專利名稱：桑枝韌皮表層快速分離的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于天然植物纖維加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種桑枝韌皮表層快速分離制備供紡 織用桑皮原纖維的方法。
背景技術(shù)：
桑樹(Morus alba Linn)是落葉性多年生被子植物門，雙子葉木本植物綱，屬?？啤Ｄ?前中國桑樹品種有15個桑種和4個變種，其中栽培種有魯桑、白桑、廣東桑。桑樹莖桿的 橫切面由外向內(nèi)其組織分別是表皮、青皮層、韌皮層、形成層、木質(zhì)部和髓部。韌皮層成簇 狀分布大量束纖維，是具有特殊風(fēng)格的纖維材料，沒有刮青的桑皮主要由表皮、青皮層和韌 皮層組成。研究表明，桑皮纖維的強度為3.5 5.1CN/dt，好于棉花和桑蠶絲，斷裂伸長為 4 12%，亦好于棉麻，次于桑蠶絲，質(zhì)量比電阻104 107Q'g/cm2，好于桑蠶絲、苧麻， 與棉花相當。另外，桑皮纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)也決定了其具有絲般光澤及良好的吸濕透氣性和保 暖性。桑皮纖維是一種綠色生態(tài)的天然纖維。
我國種桑養(yǎng)蠶歷史悠久，早在新石器時代就開始繅絲加工，春秋戰(zhàn)國時期絲綢便名揚歐 洲，漢代絲綢之路更是開辟了中西方經(jīng)濟文化溝通渠道。我國種桑面積達1000多萬畝，蠶 繭產(chǎn)量要達到80 90萬噸，絲產(chǎn)量達16 19萬噸，蠶繭和生絲產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的比例， 已分別由2000年的73%和72%提高到2005年的約75%和74%。我國桑皮資源極為豐富， 以每畝1000株， 一株5 7根枝，每根枝O. 35 0. 5Kg計算， 一畝在2噸左右， 一年以剪 伐兩次計算， 一畝桑枝就有4噸左右。經(jīng)測試，桑樹皮占桑條15% 20%，而桑皮纖維占桑皮 10% 30%，這樣每畝桑田廢棄桑枝可產(chǎn)桑皮纖維近100Kg，按工業(yè)化生產(chǎn)8折計，也有80Kg。 過去伐下來桑條都用來燒柴，隨著人民物質(zhì)文化生活水平提高，農(nóng)村也用起了液化氣，大量 的桑桿被棄。
桑樹渾身都是寶，隨著科技進步和可持續(xù)發(fā)展的要求，人們對桑樹資源全面開發(fā)與綜合 利用日益重視。桑皮纖維的提取必須經(jīng)過去皮、脫膠和后處理三大過程的加工，其中去皮程 度的好壞對后續(xù)加工的產(chǎn)品質(zhì)量和成本都有很多大影響。近些年來，國內(nèi)對桑皮纖維回收利 用，取得了一些技術(shù)進步。公開號為CN1793489A的用于制造粘膠纖維的桑皮漿粕生產(chǎn)工 藝，采用加壓堿煮一漂白工藝，其堿煮氫氧化鈉用量為絕干麻皮的20 30%'浴比為1: 2 5，升溫60 120分鐘，溫度控制155 175。C,保溫時間180 360分鐘。漂白處理的有效氯
3用量為絕干麻皮的1 5%，漿粕濃度為2 6%， PH9 10，溫度控制40 60。C，保溫時間 40 60分鐘。公開號CN1793490A的用于生產(chǎn)無塵紙的桑皮漿的制備方法，采用堿煮一漂 白工藝，其氫氧化鈉用量為絕干麻皮的10 30%，浴比為l: 3 5，升溫60 120分鐘，溫 度控制130 17(TC，保溫時間180 360分鐘。另進行漂白處理，有效氯用量為絕干麻皮的 1 5%，漿粕濃度為2 6%， PH9 10，溫度為1 10g/L。堿煮的工藝條件是氫氧化鈉用 量為l 12g/L，浴比為l: 15 40，常壓溫度控制90 100。C，保溫時間1 2小時，重復(fù)堿 煮2 4次。增柔處理是使用山梨糖醇肝脂肪酸酯、山梨糖醇肝脂肪酸酯聚氧乙烯醚、脂肪 酸聚氧乙烯酯氨基硅油等，其濃度10 80g/L，浴比為1: 8 20，溫度控制在20 80°C，保 溫時間2 60分鐘，PH4.5 7,使用甲酸、乙酸、乙二酸等調(diào)節(jié)。專利號為CN1048763C 的桑皮纖維及其制備方法應(yīng)用，采用堿煮一漂白一酸洗一柔軟處理工藝。堿煮的工藝條件是 氫氧化鈉用量為7 12g/L，浴比為l: 12 16，添加催化劑JF2g/L，常壓溫度控制97 100 °C，保溫時間1.5 2小時。漂白處理有效氯用量為O. 5 0. 8g/L，浴比為l: 10 20，常 溫處理15 30分鐘。酸洗硫酸濃度為0. .3g/L浴比為1: 15 25，時間10 20分鐘，然后水 洗至中性。增柔處理是使用HS柔軟劑，其用量為干桑皮的2.5%，浴比為l: 8，溫度控制 在70 90'C,保溫時間1.5 3小時。用離心機脫水，含水率為53 55%，干燥至含水亭率 達8 11%，然后噴灑桑皮量2. 5%的HS柔軟劑，在濕度為15 18%的條件下陰養(yǎng)5 8天。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有去皮技術(shù)的不足，提供一種桑皮纖維的高效快速分離制備方法。
由于桑皮由于其含有較多的半纖維素、木質(zhì)素、果膠和水溶物，纖維素總量只有23% 30%，因此直接采取化學(xué)脫膠方法精制桑皮纖維加工藥品消耗大，污染重、纖維品質(zhì)差、成 本高。
本發(fā)明的工藝流程是
(1) 浸漬將桑皮原料放入20 8(TC清水中，浸漬時間0.5 48小時，取出備用。
(2) 煮煉桑皮與煮煉液的浴比為1: 15 30，煮煉液中純堿含量0.1 1.5%、硅酸 鈉含量2.0 3.0%或磷酸三鈉2.5 3.5%，其余為水，在溫度85 10(TC常壓煮煉，煮煉時 間0. 5 1. 5小時，排出煮液后加入后水洗工序的回收水進行頭一道水洗出料。
(3) 水洗用轉(zhuǎn)籠式水洗機在室溫清水的工藝條件清洗一遍。
(4) 壓榨將桑皮送入壓搾機中進行壓榨處理，去除青皮層；若碎皮效果不好，可重 復(fù)操作一遍。(5) 篩雜將壓榨后桑皮放入篩濾機中處理，分離桑纖維組分和青皮組分。
(6) 二次水洗放入清水中清洗，進一步去除桑纖維的雜質(zhì)。
(7) 脫水用離心機脫水，使纖維含水率達35 50%。
(8) 晾干/烘干常溫下晾干或在小于8(TC溫度烘干，使桑纖維的水分至8 12%。 上述工藝所采用的配套機械裝置是水洗機械使用轉(zhuǎn)籠式水洗機、壓榨處理使用壓榨機
和除雜處理使用篩濾機，這些設(shè)備可以采用標準設(shè)備。 本發(fā)明的優(yōu)點和效果
1、 本發(fā)明是在浸漬工藝中溫度控制20 8(TC，浸漬時間0.5 48小時。而已有技術(shù)浸 漬溫度控制25 40'C，浸漬時間12 48小時。故本發(fā)明能提高設(shè)備利用率與生產(chǎn)能力。
2、 本發(fā)明是在煮煉工藝中，其煮煉液添加了化學(xué)助劑純堿、硅酸鈉或磷酸三鈉，常壓 溫度控制85 100'C，煮煉時間0.5 1.5小時；已有技術(shù)則是添加燒堿或再加催化劑JF， 常壓溫度控制卯 10(TC，煮煉時間1.5 2小時，因而提高了煮煉效果，縮短了煮煉的時間， 節(jié)約了能源。
3、 本發(fā)明使用配套機械裝置轉(zhuǎn)籠式水洗機、壓榨機、篩濾機，而已有技術(shù)除青皮使用 錘式機械，故本發(fā)明能有效脫除桑纖維中的雜質(zhì)，因而提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
4、 本發(fā)明與已有技術(shù)相比，省去了漂白和酸洗工序，縮短了生產(chǎn)周期。 通過以上的技術(shù)措施，本發(fā)明的技術(shù)能提髙設(shè)備產(chǎn)能、產(chǎn)品的質(zhì)量，節(jié)約生產(chǎn)能源，縮
短生產(chǎn)周期，減少污染排放處理，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益、社會效益。 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。
圖l是本發(fā)明工藝流程示意圖。
本發(fā)明工藝流程是備料一浸漬一煮煉一水洗一壓榨一篩雜一水洗一脫水一晾干/烘T
—產(chǎn)品o
具體實施例方式
實施例1:
取桂桑優(yōu)12品種桑皮20公斤，用清水在7(TC溫度浸漬0. 5小時后排出浸漬液。將浸漬 桑皮裝入投有純堿1. 6公斤、水量400公斤的煮煉鍋中，控制溫度95°C，時間1小時'然后 排出煮液，并進行水洗一道。將煮煉后桑皮原料裝入轉(zhuǎn)籠式水洗機用清水清洗一遍'然后送 入壓榨機中進行壓榨處理。將壓榨后桑皮原料放入篩濾機中處理，以分離纖維組分、青皮組 分。桑皮原纖維經(jīng)水洗進一步除雜后'用離心機甩干水，將含水率35 50%的桑皮原纖維在常溫下晾干或在小于80'C溫度烘干，得到含水分8 12%的桑皮原纖維產(chǎn)品。 實施例2:
取桂桑優(yōu)62品種桑皮20公斤，用清水在20'C溫度浸漬48小時后排出浸漬液。將浸漬 桑皮裝入投有磷酸三鈉1. 2公斤、水量400公斤的煮煉鍋中，控制溫度95。C，時間1小時， 然后排液，并進行水洗一道。將煮煉后桑皮原料裝入轉(zhuǎn)籠式水洗機用清水清洗一遍，然后送 入壓榨機中進行壓榨處理。將壓榨后桑皮原料放入篩濾機中處理，以分離纖維成分和青皮組 分。桑纖維經(jīng)水洗進一步除雜后，用離心機甩干水，將含水率35 50%的桑皮原纖維在常溫 下晾干或在小于8(TC溫度烘干，得到含水分8 12%的桑皮原纖維產(chǎn)品。
實施例3:
取桂桑優(yōu)62品種桑皮20公斤，用清水在20'C溫度浸漬48小時后排出浸漬液。將浸漬 桑皮裝入投有純堿硅酸鈉1.0公斤、水量400公斤的煮煉鍋中，控制溫度85'C，時間1.5 小時，然后排液，并進行水洗一道。將煮煉后桑皮原料裝入轉(zhuǎn)籠式水洗機用清水清洗一遍， 然后送入壓榨機中進行壓榨處理。將壓榨后桑皮原料放入篩濾機中處理，以分離纖維成分和 青皮組分。桑皮原纖維纖維經(jīng)水洗進一步除雜后，用離心機甩干水，將含水率35 50%的桑 皮原纖維纖維在常溫下晾干或在小于8(TC溫度烘干，得到含水分8 12y。的桑皮原纖維產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1、桑枝韌皮表層快速分離方法，其技術(shù)特征在于主要工藝步驟如下(1)浸漬將桑皮浸漬于清水中，浸漬溫度20～80℃，浸漬時間0.5～48小時；(2)煮煉桑皮與煮煉液的浴比為1∶15～30，煮煉液中純堿含量0.1～1.5％、硅酸鈉含量2.0～3.0％或磷酸三鈉2.5～3.5％，其余為水，在溫度85～100℃常壓煮煉，煮煉時間0.5～1.5小時，排出煮液后進行頭一道水洗再出料；(3)水洗用水洗機械清水水洗一遍；(4)壓榨將經(jīng)過煮煉、水洗的桑皮進行壓榨處理，去除青皮層；若碎皮效果不好，可重復(fù)操作一遍；(5)篩雜將壓榨后的桑皮除雜處理，分離桑纖維組分和青皮組分；(6)二次水洗放入清水中清洗，進一步去除桑纖維中的雜質(zhì)；(7)脫水采用機械脫水，脫水桑纖維的含水率為35～50％；(8)晾干/烘干常溫下晾干或在小于80℃溫度干燥，使桑纖維的水分達到8～12％。
2. 如權(quán)利1所述的桑皮纖維快速分離方法，其特征在于所采用的配套機械裝置是水洗機械使用 籠式水洗機；壓榨處理使用壓榨機；除雜處理使用篩濾機。
全文摘要
本發(fā)明的桑枝韌皮表層快速分離方法，其特征在于該方法包括有浸漬潤脹桑皮的浸漬液，處理溫度20～80℃，時間0.5～48小時。煮煉添加的化學(xué)助劑可以是純堿、硅酸鈉或磷酸三鈉其中一種，在溫度85～100℃常壓煮煉，煮煉時間0.5～1.5小時，能有效去除桑皮的果膠和水溶物，并利于后工序分離桑皮原纖維；再使用轉(zhuǎn)籠水洗機水洗、壓榨機壓榨和篩濾機篩除青皮雜質(zhì)。本發(fā)明能提高設(shè)備產(chǎn)能，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，節(jié)約生產(chǎn)能源，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本，減少污染排放處理。
文檔編號D01C1/02GK101634049SQ200910114339
公開日2010年1月27日 申請日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者丁紹敏, 光 鈕, 馬藝華 申請人:廣西絹麻紡織科學(xué)研究所