具有天然抗菌、除臭及负离子功能竹纤维素纤维的制法制造技术

本发明专利技术涉及一种具有天然抗菌、除臭及负离子功能竹纤维素纤维的制法，系将适量的废咖啡渣先加入竹浆作为原料，再加入氧化甲基玛琳溶剂，使其相混合溶解成黏液后，以干喷湿式纺丝法将该黏液从纺嘴中挤压出来，并经凝固浴中凝固再生成丝，最后经水洗、干燥、上油及卷取等程序后，即可制得具有天然抗菌、除臭及负离子功能竹纤维素纤维。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有天然抗菌、除臭及负离子功能竹纤维素纤维的制法，其属于竹纤维制造
，且制程采用不会造成环境污染的环保制程，所制得的竹纤维素纤维属于长纤丝(filament),或可依所需要的长度切断成为短纤丝(staple),均具有良好的抗菌、除臭及负离子等功能，可被应用于纺织品、医疗卫生材料及生物科技材料等用途上。
技术介绍
目前人造合成纤维生产中所使用的最大量原料，依序为聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、聚乙烯(PE)与尼龙(Nylon)，共计占总使用量的96%，当这些大量人造合成纤维被制成织品且经使用后成为废弃物时，因无法被自然环境分解，而对环境形成巨大的危害，因此，以木浆(pulp)为原料，并使用溶剂法来生产制造天然纤维素纤维已渐成主流，其织物产品的废弃物因可自然降解，而被称为绿色环保纤维或称为Lyocell纤维。发表于中国山东纺织科技期刊2003年第2期的 ''新型再生纤维素纤素-竹纤维"已研究证实，竹纤维具有天然抗菌、吸湿透气、负离子保健等特性，且竹子属快速生长植物，繁殖力强(2至3年即可砍伐)，更新容易，是极佳的再生资源，在资源利用过程中不会发生如林木砍伐时，所产生林地环境生态受到严重破坏等问题，此外，竹浆的成本只有木浆的三分之一，因此，应用制造Lyocell纤维的溶剂法来做为生产竹纤维，已见于诸多专利文献中，例如:中国专利技术专利CN1129680、CN1190531、CN1315624及CN100395384等皆是，由该公开的各中国专利技术
技术实现思路
可知，其生产所得的竹纤维并未具有除臭的功效。根据中国海关数据显示，2007-2011年中国共计进口咖啡豆13.7万吨，单2011年就进口咖啡4.3万吨，同比增长41.9%，以2011年为例:烘焙使用后的废咖啡渣数量至少达2万公吨以上(咖啡豆与使用后的比例约为2:1计算)，目前这些每年多达2万公吨以上的废咖啡渣，大部分是以直接焚化或掩埋等方式来处理，少部分则因咖啡渣具有除臭的功效而拿来做去除异味，或做为供给植物的养分，或做为清洁的功用；另外，已有人将其应用来制造咖啡纱之用，例如中国专利技术专利授权公告号CN101418477，由该咖啡纱专利所揭露的
技术实现思路
可知，其将咖啡渣和高分子聚合物颗粒混合制成母粒后，再将母粒抽丝成纱线，而所用的高分子聚合物颗粒选自聚丙烯、尼龙和聚酯，因此，经由该咖啡纱所制得的织物，因含有高分子聚合物，故使用后成为废弃物时，也将无法被自然环境分解，仍会有对环境造成危害的结果。中国除竹林资源丰富外(现有竹林面积达421万公顷，储蓄量1.27亿顿，约占全球竹资源的三分之一)，更有每年多达2万公吨以上的废咖啡渣可做为除臭之用，本专利技术人有鉴于此，特别深入研究如何将可被自然环境分解的竹纤维，与具有除臭功能的废咖啡渣相结合，再加上竹纤维本身所具备天然抗菌、负离子保健等特性，而成为具有天然抗菌、除臭及负离子功能竹纤维素纤维，经多次实验试作成功后，终能完成本专利技术的制法
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种具有天然抗菌、除臭及负离子功能竹纤维素纤维的制法，系将适量的废咖啡洛(Coffee residue)先加入竹衆(Bamboo pulp)作为原料，再加入氧化甲基玛琳(N-methylmorpholine N-oxide,简称ΝΜΜ0)溶剂使其相混合溶解，并使用真空薄膜蒸发器(Thin Film Evaporator, TFE)以8(TC 10(TC加热,在5分钟内蒸发溶解混合后的水份排除至5 13%而形成黏液(dope)，再以干喷湿式纺丝法(Dry-jetWet Spinning)将该黏液从纺嘴中挤压出来，并经凝固浴中凝固再生成丝，最后经水洗、干燥、上油及卷取等程序后，即可制得长纤丝(filament)，或依所需要的长度切断成为短纤丝(staple)的具有天然抗菌、除臭及负离子功能竹纤维素纤维；其整体的制程短且使用无毒性的氧化甲基玛琳作为溶剂，并经由脱色、过滤、浓缩及精制等溶剂回收方式，能将氧化甲基玛琳溶剂充分回收循环使用，而成为不会对环境造成污染的环保制程，且制得的竹纤维素纤维除本身所具备天然抗菌、负离子保健等特性外，更因含有废咖啡渣而具有除臭的功效，其织物成品在使用后成为废弃物时，完全能在环境中自然分解，而不会对环境造成破坏。本专利技术的技术方案为:一种具有天然抗菌、除臭及负离子功能竹纤维素纤维的制法，其特征在于:其步骤包含: a.将废咖啡渣加入竹浆作为原料；该废咖啡渣先经高速研磨成500nnTl000nm的微颗粒后再加入竹浆内，该竹浆选用a —纤维素含量在80%以上的竹浆纤维素，其纤维素聚合度介于400 800。b.加入氧化甲基玛琳溶剂及苯基恶唑安定剂于步骤a的竹浆中，并使其相混合溶解成黏液；其系利用卧式调浆机，将该废咖啡渣与竹浆纤维素、氧化甲基玛琳溶剂及苯基恶唑添加剂一起置入后，以60°C 80°C低温进行高速搅碎，并藉由氧化甲基玛琳对纤维素膨润性大、溶解性高及溶解速率快等功效，来达成快速相互混合溶解形成浆液，再利用真空薄膜蒸发器以80Π20 加热，在5分钟内 蒸发溶解混合后的水份排除至5 13%，即可形成黏液。c.以干喷湿式纺丝法进行纺丝，将纺丝粘液从纺嘴中挤压出来后，再进入凝固浴中使其凝固再生成丝。d.将凝固再生的纺丝经过水洗、干燥、上油及卷取等程序后，即可制得长纤丝的具有天然抗菌、除臭及负离子功能竹纤维素纤维。该步骤a中所加入竹浆内的废咖啡渣含量为0.5Wt°/r5Wt%。该步骤b中氧化甲基玛琳溶剂的浓度为50°/Γ75%。该该步骤d中的干燥的温度为100°C "150°C。该步骤d中的卷取速度为每分钟20(Γ800公尺。该步骤d中所制得竹纤维素纤维的纤维强度为1.5g/cT4.0g/d。该步骤d中所制得竹纤维素纤维的纤维伸率为4.09Γ8.0%。该步骤d中所制得竹纤维素纤维的纤维杨氏系数为50g/cTl50g/d。该步骤d中经凝固再生的纺丝，可在水洗、干燥及上油后，即依所需要的长度切断成为短纤丝。该步驟d中凝固再生與水洗後的溶劑回收步驟包含: 1.脱色:系以活性碳悬浮方式吸付脱色，未脱色液加入0.059Γ0.10%吸附性和悬浮性良好的活性碳粉末，用鼓风混合吸附复和静置悬浮吸附交替处理，其两者之处理时间比例为1:3至1: 6，处理时间8小时以上即可完成脱色。2.过滤:系采用二阶段过滤，其第一阶段粗滤用一般滤芯式过滤器以简化设备，但为避免活性碳逐渐累积在滤芯最外层而减缓过滤的速度，故助滤剂除预布于滤芯表面之夕卜，亦在未滤液中加入0.039Γ0.05%,使未滤液含有少量膨松助滤剂，则过滤速度大幅提高且可保持不减退，该助滤剂的组成以硅藻土:纤维素=4:1的比例效果最好，粗滤完成后将滤洛残液离心、脱水、回收，而脱水后的滤洛助滤剂仍具有助滤效果可再回收使用一次。其第二阶段精滤使用精密过滤器UF，精滤后滤液清净度与新鲜溶剂相同。 3.浓缩:本专利技术制程因水洗液回收时，其溶剂浓度由6.59Γ8.0%需浓缩到50°/Γ55%，每吨纤维约需浓缩除水90吨，浓缩负荷极大；当纤维产量较少时:系采用三效浓缩方式，其除水每吨约需蒸汽用量0.5吨(虽蒸汽消耗高，但电力消耗较小)；当纤维产量稍大时:则采用MVR浓缩方式，其除水每吨约需蒸汽0.00本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有天然抗菌、除臭及负离子功能竹纤维素纤维的制法，其特征在于：其步骤包含：a.将废咖啡渣加入竹浆作为原料；该废咖啡渣先经高速研磨成500nm~1000nm的微颗粒后再加入竹浆内，该竹浆选用a─纤维素含量在80%以上的竹浆纤维素，其纤维素聚合度介于400~800；b.加入氧化甲基玛琳溶剂及苯基恶唑安定剂于步骤a的竹浆中，并使其相混合溶解成黏液；其系利用卧式调浆机，将该废咖啡渣与竹浆纤维素、氧化甲基玛琳溶剂及苯基恶唑添加剂一起置入后，以60℃~80℃低温进行高速搅碎，并藉由氧化甲基玛琳对纤维素膨润性大、溶解性高及溶解速率快等功效，来达成快速相互混合溶解形成浆液，再利用真空薄膜蒸发器以80℃~120℃加热，在5分钟内蒸发溶解混合后的水份排除至5~13%，即可形成黏液；c.以干喷湿式纺丝法进行纺丝，将纺丝粘液从纺嘴中挤压出来后，再进入凝固浴中使其凝固再生成丝；及d.将凝固再生的纺丝经过水洗、干燥、上油及卷取等程序后，即可制得长纤丝的具有天然抗菌、除臭及负离子功能竹纤维素纤维。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周文东，赖明毅，黄坤山，
申请(专利权)人：聚隆纤维股份有限公司，
类型：发明
国别省市：