竹纤维提取方法、设备及存储介质与流程

本发明实施例涉及竹子加工处理技术领域，尤其涉及一种竹纤维提取方法、设备及存储介质。

背景技术：

近20年来，竹材的工业化利用得到了快速发展，竹业已成为林业发展的一个新的经济增长点。随着全球性气候的恶化，木材资源的减少，迫切需要寻求替代木纤维及化纤等资源的新材料。竹子生长周期短、生物量大，竹林一次栽培，永续利用，是替代木材的理想材料。天然竹纤维的开发和应用是近年来相关企业关注的焦点，也是科技研究的热点问题。竹纤维原料来源于天然可再生竹资源，产品用后可生物降解，符合环保要求，被认为是以竹代木的重要发展方向。但是，当前市场上缺乏成熟可靠的竹纤维的提取方法，所以如何从竹子原料中工业化的提取竹纤维，就成为业界广泛关注的技术问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述问题，本发明实施例提供了一种竹纤维提取方法、设备及存储介质。

第一方面，本发明的实施例提供了一种竹纤维提取方法，包括：选取竹子原料，将选取后的竹子原料锯成若干段竹筒，将所述若干段竹筒切成若干段竹片，剔除所述若干段竹片的竹黄、竹青和竹节，得到若干段光滑竹片；对所述若干段光滑竹片进行碳化处理，并将碳化处理的若干段光滑竹片进行脱水，得到若干段光滑脱水竹片；将所述若干段光滑脱水竹片分解成竹丝束，对所述竹丝束再次进行碳化和脱水，得到竹纤维。

进一步地，在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的竹纤维提取方法，所述选取竹子原料，包括：根据竹子的韧性和密度，选取竹子原料。

进一步地，在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的竹纤维提取方法，所述将选取后的竹子原料锯成若干段竹筒，包括：将选取后的竹子原料锯成2米到3米长的若干段竹筒。

进一步地，在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的竹纤维提取方法，所述将所述若干段竹筒切成若干段竹片，包括：将所述若干段竹筒切成宽度为3厘米到5厘米的若干段竹片。

进一步地，在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的竹纤维提取方法，所述剔除所述若干段竹片的竹黄、竹青和竹节，包括：采用刨光机剔除所述若干段竹片的竹黄、竹青和竹节。

进一步地，在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的竹纤维提取方法，所述对所述若干段光滑竹片进行碳化处理，包括：对所述若干段光滑竹片进行蒸煮，蒸煮液温度为95℃，蒸煮时间为80分钟。

进一步地，在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的竹纤维提取方法，所述蒸煮液的组分组成，包括：碳酸钠1～2％、氢氧化钠2～4％、三聚磷酸钠1～2％、水玻璃1～2％。

进一步地，在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的竹纤维提取方法，所述并将碳化处理的若干段光滑竹片进行脱水，得到若干段光滑脱水竹片，包括：将碳化处理的若干段光滑竹片进行窑干脱水，得到若干段光滑脱水竹片。

第二方面，本发明的实施例提供了一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与处理器通信连接的至少一个存储器，其中：

存储器存储有可被处理器执行的程序指令，处理器调用程序指令能够执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的竹纤维提取方法。

第三方面，本发明的实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的竹纤维提取方法

本发明实施例提供的竹纤维提取方法及设备，通过将竹子原料加工成光滑竹片，并对光滑竹片进行脱水及碳化处理，加工成竹丝束并再次脱水碳化，可以有效从竹子原料中提取出竹纤维。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的竹纤维提取方法流程图；

图2为本发明实施例提供的提取出的竹纤维束示意图；

图3为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的竹片窑干示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外，本发明提供的各个实施例或单个实施例中的技术特征可以相互任意结合，以形成可行的技术方案，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明实施例提供了一种竹纤维提取方法，参见图1，该方法包括：

101、选取竹子原料，将选取后的竹子原料锯成若干段竹筒，将所述若干段竹筒切成若干段竹片，剔除所述若干段竹片的竹黄、竹青和竹节，得到若干段光滑竹片；

102、对所述若干段光滑竹片进行碳化处理，并将碳化处理的若干段光滑竹片进行脱水，得到若干段光滑脱水竹片；

103、将所述若干段光滑脱水竹片分解成竹丝束，对所述竹丝束再次进行碳化和脱水，得到竹纤维。

基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的竹纤维提取方法，所述选取竹子原料，包括：根据竹子的韧性和密度，选取竹子原料。

基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的竹纤维提取方法，所述将选取后的竹子原料锯成若干段竹筒，包括：将选取后的竹子原料锯成2米到3米长的若干段竹筒。

基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的竹纤维提取方法，所述将所述若干段竹筒切成若干段竹片，包括：将所述若干段竹筒切成宽度为3厘米到5厘米的若干段竹片。

基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的竹纤维提取方法，所述剔除所述若干段竹片的竹黄、竹青和竹节，包括：采用刨光机剔除所述若干段竹片的竹黄、竹青和竹节。

基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的竹纤维提取方法，所述对所述若干段光滑竹片进行碳化处理，包括：对所述若干段光滑竹片进行蒸煮，蒸煮液温度为95℃，蒸煮时长为80分钟。

基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的竹纤维提取方法，所述蒸煮液的组分组成，包括：碳酸钠1～2％、氢氧化钠2～4％、三聚磷酸钠1～2％、水玻璃1～2％。具体地，蒸煮液由如下质量百分数的组分组成：氢氧化钠2.5％、碳酸钠1.8％、水玻璃1.7％、三聚磷酸钠1.4％、余量为水；在该种组分的蒸煮液中进行蒸煮脱胶，蒸煮温度为95℃，蒸煮时间为80分钟。蒸煮液还可以由如下质量百分数的组分组成：氢氧化钠2.3％、碳酸钠1.3％、水玻璃1.4％、三聚磷酸钠1.8％、余量为水；在该种组分的蒸煮液中进行蒸煮脱胶，蒸煮温度为95℃，蒸煮时间为80分钟

基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的竹纤维提取方法，所述并将碳化处理的若干段光滑竹片进行脱水，得到若干段光滑脱水竹片，包括：将碳化处理的若干段光滑竹片进行窑干脱水，得到若干段光滑脱水竹片。具体地，竹片窑干脱水可以参见图4。图4中包括：竹片401、竹片盛装架402和风干窑403。由图4中可见，竹片401在竹片盛装架402上分层放置，竹片盛装架402整体推入风干窑403中，放置5天至10天，从而将竹片中的水分风干。

本发明实施例提供的竹纤维提取方法，通过将竹子原料加工成光滑竹片，并对光滑竹片进行脱水及碳化处理，加工成竹丝束并再次脱水碳化，可以有效从竹子原料中提取出竹纤维。

加工后的竹纤维成品可以参见图2。图2中包括：竹纤维束201。由图2中可见，采用本发明实施例提供的竹纤维提取方法，可以有效提取竹纤维束，并且能够在采用该提取方法的前提下，对大量的竹子进行竹纤维束的提取。

为了更加清晰的阐述本发明的技术方案的本质，在上述实施例的基础上，拟提出一个整体的实施例，从整体上展现本发明技术方案的全貌。需要说明的是，该整体实施例仅仅是为了将本发明的技术本质进一步体现出来，并不是对本发明保护范围的限制，本领域技术人员在本发明各个实施例的基础上，通过组合技术特征，得到的任何满足本发明技术方案本质的组合型技术方案，只要能够实际实施，均在本专利的保护范围之内。本发明整体实施例提供的一种竹纤维提取方法，其提取工艺流程为：原竹锯料、切片、粗刨、高温碳化、窑干、碾压、高温碳化、窑干。选取竹子原料，进行粗选后，将竹子锯成长2米到3m长的竹筒；将竹筒切成宽3厘米至5厘米的竹片；用粗刨机刨去竹片的竹黄、竹青、竹节；将竹束送入高温、高湿、高压的环境中碳化；窑干处理，降低竹纤维的含水率；将竹片碾压疏解成竹丝束；再次将竹束进行碳化；窑干。在高温、高湿、高压的环境中碳化，充分去除竹片中的营养物质，将竹丝束中的淀粉、糖分和蛋白质分解并杀死虫卵和真菌，增强竹材的防虫，防腐，防霉性能。具体地，选一至三年生的毛竹、绿竹或任意其他种类的竹子，截去竹子的梢部和尾部，并沿着茎秆进行开片；开片后的竹子进行分层加工，加工出竹青层、竹肉层和竹黄层竹条，并剔除竹黄层竹条；将竹青层竹条、竹肉层竹条分别切断，然后加工成长度为2.5米的定长竹条，即得竹青层定长竹条与竹肉层定长竹条；将竹青层定长竹条、竹肉层定长竹条分别置于软化池内进行软化处理；待竹青层定长竹条变色后取出，并采用清水清洗干净，置于常温下阴干至竹条的含水率为55％；待竹肉层定长竹条变色后取出，并浸没于ph值为3的盐酸溶液中1.5小时，之后取出且采用清水清洗干净，置于常温下阴干至竹条的含水率为55％；将软化后的竹青层定长竹条、竹肉层定长竹条分别进行连轧加工，以破坏并去除竹材中的基体组织，分别获得竹青层的粗竹纤维、竹肉层的粗竹纤维；将竹青层的粗竹纤维置于蒸煮液(蒸煮液由如下质量百分数的组分组成：氢氧化钠3％、碳酸钠1.3％、水玻璃1.5％、三聚磷酸钠1.5％、余量为水)中进行蒸煮脱胶，蒸煮温度为95℃，蒸煮时间为80分钟(即高温碳化)，将蒸煮后的竹纤维采用漂白剂进行漂白，漂白温度为68℃，漂白时间为40分钟；漂白处理后用稀酸中和竹纤维上的碱液至竹纤维ph值为6～6.5，之后采用水清洗竹纤维并脱水烘干至竹纤维含水率为12％，接着均匀加入乳化油养生3天，最后采用栉梳机梳理竹纤维即可获得竹纤维；均匀加入乳化油至竹肉层的粗竹纤维上，养生5天，然后采用栉梳机梳理竹纤维，最后按竹纤维产品的长度规格要求切断加工即可获得一般用途竹纤维。

综上所述，得到的竹纤维，细度为0.5～1.0厘米，能够用于一般纤维材料的原始材料。综上，本发明整体实施例提供的竹纤维提取方法能够获得纤维细度、强度及均匀度均较优的竹纤维，同时还可获得能够用于复合材料、非织造材料等领域的竹纤维，从而不仅能够提高了竹纤维的品质，而且还有效地提高了竹子的利用率；另外，因为分层加工竹黄层的剔除，使得纤维后处理的工作量大幅度减少，即提高制备效率；此外，该方法还具有便于操作的特点，其因含水率等参数的控制，从而使得制备工时耗费较低。

本发明实施例的方法是依托电子设备实现的，因此对相关的电子设备有必要做一下介绍。基于此目的，本发明的实施例提供了一种电子设备，如图3所示，该电子设备包括：至少一个处理器(processor)301、通信接口(communicationsinterface)304、至少一个存储器(memory)302和通信总线303，其中，至少一个处理器301，通信接口304，至少一个存储器302通过通信总线303完成相互间的通信。至少一个处理器301可以调用至少一个存储器302中的逻辑指令，以执行如下方法：选取竹子原料，将选取后的竹子原料锯成若干段竹筒，将所述若干段竹筒切成若干段竹片，剔除所述若干段竹片的竹黄、竹青和竹节，得到若干段光滑竹片；对所述若干段光滑竹片进行碳化处理，并将碳化处理的若干段光滑竹片进行脱水，得到若干段光滑脱水竹片；将所述若干段光滑脱水竹片分解成竹丝束，对所述竹丝束再次进行碳化和脱水，得到竹纤维。

此外，上述的至少一个存储器302中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。例如包括：选取竹子原料，将选取后的竹子原料锯成若干段竹筒，将所述若干段竹筒切成若干段竹片，剔除所述若干段竹片的竹黄、竹青和竹节，得到若干段光滑竹片；对所述若干段光滑竹片进行碳化处理，并将碳化处理的若干段光滑竹片进行脱水，得到若干段光滑脱水竹片；将所述若干段光滑脱水竹片分解成竹丝束，对所述竹丝束再次进行碳化和脱水，得到竹纤维。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所描述的实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。基于这种认识，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

在本专利中，术语"包括"、"包含"或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括……"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。