專利名稱：一種天然竹纖維閃爆—堿煮聯(lián)合脫膠方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紡織化學(xué)與染整工程領(lǐng)域，特別是涉及一種天然竹纖維閃爆一堿煮聯(lián)合脫膠方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)竹資源豐富，位居世界第一，竹林面積達(dá)500萬(wàn)Km2，年產(chǎn)量達(dá)800萬(wàn)噸。竹生長(zhǎng)周期短，可再生性強(qiáng)，且不占耕地。竹原纖維是用獨(dú)特的工藝從竹直接分離出來(lái)的天然纖維，其表面具有天然的溝槽和裂紋，截面有許多孔隙，這種獨(dú)特的形態(tài)結(jié)構(gòu)賦予了它良好的吸放濕性，被稱為“會(huì)呼吸的纖維”，它還具有良好的透氣性、抗菌性、防紫外線功能，以及優(yōu)良的染色性、良好的天然光澤，其面料被譽(yù)為“21世紀(jì)最具有發(fā)展前景的健康面料”。
天然竹纖維組成中除纖維素外，還有果膠、半纖維素、木質(zhì)素、脂肪質(zhì)和水溶物等非纖維素的伴生物質(zhì)，統(tǒng)稱為膠質(zhì)，其中非纖維素成分含量很高，尤其是半纖維素和木質(zhì)素，嚴(yán)重影響了纖維的長(zhǎng)度、細(xì)度、斷裂強(qiáng)度以及紡紗、織造和染色性能等，只有將這些非纖維素的膠質(zhì)成分盡量脫除才能用于紡紗；脫膠是脫除纖維周圍全部或部分膠質(zhì)，使纖維分離、松散，制取可紡纖維，以適合紡紗要求。
竹單纖維纖度細(xì)，纖維較短，脫膠難度大，目前，天然竹纖維脫膠的方法主要有三種化學(xué)脫膠法、生物脫膠法和物理脫膠法。化學(xué)脫膠法能有效脫除半纖維素和木質(zhì)素， 但對(duì)纖維本身的損傷較大，而且殘液的排放對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重；生物脫膠法是利用單一酶或復(fù)合酶在脫膠過(guò)程中去除膠質(zhì)成分，如申請(qǐng)?zhí)枮?00510022616. χ,200610039608. 0和 200810121092. 3的中國(guó)專利都是采用此方法，但生物脫膠的處理時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)設(shè)備和工藝條件要求較高，難以大規(guī)模推廣；物理脫膠法主要是利用熱或機(jī)械等方式脫除膠質(zhì)，脫膠效果不明顯，效率較低，一般不單獨(dú)使用，而與其他方法配合使用。發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種天然竹纖維閃爆一堿煮聯(lián)合脫膠方法，它能克服單一化學(xué)脫膠污染嚴(yán)重、對(duì)纖維損傷大的缺點(diǎn)，并且獲得更高的脫膠率。
本發(fā)明一種天然竹纖維閃爆一堿煮聯(lián)合脫膠方法，依次通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)(1)將竹去竹節(jié)，剖成竹片，然后碾壓成細(xì)竹條，120°c水中蒸煮2h，溫水洗凈后于50 °C水中浸泡60 min ；(2)將竹條放入閃爆裝置罐體中，于壓力0.41.0MI^a下保持5 25 min后，瞬間卸壓對(duì)竹纖維進(jìn)行閃爆；(3)將閃爆后的竹纖維水洗后，在溫度為100°C的堿液中蒸煮3(Tl20min，浴比為1:25， 得脫膠竹纖維，堿煮液為NaOH、Na2SO3和JFC混合溶液，NaOH濃度為2 4g/L，Na2SO3濃度為 4g/L，JFC 濃度為 4g/L。
經(jīng)閃爆一堿煮聯(lián)合脫膠處理后，參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5889—1986對(duì)天然竹纖維進(jìn)行化學(xué)成分分析，與單一堿煮脫膠的天然竹纖維相比較，非纖維素成分的含量明顯下降，纖維素的含量明顯提高，半纖維素含量下降14. 89-40. 09%，木質(zhì)素含量下降14. 14-34. 04%, 纖維素含量提高15. 27-38. 26%ο
脫膠率高于單一堿煮脫膠，纖維柔軟，分散性好。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明的工藝簡(jiǎn)單，處理時(shí)間短，減少了化學(xué)污水的產(chǎn)生。
2、通過(guò)本發(fā)明處理的天然竹纖維半纖維素和木質(zhì)素去除率較高，纖維素含量明顯提高，手感柔軟，纖維松散。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1(1)將竹去竹節(jié)，剖成竹片，然后碾壓成細(xì)竹條，120°C水中蒸煮2h，除去部分膠質(zhì)和雜質(zhì)，溫水洗凈，將竹條放入50°C溫水中浸泡60min ；(3)將竹條放入閃爆罐體，加熱升壓到0. 4MPa，在閃爆罐體內(nèi)保壓IOmin后，打開(kāi)卸壓閥瞬間釋放壓力進(jìn)行閃爆處理，纖維被部分脫膠和分裂，然后收集纖維并洗凈；(3)對(duì)閃爆后的竹纖維進(jìn)行堿煮處理，把竹纖維加入煮練液中，煮練液中Na0H、Na2S03、 JFC的濃度分別為2g/L、4g/L、4g/L，浴比1 25，在100°C溫度下煮練30min,過(guò)濾取出竹纖維，用溫水洗凈，5(T60°C烘干可得柔軟松散的天然竹纖維，與單一堿煮脫膠的天然竹纖維相比較，半纖維素含量和木質(zhì)素含量分別下降了 18. 57%、14. 14%，纖維素含量提高了 17. 81%。
實(shí)施例2(1)將竹去竹節(jié)，剖成竹片，然后碾壓成細(xì)竹條，120°C水中蒸煮2h，除去部分膠質(zhì)和雜質(zhì)，溫水洗凈，將竹條放入50°C溫水中浸泡60min ；(2)將竹條放入閃爆罐體，加熱升壓到0.7MPa，在閃爆罐體內(nèi)保壓20min后，打開(kāi)卸壓閥瞬間釋放壓力進(jìn)行閃爆處理，纖維被部分脫膠和分裂，然后收集纖維并洗凈；(3)對(duì)閃爆后的竹纖維進(jìn)行堿煮處理，把竹纖維加入煮練液中，煮練液中Na0H、Na2S03、 JFC的濃度分別為3g/L、4g/L、4g/L，浴比1 25，在100°C溫度下煮練90min,過(guò)濾取出竹纖維，用溫水洗凈，5(T60°C烘干可得柔軟松散的天然竹纖維，與單一堿煮脫膠的天然竹纖維相比較，半纖維素含量和木質(zhì)素含量分別下降了 14. 89%、14. 23%，纖維素含量提高了 15. 07%。
實(shí)施例3(1)將竹去竹節(jié)，剖成竹片，然后碾壓成細(xì)竹條，120°C水中蒸煮2h，除去部分膠質(zhì)和雜質(zhì)，溫水洗凈，將竹條放入50°C溫水中浸泡60min ；(2)將竹條放入閃爆罐體，加熱升壓到0.8MPa，在閃爆罐體內(nèi)保壓15min后，打開(kāi)卸壓閥瞬間釋放壓力進(jìn)行閃爆處理，纖維被部分脫膠和分裂，然后收集纖維并洗凈；(3)對(duì)閃爆后的竹纖維進(jìn)行堿煮處理，把竹纖維加入煮練液中，煮練液中Na0H、Na2S03、 JFC的濃度分別為4g/L、4g/L、4g/L，浴比1 25，在100°C溫度下煮練60min,過(guò)濾取出竹纖維，用溫水洗凈，5(T60°C烘干可得柔軟松散的天然竹纖維，與單一堿煮脫膠的天然竹纖維相比較，半纖維素含量和木質(zhì)素含量分別下降了 28. 97%、21. 30%,纖維素含量提高了26. 27%。
實(shí)施例4(1)將竹去竹節(jié)，剖成竹片，然后碾壓成細(xì)竹條，120°C水中蒸煮2h，除去部分膠質(zhì)和雜質(zhì)，溫水洗凈，將竹條放入50°C溫水中浸泡60min ；(2)將竹條放入閃爆罐體，加熱升壓到0.8MPa，在閃爆罐體內(nèi)保壓25min后，打開(kāi)卸壓閥瞬間釋放壓力進(jìn)行閃爆處理，纖維被部分脫膠和分裂，然后收集纖維并洗凈；(3)對(duì)閃爆后的竹纖維進(jìn)行堿煮處理，把竹纖維加入煮練液中，煮練液中Na0H、Na2S03、 JFC的濃度分別為2g/L、4g/L、4g/L，浴比1 25，在100°C溫度下煮練90min,過(guò)濾取出竹纖維，用溫水洗凈，5(T60°C烘干可得柔軟松散的天然竹纖維，與單一堿煮脫膠的天然竹纖維相比較，半纖維素含量和木質(zhì)素含量分別下降了 26. 13%、17. 18%，纖維素含量提高了20.70%ο
實(shí)施例5(1)將竹去竹節(jié)，剖成竹片，然后碾壓成細(xì)竹條，120°C水中蒸煮2h，除去部分膠質(zhì)和雜質(zhì)，溫水洗凈，將竹條放入50°C溫水中浸泡60min ；(2)將竹條放入閃爆罐體，加熱升壓到0.9MPa，在閃爆罐體內(nèi)保壓5min后，打開(kāi)卸壓閥瞬間釋放壓力進(jìn)行閃爆處理，纖維被部分脫膠和分裂，然后收集纖維并洗凈；(3)對(duì)閃爆后的竹纖維進(jìn)行堿煮處理，把竹纖維加入煮練液中，煮練液中Na0H、Na2S03、 JFC的濃度分別為3g/L、4g/L、4g/L，浴比1 25，在100°C溫度下煮練70min,過(guò)濾取出竹纖維，用溫水洗凈，5(T60°C烘干可得柔軟松散的天然竹纖維，與單一堿煮脫膠的天然竹纖維相比較，半纖維素含量和木質(zhì)素含量分別下降了 22. 40%、18. 16%，纖維素含量提高了21.68%ο
實(shí)施例6(1)將竹去竹節(jié)，剖成竹片，然后碾壓成細(xì)竹條，120°C水中蒸煮2h，除去部分膠質(zhì)和雜質(zhì)，溫水洗凈，將竹條放入50°C溫水中浸泡60min ；(2)將竹條放入閃爆罐體，加熱升壓到1.OMPa，在閃爆罐體內(nèi)保壓20min后，打開(kāi)卸壓閥瞬間釋放壓力進(jìn)行閃爆處理，纖維被部分脫膠和分裂，然后收集纖維并洗凈；(3)對(duì)閃爆后的竹纖維進(jìn)行堿煮處理，把竹纖維加入煮練液中，煮練液中Na0H、Na2S03、 JFC的濃度分別為4g/L、4g/L、4g/L，浴比1 25，在100°C溫度下煮練120min，過(guò)濾取出竹纖維，用溫水洗凈，5(T60°C烘干可得柔軟松散的天然竹纖維，與單一堿煮脫膠的天然竹纖維相比較，半纖維素含量和木質(zhì)素含量分別下降了 40. 09%,34. 04%，纖維素含量提高了 38. 26%ο
權(quán)利要求
1. 一種天然竹纖維閃爆一堿煮聯(lián)合脫膠方法，其特征在于依次通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)(1)將竹去竹節(jié)，剖成竹片，然后碾壓成細(xì)竹條，120°c水中蒸煮2h，溫水洗凈后于50 °C水中浸泡60 min ；(2)將竹條放入閃爆裝置罐體中，于壓力0.41.0MI^a下保持5 25 min后，瞬間卸壓對(duì)竹纖維進(jìn)行閃爆；(3)將閃爆后的竹纖維水洗后，在溫度為100°C的堿液中蒸煮3(Tl20min，浴比為1:25， 得脫膠竹纖維，堿煮液為NaOH、Na2SO3和JFC混合溶液，NaOH濃度為2 4g/L，Na2SO3濃度為 4g/L，JFC 濃度為 4g/L。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種天然竹纖維閃爆—堿煮聯(lián)合脫膠方法。此方法是先對(duì)天然竹條進(jìn)行預(yù)浸處理，然后將竹條放入閃爆罐體進(jìn)行閃爆處理，再進(jìn)行堿煮處理，水洗干燥后得到柔軟分散的天然竹纖維。閃爆處理不僅能脫除部分半纖維素和使木質(zhì)素軟化，同時(shí)還能使竹纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)松散，減輕堿煮脫膠的壓力。測(cè)試表明，該方法處理的天然竹纖維脫膠效果明顯，非纖維素成分明顯降低，纖維素含量提高，纖維柔軟分散性好，對(duì)制取可紡性天然竹纖維提供了有效途徑，同時(shí)縮短了脫膠時(shí)間，減少了對(duì)環(huán)境的污染。
文檔編號(hào)D01C1/00GK102492997SQ20111040869
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者張光先, 張?jiān)? 李曉龍, 謝吉祥 申請(qǐng)人:西南大學(xué)