专利名称：一种用于毛巾的木纤维的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种木纤维，尤其涉及一种用于毛巾的木纤维的制备方法。
背景技术：
木纤维，又称木质纤维(Wood Fiber)，其产品是当前国际流行的植物纤维之一。木纤维是树木木质部的组成部分，它有很强的支持力，其质地细密度和柔韧性均达到最佳状态，因木质有先天的疏松性及传输性，所以木纤维产品可以自由吸收并蒸发水分，具有极强的吸水性和排油去污能力。特别是吸水透气性优于传统棉织物及其它植物纤维，用它生产的毛巾、浴巾、袜品具有独特的“芯吸”效应。纯天然木纤维产品，是现代高科技的成果。木纤维经过特殊技术和生产工艺，将木材中的糖和脂份剔除，并采用先进技术根除物质的静电反应。它不含任何化学添加组分，整个纤维织品生产过程中也没有任何化学组分，与棉花一样是100%的绿色产品。由于木纤维不含糖和脂使其具有天然的抗菌保健、清除异味和自清洁功能，不板结变硬，是真正的纯绿色健康产品。木纤维产品具有比棉纤维优越的吸水性能、透气性能，同时具有天然的抗菌保健、清除异味、自清洁功能等优点。但木纤维针织物相对于棉纤维针织物来说质地较硬，若作为人类日常洗涤、生活用品，与皮肤的接触硬梆梆，触感较差，结果造成这一优质天然纤维产品的使用范围受到限制。CN1268198提供了一种木纤维的生产和处理的成套设备，然而该设备制得的木纤维不适合用于毛巾。
发明内容
本发明的目的是提供一种处理时间短、具有阻燃效果的、具有蓬松柔软手感的一种用于毛巾的木纤维的制备方法。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的
一种用于毛巾的木纤维的制备方法，依次包括以下步骤选料，软化，开纤，浸溃阻燃处理，生物酶处理，养生；
所述软化采用微波软化，将选料后的木材浸泡在软化液中，然后将浸有软化液的木材送入微波真空罐中，抽真空至真空度为-O. 02MPa -O. OOlMPa，再进行微波软化处理，微波频率为300MHz 950MHz,微波处理时间为I 3min ；
所述浸溃阻燃处理采用真空加压阻燃处理，处理过程中先将开纤后所得的木丝状纤维装入真空加压罐抽真空使其真空度为-O. 015MPa -O. 025Mpa，然后将阻燃剂加入罐内并将压强加至O.1MPa O. SMpa ;所述阻燃剂按重量份数计由以下组分组成低聚磷酸铵20 50份、磷酸铵10 25份、焦磷酸铵6 12份、硫酸铵5 20份、硼酸5 10份、水10 25份；
所述生物酶处理是将浸溃阻燃处理后的木丝状纤维采用非离子润湿剂润湿后加入水并在压力罐体内进行反复加压、减压操作，水溶液与木纤维的浴比为3-5:1 ;然后加入纤维素酶和脂肪酶在pH值3-4、温度为60-70°C降解处理5-8min ;所述纤维素酶用量为3_5g/L，所述脂肪酶用量为O. 5-1. 2/L。本发明的优点是
(1)本发明在开纤前对木材采用微波软化，可在短时间内达到一百多度起到软化效果；可在I 3分钟之内完成杀虫杀卵过程，完全可以替代常规的熏蒸杀虫工艺；
(2)本发明的微波软化对于之后的木材开纤步骤具有很好的辅助作用，因为微波在木材中的渗透深度较大，软化更彻底，并能使木纤维进行预分离，便于下一步骤的开纤操作；微波软化具有独特的非热效应，微波软化除了能在低温度下更彻底杀灭各种虫菌、长霉现象还能保持木材的天然色泽；
(3)本发明的浸溃阻燃处理采用真空加压阻燃处理，可以克服木材微观结构中导管、管胞、纹孔、浸提物充填或纹孔闭塞等阻燃剂流动的阻力，使阻燃剂能深入渗透到木材里面，有效防止了阻燃剂的流失；真空加压阻燃处理还具有阻燃剂渗透效率高、抗流失性强、对环境友好等优点；
(4)本发明所用阻燃剂，对环境无污染，也保证了生产过程中工人的身体安全；另外，本发明配置的阻燃剂可以循环使用；
(5)本发明的生物酶处理能使木纤维进一步相互分离，纤维素酶和脂肪酶作为纤维整理剂，不会造成后续织物中有害物的残留，并且在浸溃阻燃处理步骤的影响下，可进一步提高木纤维的细度和柔软度，以便于应用于毛巾制备。作为优选，所述软化方法中的木材与所述软化液的重量比为100:8-2。作为优选，所述软化液为水、乳母皂、矿物油和乳化剂。作为优选，所述软化液为100重量份的水、15-20重量份的乳母皂、8-10重量份的矿物油和5-8重量份的乳化剂。作为优选，所述软化液为水、氢氧化钠、碳酸钠、亚硫酸钠、硅酸钠按照质量比30-75:2:3:0. 8:0. 4 混合而成。作为优选，所述加压应使压力罐内温度达到45_55°C，所述减压是在加压加热后快速向大气释放该压力罐内的压力。作为优选，所述木纤维的制备方法还包括在所述浸溃阻燃处理步骤之后和所述生物酶处理步骤之前进行微波真空干燥。作为优选，所述微波真空干燥是将浸溃阻燃处理后的木纤维送入微波真空罐中，抽真空至度为-O. 03MPa -O. OlMPa ;再进行微波干燥处理，微波频率为IOOMHz 500MHz，微波处理时间为2 6分钟。作为优选，所述生物酶处理还包括加入纤维素酶和脂肪酶在pH值3-4、温度为60-70°C降解处理5-8min后，用10-15倍水洗涤，所述纤维素酶用量为3. 5-4. 5g/L，所述脂肪酶用量为O. 6-0. 8/L。作为优选，所述养生方法是将生物酶处理后的木纤维送入养生房发酵，所述木纤维堆积体积占养生房体积的60-80%，当所述木纤维堆中心的温度为35-45°C，养生完成。本发明的养生方法可以进一步使木纤维更松软，吸水性能高。
具体实施方式
实施例一
选用天然生无污染三年生松树，浸泡在软化液中，木材与软化液的重量比为100:8，软化液为100重量份水、15份乳母皂、8份矿物油和5份乳化剂OP混合而成；
然后将浸有软化液的木材送入微波真空罐中，抽真空至真空度为-O. 02MPa，再进行微波软化处理，微波频率为300MHz，微波处理时间为Imin ；
将软化处理后的木材用清水冲洗后经过梳解，再采用开纤分离机使木材成为纤维束状态；接着进行浸溃阻燃处理，
浸溃阻燃处理采用真空加压阻燃处理处理过程中先将开纤后所得的木丝状纤维装入真空加压罐抽真空使其真空度为-O. 015MPa，然后将阻燃剂加入罐内并将罐内压强加至O.1MPa，使用的阻燃剂按重量份数计由以下组分组成低聚磷酸铵20份、磷酸铵10份、焦磷酸铵6份、硫酸铵5份、硼酸5份、水10份；接下来对纤维束进行生物酶处理，
所述生物酶处理是将浸溃阻燃处理后的木丝状纤维采用非离子润湿剂润湿后加入水并在压力罐体内进行反复加压、减压操作，所述加压应使压力罐内温度达到45°C，所述减压是在加压加热后快速向大气释放该压力罐内的压力；水溶液与木纤维的浴比为3:1 ;然后加入纤维素酶和脂肪酶在PH值3-4、温度为60°C降解处理5min ;所述纤维素酶用量为3g/L，所述脂肪酶用量为O. 5/L；
然后进行养生，养生方法是将生物酶处理后的木纤维送入养生房发酵，所述木纤维堆积体积占养生房体积的60%，当所述木纤维堆中心的温度为35°C，养生完成。最终得到细度为O. 02-0. 05mm、长度为100_300mm的木纤维。木纤维性能测试结果见表I。 将所得木纤维纺织毛巾，毛巾性能见表2。实施例二
选用澳洲两年生桉树，浸泡在软化液中，木材与所述软化液的重量比为100:2,软化液为100重量份水、20份乳母皂、10份矿物油和8份平平加O乳化剂混合而成；
然后将浸有软化液的木材送入微波真空罐中，抽真空至真空度为-O. OOlMPa，再进行微波软化处理，微波频率为950MHz，微波处理时间为3min ；
将软化处理后的木材用清水冲洗后经过梳解，再采用开纤分离机使木材成为纤维束状态；接着进行浸溃阻燃处理，
浸溃阻燃处理采用真空加压阻燃处理处理过程中先将开纤后所得的木丝状纤维装入真空加压罐抽真空使其真空度为-O. 025Mpa，然后将阻燃剂加入罐内并将罐内压强加至O. 8Mpa，使用的阻燃剂按重量份数计由以下组分组成低聚磷酸铵50份、磷酸铵25份、焦磷酸铵12份、硫酸铵20份、硼酸10份、水25份；接下来对纤维束进行生物酶处理；
所述生物酶处理是将浸溃阻燃处理后的木丝状纤维采用非离子润湿剂润湿后加入水并在压力罐体内进行反复加压、减压操作，所述加压应使压力罐内温度达到55°C，所述减压是在加压加热后快速向大气释放该压力罐内的压力，水溶液与木纤维的浴比为5:1 ;然后加入纤维素酶和脂肪酶在PH值3-4、温度为70°C降解处理Smin ;所述纤维素酶用量为5g/L，所述脂肪酶用量为1.2/L;
然后进行养生，养生方法是将生物酶处理后的木纤维送入养生房发酵，所述木纤维堆积体积占养生房体积的80%，当所述木纤维堆中心的温度为45°C，养生完成。最终得到细度为O. 02-0. 05mm、长度为100_300mm的木纤维。实施例三
选用天然生无污染三年生松木，浸泡在软化液中，木材与所述软化液的重量比为100:5，软化液为100重量份水、18份乳母皂、9份矿物油和6份乳化剂OP混合而成；
然后将浸有软化液的木材送入微波真空罐中，抽真空至真空度为-O. OlMPa，再进行微波软化处理，微波频率为600MHz，微波处理时间为2min ；
将软化处理后的木材用清水冲洗后经过梳解，再采用开纤分离机使木材成为纤维束状态；接着进行浸溃阻燃处理，
浸溃阻燃处理采用真空加压阻燃处理处理过程中先将开纤后所得的木丝状纤维装入真空加压罐抽真空使其真空度为-O. 02Mpa，然后将阻燃剂加入罐内并将罐内压强加至
·O.6Mpa，使用的阻燃剂按重量份数计由以下组分组成低聚磷酸铵30份、磷酸铵15份、焦磷酸铵8份、硫酸铵15份、硼酸8份、水15份；接下来对纤维束进行生物酶处理；
所述生物酶处理是将浸溃阻燃处理后的木丝状纤维采用非离子润湿剂润湿后加入水并在压力罐体内进行反复加压、减压操作，所述加压应使压力罐内温度达到50°C，所述减压是在加压加热后快速向大气释放该压力罐内的压力，水溶液与木纤维的浴比为4:1 ;然后加入纤维素酶和脂肪酶在PH值3-4、温度为65°C降解处理6min ;所述纤维素酶用量为4g/L，所述脂肪酶用量为1/L;
然后进行清洗脱水后养生，养生方法是将生物酶处理后的木纤维送入养生房发酵，所述木纤维堆积体积占养生房体积的70%，当所述木纤维堆中心的温度为40°C，养生完成。最终得到细度为O. 01-0. 04mm、长度为200-500mm的木纤维。实施例四
同实施例一，不同的是在所述浸溃阻燃处理步骤之后和所述生物酶处理步骤之前进行微波真空干燥，具体是将浸溃阻燃处理后的木纤维送入微波真空罐中，抽真空至度为-O. 03MPa ;再进行微波干燥处理，微波频率为ΙΟΟΜΜΗζ,微波处理时间为2分钟。所述生物酶处理还包括加入纤维素酶和脂肪酶在pH值3-4、温度为60-70°C降解处理6min后，用10-15倍水洗涤，所述纤维素酶用量为3. 5g/L，所述脂肪酶用量为O. 6/L。实施例五
同实施例二，不同的是在所述浸溃阻燃处理步骤之后和所述生物酶处理步骤之前进行微波真空干燥，具体是将浸溃阻燃处理后的木纤维送入微波真空罐中，抽真空至度为-O. OlMPa ;再进行微波干燥处理，微波频率为500MHz，微波处理时间为6分钟。所述生物酶处理还包括加入纤维素酶和脂肪酶在pH值3-4、温度为60-70°C降解处理Smin后，用10-15倍水洗涤，所述纤维素酶用量为4. 5g/L，所述脂肪酶用量为O. 8/L。实施例六
同实施例三，不同的是在所述浸溃阻燃处理步骤之后和所述生物酶处理步骤之前进行微波真空干燥，具体是将浸溃阻燃处理后的木纤维送入微波真空罐中，抽真空至度为-O. 02MPa ;再进行微波干燥处理，微波频率为300MHz，微波处理时间为4分钟。所述生物酶处理还包括加入纤维素酶和脂肪酶在pH值3-4、温度为60-70°C降解处理6min后，用10-15倍水洗涤，所述纤维素酶用量为4g/L，所述脂肪酶用量为O. 7/L。
实施例七
同实施例五，不同的是软化液为水、氢氧化钠、碳酸钠、亚硫酸钠、硅酸钠按照质量比30:2:3:0. 8:0. 4 混合而成。实施例八
同实施例五，不同的是软化液为水、氢氧化钠、碳酸钠、亚硫酸钠、硅酸钠按照质量比75:2:3:0. 8:0. 4 混合而成。实施例九
同实施例五，不同的是软化液为水、氢氧化钠、碳酸钠、亚硫酸钠、硅酸钠按照质量比55:2:3:0. 8:0. 4 混合而成。对比实施例一
同实施例一，不同的是生物酶处理时加入非离子润湿剂，水温40-60°C，溶液与纤维的浴比为15-10: 1，时间10-20分钟，然后加入纤维素酶，纤维素酶用量是20万u/L，在pH5_6、温度40-50°C降解10-15min ;然后再加入果胶酶，果胶酶用量是10万u/L，在pH5_6、温度45-55 0C降解45min，然后洗涤。对比实施例二
同实施例二，不同的是软化时未采用微波软化，而是直接将木材浸泡在软化液中5-10h ;浸溃阻燃处理时未采用真空加压阻燃处理，而是采用常压处理。对比实施例三
同实施例三，不同的是软化时未采用微波软化，而是直接将木材浸泡在软化液中5-10h ;生物酶处理方法时加入非离子润湿剂，水温40-60°C，溶液与纤维的浴比为15-10:1，时间10-20分钟，然后加入纤维素酶，纤维素酶用量是20万u/L，在pH5_6、温度40-50°C 降解 10-15min。表I木纤维性能对比
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(1)本发明实施例所得木纤维产品的氧指数高，阻燃效果优于现有阻燃产品以及对比实施例广品；
(2)本发明实施例的木纤维产品的细度小，柔软度大，强度大；而未采用本发明微波软化、浸溃阻燃和生物酶处理方法的木纤维的细度、柔软度和强度均有待改进(见对比实施例表2木纤维毛巾性能对比
权利要求
1.一种用于毛巾的木纤维的制备方法，其特征在于依次包括以下步骤选料，软化，开纤，浸溃阻燃处理，生物酶处理，养生；所述软化采用微波软化，将选料后的木材浸泡在软化液中，然后将浸有软化液的木材送入微波真空罐中，抽真空至真空度为-O. 02MPa -O. OOlMPa，再进行微波软化处理，微波频率为300MHz 950MHz,微波处理时间为I 3min ；所述浸溃阻燃处理采用真空加压阻燃处理，处理过程中先将开纤后所得的木丝状纤维装入真空加压罐抽真空使其真空度为-O. 015MPa -O. 025Mpa，然后将阻燃剂加入罐内并将压强加至O.1MPa O. SMpa ;所述阻燃剂按重量份数计由以下组分组成低聚磷酸铵 20 50份、磷酸铵10 25份、焦磷酸铵6 12份、硫酸铵5 20份、硼酸5 10份、水 10 25份；所述生物酶处理是将浸溃阻燃处理后的木丝状纤维采用非离子润湿剂润湿后加入水并在压力罐体内进行反复加压、减压操作，水溶液与木纤维的浴比为3-5:1 ;然后加入纤维素酶和脂肪酶在pH值3-4、温度为60-70°C降解处理5-8min ;所述纤维素酶用量为3_5g/L， 所述脂肪酶用量为O. 5-1. 2/L。
2.根据权利要求1所述的一种用于毛巾的木纤维的制备方法，其特征在于所述软化方法中的木材与所述软化液的重量比为100:8-2。
3.根据权利要求2所述的一种用于毛巾的木纤维的制备方法，其特征在于所述软化液为水、乳母皂、矿物油和乳化剂。
4.根据权利要求3所述的一种用于毛巾的木纤维的制备方法，其特征在于所述软化液为100重量份的水、15-20重量份的乳母皂、8-10重量份的矿物油和5-8重量份的乳化剂。
5.根据权利要求2所述的一种用于毛巾的木纤维的制备方法，其特征在于所述软化液为水、氢氧化钠、碳酸钠、亚硫酸钠、硅酸钠按照质量比30-75:2:3:0. 8:0. 4混合而成。
6.根据权利要求3或5所述的一种用于毛巾的木纤维的制备方法，其特征在于所述加压应使压力罐内温度达到45-55 V，所述减压是在加压加热后快速向大气释放该压力罐内的压力。
7.根据权利要求6所述的一种用于毛巾的木纤维的制备方法，其特征在于所述木纤维的制备方法还包括在所述浸溃阻燃处理步骤之后和所述生物酶处理步骤之前进行微波真空干燥。
8.根据权利要求7所述的一种用于毛巾的木纤维的制备方法，其特征在于 所述微波真空干燥是将浸溃阻燃处理后的木纤维送入微波真空罐中，抽真空至度为-O. 03MPa -O. OlMPa ;再进行微波干燥处理，微波频率为IOOMHz 500MHz，微波处理时间为2 6分钟。
9.根据权利要求8所述的一种用于毛巾的木纤维的制备方法，其特征在于所述生物酶处理还包括加入纤维素酶和脂肪酶在pH值3-4、温度为60-70°C降解处理5_8min后，用 10-15倍水洗涤，所述纤维素酶用量为3. 5-4. 5g/L，所述脂肪酶用量为O. 6-0. 8/L。
10.根据权利要求9所述的一种用于毛巾的木纤维的制备方法，其特征在于所述养生方法是将生物酶处理后的木纤维送入养生房发酵，所述木纤维堆积体积占养生房体积的 60-80%,当所述木纤维堆中心的温度为35-45°C，养生完成。
全文摘要
本发明涉及一种木纤维，尤其涉及一种用于毛巾的木纤维的制备方法。一种用于毛巾的木纤维的制备方法，其特征在于依次包括以下步骤选料，软化，开纤，浸渍阻燃处理，生物酶处理，养生；所述软化采用微波软化；所述浸渍阻燃处理采用真空加压阻燃处理；所述生物酶处理是将浸渍阻燃处理后的木丝状纤维采用非离子润湿剂润湿后加入水并在压力罐体内进行反复加压、减压操作，水溶液与木纤维的浴比为3-5:1；然后加入纤维素酶和脂肪酶在pH值3-4、温度为60-70℃降解处理5-8min；所述纤维素酶用量为3-5g/L，所述脂肪酶用量为0.5-1.2/L。本方法处理时间短，制备的木纤维具有阻燃效果和蓬松柔软手感，尤其适合用于制备毛巾。
文档编号B27L11/08GK102990750SQ20121041094
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月25日 优先权日2012年10月25日
发明者郭荣才 申请人:郭荣才