一种竹纤维绳的制备方法及系统与流程

本发明涉及一种竹纤维绳的制备方法及系统。

【背景技术】

竹纤维具有天然抗菌性、优良的透气性、独特的回弹性、瞬间吸水性和防缩水性及较强的强度、刚度等优良特性，集天然纤维与优点于一体，是一种绿色环保性纤维。竹纤维的诸多优点在纺织方面显示了独特的应用前景。而现有的竹纤维纺织材料的制作方法，如竹浆纤维是将竹材碎化成浆，再用湿法成纤方法制成纤维，在加工过程中竹子的天然特性遭到严重破坏；由于原竹纤维本身是很难纺纱的，尽管生产中有竹纤维与其他纤维混纺的生产案例，但此类混纺纤维中竹纤维的含量较少，竹纤维的优良性能无法最大化体现；迄今为止市场上还没有出现工艺成熟的纯竹纤维绳线及系列产品。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种竹纤维绳的制备方法，其采用独特工艺组合，可制作原生态竹纤维绳线，其具有简单、实用、效率高，竹材成绳利用率高等优点；加工后的竹纤维绳线条干基本均匀，强度高、刚性好，具有抗菌性佳、透气性好、瞬间吸水性强，可用作地毯，窗帘，装饰性面料，甚至服饰等。

本发明是这样实现上述技术问题之一的：

一种竹纤维绳的制备方法，所述方法步骤如下：

步骤(1)整竹处理：取新鲜竹子，整竹处理去除枝丫竹叶；

步骤(2)锯切竹筒：将整竹锯切成定长竹筒；

步骤(3)撞台分片：用撞台剖竹机将竹筒分成竹片；

步骤(4)竹片分篾：将竹片进行分篾处理；

步骤(5)竹蔑软化：将竹篾置于软化液中进行软化处理；

步骤(6)竹篾组合：将软化后的竹蔑进行组合堆叠，即不断续接新的竹蔑，得到麻条状竹篾组合；

步骤(7)定向开纤：对麻条状竹篾组合进行定向开纤，得到麻条状竹纤维；

步骤(8)预干燥：将开纤后的麻条状竹纤维进行预干燥处理；

步骤(9)纤维成绳：将预干燥的麻条状竹纤维拧成绳，得到竹纤维绳粗品；

步骤(10)对竹纤维绳粗品包浆处理；

步骤(11)对竹纤维绳线进行干燥；

步骤(12)将干燥后的竹纤维绳线盘卷得到竹纤维绳线。

进一步地，所述方法具体步骤如下：

步骤(1)整竹处理：选取1-2年生的新鲜嫩竹子，去除枝丫，并对竹子外表面进行清洗；

步骤(2)锯切竹筒：待竹子清洗完毕后用切锯成段，竹段长度依据不同规格锯切成1-3m；

步骤(3)撞台分片：利用撞台剖竹机将竹段进行分片处理，竹段按照不同规格在竹筒横截面方向上分成12-32份，制成1-2cm宽的竹片；

步骤(4)竹片分篾：再利用竹篾分片机将竹片按不同厚度分5-8层得到0.2-2mm厚的竹篾；

步骤(5)竹蔑软化：将竹篾捆扎成束后，置于软化池中进行软化处理；

步骤(6)竹篾组合：将竹蔑进行组合堆叠，并不断续接新的竹蔑，成长条麻条状竹篾组合，竹篾组合堆叠时，根据竹篾厚度按不同要求堆叠1-8片，该麻条状竹篾组合在续接过程要求至少两片竹蔑重合，并在整体上是连续的，不间断的；

步骤(7)定向开纤：将麻条状竹篾组合进行充分的定向开纤处理，得到麻条状竹纤维，并保证麻条状竹纤维的连续性；

步骤(8)预干燥：在室温中通过空气对流运动自然风干表面后，再置于干燥窑内对定向开纤后的麻条状竹纤维进行预干燥处理，将干燥后的麻条状纤维含水率控制在20-25％；

步骤(9)纤维成绳：将预干燥后的麻条状竹纤维拧成绳线，形成竹纤维绳线；

步骤(10)包浆处理：在竹纤维绳线表面进行包浆处理，以增强竹纤维之间的抱合力，增加强度；

步骤(11)干燥处理：将包浆处理完成的竹纤维绳线进行进一步干燥处理，使其含水率达到6—10％，该干燥处理在热风式干燥窑进行，干燥完成后即得竹纤维绳；

进一步地，所述制备方法还包括以下步骤：

步骤(12)盘卷：将干燥处理后的竹纤维绳线进行盘卷存放，以备后续使用。

进一步地，所述步骤(5)中软化池中软化液中氢氧化钠的质量浓度为1％-6％，亚硫酸钠的质量浓度为0.2％～0.5％；软化的时间为30-120分钟，软化温度为60-95℃；竹篾与软化液的质量比为1：3-5。

进一步地，所述步骤(8)中，预干燥的温度为50～70℃，预干燥时间为5-10分钟。

进一步地，所述步骤(11)中，干燥的温度为90～120℃，干燥时间为15-30分钟。

本发明要解决的技术问题之二，在于提供一种竹纤维绳的制备系统，其采用独特工艺组合，可制作原生态竹纤维绳线，其具有简单、实用、效率高，制备成本低廉等优点；加工后的竹纤维绳线条干基本均匀，强度高、刚性好，具有抗菌性佳、透气性好、瞬间吸水性强，弹性伸长性好。

本发明是这样实现上述技术问题之二的：

一种竹纤维绳的制备系统，所述制备系统包括：锯子、撞台剖竹机、竹篾分片机、软化池、竹篾成组分配机、定向开纤机、第一干燥窑、成绳机、上浆机、第二干燥窑以及绳线盘卷机，所述锯子设置在撞台剖竹机前方，所述撞台剖竹机、竹篾分片机、软化池、竹篾成组分配机和定向开纤机从前到后依次设置，所述定向开纤机的出口通过第一传送机构与第一干燥窑的进口相连，所述第一干燥窑的出口通过第一传送机构与成绳机的进口相连，所述成绳机的出口通过第一传送机构与上浆机的进口相连，所述上浆机的出口通过第一传送机构与第二干燥窑的进口相连，所述第二干燥窑的出口通过第一传送机构与绳线盘卷机的进口相连。

进一步地，所述锯子为圆盘锯。

进一步地，所述第一传送机构为自动输送带。

进一步地，所述第一干燥窑和第二干燥窑内部均设有第二传送机构，各所述第二传送机构的首尾与对应的第一传送机构相接。

本发明具有如下优点：

该方法完美解决了竹纤维难纺及可纺性差的缺点；采用独特工艺组合，可制作原生态竹纤维绳线，其制作方法具有简单、实用、效率高，竹材成绳利用率高等优点。加工后的竹纤维绳线条干基本均匀，强度高、刚性好，具有抗菌性佳、透气性好、瞬间吸水性强，可用作地毯，窗帘，装饰性面料(如墙布、桌布)甚至服饰等。

本发明采用竹蔑成组分配机实现竹篾的组合，使堆叠后的竹篾组合长度可控，定向开纤机能保证开纤后的竹纤维粗细均匀；成绳机将连续不断的竹纤维按照不同需求拧成不同规格的竹纤维绳线；该种制作方式与传统制作纺织用竹纤维的方式截然不同；

本发明制备系统的各设备间采用自动传送机构进行连接，实现了竹纤维绳线制备的自动化，大大解放了劳动力，提高了工业化生产效率；

该方法制作出的原生态的竹纤维绳线由单纯的竹纤维制作，不含其他纤维，能最大程度的发挥竹纤维耐干燥，吸湿，不变形，不虫蛀的特点；并且该方法生产流程简单，成本低廉。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的制备系统的连接框图。

图2为本发明实施例之一的一根竹篾组合堆叠方式示意图。

图3为本发明实施例之二的两根竹篾组合堆叠方式示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1-3所示，本发明涉及一种竹纤维绳的制备方法，所述方法具体步骤如下：

步骤(1)整竹处理：选取1-2年生的新鲜嫩竹子，去除枝丫，并对竹子外表面进行清洗；此处的竹子包括毛竹、慈竹、黄竹、绿竹等经济性竹材；

步骤(2)锯切竹筒：待竹子清洗完毕后用圆盘锯1切锯成段，竹段长度依据不同规格锯切成1-3m；

步骤(3)撞台分片：利用撞台剖竹机2将竹段进行分片处理，竹段按照不同规格在竹筒横截面方向上分成12-32份，制成1-2cm宽的竹片；

步骤(4)竹片分篾：再利用竹篾分片机3将竹片按不同厚度分5-8层得到0.2-2mm厚的竹篾；

步骤(5)竹蔑软化：将竹篾捆扎成束后，置于软化池4中进行软化处理；由于选用的是1-2年生的新鲜的嫩竹子，竹纤维含量比较可观，其含水率相对较高，较其他竹龄的竹材更容易软化；

步骤(6)竹篾组合：将竹蔑进行组合堆叠，并不断续接新的竹蔑，成长条麻条状竹篾组合，竹篾组合堆叠时，根据竹篾厚度按不同要求堆叠1-8片，该麻条状竹篾组合在续接过程要求至少两片竹蔑重合，并在整体上是连续的，不间断的；只要不断加入竹篾，理论上竹蔑堆叠后的长度可以是无限长的，所以完成后的竹纤维绳线的长度是可控的；重点参阅图2和图3，图2是一根竹篾100组合堆叠方式，图3是两根竹篾100组合堆叠方式；

步骤(7)定向开纤：将麻条状竹篾组合进行充分的定向开纤处理，得到麻条状竹纤维，并保证麻条状竹纤维的连续性；

步骤(8)预干燥：在室温中通过空气对流运动自然风干表面后，再置于干燥窑内对定向开纤后的麻条状竹纤维进行预干燥处理；由于先前软化开纤后的麻条状竹纤维具有极高的含水率，而湿态的竹纤维力学性能较差，易断裂，故要进行预干燥处理以保证纤维质量，该过程温度控制在50-70℃之间，干燥时间为5-10分钟，纤维含水率控制在20-25％；

步骤(9)纤维成绳：将预干燥后的麻条状竹纤维拧成绳线，形成竹纤维绳线；该过程采用成绳机实现，可根据不同功能用处制作不同股数的竹纤维绳线，例如，用做竹纤维服饰纺织的绳线选用竹篾薄的，竹篾组合层数少的，绳线股数少的，可制成精细的竹纤维绳线；而用做竹纤维粗布匹及工艺品制作的绳线，选用竹篾厚度较大的，竹篾组合层数多的，绳线股数较多的竹纤维绳线；在竹纤维绳线规格上实现了柔性化生产；

步骤(10)包浆处理：在竹纤维绳线表面进行包浆处理，以增强竹纤维之间的合抱力，增加强度；同时也能在竹纤维绳线表面覆盖一层浆膜，能贴服细小纤维，使竹纤维绳线的线身光滑，同时增加耐磨性，增强后期弹性伸长性能；

步骤(11)干燥处理：将包浆处理完成的竹纤维绳线进行进一步干燥处理，该干燥处理在热风式干燥窑进行，干燥完成后即得竹纤维绳；干燥温度控制在90～120℃之间，干燥时间为15-30分钟，含水率控制在6—10％；温度过高、时间过长会促进竹纤维分解，破坏竹纤维的性能；

步骤(12)盘卷：将干燥处理后的竹纤维绳线进行盘卷存放，以备后续使用。该盘卷过程在绳线盘卷机上进行；该盘卷过程实现了产品的标准化储存，使得同种规格的每卷竹纤维绳线的长度是一定的；同时也减小了储藏空间。

较优的，所述步骤(5)中软化池中软化液中氢氧化钠的质量浓度为1％-6％，亚硫酸钠的质量浓度为0.2％～0.5％；软化的时间为30-120分钟，软化温度为60-95℃；竹篾与软化液的质量比为1：3-5。

本发明还涉及一种竹纤维绳的制备系统，所述制备系统包括：锯子1、撞台剖竹机2、竹篾分片机3、软化池4、竹篾成组分配机5、定向开纤机6、第一干燥窑7、成绳机8、上浆机9、第二干燥窑10以及绳线盘卷机11，所述锯子1设置在撞台剖竹机2前方，所述撞台剖竹机2、竹篾分片机3、软化池4、竹篾成组分配机5和定向开纤机6从前到后依次设置，所述定向开纤机6的出口通过第一传送机构与第一干燥窑7的进口相连，所述第一干燥窑7的出口通过第一传送机构与成绳机8的进口相连，所述成绳机8的出口通过第一传送机构与上浆机9的进口相连，所述上浆机9的出口通过第一传送机构与第二干燥窑10的进口相连，所述第二干燥窑10的出口通过第一传送机构与绳线盘卷机11的进口相连。

所述锯子为圆盘锯。

所述第一传送机构为自动输送带。

所述第一干燥窑7和第二干燥窑10内部均设有第二传送机构，各所述第二传送机构的首尾与对应的第一传送机构相接。

本发明的步骤(2)通过圆盘锯实现，步骤(3)通过撞台剖竹机2实现，步骤(4)通过竹篾分片机3实现，步骤(5)通过软化池4实现，步骤(6)通过竹篾成组分配机5实现，步骤(7)通过定向开纤机6实现，步骤(8)通过第一干燥窑7实现，步骤(9)通过成绳机8实现，步骤(10)通过上浆机9实现，步骤(11)通过第二干燥窑10实现以及步骤(12)通过绳线盘卷机11实现。

以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

步骤(1)整竹处理：选取1年生的新鲜嫩竹子，去除枝丫，并对竹子外表面进行清洗；此处的竹子包括毛竹、慈竹、黄竹、绿竹等经济性竹材；

步骤(2)锯切竹筒：待竹子清洗完毕后用圆盘锯1切锯成段，竹段长度依据不同规格锯切成1m；

步骤(3)撞台分片：利用撞台剖竹机2将竹段进行分片处理，竹段按照不同规格在竹筒横截面方向上分成16份，制成2cm宽的竹片；

步骤(4)竹片分篾：再利用竹篾分片机3将竹片按不同厚度分5层得到2mm厚的竹篾；

步骤(5)竹蔑软化：将竹篾捆扎成束后，置于软化池4中进行软化处理；软化池中软化液中氢氧化钠的质量浓度为1％，亚硫酸钠的质量浓度为0.2％；软化的时间为120分钟，软化温度为95℃；竹篾与软化液的质量比为1：5。

步骤(6)竹篾组合：将竹蔑进行组合堆叠，并不断续接新的竹蔑，成长条麻条状竹篾组合，竹篾组合堆叠时，根据竹篾厚度按不同要求堆叠1片，在整体上是连续的，不间断的；重点参阅图2，图2是一根竹篾100组合堆叠方式；

步骤(7)定向开纤：将麻条状竹篾组合进行充分的定向开纤处理，得到麻条状竹纤维，并保证麻条状竹纤维的连续性；

步骤(8)预干燥：在室温中通过空气对流运动自然风干表面后，再置于干燥窑内对定向开纤后的麻条状竹纤维进行预干燥处理；该过程温度控制在50℃，干燥时间为10分钟，含水率控制在20％；

步骤(9)纤维成绳：将预干燥后的麻条状竹纤维拧成绳线，形成竹纤维绳线；该过程采用成绳机实现，可根据不同功能用处制作不同股数的竹纤维绳线，例如，用做竹纤维服饰纺织的绳线选用竹篾薄的，竹篾组合层数少的，绳线股数少的，精细的竹纤维绳线；用做竹纤维布匹及工艺品制作的绳线，选用竹篾厚度较大的，竹篾组合层数多的，绳线股数较多的竹纤维绳线；在竹纤维绳线规格上实现了柔性化生产；

步骤(10)包浆处理：在竹纤维绳线表面进行包浆处理，以增强竹纤维之间的合抱力，增加强度；同时也能在竹纤维绳线表面覆盖一层浆膜，能贴服细小纤维，使竹纤维绳线的线身光滑，同时增加耐磨性，增强后期弹性伸长性能；

步骤(11)干燥处理：将包浆处理完成的竹纤维绳线进行进一步干燥处理，该干燥处理在热风式干燥窑进行，干燥完成后即得竹纤维绳；干燥温度控制在90℃之间，干燥时间为30分钟，含水率控制在10％；温度过高、时间过长会促进竹纤维分解，破坏竹纤维的性能；

步骤(12)盘卷：将干燥处理后的竹纤维绳线进行盘卷存放，以备后续使用。

实施例2

步骤(1)整竹处理：选取1.5年生的新鲜嫩竹子，去除枝丫，并对竹子外表面进行清洗；此处的竹子包括毛竹、慈竹、黄竹、绿竹等经济性竹材；

步骤(2)锯切竹筒：待竹子清洗完毕后用圆盘锯1切锯成段，竹段长度依据不同规格锯切成2m；

步骤(3)撞台分片：利用撞台剖竹机2将竹段进行分片处理，竹段按照不同规格在竹筒横截面方向上分成25份，制成1.5cm宽的竹片；

步骤(4)竹片分篾：再利用竹篾分片机3将竹片按不同厚度分6层得到1mm厚的竹篾；

步骤(5)竹蔑软化：将竹篾捆扎成束后，置于软化池4中进行软化处理；软化池4中软化液中氢氧化钠的质量浓度为3％，亚硫酸钠的质量浓度为0.4％；软化的时间为80分钟，软化温度为75℃；竹篾与软化液的质量比为1：4。

步骤(6)竹篾组合：将竹蔑进行组合堆叠，并不断续接新的竹蔑，成长条麻条状竹篾组合，竹篾组合堆叠时，根据竹篾厚度按不同要求堆叠2片，并在整体上是连续的，不间断的；重点参阅图3，图3是两根竹篾100组合堆叠方式；

步骤(7)同实施例1；

步骤(8)预干燥：在室温中通过空气对流运动自然风干表面后，再置于干燥窑内对定向开纤后的麻条状竹纤维进行预干燥处理；该过程温度控制在60℃之间，干燥时间为7分钟，含水率控制在25％；

步骤(9)同实施例1；

步骤(10)同实施例1；；

步骤(11)干燥处理：将包浆处理完成的竹纤维绳线进行进一步干燥处理，该干燥处理在热风式干燥窑进行，干燥完成后即得竹纤维绳；干燥温度控制在90～120℃之间，干燥时间为15-30分钟，含水率控制在8％；温度过高、时间过长会促进竹纤维分解，破坏竹纤维的性能；

步骤(12)同实施例1。

实施例3

步骤(1)整竹处理：选取2年生的新鲜嫩竹子，去除枝丫，并对竹子外表面进行清洗；此处的竹子包括毛竹、慈竹、黄竹、绿竹等经济性竹材；

步骤(2)锯切竹筒：待竹子清洗完毕后用圆盘锯1切锯成段，竹段长度依据不同规格锯切成3m；

步骤(3)撞台分片：利用撞台剖竹机2将竹段进行分片处理，竹段按照不同规格在竹筒横截面方向上分成32份，制成1cm宽的竹片；

步骤(4)竹片分篾：再利用竹篾分片机3将竹片按不同厚度分8层得到0.2mm厚的竹篾；

步骤(5)竹蔑软化：将竹篾捆扎成束后，置于软化池4中进行软化处理；软化池中软化液中氢氧化钠的质量浓度为6％，亚硫酸钠的质量浓度为0.5％；软化的时间为30分钟，软化温度为60℃；竹篾与软化液的质量比为1：5。

步骤(6)竹篾组合：将竹蔑进行组合堆叠，并不断续接新的竹蔑，成长条麻条状竹篾组合，竹篾组合堆叠时，根据竹篾厚度按不同要求堆叠8片，并在整体上是连续的，不间断的；

步骤(7)同实施例1；

步骤(8)预干燥：在室温中通过空气对流运动自然风干表面后，再置于干燥窑内对定向开纤后的麻条状竹纤维进行预干燥处理；由于先前软化开纤后的麻条状竹纤维具有极高的含水率，而湿态的竹纤维力学性能较差，易断裂，故要进行预干燥处理以保证纤维质量，该过程温度控制在70℃之间，干燥时间为5分钟，含水率控制在23％；

步骤(9)同实施例1；

步骤(10)同实施例1；

步骤(11)干燥处理：将包浆处理完成的竹纤维绳线进行进一步干燥处理，该干燥处理在热风式干燥窑进行，干燥完成后即得竹纤维绳；干燥温度控制在120℃之间，干燥时间为15分钟，含水率控制在6％；温度过高、时间过长会促进竹纤维分解，破坏竹纤维的性能；

步骤(12)同实施例1。

本发明完美解决了竹纤维可纺性差的缺点；采用独特工艺组合，可制作原生态竹纤维绳线，其制作方法具有简单、实用、效率高，竹材成绳利用率高等优点。加工后的竹纤维绳线条干基本均匀，强度高、刚性好，具有抗菌性佳、透气性好、瞬间吸水性强，可用作地毯，窗帘，装饰性面料(如墙布、桌布)甚至服饰等。

本发明采用竹蔑成组分配机5实现竹篾的组合，使堆叠后的竹篾组合长度可控，定向开纤机6能保证开纤后的竹纤维粗细均匀；成绳机8将连续不断的竹纤维按照不同需求拧成不同规格的竹纤维绳线；该种制作方式与传统制作纺织用竹纤维的方式截然不同；

本发明制备系统的各设备间采用自动传送机构进行连接，实现了竹纤维绳线制备的自动化，大大解放了劳动力，提高了工业化生产效率；

本发明方法制作出的原生态的竹纤维绳线由单纯的竹纤维制作，不含其他纤维，能最大程度的发挥竹纤维耐干燥，吸湿，不变形，不虫蛀的特点；并且该方法生产流程简单，成本低廉。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。