[发明专利]一种含胶类纤维成膜方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种含胶类纤维成膜方法及其装置，特别是涉及一种使用超声波和红外线的可循环利用水的成膜方法及其装置。

背景技术

含胶类纤维主要指植物韧皮纤维和蚕丝纤维。植物韧皮纤维主要有麻类纤维和木本植物韧皮纤维，如苎麻、亚麻、罗布麻、汉麻、桑皮纤维、锦葵茎皮纤维、椴树纤维、葛藤茎皮纤维等，这些植物韧皮主要有纤维素、半纤维素、木质素和果胶组成；蚕丝纤维主要有桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝等，其主要由丝素和丝胶组成。在纺织业上，这些含胶类纤维在使用之前必须经过脱胶处理去除胶质提取纤维，以达到纺纱织布的目的，但由于脱胶工序较长而降低了其附加值，即便如此，胶质也很难被完全去除。对于此类含胶纤维，可以利用纤维不完全脱胶后残留的胶质将纤维固结成膜（网）作为一些非织造产品，如桑皮纸、锦葵茎皮纸、蚕丝面膜等，可作为一些包装及护肤产品，这些产品减少了加工工序，同时可以很好地利用胶质的附加作用，如桑皮果胶的抗菌、锦葵果胶的保健作用以及蚕丝丝胶的亲肤作用等，因此产品的附加值大大提高。目前这类产品的加工主要采用筛网法，采用木质或金属质框架及过滤网形成筛网，将经过前期脱胶处理的纤维平铺在筛网里，然后浸入水中，手工作用摇摆以使纤维网铺平，然后慢慢从水中将筛网水平提起，滤掉水分，自然晾干，再将纤维膜揭下来便形成一张完整的纤维膜。但这种方法耗费时间较长，生产效率极低，且劳动强度大，不利于产业化，所得到的纤维膜存在明显的厚薄不匀且局部易出现明显的孔隙，由于纤维由外至内自然晾干，使其产生明显的“皮芯”结构，影响产品的最终用途。由于整个过程需要大量水的参与且不能回收利用，而且胶质会混入水中，造成水资源的浪费及污染，不符合现代纺织工业清洁化、低碳生产的理念。

发明内容

为克服现有技术的不足之处，本发明提供一种含胶类纤维成膜方法及其装置，以提高工作效率，降低能耗，增强纤维膜的厚薄均匀性，所用水经滤胶处理后可再循环利用，大大减少耗水和环境污染。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种含胶类纤维成膜方法，包括以下步骤：

1）纤维的放置及超声波振荡平铺。关闭所有阀门，根据所需制成的纤维膜的厚度称取一定质量经过脱胶预处理的含胶类纤维，将纤维从纤维放置口18放入发生釜1内的多层孔板2上，多层孔板2上有均匀分布的微孔，其规格为：其目数（1英寸（25.4mm）宽度的筛网内的筛孔数）≥400（目/英寸），纤维平铺均匀。在发生釜1中加入适量纯净水，水位应高于最上面的多层孔板2上的纤维，利用频率为20kHz-80kHz,功率为1kw-2kw的超声波振荡器4对纤维层进行高频机械振动，时间为0.2-0.5h，利用高频机械振动在纤维表面所产生的“空化”作用使脱胶液更容易扩散到纤维之间的空隙和微孔之中，同时使纤维进行微移，以达到均匀平铺的目的；

2）循环水的分离。待纤维均匀平铺后，打开阀门8，发生釜1中水在循环泵7的作用下经过滤器6过滤，滤除纤维成膜过程中从多层孔板上带下的纤维及其它非纤维性杂质，经阀门8进入到净化釜11内，从而使发生釜1中水与纤维膜分离；

3）纤维膜的烘燥。关闭阀门8，打开红外发生器3对多层孔板2上的纤维膜进行快速烘燥，时间为0.1h -0.3h，温度为50℃-300℃，待纤维膜烘干后便可依次从多层孔板2上揭下来进行使用；

4）循环水的净化、回收。从沉淀剂添加口10向净化釜11中加入适量乙醇，打开搅拌器9，将循环水中的胶质充分沉淀。打开阀门12，胶质经沉淀后的循环水经阀门12进入到虑胶器13，经虑胶器13过滤后的循环水回流到回收釜14中，待下次进行纤维成膜时，打开阀门17，回收的循环水在循环泵15的作用下，经计量泵16、阀门17又进入发生釜1中，可供下次纤维成膜使用。

一种实现上述含胶类纤维成膜方法的装置，包括发生釜1，发生釜1底部和侧面分别固装有超声波振荡器4和红外发生器3，发生釜1上端为纤维放置口18，发生釜1内部有多个多层孔板2，多层孔板2放置在发生釜1内壁左右水平固装的搁架5上，发生釜1通过管道分别与过滤器6、循环泵7、阀门8连接，阀门8通过管道与净化釜11连接，净化釜11上设置一个沉淀剂添加口10，净化釜11上固装一个搅拌器9，净化釜11通过管道分别与阀门12、虑胶器13连接，虑胶器13通过管道与回收釜14连通。回收釜14再通过管道分别与循环泵15、计量泵16和阀门17连接，阀门17通过管道与发生釜1连接。上述所涉及电路均为已知或通用。