用竹子分离制备竹原纤维的方法

专利名称：用竹子分离制备竹原纤维的方法
技术领域：
本发明属于从长纤维植物中分离出植物原纤维的技术，特别是涉及用竹子分离出竹原纤维的工艺方法。
背景技术：
中国专利200510022616. X《有活性生物酶方法制取纺织用竹原纤维》本发明向人 们公开了一种不需任何化学处理、操作简单、处理时间短、产品质量稳定的有活性生物酶方 法制取纺织用竹原纤维，该工艺过程如下首先把竹子截断并剖成竹条，然后放入开水中煮 炼变软，取出压碎、锤成细丝，再放入压强锅中蒸煮，把处理过的竹丝，浸入含有活性生物酶 的溶液中处理，让有活性生物酶分解竹丝中的木质素、半纤维素、果胶，以获得竹子中的纤 维素纤维，把酶分解后的竹纤维素纤维清洗、漂白、上油、柔软、开松即可供纺织用的竹原纤 维。但竹子开水中煮炼变软要很长时间，浪费大量能源，才能为有活性生物酶分解竹子中的 非竹纤维有机物提供软化或已部分分解的非竹纤维有机物。

发明内容
本发明的目的是提供对竹子进行变化温度或/和压力的方法，破坏竹子中的木质 素、果胶、蛋白质、糖、脂等物质非竹纤维有机物，促进蒸煮和促进有活性生物酶对非竹纤维 有机物分解作用效果，具有节约能源、减少污染、提高生产效率的竹子分离制备竹原纤维的 方法。本发明的构思要从竹条中分离竹原纤维，就要除去竹原纤维之间的非竹纤维有 机物，如木质素、果胶、蛋白质、糖、脂等物质。这些非竹纤维有机物在普通环境中难以分解， 目前技术是先用蒸煮或强碱溶液中蒸煮软化和少量分解后，再用微生物和有活性生物酶相 结合对非竹纤维有机物分解，再用水或其它溶剂溶解已被分解的非竹纤维有机物，达到除 去非竹纤维有机物，获得竹原纤维的目的；但蒸煮或强碱溶液中蒸煮软化和少量分解非竹 纤维有机物要高温高压很长时间，浪费大量能源，长时间高压又危险，强碱溶液对环境污染 很大。本发明用变化温度或/和压力的物理方法，使非竹纤维有机物被物理方法膨化处理 后，促进蒸煮和促进有活性生物酶对非竹纤维有机物分解作用效果，达到蒸煮和有活性生 物酶处理过程中，达达减少高温高压时间，节约能源，减少或不用强碱溶液而减少对环境污 染，减少分离制备竹原纤维全部工艺需要的时间，提高生产效率。本发明的对非竹纤维有机物被膨化，用于对竹子分离制备竹原纤维的方法如下用竹子分离制备竹原纤维的方法，按先后步骤，包括为把竹子截断并剖成竹条之 后，把竹条浸入有活性生物酶的液体中酶解，其特征在于竹条在被剖成竹条之后与酶解步 骤之前，对竹条进行膨化处理；其膨化处理是对竹条进行抽真空处理、或对竹条进行变化温 度处理，或对竹条进行变化压强处理的某一种处理；或者是有两种或多种膨化处理的膨化 组合处理，其膨化组合处理为包括抽真空处理和变化温度处理的膨化组合处理；
或包括抽真空处理和变化压强处理的膨化组合处理；或包括变化温度处理和变化压强处理的膨化组合处理；或包括抽真空处理，和变化温度处理，和变化压强处理的膨化组合处理；由于非竹纤维有机物一一木质素、果胶、蛋白质、糖、脂等物质的化学稳定性远不 如竹原纤维稳定，只要掌握住快速温度变化或快速压强变化，不使竹原纤维分解或少分解， 而仅使大量非竹纤维有机物产生大量孔隙性损坏、质地蓬松性损坏膨化处理，使酶解步骤 中的微生物或/和有活性生物酶能进入到大量膨化产生的孔隙中，使微生物或/和有活性 生物酶能大量增加与非竹纤维有机物的接触面积，减少微生物或/和有活性生物酶对竹条 分解需要的时间。以减少酶解步骤需要的时间，和减少微生物、有活性生物酶的使用量。如果在竹条在被剖成竹条之后与酶解步骤之前，还要加蒸煮步骤，还可以在蒸煮 步骤之前增加膨化处理。以减少蒸煮步骤和酶解步骤需要的时间，减少蒸煮步骤高温高压 时间，节约能源，减少或不用强碱溶液而减少对环境污染，减少分离制备竹原纤维全部工艺 需要的时间，提高生产效率。抽真空处理的作用是将变化温度处理前或处理后，变化压强处理前或处理后的 竹条微孔隙中的气体或液体吸出，以及将游离的微粒吸出，使其在后面步骤的变化温度处 理、变化压强处理、蒸煮步骤、酶解步骤中的液体能更容易进入竹条微孔隙中，提高变化温 度处理、变化压强处理的处理效果，以及提高蒸煮步骤和酶解步骤的处理效果。所以，抽真 空处理可配置在变化温度处理以前或以后、变化压强处理的处理以前或以后，以及蒸煮步 骤处理以前或以后、酶解步骤处理以前或以后。在某种处理以前进行抽真空处理目的，是 吸出竹条微孔隙中的气体、液体、微粒，为后面处理或步骤中的液体进入竹条微孔隙提供空 间，特别是提供有负压的竹条微孔隙空间，使后面处理或步骤中的液体更容易进入竹条微 孔隙之中；在某种处理以后进行抽真空处理目的，是吸出已经在对微孔隙中的非竹纤维有 机物进行了破坏处理、分解处理，其破坏或分解能力已经降低的液体或其它物质，如含氢离 子已很少的气体、分解酶活性已经降低的液体、碱性已达不到PH值的液体、活性降低的微 生物等。总之，抽真空处理是抽空竹条微孔隙，使其它处理或步骤的气体、液体、微粒能尽量 多的进入竹条微孔隙，而提高其它处理或步骤对竹条非竹纤维有机物的破坏和分解效果， 并可减少破坏和分解竹条非竹纤维有机物所需要的时间。对竹条非竹纤维有机物的破坏和 分解是微观效果，其宏观效果是竹条体积增加被膨化。变化温度处理的作用就是在不破坏竹原纤维的温度范围内，使竹条从低温变为 高温，或从高温变为低温。其原理是竹原纤维的温度适应范围大于木质素、果胶、蛋白质、 糖、脂等物质非竹纤维有机物。只要变化温度范围小于破坏竹原纤维的温度范围，又大于破 坏非竹纤维有机物的温度范围，就能即保护竹原纤维的结构，又破坏非竹纤维有机物的结 构，使非竹纤维有机物产生大量孔隙，甚至使非竹纤维有机物被分解成易溶解的形式，方便 后续步骤用水或其它溶剂把已被分解的非竹纤维有机物洗脱，分离出竹原纤维。对竹条非 竹纤维有机物的破坏和分解是微观效果，其宏观效果是竹条体积增加被膨化。
变化压强处理的作用就是对非竹纤维有机物原有的孔隙或变化温度处理后新产 生的孔隙的空间进行抽空，和加压注入气体或液体，使孔隙不断的被抽空缩小和加压膨胀， 增加孔隙的体积和使多个孔隙被连通，减少盲孔形的孔隙，使气体或液体能更多的和更容 易的进入到孔隙中。
将竹条进行快速温度变化或快速压强变化，能对非竹纤维有机物膨化处理的原理 是非竹纤维有机物都具有稳定的结构，快速变化温度或快速变化压强能破坏非竹纤维有 机物的稳定结构，使非竹纤维有机物失去活性、松散结构、产生分子内和分子间的微孔隙， 以及各种非竹纤维有机物组织之间的微孔隙，还可使部分化学键断裂被分解成小分子，化 学键断裂产生亲水键和亲水基团使其具有水溶而产生水解效果等，或化学键断裂后易被有 机溶剂溶解。已膨化的非竹纤维有机物，在被后续蒸煮、微生物和有活性生物酶降解、分解时， 速度更快，可少用高温高压蒸煮时间，用不太高的压强蒸煮或常压蒸煮；或只要常压蒸煮， 或只要微生物和有活性生物酶处理，减少蒸煮设备投资、减少生产费用。已膨化的非竹纤维 有机物，在被后续微生物和有活性生物酶分解时，竹条增加了大量孔隙与微生物和有活性 生物酶的接触，使微生物和有活性生物酶分解非竹纤维有机物时间大大缩短，这就减少生 产中的资金要求和员工需求，提高了单位的生产效率。
膨化处理可作为蒸煮、酶解工艺的前续工艺或后续工艺，在一个完整用竹子分离 制备竹原纤维的过程中，可以只有一次膨化处理工艺，也可用两次或多次膨化处理工艺。用 两次或多次膨化处理工艺时，可每次用不同的具体膨化方法，也可都用相同的膨化方法。第一种，抽真空处理所述的抽真空处理是将装有竹条的容器抽成1. 0 4. OMpa的真空环境。一般的 抽真空设备只能达到4. OMpa以下的真空度，再提高真空度即大于4. OMpa,如真空度7. 0 9. OMpa对竹条的真空处理提高膨化效果的作用不明显优于4. OMpa膨化效果，而且对真空 设备技术要求太高、真空设备的成本也太高。优选的抽真空处理是将装有竹条的容器抽成1. 0 4. OMpa的真空环境，并在该真 空环境中还注入有离子或等离子。由于在该真空环境中不能有液体存在，为提高真空环境 中对竹条的膨化效果，可向真空容器中注入离子或等离子，特别是注入有利于破坏木质素、 果胶、蛋白质、糖、脂等非竹纤维有机物的化学稳的离子或等离子，如氢离子或等离子氢、钠 离子或等离子钠、钾离子或等离子钾、氧离子或等离子氧、磷离子或等离子磷、硫离子或等 离子硫、氮离子或等离子氮、氯离子或等离子氯等。第二种，变化压强处理所述的变化压强处理是对装有竹条容器内空环境变化压强的处理，把放竹条的容 器加压在1. 0 4. OMpa压强后，快速降低压强；或把放竹条的容器抽成1. 0 4. OMpa的真 空度后，快速减少真空度。可多次循环的进行加压和降压，每次循环进行升压强和降压强的压强差值范围是 1. 0 3. OMpa0这样可以使竹条的微孔隙不断被冲胀和缩小，最终达到增大微孔隙和多打通多个 微孔隙，减少盲管形的微孔隙，需要注入微孔隙的气体、液体、微粒能更容易进入微孔隙，提 高各种变化温度处理、蒸煮步骤、酶解步骤对非竹纤维有机物膨化和分解效果。对于不同的 竹子品种和不同竹龄，放竹条的容器的最大压强或最大真空度应调节，特别是调节循环加 压和降压、升降真空度的次数，达到只损坏非竹纤维有机物，不损坏竹原纤维的目的。所述的变化压强处理是还带有变化温度的变化压强的处理，在90 300°C气体环 境，1. 0 4. OMpa压强的高温高压环境中，将竹条快速放入冷却液体中或向高温高压容器中注入冷却液体或冷却的水雾气体，同时降低压强，待竹条充分吸水或水雾后，再回升温度 和压强，把水或水雾压入竹条微孔隙中；并多次循环进行升温升压和加降温降压。气体环境 的温度与冷却液体或冷却的水雾温度的温度差值最好50 250°C，也可以温度差值150 250°C。却液体的温度可以低于0°C，以便提高温度差值。其目的在于使竹条处于高压强变 化和高温度变化这种破坏性很强的环境中，快速破坏竹条的非竹纤维有机物。冷却液体可 以是普通水，或碱性液体，或酸性液体，或含有机溶剂的液体，如含乙醇的液体。由于在高温 下乙醇易蒸发，乙醇易于回收，所以用含乙醇的液体是优选方案。第三种，低温液体被升温气化的变化温度处理所述的变化温度处理是低温液体被升温气化的处理，把竹条浸泡在5°C 液态氮 温度之间的低温液体中，在竹条与所浸泡的低温液体温度相同后，迅速将被冷却的竹条，放 在10 300°C环境中，温度差值达50 400°C。把竹条从5°C 液态氮温度之间的低温快 速升温到10 300°C环境中，当温度差值达50 400°C，竹条中的各种非竹纤维有机物受 热膨胀不平衡，很易被损坏成易于水溶解或溶剂溶解的形式。对于不同品种的竹子和不同 竹龄的竹子，冷却竹条的最低温度，和升温达到的最温度，即温度差值应进行调节，达到只 损坏非竹纤维有机物，不损坏竹原纤维的目的。所述的变化温度处理是低温液体被升温气化的处理优选用液态氨、或液态二氧化碳、或液态氮作为对竹条的降温介质，浸泡竹条的低温液体则为液态氨、或液态二氧化碳、 或液态氮，当竹条的温度与降温介质的温度相同后，迅速将被低温液体冷却的竹条，放在 10 300°C环境中，其温度差值达50 400°C。这种处理至少有两种方式损坏非竹纤维有 机物一种是各种非竹纤维有机物受热膨胀不平衡损坏非竹纤维有机物产生微孔隙；另一 种是液体的降温介质在被降温后变为气体，气体体积迅速膨胀损坏非竹纤维有机物产生微 孔隙，如液态二氧化碳被升到常温变为气体后，体积可增加400倍左右。这种用降温介质受 热膨胀对竹条的微孔隙有“爆炸”性的损坏作用，并且还能产生新的微孔隙。液体降温介质变成大量气体的“爆炸”的膨化方法是把竹条浸在液态液态氨、 液态二氧化碳或液态氮中，待竹条温度同于、基本同于液态氨、液态二氧化碳或液态氮温度 后，或者待液态氨、液态二氧化碳或液态氮已大量渗透进竹条后，压强降到常压状态，迅速 将冷却的竹条，放在10 300°C环境中，其温度差值达50 400°C，竹条微孔隙中的液态 氨、液态二氧化碳或液态氮温度迅速升高50 40(TC，液态氨、液态二氧化碳或液态氮变为 大量气体，对竹条微孔隙进行“爆炸”性损坏，对竹条进行膨化。由于非竹纤维有机物都包在竹原纤维的外面，液态氨、液态二氧化碳或液态氮不 易渗入竹原纤维中，所以只要调节好竹条浸泡在液态氨、液态二氧化碳或液态氮中的时间， 在液态氨、液态二氧化碳或液态氮已经进入非竹纤维有机物微孔隙，但还没有进入竹原纤 维以前，就立即升高温度，对非竹纤维有机物微孔隙进行“爆炸”性损坏，而不损坏竹原纤 维。第四种，干法加热后用冷水降温的变化温度处理所述的变化温度处理是干法加热后用冷水降温处理，对竹条无水干法加热到 90 300°C后，迅速把竹条浸在冷水中吸冷水降低温度。一般冷水温度比吸水前竹条温度 低70 250°C，即冷水温度比吸水前竹条温度的温度差值低70 250°C。这是利用作“吸 水胡豆”的原理，当高温的竹条在低温的水中，竹条中的微孔隙受冷收缩产生负压，吸入低温的水，低温的水在微孔隙中受热膨胀、气化又对微孔隙产生膨化性损坏，从而损坏非竹纤 维有机物。对于不同的竹子品种和不同竹龄，干法加热到的最高温度，和冷水温度比吸水前 竹条温度的温度差值应进行调节，达到只损坏非竹纤维有机物，不损坏竹原纤维的目的。所述的变化温度处理是干法加热后用冷水降温处理，当竹条无水干法加热到 90 300°C，并且竹条重量减少5 30%后，迅速把竹条浸在冷水中吸冷水降低温度，冷水 温度比干法加热温度降低70 250°C。新鲜竹的竹原纤维质量高于已经长期存的干竹子， 但新鲜竹中有大量水分占用微孔隙，一般干法加热使竹条重量减少5 30%后，竹条微孔 隙中的水分已经蒸发，为冷水快速进入微孔隙提供了空间。竹条干法加热可用微波炉进行微波加热。第五种，冷冻产生冰晶的变化温度处理所述的变化温度处理是将竹条冷冻产生冰晶的处理，把竹条在无水或有水浸泡状 态，将竹条温度置于_4 -10°C冷冻，让竹条中的水充分变成冰晶后，再把竹条升温溶化冰 晶。升温的方法最好是把有冰晶的竹条快速放到高温环境，如放到30 200°C的水中快速 升温。把竹条温度降到_4 一10°C，使竹条内的水分能充分结冰，用水结冰产生体积膨胀 和冰晶的不规则形状损坏非竹纤维有机物；并配合用高温环境迅速减冻，进行强烈的温度 刺激，受各种非竹纤维有机物的热膨胀不平衡而被损坏。本发明所述膨化处理都可以先把竹条浸在果胶膨化剂中以后，再进行上述的各种 膨化处理，或在浸泡竹条的液体中加入果胶膨化剂。本发明用竹子分离制备竹原纤维方法的工艺过程中，膨化处理竹条时用微波炉加 热，用2000 4000MHz微波。还可在膨化处理过程中用15KHz 350KHz的超声波对竹条 损坏性处理。微波和超声波对非竹纤维有机物木质素、果胶、蛋白质、糖、脂等物质有强烈的 损坏性，在实际生产中应调节微波和超声波对竹条的处理时间频率，以达到在损坏非竹纤 维有机物之后，没有损坏竹原纤维之前停止微波和超声波刺激竹条。本发明所述的非竹纤维有机物指嵌合在竹原纤维之间的有机物一一木质素、果 胶、蛋白质、糖、脂等物质。
本发明所述的膨化指非竹纤维有机物一一木质素、果胶、蛋白质、糖、脂等物质 在竹条被进行温度变化处理，或压强的变化处理后，非竹纤维有机物产生间隙、孔隙而组织 疏散，非竹纤维有机物被分解、被降解；竹子细胞壁膨化破裂，有利于后续在蒸煮已膨化竹 子时，更易除去非竹纤维有机物，和有利于微生物和有活性生物酶进一步酶解非竹纤维有 机物，除去非竹纤维有机物。本发明所述的竹条是指竹子两节之间的竹筒部分被切割成最大宽度为1.0 10. Omm左右的细条。竹子一般用新鲜竹子。本发明的优点用对竹条进行抽真空、变化温度、变化压强的物理方法膨化处理， 使分离出竹原纤维的过程中，可减少蒸煮分解、微生物和有活性生物酶分解所需要的时间， 减少蒸煮中的强碱或强酸的用量，减少微生物和有活性生物酶的用量，从分离制备竹原纤 维整个工艺过程中，节约时间、节约能源、节约费用、减少污染、减少生产成本、提高生产效 率。并能使最终产品竹原纤维中化学污染减少，获得更为环保的竹原纤维产品。
具体实施方式
实施例1、抽真空加离子的膨化处理分离制备竹原纤维的方法用竹子分离出竹原纤维的步骤如下(1)前处理工序将原竹切除竹结，再把竹筒压榨破坏竹筒成为大块，再用成片机 把大块分切成小的竹条，竹条直径为3 6mm为宜，去掉渣物备用。(2)蒸煮处理竹条放置于加热容器内，容器内0. 4 2. OMpa的压强蒸煮15 25 小时，也可常压条件下蒸煮，蒸煮35 55小时。(3)抽真空加离子的膨化处理把已经蒸煮的竹条放置于真空容器内，在200 250°C环境中抽成3. 0 4. OMpa的真空度，同时向真空容器内注入氢离子或氧离子的某一 种离子，如果是注入氧离子，则同时还可注入硫离子或氮离子，待竹条明显变软，停止注入 任何离子，并降低温到30 80°C，真空度降到不影响活性生物酶的最大真空度后，用有活 性生物酶的液体注入真空容器内，并逐渐把真空度降到常压状态，使有活性生物酶的液体在 降低真空度过程中，因竹条微孔隙的气压差变化把有活性生物酶的液体吸入竹条微孔隙中。(4)有活性生物酶处理在常压和30 80°C环境中，将竹条浸在有能分解非竹纤 维有机物的微生物菌液体中，或能分解非竹纤维有机物的有活性生物酶液体中，对非竹纤 维有机物的用有活性生物酶分解；微生物菌如白腐菌；有活性生物酶如木质素酶、果胶酶、 蛋白质酶、糖酶、脂肪酶等，待非竹纤维有机物被分解完后，用水冲洗除去非竹纤维有机物 的被分解物，得到竹原纤维。(5)对已成纤维的后处理用梳子形整理机进行梳理分离竹原纤维，增加可纺织 性。处理还用现有技术的软化、硬化、乳化、漂白等纺织纤维后处理对竹原纤维处理，把竹原 纤维处理成可纺织用纤维。实施例2、循环进行压强变化，并抽真空加离子的膨化处理分离制备竹原纤维的方 法用竹子分离出竹原纤维的步骤如下(1)前处理工序同于实施例1。(2)循环进行压强变化的膨化处理把竹条放置于高压容器内，在250 300°C气 体环境，3. 5 4. OMpa压强的高温高压环境中，向高压容器内注入低于容器内环境100 200°C的冷却液体或冷却的水雾，同时降低压强0. 5 2. OMpa，使冷却液体或冷却的水雾被 吸入竹条的微孔隙中，产生膨胀作用。然后再回升温度和压力，再注入低温的冷却液体或冷 却的水雾。发现竹条明显变软为止。经过2 4次250 300°C气体环境，3. 5 4. OMpa压强的高温高压环境变化后， 可降低最高温度和压强进行变化温度和压强在150 200°C气体环境，1. O 2. OMpa压强 的高温高压环境中，向高压容器内注入低于容器内环境50 100°C的冷却液体或冷却的水 雾，同时降低压强0. 5 1. OMpa，使冷却液体或冷却的水雾被吸入竹条的微孔隙中，产生膨 胀作用。然后再回升温度和压力，再注入低温的冷却液体或冷却的水雾。发现竹条明显变 软为止。(3)蒸煮处理竹条放置于常压加热容器内，蒸煮10 20小时。(4)抽真空加离子的膨化处理同于实施例1。(5)有活性生物酶处理同于实施例1。(6)对已成纤维的后处理同于实施例1。
实施例3、用液态二氧化碳受热气化“爆炸”的膨化处理分离制备竹原纤维的方法 用竹子分离出竹原纤维的步骤如下(1)前处理工序同于实施例1。
(2)液态二氧化碳受热气化“爆炸”的膨化处理在高压状态的容器中，把竹条浸 在-20°C左右温度的液态二氧化碳中进行低温处理，待竹条温度基本同于液态二氧化碳温 度10 60分种，且液态二氧化碳已大量渗透进竹条微孔隙中后，从高压容器中完全抽出液 态二氧化碳，然后向高压容器中快速注入90 300°C的高温水或水蒸气，使竹条微孔隙中 的液态二氧化碳迅速变为大量气体，对竹条微孔隙产生“爆炸”效应，使竹条中的非竹纤维 膨化。也可在从高压容器完全抽出液态二氧化碳后，将高压容器迅速减压到常压，快速 将低温的竹条放入90 300°C的高温水或水蒸气中，使竹条微孔隙中的液态二氧化碳迅速 变为大量气体，对竹条微孔隙产生“爆炸”效应，使竹条中的非竹纤维膨化。(3)蒸煮处理竹条放置于常压加热容器内，蒸煮10 15小时。(4)有活性生物酶处理同于实施例1。(5)对已成纤维的后处理同于实施例1。实施例4、干法加热吸冷水的膨化处理分离制备竹原纤维的方法用竹子分离出竹原纤维的步骤如下(1)前处理工序同于实施例1。(2)干法加热吸冷水的膨化处理在常压下，把竹条放入微波炉中干法加热到 250 300°C，并且在竹条重量减少5 20%后，迅速把竹条浸在冷水中吸冷水降低温度，冷 水温度比干法加热温度降低150 250°C。待竹条充分吸水后，再重复把竹条升温250 300°C，并且在竹条重量减少10 30%后，迅速把竹条浸在冷水中吸冷水降低温度，冷水温 度比干法加热温度降低150 250°C。这样250 300°C加热、烘干、浸冷水吸水多次后，降 低干法加热最高温度在90 200°C，放入冷水温度比干法加热温度降低70 150°C的冷水 中吸水，再进行干法加热，重复多次变化温度和使竹条吸水。发现竹条明显变软为止。(3)蒸煮处理竹条放置于常压加热容器内，蒸煮10 12小时。(4)有活性生物酶处理同于实施例1。(5)对已成纤维的后处理同于实施例1。实施例5、干法加热吸冷水、和冷冻产生冰晶的膨化处理分离制备竹原纤维的方法用竹子分离出竹原纤维的步骤如下(1)前处理工序同于实施例1。(2)干法加热吸冷水的膨化处理同于实施例4。(3)蒸煮处理竹条放置于常压加热容器内，蒸煮10 12小时。(4)冷冻产生冰晶的膨化处理在常压环境中，把竹条置于有水浸泡状态，将竹条 温度置于_4 -10°C冷冻，让竹条中的水充分变成冰晶后，再把竹条放入90 100°C的沸 水中加热，使冰晶融化。可重复再将竹条降温到_4 -10°C冷冻进行结冰晶处理，再放入 90 100°C的沸水中加热，使冰晶融化，多次重复。以竹条明显变得很软为止。(5)有活性生物酶处理同于实施例1。(6)对已成纤维的后处理同于实施例1。
实施例6、液态氨受热气化“爆炸”，并真空加离子的膨化处理分离制备竹原纤维的 方法用竹子分离出竹原纤维的步骤如下(1)前处理工序同于实施例1。 (2)液态氨受热气化“爆炸”的膨化处理在高压容器中，把竹条浸在液态氨中进 行低温处理，待竹条温度基本同于液态氨温度30 60分种，且液态氨已大量渗透进竹条微 孔隙中后，从高压容器中完全抽出液态氨，然后向高压容器中快速注入90 300°C的高温 水或水蒸气，使竹条微孔隙中的液态氨迅速变为大量气体，对竹条微孔隙产生“爆炸”效应， 使竹条中的非竹纤维膨化。也可在从高压容器中完全抽出液态氨后，将高压容器迅速减压到常压，快速将低 温的竹条放入90 300°C的高温水或水蒸气中，使竹条微孔隙中的液态氨迅速变为大量气 体，对竹条微孔隙产生“爆炸”效应，使竹条中的非竹纤维膨化。液态氨本身对非竹纤维有 机物有分解作用。(3)蒸煮处理竹条放置于常压加热容器内，蒸煮8 10小时。(4)真空加离子的膨化处理同于实施例1。(5)有活性生物酶处理同于实施例1。(6)对已成纤维的后处理同于实施例1。实施例7、循环进行压强变化的膨化处理分离制备竹原纤维的方法用竹子分离出竹原纤维的步骤如下(1)前处理工序同于实施例1。(2)循环进行压强变化的膨化处理方法同于实施例2，但循环进行压强变化的膨 化处理的次数为10次。(3)有活性生物酶处理同于实施例1。(4)对已成纤维的后处理同于实施例1。实施例8、循环进行压强变化，并冷冻产生冰晶的膨化处理分离制备竹原纤维的 方法用竹子分离出竹原纤维的步骤如下(1)前处理工序同于实施例1。(2)循环进行压强变化的膨化处理同于实施例2。(3)蒸煮处理竹条放置于常压加热容器内，蒸煮4 6小时。(4)冷冻产生冰晶的膨化处理同于实施例5。(5)有活性生物酶处理同于实施例1。(6)对已成纤维的后处理同于实施例1。实施例9、真空加离子、循环进行压强变化，并冷冻产生冰晶的膨化处理分离制备 竹原纤维的方法用竹子分离出竹原纤维的步骤如下(1)前处理工序同于实施例1。(2)循环进行压强变化的膨化处理同于实施例2。(3)真空加离子的膨化处理同于实施例1。
(4)蒸煮处理竹条放置于常压加热容器内，蒸煮2 3小时。(5)冷冻产生冰晶的膨化处理同于实施例5。
(6)有活性生物酶处理同于实施例1。(7)对已成纤维的后处理同于实施例1。实施例10、循环进行压强变化，干法加热吸冷水，并冷冻产生冰晶，真空加离子、抽 真空的膨化处理分离制备竹原纤维的方法用竹子分离出竹原纤维的步骤如下(1)前处理工序同于实施例1。(2)循环进行压强变化的膨化处理同于实施例2。(3)干法加热吸冷水的膨化处理同于实施例4。(4)冷冻产生冰晶的膨化处理同于实施例5。(5)真空加离子的膨化处理同于实施例1。(6)有活性生物酶处理同于实施例1。(7)对已成纤维的后处理同于实施例1。实施例11、循环进行压强变化，干法加热吸冷水，并冷冻产生冰晶，真空加离子的 膨化处理分离制备竹原纤维的方法用竹子分离出竹原纤维的步骤如下(1)前处理工序同于实施例1。(3)干法加热吸冷水的膨化处理同于实施例4。(2)循环进行压强变化的膨化处理同于实施例2。(4)液态氨受热气化“爆炸”的膨化处理同于实施例6。(5)冷冻产生冰晶的膨化处理同于实施例6。(6)真空加离子的膨化处理同于实施例1。(7)有活性生物酶处理同于实施例1。(8)抽真空膨化处理把已经生物酶处理过的竹条放置于真空容器内，在30 80°C的温度环境中抽成1. 0 3. OMpa的真空度，吸出微孔隙中已经失活的生物酶、水和其 它物质，使微孔隙成空的孔隙状态后，降低真空度到有活性生物酶能耐受的最大真空度状 态，用溶有活性生物酶的液体注入真空容器内，并逐渐把真空度降到常压状态，使有活性生 物酶的液体在降低真空度过程中，被吸入竹条微孔隙中，即用真空度的变化，除去微孔隙中 已经失活的生物酶，把有活性生物酶换进微孔隙中，继续进行有活性生物酶处理。(9)有活性生物酶处理同于实施例1。(10)对已成纤维的后处理同于实施例1。实施例12、循环进行压强变化，干法加热吸冷水，并冷冻产生冰晶，真空加离子的 膨化处理分离制备竹原纤维的方法用竹子分离出竹原纤维的各步骤同于实施例11，但将实施例11的(4)液态氨受热 气化“爆炸”的膨化处理，改为(4)液态氮受热气化“爆炸”的膨化处理，其处理方法如下(4)液态氮受热气化“爆炸”的膨化处理在液态氮容器中，把竹条浸在液态氮中 进行低温处理，待竹条温度基本同于液态氮温度1 5分种，且液态氮已大量渗透进竹条微 孔隙中后，快速将低温的竹条放入90 300°C的高温水或水蒸气中，使竹条微孔隙中的液态氮迅速变为大量气体，对竹条微孔隙产生“爆炸”效应，使竹条中的非竹纤维膨化。实施例13、循环进行液态氮受热气化“爆炸”的膨化处理分离制备竹原纤维的方法 用竹子分离出竹原纤维的步骤如下(1)前处理工序同于实施例1。 (2)循环进行液态氮受热气化“爆炸”的膨化处理方法同于实施2，但循环进行液 态氮受热气化“爆炸”的膨化处理的次数为4次。(3)有活性生物酶处理同于实施例1。(4)对已成纤维的后处理同于实施例1。
权利要求
用竹子分离制备竹原纤维的方法，按先后步骤，包括为把竹子截断并剖成竹条之后，把竹条浸入有活性生物酶的液体中酶解，其特征在于竹条在被剖成竹条之后与酶解步骤之前，对竹条进行膨化处理；其膨化处理是对竹条进行抽真空处理、或对竹条进行变化温度处理，或对竹条进行变化压强处理的某一种处理；或者是有两种或多种膨化处理的膨化组合处理，其膨化组合处理为包括抽真空处理和变化温度处理的膨化组合处理；或包括抽真空处理和变化压强处理的膨化组合处理；或包括变化温度处理和变化压强处理的膨化组合处理；或包括抽真空处理，和变化温度处理，和变化压强处理的膨化组合处理；所述的抽真空处理是将装有竹条的容器抽成1.0～4.0Mpa的真空环境；所述的变化压强处理是对装有竹条容器内空环境变化压强的处理，把放竹条的容器加压在1.0-4.0Mpa压强后，快速降低压强；或把放竹条的容器抽成1.0～4.0Mpa的真空度后，快速减少真空度；所述的变化温度处理是低温液体被升温气化的处理，把竹条浸泡在5℃～液态氮温度之间的低温液体中，在竹条与所浸泡的低温液体温度相同后，迅速将被冷却的竹条，放在10～300℃环境中，温度差值达50～400℃；或所述的变化温度处理是干法加热后用冷水降温处理，对竹条无水干法加热到90～300℃后，迅速把竹条浸在冷水中吸冷水降低温度，冷水温度比干法加热温度降低70～250℃；或所述的变化温度处理是将竹条冷冻产生冰晶的处理，把竹条在无水或有水浸泡状态，将竹条温度置于-4～-10℃冷冻，让竹条中的水充分变成冰晶后，再把竹条升温溶化冰晶。
2.根据权利要求1所述的用竹子分离制备竹原纤维的方法，其特征在于所述的抽真 空处理是将装有竹条的容器抽成1. 0 4. OMpa的真空环境，并在该真空环境中还有离子或 等离子。
3.根据权利要求2所述的用竹子分离制备竹原纤维的方法，其特征在于离子或等离 子是氢离子或等离子氢、或钠离子或等离子钠、或钾离子或等离子钾、或氧离子或等离子 氧、或磷离子或等离子磷、或硫离子或等离子硫、或氮离子或等离子氮、或氯离子或等离子
4.根据权利要求1所述的用竹子分离制备竹原纤维的方法，其特征在于所述的变化 压强处理是高压快速变为低压的处理，在90 300°C气体环境，1. 0 4. OMpa压强的高温 高压环境中，将竹条快速放入冷却液体中或向高温高压容器中注入冷却液体或冷却的水雾 气体，同时降低压强，待竹条充分吸水或水雾后，再回升温度和压强；并多次循环进行升温 升压和加降温降压。
5.根据权利要求4所述的用竹子分离制备竹原纤维的方法，其特征在于每次循环进 行升压强和降压强的压强差值范围是1. 0 3. OMpa。
6.根据权利要求1所述的用竹子分离制备竹原纤维的方法，其特征在于所述的变化 温度处理是低温液体被升温气化的处理，浸泡竹条的低温液体为液态氨、或液态二氧化碳、 或液态氮，当竹条的温度与液态氨、或液态二氧化碳、或液态氮相同后，迅速将低温液体冷却的竹条，放在10 300°C环境中。
7.根据权利要求6所述的用竹子分离制备竹原纤维的方法，其特征在于变化温度处 理的温度差值达50 400°C
8.根据权利要求1所述的用竹子分离制备竹原纤维的方法，其特征在于所述的变化 温度处理是干法加热后用冷水降温处理，当竹条无水干法加热到90 300°C，并且竹条重 量减少5 30%后，迅速把竹条浸在冷水中吸冷水降低温度。
9.根据权利要求8所述的用竹子分离制备竹原纤维的方法，其特征在于冷水温度比 吸水前竹条温度的温度差值低70 250°C。
全文摘要
本发明用竹子分离制备竹原纤维的方法属于用竹子分离出竹原纤维的工艺方法。按先后步骤，包括为把竹子截断并剖成竹条之后，把竹条浸入有活性生物酶的液体中酶解，其特征在于竹条在被剖成竹条之后与酶解步骤之前，对竹条进行膨化处理；其膨化处理包括对竹条进行抽真空处理、或对竹条进行变化温度处理，或对竹条进行变化压强处理；或者是有两种或多种膨化处理的膨化组合处理。优点经膨化处理后的蒸煮分解、微生物和有活性生物酶分解非竹纤维有机物时更容易，时间更短，可用的温度压强更小，可用更少的微生物和有活性生物酶，低成本的分离获得竹原纤维的目的。获得的竹原纤维是绿色环保产品。
文档编号D01C1/00GK101864602SQ20101020554
公开日2010年10月20日 申请日期2010年6月8日 优先权日2009年8月6日
发明者廖大中 申请人:廖大中