[發(fā)明專利]一種竹纖維提取工藝

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910097403.1
• 申請(qǐng)日: 2009-04-02
• 公開（公告）號(hào): CN101748628A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張義卿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張義卿
• 主分類號(hào): D21B1/04
• 分類號(hào): D21B1/04;D21C3/22;D21C7/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種竹材綜合利用加工工藝，特別涉及一種用機(jī)械、物理法從原竹材料中提取竹纖維的工藝。

背景技術(shù)

近20年來，竹材的工業(yè)化利用得到了快速發(fā)展，竹業(yè)已成為中國(guó)林業(yè)發(fā)展的一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。天然竹纖維的開發(fā)和應(yīng)用是近年來相關(guān)企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，也是科技研究的熱點(diǎn)問題。隨著全球性氣候的惡化，木材資源的減少，迫切需要尋求替代木纖維及化纖等資源的新材料。竹子生長(zhǎng)周期短、生物量大，竹林一次栽培，永續(xù)利用，是替代木材的理想材料。竹纖維原料來源于天然可再生竹資源，產(chǎn)品用后可生物降解，符合環(huán)保要求，被認(rèn)為是以竹代木的重要發(fā)展方向。但竹子單纖維長(zhǎng)度較小，一般在2mm左右，縱向由多根單纖維粘結(jié)組成，在加工過程中，要得到純度高、纖維束結(jié)構(gòu)保持完整的天然竹纖維較為困難。目前采用的竹纖維生產(chǎn)技術(shù)如碾壓開纖加工技術(shù)、機(jī)械梳解制纖技術(shù)、化學(xué)機(jī)械加工技術(shù)等。竹子開纖本質(zhì)上就是采用合適的方法破壞竹子的天復(fù)合結(jié)構(gòu)，使其纖維與其它成分(基體)完全分離，最終將竹子中的纖維從原來的復(fù)合結(jié)構(gòu)中提取出來。至今，對(duì)生產(chǎn)竹纖維的研究，在理論理論上雖有不少的研究成果，但真正應(yīng)用于生產(chǎn)的工藝仍然很少，尤其是采用機(jī)械、物理方法提取的天然竹纖維，其結(jié)構(gòu)較粗且硬，均勻度、細(xì)度等指標(biāo)不僅達(dá)不到紡織用纖維的要求，甚至不能滿足制備車用復(fù)合材料、無紡布的要求，其加工工藝較落后，有的不符合環(huán)保的要求，所生產(chǎn)的纖維質(zhì)量不穩(wěn)定，離工業(yè)化還有一定的距離。因此，研發(fā)高效、環(huán)保的竹纖維提取工藝已成為當(dāng)前提高竹質(zhì)資源綜合利用效益的關(guān)鍵問題之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用竹質(zhì)原料用機(jī)械物理法提取竹纖維的生產(chǎn)工藝。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提取工藝流程為：原竹材切成小竹條、碾壓、高壓蒸煮軟化、解纖機(jī)梳解、烘干處理。該方法首先將竹材分片成形，然后放在特制的高壓蒸煮容器內(nèi)蒸煮軟化，再采用機(jī)械外載將竹片夾裂松解產(chǎn)生脫層和微裂紋并使脫層和裂紋沿平行于纖維方向擴(kuò)展引發(fā)竹材開纖，然后在另一外載荷的協(xié)同作用下，促使竹材宏觀裂紋不斷擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)其界面脫粘分層，從而得竹子纖維。該方法的顯著特點(diǎn)是對(duì)纖維強(qiáng)力損傷小，利用該方生產(chǎn)的竹纖維形態(tài)均勻。

本發(fā)明的具體工藝流程為：(1)先將原竹材切成1-2米長(zhǎng)、2-5厘米寬的小竹條，經(jīng)碾壓，即機(jī)械沖擊和壓縮機(jī)壓榨，再切成10至50厘米長(zhǎng)的小竹片。(2)采用高壓釜開展高壓蒸煮軟化，其壓力為5-5.5個(gè)大氣壓，溫度在150-180oC之間，處理時(shí)間為1-2小時(shí)。(3)再采用高速解纖機(jī)解纖，解纖刀具為5-15把，運(yùn)轉(zhuǎn)速度為每分2000至4500轉(zhuǎn)，設(shè)定的纖維切割長(zhǎng)度為0.3至6毫米。(4)將解纖后竹纖維放入熱風(fēng)烘干處理，使成品的含水率控制在8％以下。

本發(fā)明生產(chǎn)的竹纖維主要有下列用途：(1)竹塑符合材料；(2)可壓制各種裝飾材料如隔音、隔熱材料。

附圖說明

圖1為本發(fā)明“一種竹塑復(fù)合材料的制備方法”的工藝流程圖。

具體實(shí)現(xiàn)方式：

將原竹材切成1-2米長(zhǎng)、2-5厘米寬的小竹條，經(jīng)碾壓，即機(jī)械沖擊和壓縮機(jī)壓榨，擠壓成縱向開細(xì)裂，再切成10至50厘米長(zhǎng)的小竹片。將10至50厘米長(zhǎng)的小竹片放入高壓釜中進(jìn)行高壓蒸煮軟化，采用壓力為5-5.5個(gè)大氣壓，溫度在150-180℃之間，處理時(shí)間為1.5小時(shí)，得到呈板網(wǎng)狀的竹片。把板網(wǎng)狀的竹片放入高速解纖機(jī)，解纖條件為：解纖刀具為5-15把，運(yùn)轉(zhuǎn)速度為每分2000至4500轉(zhuǎn)，設(shè)定的纖維切割長(zhǎng)度為0.3至6毫米，解纖時(shí)間為30分鐘。取出解纖后竹纖維，采用熱風(fēng)烘干處理，使產(chǎn)品的含水率控制在8％以內(nèi)，即得到竹纖維成品，可作為產(chǎn)品儲(chǔ)存、運(yùn)輸和應(yīng)用。