luò)應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖4所示，該柱狀絲瓜絡(luò)白度在21.37％±7.63％之間。