專利名稱：：一種從葛根廢渣中制備紡紗用葛根纖維的方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種從葛根廢渣中制備紡紗用纖維的方法，屬于紡織工程領域。
背景技術：
：葛根又名粉葛、葛麻藤，為豆科植物葛藤屬。葛根為常用中藥，具有解肌退熱、生津、透疹、升陽止瀉的功效，多用于治療外感發(fā)熱、頭痛、項強、消渴、麻疹不透、熱痢、泄瀉、高血壓等癥。葛根含有豐富的淀粉、異黃酮類物質(zhì)，又有鈣、硒、鐵、銅、磷、鉀等十多種人體所必需的微量元素，是新興的綠色保健長壽食品和出口緊俏產(chǎn)品。葛根在我國分布很廣，除新疆、西藏外，全國大部分省區(qū)均有分布，葛根是一種開發(fā)前景廣闊的藥食兩用植物，目前已被用于保健食品和生物醫(yī)藥等領域。在國內(nèi)，已經(jīng)研制出防治高血壓、高血脂、冠心病、糖尿病等的葛根掛面、葛根軟糖等大眾食品，同時還開發(fā)出了葛根口服液、葛根黃酮茶等食品。葛根是一種尚未完全開發(fā)利用的天然野生植物資源，隨著葛根的藥理、藥化、臨床應用、有效成分提取、分離和檢測技術等方面研究的不斷深入，其藥理功能、保健作用和應用價值將會日益引起人們的重視。葛根資源豐富、價格低廉、無毒副作用，繼續(xù)開展葛根在保健品中的應用研究，必將具有重要的社會意義和經(jīng)濟值。我國目前對葛根保健產(chǎn)品的開發(fā)還處于初始階段，從葛根中提取的葛粉，由于不含任何化學成份，更不存在農(nóng)藥殘留，純天然綠色食品，因此受到人們的喜愛，在目前的葛根保健品中，葛粉的生產(chǎn)占有很大的比重，但是從葛根中提取葛粉會產(chǎn)生大量的葛根廢渣。葛根廢渣一般可當動物食料或者作食用菌的培養(yǎng)基，但是葛根加工廠產(chǎn)生的廢渣數(shù)量較大，加上廢渣易發(fā)酵，發(fā)出異味，需要經(jīng)過處理之后才能使用，高成本阻礙了其有效利用。目前葛根渣大部分被扔在田間地頭，造成了很大的污染。隨著環(huán)保意識的逐漸加強，人們越來越關注環(huán)境污染問題，制作葛粉后留下的葛根廢渣成為環(huán)境污染的一種途徑，且廣泛存在于我國的大江南北。由于葛根資源極其豐富，能否將葛渣廢渣進行有效再利用已進入人們的視野。天然纖維具有資源再生和生物可降解性，對于建設生態(tài)和環(huán)境友好型紡織產(chǎn)業(yè)具有積極意義，天然纖維的產(chǎn)業(yè)鏈長，棉、毛、麻、絲的種植和養(yǎng)殖是促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，增加農(nóng)牧民收入的重要途徑。但我國天然纖維發(fā)展面臨著嚴峻挑戰(zhàn)，量大面廣的棉、毛等資源嚴重不足，進口依賴度逐年提高。天然纖維具有環(huán)境友好性，大力開發(fā)天然纖維對于優(yōu)化紡織產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、對保持紡織行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。目前關于葛根廢渣的再利用的研究報道很少，如果能從葛根廢渣中提取出葛根纖維運用到紡織領域，不僅可以開發(fā)純綠色無污染的天然纖維，還有利于生態(tài)環(huán)境，做到了廢物利用，節(jié)省資源。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種從葛根廢渣中制備紡紗用葛根纖維的方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是對葛根廢渣采用微波_化學脫膠制備紡紗用葛根纖維的方法，制備方法包括如下步驟(1)分揀，(2)水洗，(3)干燥，(4)抖松，(5)把經(jīng)過步驟(1)、(2)、(3)、(4)處理后的葛根廢渣進行微波處理，微波頻率為2450MHz，(6)水洗把經(jīng)過微波處理后的葛根廢渣進行水洗，(7)浸酸把經(jīng)水洗后的葛根廢渣采用硫酸浸酸處理，硫酸的濃度為23g/L，硫酸的浴比為1:15，溫度405(TC，浸酸12h，(8)水洗把經(jīng)浸酸后的葛根廢渣，進行水洗10min，(9)—次堿煮堿煮的條件NaOH的濃度為1013g/L，Na2Si0323%，苧麻脫膠助劑O.25%，浴比為1:15，溫度為9(TC，壓力為101.325KPa，時間為23h，(10)水洗把經(jīng)過一次堿煮后的葛根廢渣，進行水洗20min，(11)二次堿煮堿煮的條件NaOH的濃度為56g/L，Na2Si032%，苧麻脫膠助劑0.25%，浴比為1:15，溫度為9(TC，壓力為101.325KPa，時間為2.5h，(12)打纖對經(jīng)二次堿煮后的葛根廢渣進行敲打，形成葛根纖維，(13)漂白將葛根纖維進行漂白處理，雙氧水H202的濃度2.5g/L，浸漂時間10min，溫度為85t:，浴比1:25，(14)脫水，離心脫水機脫水3min，(15)給油將脫膠處理后的葛根纖維加入乳化油，給油油浴濃度2g/L，時間4h，(16)脫水離心脫水機脫水3min，(17)抖松將團狀或束狀纖維分解成重量小于0.2g的纖維叢，去掉長度小于5mm的單根短纖維，(18)干燥自然干燥24h，得到紡紗用葛根纖維。所述的乳化油為苧麻乳化油。由于采用了以上技術方案，本發(fā)明的從葛根廢渣中制備紡紗用葛根纖維的方法，具有以下特點—、采用微波處理葛根廢渣，在微波電磁場的作用下，葛根廢渣中的極性分子從原來的熱運動狀態(tài)轉(zhuǎn)為跟隨微波電磁場的交變而重新排列取向，分子間就會因運動而產(chǎn)生激烈摩擦，微波能量瞬間轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)的熱能?？梢杂行Сツ举|(zhì)素、果膠、半纖維素，分離出纖維，由于微波處理采用的是微波技術，不需要用化學藥品，對環(huán)境沒有污染，工藝簡單、加工成本低。二、由于采用了微波_化學脫膠工序，總脫膠周期比單獨化學脫膠工藝使用強酸、強堿脫膠工序要短，可以減輕對環(huán)境負荷。本發(fā)明的脫膠工藝均在常壓下進行，由于沒有采用高壓的脫膠工藝，因此動力消耗少，有利于產(chǎn)業(yè)化。四、能從葛根廢渣中分離出紡紗用葛根纖維，將生產(chǎn)葛粉中產(chǎn)生的葛根廢渣變廢為寶，保護環(huán)境，節(jié)省資源，為綠色農(nóng)業(yè)提供經(jīng)濟的、環(huán)保型的循環(huán)生產(chǎn)模型。同時還能增加提高農(nóng)民收入。五、開發(fā)出的紡紗用葛根纖維是一種天然纖維，一方面可以滿足人們對環(huán)境友好型的純天然纖維的需要，另一方面可以減輕紡織行業(yè)對棉、麻、毛、絲等的過分依賴，對于優(yōu)化紡織產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、促進社會和諧，保持紡織行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有意義。本發(fā)明的葛根廢渣中制備紡紗用葛根纖維的方法可用于紡織加工領域。具體實施例方式從葛根廢渣中制備紡紗用葛根纖維的方法。(1)分揀，把葛根廢渣中未被分離的塊狀的葛根塊以及碎沙石等雜物除去。(2)水洗，把分揀過的葛根廢渣充分水洗，除去細小沙石、泥土、未被完全提取的殘留葛粉以及長度短小的單根纖維。(3)干燥，自然干燥24h以上。(4)抖松，用機械抖松的方法，除掉粘附在葛根纖維上的細小雜質(zhì)以及5mm以下的單根短纖維。(5)利用微波照射使纖維本身發(fā)熱，可以加快膠質(zhì)的溶解，可有效提高脫膠效果。把經(jīng)過步驟(1)、(2)、(3)、(4)處理后的葛根廢渣進行微波處理，微波頻率為2450MHz。微波處理時間不宜過長，以溶液沸騰為止。以便于除去木質(zhì)素、果膠、半纖維素，從葛根廢渣中分離出纖維(6)水洗把經(jīng)過微波輔助脫膠處理后的葛根廢渣，進行水洗。由于膠質(zhì)的溶解，在葛根廢渣表面會殘留一部分溶解物，通過水洗，把掉殘留在葛根廢渣表面的雜質(zhì)去掉。(7)浸酸把經(jīng)水洗后的葛根廢渣采用硫酸浸酸處理，硫酸的濃度為23g/L，硫酸的浴比為1:15，溫度405(TC，浸酸12h。(8)水洗把經(jīng)浸酸后的葛根廢渣，進行水洗10min，去掉殘留在葛根廢渣的酸液。(9)—次堿煮堿煮的條件NaOH的濃度為1013g/L，Na2Si0323%，苧麻脫膠助劑O.25%，浴比為1:15，溫度為9(TC，壓力為101.325KPa，時間為23h。(10)水洗把經(jīng)過一次堿煮后的葛根廢渣，進行水洗20min，去掉殘留在葛根廢渣表面的雜質(zhì)及殘留物。(11)二次堿煮堿煮的條件NaOH的濃度為56g/L，Na2Si032%，苧麻脫膠助劑0.25%，浴比為1:15，溫度為9(TC，壓力為101.325KPa，時間為2.5h。(12)打纖對二次堿煮后的葛根廢渣用圓盤打麻機或打纖棒子進行敲打，去掉已分解而附著在葛根廢渣表面的膠質(zhì)，形成葛根纖維。(13)漂白用雙氧水H202對葛根纖維進行漂白處理，雙氧水H202的濃度2.5g/L，浸漂時間10min，溫度為85t:，浴比1:25。(14)脫水，離心脫水機脫水3min。(15)給油將脫膠處理后的葛根纖維加入乳化油，給油油浴濃度2g/L，時間4h。目的是減少纖維的摩擦，防止纖維產(chǎn)生靜電，以達到加柔、平滑而又有良好抱合性的要求。(16)脫水離心脫水機脫水3min。(17)抖松將團狀或束狀纖維分解成重量小于0.2g的纖維叢，去掉長度小于5mm的單根短纖維。(18)干燥自然干燥24h，得到紡紗用葛根纖維。實施例一按上述工藝流程(1)分揀，取葛根廢渣10g，進行分揀，除去未被分離的塊狀的葛根塊以及碎沙石等雜物。(2)水洗，充分水洗，除去細小沙石、泥土、未被完全提取的殘留葛粉以及長度短小的單根纖維。(3)干燥，自然干燥24h。(4)抖松，用機械抖松的方法，除掉粘附在葛根纖維上的細小雜質(zhì)以及5mm以下的單根短纖維。(5)微波處理。微波頻率為2450MHz，微波處理時間為5min，微波功率為480W，浴比為1:20。(6)水洗把經(jīng)過微波處理后的葛根廢渣，進行水洗。(7)浸酸把經(jīng)水洗后的葛根廢渣采用硫酸浸酸處理，硫酸的濃度為3g/L，硫酸的浴比為l:15，溫度5(TC，浸酸lh。(8)水洗把經(jīng)浸酸后的葛根廢渣，進行水洗10min。(9)—次堿煮堿煮的條件NaOH的濃度為10g/L，Na2Si033%，苧麻脫膠助劑0.25%，浴比為1:15，溫度為9(TC，壓力為101.325KPa，時間為2h。(10)水洗水洗20min。(11)二次堿煮堿煮的條件NaOH的濃度為6g/L，Na2Si032%，苧麻脫膠助劑0.25%，浴比為1:15，溫度為9(TC，壓力為101.325KPa，時間為2.5h。(12)打纖用打纖棒子進行敲打，去掉已分解而附著在葛根廢渣表面的膠質(zhì)，形成葛根纖維。(13)漂白雙氧水11202的濃度2.5g/L，浸漂時間10min，溫度為85。C，浴比l:25。(14)脫水，離心脫水機脫水3min。(15)給油給油油浴濃度2g/L，時間4h。(16)脫水離心脫水機脫水3min。(17)抖松將團狀或束狀纖維分解成重量小于0.2g的纖維叢，去掉長度小于5mm的單根短纖維。(18)干燥自然干燥24h，得到紡紗用葛根纖維。實施例二按上述工藝流程(1)分揀，取葛根廢渣10g，進行分揀，除去未被分離的塊狀的葛根塊以及碎沙石等雜物。(2)水洗，充分水洗，除去細小沙石、泥土、未被完全提取的殘留葛粉以及長度短小的單根纖維。(3)干燥，自然干燥24h。(4)抖松，用機械抖松的方法，除掉粘附在葛根纖維上的細小雜質(zhì)以及5mm以下的單根短纖維。(5)微波處理。微波頻率為2450MHz，微波處理時間為5min，微波功率為480W，浴比為1:20。(6)水洗把經(jīng)過微波處理后的葛根廢渣，進行水洗。(7)浸酸把經(jīng)水洗后的葛根廢渣采用硫酸浸酸處理，硫酸的濃度為2g/L，硫酸的浴比為1:15，溫度5(TC，浸酸2h。(8)水洗把經(jīng)浸酸后的葛根廢渣，進行水洗10min。(9)—次堿煮堿煮的條件NaOH的濃度為13g/L，Na2Si032%，苧麻脫膠助劑0.25%，浴比為1:15，溫度為9(TC，壓力為101.325KPa，時間為2h。(10)水洗水洗20min。(11)二次堿煮堿煮的條件NaOH的濃度為5g/L，Na2Si032%，苧麻脫膠助劑0.25%，浴比為1:15，溫度為9(TC，壓力為101.325KPa，時間為2.5h。(12)打纖用打纖棒子進行敲打，去掉已分解而附著在葛根廢渣表面的膠質(zhì)，形成葛根纖維。(13)漂白雙氧水11202的濃度2.5g/L，浸漂時間10min，溫度為85。C，浴比l:25。(14)脫水，離心脫水機脫水3min。(15)給油給油油浴濃度2g/L，時間4h。(16)脫水離心脫水機脫水3min。(17)抖松將團狀或束狀纖維分解成重量小于0.2g的纖維叢，去掉長度小于5mm的單根短纖維。(18)干燥自然干燥24h，得到紡紗用葛根纖維。實施例三按上述工藝流程(1)分揀，取葛根廢渣10g，進行分揀，除去未被分離的塊狀的葛根塊以及碎沙石等雜物。(2)水洗，充分水洗，除去細小沙石、泥土、未被完全提取的殘留葛粉以及長度短小的單根纖維。(3)干燥，自然干燥24h。(4)抖松，用機械抖松的方法，除掉粘附在葛根纖維上的細小雜質(zhì)以及5mm以下的單根短纖維。(5)微波處理。微波頻率為2450MHz，微波處理時間為3min，微波功率為480W，浴比為1:20。(6)水洗把經(jīng)過微波處理后的葛根廢渣，進行水洗。(7)浸酸把經(jīng)水洗后的葛根廢渣采用硫酸浸酸處理，硫酸的濃度為2.5g/L，硫酸的浴比為l:15，溫度5(TC，浸酸1.5h。(8)水洗把經(jīng)浸酸后的葛根廢渣，進行水洗10min。(9)—次堿煮堿煮的條件NaOH的濃度為11.5g/L，Na2Si032.5%，苧麻脫膠助劑0.25%，浴比為1:15，溫度為9(TC，壓力為101.325KPa，時間為2.5h。(10)水洗水洗20min。(11)二次堿煮堿煮的條件NaOH的濃度5.5g/L，Na2Si032%，苧麻脫膠助劑0.25%，浴比為1:15，溫度為9(TC，壓力為101.325KPa，時間為2.5h。(12)打纖用打纖棒子進行敲打，去掉已分解而附著在葛根廢渣表面的膠質(zhì)，形成葛根纖維。(13)漂白雙氧水11202的濃度2.5g/L，浸漂時間10min，溫度為85。C，浴比l:25。(14)脫水，離心脫水機脫水3min。(15)給油給油油浴濃度2g/L，時間4h。(16)脫水離心脫水機脫水3min。(17)抖松將團狀或束狀纖維分解成重量小于0.2g的纖維叢，去掉長度小于5mm的單根短纖維。(18)干燥自然干燥24h，得到紡紗用葛根纖維。經(jīng)上述工藝流程得到的葛根纖維的性能如表1所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求從葛根廢渣中制備紡紗用葛根纖維的方法，其特征在于制備方法按以下步驟處理，(1)分揀，(2)水洗，(3)干燥，(4)抖松，(5)把經(jīng)過步驟(1)、(2)、(3)、(4)處理后的葛根廢渣進行微波處理，微波頻率為2450MHz，(6)水洗把經(jīng)過微波處理后的葛根廢渣進行水洗，(7)浸酸把經(jīng)水洗后的葛根廢渣采用硫酸浸酸處理，硫酸的濃度為2～3g/L，硫酸的浴比為1∶15，溫度40～50℃，浸酸1～2h，(8)水洗把經(jīng)浸酸后的葛根廢渣，進行水洗10min，(9)一次堿煮堿煮的條件NaOH的濃度為10～13g/L，Na2SiO32～3％，苧麻脫膠助劑0.25％，浴比為1∶15，溫度為90℃，壓力為101.325KPa，時間為2～3h，(10)水洗把經(jīng)過一次堿煮后的葛根廢渣，進行水洗20min，(11)二次堿煮堿煮的條件NaOH的濃度為5～6g/L，Na2SiO32％，苧麻脫膠助劑0.25％，浴比為1∶15，溫度為90℃，壓力為101.325KPa，時間為2.5h，(12)打纖對經(jīng)二次堿煮后的葛根廢渣進行敲打，形成葛根纖維，(13)漂白將葛根纖維進行漂白處理，雙氧水H2O2的濃度2.5g/L，浸漂時間10min，溫度為85℃，浴比1∶25，(14)脫水，離心脫水機脫水3min，(15)給油將脫膠處理后的葛根纖維加入乳化油，給油油浴濃度2g/L，時間4h，(16)脫水離心脫水機脫水3min，(17)抖松將團狀或束狀纖維分解成重量小于0.2g的纖維叢，去掉長度小于5mm的單根短纖維，(18)干燥自然干燥24h，得到紡紗用葛根纖維。2.如權(quán)利要求1所述的從葛根廢渣中制備紡紗用葛根纖維的方法，其特征在于所述的乳化油為苧麻乳化油。全文摘要本發(fā)明涉及一種從葛根廢渣中制備紡紗用葛根纖維的方法，屬于紡織工程領域。其制備方法包括如下步驟(1)分揀，(2)水洗，(3)干燥，(4)抖松，(5)微波處理，(6)水洗，(7)酸洗，(8)水洗，(9)一次堿煮，(10)水洗，(11)二次堿煮，(12)打纖，(13)漂白，(14)脫水，(15)給油，(16)脫水，(17)抖松，(18)干燥。本發(fā)明采用微波-化學脫膠相結(jié)合的工藝，總脫膠周期比單獨化學脫膠工藝使用強酸、強堿脫膠工序要短。本發(fā)明的制備方法工藝簡單、動力消耗少，加工成本低，有利于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。可使葛根廢渣得到利用，變廢為寶，保護環(huán)境，節(jié)省資源。同時制備的紡紗用葛根纖維，可以滿足人們對環(huán)境友好型的純天然纖維的需要。文檔編號D01C1/00GK101781801SQ20101010424公開日2010年7月21日申請日期2010年1月29日優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日發(fā)明者張如全,張尚勇,王成國申請人:武漢科技學院