[发明专利]一种竹纤维提取工艺

说明书

技术领域

本发明属于一种竹材综合利用加工工艺，特别涉及一种用机械、物理法从原竹材料中提取竹纤维的工艺。

背景技术

近20年来，竹材的工业化利用得到了快速发展，竹业已成为中国林业发展的一个新的经济增长点。天然竹纤维的开发和应用是近年来相关企业关注的焦点，也是科技研究的热点问题。随着全球性气候的恶化，木材资源的减少，迫切需要寻求替代木纤维及化纤等资源的新材料。竹子生长周期短、生物量大，竹林一次栽培，永续利用，是替代木材的理想材料。竹纤维原料来源于天然可再生竹资源，产品用后可生物降解，符合环保要求，被认为是以竹代木的重要发展方向。但竹子单纤维长度较小，一般在2mm左右，纵向由多根单纤维粘结组成，在加工过程中，要得到纯度高、纤维束结构保持完整的天然竹纤维较为困难。目前采用的竹纤维生产技术如碾压开纤加工技术、机械梳解制纤技术、化学机械加工技术等。竹子开纤本质上就是采用合适的方法破坏竹子的天复合结构，使其纤维与其它成分(基体)完全分离，最终将竹子中的纤维从原来的复合结构中提取出来。至今，对生产竹纤维的研究，在理论理论上虽有不少的研究成果，但真正应用于生产的工艺仍然很少，尤其是采用机械、物理方法提取的天然竹纤维，其结构较粗且硬，均匀度、细度等指标不仅达不到纺织用纤维的要求，甚至不能满足制备车用复合材料、无纺布的要求，其加工工艺较落后，有的不符合环保的要求，所生产的纤维质量不稳定，离工业化还有一定的距离。因此，研发高效、环保的竹纤维提取工艺已成为当前提高竹质资源综合利用效益的关键问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用竹质原料用机械物理法提取竹纤维的生产工艺。

为实现上述目的，本发明提取工艺流程为：原竹材切成小竹条、碾压、高压蒸煮软化、解纤机梳解、烘干处理。该方法首先将竹材分片成形，然后放在特制的高压蒸煮容器内蒸煮软化，再采用机械外载将竹片夹裂松解产生脱层和微裂纹并使脱层和裂纹沿平行于纤维方向扩展引发竹材开纤，然后在另一外载荷的协同作用下，促使竹材宏观裂纹不断扩展，实现其界面脱粘分层，从而得竹子纤维。该方法的显著特点是对纤维强力损伤小，利用该方生产的竹纤维形态均匀。

本发明的具体工艺流程为：(1)先将原竹材切成1-2米长、2-5厘米宽的小竹条，经碾压，即机械冲击和压缩机压榨，再切成10至50厘米长的小竹片。(2)采用高压釜开展高压蒸煮软化，其压力为5-5.5个大气压，温度在150-180oC之间，处理时间为1-2小时。(3)再采用高速解纤机解纤，解纤刀具为5-15把，运转速度为每分2000至4500转，设定的纤维切割长度为0.3至6毫米。(4)将解纤后竹纤维放入热风烘干处理，使成品的含水率控制在8％以下。

本发明生产的竹纤维主要有下列用途：(1)竹塑符合材料；(2)可压制各种装饰材料如隔音、隔热材料。

附图说明

图1为本发明“一种竹塑复合材料的制备方法”的工艺流程图。

具体实现方式：

将原竹材切成1-2米长、2-5厘米宽的小竹条，经碾压，即机械冲击和压缩机压榨，挤压成纵向开细裂，再切成10至50厘米长的小竹片。将10至50厘米长的小竹片放入高压釜中进行高压蒸煮软化，采用压力为5-5.5个大气压，温度在150-180℃之间，处理时间为1.5小时，得到呈板网状的竹片。把板网状的竹片放入高速解纤机，解纤条件为：解纤刀具为5-15把，运转速度为每分2000至4500转，设定的纤维切割长度为0.3至6毫米，解纤时间为30分钟。取出解纤后竹纤维，采用热风烘干处理，使产品的含水率控制在8％以内，即得到竹纤维成品，可作为产品储存、运输和应用。