[发明专利]具有天然抗菌、除臭及负离子功能竹纤维素纤维的制法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有天然抗菌、除臭及负离子功能竹纤维素纤维的制法，其属于竹纤维制造技术领域，且制程采用不会造成环境污染的环保制程，所制得的竹纤维素纤维属于长纤丝（filament），或可依所需要的长度切断成为短纤丝（staple），均具有良好的抗菌、除臭及负离子等功能，可被应用于纺织品、医疗卫生材料及生物科技材料等用途上。

背景技术

目前人造合成纤维生产中所使用的最大量原料，依序为聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、聚乙烯(PE)与尼龙(Nylon)，共计占总使用量的96%，当这些大量人造合成纤维被制成织品且经使用后成为废弃物时，因无法被自然环境分解，而对环境形成巨大的危害，因此，以木浆(pulp)为原料，并使用溶剂法来生产制造天然纤维素纤维已渐成主流，其织物产品的废弃物因可自然降解，而被称为绿色环保纤维或称为Lyocell纤维。

发表于中国山东纺织科技期刊2003年第2期的〝新型再生纤维素纤素-竹纤维〞已研究证实，竹纤维具有天然抗菌、吸湿透气、负离子保健等特性，且竹子属快速生长植物，繁殖力强（2至3年即可砍伐），更新容易，是极佳的再生资源，在资源利用过程中不会发生如林木砍伐时，所产生林地环境生态受到严重破坏等问题，此外，竹浆的成本只有木浆的三分之一，因此，应用制造Lyocell纤维的溶剂法来做为生产竹纤维，已见于诸多专利文献中，例如：中国发明专利CN1129680、CN1190531、CN1315624及CN100395384等皆是，由该公开的各中国发明专利技术内容可知，其生产所得的竹纤维并未具有除臭的功效。

根据中国海关数据显示，2007-2011年中国共计进口咖啡豆13.7万吨，单2011年就进口咖啡4.3万吨，同比增长41.9%，以2011年为例：烘焙使用后的废咖啡渣数量至少达2万公吨以上（咖啡豆与使用后的比例约为2：1计算），目前这些每年多达2万公吨以上的废咖啡渣，大部分是以直接焚化或掩埋等方式来处理，少部分则因咖啡渣具有除臭的功效而拿来做去除异味，或做为供给植物的养分，或做为清洁的功用；另外，已有人将其应用来制造咖啡纱之用，例如中国发明专利授权公告号CN101418477，由该咖啡纱专利所揭露的技术内容可知，其将咖啡渣和高分子聚合物颗粒混合制成母粒后，再将母粒抽丝成纱线，而所用的高分子聚合物颗粒选自聚丙烯、尼龙和聚酯，因此，经由该咖啡纱所制得的织物，因含有高分子聚合物，故使用后成为废弃物时，也将无法被自然环境分解，仍会有对环境造成危害的结果。

中国除竹林资源丰富外（现有竹林面积达421万公顷，储蓄量1.27亿顿，约占全球竹资源的三分之一），更有每年多达2万公吨以上的废咖啡渣可做为除臭之用，本发明人有鉴于此，特别深入研究如何将可被自然环境分解的竹纤维，与具有除臭功能的废咖啡渣相结合，再加上竹纤维本身所具备天然抗菌、负离子保健等特性，而成为具有天然抗菌、除臭及负离子功能竹纤维素纤维，经多次实验试作成功后，终能完成本发明的制法。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种具有天然抗菌、除臭及负离子功能竹纤维素纤维的制法，系将适量的废咖啡渣（Coffee residue）先加入竹浆(Bamboo pulp)作为原料，再加入氧化甲基玛琳(N-methylmorpholine N-oxide，简称NMMO)溶剂使其相混合溶解，并使用真空薄膜蒸发器（Thin Film Evaporator, TFE）以80℃~100℃加热，在5分钟内蒸发溶解混合后的水份排除至5~13%而形成黏液(dope)，再以干喷湿式纺丝法(Dry-jet Wet Spinning)将该黏液从纺嘴中挤压出来，并经凝固浴中凝固再生成丝，最后经水洗、干燥、上油及卷取等程序后，即可制得长纤丝（filament），或依所需要的长度切断成为短纤丝（staple）的具有天然抗菌、除臭及负离子功能竹纤维素纤维；其整体的制程短且使用无毒性的氧化甲基玛琳作为溶剂，并经由脱色、过滤、浓缩及精制等溶剂回收方式，能将氧化甲基玛琳溶剂充分回收循环使用，而成为不会对环境造成污染的环保制程，且制得的竹纤维素纤维除本身所具备天然抗菌、负离子保健等特性外，更因含有废咖啡渣而具有除臭的功效，其织物成品在使用后成为废弃物时，完全能在环境中自然分解，而不会对环境造成破坏。

本发明的技术方案为：一种具有天然抗菌、除臭及负离子功能竹纤维素纤维的制法，其特征在于：其步骤包含：