一种无污染生产竹纤维的方法技术

本发明专利技术提供一种无污染生产竹纤维的方法，用所述方法可以获得长度为60-120毫米，直径为0.18-0.35毫米的粗竹纤维。首先进行原料选别；然后将竹子截断成规定长度；再进行剖开或展平；接着加入可循环利用的中性软化液进行蒸煮软化；软化后的竹材放到干燥机上烘烤；将烘烤好的竹材进行定向开纤；再经过干燥后进行二次开纤、分类、筛选后，便可获得质量稳定的竹纤维。本发明专利技术生产过程无废水排放，工艺简单，生产效能高，产品质量可靠，可大大提高纤维得率，降低生产成本，是生产竹纤维的理想方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用竹子茎秆为原料，无污染高效生产竹纤维的方法。
技术介绍
粗竹纤维是指平均长度8厘米，直径大约0. 3毫米的竹纤维束。因其具有强度高、 刚性好及突出的吸湿性和抗菌性等优点，被广泛用于制造汽车内饰材料板、床垫及建筑装饰材料板等领域。从竹材中提取出竹纤维为竹材的精深加工及应用开辟了崭新的道路，已引起国际市场的广泛关注。竹纤维原料来源于天然可再生资源，产品使用后可生物降解，符合环保要求，是一种具有广阔前景的新材料。天然竹纤维又称为原生竹纤维，它是用机械、物理等方法将竹子直接加工制成的纤维。加工过程中，按照技术需要，在确定的尺度范围内(细度、长度)，保持竹材的纤维束结构，只去除纤维束外的植物组织。通常，天然竹纤维以纤维束形式应用，形态接近麻类植物纤维。天然竹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。由于天然竹纤维的特殊结构，其横截面的高度“中空”，业内专家称天然竹纤维为“会呼吸”纤维。 天然竹纤维光泽亮丽，具有独特的抗菌防臭性能及优良的耐磨性、抗菌性。天然竹纤维之所以受到国际市场的青睐，不仅因为天然竹纤维来源常绿植物及满足人们回归自然的强烈需求，更重要的是它具有其它纤维无可比拟的优点。目前，平均长度8厘米，直径大约0.3毫米的竹纤维束(简称为粗竹纤维)多采用先将竹材软化，然后通过机械方法将竹子加工成纤维形态，再经清洗、脱水、干燥后制成。 公开日为2003年5月7日，公开号为CN1415790A的中国专利公开了一种竹材成纤的制备方法，该制备方法通过试样准备、软化、水洗、碾压、水洗、尿氧处理、水洗、碱液煮练、水洗、 尿氧漂白、酸洗、脱水、抖松、凉干等步序可制得竹纤维。公开日为2008年7月2日，号为 CN101210350A的中国专利公开了一种竹纤维有机加工工艺，这种竹纤维有机加工工艺的步骤如下按选材分类，分别进行截断；按照竹黄、竹青将竹材分片；用分丝机对蒸煮后的竹青、竹黄分别进行分丝；经过软化；漂洗；漂白；放入工业进行清洗、甩干；晾干；最后整理装包。公开日为2005年6月1日，号为CN1621580A的中国专利公开了一种竹原纤维的制备方法，该方法先将原竹加热制成竹麻，再将得到的竹麻置于1#、2#软化液中加热蒸煮制成竹原纤维。公开日为2009年9月23日，号为CN101538744A的中国专利公开了一种竹纤维的生产方法，该方法将竹材送到竹子开纤分离机实现梳解开纤分离、气流分类得到竹丝状纤维；煮练后将竹丝状纤维浙干，然后清洗后、脱水、上油、晾干；再进行酶处理后得到粗竹原纤维。这些专利在纤维制备过程中基本都使用了碱性化学药物进行竹材软化，经分离的竹纤维束随后又将软化液带入后续工序，在纤维清洗中化学药物进入清洗液，使加工过程中排放的废水含有大量的污染物而带来严峻的环境问题。显然，这些方法难以满足当前可持续绿色环保的生产理念要求。既带来大量的污染物，同时又使生产成本大幅度增加。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题，在于提供，该方法生产过程无废水排放，工艺简单，生产效能高，产品质量可靠，可大大提高纤维得率，降低生产成本。本专利技术是这样实现的，包括以下步骤原料选别，截断，剖开或展平，蒸煮，竹材定向开纤，上油养生，打包入库；其中所述蒸煮与竹材定向开纤步骤之间还设有烘烤步骤，所述竹材定向开纤与上油养生步骤之间还设有干燥与二次开纤、分类、筛选步骤。进一步地，所述蒸煮步骤具体为将剖开或展平的竹材送到特制的高温高压蒸煮锅中，加入清水或二次软化液，并使竹材完全浸没在溶液中，加热、加压，蒸煮一段时间后， 再加入软化液原液，继续蒸煮；所述烘烤步骤具体为将软化后的竹材放到干燥机上烘烤，使软化竹片表面乏白色起皱即可；所述干燥步骤具体为将麻状竹纤维送入干燥机进行干燥；所述二次开纤、分类、筛选步骤具体为将干燥后的麻状竹纤维送到自制开纤机实现开纤分离、除杂器筛选分类得到竹丝状纤维和竹梗杂质，其中竹梗杂质用设定的输出皮带送到制指定位置，而竹丝状纤维再利用气流分离器将竹粉状物去除，最后得到粗竹纤维；进一步地，所述蒸煮步骤的蒸煮温度控制在100 130°C，加压至2 :3kg/cm2，蒸煮10分钟后，再加入软化液原液，继续蒸煮35 50分钟。进一步地，所述蒸煮步骤的软化液原液加入比例为清水或二次软化液的 5%。进一步地，所述软化液原液配方为水、亚硫酸氨、硫酸氢氨、碳酸氨、30%氨水按照质量比100 :5:5:5: 0.1 3的比例配制，并且软化液原液的PH值控制在PH = 6. 5 7. 5。进一步地，所述烘烤步骤的烘烤温度为50 160°C，烘烤时间为5 15分钟。进一步地，所述干燥步骤的干燥温度为50 65°C，干燥时间为5 15分钟，麻状竹纤维含水率控制在20% 30%。本专利技术具有如下优点生产过程中充分考虑了同一根竹子不同部位(竹头部、竹中部、竹梢部)性能上的差异，在不去黄去青的情况下经高温高压软化进行直接加工，实现了天然竹纤维的高效生产。采用的软化液原液酸碱度为中性，其软化时间短，软化效率高，软化过程可精细化控制， 同时软化液原液基本上采用含有铵离子的组分，竹材蒸煮软化后进行烘干，铵离子最后分解成氨气挥发。众所周知，铵离子可成为植物的肥料，同时又易于分解，对于环境并无危害， 因此本方法实现了加工过程的无废水排放。另外，烘烤和干燥是竹材物理改性的有效途径。它能在一定程度上降低软化竹材的含水率，大大提高软化竹材的强度，使竹材在适当的含水率下具有较好的粘弹塑性性能下，获得更好的开纤效果，该过程可有效避免开纤过程中纤维断裂，纤维不均勻甚至无法开纤，并可提高纤维长度和纤维得率，确保竹纤维的生产质量。通过二次开纤方案使加工的粗纤维形态均勻，纤维含杂率、粉尘量较低，竹纤维更均勻，其生产过程可靠，资源利用率高，环境污染小，生产工艺简单，生产效能高，产品质量稳定、可靠，降低生产成本，是生产竹纤维的理想方法，有效解决了天然竹纤维的高效规模化生产问题。附图说明下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的说明。图1为本专利技术的流程图。具体实施方式如图1所述，本专利技术涉及的，包括以下步骤步骤1原料选别，将各批次竹材按照产地、竹龄分类，存放在各指定区；步骤2.截断，将竹子梢部、中部、头部按照指定的长度锯断，一般锯切长度可在 1-6米范围内；步骤3.剖开或展平，截断后的竹材采用分半剖切或按1/4分片，或直接用展平机将竹子展开成片状；步骤4.蒸煮，将剖开或展平的竹材送到特制的高温高压蒸煮锅中，加入清水或二次软化液，并使竹材完全浸没在溶液中，蒸煮温度控制在100 130°c，加压至2 3kg/ cm2，蒸煮10分钟后，再加入软化液原液，并且软化液原液加入比例为清水或二次软化液的 5%继续蒸煮35 50分钟，； 步骤5.烘烤，将软化后的竹材放到干燥机上烘烤，烘烤温度为50 160°C，烘烤时间为5 15分钟，使软化竹片表面乏白色起皱即可；步骤6.竹材定向开纤，将烘烤好的竹材送入连续式竹子开纤机使其在展平、拉伸、挤压、扭转、撕裂等组合变形作用下实现纤维定向分离，最后得到麻状竹纤维；步骤7.干燥，将麻状竹纤维送入干燥机进行干燥，干燥温度为50 65°C，干燥时间为5 15分钟，麻状竹纤维含水率控制在20% 30% ；步骤8. 二次开纤、分类、筛选，将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无污染生产竹纤维的方法，包括以下步骤原料选别，截断，剖开或展平，蒸煮， 竹材定向开纤，上油养生，打包入库；其特征在于所述蒸煮与竹材定向开纤步骤之间还设有烘烤步骤，所述竹材定向开纤与上油养生步骤之间还设有干燥与二次开纤、分类、筛选步马聚O2.如权利要求1所述的一种无污染生产竹纤维的方法，其特征在于所述蒸煮步骤具体为将剖开或展平的竹材送到特制的高温高压蒸煮锅中，加入清水或二次软化液，并使竹材完全浸没在溶液中，加热、加压，蒸煮一段时间后，再加入软化液原液，继续蒸煮；所述烘烤步骤具体为将软化后的竹材放到干燥机上烘烤，使软化竹片表面乏白色起皱即可；所述干燥步骤具体为将麻状竹纤维送入干燥机进行干燥；所述二次开纤、分类、筛选步骤具体为将干燥后的麻状竹纤维送到自制开纤机实现开纤分离、除杂器筛选分类得到竹丝状纤维和竹梗杂质，其中竹梗杂质用设定的输出皮带送到制指定位置，而竹丝状纤维再利用气流分离器将竹粉状物去除，最后得到粗竹纤维。3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚文斌，俞伟鹏，张蔚，
申请(专利权)人：浙江农林大学，
类型：发明
国别省市：