CN106958159A - 一种改性杞柳皮纤维的制取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性杞柳皮纤维的制取方法，用含秸秆发酵沼液的酸处理液对杞柳皮进行浸泡处理，利用沼液中的多种活性酶剂以及有机酸、腐植酸等物质在较为温和的pH条件下即可加速果胶、半纤维素、木质素等成分的分解，制得的纤维刚度得到降低，弹性得到改善。使用壳聚糖对纤维素表面进行改性，以壳聚糖作为桥梁，引入氨基有机硅柔软剂，并在微波的作用下实现了纤维素内部的软化和表面的改性，改性后的柳皮纤维的混纺性、上染性等性能均得到显著改善，服用性能更佳。各个阶段产生的废液均可再次回收利用，避免产生二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及天然高分子纤维提取技术领域，尤其涉及一种改性杞柳皮纤维的制取方法。
背景技术
柳条柔软易弯、粗细匀称、色泽高雅，通过新颖的设计，可以编织成各种朴实自然、造型美观、轻便耐用的实用工艺品。柳编技术在我国历史悠久，安徽省淮河流域自古盛产杞柳，老百姓就地取材，用杞柳制作了大量生产用具与生活工具，艺人辈出，世代相传，其编制技艺高超，艺术品质独特，具有浓郁的民间文化气息。随着社会经济的发展，传统的柳编生产逐渐发展为现代柳编产业，在保持传统柳编工艺精华的基础上实现产业的良性循环发展，提高资源的利用率、形成一套多产业链的发展模式是柳编技术全球化和市场化的先决条件。
杞柳属杨柳科柳属，去皮后的杞柳条细长洁白光滑，是制作柳编产品的主要原材料，具有种植成本低、收益高、易管理等优点而被广泛种植，产量逐年增大。在使用杞柳做工艺品是需要将杞柳去皮处理，这样就产生了大量的杞柳皮，若如处理不当会对环境造成污染。关于杞柳皮的常规综合开发利用主要是作为肥料、燃料、饲料等粗加工产品，经济价值不高。
柳皮中含有大量的纤维素纤维，具有绿色环保、舒适透气、吸水快、抗菌抑菌等特性，是一种性能独特的天然纤维材料，有些研究者尝试将应用于服装面料中，如文献《精梳棉纤维/负离子纤维/柳皮纤维/澳毛紧密纱混纺纱的开发》就将柳皮进行脱胶处理，提取其中的纤维素，然后再对柳皮纤维进行软化处理后与其它几种纤维混纺，制成了一种可用于制衣、家纺的新型面料，由于柳皮纤维木质素含量很高、纤维刚性大、弹性差、抱合力差，与其他纤维的相容性较差，混纺后面料的上色率普遍较差，仅仅对柳皮纤维进行软化处理不能达到良好的服用性能。
发明内容
本发明为了弥补已有技术的缺陷，提供一种改性杞柳皮纤维的制取方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种改性杞柳皮纤维的制取方法，包括以下步骤：
（1）将杞柳皮原料捆扎后投入蒸锅中，加水满浸后蒸煮1-2h，随后捞出树皮沥水冷却，待蒸煮液冷却至40-50℃时加入沼液混合，并加入适量的硫酸配制成体系pH值为5-6的酸性处理液，将蒸煮后的杞柳树皮浸入酸性处理液中浸泡处理2-3h，浴比为1:10-15；
（2）过滤处理液，滤物用水反复冲洗，洗至pH值为6.5-7即可；
（3）将步骤（2）物料投入碱性处理液中蒸煮120-150min，其中碱性处理液为5-10g/L的NaOH溶液，浴比为1:12-15；
（4）过滤步骤（3）溶液体系，收集滤物，投入含3-5g/L双氧水的醇水溶液中高速搅拌混合50-80min后过滤，浴比为1:5；
（5）将滤物经机械力打纤处理10-20min；
（6）打纤后的物料投入壳聚糖酸性溶液中浸泡处理15-20min后过滤，滤物水洗至中性后浸入4-5ml/L的氨基有机硅柔软剂中，浴比1:10-15，温度40-50℃，时间40-50min，处理结束后送入反应器中微波处理4-5min后出料，即得所述的改性杞柳皮纤维。
所述的步骤（1）中沼液为正常使用三个月以上的秸秆沼气池所产发酵液，无明显臭味，pH值为6-7。
所述的步骤（1）中的蒸煮液与沼液的体积比为1:1。
所述的步骤（4）中的醇水溶液是由乙醇、丙醇、乙二醇、甘油中的一种与水配制而成的质量浓度为5-30%的溶液。
所述的步骤（6）中的壳聚糖酸性溶液是由0.1-5%的壳聚糖和浓度为1-10%的酸溶液配制而成。
所述的酸溶液为甲酸、醋酸或柠檬酸中的一种。
所述的微波功率为800-1500W。
本发明结合柳皮纤维的特点，在传统的酸碱法提取植物纤维的基础上提出了一种新型的纤维提取及改性处理技术，优点表现如下：
（1）用含秸秆发酵沼液的酸处理液对杞柳皮进行浸泡处理，利用其中沼液中含有的多种活性酶剂以及有机酸、腐植酸等物质在较为温和的pH条件下即可加速果胶、半纤维素、木质素等成分的分解，制得的纤维刚度得到降低，弹性得到改善。
（2）使用壳聚糖对纤维素表面进行改性，以壳聚糖作为桥梁，引入氨基有机硅柔软剂，并在微波的作用下实现了纤维素内部的软化和表面的改性，改性后的柳皮纤维的混纺性、上染性等性能均得到显著改善，服用性能更佳。
（3）各个阶段产生的废液均可再次回收利用，避免产生二次污染。
具体实施方式
一种改性杞柳皮纤维的制取方法，包括以下步骤：
（1）将杞柳皮原料捆扎后投入蒸锅中，加水满浸后蒸煮1h，随后捞出树皮沥水冷却，待蒸煮液冷却至40℃时加入沼液混合，并加入适量的硫酸配制成体系pH值为5的酸性处理液，将蒸煮后的杞柳树皮浸入酸性处理液中浸泡处理2h，浴比为1:10；
（2）过滤处理液，滤物用水反复冲洗，洗至pH值为6.5即可；
（3）将步骤（2）物料投入碱性处理液中蒸煮120min，其中碱性处理液为5g/L的NaOH溶液，浴比为1:12；
（4）过滤步骤（3）溶液体系，收集滤物，投入含3g/L双氧水的醇水溶液中高速搅拌混合50min后过滤，浴比为1:5；
（5）将滤物经机械力打纤处理10min；
（6）打纤后的物料投入壳聚糖酸性溶液中浸泡处理15min后过滤，滤物水洗至中性后浸入4ml/L的氨基有机硅柔软剂中，浴比1:10，温度40℃，时间40min，处理结束后送入反应器中微波处理4min后出料，即得所述的改性杞柳皮纤维。
其中步骤（1）中沼液为正常使用三个月以上的秸秆沼气池所产发酵液，无明显臭味，pH值为6。
步骤（1）中的蒸煮液与沼液的体积比为1:1。
步骤（4）中的醇水溶液是由乙醇与水配制而成的质量浓度为5%的溶液。
步骤（6）中的壳聚糖酸性溶液是由0.1%的壳聚糖和浓度为1%的乙酸溶液配制而成。
步骤（6）中使用的微波功率为800W。
Claims (7)
1.一种改性杞柳皮纤维的制取方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将杞柳皮原料捆扎后投入蒸锅中，加水满浸后蒸煮1-2h，随后捞出树皮沥水冷却，待蒸煮液冷却至40-50℃时加入沼液混合，并加入适量的硫酸配制成体系pH值为5-6的酸性处理液，将蒸煮后的杞柳树皮浸入酸性处理液中浸泡处理2-3h，浴比为1:10-15；
（2）过滤处理液，滤物用水反复冲洗，洗至pH值为6.5-7即可；
（3）将步骤（2）物料投入碱性处理液中蒸煮120-150min，其中碱性处理液为5-10g/L的NaOH溶液，浴比为1:12-15；
（4）过滤步骤（3）溶液体系，收集滤物，投入含3-5g/L双氧水的醇水溶液中高速搅拌混合50-80min后过滤，浴比为1:5；
（5）将滤物经机械力打纤处理10-20min；
（6）打纤后的物料投入壳聚糖酸性溶液中浸泡处理15-20min后过滤，滤物水洗至中性后浸入4-5ml/L的氨基有机硅柔软剂中，浴比1:10-15，温度40-50℃，时间40-50min，处理结束后送入反应器中微波处理4-5min后出料，即得所述的改性杞柳皮纤维。
2.如权利要求1所述的一种改性杞柳皮纤维的制取方法，其特征在于，所述的步骤（1）中沼液为正常使用三个月以上的秸秆沼气池所产发酵液，无明显臭味，pH值为6-7。
3.如权利要求1所述的一种改性杞柳皮纤维的制取方法，其特征在于，所述的步骤（1）中的蒸煮液与沼液的体积比为1:1。
4.如权利要求1所述的一种改性杞柳皮纤维的制取方法，其特征在于，所述的步骤（4）中的醇水溶液是由乙醇、丙醇、乙二醇、甘油中的一种与水配制而成的质量浓度为5-30%的溶液。
5.如权利要求1所述的一种改性杞柳皮纤维的制取方法，其特征在于，所述的步骤（6）中的壳聚糖酸性溶液是由0.1-5%的壳聚糖和浓度为1-10%的酸溶液配制而成。
6.如权利要求1或5所述的一种改性杞柳皮纤维的制取方法，其特征在于，所述的酸溶液为甲酸、醋酸或柠檬酸中的一种。
7.如权利要求1所述的一种改性杞柳皮纤维的制取方法，其特征在于，所述的微波功率为800-1500W。
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