專利名稱：構(gòu)樹韌皮纖維的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種構(gòu)樹韌皮纖維的制備方法，具體地說是從構(gòu)樹韌皮中提取 韌皮纖維的脫膠工藝方法，屬紡織工業(yè)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
構(gòu)樹在我國(guó)資源廣泛，生長(zhǎng)速度快，生長(zhǎng)條件簡(jiǎn)單，由于構(gòu)樹韌皮部位含 有一定量的纖維素，目前對(duì)于構(gòu)樹資源的應(yīng)用，由于技術(shù)上的原因，運(yùn)用于造 紙業(yè)的紙漿的制備，而它的特性對(duì)于紡織行業(yè)有著廣闊的應(yīng)用前景。
中國(guó)專利公開號(hào)CN1511978A，
公開日2004年7月14號(hào)，名稱為楮樹韌 皮纖維及其制備方法和應(yīng)用，在申請(qǐng)文件中公開了韌皮纖維的制備方法，采用 該制備方法，對(duì)于從楮樹皮中提取韌皮纖維，采用的脫膠工藝需經(jīng)脫膠和粗練 兩道工藝，由于該工藝在脫膠過程中堿的用量不足，導(dǎo)致殘膠率過高，仍需要 進(jìn)一步脫膠，即膠紗狀態(tài)下的繼續(xù)粗練，由于膠紗狀態(tài)纖維存在一定的抱合力 和一定的捻度使得膠質(zhì)受到一定的應(yīng)力作用，加大了脫膠難度。由于該工藝采 用了對(duì)JFC、保險(xiǎn)粉、水玻璃等與其它助劑作用類似或適得其反的作用，使得 該制備方法脫膠工藝復(fù)雜，脫膠難度大，工序周期長(zhǎng)，資源浪費(fèi)，成本高，且 對(duì)設(shè)備的條件要求髙。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述存在的問題本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單、助劑使用量
優(yōu)化、能源消耗小的構(gòu)樹韌皮纖維的制備方法。其技術(shù)解決方法為 構(gòu)樹韌皮纖維的制備方法采取以下步驟
a浸酸將扎把的構(gòu)樹韌皮放入酸液中浸制，浸酸過程的具體參數(shù)如下 硫酸濃度1.2g/L,浴比1:15，水浴加熱65"，時(shí)間3h,壓力1.013 X10 MPa; b水洗將浸酸后的構(gòu)樹韌皮進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮上的酸液；
C堿煮將經(jīng)過水洗后的構(gòu)樹韌皮放入堿液中煮練，堿煮過程的具體參數(shù)
如下氫氧化鈉15g/L，脫膠劑3%，亞硫酸鈉1.5%,壓力1,013X10MPa,溫 度100，浴比1: 15,時(shí)間3h;
d水洗經(jīng)堿煮的構(gòu)樹韌皮進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮上的堿液；
e打纖敲打構(gòu)樹韌皮為單纖維狀；
f漂白將經(jīng)過打纖后的韌皮纖維進(jìn)行漂白處理，漂白過程的具體參數(shù)如 下NaCIO 2g/L浴比1:15,溫度20—30",壓力1.013X10MPa，時(shí)間5min;
g水洗經(jīng)漂白的構(gòu)樹韌皮纖維進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮纖維上的
氯液
h酸洗將韌皮纖維進(jìn)行酸洗，酸洗過程的具體參數(shù)如下硫酸濃度2g/L， 浴比1:20，溫度20—30"，壓力1.013 X 10 MPa，時(shí)間5min;
i水洗將經(jīng)酸洗過程的韌皮纖維進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮纖維上的 酸液
j脫水纖維與水進(jìn)行分離，分離后的纖維成團(tuán)狀或塊狀纖維，纖維含水 率在18% 28% ;
k給油對(duì)脫水之后的纖維給油，給油過程的具體參數(shù)如下乳化油0.8g/L、 2% ， 15min;
L抖松將團(tuán)狀或塊狀纖維分解成重量小于0.2g的纖維束； 邁烘干.將經(jīng)過抖松過程的纖維束進(jìn)行烘干，烘干過程的具體參數(shù)如下 110"， 2h。取得韌皮纖維。
由于采用了以上技術(shù)方案本發(fā)明的構(gòu)樹韌皮纖維的制備方法與現(xiàn)有公開 的技術(shù)工藝相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
一、 在對(duì)構(gòu)樹韌皮浸酸過程中，采用硫酸濃度小，未使用助劑JFC，是由 于在進(jìn)行浸酸的時(shí)候，纖維素容易被酸水解，但韌皮中膠質(zhì)包圍在纖維的表面， 對(duì)纖維素起到一定的保護(hù)作用。所以，浸酸過程中大可不必加入JFC，其相反 加速了對(duì)纖維素的損傷。
二、 在對(duì)構(gòu)樹韌皮煮練過程中，NaOH濃度能達(dá)到較好的脫膠效果，煮練 時(shí)間3h較為合理。煮練配方中未使用與脫膠劑、三聚磷酸鈉作用類似的助劑 水玻璃，未使用保險(xiǎn)粉與NaOH配合達(dá)到漂白作用，因亞硫酸鈉是一種還原劑， 能防止纖維素被氧化，并能除去木質(zhì)素，同時(shí)具有漂白作用。
三、 在對(duì)構(gòu)樹韌皮漂白過程中，在單纖維狀態(tài)下進(jìn)行，漂白工藝簡(jiǎn)單，設(shè)
備要求低，漂白效果較優(yōu)。
本發(fā)明脫膠的工藝，縮短了脫膠周期，簡(jiǎn)化了脫膠條件，且不需經(jīng)過膠紗 狀態(tài)下的粗練，節(jié)約了成本，更有利于產(chǎn)業(yè)化。在達(dá)到較優(yōu)的脫膠效果時(shí)，優(yōu)
化了助劑用量，降低了成本。且本發(fā)明脫膠的工藝均在壓力1.013X10 MPa狀 態(tài)下完成，減小了能源消耗，更易在實(shí)際生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式
a原料從構(gòu)樹剝?nèi)№g皮部位，經(jīng)自然曬干扎把。
b浸酸將扎把的構(gòu)樹韌皮放入酸液中浸制，浸酸過程的具體參數(shù)如下 硫酸濃度1.2g/L,浴比1:15,水浴加熱65T(自然降溫)，時(shí)間3h，壓力1.013 X 10 MPa;
C水洗將浸酸后的構(gòu)樹韌皮進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮上的酸液；
d堿煮將經(jīng)過水洗后的構(gòu)樹韌皮放入堿液中煮練，堿煮過程的具體參數(shù) 如下氫氧化鈉15g/L，脫膠劑3%,亞硫酸鈉1.5%,壓力1.013X10MPa，溫 度100,浴比1: 15,時(shí)間3h;
e水洗經(jīng)堿煮的構(gòu)樹韌皮進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮上的堿液；
f打纖敲打構(gòu)樹韌皮為單纖維狀；
g漂白將經(jīng)過打纖后對(duì)韌皮纖維進(jìn)行漂白處理，漂白過程的具體參數(shù)如 下NaCIO 2g/L浴比1:15,溫度20—30"C ,壓力1.013 X 10 MPa,時(shí)間5min;
h水洗經(jīng)漂白的構(gòu)樹韌皮進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮纖維上的氯液；
i酸洗將韌皮纖維進(jìn)行酸洗，酸洗過程的具體參數(shù)如下硫酸濃度2g/L，
浴比1:20，溫度20—30'C，壓力1.013 X 10 MPa，時(shí)間5min;
j水洗將經(jīng)酸洗過程的韌皮纖維進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮纖維上
的酸液；
k脫水纖維與水進(jìn)行分離，分離后的纖維成團(tuán)狀或塊狀纖維，纖維含水 率在18% ~28% ;
L給油對(duì)脫水之后纖維給油，給油過程的具體參數(shù)如下乳化油0.8g/L、 2% ， 15min:
m抖松將團(tuán)狀或塊狀纖維分解成重量小于0.2g的纖維束； n干燥將經(jīng)過抖松過程的纖維束進(jìn)行烘千或曬干，烘干過程的具體參數(shù) 如下溫度110X:,時(shí)間2h,取得韌皮纖維。
實(shí)施例一
按上述工藝流程
a取40.85 kg均含水率為12.28%的構(gòu)樹韌皮。
b浸酸98%硫酸0.74紹，水612.75 kg，水浴加熱65X:(自然降溫)，時(shí)間 3h，壓力1.013X10 MPa;
C水洗將浸酸后的構(gòu)樹韌皮進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮上的酸液；
d堿煮將經(jīng)過水洗后的構(gòu)樹韌皮放入堿液中煮練，堿煮過程的具體參數(shù) 如下氫氧化鈉9.2kg，滲透劑BGZ1.23 kg，亞硫酸鈉0.61 kg，壓力1.013X10 MPa,溫度100，水612.75 kg,時(shí)間3h;
e水洗經(jīng)堿煮的構(gòu)樹韌皮進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮上的堿液；
f打纖敲打構(gòu)樹韌皮為單纖維狀
g漂白將經(jīng)過打纖后對(duì)韌皮纖維進(jìn)行漂白處理，漂白過程的具體參數(shù)如 下NaCI01.23 kg，水612.75 kg ， 溫度20t:,壓力1.013 X 10 MPa,時(shí)間5min;
h水洗經(jīng)漂白的構(gòu)樹韌皮進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮上的氯液；
i酸洗將韌皮纖維進(jìn)行酸洗，酸洗過程的具體參數(shù)如下98%硫酸濃度 1.63 kg,浴比817kg,溫度20'C，壓力1.013 X 10 MPa，時(shí)間5min;
j水洗將經(jīng)酸洗過程的韌皮纖維進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮纖維上的 酸液；
k脫水采用工業(yè)用離心機(jī)將纖維與水進(jìn)行分離，分離后的纖維成團(tuán)狀或 塊狀纖維，纖維含水率在28%:
L給油對(duì)脫水之后纖維給油，給油過程的具體參數(shù)如下乳化油0.82kg, 時(shí)間15min
m抖松將團(tuán)狀或塊狀纖維分解成重量小于0.2g的纖維束； n烘干將經(jīng)過抖松過程的纖維束進(jìn)行烘干，烘干過程的具體參數(shù)如下 溫度110X:,時(shí)間2h。取得韌皮纖維。
實(shí)施例二
按上述工藝流程
a取40.85 kg均含水率為12.28%的構(gòu)樹韌皮。
b浸酸98。/。硫酸0.74kg,水612.75 kg，水浴加熱65C(自然降溫)，時(shí)間 3h,壓力1.013X10 MPa:
C水洗將浸酸后的構(gòu)樹韌皮進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮上的酸液； d堿煮將經(jīng)過水洗后的構(gòu)樹韌皮放入堿液中煮練，堿煮過程的具體參數(shù)如下氫氧化鈉9.2 kg，滲透劑BGZ1.23 kg，亞硫酸鈉0.61 kg，壓力1.013X10 MPa,溫度100"C,水612.75 kg ，時(shí)間3h;
e水洗經(jīng)堿煮的構(gòu)樹韌皮進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮上的堿液；
f打纖敲打構(gòu)樹韌皮為單纖維狀；
g漂白將經(jīng)過打纖后對(duì)韌皮纖維進(jìn)行漂白處理，漂白過程的具體參數(shù)如 下NaCIOl.23 kg,水612.75 kg, 溫度25'C,壓力1.013 X 10 MPa,時(shí)間5min:
h水洗經(jīng)漂白的構(gòu)樹韌皮纖維進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮纖維上的 氯液；
i酸洗將韌皮纖維進(jìn)行酸洗，酸洗過程的具體參數(shù)如下98。/。硫酸濃度1.63 kg,浴比817kg,溫度25",壓力1.013X10 MPa,時(shí)間5min;
j水洗將經(jīng)酸洗過程的韌皮纖維進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮上的酸液；
k脫水纖維與水進(jìn)行分離，分離后的纖維成團(tuán)狀或塊狀纖維，纖維含水 率在23% ;
L給油對(duì)脫水之后纖維給油，給油過程的具體參數(shù)如下乳化油0.82kg, 時(shí)間15min
m抖松將團(tuán)狀或塊狀纖維分解成重量小于0.2g的纖維束
n烘干將經(jīng)過抖松過程的纖維束進(jìn)行烘干，烘干過程的具體參數(shù)如下 110*0, 2h。取得韌皮纖維。
實(shí)施例三
按上述;r藝流程
a取40.85 kg均含水率為12.28%的構(gòu)樹韌皮。
b浸酸98。/。硫酸0.74kg，水612.75 kg,水浴加熱65"C(自然降溫)，時(shí)間 3h，壓力1.013X10 MPa:
C水洗將浸酸后的構(gòu)樹韌皮進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮上的酸液；
d堿煮將經(jīng)過水洗后的構(gòu)樹韌皮放入堿液中煮練，堿煮過程的具體參數(shù) 如下氫氧化鈉9.2 kg，滲透劑BGZ1.23 kg，亞硫酸鈉0.61 kg，壓力1.013X10 MPa，溫度100"，水612.75 kg,時(shí)間3h;
e水洗經(jīng)堿煮的構(gòu)樹韌皮進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮上的堿液；
f打纖敲打構(gòu)樹韌皮為單纖維狀；
g漂白將經(jīng)過打纖后對(duì)韌皮纖維進(jìn)行漂白處理，漂白過程的具體參數(shù)如 下NaCIOl.23 kg,水612.75 kg, 溫度30"，壓力1.013 X 10 MPa,時(shí)間5min;
h水洗經(jīng)漂白的構(gòu)樹韌皮纖維進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮纖維上的 氯液；
i酸洗將韌皮纖維進(jìn)行酸洗，酸洗過程的具體參數(shù)如下98"/。硫酸濃度1.63 kg,浴比817紹，溫度30"，壓力1.013X10 MPa,時(shí)間5min:
j水洗將經(jīng)酸洗過程的韌皮纖維進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮纖維上的 酸液；
k脫水纖維與水進(jìn)行分離，分離后的纖維成團(tuán)狀或塊狀纖維，纖維含水 率在28% :
L給油對(duì)脫水之后纖維給油，給油過程的具體參數(shù)如下乳化油0.82kg
時(shí)間15min:
m抖松將團(tuán)狀或塊狀纖維分解成重量小于0.2g的纖維束； n烘干將經(jīng)過抖松過程的纖維束進(jìn)行烘干，烘干過程的具體參數(shù)如下 溫度110"C,時(shí)間2h。取得韌皮纖維。
經(jīng)上述脫膠工藝獲得的韌皮纖維經(jīng)檢測(cè)，構(gòu)樹韌皮纖維性能如下
1構(gòu)皮單纖維長(zhǎng)度為6 19mm,細(xì)度為0.20 0.28 tex。
2構(gòu)皮纖標(biāo)準(zhǔn)回潮率為11.5%,構(gòu)皮纖維在吸濕放濕過程中，最終平衡回潮 率分別為10.69%和12.92%。
3構(gòu)皮單纖維干態(tài)下，斷裂強(qiáng)度為1.7cN/dT，斷裂伸長(zhǎng)率為5.43%,初始 模量為32CN/dT;構(gòu)皮單纖維濕態(tài)下，斷裂強(qiáng)度為1.1cN/dT，斷裂伸長(zhǎng)率為 4.12%,初始模量為19 CN/dT。
4構(gòu)皮纖維的動(dòng)、靜摩擦系數(shù)平均值分別為0.21、 0.39。
權(quán)利要求
1構(gòu)樹韌皮纖維的制備方法，其特征在于構(gòu)樹韌皮纖維的制備方法采取以下步驟a浸酸將扎把的構(gòu)樹韌皮放入酸液中浸制，浸酸過程的具體參數(shù)如下硫酸濃度1.2g/L，浴比1∶15，水浴加熱65℃，時(shí)間3h，1.013×105MPa；b水洗將浸酸后的構(gòu)樹韌皮進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮上的酸液；c堿煮將經(jīng)過水洗后的構(gòu)樹韌皮放入堿液中煮練，堿煮過程的具體參數(shù)如下氫氧化鈉15g/L，脫膠劑3％，亞硫酸鈉1.5％，壓力1.013×10MPa，溫度100℃，浴比1∶15，時(shí)間3h；d水洗經(jīng)堿煮的構(gòu)樹韌皮進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮上的堿液；e打纖敲打構(gòu)樹韌皮為單纖維狀；f漂白將經(jīng)過打纖后對(duì)纖維進(jìn)行漂白處理，漂白過程的具體參數(shù)如下NaCIO 2g/L，浴比1∶15，溫度20-30℃，壓力1.013×10MPa，時(shí)間5min；g水洗經(jīng)漂白的構(gòu)樹韌皮纖維進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮纖維上的氯液；h酸洗將韌皮纖維進(jìn)行酸洗，酸洗過程的具體參數(shù)如下硫酸濃度2g/L，浴比1∶20，溫度20-30℃，壓力1.013×10MPa，時(shí)間5min；i水洗將經(jīng)酸洗過程的韌皮纖維進(jìn)行水洗，除去殘留于構(gòu)樹韌皮纖維上的酸液；j脫水纖維與水進(jìn)行分離，分離后的纖維成團(tuán)狀或塊狀纖維，纖維含水率在18％～28％；k給油對(duì)脫水之后纖維給油，給油過程的具體參數(shù)如下乳化油0.8g/L、2％，15min；L抖松將團(tuán)狀或塊狀纖維分解成重量小于0.2g的纖維束；m烘干將經(jīng)過抖松過程的纖維束進(jìn)行烘干，烘干過程的具體參數(shù)如下溫度110℃，時(shí)間2h，取得韌皮纖維。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種構(gòu)樹韌皮纖維的制備方法，具體地說是從構(gòu)樹韌皮中提取韌皮纖維的脫膠工藝方法，屬紡織工業(yè)領(lǐng)域。本發(fā)明的脫膠工藝步驟如下浸酸，水洗，煮練，水洗，打纖，漂白，水洗，酸洗，水洗，脫水，給油，抖松，烘干。本發(fā)明的構(gòu)樹韌皮纖維的制備方法與現(xiàn)有公開的技術(shù)工藝相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)縮短了脫膠周期，簡(jiǎn)化了脫膠條件，且不需經(jīng)過膠紗狀態(tài)下的粗練，節(jié)約了成本，更有利于產(chǎn)業(yè)化。在達(dá)到較優(yōu)的脫膠效果時(shí)，優(yōu)化了助劑用量，降低了成本。且本發(fā)明的構(gòu)樹韌皮纖維脫膠工藝均在壓力1.013×10MPa狀態(tài)下完成，降低了能源消耗，更易在實(shí)際生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)D21B1/12GK101343842SQ20081004884
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月18日
發(fā)明者向新柱 申請(qǐng)人:武漢科技學(xué)院