专利名称：一种麻状竹纤维、可纺麻形竹纤维、竹纤维纱线的生产工艺的制作方法
一种麻状竹纤维、可纺麻形竹纤维、竹纤维纱线的生产工艺技术领域：
本发明涉及由新鲜竹子经过机械加工，再通过物理、化学改性制备麻状竹纤维、可纺麻形竹纤维、竹纤维纱线的一种生产工艺。
背景技术：
竹纤维(也称竹原纤维)是采用物理、机械、生化相结合的方法制取的纯天然纤维。现已开始用于建筑建材、造纸工业、汽车制造、污水处理、生活制品等行业，在纺织领域更具有极其广阔的应用前景。随着竹纤维关键技术的突破，竹纤维有望在未来2 5年内成为继棉、毛、丝、麻之后又一“纺织天然纤维”而进入纺织品市场。目前，我国浙江、上海、福建、江西、四川等省市已有多家企业、研究机构和高校开展了天然竹纤维的研究开发，但目前生产的竹纤维基本不具有可纺性，竹纤维均勻度、长度、细度、强力等指标离纺织纤维还存在较大差距，致使天然竹纤维还无法用作纺织纤维，严重制约了竹纤维产业的发展。四川阆中棉纺织厂罗蒙川等人2000年6月对竹纤维在棉纺设备上的可纺性进行了探讨。但试验没有取得成功。至此以后，上海东华大学及浙江、四川等多家单位都积极开展该领域的研究，如东华大学研究了“竹材成纤的制备方法”(专利授权公告号 CN1217038)，该制备方法通过试样准备、软化、水洗、碾压、水洗、尿氧处理、水洗、碱液煮练、 水洗、尿氧漂白、酸洗、脱水、抖松、晾干等工序可制得竹纤维。由于该方法只进行了试样实验，制取的竹纤维不能用于纺织，更无法进行产业化应用推广。2003年，浙江林学院姚文斌等申请了 “一种竹原纤维的制备方法”专利(专利授权公告号CN100422396)，制取了粗竹纤维、半精竹纤维、精竹纤维等产品，但即使是精竹纤维，其细度和均勻性难以同棉、麻等纤维相比，基本不能用作普通意义上的纺织纤维。2004 年江西农业大学的马文烈、蒋天弟等人提供了一种投入较少的竹纤维加工工艺(专利授权公告号CN1263922C)，用沿纤维方向碾压后放入5-10%氢氧化钙溶液的预处理液中处理 10-30天的方法，得到力学性能不错的竹纤维。而湖南株洲的刘忆萍利用过热蒸汽蒸煮竹片，然后利用植物酶菌分解胶质成分，得到具有一定强力的竹纤维。CN101210350公开了一种竹纤维有机加工工艺。这种竹纤维有机加工工艺按选材分类，分别进行截断；按照竹黄、竹青将竹材分片；用分丝机对蒸煮后的竹青、竹黄分别进行分丝；经过软化；漂洗；漂白；提取了竹纤维。各专利工艺过程不尽相同，其目的是一致的，就是试图得到脱胶均一、杂质去除相对完全、具有一定强力、柔韧性、均勻性的可用于纺纱的纤维。但迄今为止这些专利还难以生产出可纺竹纤维，至于竹纤维纱线尚未见。上述这些生产方法没有针对竹子的理化性能的特殊性并充分考虑竹子的非均勻性特点，试图利用开纤后获得的竹丝束经过煮练工序一次性直接制得竹纤维，加之生产过程中竹丝束被压碎或压断，或采用化学药剂破坏了纤维的强力，导致所生产的竹纤维质量差，纤维粗、短、硬，其均勻度、长度、细度、强度等指标达不到纺织用纤维的要求，只能生产竹纤维装饰板等低附加值产品。
发明内容本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种麻状竹纤维的生产工艺，麻状竹纤维可用于汽车内饰板、建筑装饰板、无纺布、包装袋、竹纤维麻袋、床垫、各种填充材料、环保净水系统及生活日用品等方面，和黄麻具有相似的应用。本发明所要解决的技术问题之二在于提供一种可仿麻形竹纤维的生产工艺，可纺麻形竹纤维是生产生态环保纱线及无纺布的理想材料，用该纱线面料可制成各种新型面料，该可纺麻形竹纤维是医用材料(口罩、服装、竹纤维消毒棉、面巾纸等)的理想选择。本发明所要解决的技术问题之三在于提供一种竹纤维纱线的生产工艺，其制得的竹纤维纱线可用于纺织。本发明采用以下技术方案之一解决上述技术问题之一技术方案之一；一种麻状竹纤维的生产工艺，包括如下步骤步骤1 选料将竹子按照种类、生长年龄、产地进行分类，并堆放在存放库房保湿；步骤2 切断、剖开或分片将竹子切断后，用竹子分片机将其分片，或用破竹机将竹子劈开展平；步骤3 预软化将竹子分片机分片后的竹青、竹黄放入一号软化池浸泡，或将破竹机劈开展平后的竹片放入一号软化池浸泡；时间1-30天；步骤4 二次软化在二号软化池中加入氨水，氨水占总软化液的浓度1_12%，再将预软化后的竹片加入该二号轮化池中进行二次软化；时间0. 5-6小时；步骤5 预氧漂将二次软化后的竹片送入一号氧漂池，浴比为1 20 50，温度 95-98°C，时间 30-90 分钟；步骤6 二次氧漂将预氧漂后的竹片送入二号氧漂池，浴比为1 20 50，温度 65-95°C，时间 30-90 分钟；步骤7 将二次氧漂后的竹片送入酸洗池进行酸洗，浴比为1 30 200、硫酸浓度0. 05 ~ 1. 5% ；步骤8 将酸洗后的竹片送入清洗池进行清洗，浴比为1 80 200 ；步骤9 热风干燥将清洗后的竹片送入干燥设备进行干燥，使竹片含水率在 35-55%之间；步骤10 开纤将热风干燥后的竹片送入竹子机械开纤系统，使其在竹子机械开纤系统的作用下经反复轧制、延展、搓揉后呈现网状结构，并经梳解后使其分离成麻状纤维形态，得到麻状竹纤维。本发明采用以下技术方案之二解决上述技术问题之二 技术方案之二 一种可纺麻形竹纤维的生产工艺，包括技术方案之一中的步骤1-步骤10，还包括如下步骤步骤11 将麻状竹纤维送入纤维开解缠绕机制作带状竹纤维锭；
步骤12 将带状竹纤维锭送入智能蒸煮锅；步骤13 预脱胶浴比为1 25 80、氢氧化钠浓度1. 5 5%、碳酸钠浓度2 10%、水玻璃浓度0. 25 1%，温度95-100°C，时间:30-120分钟；步骤14:二次脱胶浴比为1 25 80、氢氧化钠浓度0. 5 3%、碳酸钠浓度 1 5%、水玻璃浓度0. 25 0. 5%，温度:95-100°C，时间:30-90分钟；步骤15:酸洗浴比为1 25 80、硫酸浓度2. 5-8g/L，渗透剂0. 5-2g/L，温度常温，直到将麻状竹纤维PH值调节到3. 5-5. 5为止；步骤16 漂白浴比1 25 80、亚氯酸钠浓度3 60g/L、硝酸钠浓度3 60g/L，硫酸浓度l_2g/L，三聚磷酸钠0. 5-1. 5g/L，温度55_75°C，时间:30-90分钟；步骤17;清洗将漂白液排出，用清水清洗1-2次，直到麻状竹纤维PH值在 6. 5-6. 9 ；步骤18 二次漂白浴比为1 25 80、双氧水浓度5_50g/L、碱液总浓度为2-5g/L，其配方为氢氧化钠碳酸钠硅酸钠=1 2 ;0. 5，PH值为10-11. 5，温度 95-98°C，时间 25-45 分钟；步骤19 二次清洗将漂白液排出，用清水清洗1-2次，直到PH值在6. 5-6. 9 ；重复上述步骤15-19，共1-8次；步骤20:干燥将清洗后的麻状竹纤维送入干燥房干燥，使纤维含水率在 13-18% ；步骤21 开松除杂将干燥的麻状竹纤维取出，进行开松、去除纤维中的杂质；步骤22 养生采用软麻机均勻加入含0. 5%乳化油至麻状竹纤维，养生3-10天；步骤23 精细化开松先用切断机将养生后的麻状竹纤维切断成统一的长度，再用小开松机将其开松，进一步分离工艺纤维，去除杂质后，加入柔软剂适量后养生，便可得到可纺麻形竹纤维。本发明采用以下技术方案之三解决上述技术问题之三技术方案之三一种竹纤维纱线的生产工艺，包括上述技术方案之二的的步骤1-步骤23，还包括如下步骤步骤M 混和将各批次可纺麻形竹纤维加入混棉箱混和后，去除粉状物及杂质， 为纤维梳理成条做好准备；步骤25 梳理采用梳理机将竹纤维梳理成条；步骤沈并条将梳理成条的竹纤维经过2-5次并合与牵伸制成纯竹纤维条，再与棉条或苎麻、亚麻条并合2-5次制成混合纤维条；转入步骤四；步骤四在纺纱器上纺成细纱，制成纱线；步骤30 将纱线经过络筒、烧毛、上浆工序制成竹纤维纱线。进一步地，所述步骤沈与步骤四之间还包括如下步骤步骤27 粗纱将步骤沈得到的混合纤维条加工成2-6支不加捻的粗纱锭；步骤观煮练将不加捻的粗纱锭放入智能煮练锅进行煮练，去除杂质。本发明的优点在于该工艺的特点在于加工可纺竹纤维采用热-力耦合方法，通过逐层纵向分离将竹子加工成麻状纤维态，并充分利用麻状纤维整体性好便于后续精细化加工的特点，将麻状竹纤维加工成纤维锭以便于较充分脱胶制备出高质量的可纺纤维。该工艺生产的竹纤维更细、更长、更均勻，其强度高、韧性好，纤维平均细度达到400 600公支。利用该方法有望实现“以竹带棉”、“以竹代麻”，生产出高品质的纺织品。
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。图1是本发明第一实施例生产工艺流程图。图2是本发明第二实施例生产工艺流程图。图3是本发明第三实施例生产工艺流程图。
具体实施方式第一实施例如图1所示，一种麻状竹纤维的生产工艺，包括如下步骤步骤1 选料取10个月竹龄的慈竹，堆放在存放库房保湿；步骤2 切断、剖开或分片将竹子切断后，用破竹机将竹子劈开展平；步骤3 预软化将破竹机劈开展平后的竹片放入一号软化池浸泡，软化液浴比为 1 5、氢氧化钠浓度0. 25%、碳酸钠浓度0. 5%、水玻璃浓度0. 125%，时间:30天;步骤4 二次软化在二号软化池中加入氨水，氨水占总软化液的浓度1%，再将预软化后的竹片加入该二号轮化池中进行二次软化；时间6小时；步骤5 预氧漂将二次软化后的竹片送入一号氧漂池，氧漂液浴比1 25、亚氯酸钠浓度3g/L、硝酸钠浓度3g/L，硫酸浓度lg/L，三聚磷酸钠0. 5g/L，温度55°C，达到设定温度后，保温30分钟；步骤6 二次氧漂将预氧漂后的竹片送入二号氧漂池，氧漂液浴比为1 25、双氧水浓度5g/L、碱液总浓度为2g/L，其配方为氢氧化钠碳酸钠硅酸钠=1 2；0. 5， PH值为10-11. 5，温度95°C，当达到该温度时，保温25分钟；步骤7:将二次氧漂后的竹片送入酸洗池进行酸洗，浴比为1 30、硫酸浓度 0. 05% ；步骤8 将酸洗后的竹片送入清洗池进行清洗，浴比为1 80;步骤9 热风干燥将清洗后的竹片送入干燥设备进行干燥，使竹片含水率在35%
左右；步骤10 开纤将热风干燥后的竹片送入竹子机械开纤系统，使其在竹子机械开纤系统的作用下经反复轧制、延展、搓揉后呈现网状结构，并经梳解后使其分离成麻状纤维形态，得到麻状竹纤维。第二实施例如图2所示，一种可纺麻形竹纤维的生产工艺，包括如下步骤步骤1 选料取2年生毛竹，堆放在存放库房保湿；步骤2 切断、剖开或分片将竹子切断后，用撞竹机、竹子分片机将其分片后，分别将竹青、竹黄放入软化池浸泡；步骤3-步骤10与第一实施例相同；
步骤11 将麻状竹纤维送入纤维开解缠绕机制作带状竹纤维锭。步骤12 将麻状竹纤维锭送入智能蒸煮锅；步骤13 预脱胶浴比为1 80、氢氧化钠浓度5%、碳酸钠浓度10%、水玻璃浓度1%，温度100°c，达到设定温度后，保温30分钟；步骤14 二次脱胶浴比为1 80、氢氧化钠浓度3%、碳酸钠浓度5%、水玻璃浓度0. 5%，温度:100°C，达到设定温度后，保温30分钟；步骤15:酸洗浴比为1 80、硫酸浓度2.5g/L，渗透剂0.5g/L，温度常温，时间15分钟。重复该过程3次，直到将PH值调节到3. 5为止；步骤16 漂白浴比1 80、亚氯酸钠浓度60g/L、硝酸钠浓度60g/L，硫酸浓度 2g/L，三聚磷酸钠1. 5g/L，温度75°C，达到设定温度后，保温90分钟；步骤17 ；清洗将漂白液排出，用清水清洗，直到麻状竹纤维锭PH值在6. 9 ；步骤18 二次漂白浴比为1 80、双氧水浓度50g/L、碱液总浓度为5g/L，其配方为氢氧化钠碳酸钠硅酸钠=1 2 ；0. 5，PH值为10-11. 5，温度95°C，当达到该温度时，保温45分钟；步骤19 二次清洗将漂白液排出，用清水清洗，直到PH值在6. 9 ；重复上述步骤15-19 —次；步骤20 干燥将清洗后的麻状竹纤维送入干燥房干燥，使纤维含水率在13% ；步骤21 开松除杂将干燥的麻状竹纤维取出，进行开松、去除纤维中的杂质；步骤22 养生采用软麻机均勻加入含0. 5%乳化油至麻状竹纤维，养生10天；步骤23 精细化开松先用切断机将养生后的麻状竹纤维切断成统一的长度，再用小开松机将其开松，进一步分离工艺纤维，去除杂质后，加入柔软剂适量后养生，便可得到可纺竹纤维。第三实施例如图3所示，一种竹纤维纱线的生产工艺，包括上述技术方案之二的步骤1-步骤 23，还包括如下步骤步骤M 混和将各批次可纺麻形竹纤维加入混棉箱混和后，去除粉状物及杂质， 为纤维梳理成条做好准备； 步骤25 梳理采用梳理机将竹纤维梳理成条；步骤沈并条将梳理成条的竹纤维经过5次并合与牵伸制成纯竹纤维条，再与棉条或苎麻、亚麻条并合5次制成混合纤维条；步骤27 粗纱将混合纤维条加工成6支不加捻的粗纱锭；步骤观煮练将不加捻的粗纱锭放入智能煮练锅进行煮练，去除杂质。步骤四将步骤沈得到的混合纤维条或步骤28得到的粗纱在纺纱器上纺成细纱，制成纱线；步骤30 将纱线经过络筒、烧毛、上浆工序制成竹纤维纱线。本发明工艺的特点在于加工可纺竹纤维采用热-力耦合方法，通过逐层纵向分离将竹子加工成麻状纤维态，并充分利用麻状纤维整体性好便于后续精细化加工的特点，将麻状竹纤维加工成纤维锭以便于较充分脱胶制备出高质量的可纺纤维。该工艺生产的竹纤维更细、更长、更均勻，其强度高、韧性好，纤维平均细度达到400 600公支。利用该方法有望实现“以竹带棉”、“以竹代麻”，生产出高品质的纺织品。
权利要求
1.一种麻状竹纤维的生产工艺，其特征在于包括如下步骤步骤1 选料将竹子按照种类、生长年龄、产地进行分类，并堆放在存放库房保湿； 步骤2 切断、剖开或分片将竹子切断后，用竹子分片机将其分片，或用破竹机将竹子劈开展平；步骤3 预软化将竹子分片机分片后的竹青、竹黄放入一号软化池浸泡，或将破竹机劈开展平后的竹片放入一号软化池浸泡；时间1-30天；步骤4 二次软化在二号软化池中加入氨水，氨水占总软化液的浓度1-12%，再将预软化后的竹片加入该二号轮化池中进行二次软化；时间0. 5-6小时；步骤5:预氧漂将二次软化后的竹片送入一号氧漂池，浴比为1 20 50，温度 95-98°C，时间 30-90 分钟；步骤6:二次氧漂将预氧漂后的竹片送入二号氧漂池，浴比为1 20 50，温度 65-95°C，时间 30-90 分钟；步骤7:将二次氧漂后的竹片送入酸洗池进行酸洗，浴比为1 30 200、硫酸浓度 0. 05 1. 5% ；步骤8 将酸洗后的竹片送入清洗池进行清洗，浴比为1 80 200 ； 步骤9:热风干燥将清洗后的竹片送入干燥设备进行干燥，使竹片含水率在35-55% 之间；步骤10 开纤将热风干燥后的竹片送入竹子机械开纤系统，使其在竹子机械开纤系统的作用下经反复轧制、延展、搓揉后呈现网状结构，并经梳解后使其分离成麻状纤维形态，得到麻状竹纤维。
2.一种可纺麻形竹纤维的生产工艺，其特征在于包括如权利要求1所述的步骤1-步骤10，还包括如下步骤步骤11 将麻状竹纤维送入纤维开解缠绕机制作带状竹纤维锭； 步骤12 将带状竹纤维锭送入智能蒸煮锅；步骤13:预脱胶浴比为1 25 80、氢氧化钠浓度1. 5 5%、碳酸钠浓度2 10%、水玻璃浓度0. 25 1%，温度95-100°C，时间:30-120分钟；步骤14 二次脱胶浴比为1 25 80、氢氧化钠浓度0. 5 3%、碳酸钠浓度1 5%、水玻璃浓度0. 25 0. 5%，温度:95-100°C，时间:30-90分钟；步骤15:酸洗浴比为1 25 80、硫酸浓度2. 5-8g/L，渗透剂0. 5-2g/L，温度常温，直到将麻状竹纤维PH值调节到3. 5-5. 5为止；步骤16 漂白浴比1 25 80、亚氯酸钠浓度3 60g/L、硝酸钠浓度3 60g/L, 硫酸浓度l_2g/L，三聚磷酸钠0. 5-1. 5g/L，温度55-75°C，时间:30-90分钟；步骤17 ；清洗将漂白液排出，用清水清洗1-2次，直到麻状竹纤维PH值在6. 5-6. 9 ； 步骤18 二次漂白浴比为1 25 80、双氧水浓度5-50g/L、碱液总浓度为2_5g/L， 其配方为氢氧化钠碳酸钠硅酸钠=1 2；0. 5，PH值为10-11. 5，温度95_98°C，时间 25-45分钟；步骤19 二次清洗将漂白液排出，用清水清洗1-2次，直到PH值在6. 5-6. 9 ； 重复上述步骤15-19，共1-8次；步骤20 干燥将清洗后的麻状竹纤维送入干燥房干燥，使纤维含水率在13-18% ；步骤21 开松除杂将干燥的麻状竹纤维取出，进行开松、去除纤维中的杂质； 步骤22 养生采用软麻机均勻加入含0. 5%乳化油至麻状竹纤维，养生3-10天； 步骤23 精细化开松先用切断机将养生后的麻状竹纤维切断成统一的长度，再用小开松机将其开松，进一步分离工艺纤维，去除杂质后，加入柔软剂适量后养生，便可得到可纺麻形竹纤维。
3.一种竹纤维纱线的生产工艺，其特征在于包括如权利要求2所述的步骤1-步骤 23，还包括如下步骤步骤24 混和将各批次可纺麻形竹纤维加入混棉箱混和后，去除粉状物及杂质，为纤维梳理成条做好准备；步骤25 梳理采用梳理机将竹纤维梳理成条；步骤26并条将梳理成条的竹纤维经过2-5次并合与牵伸制成纯竹纤维条，再与棉条或苎麻、亚麻条并合2-5次制成混合纤维条；转入步骤四； 步骤四在纺纱器上纺成细纱，制成纱线； 步骤30 将纱线经过络筒、烧毛、上浆工序制成竹纤维纱线。
4.如权利要求3所述的一种竹纤维纱线的生产工艺，其特征在于所述步骤沈与步骤四之间还包括如下步骤步骤27 粗纱将步骤沈得到的混合纤维条加工成2-6支不加捻的粗纱锭； 步骤28 煮练将不加捻的粗纱锭放入智能煮练锅进行煮练，去除杂质。
全文摘要
一种麻状竹纤维、可纺麻形竹纤维、竹纤维纱线的生产工艺，将新鲜竹子按照一定长度锯切分片后分别浸泡在不同生物软化液中或用特制软化液高温蒸煮，经清洗后加热风干送入竹子机械开纤系统制备出麻状竹纤维，再将其加工成带状竹纤维锭，然后依次放入智能蒸煮锅进行脱胶、漂白和清洗。最后将竹纤维纱锭烘干后经开松除杂整理后制成可纺麻形竹纤维。该纤维再送入成纱集成系统经开松、混棉、梳理、并条、成纱，最后获得竹纤维纱线。本发明加工出的竹纤维呈麻状，纤维更长、更细、更均匀、更柔软，平均细度可达400～600公支，完全能够与棉、麻等纤维混纺或作纯纺。
文档编号D01B1/10GK102242403SQ20111016102
公开日2011年11月16日 申请日期2011年6月15日 优先权日2011年6月15日
发明者俞伟鹏, 姚文斌, 张蔚 申请人:浙江农林大学