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1、(10)申请公布号 CN 103572379 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103572379 A (21)申请号 201310578078.7 (22)申请日 2013.11.19 D01B 1/10(2006.01) D01C 1/00(2006.01) (71)申请人 恒天海龙股份有限公司 地址 261100 山东省潍坊市寒亭区海龙路 555 号 (72)发明人 王乐军 马君志 王东 秦翠梅 姜明亮 李昌垒 (74)专利代理机构 济南舜源专利事务所有限公 司 37205 代理人 吕翠莲 (54) 发明名称 一种利用棉杆皮制备天然纤维的方法 (57) 摘要 本发明涉及。
2、一种利用棉杆皮制备天然纤维 的方法， 其特征在于 ： 包括以下工序 ： 依次经过棉 杆剥皮工序、 预处理工序、 生物提取工序、 闪爆工 序、 热水洗工序、 柔软工序、 干燥工序， 制得棉杆 皮天然纤维。所述生物提取工序， 在预处理工序 处理好的棉杆皮中加入水、 酶联合体 AE、 DT、 OK， 在 70-95的条件下反应 1-2 小时。该制备工艺 解决了棉杆不易剥皮的难题， 酶联合体生物提取 工艺加闪爆技术， 除去了棉杆皮表面绝大部分杂 质， 提纯了纤维素， 制得的棉杆皮天然纤维， 具有 优良的性能， 干强度 3.12cN/dtex， 湿强度 1.79cN/dtex， 湿模量 0.48cN/d。
3、tex， 干强变异 系数 15.5%。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 (10)申请公布号 CN 103572379 A CN 103572379 A 1/1 页 2 1. 一种利用棉杆皮制备天然纤维的方法， 其特征在于 ： 包括以下工序 ： 依次经过棉杆 剥皮工序、 预处理工序、 生物提取工序、 闪爆工序、 热水洗工序、 柔软工序、 干燥工序， 制得棉 杆皮天然纤维。 2. 根据权利要求 1 所述的一种利用棉杆皮制备天然纤维的方法， 其特征在于 ： 所述生 物提取工序， 在预处。
4、理工序处理好的棉杆皮中加入水、 酶联合体 AE、 DT、 OK， 在 70-95的条 件下反应 1-2 小时。 3. 根据权利要求 2 所述的一种利用棉杆皮制备天然纤维的方法， 其特征在于 ： 所述棉 杆皮、 水、 酶联合体 AE、 DT、 OK 的重量比 1 ： 7-10 ： 0.005-0.015 ： 0.002-0.005 ： 0.008-0.015。 4. 根据权利要求 1 所述的一种利用棉杆皮制备天然纤维的方法， 其特征在于 ： 所述棉 杆剥皮工序是将收获的棉杆进行机械剥皮处理， 经过机械剥皮的棉杆皮， 其表面胶质去除 率在 60-80%， 整株棉杆皮保留率在 70-90%。 5. 。
5、根据权利要求 1 所述的一种利用棉杆皮制备天然纤维的方法， 其特征在于 ： 所述预 处理工序 ： 在棉杆皮中加入9-12%的废碱液， 常温下浸泡4-5小时， 再用水洗至中性， 棉杆皮 与废碱液的重量比为 1 ： 8-10， 所述废碱液为棉浆粕蒸煮后的黑液或粘胶纤维压榨后的黄 液。 6. 根据权利要求 1 所述的一种利用棉杆皮制备天然纤维的方法， 其特征在于 ： 所述闪 爆工序中闪爆压力为 1.0-1.4Mpa。 7. 根据权利要求 1 所述的一种利用棉杆皮制备天然纤维的方法， 其特征在于 ： 所述热 水洗工序 ： 将闪爆后的棉杆皮纤维采用 80-90的热水冲洗 PH 值至 7 左右。 8. 根。
6、据权利要求 1 所述的一种利用棉杆皮制备天然纤维的方法， 其特征在于 ： 所述柔 软工序 ： 将热水洗好的棉杆皮纤维中加入柔软剂、 水， 在室温的条件下， 反应 4-5 小时， 棉杆 皮纤维、 柔软剂、 水的重量比为 1 ： 0.05-0.10 ： 10-15。 9. 根据权利要求 1 所述的一种利用棉杆皮制备天然纤维的方法， 其特征在于 ： 所述干 燥工序 ： 将柔软工序处理好的棉杆皮纤维干燥至含水率小于 10%。 10. 根据权利要求 1 所述的一种利用棉杆皮制备天然纤维的方法制得的棉杆皮纤维， 其特征在于 ： 所述纤维其性能指标 ： 干强度 3.12cN/dtex， 湿强度 1.79cN。
7、/dtex， 湿模量 0.48cN/dtex， 干强变异系数 15.5%。 权 利 要 求 书 CN 103572379 A 2 1/4 页 3 一种利用棉杆皮制备天然纤维的方法 技术领域 0001 本发明属于用植物秸秆的韧皮部分制备天然纤维的方法， 特别属于以棉杆皮为原 料制备天然纤维的方法。 背景技术 0002 我国棉区范围广阔， 根据棉花对生态条件的要求， 结合棉花生产特点 , 以及棉区 分布状况、 社会经济条件和植棉历史， 将全国划分为三大棉区 ： 长江中下游棉区、 黄河中下 游棉区和新疆棉区。 0003 长江中下游棉区:包括上海、 浙江、 江苏、 湖北、 安徽、 四川、 江西、 湖南。
8、8省市， 近年 来棉花种植面积稳中有减。 0004 黄河中下游棉区:包括河南、 河北、 山东、 山西、 陕西、 辽宁6省区， 近年来棉花种植 面积稳中有升。 0005 新疆棉区 : 包括新疆和河西走廊一带， 棉花种植面积稳中有升。从种植区域看， 新 疆已初步形成了 3 个产棉区， 即南疆棉区、 北疆棉区和东疆棉区。南疆棉区是新疆棉花的主 产区， 其棉花产量约占新疆棉区产量的 80%， 也是我国最适宜的植棉地区， 是长绒棉的生产 基地。其次是北疆， 再次是东疆。新疆棉花连续 8 年在总产、 单产、 人均占有量、 外调量等方 面居全国首位。 0006 除三大主产棉区外， 京、 津、 甘肃、 广西、。
9、 云南等地也有分散种植， 但其产量合计占 全国棉花总产不到 1%。 0007 棉花收获后的棉杆是一种用途非常广泛的宝贵资源。目前棉杆的一般处理方法 ： 一是直接粉碎还田， 这种做法虽可增加土壤的有机肥， 但却会增加来年棉花病虫害的发病 几率 ； 二是焚烧棉杆， 这不仅是一种浪费， 而且严重污染环境 ； 三是收获棉杆用作生物质发 电或生产低级别瓦楞纸， 产品附加值很低。 0008 我国木材资源极度匮乏， 寻找和充分利用各种代木资源势在必行。棉秆是主要农 业剩余物之一， 而且它还是短周期的可再生的原料资源， 我国又是世界上第二大产棉国， 植 棉区域极为广泛， 棉秆资源极为丰富， 2011 年我国的。
10、植棉面积约 8100 万亩 ， 棉花产量 650 多万吨， 棉杆产量可达 2600 多万吨 ( 比例为 1 ： 4， 即生产一吨棉花要剩余 4 吨棉杆 )， 棉杆 皮产量约为 650 万吨 （每 4 吨棉杆可产棉杆皮 1 吨） 。 0009 棉杆韧皮纤维的平均长度可达 1.8 2.2 ， 平均直径为 18 22um， 而其木质纤 维的平均长度 0.6 0.85 ， 平均直径为 14 18um， 虽然棉杆皮中含有丰富的纤维素， 但 是目前却没有采用棉杆皮为原料来生产天然纤维的成熟方法和工艺， 因此， 将棉杆皮纤维 开发成为一种新的天然纤维原料成为人们急需解决的问题。 发明内容 0010 本发明所。
11、要解决的技术问题是提供了一种采用棉杆皮制备天然纤维的方法， 通过 本发明中的方法能够以棉杆皮为原料方便的生产具有优良性能的高质量天然纤维， 解决了 说 明 书 CN 103572379 A 3 2/4 页 4 当前棉杆利用率低、 附加值低的问题。 0011 本发明解决技术问题的技术方案为 ： 一种利用棉杆皮制备天然纤维的方法， 其特征在于 ： 包括以下工序 ： 依次经过棉杆剥 皮工序、 预处理工序、 生物提取工序、 闪爆工序、 热水洗工序、 柔软工序、 干燥工序， 制得棉杆 皮天然纤维。 0012 以下是对上述技术方案的进一步改进 ： 所述生物提取工序， 在预处理工序处理好的棉杆皮中加入水、 。
12、酶联合体 AE、 DT、 OK， 在 70-95的条件下反应 1-2 小时。 0013 所 述 棉 杆 皮、水、酶 联 合 体 AE、 DT、 OK 的 重 量 比 1 ： 7-10 ： 0.005-0.015 ： 0.002-0.005 ： 0.008-0.015。 0014 所述棉杆剥皮工序是将收获的棉杆进行机械剥皮处理， 经过机械剥皮的棉杆皮， 其表面胶质去除率在 60-80%， 整株棉杆皮保留率在 70-90%。 0015 所述预处理工序 ： 在棉杆皮中加入 9-12% 的废碱液， 常温下浸泡 4-5 小时， 再用水 洗至中性， 棉杆皮与废碱液的重量比为 1 ： 8-10， 所述废碱液。
13、为棉浆粕蒸煮后的黑液或粘胶 纤维压榨后的黄液。 0016 所述闪爆工序中闪爆压力为 1.0-1.4Mpa。 0017 所述热水洗工序 ： 将闪爆后的棉杆皮纤维采用 80-90的热水冲洗 PH 值至 7 左 右。 0018 所述柔软工序 ： 将热水洗好的棉杆皮纤维中加入柔软剂、 水， 在室温的条件下， 反 应 4-5 小时， 棉杆皮纤维、 柔软剂、 水的重量比为 1 ： 0.05-0.10 ： 10-15。 0019 所述干燥工序 ： 将柔软工序处理好的棉杆皮纤维干燥至含水率小于 10%。 0020 一种利用棉杆皮制备天然纤维的方法制得的棉杆皮纤维， 所述纤维其性能指标 ： 干强3.12cN/d。
14、tex， 湿强1.79cN/dtex， 湿模量0.48cN/dtex， 干强变异系数15.5%。 0021 本发明采用以上技术方案， 具有以下优点 ： 采用棉杆剥皮技术解决了棉杆不易剥 皮的难题 ； 酶联合体生物提取工序加闪爆技术， 除去了棉杆皮表面绝大部分杂质， 提纯了纤 维素。 0022 制得的棉杆皮天然纤维， 具有优良的物理机械性能 ： 干强度 3.12cN/dtex， 湿强 度 1.79cN/dtex， 湿模量 0.48cN/dtex， 干强变异系数 15.5%。 具体实施方式 0023 下面结合实施例对本发明进行详细说明。 0024 实施例 1 一种采用棉杆皮制备天然纤维的方法， 棉。
15、杆皮经预处理、 生物提取、 闪爆、 热水洗、 柔 软、 干燥工序， 得到棉杆皮天然纤维 ： a、 棉杆剥皮工序 ： 采用棉杆剥皮设备制得的棉杆皮， 其表面胶质去除率 60%， 整株棉杆 皮保留率 70%。 0025 b、 预处理工序 ： 在棉杆皮中加入质量浓度 10% 的废碱液， 所述废碱液为棉浆粕蒸 煮后的黑液或粘胶纤维压榨后的黄液， 常温下浸泡 5 小时， 再用水洗至中性， 棉杆皮与废碱 液的重量比为 1 ： 10 ； 说 明 书 CN 103572379 A 4 3/4 页 5 c、 生物提取工序 ： 在预处理工序处理好的棉杆皮中加入水、 酶联合体 AE、 DT、 OK， 在 95的条件。
16、下反应 1 小时， 棉杆皮、 水、 酶联合体 AE、 DT、 OK 的重量比 1 ： 7 ： 0.015 ： 0.002 ： 0.01, 所述的酶联合体由武汉柯拜公司生产 ； d、 闪爆工序 ： 通过闪爆工序， 除去粘附在纤维表面的胶质， 使脱胶效果更彻底， 闪爆压 力为 1.2Mpa ； e、 热水洗工序 ： 将闪爆后的棉杆皮纤维采用 80的热水冲洗 PH 值至 7 左右。 0026 f、 柔软工序 ： 将热水洗好的棉杆皮纤维中加入柔软剂、 水， 在室温的条件下， 反应 4 小时即可， 棉杆皮纤维、 柔软剂、 水的重量比为 1 ： 0.05 ： 10 ； g、 干燥工序 ： 将柔软工序处理好。
17、的棉杆皮纤维干燥至含水率小于 10%， 制得棉杆皮天 然纤维。 0027 酶联合体生物提取工序加闪爆技术， 除去了棉杆皮表面绝大部分杂质， 提纯了纤 维素， 使制得的棉杆皮纤维具有优良的物理机械性能。 0028 经检测， 由实施例 1 所得棉杆皮天然纤维的性能指标如下表 ： 项 目指 标 干强度 （cN/dtex）3.12 湿强度 （cN/dtex）1.98 湿模量 （cN/dtex）0.51 干强变异系数 （%）12.5 实施例 2 一种采用棉杆皮制备天然纤维的方法， 棉杆皮经预处理、 生物提取、 闪爆、 热水洗、 柔 软、 干燥工序， 得到棉杆皮天然纤维 ： a、 棉杆剥皮工序 ： 采用棉。
18、杆剥皮设备制得的棉杆皮， 其表面胶质去除率 70%， 整株棉杆 皮保留率 80% ； b、 预处理工序 ： 在棉杆皮中加入质量浓度 9% 的废碱液， 所述废碱液为棉浆粕蒸煮后的 黑液或粘胶纤维压榨后的黄液， 常温下浸泡 4 小时， 再用水洗至中性， 棉杆皮与废碱液的重 量比为 1 ： 8 ； c、 生物提取工序 ： 在预处理工序处理好的棉杆皮中加入水、 酶联合体 AE、 DT、 OK， 在 80的条件下反应1.5小时， 棉杆皮、 水、 酶联合体AE、 DT、 OK的重量比1 ： 10 ： 0.010 ： 0.003 ： 0.015， 所述的酶联合体由武汉柯拜公司生产 ； d、 闪爆工序 ： 通。
19、过闪爆工序， 除去粘附在纤维表面的胶质， 使脱胶效果更彻底， 闪爆压 力为 1.0Mpa ； e、 热水洗工序 ： 将闪爆后的棉杆皮纤维采用 85的热水冲洗 PH 值至 7 左右。 0029 f、 柔软工序 ： 将热水洗好的棉杆皮纤维中加入柔软剂、 水， 在室温的条件下， 反应 4.5 小时即可， 棉杆皮纤维、 柔软剂、 水的重量比为 1 ： 0.08 ： 13 ； g、 干燥工序 ： 将柔软工序处理好的棉杆皮纤维干燥至含水率小于 10%， 制得棉杆皮天 然纤维。 0030 酶联合体生物提取工序加闪爆技术， 除去了棉杆皮表面绝大部分杂质， 提纯了纤 维素， 使制得的棉杆皮纤维具有优良的物理机械。
20、性能。 0031 经检测， 由实施例 2 所得棉杆皮天然纤维的性能指标如下表 ： 项 目指 标 干强度 （cN/dtex）3.22 说 明 书 CN 103572379 A 5 4/4 页 6 湿强度 （cN/dtex）1.79 湿模量 （cN/dtex）0.57 干强变异系数 （%）15.5 实施例 3 一种采用棉杆皮制备天然纤维的方法， 棉杆皮经预处理、 生物提取、 闪爆、 热水洗、 柔 软、 干燥工序， 得到棉杆皮天然纤维 ； a、 棉杆剥皮工序 ： 采用棉杆剥皮设备制得的棉杆皮， 其表面胶质去除率 80%， 整株棉杆 皮保留率 90% ； b、 预处理工序 ： 在棉杆皮中加入质量浓度为。
21、 12% 的废碱液， 所述废碱液为棉浆粕蒸煮 后的黑液或粘胶纤维压榨后的黄液， 常温下浸泡 4.5 小时， 再用水洗至中性， 棉杆皮与废碱 液的重量比为 1 ： 9 ； c、 生物提取工序 ： 在预处理工序处理好的棉杆皮中加入水、 酶联合体 AE、 DT、 OK， 在 70的条件下反应 2 小时， 棉杆皮、 水、 酶联合体 AE、 DT、 OK 的重量比 1 ： 10 ： 0.005 ： 0.005 ： 0.008， 所述的酶联合体由武汉柯拜公司生产 ； d、 闪爆工序 ： 通过闪爆工序， 除去粘附在纤维表面的胶质， 使脱胶效果更彻底， 闪爆压 力为 1.4Mpa ； e、 热水洗工序 ： 将。
22、闪爆后的棉杆皮纤维采用 90的热水冲洗 PH 值至 7 左右。 0032 f、 柔软工序 ： 将热水洗好的棉杆皮纤维中加入柔软剂、 水， 在室温的条件下， 反应 5 小时即可， 棉杆皮纤维、 柔软剂、 水的重量比为 1 ： 0.10 ： 15 ； g、 干燥工序 ： 将柔软工序处理好的棉杆皮纤维干燥至含水率小于 10%， 制得棉杆皮天 然纤维。 0033 酶联合体生物提取工序加闪爆技术， 除去了棉杆皮表面绝大部分杂质， 提纯了纤 维素， 使制得的棉杆皮纤维具有优良的物理机械性能。 0034 经检测， 实施例 3 所得棉杆皮天然纤维的性能指标如下表 ： 项 目指 标 干强度 （cN/dtex）3.31 湿强度 （cN/dtex）2.08 湿模量 （cN/dtex）0.48 干强变异系数 （%）14.6 说 明 书 CN 103572379 A 6 。