一种竹源纤维素无污染提纯工艺

技术领域

本发明涉及纤维素提取技术领域，具体为一种竹源纤维素无污染提纯工艺。

背景技术

竹原纤维素是一种从竹子中提取的天然纤维素物质。它是一种纤维素的变体，由纤维素、半纤维素和木质素组成。竹原纤维素在医药、食品、化妆品和纺织品等领域具有广泛的应用。它有较高的强度、耐磨性和渗透性，可以用于制造纸张、纺织品、滤材、增稠剂等。此外，竹原纤维素还具有一定的抗菌性能，可用于制作抗菌材料和抗菌剂。它是一种环保、可再生的材料，因此越来越受到人们的关注和重视。

然而，传统的竹源纤维素的提纯方法通常需要使用化学品，如NaOH和HCI等，这些化学品产生的废液难以治理，对环境会造成严重污染。其次传统利用化学品提纯的方法，提纯率低，且效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保、效率高的竹源纤维素无污染提纯工艺，从而有效地解决上述背景技术中提出的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。

一种竹源纤维素无污染提纯工艺，竹源纤维素无污染提纯工艺步骤如下：

S1,将竹材制备成竹片；

S2,将竹片与酶溶液均匀混合，进行酶解反应，制备得到粗竹纤维；

S3,固液分离得到纤维素固体；

S4,将纤维素固体进行洗涤；

S5，将洗涤后的纤维素固体进行烘干；

其中，S2中采用的酶溶液为纤维素酶溶液，重量浓度为60-80％；

纤维素酶溶液与竹片的用量按重量比为1：5.5-7.5。

优选的，S1具体操作流程为：采集竹子，将竹竿剥去竹叶，并剥皮，留下一层竹青，将竹子截断成长度为15-20cm的竹段，将竹段削成竹片，竹片厚度为0.2-0.5mm。

优选的，S2具体操作流程为：将处理好的竹片放入容器中，加入适量的纤维素酶溶液进行，并进行加热混合反应，加热温度为50-60℃，反应时间为2-4小时；反应结束后，将竹片过滤，滤液备用。

优选的，S3具体操作流程为：将滤液放入离心机中进行离心分离，离心机转速为3000rpm，离心时间为10-20min；将离心后的溶液倒入容器中，等待自然沉淀，并去除上层悬浮液，将沉淀的固体捞出，得到纤维素固体。

优选的，S4具体操作流程为：将纤维素固体放入带孔塑料袋中，加入适量的水，把带孔塑料袋放入摇床上，使纤维素固体充分洗涤；将洗涤后的纤维素固体进行过滤，并将滤液继续重复上述洗涤步骤，直到滤液清澈无杂质为止。

优选的，S4具体操作流程为：将洗涤后的纤维素固体放入烘箱中，设置温度为60-65℃，烘干1-2h，再将烘干的纤维素固体取出，冷却至室温，即可制得竹源纤维素。

优选的，S2中采用的容器是搅拌器，搅拌转速为80-100r/min。

优选的，S4中摇床的振荡频率为140-150次/min，振荡时间为8-10min。

利用本发明提供的竹源纤维素无污染提纯工艺加工制得的竹源纤维素的抗菌率基本维持在97％上下，强度基本维持在2-3之间，回潮率基本维持在6-8％，密度基本维持在1.3-1.5，且透气性和染色性能均较好，因此，本发明提供的竹源纤维素无污染提纯工艺加工制得的竹源纤维素各项性能均满足纺织加工的要求，可以在纺织领域中进行广泛推广，具有良好的经济效益与社会效益。

利用本发明提供的竹源纤维素无污染提纯工艺加工制得的竹源纤维素的纤维素含量基本维持在80％上下，灰分含量基本维持在7-8％，酸不容木质素含量基本维持在6％上下，可见，本发明提供的竹源纤维素提纯工艺提取出的竹纤维素纯度更高。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下。

本发明提供的竹源纤维素无污染提纯工艺的整个过程采用生物催化剂和物理方法，无需添加化学物质，减少了环境污染，利用纤维素酶的高效催化作用，可以在较短时间内完成纤维素的提纯，提纯效率高，提取的竹源纤维素的纤维素含量基本能够维持在80％上下，提纯纯度高，制备的竹源纤维素的各项性能均满足纺织加工的要求，可以在纺织领域中进行广泛推广，具有良好的经济效益与社会效益。

附图说明

图1为本发明提供的竹源纤维素无污染提纯工艺流程示意图示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供了一种竹源纤维素无污染提纯工艺，竹源纤维素无污染提纯工艺步骤如下：

S1,采集竹子，将竹竿剥去竹叶，并剥皮，留下一层竹青，将竹子截断成长度为15-20cm的竹段，将竹段削成竹片，竹片厚度为0.2-0.5mm；

S2,将处理好的竹片放入搅拌器中，加入适量的纤维素酶溶液进行搅拌，搅拌转速为80-100r/min，并进行加热混合反应，加热温度为50-60℃，反应时间为2-4小时，其中纤维素酶溶液重量浓度为60-80％，纤维素酶溶液与竹片的用量按重量比为1：5.5-7.5；

S3,将滤液放入离心机中进行离心分离，离心机转速为3000rpm，离心时间为10-20min；将离心后的溶液倒入容器中，等待自然沉淀，并去除上层悬浮液，将沉淀的固体捞出，得到纤维素固体；

S4,将纤维素固体放入带孔塑料袋中，加入适量的水，把带孔塑料袋放入摇床上，频率为140-150次/min振荡8-10min，使纤维素固体充分洗涤；将洗涤后的纤维素固体进行过滤，并将滤液继续重复上述洗涤步骤，直到滤液清澈无杂质为止；

S5，将洗涤后的纤维素固体放入烘箱中，设置温度为60-65℃，烘干1-2h，再将烘干的纤维素固体取出，冷却至室温，即可制得竹源纤维素。

实施例1

采集竹子，将竹竿剥去竹叶，并剥皮，留下一层竹青，将竹子截断成长度为15cm的竹段，将竹段削成竹片，竹片厚度为0.2mm；将处理好的竹片放入搅拌器中，加入适量的纤维素酶溶液进行搅拌，搅拌转速为80r/min，并进行加热混合反应，加热温度为50℃，反应时间为2小时，其中纤维素酶溶液重量浓度为60％，纤维素酶溶液与竹片的用量按重量比为1：5.5；将滤液放入离心机中进行离心分离，离心机转速为3000rpm，离心时间为10min；将离心后的溶液倒入容器中，等待自然沉淀，并去除上层悬浮液，将沉淀的固体捞出，得到纤维素固体；将纤维素固体放入带孔塑料袋中，加入适量的水，把带孔塑料袋放入摇床上，频率为140次/min振荡8min，使纤维素固体充分洗涤；将洗涤后的纤维素固体进行过滤，并将滤液继续重复上述洗涤步骤，直到滤液清澈无杂质为止；将洗涤后的纤维素固体放入烘箱中，设置温度为60℃，烘干1h，再将烘干的纤维素固体取出，冷却至室温，即可制得竹源纤维素。

实施例2

采集竹子，将竹竿剥去竹叶，并剥皮，留下一层竹青，将竹子截断成长度为15cm的竹段，将竹段削成竹片，竹片厚度为0.2mm；将处理好的竹片放入搅拌器中，加入适量的纤维素酶溶液进行搅拌，搅拌转速为90r/min，并进行加热混合反应，加热温度为50℃，反应时间为2小时，其中纤维素酶溶液重量浓度为65％，纤维素酶溶液与竹片的用量按重量比为1：5.8；将滤液放入离心机中进行离心分离，离心机转速为3000rpm，离心时间为10min；将离心后的溶液倒入容器中，等待自然沉淀，并去除上层悬浮液，将沉淀的固体捞出，得到纤维素固体；将纤维素固体放入带孔塑料袋中，加入适量的水，把带孔塑料袋放入摇床上，频率为140次/min振荡8min，使纤维素固体充分洗涤；将洗涤后的纤维素固体进行过滤，并将滤液继续重复上述洗涤步骤，直到滤液清澈无杂质为止；将洗涤后的纤维素固体放入烘箱中，设置温度为60℃，烘干1h，再将烘干的纤维素固体取出，冷却至室温，即可制得竹源纤维素。

实施例3

采集竹子，将竹竿剥去竹叶，并剥皮，留下一层竹青，将竹子截断成长度为15cm的竹段，将竹段削成竹片，竹片厚度为0.2mm；将处理好的竹片放入搅拌器中，加入适量的纤维素酶溶液进行搅拌，搅拌转速为90r/min，并进行加热混合反应，加热温度为55℃，反应时间为3小时，其中纤维素酶溶液重量浓度为75％，纤维素酶溶液与竹片的用量按重量比为1：7；将滤液放入离心机中进行离心分离，离心机转速为3000rpm，离心时间为15min；将离心后的溶液倒入容器中，等待自然沉淀，并去除上层悬浮液，将沉淀的固体捞出，得到纤维素固体；将纤维素固体放入带孔塑料袋中，加入适量的水，把带孔塑料袋放入摇床上，频率为150次/min振荡10min，使纤维素固体充分洗涤；将洗涤后的纤维素固体进行过滤，并将滤液继续重复上述洗涤步骤，直到滤液清澈无杂质为止；将洗涤后的纤维素固体放入烘箱中，设置温度为65℃，烘干1h，再将烘干的纤维素固体取出，冷却至室温，即可制得竹源纤维素。

实施例4采集竹子，将竹竿剥去竹叶，并剥皮，留下一层竹青，将竹子截断成长度为20cm的竹段，将竹段削成竹片，竹片厚度为0.5mm；将处理好的竹片放入搅拌器中，加入适量的纤维素酶溶液进行搅拌，搅拌转速为100r/min，并进行加热混合反应，加热温度为60℃，反应时间为4小时，其中纤维素酶溶液重量浓度为80％，纤维素酶溶液与竹片的用量按重量比为1：5.5；将滤液放入离心机中进行离心分离，离心机转速为3000rpm，离心时间为20min；将离心后的溶液倒入容器中，等待自然沉淀，并去除上层悬浮液，将沉淀的固体捞出，得到纤维素固体；将纤维素固体放入带孔塑料袋中，加入适量的水，把带孔塑料袋放入摇床上，频率为150次/min振荡10min，使纤维素固体充分洗涤；将洗涤后的纤维素固体进行过滤，并将滤液继续重复上述洗涤步骤，直到滤液清澈无杂质为止；将洗涤后的纤维素固体放入烘箱中，设置温度为64℃，烘干2h，再将烘干的纤维素固体取出，冷却至室温，即可制得竹源纤维素。

实施例5

采集竹子，将竹竿剥去竹叶，并剥皮，留下一层竹青，将竹子截断成长度为20cm的竹段，将竹段削成竹片，竹片厚度为0.5mm；将处理好的竹片放入搅拌器中，加入适量的纤维素酶溶液进行搅拌，搅拌转速为100r/min，并进行加热混合反应，加热温度为60℃，反应时间为3.5小时，其中纤维素酶溶液重量浓度为78％，纤维素酶溶液与竹片的用量按重量比为1：7；将滤液放入离心机中进行离心分离，离心机转速为3000rpm，离心时间为15min；将离心后的溶液倒入容器中，等待自然沉淀，并去除上层悬浮液，将沉淀的固体捞出，得到纤维素固体；将纤维素固体放入带孔塑料袋中，加入适量的水，把带孔塑料袋放入摇床上，频率为145次/min振荡10min，使纤维素固体充分洗涤；将洗涤后的纤维素固体进行过滤，并将滤液继续重复上述洗涤步骤，直到滤液清澈无杂质为止；将洗涤后的纤维素固体放入烘箱中，设置温度为65℃，烘干1.5h，再将烘干的纤维素固体取出，冷却至室温，即可制得竹源纤维素。

对上述各实施例制得的竹源纤维素的各项性能进行检测，得到表1。

表1

由表1所知，利用本发明提供的竹源纤维素无污染提纯工艺加工制得的竹源纤维素的抗菌率基本维持在97％上下，强度基本维持在2-3之间，回潮率基本维持在6-8％，密度基本维持在1.3-1.5，且透气性和染色性能均较好，因此，本发明提供的竹源纤维素无污染提纯工艺加工制得的竹源纤维素各项性能均满足纺织加工的要求，可以在纺织领域中进行广泛推广，具有良好的经济效益与社会效益。

对各实施例制得的竹源纤维素内的含量进行检测，得到表2。

表2

由表2所知，利用本发明提供的竹源纤维素无污染提纯工艺加工制得的竹源纤维素的纤维素含量基本维持在80％上下，灰分含量基本维持在7-8％，酸不容木质素含量基本维持在6％上下，可见，本发明提供的竹源纤维素提纯工艺提取出的竹纤维素纯度更高。

综上，本发明提供的竹源纤维素无污染提纯工艺的整个过程采用生物催化剂和物理方法，无需添加化学物质，减少了环境污染，利用纤维素酶的高效催化作用，可以在较短时间内完成纤维素的提纯，提纯效率高，且提纯纯度高。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。