[发明专利]一种短竹原纤维的制备方法

说明书

本发明公开了一种短竹原纤维及其制备方法，属于植物纤维生产技术领域，包括竹材切片、软化处理、撕裂处理、酶处理、化学处理、盘磨处理、预脱水、干燥。本发明为解决现有制备方法得率低、污染重、成本高的问题，主要是通过将螺旋挤压撕裂机代替传统的多辊碾压，将生物处理置于化学处理之前，减少化学药品种类和生物酶种类，将盘磨和对撞流干燥处理代替蒸汽干燥、开纤和多级梳理来实现。本发明的有益效果是短竹原纤维的得率高、成本低、制备过程污染轻。

技术领域

本发明涉及一种竹原纤维的制备方法，尤其涉及一种短竹原纤维的制备方法，属于植物纤维生产技术领域。

背景技术

我国竹子资源丰富，面积大、种类多、分布广。根据加工工艺不同，竹纤维可以分为再生竹纤维(黏胶纤维)和天然竹纤维(也称为竹原纤维)。再生竹纤维是通过将竹材经过剧烈化学处理，尽可能去除竹材中木质素、半纤维素、果胶等非纤维素组分获得竹溶解浆，并进一步利用碱性二硫化碳对竹溶解浆进行溶解、纺丝等处理，最终得到的粘胶纤维，其竹材的原有性质已经改变。竹原纤维通常是采用机械、物理的方法，通过蒸煮、软化等多道工序，部分去除竹子中的木素、半纤维素和果胶等物质，提取出来的原生纤维，获得的纤维不含化学品，是一种真正意义的纯天然纤维。竹子具有抑菌性，竹原纤维的制备以机械和物理加工为主，辅以微弱的化学或生物处理，对竹子的抗菌物质影响很小，因此竹原纤维具有一定的抗菌性，并具有透气、防紫外线和除臭等功能。相对于再生竹纤维(黏胶纤维)，竹原纤维具有得率高的特点。其用途广泛，可用于制备纺织纤维、木塑复合材料、管道、汽车内衬、床上用品等多个领域。

传统的竹原纤维制备工艺流程包括竹材备料、一段高温高压化学处理、碾压、二段高温高压化学处理、生物处理、漂白柔软处理、干燥、开纤、梳理制得。在此工艺流程中，经过多级梳理处理后得到的竹原纤维中有长纤维和短纤维。通常短纤维可以用于复合材料的制备，长纤维用于制备纺织用纤维。多段碾压处理采用双辊，在碾碎的过程中竹子碎末较多，造成最终得率较低。生物处理放置于化学处理之后，尽管经过水洗，但由于水洗程度不能太强，以免造成纤维得率太低，因此会对后续的生物处理带来毒性问题，生物处理效果不佳或生物试剂用量较高，成本增加。此外，两段化学处理过程中化学药品种类较多，纤维制备过程废水污染程度较大。同时，多级梳理过程中也会造成纤维流失尤其是短纤维流失较多，因此最终得率较低，传统竹原纤维制备方法的纤维得率通常不高于40％。

专利CN106087075A公开一种可纺性好的竹原纤维的生产方法，步骤：首先将竹子截断竹节并剖成竹片，再将其进行蒸煮，结束后将竹片压碎成细丝，洗净；得到的细丝放入含有酶的溶液中，在一定酸性和一定温度下进行酶解，再进行水洗，以获得竹子中的纤维素纤维；得到的纤维素纤维进行烘干至水分含量在5wt％以下，再在高温高压下处理；得到的纤维素纤维依次通过第一脱胶液和第二脱胶液的处理，并在蒸锅中进行蒸煮，结束后取出水洗；得到的纤维经过抖麻、养生、烘干后即可。

上述方法制备的竹原纤维存在得率低、成本高、废水污染严重等问题，限制了竹原纤维的大规模生产和广泛应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种短竹原纤维的制备方法，解决现有制备方法得率低、污染重、成本高的问题。

本发明是这样实现的：

一种短竹原纤维的制备方法，包括竹材切片、软化处理、撕裂处理、酶处理、化学处理、盘磨处理、预脱水、干燥。

本发明具体包括如下步骤：

步骤1、切片：将去除竹青、竹节和竹黄的竹子进行切片。

步骤2、竹片软化处理：将步骤1得到的竹片置于高温(90-130℃)高压(1-3MPa)的条件下水浴蒸煮30-90分钟。

步骤3、竹片撕裂处理：将步骤2软化后的竹片用螺旋挤压撕裂机进行机械撕裂处理，获得膨松状的竹纤维束。