CN105586643B - 一种超声联合提取长齐型天然竹纤维的方法 - Google Patents

一种超声联合提取长齐型天然竹纤维的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105586643B
CN105586643B CN201610108565.0A CN201610108565A CN105586643B CN 105586643 B CN105586643 B CN 105586643B CN 201610108565 A CN201610108565 A CN 201610108565A CN 105586643 B CN105586643 B CN 105586643B
Authority
CN
China
Prior art keywords
bamboo
ultrasonic
bamboo fibre
combing
fibre
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610108565.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105586643A (zh
Inventor
黄慧
孙丰文
王玉
王小东
余能富
贺磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangxi Fuxin Wood Industry Co., Ltd.
Original Assignee
JIANGXI ACADEMY OF FORESTRY
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIANGXI ACADEMY OF FORESTRY filed Critical JIANGXI ACADEMY OF FORESTRY
Priority to CN201610108565.0A priority Critical patent/CN105586643B/zh
Publication of CN105586643A publication Critical patent/CN105586643A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105586643B publication Critical patent/CN105586643B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01CCHEMICAL TREATMENT OF NATURAL FILAMENTARY OR FIBROUS MATERIAL TO OBTAIN FILAMENTS OR FIBRES FOR SPINNING; CARBONISING RAGS TO RECOVER ANIMAL FIBRES
    • D01C1/00Treatment of vegetable material
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01BMECHANICAL TREATMENT OF NATURAL FIBROUS OR FILAMENTARY MATERIAL TO OBTAIN FIBRES OF FILAMENTS, e.g. FOR SPINNING
    • D01B1/00Mechanical separation of fibres from plant material, e.g. seeds, leaves, stalks
    • D01B1/10Separating vegetable fibres from stalks or leaves

Abstract

本发明公开了一种超声联合提取长齐型天然竹纤维的方法,其步骤包括,(1)原竹处理;(2)超声联合软化;(3)水洗;(4)滚压开松;(5)定向梳理;(6)高温煮炼;(7)阴干;(8)二次梳理;(9)干燥。本发明采用常温下超声联合软化工艺,可有效降低软化剂用量压力,减少软化时间,提高软化效率,增加竹纤维表面粗糙度,有利于后续作增强材料利用与聚合物的界面结合;采用高温煮炼——阴干——二次梳理的物理方法进行竹纤维精细化,有利于保持竹纤维的长度齐整度和力学强度,提高竹纤维的细度均匀性。

Description

一种超声联合提取长齐型天然竹纤维的方法
技术领域
[0001]本发明属于天然植物纤维提取技术领域,具体涉及一种超声联合提取长齐型天然 竹纤维的方法。
背景技术
[0002]受能源危机以及环境可持续发展的影响,开发可再生性植物纤维的高附加值应用 已成为材料发展的一个重要方向。由于竹材特殊的生物结构,单纤维在竹材组织结构中通 过横向或轴向相互粘结,使竹纤维整体呈束状,并沿轴向有序排列,对整个竹材结构起主要 支撑作用,因此,竹纤维是一种天然的增强材料。目前市场已有大量的黄麻、剑麻等麻类纤 维作增强材料的相关产品,如汽车内饰,建筑材料等。竹纤维和麻纤维并称为植物纤维中的 高性能纤维,且竹纤维具有比模量高、刚性强、透气性好等特点,因此,开发天然竹纤维作增 强材料基质具有很大的市场潜力。目前竹纤维利用的关键难点之一在于天然竹纤维的提 取。由于竹材中木质素含量较高,使束状竹纤维分离困难;另外,竹单纤维短、粗,相互之间 抱合力差,使束状竹纤维制备中易粗、短,长度、细度均匀性差,质量不稳定。目前有关竹纤 维的提取方法包括有爆破法、化学法、化学生物法、化学机械法等。其中,化学法和化学生物 法制备的竹纤维主要是针对纺织用,此类方法工艺流程长、纤维得率低、强度损伤大、能耗 高;爆破法获得竹纤维长度短,且散落不齐,对后续加工工艺限制大,最终形成的竹纤维产 品,有些呈棉花状,有些则粗、短、硬,或分离度不均匀,质量差异大。
发明内容
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种获取天然竹纤维强度高、长度整齐、细度均 匀、单丝分离度高、抗菌性好的提取长齐型天然竹纤维的方法,本发明获得的天然竹纤维后 续利用易中与聚合物形成良好的界面,提取工艺所需试剂压力小、能耗低。
[0004] 本发明通过以下技术方案解决上述技术问题,
[0005] 1、一种超声联合提取长齐型天然竹纤维的方法,其步骤包括,
[0006] (1)原竹处理:将原竹切断、开片,切成长10-60cm、宽l-3cm、厚l-8mm的竹片;
[0007] (2)超声联合软化:将上述竹片和碱性溶液一起放于超声槽中,加热蒸煮以润胀软 化,蒸煮温度50-100°C,加热时间l-4h,浴比1:4〜15,超声频率20kHz-60kHz,超声功率200-800W,超声温度50-100 °C,超声时间5-30min;
[0008] (3)水洗:将步骤⑵处理的竹片取出用20_7(TC水冲洗至中性;
[0009] (4)滚压开松:将步骤(3)处理后的竹片滴水沥干,再将竹片平铺至厚度1.5〜 2.0cm,送入滚压机中滚压开松,获得粗竹纤维;
[0010] (5)高温煮炼:在压力〇 • 05-0 • 5MPa,温度105-130°C下,将粗竹纤维放入高温蒸汽 锅中煮炼10-30min;
[0011] (6)干燥:将竹纤维自然晾干或60〜80°C烘干,获得长度为7-60cm,细度50〜220u m,拉伸强度400_1600MPa,长度整齐、细度均匀、单纤维分离度好、易与聚合物形成良好界面 的竹纤维。
[0012]作为优化,所述碱性溶液为质量分数1〜5%的NaOH溶液或质量分数1〜5%的NaOH和 质量分数0.5〜1.5%的Na2S〇3混合液;
[0013] 作为优化,在步骤(3)之前,先将步骤(2)处理的竹片用清水冲洗一遍,再放入质量 分数0 • 004〜0 • 01%的稀硫酸中浸泡15〜30min;
[0014] 作为优化,在步骤(4)后进行定向梳理,滚压开松后的竹片使用梳理机沿纵向定向 梳理;
[0015] 作为优化,在步骤(5)后进行阴干,将步骤(5)获得的竹纤维阴干,使竹纤维终含水 率控制在40-80%;
[0016] 作为优化,在步骤(6)前进行二次梳理:采用软质密梳对竹纤维进行二次梳理。
[0017] 本发明以半年_3年生竹材为原料,经截断、开片、超声联合软化、滚压开松、梳理、 高温蒸煮、阴干、二次梳理、干燥,提取获得天然竹纤维。采用常温下超声联合软化工艺,在 加热蒸煮前期或末期进行超声,可有效降低软化剂用量,减少软化时间,提高软化效率,增 加竹纤维表面粗糙度,有利于后续作增强材料利用与聚合物的界面结合;采用高温煮 炼一一阴干一一二次梳理的物理方法进行竹纤维精细化,有利于保持竹纤维的长度齐整度 和力学强度,提高竹纤维的细度均匀性。
具体实施方式
[0018] 下面结合实施例进一步详细阐述本发明的内容。
[0019] 实施例1
[0020] 一种超声联合提取长齐型天然竹纤维的方法,其步骤包括,
[0021] (1)原竹处理:取半年生毛竹,按竹节截断,去青,开片,劈篾,形成长30cm,宽2cm, 厚1.0〜1.2mm的竹片;
[0022] (2)超声联合软化:将上述竹片和碱性溶液一起放于超声槽中,加热蒸煮以润胀软 化,蒸煮初期同时进行超声波,超声频率20kHz,超声功率400W,超声温度70°C,超声时间 15min;超声完成后继续升温至90°C煮炼,加热时间70min,碱性溶液为1%的NaOH溶液,浴比 1:6;所述浴比为竹片和碱性溶液的质量比;
[0023] (3)水洗:将步骤(2)处理的竹片用清水冲洗一遍,再放入质量分数0.005%的稀硫 酸中浸泡15min,随后取出用50°C水冲洗至中性;
[0024] (4)滚压开松:将步骤(3)处理后的竹片滴水沥干,再将竹片平铺至厚度2.0cm,送 入具有多级滚轴的滚压机中滚压开松;
[0025] (5)定向梳理:滚压开松后的竹片使用梳理机沿纵向定向梳理,获得粗竹纤维;梳 理过程以“微劈裂”的方式将竹片中连接竹纤维束的基本组织沿轴向破裂,使竹材全部分离 成单丝状,可获得分离度好、分丝均匀、长度上齐平的粗竹纤维;
[0026] (6)高温煮炼:在压力0.05MPa,温度1 l〇°C下,将粗竹纤维放入高温蒸汽锅中煮炼 15min;通过高温煮炼,使促竹纤维表面的半纤维素、木质素等胶质进一步去除,竹纤维得到 细化;
[0027] (7)阴干:将步骤(6)获得的竹纤维阴干,使竹纤维终含水率控制在50%;
[0028] (8)二次梳理:采用软质密梳对竹纤维进行二次梳理;
[0029] (9)干燥:将竹纤维自然晾干或60 °C烘干,获得长度为25-30cm,平均细度120wn,平 均拉伸强度92〇MPa,长度整齐、细度均匀、单纤维分离度好、易与聚合物形成良好界面的竹 纤维。
[0030] 实施例2
[0031] 一种超声联合提取长齐型天然竹纤维的方法,其步骤包括,
[0032] (1)原竹处理:取2年生根部断毛竹,开片,去青,按等长截断,形成长30cm,宽3ctn, 厚5.0〜6.0mm的等长竹片;
[0033] (2)超声联合软化:将上述竹片和碱性溶液一起放于超声槽中,先在不开启超声的 碱性溶液中加热蒸煮以润胀软化,蒸煮温度10(TC,加热时间lh,浴比1:10,碱性溶液为1%的 NaOH溶液和0 • 5%的Na2S03混合液,蒸煮结束后直接在蒸煮液中进行超声,超声频率25kHz,超 声功率250W,超声时间15m i n;
[0034] (3)水洗:将步骤(2)处理的竹片用清水冲洗一遍,再放入质量分数0.004%的稀硫 酸中浸泡15min,随后取出用50°C水冲洗至中性;
[0035] (4)滚压开松:将步骤(3)处理后的竹片滴水沥干,再将竹片平铺至厚度1.5cm,送 入具有多级滚轴的滚压机中滚压开松;
[0036] (5)定向梳理:滚压开松后的竹片使用梳理机沿纵向定向梳理,获得粗竹纤维;梳 理过程以“微劈裂”的方式将竹片中连接竹纤维束的基本组织沿轴向破裂,使竹材全部分离 成单丝状,可获得分离度好、分丝均匀、长度上齐平的粗竹纤维;
[0037] (6)高温煮炼:在压力0. IMPa,温度115°C下,将粗竹纤维放入高温蒸汽锅中煮炼 20min;通过高温煮炼,使促竹纤维表面的半纤维素、木质素等胶质进一步去除,竹纤维得到 细化;
[0038] (7)阴干:将步骤(6)获得的竹纤维阴干,使竹纤维终含水率控制在50%;
[0039] (8)二次梳理:采用软质密梳对竹纤维进行二次梳理;
[0040] (9)干燥:将竹纤维自然晾干,获得长度为25_3〇cm,平均细度125M1,平均拉伸强度 SOOMPa,长度整齐、细度均匀、单纤维分离度好、易与聚合物形成良好界面的竹纤维。
[0041] 实施例3
[0042] 一种超声联合提取长齐型天然竹纤维的方法,其步骤包括,
[0043] (1)原竹处理:取3年生毛竹,开片,去青去黄,截断,形成长20cm,宽2〜2.5cm,厚 1.5〜3.0mm的等长竹片;
[0044] (2)超声联合软化:将上述竹片和碱性溶液一起放于超声槽中,加热蒸煮以润胀软 化,超声频率40kHz,超声功率300W,超声温度8〇 °C,超声时间30min;超声结束后升温至100 。(:继续加热蒸煮,加热时间90min,浴比1:8,碱性溶液为3%的NaOH溶液和0 • 5%的Na2S〇3混合 液;
[0045] (3)水洗:将步骤⑵处理的竹片用清水冲洗一遍,再放入质量分数〇 • 01%的稀硫酸 中浸泡15min,随后取出用70°C水冲洗至中性;
[0046] (4)滚压开松:将步骤(3)处理后的竹片滴水沥干,再将竹片平铺至厚度1 • 5cm,送 入具有多级滚轴的滚压机中滚压开松;
[0047] (5)定向梳理:滚压开松后的竹片使用梳理机沿纵向定向梳理,获得粗竹纤维;梳 理过程以“微劈裂”的方式将竹片中连接竹纤维束的基本组织沿轴向破裂,使竹材全部分离 成单丝状,可获得分离度好、分丝均匀、长度上齐平的粗竹纤维;
[0048] ⑹高温煮炼:在压力0.5MPa,温度120 °C下,将粗竹纤维放入高温蒸汽锅中煮炼 30min;通过高温煮炼,使促竹纤维表面的半纤维素、木质素等胶质进一步去除,竹纤维得到 细化;
[0049] (7)阴干:将步骤(©获得的竹纤维阴干,使竹纤维终含水率控制在50%;
[0050] (8)二次梳理:采用软质密梳对竹纤维进行二次梳理;
[0051] (9)千燥:将竹纤维自然日干或60 °C烘干,获得长度为17-20cm,平均细度50〜180u m,平均拉伸强度76〇MPa,长度整齐、细度均匀、单纤维分离度好、易与聚合物形成良好界面 的竹纤维。

Claims (5)

1.一种超声联合提取长齐型天然竹纤维的方法,其步骤包括, (1) 原竹处理:将原竹切断、开片,切成长l〇-6〇cm、宽1-3cm、厚l-8mm的竹片; (2) 超声联合软化:将上述竹片和碱性溶液一起放于超声槽中,加热蒸煮以润胀软化, 蒸煮温度50-100°C,加热时间1-4h,浴比1:4〜15,超声频率20kHz-60kHz ,超声功率200-8〇OW,超声温度50-100°C,超声时间5-3〇min; ⑶水洗:将步骤⑵处理的竹片取出用20-7(TC水冲洗至中性; ⑷滚压开松:将步骤⑶处理后的竹片滴水沥干,再将竹片平铺至厚度1.5〜2.0cm,送 入滚压机中滚压开松,获得粗竹纤维; ⑸高温煮炼:在压力0.05-0.5MPa,温度105-130°C下,将粗竹纤维放入高温蒸汽锅中 煮炼10-30min; ⑹干燥:将竹纤维自然晾干或60〜80°C烘干,获得长度为7-6〇Cm,细度50〜220wn,拉 伸强度400_1600MPa,长度整齐、细度均匀、单纤维分离度好、易与聚合物形成良好界面的竹 纤维; 其中,所述碱性溶液为质量分数1〜5%的NaOH溶液或质量分数1〜5%的NaOH和质量分 数0• 5〜1.5%的Na2S03混合液。
2. 如权利要求1所述超声联合提取长齐型天然竹纤维的方法,其特征在于,在步骤(3) 之前,先将步骤(2)处理的竹片用清水冲洗一遍,再放入质量分数〇 • 〇〇4〜〇 • 〇1 %的稀硫酸 中浸泡15〜30min。
3. 如权利要求1所述超声联合提取长齐型天然竹纤维的方法,其特征在于,在步骤(4) 后进行定向梳理,滚压开松后的竹片使用梳理机沿纵向定向梳理。
4. 如权利要求1所述超声联合提取长齐型天然竹纤维的方法,其特征在于,在步骤(5) 后进行阴干,将步骤®)获得的竹纤维阴干,使竹纤维终含水率控制在40-80%。
5. 如权利要求1所述超声联合提取长齐型天然竹纤维的方法,其特征在于,在步骤(6) 前进行二次梳理:采用软质密梳对竹纤维进行二次梳理。
CN201610108565.0A 2016-02-29 2016-02-29 一种超声联合提取长齐型天然竹纤维的方法 Expired - Fee Related CN105586643B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610108565.0A CN105586643B (zh) 2016-02-29 2016-02-29 一种超声联合提取长齐型天然竹纤维的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610108565.0A CN105586643B (zh) 2016-02-29 2016-02-29 一种超声联合提取长齐型天然竹纤维的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105586643A CN105586643A (zh) 2016-05-18
CN105586643B true CN105586643B (zh) 2018-02-23

Family

ID=55926536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610108565.0A Expired - Fee Related CN105586643B (zh) 2016-02-29 2016-02-29 一种超声联合提取长齐型天然竹纤维的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105586643B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106166778A (zh) * 2016-07-21 2016-11-30 三江县善茶轩工艺品有限公司 竹片的软化处理方法
CN106217567A (zh) * 2016-07-21 2016-12-14 三江县善茶轩工艺品有限公司 竹条席的制备方法
CN106696033A (zh) * 2016-12-16 2017-05-24 福建神采新材料科技有限公司 一种减少竹锟损失的竹材浸泡工艺
CN106696032A (zh) * 2016-12-16 2017-05-24 福建神采新材料科技有限公司 一种减少竹锟损失浸泡竹材的工艺
CN106696030A (zh) * 2016-12-16 2017-05-24 福建神采新材料科技有限公司 一种浸泡竹材减少竹锟损失的工艺
CN106696031A (zh) * 2016-12-16 2017-05-24 福建神采新材料科技有限公司 一种竹材浸泡减少竹锟损失的工艺
CN106696034A (zh) * 2016-12-16 2017-05-24 福建神采新材料科技有限公司 一种有效减少竹锟损失的竹材浸泡工艺
CN110102521A (zh) * 2019-05-09 2019-08-09 山东光韵智能科技有限公司 一种除静电吸油吸水吸尘电磁拂尘及其制造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102051691A (zh) * 2011-01-14 2011-05-11 浙江民心生态科技有限公司 一种竹纤维的生产工艺
CN102206873A (zh) * 2011-06-17 2011-10-05 浙江农林大学 一种麻形竹纤维的生产工艺
CN102560695A (zh) * 2011-12-30 2012-07-11 长沙市欧林雅家纺有限责任公司 一种天然竹纤维的物理制备方法
CN104514035A (zh) * 2014-12-11 2015-04-15 青岛佰众化工技术有限公司 一种竹原纤维的制备方法
CN105019035A (zh) * 2015-07-29 2015-11-04 湖南莎丽袜业股份有限公司 一种全竹纤维的制备方法及袜子

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102051691A (zh) * 2011-01-14 2011-05-11 浙江民心生态科技有限公司 一种竹纤维的生产工艺
CN102206873A (zh) * 2011-06-17 2011-10-05 浙江农林大学 一种麻形竹纤维的生产工艺
CN102560695A (zh) * 2011-12-30 2012-07-11 长沙市欧林雅家纺有限责任公司 一种天然竹纤维的物理制备方法
CN104514035A (zh) * 2014-12-11 2015-04-15 青岛佰众化工技术有限公司 一种竹原纤维的制备方法
CN105019035A (zh) * 2015-07-29 2015-11-04 湖南莎丽袜业股份有限公司 一种全竹纤维的制备方法及袜子

Also Published As

Publication number Publication date
CN105586643A (zh) 2016-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105586643B (zh) 一种超声联合提取长齐型天然竹纤维的方法
CN102959142B (zh) 天然竹纤维的生产工艺
CN104514035A (zh) 一种竹原纤维的制备方法
CN100395384C (zh) 再生竹纤维素纤维的制造方法
CN102517642B (zh) 一种无污染生产竹纤维的方法
CN104631176B (zh) 一种黄麻纤维素的制备方法
CN102051691B (zh) 一种竹纤维的生产工艺
CN101537648A (zh) 一种竹纤维的生产工艺
CN102433594A (zh) 一种竹纤维的生产方法
CN103835002A (zh) 一种红麻低温等离子与生物酶联合脱胶方法
CN102433593A (zh) 一种竹纤维的生产工艺
CN104631178A (zh) 一种粗制纤维素的深度纯化方法
CN105113023B (zh) 一种竹子分层提取竹纤维的方法
CN101372763B (zh) 复合生物酶制备竹原纤维的方法
CN105297149A (zh) 一种竹纤维及其制备方法
CN107904271A (zh) 一种微波强化碱石灰预处理木质纤维素的方法
CN104631175A (zh) 一种短流程黄麻纤维素的制备方法
CN102922748B (zh) 一种棉秆皮纤维复合材料的制备方法
CN109629318B (zh) 一种麦草叶制备生物机械浆的方法
CN103173870A (zh) 一种以稻秸秆为原料制备天然纤维素纤维的制备方法
CN105316770A (zh) 一种竹纤维的物理制备方法
CN1354303A (zh) 一种机械制竹纸浆的工艺方法
CN108456933B (zh) 高温定向脱胶制备纺织及复合材料用富木质素纤维的方法
CN104029268A (zh) 一种农作物豆秸秆纤维复合材料的制备方法
CN102505148B (zh) 一种甘蔗皮纤维及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C06 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180517

Address after: 330013 1629 Fenglin West Street, Nanchang economic and Technological Development Zone, Jiangxi

Co-patentee after: Jiangxi Fuxin Wood Industry Co., Ltd.

Patentee after: Jiangxi Academy of Forestry

Address before: 330013 1629 Fenglin West Street, Nanchang economic and Technological Development Zone, Jiangxi

Patentee before: Jiangxi Academy of Forestry

Effective date of registration: 20180517

Address after: 330013 1629 Fenglin West Street, Nanchang economic and Technological Development Zone, Jiangxi

Co-patentee after: Jiangxi Fuxin Wood Industry Co., Ltd.

Patentee after: Jiangxi Academy of Forestry

Address before: 330013 1629 Fenglin West Street, Nanchang economic and Technological Development Zone, Jiangxi

Patentee before: Jiangxi Academy of Forestry

TR01 Transfer of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180223

Termination date: 20200229

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee