具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明,以助于理解本发明的内容。
以下各实施例是以湖南一年生毛竹,并以它的中部材料作为制备天然竹纤维的原料。
实施例1 采用的具体技术工艺步骤如下:
1.原竹切断:将原竹用人工或机械方式切断成50毫米以上的竹节。
2.滚压分片:采用滚压分片机将竹节滚压分片成竹片。
3.浸泡:将制好的竹片尽量有规则的码放,并浸泡在含中性水溶液中,浸泡时间为9h。
4.一次高温高压蒸煮:将滚压分片制得的竹片在0.35mpa下于135℃加盖蒸煮4h,加水至水与竹片的体积比为2:1,再加入1.3%亚硫酸钠、β-淀粉酶、巯基蛋白酶、脂肪酶,1.3%亚硫酸钠、β-淀粉酶、巯基蛋白酶、脂肪酶和竹片的质量比为5.6:2.5:3.5:1.6:100。
5.水洗:将蒸煮后的竹片在流动水下洗涤。
6.滚压分丝:将蒸煮水洗后的竹片,送入滚压分丝机中,得到板网状的竹片。
7.二次高温高压蒸煮:将滚压分丝后得到的板网状的竹片在0.27mpa下于119℃加盖蒸煮2.5 h,加水至水与竹片的体积比为1.5:1。
8.二次水洗:将二次蒸煮后的竹片在流动水下洗涤。
9.超声波震荡分丝:采用上海科导超声仪器有限公司的SK3200H型超声清洗机。将二次蒸煮水洗后的竹片,在超声波频率48KHZ,功率105w条件下震荡25min,使竹纤维进一步的细化。
10.梳制竹纤维:用剿丝机械将进一步细化的竹纤维梳制成竹纤维丝。
11.筛分干燥:用人工手拣筛分或机械方式或气流方式筛分,得到无杂质的竹纤维后,置于阳光下自然风干,或用烘房、干燥器进行干燥,至竹纤维中的含水量为10%以下。
12.打包入库:对成品检验后压力打包。
实施例2 采用的具体技术工艺步骤如下:
1.原竹切断:将原竹用人工或机械方式切断成50毫米以上的竹节。
2.滚压分片:采用滚压分片机将竹节滚压分片成竹片。
3.浸泡:将制好的竹片尽量有规则的码放,并浸泡在含中性水溶液中,浸泡时间为9h。
4.一次高温高压蒸煮:将滚压分片制得的竹片在0.40mpa下于130℃加盖蒸煮3h,加水至水与竹片的体积比为2:1,再加入少量1.4%亚硫酸钠、β-淀粉酶、巯基蛋白酶、脂肪酶,1.4%亚硫酸钠、β-淀粉酶、巯基蛋白酶、脂肪酶和竹片的质量比为5.5:2.6:3.4:1.5:100。
5.水洗:将蒸煮后的竹片在流动水下洗涤。
6.滚压分丝:将蒸煮水洗后的竹片,送入滚压分丝机中,得到板网状的竹片。
7.二次高温高压蒸煮:将滚压分丝后得到的板网状的竹片在0.15mpa下于115℃加盖蒸煮2h,加水至水与竹片的体积比为1.5:1。
8.二次水洗:将二次蒸煮后的竹片在流动水下洗涤。
9.超声波震荡分丝:采用上海科导超声仪器有限公司的SK3200H型超声清洗机。将二次蒸煮水洗后的竹片,在超声波频率35KHZ,功率120w条件下震荡18min,使竹纤维进一步的细化。
10.梳制竹纤维:用剿丝机械将进一步细化的竹纤维梳制成竹纤维丝。
11.筛分干燥:用人工手拣筛分或机械方式或气流方式筛分,得到无杂质的竹纤维后,置于阳光下自然风干,或用烘房、干燥器进行干燥,至竹纤维中的含水量为10%以下。
12.打包入库:对成品检验后压力打包。
实施例3 采用的具体技术工艺步骤如下:
1.原竹切断:将原竹用人工或机械方式切断成50毫米以上的竹节。
2.滚压分片:采用滚压分片机将竹节滚压分片成竹片。
3.浸泡:将制好的竹片尽量有规则的码放,并浸泡在含中性水溶液中,浸泡时间为9h。
4.一次高温高压蒸煮:将滚压分片制得的竹片在0.15mpa下于125℃加盖蒸煮2.5h,加水至水与竹片的体积比为2:1,再加入少量1.0%亚硫酸钠、β-淀粉酶、巯基蛋白酶、脂肪酶,1.0%亚硫酸钠、β-淀粉酶、巯基蛋白酶、脂肪酶和竹片的质量比为5.2:2.0:3.0:1.2:100。
5.水洗:将蒸煮后的竹片在流动水下洗涤。
6.滚压分丝:将蒸煮水洗后的竹片,送入滚压分丝机中,得到板网状的竹片。
7.二次高温高压蒸煮:将滚压分丝后得到的板网状的竹片在0.05mpa下于105℃加盖蒸煮1 h,加水至水与竹片的体积比为1.5:1。
8.二次水洗:将二次蒸煮后的竹片在流动水下洗涤。
9.超声波震荡分丝:采用上海科导超声仪器有限公司的SK3200H型超声清洗机。将二次蒸煮水洗后的竹片,在超声波频率20 KHZ,功率100w条件下震荡8 min,使竹纤维进一步的细化。
10.梳制竹纤维:用剿丝机械将进一步细化的竹纤维梳制成竹纤维丝。
11.筛分干燥:用人工手拣筛分或机械方式或气流方式筛分,得到无杂质的竹纤维后,置于阳光下自然风干,或用烘房、干燥器进行干燥,至竹纤维中的含水量为10%以下。
12.打包入库:对成品检验后压力打包。
实施例4 采用的具体技术工艺步骤如下:
1.原竹切断:将原竹用人工或机械方式切断成50毫米以上的竹节。
2.滚压分片:采用滚压分片机将竹节滚压分片成竹片。
3.浸泡:将制好的竹片尽量有规则的码放,并浸泡在含中性水溶液中,浸泡时间为9h。
4.一次高温高压蒸煮:将滚压分片制得的竹片在0.50mpa下于140℃加盖蒸煮4.5h,加水至水与竹片的体积比为2:1,再加入少量1.5%亚硫酸钠、β-淀粉酶、巯基蛋白酶、脂肪酶,1.5%亚硫酸钠、β-淀粉酶、巯基蛋白酶、脂肪酶和竹片的质量比为6.0:3.0: 4.0:2.0:100。
5.水洗:将蒸煮后的竹片在流动水下洗涤。
6.滚压分丝:将蒸煮水洗后的竹片,送入滚压分丝机中,得到板网状的竹片。
7.二次高温高压蒸煮:将滚压分丝后得到的板网状的竹片在0.30mpa下于125℃加盖蒸煮3h,加水至水与竹片的体积比为1.5:1。
8.二次水洗:将二次蒸煮后的竹片在流动水下洗涤。
9.超声波震荡分丝:采用上海科导超声仪器有限公司的SK3200H型超声清洗机。将二次蒸煮水洗后的竹片,在超声波频率50KHZ,功率140w条件下震荡28min,使竹纤维进一步的细化。
10.梳制竹纤维:用剿丝机械将进一步细化的竹纤维梳制成竹纤维丝。
11.筛分干燥:用人工手拣筛分或机械方式或气流方式筛分,得到无杂质的竹纤维后,置于阳光下自然风干,或用烘房、干燥器进行干燥,至竹纤维中的含水量为10%以下。
12.打包入库:对成品检验后压力打包。
实施例5 采用的具体技术工艺步骤如下:
1.原竹切断:将原竹用人工或机械方式切断成50毫米以上的竹节。
2.滚压分片:采用滚压分片机将竹节滚压分片成竹片。
3.浸泡:将制好的竹片尽量有规则的码放,并浸泡在含中性水溶液中,浸泡时间为9h。
4.一次高温高压蒸煮:将滚压分片制得的竹片在0.13mpa下于120℃加盖蒸煮2.0h,加水至水与竹片的体积比为2:1,再加入少量0.8%亚硫酸钠、β-淀粉酶、巯基蛋白酶、脂肪酶,0.8%亚硫酸钠、β-淀粉酶、巯基蛋白酶、脂肪酶和竹片的质量比为5.0:1.8:2.6:1.0:100。
5.水洗:将蒸煮后的竹片在流动水下洗涤。
6.滚压分丝:将蒸煮水洗后的竹片,送入滚压分丝机中,得到板网状的竹片。
7.二次高温高压蒸煮:将滚压分丝后得到的板网状的竹片在0.04mpa下于100℃加盖蒸煮0.5h,加水至水与竹片的体积比为1.5:1。
8.二次水洗:将二次蒸煮后的竹片在流动水下洗涤。
9.超声波震荡分丝:采用上海科导超声仪器有限公司的SK3200H型超声清洗机。将二次蒸煮水洗后的竹片,在超声波频率15KHZ功率90w条件下震荡7min,使竹纤维进一步的细化。
10.梳制竹纤维:用剿丝机械将进一步细化的竹纤维梳制成竹纤维丝。
11.筛分干燥:用人工手拣筛分或机械方式或气流方式筛分,得到无杂质的竹纤维后,置于阳光下自然风干,或用烘房、干燥器进行干燥,至竹纤维中的含水量为10%以下。
12.打包入库:对成品检验后压力打包。
实施例6 采用的具体技术工艺步骤如下:
1.原竹切断:将原竹用人工或机械方式切断成50毫米以上的竹节。
2.滚压分片:采用滚压分片机将竹节滚压分片成竹片。
3.浸泡:将制好的竹片尽量有规则的码放,并浸泡在含中性水溶液中,浸泡时间为9h。
4.一次高温高压蒸煮:将滚压分片制得的竹片在0.55mpa下于150℃加盖蒸煮5h,加水至水与竹片的体积比为2:1,再加入少量1.6%亚硫酸钠、β-淀粉酶、巯基蛋白酶、脂肪酶,1.6%亚硫酸钠、β-淀粉酶、巯基蛋白酶、脂肪酶和竹片的质量比为6.2:3.5:4.3:2.2:100。
5.水洗:将蒸煮后的竹片在流动水下洗涤。
6.滚压分丝:将蒸煮水洗后的竹片,送入滚压分丝机中,得到板网状的竹片。
7.二次高温高压蒸煮:将滚压分丝后得到的板网状的竹片在0.35mpa下于130℃加盖蒸煮3.5h,加水至水与竹片的体积比为1.5:1。
8.二次水洗:将二次蒸煮后的竹片在流动水下洗涤。
9.超声波震荡分丝:采用上海科导超声仪器有限公司的SK3200H型超声清洗机。将二次蒸煮水洗后的竹片,在超声波频率55KHZ,功率150w条件下震荡35min,使竹纤维进一步的细化。
10.梳制竹纤维:用剿丝机械将进一步细化的竹纤维梳制成竹纤维丝。
11.筛分干燥:用人工手拣筛分或机械方式或气流方式筛分,得到无杂质的竹纤维后,置于阳光下自然风干,或用烘房、干燥器进行干燥,至竹纤维中的含水量为10%以下。
12.打包入库:对成品检验后压力打包。
对比例1 《木材加工机械》杂志2006年第4期由胡小霞等人发表的<纺织用竹纤维性能的研究与评价>文章中测得竹原纤维对白色念珠菌的抗菌率为94.1%。
对比例2 申请号为200610058257.8的中国专利所制备的天然竹纤维的细度为5.46dtex、强度为5.31(cN/dtex)。
试验例1 几种纤维的抗菌测试结果(%)
取实施例1—实施例6制备的竹纤维和对比例1中的竹原纤维对白色念珠菌的抗菌率测试。依据我国纺织品测试标准GB/T 20944--2008中的“振荡烧瓶法”对白色念珠菌的抗菌率进行测试。
表1 天然竹纤维的抗菌测试结果
样品 |
实施例1 |
实施例2 |
实施例3 |
实施例4 |
实施例5 |
实施例6 |
对比例1 |
抗菌率(%) |
97.8 |
97.5 |
95.1 |
94.7 |
89.2 |
88.0 |
94.1 |
由上表可知,本发明制备的天然竹纤维的抗菌率明显高于本发明工艺范围之外所制备的竹纤维,也高于对比例1中测得竹原纤维对白色念珠菌的抗菌率。
试验例2 天然竹纤维质量参数的测定
纤维细度:
实验方法:参照国标GB/T12411.3-90黄麻纤维线密度试验方法,采用中段称重法测试;
实验仪器:中段切断器(Y171型) 宁波纺织仪器厂;
电子精密天平(AR2140型) 奥豪斯国际贸易有限公司;
电脑式恒温恒湿箱(YG75lB型) 宁波纺织仪器厂;
实验条件:纤维在温度20±3℃,相对湿度为65±5%的环境下调湿24小时;
纤维细度计算:T。=1000m/(L×N)
式中:T。——线密度(tex);m——中段纤维重量(mg);
N——纤维根数(300根); L——切断纤维长度(20mm)。
纤维强度:
实验方法:参照国标GB5886-86苎麻单纤维断裂强力试验方法进行测试;
实验仪器:单纤维强力仪(LLY一06C/PC型) 莱州市电子仪器有限公司;
电脑式恒温恒湿箱(YG751B型) 宁波纺织仪器厂;
实验条件:预加张力0.05CN/dtex;
夹持距离20mm;
下夹头下降速度20mm/min;
试样在温度20±3℃,相对湿度为65±5%的环境下调湿24小时;
测试指标:断裂强度(cN/dtex)。
纤维残胶率:
实验方法:参照国标GB5889-86苎麻残胶率测试方法;
实验仪器:八篮恒温烘箱(Y802L型) 莱州市电子仪器有限公司;
电子分析天平(AR2140型) 奥豪斯国际贸易有限公司;
恒温水浴锅(HH·S21—8型) 上海树立仪器仪表有限公司;
实验用品:120目分样筛;三角烧瓶;称量瓶;
实验条件:NaOH溶液浓度:20g/l;
沸煮时间:3h
烘干温度:105~110℃(直至恒重)
残胶率计算:W。=(G0—G1)/G0 × 100
式中:W。——试样残胶率(%);
G0——试样提取残胶前的干重(g);
G1——试样提取残胶后的干重(g)。
表2 天然竹纤维质量参数的测定
样品 |
细度dtex |
强度CN/dtex |
残胶率(%) |
实施例1 |
5.17 |
5.63 |
98.9 |
实施例2 |
5.15 |
5.59 |
98.5 |
实施例3 |
5.36 |
5.38 |
95.3 |
实施例4 |
5.31 |
5.42 |
95.0 |
实施例5 |
5.86 |
5.08 |
82.4 |
实施例6 |
5.90 |
5.03 |
83.7 |
对比例2 |
5.46 |
5.31 |
92.0 |
由上表结果可知,本发明采用的物理方法和添加剂制备的天然竹纤维在细度、强度和残胶率等方面都效果最佳,与对比例相比,本发明同时兼顾了天然竹纤维的细度和强度,在使细度更细致的条件下也保持了强度的提高,达到了一个较好的平衡点,这是本发明的突出优点。