專利名稱：一種竹漿海綿制品及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種主要是用竹漿原料制備而成的海綿制品及其制備方法。
背景技術：
海綿是發(fā)泡體的總稱，根據(jù)所用的材料不同，可以生成多種性能不同的海綿產(chǎn)品。 傳統(tǒng)的海綿制品主要是采用聚氨酯和類似材料經(jīng)發(fā)泡制成的合成樹脂海綿，海綿的化學名 稱是聚氨酯發(fā)泡材料，它分軟泡(用于家具上)和硬泡(用于保溫)兩種。目前市場上所見的海綿拖把嚴格意義上來說不是海綿，它叫PVA膠棉，特別能吸 水的一種膠棉，可以自動把水蒸發(fā)掉。這種拖把在拖地之后把臟水全部擠掉，最后用清水吸 滿保持長期濕潤，就這樣晾著就可以了，不用全部浸泡在水中。注意不要太陽暴曬。在下次 用之前如果干硬可以先放在手中浸泡軟之后再拉，否則棉頭容易折斷。這種拖把配合咱家 中最普通的棉線拖把先拖地之后再用這個吸吸水效果很好。但無論是上述海綿還是上述膠棉都是采用高分子化學材料制成的，因此就產(chǎn)品本 身而言具有一定的環(huán)境污染性，無法再生，許多海綿產(chǎn)品都跟人體皮膚接觸，容易造成對人 體皮膚的刺激，這些海綿產(chǎn)品經(jīng)長時間使用后，容易變質(zhì)、變硬，降低其使用壽命；更糟糕的 是使用后難處理，造成嚴重污染，且由于上述特性，因而限制了它們的使用范圍，特別是 歐美地區(qū)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的不足，而提供一種可以替代傳統(tǒng)的PVA海 綿與PU海綿，采用綠色純天然原料一竹子作為主要材料，清潔環(huán)保且再生能力強的竹漿 海綿制品及其制備方法。本發(fā)明的目的是通過如下技術方案來完成的，本發(fā)明所述的竹漿海綿制品，它是 選用竹漿粕作為主要原料，經(jīng)過浸泡、壓榨、黃化、粘膠、成型工序后，并在粘膠工序加入含 增強纖維素的竹漿粕或木漿粕輔料，制成由92—94%重量百分比的甲纖維素、4. 5-5. 5%重 量百分比的S10纖維素以及0. 5-3. 5%重量百分比的增強纖維素構成的海綿制品。所述的海綿制品在成型工序后，用MgCl2軟化劑進行軟化，并使該海綿制品在軟化 后含有總量1. 5—2. 5% MgCl2和48—53%的水。一種竹漿海綿制品的制備方法，它主要選用竹漿粕作為主要原料，該方法包括如 下步驟1)、浸泡工序，將含有30— 50%重量百分比的甲纖維素(C6H1Q05)n、S10纖維素和 S18纖維素的竹漿粕原料在25—35°C溫度下，加入50—70%重量百分比、濃度為11 一30%的 氫氧化鈉溶液，反應生成AC堿纖維素、水及未參與反應的S10纖維素；
2)、壓榨工序，將上述AC堿纖維素以及S10纖維素通過壓榨機進行壓榨，將多余的氫 氧化鈉溶液過濾，使之形成蛋糕狀，再進行粉碎，將其制成5— 10mm的顆?；驂K狀；
3)、黃化工序，在溫度25—40°C，絕對壓強在0. 03—0. 08Mpa真空條件下，將所述60— 72%重量百分比的顆?；驂K狀的AC堿纖維素和S10纖維素與28—40%重量百分比的二硫
3化碳進行反應，反應時間100—140分鐘，得到含有上述未起反應S10纖維素的黃原酸酯；其 中所述S10纖維素不跟CS2起化學反應；
4)、粘膠工序，在上述黃原酸酯中加入含有加強纖維素的竹漿粕或木漿粕并一起在水 中浸泡2—4小時，形成混合有S10纖維素的黃原酸酯占30— 40%重量百分比，含有加強纖 維素的竹漿粕或木漿粕占3— 7%重量百分比，水占50—65%重量百分比的粘膠料；
5)、成型工序，在上述粘膠料中加入堿金屬或堿土金屬的無機酸鹽成孔劑，所加入的量 為粘膠料的25—35%重量百分比，經(jīng)混合后，靜放5—7小時后放入模具中成型，再通過電流 凝結發(fā)泡，制成由甲纖維素(C6H1(l05)n、S10纖維素以及加強纖維素構成的海綿制品。本發(fā)明優(yōu)選的方案是步驟1中，反應過程在碎漿機里面進行，反應的物質(zhì)重量百 分比是含有40%甲纖維素(C6H1(l05)n、S10纖維素和S18纖維素的竹漿粕和60%的氫氧化 鈉溶液；在步驟3中，AC堿纖維素與二硫化碳的反應比例是2 1 ；在步驟5中，加入硫酸鈉 或硫酸鎂晶體作為成孔劑，持續(xù)的凝結過程中硫酸鈉或硫酸鎂晶體熔化使海綿具有不同尺 寸的小洞；在所述的成型工序之后，對成型的海綿制品還進行清洗和軟化工序。所述的清洗工序是將多余的二硫化碳、硫酸鈉或硫酸鎂溶液，氫氧化鈉雜質(zhì)通過 常規(guī)的物理和化學方法清洗掉；所述的軟化工序是在海綿成型后，通過MgC12軟化劑進行 軟化以及防腐，以防止細菌的滋長和異味的生成。本發(fā)明通過上述制備，所得的海綿產(chǎn)品性能得到了提升，提供了更廣的應用范圍， 具有如下技術效果一是吸水力強，吸水后能夠迅速膨脹并增加彈性；二是純天然產(chǎn)品，質(zhì) 地柔軟，對皮膚無刺激；三是去污去油能力強，將洗滌液少許涂于本產(chǎn)品表面后使用可產(chǎn)生 豐富的泡沫；四是天然防蛀，干燥后不發(fā)霉；可以長時間儲放收納，品質(zhì)不變；五是使用后 拋棄可自動降解腐爛，燃燒亦無有害氣體排出，為純天然無公害產(chǎn)品等特點；可廣泛用于清 潔、醫(yī)療等領域。
具體實施例方式下面將結合具體實施例對本發(fā)明做詳細的介紹本發(fā)明所述的竹漿海綿制品，它 是選用竹漿粕作為主要原料，經(jīng)過浸泡、壓榨、黃化、粘膠、成型工序后，并在粘膠工序加入 含增強纖維素的竹漿粕或木漿粕輔料，制成由92—94%重量百分比的甲纖維素、4. 5-5. 5% 重量百分比的S10纖維素以及0. 5-3. 5%重量百分比的增強纖維素構成的海綿制品。所述的海綿制品在成型工序后，用MgCl2軟化劑進行軟化，并使該海綿制品在軟化 后含有總量1. 5—2. 5% MgCl2和48—53%的水。一種竹漿海綿制品的制備方法，它主要選用竹漿粕作為主要原料，該方法包括如 下步驟1)、浸泡工序，將含有30— 50%重量百分比的甲纖維素(C6H1Q05)n、S10纖維素和 S18纖維素的竹漿粕原料在25—35°C溫度下，加入50—70%重量百分比、濃度為11 一30%的 氫氧化鈉溶液，反應生成AC堿纖維素、和水；其中S10纖維素不與該濃度范圍的NaOH溶液 反應；
2)、壓榨工序，將上述AC堿纖維素以及S10纖維素通過壓榨機進行壓榨，將多余的氫 氧化鈉溶液過濾，使之形成蛋糕狀，再進行粉碎，將其制成5— 10mm的顆?；驂K狀；
3)、黃化工序，在溫度25—40°C，絕對壓強在0. 03—0. 08Mpa真空條件下，將所述60— 72%重量百分比的顆粒或塊狀的AC堿纖維素和S10纖維素與28—40%重量百分比的二硫化碳進行反應，反應時間100—140分鐘，得到混合有S10纖維素的黃原酸酯；S10纖維素不 參與反應；
4)、粘膠工序，在上述黃原酸酯中加入含有加強纖維素的竹漿粕或木漿粕并一起在水 中浸泡2—4小時，形成混合有S10纖維素的黃原酸酯占30— 40%重量百分比，含有加強纖 維素的竹漿粕或木漿粕占3— 7%重量百分比，水占50—65%重量百分比的粘膠料；
5)、成型工序，在上述粘膠料中加入堿金屬或堿土金屬的無機酸鹽成孔劑，所加入的量 為粘膠料的25—35%重量百分比，經(jīng)混合后，靜放5—7小時后放入模具中成型，再通過電流 凝結發(fā)泡，制成由甲纖維素(C6H1(l05)n、S10纖維素以及加強纖維素構成的海綿制品。本發(fā)明優(yōu)選的方案是步驟1中，反應過程在碎漿機里面進行，反應的物質(zhì)重量百 分比是含有40%甲纖維素(C6H1(l05)n、S10纖維素和S18纖維素的竹漿粕和60%的氫氧化 鈉溶液；在步驟3中，AC堿纖維素與二硫化碳的反應比例是2 1 ；在步驟5中，加入硫酸鈉 或硫酸鎂晶體作為成孔劑，持續(xù)的凝結過程中硫酸鈉或硫酸鎂晶體熔化使海綿具有不同尺 寸的小洞；在所述的成型工序之后，對成型的海綿制品還進行清洗和軟化工序。所述的清洗工序是將多余的二硫化碳、硫酸鈉或硫酸鎂溶液，氫氧化鈉雜質(zhì)通過 常規(guī)的物理和化學方法清洗掉；所述的軟化工序是在海綿成型后，通過MgC12軟化劑進行 軟化以及防腐，以防止細菌的滋長和異味的生成。實施例1 本發(fā)明選用市售的竹漿粕作為主要原料，所述的制備方法包括如下步 驟
1、浸泡過程竹漿粕中參與化學反應的是如下的幾種纖維素，甲纖維素(C6H1(l05)nS10 纖維素和S18纖維素，他們分別的比例是92-94%，4. 5-5. 5% ’ 0. 5-3. 5%，在25-35度溫度下 與濃度為11-30%的氫氧化鈉(NaOH)溶液反應產(chǎn)生AC堿纖維素(C6H9040Na)n和水，還包括 未發(fā)生化學反應的S10纖維素，反應過程在碎漿機里面進行，反應的物質(zhì)比例為纖維素(甲 纖維素(C6H1(l05)n S10纖維素和S18纖維素的統(tǒng)稱)和堿溶液 4:6，反應的過程見如下 (C6H1005)n + nNaOH a (C6H9040Na)n + nH20 ；在這個過程中，甲纖維素與堿溶液反應生成AC 堿纖維素，S10纖維素由于不能溶解于高于10%濃度的堿液，所以不能發(fā)生化學反應，S18纖 維素在該濃度范圍內(nèi)溶解了也生成了 AC堿纖維素；
2、壓榨過程上工序產(chǎn)生的AC堿纖維素和S10纖維素通過壓榨機壓榨，將多余的氫氧 化鈉(NaOH)溶液過濾，壓榨后的AC堿纖維素(C6H9040Na)n和S10纖維素的混合物比竹漿粕 重3倍，形狀成蛋糕狀，這些堿纖維素和S10纖維素還需要粉碎，使最后的尺寸達到5 10mm 左右；
3、黃化過程在溫度為25-40度，，絕對壓強在0.03-0. 08MPA真空前提下，AC堿纖維素 與二硫化碳發(fā)生化學反應，兩者的比例為2:1，反應時間為100-140分鐘，反應出來的混合 物為黃原酸酯，他們的反應過程如下(C6H9040Na)n + nCS2 a (C6H9040-SC-SNa)n ；其中S10 纖維素未參與反應，因而混合在反應物黃原酸酯中；
4、粘膠過程此過程需要加入另外一種漿粕，強度比第一種強，分子結構式跟第一種一 樣的，這種漿粕如竹漿粕或木漿粕，其中所含的纖維素統(tǒng)稱為增強纖維素，它們在整個過程 中未參與化學反應；將它們跟黃原酸酯在水中浸泡2-4小時，水的溫度為1-15度，形成粘 膠，粘膠的組成成分為混合有S10纖維素的黃原酸酯30-40%，含增強纖維素的竹漿或木漿 3-7%，水分50-65% ；經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)，在所述粘膠料中加入另外未溶解的纖維素微粒(增強纖維素)，那么這些未溶解的纖維素具有增強劑的作用，因此這些后加入的纖維素統(tǒng)稱為增 強纖維素；
5、成型過程粘膠和硫酸鈉晶體混合，靜放6小時后放入模具中成形，再通過電流凝結 發(fā)泡，持續(xù)的凝結過程中硫酸鈉晶體熔化使海綿具有不同尺寸的小洞。小洞的作用是海綿 具有更好的吸水性。凝結過程中發(fā)生了如下的反應，二硫化碳氣體通過氣體回收裝置回 收，(C6H9040-SC-SNa)n+ nH20 + E a (C6H1005)n + nCS2 + nNaOH ；所述的硫酸鈉晶體可以用 硫酸鎂晶體或其它成孔劑代替，并構成以下所述的其它實施例；成型后制成的是由甲纖維 素，S10纖維素以及增強纖維素組成的海綿制品；
6、清洗過程將多余的二硫化碳，硫酸鈉溶液，氫氧化鈉溶液等雜物通過物理化學方 法清洗掉；
7、軟化過程海綿成型后，將通過軟化(軟化劑的主要成分為MgC12)，防腐措施防止 細菌的滋長和異味的生成。最后的銷售的海綿制品的組成成分為甲纖維素，S10纖維素以 及增強纖維素，但在所述軟化工程中，上述海綿制品中含有氯化鎂和水。他們的比例分別是 (甲纖維素+S10纖維素+增強纖維素)47%，2%氯化鎂，51%的水。隨著消費者的使用，氯化鎂 會逐漸的消失，直至含量為0，水分也可以根據(jù)實際需要擠干，真正的海綿的成分是92-94% 的甲纖維素，4. 5-5. 5%的S10纖維素’ 0. 5-3. 5%增強強度的纖維素。本發(fā)明的其它實施例，是在前述的數(shù)值范圍內(nèi)進行的數(shù)據(jù)替換構成，因此，在前述 技術方案的基礎上可以變換出無數(shù)個具體的實施例，而這些是本領域的普通技術人員所熟 練掌握并方便實施的。以上所述的配比均為重量百分比，尤其是未涉及公開的內(nèi)容。本發(fā)明主要使用范圍如下一是家居清潔具有極強吸水性，柔韌，耐洗，耐溶 劑，不粘油，易風干等特性(廚衛(wèi)洗滌、沐浴等);二是工業(yè)清潔適用于工業(yè)農(nóng)業(yè)、機械設備 的表面擦拭，可徹底清除污垢油漬(洗車、電烙鐵和清潔印刷設備的版面)；三是醫(yī)療美容 產(chǎn)品柔軟、無剌激；用于擦拭面部可有效清除面部涂抹的美容護膚品，長期使用可祛除黑 頭。
權利要求
一種竹漿海綿制品，它是選用竹漿粕作為主要原料，經(jīng)過浸泡、壓榨、黃化、粘膠、成型工序后，并在粘膠工序加入含增強纖維素的竹漿粕或木漿粕輔料，制成由92—94%重量百分比的甲纖維素、4.5—5.5%重量百分比的S10纖維素以及0.5—3.5%重量百分比的增強纖維素構成的海綿制品。
2.根據(jù)權利要求1所述的竹漿海綿制品，其特征在于所述的海綿制品在成型工序后， 用MgCl2軟化劑進行軟化，并使該海綿制品在軟化后含有總量1. 5—2. 5% MgCl2和48—53% 的水。
3.一種竹漿海綿制品的制備方法，它主要選用竹漿粕作為主要原料，該方法包括如下 步驟1)、浸泡工序，將含有30—50%重量百分比的甲纖維素(C6HltlO5)n、S10纖維素和S18 纖維素的竹漿粕原料在25— 35°C溫度下，加入50— 70%重量百分比、濃度為11 一30%的氫 氧化鈉溶液，反應生成AC堿纖維素、水和未參與反應的SlO纖維素；2)、壓榨工序，將上述AC堿纖維素以及SlO纖維素通過壓榨機進行壓榨，將多余的氫 氧化鈉溶液過濾，使之形成蛋糕狀，再進行粉碎，將其制成5— IOmm的顆粒或塊狀；3)、黃化工序，在溫度25—40°C，絕對壓強在0. 03—0. 08Mpa真空條件下，將所述60— 72%重量百分比的顆粒或塊狀的堿纖維素和SlO纖維素與28—40%重量百分比的二硫化碳 進行反應，反應時間100—140分鐘，得到混合有未參與反應的SlO纖維素的黃原酸酯；4)、粘膠工序，在上述混合有SlO纖維素的黃原酸酯中加入含有加強纖維素的竹漿粕 或木漿粕并一起在水中浸泡2—4小時，形成混合有SlO纖維素的黃原酸酯占30—40%重量 百分比，含有加強纖維素的竹漿粕或木漿粕占3—7%重量百分比，水占50—65%重量百分比 的粘膠料；5)、成型工序，在上述粘膠料中加入堿金屬或堿土金屬的無機酸鹽成孔劑，所加入的量 為粘膠料的25—35%重量百分比，經(jīng)混合后，靜放5—7小時后放入模具中成型，再通過電流 凝結發(fā)泡，制成由甲纖維素(C6HltlO5)n、S10纖維素以及加強纖維素構成的海綿制品。
4.根據(jù)權利要求3所述的竹漿海綿制品的制備方法，其特征在于所述的步驟1中，反應 過程在碎漿機里面進行，反應的物質(zhì)重量百分比是含有40%甲纖維素(C6HltlO5)n > SlO纖 維素和S18纖維素的竹漿粕和60%的氫氧化鈉溶液；在步驟3中，甲纖維素(C6HltlO5)n、S10 纖維素和S18纖維素與二硫化碳的反應比例是2 1 ；在步驟5中，加入硫酸鈉或硫酸鎂晶體 作為成孔劑，持續(xù)的凝結過程中硫酸鈉或硫酸鎂晶體熔化使海綿具有不同尺寸的小洞；在 所述的成型工序之后，對成型的海綿制品還進行清洗和軟化工序。
5.根據(jù)權利要求4所述的竹漿海綿制品的制備方法，其特征在于所述的清洗工序是將 多余的二硫化碳、硫酸鈉或硫酸鎂溶液，氫氧化鈉雜質(zhì)通過常規(guī)的物理和化學方法清洗掉； 所述的軟化工序是在海綿成型后，通過MgC12軟化劑進行軟化以及防腐，以防止細菌的滋 長和異味的生成；并使該海綿制品在軟化后含有總量1. 5—2. 5% MgCl2和48—53%的水。
全文摘要
一種竹漿海綿制品及其制備方法，它主要選用竹漿粕為主要原料，它包括如下步驟1)浸泡工序，將所述竹漿粕原料在25—35℃溫度下，加入氫氧化鈉溶液，反應生成AC堿纖維素和水；2)壓榨工序，將上述AC堿纖維素通過壓榨機進行壓榨，將多余的氫氧化鈉溶液過濾，使之形成蛋糕狀，再進行粉碎，將其制成5—10mm的顆粒或塊狀；3)黃化工序，在溫度25—40℃，真空條件下，將所述顆?；驂K狀的堿纖維素與二硫化碳進行反應，得到黃原酸脂；4)粘膠工序，在上述黃原酸脂中加入竹漿粕或木漿粕并一起在水中浸泡，形成粘膠料；5)成型工序，在上述粘膠料中加入堿金屬或堿土金屬的無機酸鹽成孔劑，經(jīng)混合后，靜放5—7小時放入模具中成型，再通過電流凝結發(fā)泡，制成由92—94%重量百分比的甲纖維素、4.5—5.5%重量百分比的S10纖維素以及0.5—3.5%重量百分比的增強纖維素構成的海綿制品；它具有吸水力強，質(zhì)地柔軟，去污去油能力強，可以長時間儲放收納，品質(zhì)不變，為純天然無公害產(chǎn)品等特點。
文檔編號C08L1/22GK101942112SQ20101027580
公開日2011年1月12日 申請日期2010年9月9日 優(yōu)先權日2010年9月9日
發(fā)明者董成勇 申請人:董成勇