CN107541794B - 一种竹纤维的活化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种竹纤维的活化方法，包括以下步骤：S1.以重量份数计，取100份竹子切成块状竹片，再将1～2份生石灰粉与竹片混合并在45～60℃下干燥至恒重，然后将生石灰与竹片的混合物粉碎，取50份粉碎物加入500～1000份纯化液中以90～100℃蒸煮0.5～2h，蒸煮结束后进行过滤得到滤渣，滤渣在50～70℃下干燥至恒重得到预处理竹纤维；S2.以重量份数计，将S1中的预处理纤维素粉碎得到碎料，取30份碎料、5～10份丙烯酸/乙醇混合液、1～3份氯乙酸加入球磨机中，在60～65℃下，以500～800r/min的转速球磨0.5～2.5h，球磨结束后得到活化竹纤维。本发明具有活化的纤维素活性强、活化效率高且经济实惠的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种竹纤维的活化方法。
背景技术
竹纤维是从自然生长的竹子中提取的一种纤维素纤维，是继棉、麻、毛、丝之后的第五大天然纤维。竹纤维具有良好的透气性、吸水性、较强的耐磨性和良好的染色性等特性，同时又具备来源丰富、绿色环保、天然抗菌、抑菌、除螨、透气和抗紫外线等特性，因此竹纤维改性过后制成的纺织品倍受消费者青睐，产品的需求量逐年上升。
从竹子中初步提取得到的是竹原纤维，主要包括纤维素、半纤维素和木质素，需要进一步去除半纤维素和木质素来提纯纤维素。纤维素结构稳定，大量的功能基团位于结晶区内，未经过活化前反应活性低，无法有效地进行深加工，从而限制了纤维素的发展和应用。现有的纤维素加工方法多采用离子液体来溶解纤维素再对纤维素进行深加工，但离子液体的价格昂贵，不适合大量加工，因此高效而又经济的纤维素活化方法成为了纤维素应用领域的研究热点。
发明内容
本发明提供一种竹纤维的活化方法，利用氢氧化钠、氯化钠和溴化钾的混合液体对竹纤维进行预处理，然后将预处理后的竹纤维进行机械活化，活化的同时进行表面改性，本发明处理效率高且费用低。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种竹纤维的活化方法，包括以下步骤：
S1.以重量份数计，取100份竹子切成块状竹片，再将1～2份生石灰粉与竹片混合并在45～60℃下干燥至恒重，然后将生石灰与竹片的混合物粉碎，取50份粉碎物加入500～1000份纯化液中以90～100℃蒸煮0.5～2h，蒸煮结束后进行过滤得到滤渣，滤渣在50～70℃下干燥至恒重得到预处理竹纤维；生石灰粉与竹片混合能够加速干燥，能够吸收掉部分结晶水，充分干燥利于竹片的粉碎，且生石灰入水后能提供碱性环境并释放热量，有利于竹纤维的提纯；粉碎物在纯化液中蒸煮用于去除木质素、半纤维素和多糖等物质；
S2.以重量份数计，将S1中的预处理竹纤维粉碎得到碎料，取30份碎料、5～10份丙烯酸/乙醇混合液、1～3份氯乙酸加入球磨机中，在60～65℃下，以500～800r/min的转速球磨0.5～2.5h，球磨结束后得到活化竹纤维。球磨机提供剪切力，破坏纤维素中的结晶区使得结晶区内的功能基团具备反应活性，丙烯酸、氯乙酸与纤维素反应，进一步活化纤维素，使得产物具有更高的反应活性，从而方便深加工。
进一步地，以重量份数计，S1中所述的纯化液由15～20份氢氧化钠、80份水、7～10份氯化钠、1～3份溴化钾组成；氯离子和溴离子有利于纤维素
进一步地，S2中所述的丙烯酸/乙醇混合液中丙烯酸与乙醇的质量比为1:5～15。
本发明的有益效果：
本发明使用物理和化学法对竹纤维进行活化，与传统的离子液体、活化剂活化竹纤维相比具有明显的经济优势；竹纤维在机械球磨时结晶区被破坏，此时竹纤维与丙烯酸、氯乙酸反应有利于增加接枝率，使得本发明制备出的竹纤维活性更强；本发明将竹子制成活化竹纤维可连续操作，操作简单，适合工业化生产。
具体实施方式
以下参考具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种竹纤维的活化方法，包括以下步骤：
S1.以重量份数计，取100份竹子切成块状竹片，再将1份生石灰粉与竹片混合并在60℃下干燥至恒重，然后将生石灰与竹片的混合物粉碎，取50份粉碎物加入500份纯化液中以90℃蒸煮1.5h，蒸煮结束后进行过滤得到滤渣，滤渣在60℃下干燥至恒重得到预处理竹纤维；
S2.以重量份数计，将S1中的预处理竹纤维粉碎得到碎料，取30份碎料、7份丙烯酸/乙醇混合液、2份氯乙酸加入球磨机中，在60℃下，以700r/min的转速球磨2h，球磨结束后得到活化竹纤维。
以重量份数计，S1中所述的纯化液由20份氢氧化钠、80份水、10份氯化钠、2份溴化钾组成；S2中所述的丙烯酸/乙醇混合液中丙烯酸与乙醇的质量比为1:9。
实施例2
一种竹纤维的活化方法，包括以下步骤：
S1.以重量份数计，取100份竹子切成块状竹片，再将2份生石灰粉与竹片混合并在50℃下干燥至恒重，然后将生石灰与竹片的混合物粉碎，取50份粉碎物加入700份纯化液中以96℃蒸煮1h，蒸煮结束后进行过滤得到滤渣，滤渣在70℃下干燥至恒重得到预处理竹纤维；
S2.以重量份数计，将S1中的预处理竹纤维碎得到碎料，取30份碎料、10份丙烯酸/乙醇混合液、3份氯乙酸加入球磨机中，在65℃下，以500r/min的转速球磨2.5h，球磨结束后得到活化竹纤维。
以重量份数计，S1中所述的纯化液由15份氢氧化钠、80份水、7份氯化钠、3份溴化钾组成；S2中所述的丙烯酸/乙醇混合液中丙烯酸与乙醇的质量比为1:15。
实施例3
一种竹纤维的活化方法，包括以下步骤：
S1.以重量份数计，取100份竹子切成块状竹片，再将1.3份生石灰粉与竹片混合并在45℃下干燥至恒重，然后将生石灰与竹片的混合物粉碎，取50份粉碎物加入1000份纯化液中以100℃蒸煮2h，蒸煮结束后进行过滤得到滤渣，滤渣在50℃下干燥至恒重得到预处理竹纤维；
S2.以重量份数计，将S1中的预处理竹纤维粉碎得到碎料，取30份碎料、5份丙烯酸/乙醇混合液、1份氯乙酸加入球磨机中，在63℃下，以800r/min的转速球磨0.5h，球磨结束后得到活化竹纤维。
以重量份数计，S1中所述的纯化液由18份氢氧化钠、80份水、9份氯化钠、1份溴化钾组成；S2中所述的丙烯酸/乙醇混合液中丙烯酸与乙醇的质量比为1:5。
本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种竹纤维的活化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.以重量份数计，取100份竹子切成块状竹片，再将1～2份生石灰粉与竹片混合并在45～60℃下干燥至恒重，然后将生石灰与竹片的混合物粉碎，取50份粉碎物加入500～1000份纯化液中以90～100℃蒸煮0.5～2h，蒸煮结束后进行过滤得到滤渣，滤渣在50～70℃下干燥至恒重得到预处理竹纤维；
S2.以重量份数计，将S1中的预处理竹纤维粉碎得到碎料，取30份碎料、5～10份丙烯酸/乙醇混合液、1～3份氯乙酸加入球磨机中，在60～65℃下，以500～800r/min的转速球磨0.5～2.5h，球磨结束后得到活化竹纤维；
以重量份数计，S1中所述的纯化液由15～20份氢氧化钠、80份水、7～10份氯化钠、1～3份溴化钾组成。
2.根据权利要求1所述的一种竹纤维的活化方法，其特征在于，S2中所述的丙烯酸/乙醇混合液中丙烯酸与乙醇的质量比为1:5～15。
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