一種利用棉桿皮制備天然纖維的方法
【專利摘要】本發明涉及一種利用棉桿皮制備天然纖維的方法，其特征在于：包括以下工序：依次經過棉桿剝皮工序、預處理工序、生物提取工序、閃爆工序、熱水洗工序、柔軟工序、干燥工序，制得棉桿皮天然纖維。所述生物提取工序，在預處理工序處理好的棉桿皮中加入水、酶聯合體AE、DT、OK，在70-95℃的條件下反應1-2小時。該制備工藝解決了棉桿不易剝皮的難題，酶聯合體生物提取工藝加閃爆技術，除去了棉桿皮表面絕大部分雜質，提純了纖維素，制得的棉桿皮天然纖維，具有優良的性能，干強度＞3.12cN/dtex，濕強度＞1.79cN/dtex，濕模量＞0.48cN/dtex，干強變異系數＜15.5%。
【專利說明】一種利用棉桿皮制備天然纖維的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于用植物秸桿的韌皮部分制備天然纖維的方法，特別屬于以棉桿皮為原料制備天然纖維的方法。
【背景技術】
[0002]我國棉區范圍廣闊，根據棉花對生態條件的要求，結合棉花生產特點，以及棉區分布狀況、社會經濟條件和植棉歷史，將全國劃分為三大棉區:長江中下游棉區、黃河中下游棉區和新疆棉區。
[0003]長江中下游棉區:包括上海、浙江、江蘇、湖北、安徽、四川、江西、湖南8省市，近年來棉花種植面積穩中有減。
[0004]黃河中下游棉區:包括河南、河北、山東、山西、陜西、遼寧6省區，近年來棉花種植面積穩中有升。
[0005]新疆棉區:包括新疆和河西走廊一帶，棉花種植面積穩中有升。從種植區域看，新疆已初步形成了 3個產棉區，即南疆棉區、北疆棉區和東疆棉區。南疆棉區是新疆棉花的主產區，其棉花產量約占新疆棉區產量的80%，也是我國最適宜的植棉地區，是長絨棉的生產基地。其次是北疆，再次是東疆。新疆棉花連續8年在總產、單產、人均占有量、外調量等方面居全國首位。
[0006]除三大主產棉區外，京、津、甘肅、廣西、云南等地也有分散種植，但其產量合計占全國棉花總產不到1%。
[0007]棉花收獲后的棉桿是一種用途非常廣泛的寶貴資源。目前棉桿的一般處理方法:一是直接粉碎還田，這種做法雖可增加土壤的有機肥，但卻會增加來年棉花病蟲害的發病幾率；二是焚燒棉桿，這不僅是一種浪費，而且嚴重污染環境；三是收獲棉桿用作生物質發電或生產低級別瓦楞紙，產品附加值很低。
[0008]我國木材資源極度匱乏，尋找和充分利用各種代木資源勢在必行。棉桿是主要農業剩余物之一，而且它還是短周期的可再生的原料資源，我國又是世界上第二大產棉國，植棉區域極為廣泛，棉桿資源極為豐富，2011年我國的植棉面積約8100萬畝，棉花產量650多萬噸，棉桿產量可達2600多萬噸(比例為1:4，即生產一噸棉花要剩余4噸棉桿)，棉桿皮產量約為650萬噸(每4噸棉桿可產棉桿皮I噸)。
[0009]棉桿韌皮纖維的平均長度可達1.8?2.2 mm,平均直徑為18?22um，而其木質纖維的平均長度0.6?0.85 mm，平均直徑為14?18um，雖然棉桿皮中含有豐富的纖維素，但是目前卻沒有采用棉桿皮為原料來生產天然纖維的成熟方法和工藝，因此，將棉桿皮纖維開發成為一種新的天然纖維原料成為人們急需解決的問題。
【發明內容】
[0010]本發明所要解決的技術問題是提供了一種采用棉桿皮制備天然纖維的方法，通過本發明中的方法能夠以棉桿皮為原料方便的生產具有優良性能的高質量天然纖維，解決了當前棉桿利用率低、附加值低的問題。
[0011]本發明解決技術問題的技術方案為:
一種利用棉桿皮制備天然纖維的方法，其特征在于:包括以下工序:依次經過棉桿剝皮工序、預處理工序、生物提取工序、閃爆工序、熱水洗工序、柔軟工序、干燥工序，制得棉桿皮天然纖維。
[0012]以下是對上述技術方案的進一步改進:
所述生物提取工序，在預處理工序處理好的棉桿皮中加入水、酶聯合體AE、DT、0K，在70-95°C的條件下反應1-2小時。
[0013]所述棉桿皮、水、酶聯合體AE、DT、OK的重量比1:7_10:0.005-0.015:
0.002-0.005:0.008-0.015。
[0014]所述棉桿剝皮工序是將收獲的棉桿進行機械剝皮處理，經過機械剝皮的棉桿皮，其表面膠質去除率在60-80%，整株棉桿皮保留率在70-90%。
[0015]所述預處理工序:在棉桿皮中加入9-12%的廢堿液，常溫下浸泡4-5小時，再用水洗至中性，棉桿皮與廢堿液的重量比為1:8-10，所述廢堿液為棉漿柏蒸煮后的黑液或粘膠纖維壓榨后的黃液。
[0016]所述閃爆工序中閃爆壓力為1.0-1.4Mpa。
[0017]所述熱水洗工序:將閃爆后的棉桿皮纖維采用80_90°C的熱水沖洗PH值至7左右。
[0018]所述柔軟工序:將熱水洗好的棉桿皮纖維中加入柔軟劑、水，在室溫的條件下，反應4-5小時，棉桿皮纖維、柔軟劑、水的重量比為1:0.05-0.10:10-15。
[0019]所述干燥工序:將柔軟工序處理好的棉桿皮纖維干燥至含水率小于10%。
[0020]一種利用棉桿皮制備天然纖維的方法制得的棉桿皮纖維，所述纖維其性能指標:干強> 3.12cN/dtex，濕強> 1.79cN/dtex，濕模量> 0.48cN/dtex，干強變異系數< 15.5%。
[0021]本發明采用以上技術方案，具有以下優點:采用棉桿剝皮技術解決了棉桿不易剝皮的難題；酶聯合體生物提取工序加閃爆技術，除去了棉桿皮表面絕大部分雜質，提純了纖維素。
[0022]制得的棉桿皮天然纖維，具有優良的物理機械性能:干強度> 3.12cN/dteX，濕強度> 1.79cN/dtex，濕模量> 0.48cN/dtex，干強變異系數< 15.5%。
【具體實施方式】
[0023]下面結合實施例對本發明進行詳細說明。
[0024]實施例1
一種采用棉桿皮制備天然纖維的方法，棉桿皮經預處理、生物提取、閃爆、熱水洗、柔軟、干燥工序，得到棉桿皮天然纖維:
a、棉桿剝皮工序:采用棉桿剝皮設備制得的棉桿皮,其表面膠質去除率60%，整株棉桿皮保留率70%。
[0025]b、預處理工序:在棉桿皮中加入質量濃度10%的廢堿液，所述廢堿液為棉漿柏蒸煮后的黑液或粘膠纖維壓榨后的黃液，常溫下浸泡5小時，再用水洗至中性，棉桿皮與廢堿液的重量比為1:10 ；C、生物提取工序:在預處理工序處理好的棉桿皮中加入水、酶聯合體AE、DT、0K，在95°C的條件下反應I小時，棉桿皮、水、酶聯合體AE、DT、OK的重量比I:7:0.015:0.002:
0.01,所述的酶聯合體由武漢柯拜公司生產；
d、閃爆工序:通過閃爆工序，除去粘附在纖維表面的膠質，使脫膠效果更徹底，閃爆壓力為 1.2Mpa;
e、熱水洗工序:將閃爆后的棉桿皮纖維采用80°C的熱水沖洗PH值至7左右。
[0026]f、柔軟工序:將熱水洗好的棉桿皮纖維中加入柔軟劑、水，在室溫的條件下，反應4小時即可,棉桿皮纖維、柔軟劑、水的重量比為1:0.05:10 ；
g、干燥工序:將柔軟工序處理好的棉桿皮纖維干燥至含水率小于10%，制得棉桿皮天然纖維。
[0027]酶聯合體生物提取工序加閃爆技術，除去了棉桿皮表面絕大部分雜質，提純了纖維素，使制得的棉桿皮纖維具有優良的物理機械性能。
[0028]經檢測，由實施例1所得棉桿皮天然纖維的性能指標如下表:
【權利要求】
1.一種利用棉桿皮制備天然纖維的方法，其特征在于:包括以下工序:依次經過棉桿剝皮工序、預處理工序、生物提取工序、閃爆工序、熱水洗工序、柔軟工序、干燥工序，制得棉桿皮天然纖維。
2.根據權利要求1所述的一種利用棉桿皮制備天然纖維的方法，其特征在于:所述生物提取工序，在預處理工序處理好的棉桿皮中加入水、酶聯合體AE、DT、OK,在70-95°C的條件下反應1-2小時。
3.根據權利要求2所述的一種利用棉桿皮制備天然纖維的方法，其特征在于:所述棉桿皮、水、酶聯合體 AE、DT、0K 的重量比 I:7-10:0.005-0.015:0.002-0.005:0.008-0.015。
4.根據權利要求1所述的一種利用棉桿皮制備天然纖維的方法，其特征在于:所述棉桿剝皮工序是將收獲的棉桿進行機械剝皮處理，經過機械剝皮的棉桿皮，其表面膠質去除率在60-80%，整株棉桿皮保留率在70-90%。
5.根據權利要求1所述的一種利用棉桿皮制備天然纖維的方法，其特征在于:所述預處理工序:在棉桿皮中加入9-12%的廢堿液，常溫下浸泡4-5小時，再用水洗至中性，棉桿皮與廢堿液的重量比為1:8_10，所述廢堿液為棉漿柏蒸煮后的黑液或粘膠纖維壓榨后的黃液。
6.根據權利要求1所述的一種利用棉桿皮制備天然纖維的方法，其特征在于:所述閃爆工序中閃爆壓力為1.0-1.4Mpa。
7.根據權利要求1所述的一種利用棉桿皮制備天然纖維的方法，其特征在于:所述熱水洗工序:將閃爆后的棉桿皮纖維采用80-90°C的熱水沖洗PH值至7左右。
8.根據權利要求1所述的一種利用棉桿皮制備天然纖維的方法，其特征在于:所述柔軟工序:將熱水洗好的棉桿皮纖維中加入柔軟劑、水，在室溫的條件下，反應4-5小時，棉桿皮纖維、柔軟劑、水的重量比為1:0.05-0.10:10-15。
9.根據權利要求1所述的一種利用棉桿皮制備天然纖維的方法，其特征在于:所述干燥工序:將柔軟工序處理好的棉桿皮纖維干燥至含水率小于10%。
10.根據權利要求1所述的一種利用棉桿皮制備天然纖維的方法制得的棉桿皮纖維，其特征在于:所述纖維其性能指標:干強度> 3.12cN/dtex，濕強度> 1.79cN/dtex，濕模量> 0.48cN/dtex，干強變異系數< 15.5%。
【文檔編號】D01B1/10GK103572379SQ201310578078
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月19日 優先權日:2013年11月19日
【發明者】王樂軍, 馬君志, 王東, 秦翠梅, 姜明亮, 李昌壘 申請人:恒天海龍股份有限公司