一种葫芦纤维的制备方法与流程

文档序号:17743469发布日期:2019-05-24 20:25阅读:516来源:国知局

本发明涉及无机纤维领域,具体涉及一种葫芦纤维的制备方法。



背景技术:

天然纤维是自然界原有的或经人工培植的植物上、人工饲养的动物上直接取得的纺织纤维,是纺织工业的重要材料来源。全世界天然纤维的产量很大,并且在不断增加,是纺织工业的重要材料来源。尽管20世纪中叶以来合成纤维产量迅速增长,但是天然纤维在纺织纤维年总产量中仍约占50%。

自然界存在的天然纤维主要有,棉花,麻类,蚕丝和动物毛。其中棉花和麻类的分子成份主要是纤维素,而蚕丝和毛类的分子成份主要是蛋白质(呈聚酰胺高分子形式存在)。

天然界除棉花、麻类外,树木、草类也大量生长着纤维素高分子,然而树木、草类生长的纤维素,不是呈长纤维状态存在,不能直接当作纤维来应用。将这些天然纤维素高分子经过化学处理,不改变它的化学结构,仅仅改变天然纤维素的物理结构,从而制造出来可以作为纤维应用的而且性能更好的纤维素纤维,这个技术称为人造纤维技术。人造纤维是化学纤维的一种,合成纤维是化学纤维的另一种。

葫芦是一年生攀援草本,葫芦壳坚硬,通常制作为容器或者装饰品,但其来源广泛、价格低廉,可以作为一种新型无机纤维,以扩大无机纤维的范围,同时扩大农民的经济来源。

中国专利cn201610671776.5公开了一种从椰壳纤维中分离管纤维的方法及用途,包括:第一步:将椰壳纤维原料开松,获得纤维团,将所得的纤维团进行煮练并洗涤,经离心脱水,得到洁净椰壳纤维;第二步:将洁净椰壳纤维加入到浓度为5~12g/l的naoh溶液中,固液浴比为1:15~1:30,在60~98℃的水中预浸20~60min,搅拌并同步超声波震荡处理0.2~3小时,重复进行真空抽滤、加入去离子水洗涤和真空抽滤2~4次,得到溶胀分离的椰壳纤维絮体,其中含有从椰壳纤维中分离出的单细胞管纤维;第三步:将第二步所得的椰壳纤维絮体在85~115℃烘箱中烘干10~30min,得到椰壳纤维絮片,其中含有从椰壳纤维中分离出的单细胞管纤维。但是该专利的植物纤维制备方法复杂,生产成本高。

因此,需要一种新型的植物纤维及其制备方法,扩大无机纤维的范围,同时扩大农民的经济来源。



技术实现要素:

本发明针对上述问题,提供一种葫芦纤维的制备方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是:一种葫芦纤维的制备方法,包括以下步骤:

步骤s1,将当年采摘的葫芦取出内瓤,切成瓜条,晾晒至含水量为10%~15%;

步骤s2,将经过步骤s1处理的瓜条浸入至混合酸溶液中12h~24h,取出后转移至脱胶溶液中进行脱胶处理6h~8h,取出后转移至热水浴中进行水浴处理4h~8h,得到硬纤维,取出后再进行软化处理,得到软化纤维;

步骤s3,将步骤s2得到的软化纤维进行干燥处理至含水量≤5%,再上浆处理,烘干后得到所述葫芦纤维。

进一步地,步骤s2中,混合酸溶液为硝酸和醋酸的混合溶液。

更进一步地,硝酸和醋酸的体积比为1:2~4。

进一步地,步骤s2中,脱胶溶液为二乙烯三胺水溶液。

更进一步地,二乙烯三胺水溶液的体积分数为20%~30%。

进一步地,步骤s2中,水浴处理的温度为95℃~100℃。

进一步地,步骤s2中,软化处理具体为:配制浓度为0.5mol/l~1.0mol/l的nahco3溶液,将得到的硬纤维浸入配制好的nahco3溶液中,在温度为60℃~80℃的条件下进行水浴处理1h~3h,在向nahco3溶液中加入浓度为0.1mol/l~0.3mol/l的醋酸溶液,处理2min~5min后取出,得到软化纤维。

更进一步地,nahco3溶液和醋酸溶液的体积比为1:0.1~0.3。

进一步地,步骤s3中,上浆处理为:将经干燥处理的软化纤维投入至浆液中浸泡6h~12h,完成上浆处理;经干燥处理的软化纤维与所述浆液的质量比为1:20~30。

更进一步地,制备浆液的原料及其重量份为:水性淀粉10份~15份、硅烷偶联剂2份~6份、大豆磷脂5份~8份、水30份~50份。

本发明的优点是:本发明将葫芦经过切条、浸酸、脱胶、热水处理、软化、上浆一系列处理,得到葫芦纤维,制备方法简单易于操作,不仅扩大了无机纤维的范围还扩大了农民的经济来源。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1

一种葫芦纤维的制备方法,包括以下步骤:

步骤s1,将当年采摘的葫芦取出内瓤,切成瓜条,晾晒至含水量为10%;

步骤s2,将经过步骤s1处理的瓜条浸入至混合酸溶液中12h,取出后转移至体积分数为20%的二乙烯三胺水溶液脱胶溶液中进行脱胶处理6h~8h,取出后转移至热水浴中,在温度为95℃的温度条件下进行水浴处理4h~8h,得到硬纤维,配制浓度为0.5mol/l的nahco3溶液,将得到的硬纤维浸入配制好的nahco3溶液中,在温度为60℃的条件下进行水浴处理1h~3h,在向nahco3溶液中加入浓度为0.1mol/l的醋酸溶液,处理2min后取出,得到软化纤维;其中,混合酸溶液为体积比为1:2的硝酸和醋酸的混合溶液;nahco3溶液和醋酸溶液的体积比为1:0.1;

步骤s3,将步骤s2得到的软化纤维进行干燥处理至含水量为5%,将经干燥处理的软化纤维投入至浆液中浸泡6h,完成上浆处理;经干燥处理的软化纤维与浆液的质量比为1:20,烘干后得到所述葫芦纤维;其中,制备浆液的原料及其重量份为:水性淀粉10份、硅烷偶联剂2份、大豆磷脂5份、水30份;制备方法为:将所述重量份的水性淀粉、硅烷偶联剂、大豆磷脂混合均匀,在转速为600r/min的条件下搅拌20min,然后加入所述重量份的水,在转速为1000r/min的条件下搅拌1h,即得浆液。

实施例2

一种葫芦纤维的制备方法,包括以下步骤:

步骤s1,将当年采摘的葫芦取出内瓤,切成瓜条,晾晒至含水量为15%;

步骤s2,将经过步骤s1处理的瓜条浸入至混合酸溶液中24h,取出后转移至体积分数为30%的二乙烯三胺水溶液脱胶溶液中进行脱胶处理8h,取出后转移至热水浴中,在温度为100℃的温度条件下进行水浴处理8h,得到硬纤维,配制浓度为1.0mol/l的nahco3溶液,将得到的硬纤维浸入配制好的nahco3溶液中,在温度为80℃的条件下进行水浴处理3h,在向nahco3溶液中加入浓度为0.3mol/l的醋酸溶液,处理5min后取出,得到软化纤维;其中,混合酸溶液为体积比为1:4的硝酸和醋酸的混合溶液;nahco3溶液和醋酸溶液的体积比为1:0.3;

步骤s3,将步骤s2得到的软化纤维进行干燥处理至含水量为2%,将经干燥处理的软化纤维投入至浆液中浸泡12h,完成上浆处理;经干燥处理的软化纤维与浆液的质量比为1:30,烘干后得到所述葫芦纤维;其中,制备浆液的原料及其重量份为:水性淀粉15份、硅烷偶联剂6份、大豆磷脂8份、水50份;制备方法为:将所述重量份的水性淀粉、硅烷偶联剂、大豆磷脂混合均匀,在转速为800r/min的条件下搅拌30min,然后加入所述重量份的水,在转速为2000r/min的条件下搅拌4h,即得浆液。

实施例3

一种葫芦纤维的制备方法,包括以下步骤:

步骤s1,将当年采摘的葫芦取出内瓤,切成瓜条,晾晒至含水量为12%;

步骤s2,将经过步骤s1处理的瓜条浸入至混合酸溶液中18h,取出后转移至体积分数为25%的二乙烯三胺水溶液脱胶溶液中进行脱胶处理7h,取出后转移至热水浴中,在温度为98℃的温度条件下进行水浴处理6h,得到硬纤维,配制浓度为0.75mol/l的nahco3溶液,将得到的硬纤维浸入配制好的nahco3溶液中,在温度为70℃的条件下进行水浴处理2h,在向nahco3溶液中加入浓度为0.2mol/l的醋酸溶液,处理3.5min后取出,得到软化纤维;其中,混合酸溶液为体积比为1:3的硝酸和醋酸的混合溶液;nahco3溶液和醋酸溶液的体积比为1:0.2;

步骤s3,将步骤s2得到的软化纤维进行干燥处理至含水量为3%,将经干燥处理的软化纤维投入至浆液中浸泡9h,完成上浆处理;经干燥处理的软化纤维与浆液的质量比为1:25,烘干后得到所述葫芦纤维;其中,制备浆液的原料及其重量份为:水性淀粉12份、硅烷偶联剂4份、大豆磷脂6.5份、水40份;制备方法为:将所述重量份的水性淀粉、硅烷偶联剂、大豆磷脂混合均匀,在转速为700r/min的条件下搅拌25min,然后加入所述重量份的水,在转速为1500r/min的条件下搅拌2.5h,即得浆液。

实施例4

一种葫芦纤维的制备方法,包括以下步骤:

步骤s1,将当年采摘的葫芦取出内瓤,切成瓜条,晾晒至含水量为11%;

步骤s2,将经过步骤s1处理的瓜条浸入至混合酸溶液中14h,取出后转移至体积分数为22%的二乙烯三胺水溶液脱胶溶液中进行脱胶处理6.5h,取出后转移至热水浴中,在温度为96℃的温度条件下进行水浴处理5h,得到硬纤维,配制浓度为0.6mol/l的nahco3溶液,将得到的硬纤维浸入配制好的nahco3溶液中,在温度为65℃的条件下进行水浴处理1.5h,在向nahco3溶液中加入浓度为0.15mol/l的醋酸溶液,处理3min后取出,得到软化纤维;其中,混合酸溶液为体积比为1:2.5的硝酸和醋酸的混合溶液;nahco3溶液和醋酸溶液的体积比为1:0.15;

步骤s3,将步骤s2得到的软化纤维进行干燥处理至含水量为2.5%,将经干燥处理的软化纤维投入至浆液中浸泡8h,完成上浆处理;经干燥处理的软化纤维与浆液的质量比为1:22,烘干后得到所述葫芦纤维;其中,制备浆液的原料及其重量份为:水性淀粉11份、硅烷偶联剂3份、大豆磷脂6份、水35份;制备方法为:将所述重量份的水性淀粉、硅烷偶联剂、大豆磷脂混合均匀,在转速为650r/min的条件下搅拌21min,然后加入所述重量份的水,在转速为1200r/min的条件下搅拌2h,即得浆液。

实施例5

一种葫芦纤维的制备方法,包括以下步骤:

步骤s1,将当年采摘的葫芦取出内瓤,切成瓜条,晾晒至含水量为15%;

步骤s2,将经过步骤s1处理的瓜条浸入至混合酸溶液中22h,取出后转移至体积分数为28%的二乙烯三胺水溶液脱胶溶液中进行脱胶处理7.5h,取出后转移至热水浴中,在温度为99℃的温度条件下进行水浴处理7h,得到硬纤维,配制浓度为0.9mol/l的nahco3溶液,将得到的硬纤维浸入配制好的nahco3溶液中,在温度为75℃的条件下进行水浴处理2.5h,在向nahco3溶液中加入浓度为0.25mol/l的醋酸溶液,处理4.5min后取出,得到软化纤维;其中,混合酸溶液为体积比为1:3.5的硝酸和醋酸的混合溶液;nahco3溶液和醋酸溶液的体积比为1:0.25;

步骤s3,将步骤s2得到的软化纤维进行干燥处理至含水量为1.5%,将经干燥处理的软化纤维投入至浆液中浸泡11h,完成上浆处理;经干燥处理的软化纤维与浆液的质量比为1:28,烘干后得到所述葫芦纤维;其中,制备浆液的原料及其重量份为:水性淀粉14份、硅烷偶联剂5.5份、大豆磷脂7.5份、水45份;制备方法为:将所述重量份的水性淀粉、硅烷偶联剂、大豆磷脂混合均匀,在转速为750r/min的条件下搅拌28min,然后加入所述重量份的水,在转速为1800r/min的条件下搅拌3.5h,即得浆液。

实验例1

对于采用实施例1~实施例5制备方法制备得到的葫芦纤维进行性能测试,测试结果如表1所示。

表1实施例1~5制得的葫芦纤维的性能测试结果

结果:采用实施例1~实施例5制备方法制得的葫芦纤维的断裂强力在8.7cn/tex~10.1cn/tex,断裂伸长率在20%~22%。

结论:采用本申请制备方法制得的葫芦纤维的机械性能良好,可以作为一种新型无机纤维进行生产和制造。

以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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