專利名稱：竹纖維的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種竹纖維的加工方法。更詳細(xì)地是涉及一種用于將從竹子材料取出的竹纖維做成為柔軟的纖維，做成為成形便利的竹纖維的加工方法。
背景技術(shù)：
過(guò)去作為取出竹纖維的方法所知道的有如下的方法，該方法是在將竹子做成長(zhǎng)方狀竹片后，送入解纖機(jī)內(nèi)，在該解纖機(jī)的葉輪與解纖系槽之間將該長(zhǎng)方狀竹片解纖，將被解纖到規(guī)定的直徑的竹纖維用附設(shè)在該解纖機(jī)的周面上的網(wǎng)分選并取出的方法(日本公開(kāi)特許公報(bào)特開(kāi)2000-71209號(hào)公報(bào))。
另外，竹纖維作為對(duì)人和環(huán)境都好的天然纖維被人注目。
強(qiáng)成長(zhǎng)力的竹子是發(fā)育速度快、生產(chǎn)性高的天然資源。
而且竹子的脫臭、清潔作用、抗菌效果為人熟知。另外，竹纖維在天然纖維中也是優(yōu)良的纖維，由于在纖維的表面上具有許多細(xì)長(zhǎng)的空洞，因此其吸濕性、速干性都優(yōu)良。
而且，作為利用竹纖維的方法，知道的有將以竹子為原料的漿料與堿及二硫化碳反應(yīng)，作為アルカリリザンテ—ト溶解在苛性鈉中后進(jìn)行紡絲，通過(guò)凝固·再生纖維素來(lái)制造竹纖維的方法(日本公開(kāi)特許公報(bào) 特開(kāi)2001-115347號(hào)公報(bào))。

發(fā)明內(nèi)容
在現(xiàn)有的竹纖維取出方法中，因?yàn)閷?duì)竹子本身施加機(jī)械性的力，因此，對(duì)竹纖維也施加了大的力。因此，難以充分地發(fā)揮竹纖維的機(jī)械特性等。
另外，當(dāng)對(duì)竹纖維實(shí)施化學(xué)處理時(shí)，喪失或降低了本來(lái)的竹纖維的機(jī)械、化學(xué)特性。
因此，本發(fā)明將不論長(zhǎng)短都可以容易且用一次處理從天然竹材取出大量的竹纖維、而且維持竹纖維的本來(lái)的特性的同時(shí)獲得加工容易的竹纖維作為課題。
為了解決上述課題，本發(fā)明采用以下的手段。
將竹子放入密閉的空間中；進(jìn)行一次或多次通過(guò)向該空間中送入熱蒸汽，在一定時(shí)間的期間中保持為一定的壓力，然后使空間內(nèi)的壓力急劇降低的工序；攪拌獲得的纖維。
或者，將竹子放入密閉的空間中；進(jìn)行一次或多次通過(guò)向該空間中送入熱蒸汽，在一定時(shí)間的期間中保持為一定的壓力，然后使空間內(nèi)的壓力急劇降低的工序；煮沸所獲得的竹纖維；在切斷為一定的長(zhǎng)度后進(jìn)行攪拌。


圖1是表示片狀竹纖維的制造工序的圖。
圖2是表示棉狀竹纖維的制造工序的圖。
圖3是表示竹纖維的加工工序的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，使用圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是表示片狀竹纖維的制造工序的圖。
首先用圖1對(duì)由竹材制造片狀竹纖維的全體工序進(jìn)行說(shuō)明。
從竹材10由爆碎獲得竹纖維11。然后將竹纖維11切斷為一定的長(zhǎng)度，獲得長(zhǎng)度一致的竹纖維12。通過(guò)攪拌該竹纖維12獲得棉狀竹纖維13。
再將該棉狀竹纖維13成型為片狀竹纖維14。
通過(guò)將從竹材10取出的竹纖維11切斷為一定長(zhǎng)度，做成為容易處理的竹纖維12，同時(shí)可以抑制攪拌中的過(guò)度的糾纏。
以下對(duì)棉狀竹纖維13的制造工序進(jìn)行說(shuō)明。
圖2是表示棉狀竹纖維的制造工序的圖。
通過(guò)爆碎竹材破壞竹材的木素層，可以在不傷害竹纖維的情況下取出竹纖維。被取出的竹纖維根據(jù)竹纖維的強(qiáng)度送往切斷工序或在經(jīng)過(guò)煮沸工序后送往切斷工序。
作為竹纖維的強(qiáng)度判斷材料可以使用彎曲性或彈性率等，可以根據(jù)竹纖維的利用形態(tài)進(jìn)行選擇。
在爆碎后，通過(guò)進(jìn)行竹纖維強(qiáng)度的判斷，消除由于季節(jié)或產(chǎn)地而帶來(lái)的竹纖維的差別，可以獲得一定品質(zhì)的竹纖維。
竹纖維、通過(guò)煮沸工序變?nèi)彳?。因此，在由爆碎獲得的竹纖維硬或彈性率高時(shí)進(jìn)行煮沸工序。
由該煮沸工序可以調(diào)節(jié)纖維的硬度和彎曲性。
將被煮過(guò)的竹纖維進(jìn)行干燥處理，使竹纖維變干燥。
在調(diào)節(jié)了竹纖維的強(qiáng)度后，將竹纖維切斷為一定的長(zhǎng)度。由此，使纖維的長(zhǎng)度大致均一，消除竹纖維的不均勻，容易使用竹纖維的特性。
然后由攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，將竹纖維做成為棉狀竹纖維。通過(guò)攪拌使竹纖維彎曲，從而使竹纖維更加柔軟。而且，通過(guò)使竹纖維相互糾纏，而使竹纖維相互間形成三維的網(wǎng)眼構(gòu)造，使竹纖維形成為棉狀。
通過(guò)成型該棉狀的竹纖維，可以獲得輕的竹狀纖維的成型物。
圖3是表示竹纖維的加工工序的圖。
以下用圖3對(duì)各工序進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
首先對(duì)爆碎處理工序進(jìn)行說(shuō)明。
爆碎處理是如下地進(jìn)行，將竹子放入密閉的空間中，進(jìn)行一次或多次通過(guò)送入熱蒸汽而在一定時(shí)間的期間中保持一定的壓力，然后急劇地使空間內(nèi)的壓力降低的工序。
由爆碎處理工序，在壓力缸體21內(nèi)從竹材10取出竹纖維。
在壓力缸體21中放入竹材10后，對(duì)該壓力缸體21內(nèi)噴出水蒸汽，使進(jìn)行處理的壓力缸體內(nèi)的溫度成為100℃以上，對(duì)竹纖維10中的起到連接固定纖維與纖維的作用的木素層給預(yù)熱。
接著，通過(guò)瞬間地釋放與水蒸汽溫度對(duì)應(yīng)的缸內(nèi)壓力，在不傷害竹纖維的情況下只分解木素層，取出竹纖維。
在壓力缸體21上通過(guò)進(jìn)行缸內(nèi)的壓力釋放的閥連接著消音器22。該消音器22是用于降低急劇地釋放壓力時(shí)產(chǎn)生的聲音。
在爆碎工序中，在從天然的竹材采用竹纖維時(shí)，通過(guò)使用壓力缸體21進(jìn)行數(shù)次～數(shù)十次的100℃以上的水蒸汽、將竹材10暴露于與其對(duì)應(yīng)的壓力下的操作、在瞬時(shí)間釋放壓力缸21內(nèi)的壓力操作，可以不論長(zhǎng)短地在數(shù)小時(shí)中容易地取出竹纖維。
該方法，通過(guò)使收容了竹材的壓力缸內(nèi)的處理溫度、瞬間釋放壓力的次數(shù)等的處理?xiàng)l件變化，不僅可以取出竹纖維，而且也可以取出炭化的竹纖維。一次工序的時(shí)間是2～3小時(shí)，可以沿纖維方向取出長(zhǎng)的竹纖維及炭化竹纖維。
根據(jù)該竹纖維及炭化竹纖維的取出方法，不需要經(jīng)過(guò)現(xiàn)有技術(shù)的由粉竹機(jī)進(jìn)行的竹子的縱向分割工序及取出纖維粉碎工序這樣的工序，工序簡(jiǎn)化而且操作者的操作也簡(jiǎn)單，不僅使作業(yè)時(shí)間縮短，而且還可以一次取出多量的所希望長(zhǎng)度的竹纖維或炭化竹纖維，可以降低竹纖維或炭化竹纖維的制造成本。
將圓狀態(tài)的竹材10搭載于臺(tái)車上，用皮帶等適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行固定，然后將臺(tái)車送入壓力缸21內(nèi)。然后，將蒸汽噴出到壓力缸21內(nèi)，加熱壓力缸21內(nèi)。
在第一次的加熱循環(huán)中，將缸體內(nèi)溫度維持在攝氏170～175度，進(jìn)行30～60分鐘的加熱。然后打開(kāi)壓力缸體21的開(kāi)放閥，將罐內(nèi)蒸汽放出到大氣中。開(kāi)放閥的開(kāi)閉所需的時(shí)間是約5秒鐘。
接著，作為第二次的加熱循環(huán)，關(guān)閉開(kāi)放閥，再次向壓力缸體21內(nèi)供給加熱蒸汽。在溫度上升后，在攝氏170～175度下保持2～3分鐘，然后打開(kāi)壓力缸體21的開(kāi)放閥，將壓力缸體21內(nèi)蒸汽放出到大氣中。
以下，反復(fù)進(jìn)行規(guī)定次數(shù)的該第二次以后的加熱·減壓循環(huán)。
反復(fù)進(jìn)行的次數(shù)根據(jù)所處理的竹子的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。
這樣，從竹材10獲得竹纖維。
以下對(duì)煮沸工序進(jìn)行說(shuō)明。
煮沸工序是使用由蒸汽蒸煮由加熱輥壓的方法、或在蒸煮鍋中煮的方法的工序。
由蒸汽蒸煮并由加熱輥壓的方法是向被爆碎的竹子噴射蒸汽進(jìn)行蒸，由加熱輥壓被施加了蒸汽的竹纖維。
由噴嘴31·31噴射蒸汽，蒸竹纖維11，然后，由蒸氣加熱輥32壓由蒸汽蒸過(guò)的竹纖維11。經(jīng)過(guò)該工序，將竹纖維都沿一定方向，并使竹纖維都成為直線狀，使后邊的切斷工序容易進(jìn)行。
由蒸煮鍋煮竹纖維的方法是將竹纖維投入到蒸煮鍋進(jìn)行煮的方法。
在任何一種煮沸工序中，被蒸煮過(guò)的竹纖維經(jīng)過(guò)干燥工序被干燥。
接著，切斷工序是由切斷機(jī)41切斷竹纖維的工序。
將竹纖維11導(dǎo)入切斷機(jī)11，將竹纖維11切斷為一定長(zhǎng)度。在切斷工序中，將竹纖維11切斷為35～60mm，成為竹纖維12，由該工序使竹纖維的長(zhǎng)度成為均一的長(zhǎng)度。
接著，是攪拌工序，由攪拌機(jī)51將在切斷工序中被切斷的竹纖維混合攪拌。攪拌機(jī)54使用的是高速攪拌機(jī)，可以使用在圓筒形的投入容器內(nèi)的底部具有旋轉(zhuǎn)的攪拌棒等的一般公知的攪拌機(jī)。由攪拌機(jī)51以5000～30000rpm的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行攪拌。進(jìn)行攪拌的速度和旋轉(zhuǎn)速度由纖維的狀態(tài)及成為目的的纖維的材質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
進(jìn)行攪拌的時(shí)間是30秒～10分鐘。進(jìn)行攪拌的時(shí)間可以根據(jù)纖維的狀態(tài)或成為目的的纖維的柔軟性進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)，通過(guò)攪拌可以獲得柔軟的棉狀竹纖維。
接著，在成形工序中，由無(wú)紡成形機(jī)加工竹纖維，做成為所有種類的無(wú)紡布等。
這樣地構(gòu)成的竹纖維可以使用于過(guò)濾器或地毯等。在攪拌工序后通過(guò)對(duì)成為棉狀的竹纖維進(jìn)行脫色，可以獲得白色的竹纖維。白色的竹纖維也可以在白色的狀態(tài)下進(jìn)行成形，著色也容易。也可以在對(duì)白色的竹纖維著色后進(jìn)行成形。
竹纖維具有消臭效果和脫臭、抗菌作用，可以用作各種過(guò)濾器。另外，竹子本身是自然產(chǎn)物，是在長(zhǎng)期間的生活環(huán)境中被使用的原材料。而且，由竹纖維構(gòu)成的成形物與石油化工產(chǎn)品等相比，在制造過(guò)程及排棄中對(duì)環(huán)境的影響少。
因此，在不降低竹纖維特性的情況下被加工的竹纖維制品，可以使用于汽車用的各種過(guò)濾器或片狀布料，作為FRP的纖維材料使用于汽車用等的零件等，具有許多的用途。另外，作為自動(dòng)化辦公機(jī)器或家用電器、建筑材料、衣料、醫(yī)療器械或醫(yī)療事務(wù)儀器或用品、バリアフリ—用品、油制品、塌塌米用品、日本紙、壁紙、美術(shù)品的材料的使用，由于硅的含有率高，可以作為磨研材料等使用，作為保護(hù)環(huán)境的無(wú)紡布使用，有廣泛的用途。
本發(fā)明，可以不損傷竹纖維的情況下從竹子取出竹纖維，可以提供充分發(fā)揮出竹纖維特性的竹纖維加工制品。
由于是將竹子放入密閉的空間中，然后進(jìn)行一次或多次向該空間內(nèi)送入熱蒸汽而在一定的期間內(nèi)保持一定的壓力，然后，使該空間內(nèi)的壓力急劇降低的工序，攪拌獲得的竹纖維，因此可以獲得具有竹纖維本來(lái)具有的化學(xué)、機(jī)械特性的并且柔軟的棉狀的容易加工的竹纖維。
而且，將竹子放入密閉的空間中，進(jìn)行一次或多次向該空間內(nèi)送入熱空氣在一定期間中保持一定壓力，然后急劇地使空間內(nèi)的壓力降低的工序，煮沸被獲得的竹纖維，在切斷為一定長(zhǎng)度后通過(guò)攪拌可以獲得具有竹纖維本來(lái)所具有的化學(xué)、機(jī)械特性并且柔軟的可容易加工的、均質(zhì)的竹纖維。
權(quán)利要求
1.一種竹纖維的加工方法，其特征在于，將竹子放入密閉的空間中；進(jìn)行一次或多次通過(guò)向該空間內(nèi)送入熱蒸汽，在一定時(shí)間的期間中保持為一定的壓力，然后使空間內(nèi)的壓力急劇降低的工序；攪拌獲得的纖維。
2.一種竹纖維的加工方法，其特征在于，將竹子放入密閉的空間中；進(jìn)行一次或多次將通過(guò)向該空間內(nèi)送入熱蒸汽，在一定時(shí)間的期間中保持為一定的壓力，然后使空間內(nèi)的壓力急劇降低的工序；煮沸所獲得的竹纖維；在切斷為一定的長(zhǎng)度后進(jìn)行攪拌。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種竹纖維的加工方法，其目的是在不喪失本來(lái)的竹纖維的機(jī)械、化學(xué)特性的情況下，不論長(zhǎng)度長(zhǎng)短都可以從天然竹子容易且以一次處理獲得多量竹纖維、可以維持竹纖維的本來(lái)的特性而且獲得加工容易的纖維。將竹材(10)放入密閉的空間中，進(jìn)行一次或多次將通過(guò)向該空間中送入熱蒸汽，在一定時(shí)間的期間中保持為一定的壓力，然后使空間內(nèi)的壓力急劇降低的工序；煮沸所獲得的竹纖維(11)；在切斷為一定的長(zhǎng)度后進(jìn)行攪拌。
文檔編號(hào)D01B1/00GK1500606SQ0215478
公開(kāi)日2004年6月2日 申請(qǐng)日期2002年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月18日
發(fā)明者近藤隆行, 安島稔, 明神光幸, 幸 申請(qǐng)人:株式會(huì)社安島