竹子纤维的精制
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竹子纤维的精制
将粉碎的原料分选,水洗除杂,于100 105℃预水解2h,然后于105~C进行碱蒸煮,碱浓度为10%~20%,时间3—5h。将次氯酸钠和过氧化氢按3:4(质量比)混合,立即倾入用水悬浮的浆料中,于30 35℃漂白30mln,充分水洗后加入l:4(V/V)的稀盐酸酸化lOmin,充分水洗至中性,干燥,得到松散的竹纤维素。
竹纤维产品以其高科技含量,及其柔滑软暖、凉爽舒适、抑菌抗菌、绿色环保、天然保健的独特品质牢握市场脉搏,独树一帜。竹纤维织物的天然抗菌、抑菌、抗紫外线作用在经多次反复洗涤、日晒后,仍能保证其原有的特点,这是因为竹纤维在生产过程中,通过采用高科技生产技术,使得形成这些特征的成分不被破坏。所以其抗菌作用明显优于其他产品。更不同于其它在后处理中加入抗菌剂、抗紫外线剂等整理剂的织物,所以它不会对人体皮肤造成钰何过敏性不良反应,反而对人体皮肤具有保健作用和杀菌效果,是真正的亲肤保健产品,应用领域宽广。竹纤维面料在床上用品的应用,给广大消费者带来一个健康、舒适、凉爽的夏季。竹纤维面料也被业内人士誉为“二十一世纪最具有发展前景的健康面料”。竹纤维虽然有诸多优点,但也有它的弱点。在加工工艺上,再生竹纤维生产工艺过程过长,对环境污染严重等问题。环保问题成了发展再生竹纤维的最大弊端,且其加工过程对竹材原料特性的破坏也是不可忽视的。因此,再生竹纤维的加I-F艺有待完善。对于天然竹纤维的制取主要有两个难点:一是竹子单纤维太短,无法纺纱;二是纤维中的木质素含量很高,难以除去。常规的化学脱胶方法工艺流程长,周期长,需消耗大量的能量,且设备腐蚀较严重,对环境污染极为严重,加工出的纤维质量不够稳定。而生物脱胶法也有相当大的难度,由竹材自身结构紧密,密度很大,而且细胞组织中又有大量空气存在,浸渍液很难浸透,势必延长脱胶时间,且竹子本身具有多种抑菌物质,菌种的选择也有较困难,因此有待于进一步的研究和探索。在织造过程中,由于竹纤维易吸湿、湿伸长大以及塑性变形大的特点,极易脆断。成衣制造中100%的竹纤维还没有很好地解决缩水性问题,手感与悬垂性也有待改善。纤维鉴别和检测技术相对滞后,目前仍然找不到行之有效的方法区分出竹纤维和麻类纤维,因此,市场上不乏有以麻代竹的现象。如何克服以上的不足,进一步推进竹纤维的产业化,将是今后研究的重点。
国内研发的竹纤维因加工方法不同分为三种系列产品,即为竹原纤维、再生竹纤维和竹碳纤维。竹原纤维或称为原生竹纤维是采用天然竹子为原料进行物理、化学相结合的加工方法制取的竹纤维。再生竹纤维是将竹子加工成竹片,经蒸煮加工成浆粕,用竹浆粕经几道化学反应加工成纺丝原液,再经湿法纺丝制成再生竹纤维(类似粘胶纤维的生产过程)。竹碳纤维是将竹子加工成纳米级的竹碳细粉制成母粒,按一定比例混人聚酯切片中进行熔融纺丝,制成竹碳涤纶纤维,或将竹碳细粉混人粘胶原液中经湿法纺丝制成竹碳粘胶纤维。
据了解,天然竹子中含有一种称为“竹琨”的物质,该物质具有抑菌的特性,因而竹原纤维和再生竹纤维都具有持久的抑菌性能。用竹纤维加工的纺织品除有抑菌抗菌效果外,还有防臭、抗紫外线、吸湿性及透气性;竹碳纤维还有优异的吸附性、调湿性、导电性及负离子发射等功能。用竹纤维加工成的纺织面料,被称“21世纪具有发展前景的健康绿色面料”。开发生产竹纤维具有良好的经济效益和社会效益。
竹子应用广泛是大家熟知的,但应用于服装领域还是近几年的事。用竹子加工成的纤维称为竹纤维,竹纤维分成两大类;
1、天然竹纤维——竹原纤维
竹原纤维是采用物理、化学相结合的方法制取的天然竹纤维。
制取过程:竹材→制竹片→蒸竹片→压碎分解→生物酶脱胶→梳理纤维→纺织用纤维。
竹原纤维是一种全新的天然纤维,是采用物理、化学相结合的方法制取的天然竹纤维,天然竹原纤维与竹浆纤维有着本质的区别,竹原纤维属于天然纤维,竹浆纤维属于化学纤维。竹原纤维的研制成功标志着又一天然纤维的诞生,其符合国家产业发展政策。天然竹原纤维具有吸湿、透气、抗菌抑菌、除臭、防紫外线等良好的性能。
2、化学竹纤维
化学竹纤维包括竹浆纤维和竹炭纤维竹浆纤维:竹浆纤维是一种将竹片做成浆,然后将浆做成浆粕再湿法纺丝制成纤维,其制作加工过程基本与粘胶相似。但在加工过程中竹子的天然特性遭到破坏,纤维的除臭、抗菌、防紫外线功能明显下降。
竹炭纤维:是选用纳米级竹香炭微粉,经过特殊工艺加入粘胶纺丝液中,再经近似常规纺丝工艺纺织出的纤维产品。
能源是人类社会生存与发展的物质基础。目前,煤炭、石油、天然气等传统化石能源在能源总消费量中所占的比例约为90%,人类对能源需求在不断增仍加,传统能源的储量是有限的。据统计,按目前的水平开采世界已探明的能源,煤炭资源尚可开采100年,天然气50~60年,地球上石油的存量已不足2000亿吨,在100年后将被耗尽。然随着世界经济的持续、高速发展,能源消费也在不断增长。资料显示2001年至2025年间,全球能源消费总量将从102.4亿吨油当量增加到162亿吨油当量,增幅54%[1]。
能源消耗的增长,一方面会加快消耗传统化石能源储量,另一方面,伴随着化石燃料消耗的增加,大气中的CO
含量相应增加,地球不断变暖,生态环境日
2
益恶化,自然灾害及其造成的损失也会逐年增加。
我国基本能源消费占世界总消费量的1/10,仅次于美国,居世界第二位。然而,我国人均能源可采储量远低于世界平均水平。2000年人均石油可采储量只有2.6吨,人均天然气可采储量1074立方米,人均煤炭可采储量90吨,分别为世界平均值的11.1%、4.3%和55.4%[2]。《中国能源发展报告2009》指出,以
我国目前的能源消费量计算,我国煤炭剩余储量的保证程度不足100年;石油剩
余储量的保证程度不足15年;天然气剩余储量的保证程度不足30年。如果按照2020年的能源需求预测量估算的煤炭、石油和天然气的资源保证程度,则将分别下降到30年、5年和10年[3]。
我国能源消费结构以煤炭为主,是世界上最大的煤炭生产和消费国,煤炭占商品能源的消费达67%左右,过分依赖煤炭造成污染严重,据统计,全国90%的SO
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排放、大气中70%的烟尘均是由燃煤造成的[4]。
我国是人口众多,能源消耗巨大,因此能源危机形势更为严峻,可持续发展的能源战略任务更为艰巨。我国在“十一五”规划纲要中制定了“节能减排”的能源环境战略。这对我国建设资源节约型、环境友好型社会,推进经济结构调整同,转变增长方式意义重大,关系到整个民族的长远利益。
生物质成型技术是通过粉碎、干燥、机械加压等过程,将松散、细碎的农林废弃物压成结构紧密颗粒状燃料,其能量密度较加工前要大十倍左右,这种生物
质成型燃料BMF便于贮运,燃烧后排放的烟灰和SO
2
达标国家环保限定标准,是一种适合于工业锅炉使用的新型洁净能源高品位燃料。
生物质颗粒燃料可间接替代煤、油、电、天然气等能源,经质量监督检测机构监测其热值为4020kcal/kg,且具有燃烧时间长,能烧透,灰渣基本不含有碳,所以,固体未完全燃烧热损失(Q4)基本为零。而燃煤炉Q4都在7~15%。经省质检机构检测其全硫ST为0.02,而我们大量使用的煤ST为0.41,燃烧后的
SO
2
排放量相差20.5倍。因此,生物质颗粒燃料除了可替代煤、油等燃料外,还
能做到减少大气污染,使S0
2、C0
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有害气体,基本做到零排放。
生物质颗粒燃料由于主要利用木材加工、林木修剪等废弃物和农业秸秆制作,原料来源广阔,我国资源丰富,又易于投资生产,比煤价低,热效率高,环保效益尤为可观,大力发展生物质颗粒燃料符合我国产业政策和我省发展节能减排的总体规划。同时废旧回收可增加农民收入、就业,为农村增加新燃料,改善农民生活质量。
目前,国内农业废弃物中部分秸秆在田间被直接焚烧及废弃,部分用于柴灶、堆肥及牲畜饲料,每年产生大量的二氧化碳排放量,不仅浪费了大量的能源,而且造成了严重的环境污染,给社会生活、经济发展和环境保护造成了一定程度的影响。
城镇中大量的饭店、楼堂场所,仍在使用油、散煤、型煤等能源,都没有使用生物质清洁能源,使营业成本提高,污染物排放量增加。据调查,目前美国、加拿大、德国、意大利、芬兰、日本、韩国、俄罗斯等国,以及国内的北京、沈