[发明专利]一种竹纤维的物理制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纺织材料技术，具体为一种竹纤维的纯物理制备方法。

背景技术

中国是竹类资源最丰富的国家之一，无论是竹子的种类、面积、蓄积量和年采伐量均居世界首位。据统计，全国共有竹类植物40多属，500种，竹林面积720万hm²，其中纯竹林420万hm²。几千年来竹子的利用都是通过将其加工成竹制品来实现的，在石油等不可再生资源日益枯竭的今天，利用竹材为原料进行纤维材料方面的开发有着重要的意义。

竹单纤维长度较小，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、束纤维结构保持完整的天然竹纤维较为困难。目前生产竹原纤维的方法多为化学法、生物酶法等，纯机械物理方法较少。专利号CN101210350公布了一种竹纤维有机加工工艺，该方法包括原竹切断、分片、第一道软化、第二道软化、漂洗、漂白、清洗、干燥、梳理等工序，生产工艺复杂，成本高，使用了化学试剂，对环境造成了一定程度的污染，不环保；专利号CN101392467A公布了一种采用生物物理技术制取竹原纤维的生产工艺，其中包括了酶制剂发酵工艺，该工艺不足之处是：酶制剂是一种生物化学品，是一种消耗物品，价格高昂，因时间长且需要一定的渗透压、Ph值、温度等，效果不稳定，所以用酶制剂处理有效果不佳、时间长、费用大的缺点；专利号CN10249299A公布了一种天然竹纤维闪爆-碱煮联合脱胶方法，先对天然竹条进行预浸处理，然后将竹条放入闪爆体进行闪爆处理，再进行碱煮处理，水洗干燥得到纤维产品。此方法一次性设备投资比较大，操作技术难度大、不易控制，制取过程中纤维易碳化且纤维质量不稳定。此外，该工艺还包括碱煮工序，对环境造成污染，且纤维天然特性遭到破坏。

发明内容

针对现有竹原纤维生产工艺存在操作复杂、成本较高、污染环境等问题，本发明拟解决的技术问题是，提供一种竹纤维的纯物理制备方法，该生产工艺不使用任何化学药剂，具有操作简单，节约成本，清洁环保，节能高效等优点。

本发明的具体工艺流程如下：

前处理→高温高压蒸煮→机械软化分丝→筛选分离→干燥→打包入库；其中，

所述前处理工序是指在清水里用刷子将竹片上面的白色碎屑和杂质清洗干净；

所述蒸煮工艺是将竹片放在清水里，在温度126-129℃、压强0.15-0.17MPa条件下在蒸煮容器中蒸煮，处理时间为14-15h，蒸煮时要加入足量的水，使竹片在蒸煮过程中保持在液面以下；

所述机械软化分丝是指将刚蒸煮好的湿态竹片放在730-750N压力状态下的软麻机上进行机械软化，软麻机具有14对罗拉，1-4对有20个沟槽，5-8对有22个沟槽，9-10对有24个沟槽，11-12对有25个沟槽，13-14对有27个沟槽，碾压作用逐渐增强，能在原料的行进路线上连续进行多次碾压，碾压效果好，有利于竹纤维的分丝；竹片通过软麻机碾压一次即可输出产品，可减轻劳动强度、提高生产效率；

所述筛选分离工序是指用手工拣筛或机械方式或气流方式进行筛分，并去除竹皮处的硬纤维和竹粉，得到无杂质、质量优良的竹纤维；

所述干燥工序是指将竹纤维置于阳光下自然风干，或用烘房、干燥器进行干燥。

与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)属于纯物理制备方法，没有使用任何化学药剂，无污染，清洁卫生，工艺流程短，生产成本低，简单易行；(2)合理利用了软麻机进行机械软化分丝，碾压效果好，有利于竹纤维的分丝，可减轻劳动强度、提高生产效率；(3)生产出的竹纤维直径0.03-0.3mm、长度大于20cm，断裂伸长率3％-7％，断裂强力3-15N，断裂强度100-600MPa，可制作复合材料和用于非织造领域。

具体实施方式：

下面通过结合实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明设计的竹纤维制备方法，采用以下流程：

前处理→高温高压蒸煮→机械软化分丝→筛选分离→干燥→打包入库；

所述的前处理是指在清水里用刷子将竹片上面的白色碎屑和杂质清洗干净；

所述的高温高压蒸煮是指在温度126-129℃、压强0.15-0.17MPa条件下在蒸煮容器中蒸煮，处理时间为14-15h，蒸煮时要加入足量的水，使竹片在蒸煮过程中保持在液面以下；