CN107083573A - 一种棕丝改性方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于棕丝领域,特别涉及一种棕丝改性方法;包括以下步骤:脱油处理、漂白处理、综合处理;本发明通过一系列科学合理的改性方法,有效改善了棕丝的强度、韧性、密度等性能,扩展了棕丝的应用,使得生产的棕丝产品具有更高的附加值,同时,也为解决了榨油企业对于空果壳的再利用,提高空果壳的消化率,减轻了企业的负担。

Description

一种棕丝改性方法
技术领域
本发明属于棕丝领域,特别涉及一种棕丝改性方法。
背景技术
油棕作为一种富含丰富油脂的植物,广泛种植于我国海南、广东、福建等地,其果实可榨取营养丰富的油脂,常备榨油企业用作食品加工、制备植物奶油,具有丰富的利用价值,但是,榨油后的副产物空果壳由于自然分解周期长,占地面积大困扰着许多榨油企业,目前常见的解决方法是将空果壳加工成棕丝,空果壳加工成的棕丝,具有韧性高、透气性好、防水性强、延展性好、成本低等特点,再进一步加工成板材、床垫、扫帚等附加值较低的产品,但是这种常规做法使得空果壳的消化量很小,不足以解决榨油企业的困境,这样直接加工成附加值低的产品,不仅造成资源的浪费,同时还不能实际解决榨油企业的困境,因此,需要对棕丝应用在高附加值的产品的研发上,因此对棕丝的强度、韧性、耐磨性、透明度等性质具有较高的要求,因此就要求对棕丝进行科学合理的改性,如申请号200810306374.0《油棕丝处理方法》公开了一种油棕丝处理方法,将油棕丝在温度40~90℃、PH值为7~8的水中浸泡5~20分钟,然后用清水漂洗,脱水后自然晒干或烘干,本发明通过试验,总结出一套简单方便、成本较低的方法将油棕丝上的油脂层和杂质洗掉,公开文件中对棕丝进行一系列处理,其目的是将棕丝表面的含油量最大限度的降低,使得制备的产品的弹性和外观等质量较好,虽然对棕丝进行了处理,但是对棕丝原有的性质是没有实质性的改变的,对于加工成高附加值的棕丝产品,是具有局限性的,从目前公开的专利、文献来看,目前对于棕丝的改性处理是没有相关研究报道的,还存在很大的市场空白,因此,为了解决榨油企业的空果壳处理困境,同时也为了充分利用棕丝,提高棕丝产品的附加值,扩展棕丝的应用,因此需要对棕丝进行科学合理的改性,是具有重要的现实意义、经济意义的。
发明内容
本发明为解决上述技术问题,提供了一种棕丝改性方法。
具体是通过以下技术方案来实现的:
一种棕丝改性方法,包括以下步骤:
(1)脱油处理:将空果壳加工成的棕丝中在温度为85~95℃,PH为2~3的有机溶剂中浸泡35~45min,再加入棕丝质量0.5~0.8%的表面活性剂,浸泡12~18min后,用40~80℃的水反复清洗至棕丝水溶液PH值为6.5~7即可;
(2)漂白处理:将步骤(1)处理后的脱油棕丝浸泡在液A中,加入棕丝质量的40~50%的漂白剂,浸泡20~30min,捞出沥干,再放入液A中,加入棕丝质量的20~30%的漂白剂,浸泡30~40min,捞出沥干,再放入液A中,10~15min后,加入棕丝质量的8~12%的漂白剂,浸泡60~80min,捞出,用30~50℃的水反复清洗至棕丝水溶液PH值为6.5~7即可;
(3)综合处理:将经步骤(2)处理后的棕丝浸泡于综合液中,加热至75~85℃,浸泡40~50min后,捞出,在5~8℃的环境下放置20~30min,反复操作2~3次,沥干即可。
所述的脱油处理中,调节PH值采用的是浓度为0.12~0.15mol/L的盐酸或硫酸的一种。
所述的有机溶剂是戊烷、己烷、辛烷中的一种。
所述的表面活性剂,是将脂肪酸甘油酯、聚山梨酯和司盘按0.8~1.2∶0.4~0.6∶0.1~0.3的质量比混合制得。
所述的液A,是温度为50~60℃,PH值为8~9的水。
所述的漂白处理中,调节PH值采用的是浓度为0.18~0.22mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾的一种。
所述的漂白剂,由以下按重量份计的原料组成:双氧水2~4、过碳酸钠3~6、硅酸钠1~2、稀土0.8~1.2、亚氯酸钠1~2、浓度≥75%的乙醇5~8。
所述的综合液,由以下按重量份计的原料组成:聚酰胺树脂12~18、环氧树脂4~8、碳化硅3~9、氧化铝2~5、去离子水20~30。
所述的综合处理,将棕丝浸泡于综合液中,捞出后,还包括将棕丝平铺,用平板拍打的步骤,反复拍打8~12min后,再放入5~8℃的环境中。
综上所述,本发明的有益效果在于:本发明通过脱油处理、漂白处理、综合处理一系列科学合理的改性方法,有效改善了棕丝的强度、韧性、密度等性能,扩展了棕丝的应用,使得生产的棕丝产品具有更高的附加值,同时,也为解决了榨油企业对于空果壳的再利用,提高空果壳的消化率,减轻了企业的负担。
其中,对棕丝进行脱油处理,通过有机溶剂、强酸以及表面活性剂的共同作用,使得棕丝表面的油脂层和粘附在棕丝油脂表面的杂质得到最大限度的去除,提高了棕丝的弹性、以及密度等性能指标;对棕丝进行漂白处理,在不破坏棕丝原有结构组织的前提下,提高了棕丝的透明度,扩大了棕丝的应用范围,另外,通过树脂以及强化粒子的综合改性,有效的提高了棕丝的结晶体数量,提高了棕丝的强度和韧性,同时,在综合液浸泡后进行拍打,使得综合液得到最大限度的与棕丝结构结合,提升性能,同时,放入低温环境中的交替中,形成温度差,有效的淬炼了棕丝的强度和韧性,为改性后的棕丝扩大了应用范围,具有较高的应用前景。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,但本发明并不局限于这些实施方式,任何在本实施例基本精神上的改进或代替,仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
实施例1
一种棕丝改性方法,包括以下步骤:
(1)脱油处理:将空果壳加工成的棕丝中在温度为85℃,PH为2~3的戊烷中浸泡35min,再加入棕丝质量0.5%的表面活性剂,浸泡12min后,用40℃的水反复清洗至棕丝水溶液PH值为6.5~7即可;
所述的表面活性剂,是将脂肪酸甘油酯、聚山梨酯和司盘按0.8∶0.4∶0.1的质量比混合制得;
(2)漂白处理:将步骤(1)处理后的脱油棕丝浸泡在温度为50℃,PH值为8~9的水中,加入棕丝质量的40%的漂白剂,浸泡20min,捞出沥干,再放入温度为50℃,PH值为8~9的水中,加入棕丝质量的20%的漂白剂,浸泡30min,捞出沥干,再放入温度为50℃,PH值为8~9的水中,10min后,加入棕丝质量的8%的漂白剂,浸泡60min,捞出,用30℃的水反复清洗至棕丝水溶液PH值为6.5~7即可;
所述的漂白剂,由以下按重量份计的原料组成:双氧水2kg、过碳酸钠3kg、硅酸钠1kg、稀土0.8kg、亚氯酸钠1kg、浓度≥75%的乙醇5kg;
(3)综合处理:将经步骤(2)处理后的棕丝浸泡于综合液中,加热至75℃,浸泡40min后,捞出,将棕丝平铺,用平板拍打,反复拍打8min后,在5℃的环境下放置20min,反复操作2~3次,沥干即可;
所述的综合液,由以下按重量份计的原料组成:聚酰胺树脂12kg、环氧树脂4kg、碳化硅3kg、氧化铝2kg、去离子水20kg;
实施例2
一种棕丝改性方法,包括以下步骤:
(1)脱油处理:将空果壳加工成的棕丝中在温度为95℃,PH为2~3的己烷中浸泡45min,再加入棕丝质量0.8%的表面活性剂,浸泡18min后,用80℃的水反复清洗至棕丝水溶液PH值为6.5~7即可;
所述的表面活性剂,是将脂肪酸甘油酯、聚山梨酯和司盘按1.2∶0.6∶0.3的质量比混合制得;
(2)漂白处理:将步骤(1)处理后的脱油棕丝浸泡在温度为60℃,PH值为8~9的水中,加入棕丝质量的50%的漂白剂,浸泡30min,捞出沥干,再放入温度为60℃,PH值为8~9的水中,加入棕丝质量的30%的漂白剂,浸泡40min,捞出沥干,再放入温度为60℃,PH值为8~9的水中,15min后,加入棕丝质量的12%的漂白剂,浸泡80min,捞出,用50℃的水反复清洗至棕丝水溶液PH值为6.5~7即可;
所述的漂白剂,由以下按重量份计的原料组成:双氧水4kg、过碳酸钠6kg、硅酸钠2kg、稀土1.2kg、亚氯酸钠2kg、浓度≥75%的乙醇8kg;
(3)综合处理:将经步骤(2)处理后的棕丝浸泡于综合液中,加热至85℃,浸泡50min后,捞出,将棕丝平铺,用平板拍打,反复拍打12min后,在8℃的环境下放置30min,反复操作2~3次,沥干即可;
所述的综合液,由以下按重量份计的原料组成:聚酰胺树脂18kg、环氧树脂8kg、碳化硅9kg、氧化铝5kg、去离子水30kg;
实施例3
一种棕丝改性方法,包括以下步骤:
(1)脱油处理:将空果壳加工成的棕丝中在温度为90℃,PH为2~3的辛烷中浸泡40min,再加入棕丝质量0.7%的表面活性剂,浸泡15min后,用60℃的水反复清洗至棕丝水溶液PH值为6.5~7即可;
所述的表面活性剂,是将脂肪酸甘油酯、聚山梨酯和司盘按1∶0.5∶0.2的质量比混合制得;
(2)漂白处理:将步骤(1)处理后的脱油棕丝浸泡在温度为55℃,PH值为8~9的水中,加入棕丝质量的45%的漂白剂,浸泡25min,捞出沥干,再放入温度为55℃,PH值为8~9的水中,加入棕丝质量的25%的漂白剂,浸泡35min,捞出沥干,再放入温度为55℃,PH值为8~9的水中,13min后,加入棕丝质量的10%的漂白剂,浸泡70min,捞出,用40℃的水反复清洗至棕丝水溶液PH值为6.5~7即可;
所述的漂白剂,由以下按重量份计的原料组成:双氧水3kg、过碳酸钠5kg、硅酸钠1.5kg、稀土1kg、亚氯酸钠1.5kg、浓度≥75%的乙醇7kg;
(3)综合处理:将经步骤(2)处理后的棕丝浸泡于综合液中,加热至80℃,浸泡45min后,捞出,将棕丝平铺,用平板拍打,反复拍打10min后,在7℃的环境下放置25min,反复操作2~3次,沥干即可;
所述的综合液,由以下按重量份计的原料组成:聚酰胺树脂15kg、环氧树脂6kg、碳化硅5kg、氧化铝3kg、去离子水25kg;
实施例4
一种棕丝改性方法,包括以下步骤:
(1)脱油处理:将空果壳加工成的棕丝中在温度为85℃,PH为2~3的己烷中浸泡45min,再加入棕丝质量0.5%的表面活性剂,浸泡18min后,用40℃的水反复清洗至棕丝水溶液PH值为6.5~7即可;
所述的表面活性剂,是将脂肪酸甘油酯、聚山梨酯和司盘按0.8∶0.6∶0.1的质量比混合制得;
(2)漂白处理:将步骤(1)处理后的脱油棕丝浸泡在温度为50℃,PH值为8~9的水中,加入棕丝质量的50%的漂白剂,浸泡20min,捞出沥干,再放入温度为60℃,PH值为8~9的水中,加入棕丝质量的20%的漂白剂,浸泡40min,捞出沥干,再放入温度为50℃,PH值为8~9的水中,15min后,加入棕丝质量的8%的漂白剂,浸泡80min,捞出,用30℃的水反复清洗至棕丝水溶液PH值为6.5~7即可;
所述的漂白剂,由以下按重量份计的原料组成:双氧水4kg、过碳酸钠3kg、硅酸钠2kg、稀土0.8kg、亚氯酸钠2kg、浓度≥75%的乙醇5kg;
(3)综合处理:将经步骤(2)处理后的棕丝浸泡于综合液中,加热至75℃,浸泡50min后,捞出,将棕丝平铺,用平板拍打,反复拍打8min后,在8℃的环境下放置20min,反复操作2~3次,沥干即可;
所述的综合液,由以下按重量份计的原料组成:聚酰胺树脂18kg、环氧树脂4kg、碳化硅9kg、氧化铝2kg、去离子水30kg;
实施例5
一种棕丝改性方法,包括以下步骤:
(1)脱油处理:将空果壳加工成的棕丝中在温度为95℃,PH为2~3的辛烷中浸泡45min,再加入棕丝质量0.5%的表面活性剂,浸泡12min后,用80℃的水反复清洗至棕丝水溶液PH值为6.5~7即可;
所述的表面活性剂,是将脂肪酸甘油酯、聚山梨酯和司盘按1.2∶0.4∶0.1的质量比混合制得;
(2)漂白处理:将步骤(1)处理后的脱油棕丝浸泡在温度为50℃,PH值为8~9的水中,加入棕丝质量的40%的漂白剂,浸泡30min,捞出沥干,再放入温度为60℃,PH值为8~9的水中,加入棕丝质量的20%的漂白剂,浸泡30min,捞出沥干,再放入温度为60℃,PH值为8~9的水中,15min后,加入棕丝质量的8%的漂白剂,浸泡60min,捞出,用50℃的水反复清洗至棕丝水溶液PH值为6.5~7即可;
所述的漂白剂,由以下按重量份计的原料组成:双氧水2kg、过碳酸钠3kg、硅酸钠2kg、稀土1.2kg、亚氯酸钠1kg、浓度≥75%的乙醇5kg;
(3)综合处理:将经步骤(2)处理后的棕丝浸泡于综合液中,加热至75℃,浸泡50min后,捞出,将棕丝平铺,用平板拍打,反复拍打8min后,在8℃的环境下放置30min,反复操作2~3次,沥干即可;
所述的综合液,由以下按重量份计的原料组成:聚酰胺树脂12kg、环氧树脂4kg、碳化硅9kg、氧化铝5kg、去离子水20kg;
进一步对本发明改性处理后的棕丝的性能指标进行测定,以天然棕丝作为对照,结果如表1所示:
表1
项目 本发明棕丝 天然棕丝
平面抗拉强度Mpa 0.65 0.47
弹性模量Mpa 1986 1765
静曲强度Mpa 45.8 31.6
吸水厚度膨胀率% 5.3 8.4
密度g/cm3 0.86 0.74
由上表可知,通过对棕丝进行科学科学合理的改性处理,改性后的棕丝的性能指标明显优于未经过处理的天然棕丝的性能,为棕丝的应用扩大了范围。

Claims (9)

1.一种棕丝改性方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)脱油处理:将空果壳加工成的棕丝中在温度为85~95℃,PH为2~3的有机溶剂中浸泡35~45min,再加入棕丝质量0.5~0.8%的表面活性剂,浸泡12~18min后,用40~80℃的水反复清洗至棕丝水溶液PH值为6.5~7即可;
(2)漂白处理:将步骤(1)处理后的脱油棕丝浸泡在液A中,加入棕丝质量的40~50%的漂白剂,浸泡20~30min,捞出沥干,再放入液A中,加入棕丝质量的20~30%的漂白剂,浸泡30~40min,捞出沥干,再放入液A中,10~15min后,加入棕丝质量的8~12%的漂白剂,浸泡60~80min,捞出,用30~50℃的水反复清洗至棕丝水溶液PH值为6.5~7即可;
(3)综合处理:将经步骤(2)处理后的棕丝浸泡于综合液中,加热至75~85℃,浸泡40~50min后,捞出,在5~8℃的环境下放置20~30min,反复操作2~3次,沥干即可。
2.如权利要求1所述的棕丝改性方法,其特征在于,所述的脱油处理中,调节PH值采用的是浓度为0.12~0.15mol/L的盐酸或硫酸的一种。
3.如权利要求1所述的棕丝改性方法,其特征在于,所述的有机溶剂是戊烷、已烷、辛烷中的一种。
4.如权利要求1所述的棕丝改性方法,其特征在于,所述的表面活性剂,是将脂肪酸甘油酯、聚山梨酯和司盘按0.8~1.2∶0.4~0.6∶0.1~0.3的质量比混合制得。
5.如权利要求1所述的棕丝改性方法,其特征在于,所述的液A,是温度为50~60℃,PH值为8~9的水。
6.如权利要求1所述的棕丝改性方法,其特征在于,所述的漂白处理中,调节PH值采用的是浓度为0.18~0.22mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾的一种。
7.如权利要求1所述的棕丝改性方法,其特征在于,所述的漂白剂,由以下按重量份计的原料组成:双氧水2~4、过碳酸钠3~6、硅酸钠1~2、稀土0.8~1.2、亚氯酸钠1~2、浓度≥75%的乙醇5~8。
8.如权利要求1所述的棕丝改性方法,其特征在于,所述的综合液,由以下按重量份计的原料组成:聚酰胺树脂12~18、环氧树脂4~8、碳化硅3~9、氧化铝2~5、去离子水20~30。
9.如权利要求1所述的棕丝改性方法,其特征在于,所述的综合处理,将棕丝浸泡于综合液中,捞出后,还包括将棕丝平铺,用平板拍打的步骤,反复拍打8~12min后,再放入5~8℃的环境中。
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