一種竹子分層提取竹纖維的方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及竹材加工領(lǐng)域的處理工藝，具體涉及一種竹子分層提取竹纖維的方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]竹原纖維又稱為原生竹纖維，它是用機械、物理、生化等方法將竹子直接加工制成的纖維，現(xiàn)已開始用于建筑建材、汽車制造、污水處理、生活制品等行業(yè)，在紡織領(lǐng)域更具有極其重要的應(yīng)用前景。國內(nèi)外已有一些科研院所及企業(yè)開展了竹原纖維的研究和開發(fā)。日本1994年最早由ASK株式會社，三信整熱工業(yè)株式會社(日本神奈川縣)提出了竹纖維的生產(chǎn)方法。
[0003]用竹材提取竹纖維是當(dāng)前研究熱點和竹產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢。但迄今為止，竹纖維的提取基本上采用整竹、竹段或從中面破開后進行軟化，再沿竹子軸向進行碾壓、撕裂或疏解等機械加工來制備粗竹纖維。個別專利盡管提到將竹青、竹黃分開，但未提出具體的竹子分層加工的工藝和思想方法。由于目前竹纖維的機械制備技術(shù)研究還處于初級階段，致使制備的竹纖維質(zhì)量差，纖維粗、短、硬，均勻度、細(xì)度、強度等指標(biāo)不僅達(dá)不到紡織用纖維的要求，甚至還不能滿足制備復(fù)合材料、非織造材料的要求。
[0004]現(xiàn)有制備竹纖維的技術(shù)，基本上先將竹子進行軟化處理，再沿竹子軸向進行碾壓或疏解等加工來提取粗竹纖維，然后對粗竹纖維進行精細(xì)化后處理，制備精纖維。目前機械加工方法主要問題是:未考慮竹子纖維分布的結(jié)構(gòu)特點，直接對整竹或竹段進行加工，盡管前期加工工藝較簡化，但由于提取的粗纖維品質(zhì)不一，使后續(xù)纖維后處理難度加大，提取的精纖維技術(shù)性能指標(biāo)低，纖維細(xì)度、強度及均勻度等重要技術(shù)指標(biāo)難以達(dá)到產(chǎn)品要求。
[0005]專利號為CN200710164843.5中國發(fā)明專利公開了一種竹纖維有機加工工藝，其依次包括將竹材基地的竹材進行分類選料，按選材分類，分別進行截斷；按照竹黃、竹青將竹材分片；第一道軟化；用分絲機對蒸煮后的竹青、竹黃分別進行分絲；第二道軟化；漂洗；漂白；將漂白后的竹纖維放在工業(yè)洗衣機進行清洗、甩干；漂白清洗后的竹纖維在室外晾干，使其水分控制在20%以下的濕度；晾干后的竹纖維抖松均勻放入梳理機梳理，整理包裝工序。該加工工藝將竹材按照竹青、竹黃進行分片，制備所得的竹纖維相對傳統(tǒng)工藝能夠具有較好的品質(zhì)，但是所制得的竹纖維單一且存在著品質(zhì)不夠理想的問題，尤其是無法解決纖維均勻度的問題。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種竹子分層提取竹纖維的方法，能夠同時獲得紡織用竹纖維與一般用途竹纖維，有效提高了竹材的利用率，且具有較高的纖維均勻度。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的:一種竹子分層提取竹纖維的方法，其包括如下具體操作步驟:
[0008](I)原料預(yù)處理:將竹材按照產(chǎn)地、竹種及竹齡進行分類選料；之后截去竹材的梢部、尾部，并對竹材的莖桿進行開片；開片后的竹材進行分層加工，加工出竹青層竹條、竹肉層竹條和竹黃層竹條，剔除竹黃層竹條；把竹青層竹條、竹肉層竹條分別切斷加工成長度為50?80cm的定長竹條，即得竹青層定長竹條與竹肉層定長竹條；
[0009](2)竹條軟化:將竹青層定長竹條、竹肉層定長竹條分別置于軟化池內(nèi)進行軟化處理；待竹青層定長竹條變色后取出，并采用清水清洗干凈，置于常溫下陰干至竹條的含水率為40?60%;待竹肉層定長竹條變色后取出，并浸沒于pH值為2?5的酸性溶液中I?5h，之后取出且采用清水清洗干凈，置于常溫下陰干至竹條的含水率為40?60% ;
[0010](3)連乳開纖:將軟化后的竹青層定長竹條、竹肉層定長竹條分別進行橫向連乳加工，以破壞并去除竹材中的基體組織，分別獲得竹青層的粗竹纖維、竹肉層的粗竹纖維；
[0011](4)纖維后處理:將竹青層的粗竹纖維依次進行蒸煮脫膠、漂白、酸洗、干燥、加乳化油養(yǎng)生及機械梳理工序，則獲得紡織用竹纖維；將竹肉層的粗竹纖維依次進行加乳化油養(yǎng)生、機械梳理及纖維切斷工序，則獲得一般用途竹纖維。
[0012]進一步地，所述竹青層的粗竹纖維的蒸煮脫膠工序具體為:將竹青層的粗竹纖維置于蒸煮液中進行蒸煮脫膠，蒸煮溫度為90?100°C，蒸煮時間為60?90min，蒸煮液由如下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分組成:氫氧化鈉1.5?5%、碳酸鈉0.5?2.5%、水玻璃0.5?2.5%、三聚磷酸鈉0.5?2.5%、余量為水。
[0013]進一步地，所述竹青層的粗竹纖維的漂白、酸洗、干燥、加乳化油養(yǎng)生工序具體為:將蒸煮后的竹纖維采用漂白劑進行漂白，漂白溫度為70°C，漂白時間為45min ;漂白處理后用稀酸中和竹纖維上的堿液至竹纖維PH值為6.5?7，之后采用水清洗竹纖維并脫水烘干至竹纖維含水率為13?18%，接著均勻加入乳化油養(yǎng)生5?10天，最后采用櫛梳機梳理竹纖維即可獲得紡織用竹纖維。
[0014]進一步地，所述竹肉層的粗竹纖維的加乳化油養(yǎng)生、機械梳理及纖維切斷工序具體為:均與加入乳化油至竹肉層的粗竹纖維上，養(yǎng)生7?10天，然后采用櫛梳機梳理竹纖維，最后按竹纖維產(chǎn)品的長度規(guī)格要求切斷加工即可獲得一般用途竹纖維。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:能夠獲得纖維細(xì)度、強度及均勻度均較優(yōu)的紡織用竹纖維，同時還可獲得能夠用于復(fù)合材料、非織造材料、汽車內(nèi)飾材料等領(lǐng)域的一般用途竹纖維，從而不僅能夠提高了竹纖維的品質(zhì)，而且還有效地提高了竹材的利用率，此外，該方法還具有便于操作、制備工時耗費較低的特點。
【【附圖說明】】
[0016]下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0017]圖1是本發(fā)明一種竹子分層提取竹纖維的方法的流程圖。
【【具體實施方式】】
[0018]請參閱圖1，本發(fā)明一種竹子分層提取竹纖維的方法，其包括如下具體操作步驟:
[0019](I)原料預(yù)處理:將竹材按照產(chǎn)地、竹種及竹齡進行分類選料；之后截去竹材的梢部、尾部，并對竹材的莖桿進行開片；開片后的竹材進行分層加工，加工出竹青層竹條、竹肉層竹條和竹黃層竹條，剔除竹黃層竹條；把竹青層竹條、竹肉層竹條分別切斷加工成長度為50?80cm的定長竹條，即得竹青層定長竹條與竹肉層定長竹條；其中剔除的竹黃竹條可以另作他用，即用于其它用途；
[0020](2)竹條軟化:將竹青層定長竹條、竹肉層定長竹條分別置于軟化池內(nèi)進行軟化處理；待竹青層定長竹條變色后取出，并采用清水清洗干凈，置于常溫下陰干至竹條的含水率為40?60%;待竹肉層定長竹條變色后取出，并浸沒于pH值為2?5的酸性溶液中I?5h，之后取出且采用清水清洗干凈，置于常溫下陰干至竹條的含水率為40?60% ;
[0021](3)連乳開纖:將軟化后的竹青層定長竹條、竹肉層定長竹條分別進行連乳加工，以破壞并去除竹材中的基體組織，分別獲得竹青層的粗竹纖維、竹肉層的粗竹纖維；需要說明的是，連乳加工時，竹條是橫向進料的，在乳棍的連續(xù)乳壓力作用下破壞竹條基體組織，而纖維軸向不受力，從而避免了現(xiàn)有加工方法中纖維被拉斷的問題；
[0022](4)纖維后處理:將竹青層的粗竹纖維依次進行蒸煮脫膠、漂白、酸洗、干燥、加乳化油養(yǎng)生及機械梳理工序，則獲得紡織用竹纖維；將竹肉層的粗竹纖維依次進行加乳化油養(yǎng)生、機械梳理及纖維切斷工序，則獲得一般用途竹纖維。
[0023]其中，竹青層的粗竹纖維的蒸煮脫膠工序具體為:將竹青層的粗竹纖維置于蒸煮液中進行蒸煮脫膠，蒸煮溫度為90?100°C，蒸煮時間為60?90min，蒸煮液由如下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分組成:氫氧化鈉1.5?5%、碳酸鈉0.5?2.5%、水玻璃0.5?2.5%、三聚磷酸鈉0.5?2.5%、余量為水。
[0024]竹青層的粗竹纖維的漂白、酸洗、干燥、加乳化油養(yǎng)生工序具體為:將蒸煮后的竹纖維采用漂白劑進行漂白，漂白溫度為70°C，漂白時間為45min;漂白處理后用稀酸中和竹纖維上的堿液至竹纖維pH值為6.5?7，之后采用水清洗竹纖維并脫水烘干至竹纖維含水率為13?18%，接著均勻加入乳化油養(yǎng)生5?10天，最后采用櫛梳機梳理竹纖維即可獲得紡織用竹纖維。
[0025]竹肉層的粗竹纖維的加乳化油養(yǎng)生、機械梳理及纖維切斷工序具體為:均勻加入乳化油至竹肉層的粗竹纖維上，養(yǎng)生7?10天，然后采用櫛梳機梳理竹纖維，最后按竹纖維產(chǎn)品的長度規(guī)格要求切斷加工即可獲得一般用途竹纖維。
[0026]為了更好的對本發(fā)明方法進行闡述說明，申請人例舉了如下實施例。
[0027]實施例1
[0028]選一年生的毛竹、慈竹或綠竹，截去竹材的梢部、尾部，并對竹材的莖桿進行開片；開片后的竹材進行分層加工，加工出竹青層竹條、竹肉層竹條和竹黃層竹條，剔除竹黃層竹條；把竹青層竹條、竹肉層竹條分別切斷加工成長度為50cm的定長竹條，即得竹青層定長竹條與竹肉層定長竹條；
[0029]將竹青層定長竹條、竹肉層定長竹條分別置于軟化池內(nèi)進行軟化處理；待竹青層定長竹條變色后取出，并采用清水清洗干凈，置于常溫下陰干至竹條的含水率為50% ;待竹肉層