[发明专利]采用生物物理技术制取竹原纤维的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及植物纤维的制取方法，具体来说是利用天然竹子为原料制取竹原纤维的生产工艺。

背景技术

竹子有世界第二大森林资源之称。全世界竹林面积2200万公顷。中国是竹资源十分丰富的国家，竹林面积达500万Km²，蓄积约1.3亿吨，年产量800万吨。竹子的生长期是半年，成林期2-3年，竹子砍伐后自然产生新竹。如果竹子长时间不砍伐，由于不通风透气，反而会造成整片竹林死亡。因此合理地采伐利用竹子，有利于竹林的生长。由于竹子生长快，可再生性强，且不占耕地。因此，竹子近年来已成为我国林业发展的一个新的经济增长点，其中，天然竹原纤维的开发和使用更是科技工作者研究的热点问题。竹原纤维是直接从竹子里分离提取出来的绿色环保纯天然纤维。它具有透气、除臭、吸放湿、灭菌、防紫外线、柔滑、光泽好的特点，竹原纤维横截面布满了大大小小的空隙，可以在瞬间吸收并蒸发水分，固而具有优异的吸湿性、透气性，由于竹原纤维的中空结构，人们称纤维为“会呼吸”的纤维。

竹原纤维按纤维长度和直径可分为粗竹原纤维和精竹原纤维，按用途可分为纺织用竹原纤维，非织造布竹原纤维，新型家用产品竹原纤维，汽车工业竹原纤维，电子工业竹原纤维等。制取竹原纤维的工艺方法目前主要有三种：

第一种是机械方法：大致分为前处理、分解、成型、后处理几个步骤，主要采取开纤、蒸煮、分丝、化学软化等方法获得竹纤维。其优点是基本保留了竹纤维的原有天然特性，缺点是无法连续进行工业化生产，生产中存在部分环境污染，竹材料选料具有限制性，劳动生产率低。

第二种是用高压爆破技术制造竹纤维。日本BAN竹制品公司开发的采用爆碎机从青竹中制取竹纤维技术，又称闪爆技术。该技术的特点是在180℃以上的高温条件下，瞬间降压使竹爆碎。反复数次，使连接竹纤维的半纤维素分解。加工时间2小时左右，耗电量高，可得到竹重量35-40％的竹纤维，进一步加工处理，可得到棉花状和羊毛状的竹纤维，手感稍硬。这种方法的优点是加工时间短，纯物理方法、无污染等。缺点是一次性设备投资大，技术操作难度大，用电量高，制取过程竹纤维易碳化，造成手感较硬。

第三种方法是在主要加工过程中采用化学方法。如中国专利文献公开的“一种竹原纤维的制备方法”(200310108826.1)：其加热蒸煮操作中，采用无机化学品制成的软化液，在常压或1-3kg/cm²压力下，温度在90-140℃条件下，对竹麻进行加热蒸煮。制作粗竹原纤维时的软化液成分含碱、硅酸钠、三聚磷酸钠和硫化钠；制作精竹原纤维时的软化液成分含有氢氧化钠、纯碱、硅酸钠、硫代硫酸钠和硫化钠。其优点是，纤维提取率较高。其主要缺点是产生废液较多，废液的治理是一大难题，否则会严重污染环境；其次，由于高温强碱的作用，竹纤维的机械强度下降，影响在纺织业中的使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种能耗低、生产过程无三废污染、纤维质量更好的采用生物物理技术制取竹原纤维的生产工艺。

本发明的目的是这样实现的：一种采用生物物理技术制取竹原纤维的生产工艺，按以下步骤进行：a)、以含水率40％-45％的鲜竹或干竹材为原料，采用破节机进行破节；b)、将破节后的原竹装入1^#生化处理器、浸泡在1^#生化处理液中，并通入蒸汽加热，在常压和温度70℃条件下，浸泡处理2小时；c)、从1^#生化处理器中取出原竹，采用开纤机进行物理开纤；d)、采用多级分级机对竹原纤维进行分级，分出其中的粗竹原纤维，其中，6cm以上的纤维含量占60％以上、纤维细度在0.02-0.1mm之间，作为粗竹原纤维产品进行包装；e)、以粗竹原纤维为原料、放入2^#生化处理器中、并浸泡在2^#生化处理液中，通入蒸汽加热，在常压和温度60℃条件，浸泡时间1-2小时；f)、从2^#生化处理器中取出纤维原料，进行气流干燥，使纤维含水率降至15-18％；g)、对干燥后的纤维原料采用梳理机进行解纤梳理；h)、采用多级分级机对梳理后的纤维进行分级，其中，长度在5-8cm、生纤维细度在0.01-0.08mm之间的作为精竹原产品(束纤维)，进行包装；