本發明屬于一種采用化學方法制取紡織用原纖維的方法,具體是利用綠洲一號巨菌草莖稈制取紡織用原纖維的方法。
背景技術:
目前大多紡織用纖維的制取采用從竹子里提取,竹纖維是從自然生長的竹子中提取出的一種纖維素纖維,是繼棉、麻、毛、絲之后的第五大天然纖維。竹纖維主要有竹原纖維、竹漿纖維、竹炭纖維幾大類型。其中,竹原纖維是一種全新的天然纖維,是采用物理、化學相結合的方法制取的天然竹纖維。竹原纖維具有吸濕、透氣、抗菌抑菌、除臭、防紫外線等良好的性能。
迄今為止,竹纖維的生產基本上采用截段、分片、去青、去黃、蒸煮、壓軋成竹絲束等工序,脫離不了先成竹片再成竹纖維束的工藝,其加工技術較落后,生產效率低下,加工設備功能單一,加工材料浪費嚴重,無法對整根竹子或竹邊角料進行加工以實現高效規模化生產。
目前從竹子中制取竹原纖維的技術處于起步階段,尚未完善,不僅生產效率低,其制得的竹原纖維中雜質含量也過高,使得竹原纖維無法規模化生產。
而巨菌草,具體而言,是一種用于水土保持、防風固沙功能的“綠洲一號”菌草,其具有發達的根系能夠用于沙漠地區的防風固沙,而且能夠改善土壤特性,重要的是,其莖稈具有極快的生長速度,一年之內,在溫度濕度適宜的情況下能夠生長收割4-6茬,這種高產量的具有蘆竹特性的菌草莖稈,是制作天然纖維的良好原材料,經過試驗表明,其制作而成的原纖維,具有比竹纖維更加優良的透氣、抗菌、防輻射特性,因此開發設計一套高效、并能大規模推廣的菌草原纖維提取方法具有重要意義。
技術實現要素:
本發明解決的技術問題是提供一種菌草原纖維的生產方法,該原纖維的生產方法成本低,可規模化生產,而且其產品原纖維雜質含量少。
本發明所采用的技術方法為:一種提取原纖維的方法,其特征在于采用如下步驟:
取菌草干草或鮮草,將其機械截短至15-30cm長的草段,軋裂,備用;
將備好的干草浸濕,加入到蒸煮液中,在95-100℃、常壓條件下蒸煮2.5-4小時;
將蒸煮后得到的纖維酸洗至中性,揉搓,再用清水漂洗干凈;
將漂洗干凈的纖維晾干或烘干;
(五)采用生化方法處理生產廢水,達標排放。
其中,步驟(二)中,所述浸濕的方法為:(1)取尿素溶于水中,在38-45℃下攪拌均勻,得到質量分數為1-3%的尿素水溶液;
(2)將截短的干草草段浸于上述尿素水溶液中,浸泡2-5小時;
(3)取出浸泡后的草段靜置1-3小時,清水洗凈,待用。
步驟(二)中蒸煮液為按重量比為水∶氫氧化鈉∶亞硫酸鈉∶洗衣粉=1000∶9∶12∶3配制成蒸煮液,攪拌均勻;按重量比為蒸煮液∶草=5∶(1~1.5),加入瀝干的草,常溫下于95-100℃蒸煮2.5~3小時并攪拌,其間補充適量的水。
在蒸煮過程中每隔25-30分鐘進行補水,補水至原蒸煮液體積。
蒸煮完成停止加熱,此時溶液呈堿性,色澤呈墨黑色,將上述墨黑色溶液處理至中性。
將蒸煮后未散開的干草繼續揉搓至全部散開,并加熱至40-50℃,浸泡。
采用本方案制得的原纖維雜質含量低,并且其采用的原料都是易于獲得或制取的,其能夠用于量產,最后得到的污水都經過生化處理以達到排放標準,是一種環保經濟的原纖維制取方法。
具體實施方式
實施例一:
取菌草干草或鮮草,將其機械截短至15cm長的草段,軋裂,備用;
將備好的干草浸濕,浸濕采用尿素溶于水中,在38-45℃下攪拌均勻,得到質量分數為1-3%的尿素水溶液;將截短的干草草段浸于上述尿素水溶液中,浸泡2.5小時;取出浸泡后的草段靜置1-3小時,清水洗凈,加入到蒸煮液中,在95℃、常壓條件下蒸煮2.5小時,其中,蒸煮液為按重量比為水∶氫氧化鈉∶亞硫酸鈉∶洗衣粉=1000∶9∶12∶3配制成蒸煮液,攪拌均勻;按重量比為蒸煮液∶草=5∶(1~1.5),加入瀝干的草,常溫下于95-100℃蒸煮2.5~3小時并攪拌,在蒸煮過程中每隔25-30分鐘進行補水,補水至原蒸煮液體積;
蒸煮完成停止加熱,此時溶液呈堿性,色澤呈墨黑色,將蒸煮后得到的纖維酸洗至中性,揉搓,再用清水漂洗干凈,將蒸煮后未散開的干草繼續揉搓至全部散開,并加熱至40-50℃,浸泡;
將漂洗干凈的纖維晾干或烘干;
采用生化方法處理生產廢水,達標排放。
實施例二
取菌草干草或鮮草,將其機械截短至30cm長的草段,軋裂,備用;
將備好的干草浸濕,浸濕采用尿素溶于水中,在45℃下攪拌均勻,得到質量分數為1-3%的尿素水溶液;將截短的干草草段浸于上述尿素水溶液中,浸泡4小時;取出浸泡后的草段靜置1-3小時,清水洗凈,加入到蒸煮液中,在100℃、常壓條件下蒸煮4小時,其中,蒸煮液為按重量比為水∶氫氧化鈉∶亞硫酸鈉∶洗衣粉=1000∶9∶12∶3配制成蒸煮液,攪拌均勻;按重量比為蒸煮液∶草=5∶(1~1.5),加入瀝干的草,常溫下于100℃蒸煮3小時并攪拌,在蒸煮過程中每隔25-30分鐘進行補水,補水至原蒸煮液體積;
蒸煮完成停止加熱,此時溶液呈堿性,色澤呈墨黑色,將蒸煮后得到的纖維酸洗至中性,揉搓,再用清水漂洗干凈,將蒸煮后未散開的干草繼續揉搓至全部散開,并加熱至40-50℃,浸泡;
將漂洗干凈的纖維晾干或烘干;
采用生化方法處理生產廢水,達標排放。
實施例三
取菌草干草或鮮草,將其機械截短至20cm長的草段,軋裂,備用;
將備好的干草浸濕,浸濕采用尿素溶于水中,在40℃下攪拌均勻,得到質量分數為1-3%的尿素水溶液;將截短的干草草段浸于上述尿素水溶液中,浸泡3小時;取出浸泡后的草段靜置1-3小時,清水洗凈,加入到蒸煮液中,在100℃、常壓條件下蒸煮3小時,其中,蒸煮液為按重量比為水∶氫氧化鈉∶亞硫酸鈉∶洗衣粉=1000∶9∶12∶3配制成蒸煮液,攪拌均勻;按重量比為蒸煮液∶草=5∶(1~1.5),加入瀝干的草,常溫下于100℃蒸煮3小時并攪拌,在蒸煮過程中每隔25-30分鐘進行補水,補水至原蒸煮液體積;
蒸煮完成停止加熱,此時溶液呈堿性,色澤呈墨黑色,將蒸煮后得到的纖維酸洗至中性,揉搓,再用清水漂洗干凈,將蒸煮后未散開的干草繼續揉搓至全部散開,并加熱至40-50℃,浸泡;
將漂洗干凈的纖維晾干或烘干;
采用生化方法處理生產廢水,達標排放。
實施例四
將漂洗干凈的纖維晾干或烘干后,將長纖維與短纖維分開、晾干;
稱量長纖維和短纖維重量w1與w2;
并且在制取原纖維之前已經稱取干草或鮮草的重量為w;
根據上述稱取的干草或鮮草重量以及長纖維和短纖維的重量,計算干草或鮮草失水率為(w1+w2)/w;
實驗過程中,一根干草的重量為420.3g;稱取得到的w1+w2為116.5g,因此計算得到失水率為44%;
值得注意的是,上述的干草并不是完全失水后的干草,其中仍然含有一定量的水分,由以上失水率可以進一步計算得到完全干草重量為w*(1-44%)=235.4g;
進一步可以計算得到纖維提取率為(w1+w2)/完全干草重量,結果未49.5%,這與相關文獻中關于含纖維竹子等植物的纖維提取率相當。
實施例五
采用此方法提取纖維后剩余的廢渣廢液不含有任何有害的化學成分,是制作優良有機肥料的寶貴原料,有機肥料的制作方法為:(1)將上述廢渣廢液分離,廢液返回原纖維制作工段回用;(2)廢渣中加入牲畜糞便、農作物秸稈漚制;(3)漚制一定時間后,加入一定量的養料肥,比如磷肥、鉀肥等,攪拌,造粒,便可得優良的有機肥料。
雖然以上描述了本發明的具體實施方式,但是熟悉本技術領域的技術人員應當理解,我們所描述的具體的實施例只是說明性的,而不是用于對本發明的范圍的限定,熟悉本領域的技術人員在依照本發明的精神所作的等效的修飾以及變化,都應當涵蓋在本發明的權利要求所保護的范圍內。