[发明专利]用于复合材料的生质材料的处理方法

说明书

技术领域

本发明是关于生质纤维的处理方法，更特别是关于生质纤维的去胶方法。

背景技术

生质材料如植物纤维的主要成份为纤维素，以及次要成份如半纤维素、果胶、木质素、含氮物质、色素、及灰份等等。一般纺织用的生质纤维需经梳理、抱合、延伸、及加捻等步骤才能合并，而果胶有利于上述步骤。然而当生质纤维应用于复合材料如汽车内装材、顶棚、门饰板、后行李箱隔板时，如何使热固型或热塑型树脂完全含浸生质纤维是关键。复合材料必然采用高温复合成型，但果胶在高温复合的过程会水解与碳化，形成空孔于产物中而劣化复合材料性质。

为解决上述问题，现有技术多以直接添加硅烷偶合剂、金属偶合剂、或氨基酸至生质纤维与热固型或热塑型树脂的含浸步骤中。然而上述方法均无法有效去除生质纤维所含的果胶，即无法提升复合材料的拉伸强度、弯曲强度、或耐冲击强度等特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于复合材料的生质材料的处理方法，其可有效去除生质纤维所含的果胶，基本上克服了现有技术的种种缺陷。

本发明提供一种用于复合材料的生质材料的处理方法，包括：(i)将生质材料置入精练渗透剂的碱液后，再水洗中和生质材料，其中碱液温度介于95℃至150℃之间；(ii)将步骤(i)处理后的生质材料置入酸液后，再水洗生质材料；(iii)将步骤(ii)处理后的生质材料置入酶的醋酸溶液后，再水洗生质材料，即得去胶的生质材料。

经实验证实，本发明的用于复合材料的生质材料的处理方法的确可有效降低诸如亚麻、大麻、或红麻等原始麻纤维（生质材料）中的果胶含量，从而当该经处理的生质纤维应用于复合材料时，可以提升复合材料的拉伸强度、弯曲强度、或耐冲击强度等特性。

具体实施方式

本发明一实施例提供用于复合材料的生质材料的处理方法，包括下述步骤：(i)将生质材料置入精练渗透剂的碱液后，再水洗中和生质材料，其中碱液温度介于95℃至150℃之间；(ii)将步骤(i)处理后的生质材料置入酸液后，再水洗生质材料；(iii)将步骤(ii)处理后的生质材料置入酶的醋酸溶液后，再水洗生质材料，即得去胶的生质材料。

上述的生质材料可为亚麻、大麻、或红麻。在步骤(i)中，精练渗透剂可为UNS精练渗透乳化剂（全亚兴业股份有限公司出品，商品名：UNS精练渗透乳化剂，成分：壬基苯酚、聚氧乙烯醚、仲烷基苯磺酸钠混合物），且渗透剂的浓度介于1g/L至5g/L之间。若精练渗透剂的浓度过高，则会形成浪费增加成本同时也会影响碱的渗透。若精练渗透剂的浓度过低，则达不到渗透效果。碱液可为氢氧化钠、氢氧化钾、其它常用碱、或上述的组合的水溶液。可以理解的是，只要是能调整pH值的碱类均可用以碱处理生质纤维，而不限于上述列举的种类。上述碱液的pH值介于12至13之间。若碱液的pH值过高，则会破坏生质材料纤维。若碱液的pH值过低，则达不到效果。上述碱液的温度介于95℃至150℃之间。一般用于衣料的生质材料，不需以如此高温的碱液处理。本发明以较高温的碱液处理生质材料，可提高其脱胶程度。若碱液温度不足，则无法达到有效的脱胶量。若碱液温度过高，则会使纤维素黄化变黑。

在步骤(ii)中，酸液可为盐酸、硫酸、硝酸、醋酸、草酸、其它常用酸、或上述的组合。可以理解的是，只要是能调整pH值的酸类均可用以酸处理生质材料，而不限于上述列举的种类。酸液的pH值介于4至5之间。若酸液的pH值过低，则将碱剂快速除去形成表面酸化现象。若酸液的pH值过高，则要使用大量酸剂才能将生质纤维中碱剂去除。

在步骤(iii)中，酶包括使用全亚CHITEX THL(麻纤维酶，全亚兴业股份有限公司出品，商品名：CHITEX THL，CAS号和CHITEX THL已归类为纤维素酶CAS NO.9012-54-8)，且酶的浓度介于3g/L至5g/L之间。若酶的浓度过高，则破坏纤维强度。若酶的浓度过低，则减低脱胶效果。pH值介于5至6之间，若pH值过高或过低，则都会降低酶的脱胶减量效果。温度介于50°C至60°C，过高与过低都会降低酶的脱胶减量效果。

为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数实施例作详细说明如下：

【实施例】

果胶含量测定：

将已烘干的样品秤重得W1，放入苏氏萃取套中，置入苯及乙醇(体积比=2/1)于加热温度100～110℃回流3至6小时，将苏氏萃取套中的样品取出烘干秤重得W2。(W1-W2)/W1即样品中的脂蜡质比例。