專(zhuān)利名稱(chēng)：利用竹材生產(chǎn)粘膠纖維的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紡織纖維的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種利用竹材生產(chǎn)粘膠纖維的方法。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的日益提高，人們對(duì)紡織纖維的需求量越來(lái)越大，而其中粘膠纖維就占有相當(dāng)大的比例。當(dāng)前人們用來(lái)生產(chǎn)粘膠纖維的原料主要是采用闊葉木、針葉木或是棉，但是由于隨著近年來(lái)粘膠纖維工業(yè)和造紙工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)闊葉木、針葉木等木材和棉需求量大大增加，需要大量采伐木材，這不僅影響了環(huán)境保護(hù)，破壞生態(tài)平衡，也同時(shí)導(dǎo)致了粘膠纖維用主要原料空前緊張。天然竹材含有豐富的纖維素，采用其生產(chǎn)的粘膠纖維不僅具有普通粘膠纖維的特性，還具有抗菌、抑菌功效。因此采用合理的方法來(lái)利用竹材生產(chǎn)粘膠纖維，在降低其戊糖、灰份等雜質(zhì)含量的同時(shí)還最大限度地保留抗菌物質(zhì)，使生產(chǎn)的粘膠纖維無(wú)須進(jìn)行藥劑處理，即具有抗菌、防菌功效，且對(duì)人體無(wú)任何副作用，又不怕水洗、耐磨，織物耐用，抗菌持久性長(zhǎng)，還具有滑爽、涼爽、細(xì)膩、光亮等特性是人們需要解決的一個(gè)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種利用竹材生產(chǎn)粘膠纖維的方法，該方法在生產(chǎn)粘膠纖維的過(guò)程中最大限度地保留了纖維內(nèi)含有的抗菌物質(zhì)，使生產(chǎn)的粘膠纖維無(wú)須進(jìn)行藥劑處理即具有抗菌、防菌功效，并且制備的粘膠纖維的水洗性和耐磨性較高，抗菌持久性長(zhǎng)，同時(shí)具有滑爽、涼爽、細(xì)膩、光亮等優(yōu)良的特性。
本發(fā)明利用竹材生產(chǎn)粘膠纖維的方法的技術(shù)方案是采用竹材為原料經(jīng)過(guò)包括備料、蒸煮、除砂、濃縮、氯堿化、漂白、濃縮、抄造等步驟后制得竹漿粕，再利用竹漿粕經(jīng)過(guò)浸漬和壓榨、老成、黃化、研磨、溶解、混合、過(guò)濾、脫泡、過(guò)濾、紡絲、牽伸、后處理等步驟制備粘膠纖維，其中備料處理工序包括將竹材的莖桿切削規(guī)格為3～5cm，并將其進(jìn)行壓潰、除雜等處理以符合蒸煮的需要，竹材可以采用慈竹、黃竹、巨竹、西風(fēng)竹、水竹、甜竹、苫竹、方竹、撐綠竹等天然竹子作原料，十分的豐富；蒸煮時(shí)采用堿性亞硫酸鹽法蒸煮，其用料以NaOH計(jì)為絕干竹料量的18～25％，調(diào)整蒸煮液的硫化度5～35％，蒸煮助劑為十二烷基磺酸鈉，用量為絕干竹料量的0.01～3％，液比為1∶2～4.5的條件下在蒸煮器中采用三次升溫進(jìn)行蒸煮制漿；蒸煮時(shí)將蒸煮器先冷轉(zhuǎn)8～12分鐘，一次升溫時(shí)間20±5分鐘，壓力0.30±0.03Mpa，一次小放汽時(shí)間10±2分鐘，蒸煮器內(nèi)余壓為常壓，二次升溫時(shí)間30±5分鐘，壓力0.50±0.03Mpa，二次小放汽時(shí)間15±2分鐘，蒸煮器內(nèi)余壓0.10±0.03Mpa，三次升溫時(shí)間25±5分鐘，壓力0.75～0.78Mpa，溫度171±10℃，保溫時(shí)間100～180分鐘，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以根據(jù)生產(chǎn)的需要對(duì)蒸煮條件和用料進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以適應(yīng)生產(chǎn)的需要，這對(duì)本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的常識(shí)；蒸煮后竹漿放料然后進(jìn)行清洗、在除砂機(jī)中除砂，以除去泥沙、鐵質(zhì)等雜物，并通過(guò)濃縮機(jī)進(jìn)行濃縮以符合工藝要求，可控制濃縮機(jī)出口漿濃如3～6％，當(dāng)然，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以根據(jù)生產(chǎn)的需要對(duì)除砂和濃縮的具體技術(shù)條件如除砂漿濃、除砂壓力等進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以利于生產(chǎn)的進(jìn)行。之后，為了確保竹漿的白度，應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行漂白，使用氯堿化加次氯酸鈉漂白的方法，對(duì)濃縮后的竹漿進(jìn)行氯堿化處理和漂白，可在堿化塔和漂白機(jī)中進(jìn)行，氯堿化時(shí)可采用向堿化塔中通以氯氣，使用氯量為絕干漿量的0.1～2.3％，控制堿化后殘氯0.02～0.9g/L，殘堿10～100mg/L，在進(jìn)行氯堿化過(guò)程中可以根據(jù)生產(chǎn)的需要，控制氯堿化的時(shí)間，并調(diào)整反應(yīng)時(shí)的PH值，以保證氯堿化的正常進(jìn)行，這些均是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的常識(shí)。而漂白則采用次氯酸鈉進(jìn)行漂白，漂白時(shí)含堿10～100mg/L，漂白溫度為35～55℃，漂白時(shí)間20～100分鐘；根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的要求適當(dāng)調(diào)整次氯酸鈉的用量，漂白時(shí)間、漂白壓力等技術(shù)條件，這些也均為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的常識(shí)。漂白完畢，按照當(dāng)前常規(guī)的生產(chǎn)方式進(jìn)行洗料，并將洗后的竹漿經(jīng)濃縮機(jī)處理至合適深度如漿濃為3.0～6.0％，然后送漿板機(jī)進(jìn)行抄造，得到用于生產(chǎn)粘膠纖維的竹漿粕。
之后，利用得到的竹漿粕生產(chǎn)粘膠纖維，將其在浸漬桶中進(jìn)行浸漬，采用兩次浸漬兩次壓榨的方式，第一次浸漬之后利用壓榨機(jī)進(jìn)行第一次壓榨，并采用粉碎機(jī)預(yù)粉碎以得到粗料，再進(jìn)行第二次浸漬、第二次壓榨并細(xì)粉碎得到細(xì)料，兩次浸漬時(shí)要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需要調(diào)整溫度和漿濃，如一次浸溫50℃，一次浸濃240g/L，二次浸溫49℃，二次浸濃176g/L；也可控制一次浸溫49℃，一次浸濃239g/L，二次浸溫49，二次浸濃177g/L，對(duì)于浸漬時(shí)工藝條件以及用料的調(diào)整，以保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行和產(chǎn)品的質(zhì)量，這些均是本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)。之后對(duì)料在老成機(jī)中進(jìn)行老成，在黃化機(jī)中對(duì)其進(jìn)行黃化之后，通過(guò)研磨機(jī)進(jìn)行研磨，然后將其溶解，再經(jīng)過(guò)混合、過(guò)濾、脫泡、過(guò)濾，制得紡絲粘膠，控制粘膠內(nèi)甲纖量6.0～13.5％，氫氧化鈉4.0～13.5％，粘度(落球法)20～300s，熟成度(10％NH4CI值)5.0～30ml；以上工序手段和各工序的條件均為本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的常規(guī)技術(shù)，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員可以根據(jù)生產(chǎn)的需要對(duì)各生產(chǎn)工序中的技術(shù)條件進(jìn)行調(diào)整；之后在紡絲凝固浴的浴液為硫酸濃度100～150g/L的，硫酸鈉濃度為280～350g/L，硫酸鋅濃度為5～15g/L，凝固浴液的溫度為45～55℃條件下在紡絲機(jī)上進(jìn)行紡絲，并且為了提高紡絲的質(zhì)量，可以根據(jù)生產(chǎn)的需要在凝固浴加入不同的助劑，以獲得不同效果的粘膠纖維，這對(duì)本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)所熟知的常識(shí)；之后進(jìn)行牽伸、后處理等步驟，這些步驟均為本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員所熟知的，如在集束機(jī)按規(guī)定的倍數(shù)進(jìn)行牽伸，并在精煉機(jī)中對(duì)其進(jìn)行精煉、以及烘干、打包等后處理。
本發(fā)明中，各工序中所用料均為當(dāng)前粘膠纖維生產(chǎn)中所用之料，均可從市場(chǎng)中得到；而在各工序中用到的設(shè)備，均采用當(dāng)前粘膠纖維生產(chǎn)中所用的常規(guī)設(shè)備，并無(wú)特別之處。
由于竹材的莖桿主要由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素以及果膠、淀粉等組成。其中纖維素含量在40～50％左右，而多戊糖含量高達(dá)16～22％，竹漿纖維形態(tài)和物理、化學(xué)指標(biāo)介于針葉和闊葉木纖維之間，但其又具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，與木、草、竹、麻等纖維不同，并具有抗菌、防菌功效。在經(jīng)過(guò)本發(fā)明的制備方法制備成粘膠纖維后，最大限度地保留了纖維內(nèi)含有的抗菌物質(zhì)，使生產(chǎn)的粘膠纖維無(wú)須進(jìn)行藥劑處理即具有抗菌、防菌功效，并且制備的粘膠纖維的水洗性和耐磨性較高，抗菌持久性長(zhǎng)，同時(shí)具有滑爽、涼爽、細(xì)膩、光亮等優(yōu)良的特性。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一選取竹材經(jīng)過(guò)切削、壓潰除雜等處理以進(jìn)行備料，然后將處理好的竹料經(jīng)過(guò)蒸煮、除砂、濃縮、氯堿化、漂白、濃縮、抄造等工序后制得竹漿粕，再將竹漿粕經(jīng)過(guò)一次浸漬、一次壓榨、預(yù)粉碎、二次浸漬、二次壓榨、細(xì)粉碎、老成、黃化、研磨、溶解、混合、過(guò)濾、脫泡、過(guò)濾、紡絲、牽仲、后處理、以及烘干、打包等工序后制得粘膠纖維；其中竹材備料竹材切削的規(guī)格為30mm；蒸煮采用堿性亞硫酸鹽法蒸煮，用堿率以NaOH計(jì)，為絕干竹料的18％，硫化度5％，蒸煮助劑為十二烷基磺酸鈉，用量為絕干竹料的0.8％，液比1∶2；將放有竹料和配好蒸煮液的蒸煮器先冷轉(zhuǎn)8分鐘，一次升溫時(shí)間15分鐘，蒸煮器內(nèi)壓力0.30±0.03Mpa，溫度125℃，一次小放汽時(shí)間10分鐘，使蒸煮器內(nèi)余壓為常壓，二次升溫時(shí)間25分鐘，蒸煮器內(nèi)壓力0.50±0.03Mpa，二次小放汽時(shí)間15分鐘，余壓0.10±0.03Mpa，三次升溫時(shí)間30分鐘，壓力0.75～0.78Mpa，溫度181℃，保溫時(shí)間180分鐘，得到竹漿粘度550，甲纖96.8％；氯堿化用氯量為絕干漿的0.1％，堿化后殘氯0.1g/L，堿化后殘堿90mg/L；次氯酸鈉漂白漂白含堿60mg/L，漂白溫度為35℃，漂白時(shí)間50分鐘；竹漿白度76％，甲纖94.5％，聚合度500；浸漬一次浸溫50℃，一次浸濃240g/L；二次浸溫49，二次浸濃176g/L；黃化二硫化碳加入量(相對(duì)堿纖維素重量)30％，黃化時(shí)間115分鐘，初溫28℃，終溫31℃；
粘膠甲纖8.5％，氫氧化鈉4.5％，粘度(落球法)23s，熟成度(10％NH4CI值)15ml；紡絲凝固浴硫酸濃度為100g/L，硫酸鈉濃度為285g/L，硫酸鋅濃度為11g/L，凝固浴液的溫度為45℃；牽伸、集束總牽伸1.2倍，噴絲頭牽伸0.4倍，紡絲盤(pán)牽伸0.25，二浴牽伸0.08；成品質(zhì)量干斷裂強(qiáng)度2.05cN/dtex，濕斷裂強(qiáng)度1.33cN/dtex，干斷裂伸長(zhǎng)率21.1％，線密度偏差率十0.9％，長(zhǎng)度偏差率-3％，超長(zhǎng)纖維0.4％，倍長(zhǎng)纖維3.8mg/100g，殘硫量8.0mg/100g，疵點(diǎn)2.4mg/100g，油污黃纖維0.1mg/100g，干強(qiáng)變異系數(shù)19.51％，白度76.2％，合油率0.15％，回潮率11.5％，等級(jí)一等品。
實(shí)施例二制備步驟同實(shí)施例一，只是各工序生產(chǎn)條件為竹材備料竹材切削的規(guī)格為50mm；蒸煮采用堿性亞硫酸鹽法蒸煮，用堿率以NaOH計(jì)，為絕干竹料的22％，硫化度10％，蒸煮助劑為十二烷基磺酸鈉，用量為絕干竹料的1％，液比1∶3；將放有竹料和配好蒸煮液的蒸煮器先冷轉(zhuǎn)10分鐘，一次升溫時(shí)間20分鐘，蒸煮器內(nèi)壓力0.30±0.03Mpa，溫度130℃，一次小放汽時(shí)間8分鐘，使蒸煮器內(nèi)余壓為常壓，二次升溫時(shí)間30分鐘，蒸煮器內(nèi)壓力0.50±0.03Mpa，二次小放汽時(shí)間13分鐘，余壓0.10±0.03Mpa，三次升溫時(shí)間25分鐘，壓力0.75～0.78Mpa，溫度170℃，保溫時(shí)間140分鐘，得到竹漿粘度560，甲纖96.0％；氯堿化用氯量為絕干漿的0.6％，堿化后殘氯0.6g/L，堿化后殘堿50mg/L；次氯酸鈉漂白漂白含堿50mg/L，漂白溫度為42℃，漂白時(shí)間30分鐘；竹漿，白度75％。甲纖93.5％，聚合度510；浸漬一次浸溫49℃，一次浸濃239g/L，二次浸溫49℃，二次浸濃177g/L；黃化二硫化碳加入量(相對(duì)堿纖維素重量)30.5％，黃化時(shí)間110分鐘，初溫27℃，終溫32℃；粘膠甲纖8.7％，氫氧化鈉4.6％，粘度(落球法)20s，熟成度(10％NH4CI值)16ml；紡絲凝固浴硫酸濃度為135g/L，硫酸鈉濃度為340g/L，硫酸鋅濃度為14g/L，凝固浴液的溫度為50℃；牽伸、集束總牽伸1.1倍，噴絲頭牽伸0.38倍。紡絲盤(pán)牽伸0.26，二浴牽伸0.09；成品質(zhì)量干斷裂強(qiáng)度2.10cN/dtex，濕斷裂強(qiáng)度1.32cN/dtex，干斷裂伸長(zhǎng)率19.1％，線密度偏差率十3％，長(zhǎng)度偏差率十4％，超長(zhǎng)纖維0.8％，倍長(zhǎng)纖維2.8mg/100g，殘硫量8.0mg/100g，疵點(diǎn)1.4mg/100g，油污黃纖維0.1mg/100g，干強(qiáng)變異系數(shù)17.51％，白度76.2％，合油率0.15％，回潮率11.0％，等級(jí)一等品。
實(shí)施例三制備步驟同實(shí)施例一，只是各工序生產(chǎn)條件為竹材備料竹材切削的規(guī)格為40mm；蒸煮采用堿性亞硫酸鹽法蒸煮，用堿率以NaOH計(jì)，為絕干竹料的25％，硫化度33％，蒸煮助劑為十二烷基磺酸鈉，用量為絕干竹料的3％，液比1∶4.5；將放有竹料和配好蒸煮液的蒸煮器先冷轉(zhuǎn)12分鐘，一次升溫時(shí)間25分鐘，蒸煮器內(nèi)壓力0.30±0.03Mpa，溫度135℃，一次小放汽時(shí)間12分鐘，使蒸煮器內(nèi)余壓為常壓，二次升溫時(shí)間35分鐘，蒸煮器內(nèi)壓力0.50±0.03Mpa，二次小放汽時(shí)間17分鐘，余壓0.10±0.03Mpa，三次升溫時(shí)間20分鐘，壓力0.75～0.78Mpa，溫度161℃，保溫時(shí)間100分鐘，得到竹漿粘度540，甲纖94.0％；氯堿化用氯量為絕干漿的2.3％，堿化后殘氯0.9g/L，堿化后殘堿30mg/L；次氯酸鈉漂白漂白含堿20mg/L，漂白溫度為53℃，漂白時(shí)間30分鐘；竹漿，白度72％，甲纖92.5％，聚合度500；浸漬一次浸溫52℃，一次浸濃235g/L，二次浸溫48℃，二次浸濃181g/L；
黃化二硫化碳加入量(相對(duì)堿纖維素重量)32％，黃化時(shí)間85分鐘，初溫25℃，終溫30℃；粘膠甲纖8.3％，氫氧化鈉4.9％，粘度(落球法)21s，熟成度(10％NH4CI值)17.5ml；紡絲凝固浴硫酸濃度為115g/L，硫酸鈉濃度為310g/L，硫酸鋅濃度為7g/L，凝固浴液的溫度為52℃；牽伸、集束總牽伸1.0倍，噴絲頭牽伸0.48倍。紡絲盤(pán)牽伸0.29，二浴牽伸0.08；成品質(zhì)量干斷裂強(qiáng)度2.0cN/dtex，濕斷裂強(qiáng)度1.3cN/dtex，干斷裂伸長(zhǎng)率18.5％，線密度偏差率十2.1％，長(zhǎng)度偏差率十4.2％，超長(zhǎng)纖維0.9％，倍長(zhǎng)纖維2.7mg/100g，殘硫量8.2omg/100g，疵點(diǎn)1.7mg/100g，油污黃纖維0.13mg/100g，干強(qiáng)變異系數(shù)18.23％，白度75.8％，合油率0.13％，回潮率11.2％，等級(jí)一等品。
權(quán)利要求
1.利用竹材生產(chǎn)粘膠纖維的方法，為采用竹材為原料經(jīng)過(guò)包括備料、蒸煮、除砂、濃縮、氯堿化、漂白、濃縮、抄造等步驟后制得竹漿粕，再利用竹漿粕制備粘膠纖維，其特征在于蒸煮采用堿性亞硫酸鹽法蒸煮，以NaOH計(jì)為絕干竹料量的18～25％，硫化度5～35％，蒸煮助劑為十二烷基磺酸鈉，用量為絕干竹料量的0.01～3％，液比為1∶2～4.5的條件下在蒸煮器中采用三次升溫進(jìn)行蒸煮制漿，即蒸煮時(shí)將蒸煮器先冷轉(zhuǎn)8～12分鐘，一次升溫時(shí)間20±5分鐘，壓力0.30±0.03Mpa，一次小放汽時(shí)間10±2分鐘，蒸煮器內(nèi)余壓為常壓，二次升溫時(shí)間30±5分鐘，壓力0.50±0.03Mpa，二次小放汽時(shí)間15±2分鐘，蒸煮器內(nèi)余壓0.10±0.03Mpa，三次升溫時(shí)間25±5分鐘，壓力0.75～0.78Mpa，溫度171±10℃，保溫時(shí)間100～180分鐘。
2.如權(quán)利要求1所述的利用竹材生產(chǎn)粘膠纖維的方法，其特征在于所述的氯堿化時(shí)用氯量為絕干竹漿的0.1～2.3％，堿化后殘氯0.02～0.9g/L，殘堿10～100mg/L。
3.如權(quán)利要求1所述的利用竹材生產(chǎn)粘膠纖維的方法，其特征在于所述漂白采用次氯酸鈉，漂白含堿10～100mg/L，漂白溫度為35～55℃，漂白時(shí)間20～100分鐘。
4.如權(quán)利要求1所述的利用竹材生產(chǎn)粘膠纖維的方法，其特征在于所述的利用竹漿粕制備粘膠纖維包括浸漬和壓榨、老成、黃化、研磨、溶解、混合、過(guò)濾、脫泡、過(guò)濾、紡絲、牽伸、后處理等步驟，其中所述浸漬和壓榨包括一次浸漬、一次壓榨、預(yù)粉碎、二次浸漬、二次壓榨、細(xì)粉碎。
5.如權(quán)利要求4所述的利用竹材生產(chǎn)粘膠纖維的方法，其特征在于紡絲時(shí)的紡絲凝固浴的浴液為硫酸濃度100～150g/L的，硫酸鈉濃度為280～350g/L，硫酸鋅濃度為5～15g/L，凝固浴液的溫度為45～55℃。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用竹材生產(chǎn)粘膠纖維的方法，為采用竹材為原料經(jīng)過(guò)包括備料、蒸煮、除砂、濃縮、氯堿化、漂白、濃縮、抄造等步驟后制得竹漿粕，再利用竹漿粕經(jīng)過(guò)浸漬和壓榨、老成、黃化、研磨、溶解、混合、過(guò)濾、脫泡、過(guò)濾、紡絲、牽仲、后處理等步驟制備粘膠纖維。該方法在生產(chǎn)粘膠纖維的過(guò)程中最大限度地保留了纖維內(nèi)含有的抗菌物質(zhì)，使生產(chǎn)的粘膠纖維無(wú)須進(jìn)行藥劑處理即具有抗菌、防菌功效，并且制備的粘膠纖維的水洗性和耐磨性較高，抗菌持久性長(zhǎng)，同時(shí)具有滑爽、涼爽、細(xì)膩、光亮等優(yōu)良的特性。
文檔編號(hào)D01F2/00GK101046003SQ20071001416
公開(kāi)日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2007年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月6日
發(fā)明者田素峰, 劉建華, 王東 申請(qǐng)人:山東海龍股份有限公司