一種提取秸稈纖維的方法及設備的製作方法
2023-11-06 19:55:47
專利名稱：一種提取秸稈纖維的方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及植物纖維的提取技術，特別是一種提取秸稈纖維的方法及設備。
背景技術：
稻穀是我國主要糧食作物，稻草的產出量也相當高，目前綜合利用率不足10％，90％以上的稻草被作為廢棄物燒掉，焚毀過程對環境造成汙染，甚至造成交通事故和航空航班停飛。另一方面，我國森林資源匱乏，原料木材緊缺，迫切需求新的木質資源。中國專利申請03113643公開了一種提取香蕉莖杆纖維的方法，其流程是用切割機將原杆切斷、用破片機軸向破開，手工撕開成片狀，刮麻提取纖維。還有一種利用秸稈纖維與塑料及其他輔料經混合、混煉、排氣、加壓擠出，製作複合木材代替自然木材，是一種有效的綜合利用秸稈的辦法；但製作複合木材的工藝、設備複雜、資金投入很大；需較高的專業技術，一般人員難以掌握；且纖維提取後的餘料仍需處理。
發明內容
本發明的目的是提供一種提取秸稈纖維的方法及設備，以解決上述的不足。本發明能綜合利用廢料秸稈，提取秸稈纖維及附著組織(即粉塵及微小物質，下同)，能將秸稈中的纖維和附著組織全部利用。本發明採用機器生產，效率高、質量好。
本發明的目的是按如下的技術方案實現的。
本發明包括一種提取秸稈纖維的方法，其特徵是包括如下步驟(1)備料，原料選自水稻、小麥、玉米或雜草的秸稈；(2)去雜，將塵土、雜物去掉；(3)蒸煮，將去雜的原料放入加水的容器中蒸煮，在常壓下保溫；(4)脫水，將蒸煮過的秸稈脫水；(5)提取纖維，用提取裝置提取秸稈的纖維；(6)過濾，用過濾裝置將纖維與附著組織分開，分別收集入庫。所述的蒸煮一般在1-3個大氣壓下，經2-10小時；在常壓下保持50到小於100℃，保溫2-72小時。
所述的脫水，是將蒸煮過的秸稈脫水到含水率在10％-30％。
本發明還包括一種提取秸稈纖維的設備，其特徵是它包括纖維提取裝置和過濾裝置；所述的提取裝置包括鋼絲輪，在所述的鋼絲輪的外周布滿伸出的鋼絲尖端；所述的過濾裝置包括篩網輪，所述的篩網輪是中空的，外表面為布滿篩孔的鋼絲網，所述的篩網輪位於所述的鋼絲輪的側下方；所述的篩網輪的沿軸向的一端與抽風機相通。
在所述的鋼絲輪的進料的一側具有輸入輸送帶和上、下壓輥；所述的上、下壓輥位於輸入輸送帶與鋼絲輪之間；在所述的篩網輪的出料的一側，具有與篩網輪相鄰的輸出輸送帶。
在所述的鋼絲輪上方具有鋼絲輪護蓋。
在所述的鋼絲輪護蓋的內表面上具有若干突出的尖端。
在上述的提取方法中蒸煮、保溫步驟是重要的步驟，試驗證明，蒸煮保溫可使秸稈鬆軟，有利於纖維的提取，可消滅細菌及病蟲害和其他種子的傳播。由於在高溫高壓以及長時間的熱水的浸潤作用下，秸稈中的膠原物質和纖維得到分解，使附著組織與纖維易於剝落和開松，秸稈鬆軟，同時也提高了纖維的強度和韌性；脫水步驟可採用以採用離心甩幹、曬晾乾或烘乾；以將秸稈脫水到含水率在10％-30％為最好，最利於以後的纖維提取。
在提取纖維步驟中，本發明採用專用設備提取纖維，以保證質量和提高效率，用設備中的提取裝置提取秸稈中的纖維；用設備中的過濾裝置將纖維與附著組織過濾分選；過濾後的纖維直接進入生產線作為原料製作無汙地膜或藥物地膜、育秧(苗)的盒筒；或作造紙用的原料。過濾後的附著組織是副產品，作為作物的栽培基肥。
在纖維提取專用設備中，主要部分包括提取裝置、過濾裝置、壓輥、輸入輸送帶、輸出輸送帶；用提取裝置中的鋼絲輪外表面上的鋼絲尖端提取纖維；用外圓表面上裝有過濾網的篩網輪過濾篩分纖維、附著組織。
當工作時，將脫水後的秸稈放在進料輸送帶上，由進料輸送帶將秸稈送入到上、下壓輥之間，隨即向鋼絲輪進行餵料，由於壓輥的低速送料，而鋼絲輪的高速旋轉，將纖維和附著組織提取(刮)下來，使其均勻的脫落。在鋼絲輪護蓋裡，混在一起的纖維和附著組織逐步被分開，纖維和附著組織在過濾裝置的篩分作用下，將附著組織用抽風機吸走；將留在過濾筒外表面上的纖維拋落在輸出輸送帶上，送出。本設備在提取時，用鋼絲輪將纖維與附著組織分離，無需用水；工藝、設備簡單方便，專業技術要求不高，設備投資省佔地面積少。另外，本設備在裝上傳動機構後，可以用拖拉機動力驅動，直接在田間加工。
適合廣大城鄉和農村採用。把桔幹粗加工提取的纖維用作畜牧的飼料和直接還田和拉到工廠深加工提取纖維本發明為資源豐富的廢棄秸稈找到出路；使廢棄秸稈變廢為寶，減少焚燒秸稈對大氣的汙染，有利於環保；秸稈纖維為農用可降解地膜、育秧盒、造紙業提供原料，其副產品附著組織也可作為作物的優質栽培基肥。本發明秸稈原料廣泛，如水稻、小麥、玉米、雜草的秸稈或其他作物均可。
綜上所述，本發明綜合利用廢料秸稈，減少木材消耗、有利於環境改善；生產設備簡單，資金投入小；本發明適於城鎮、農村採用。
圖1是本發明設備的立體示意圖。
圖2是本發明設備的主視圖。
圖3是圖2的俯視圖。
圖4是圖3中的A-A剖視放大示意圖，示出其工作過程。
圖5是圖2中的後視圖(其中件5、7、8、11、13、略有傾斜，以示出其連接狀況)。
圖6是圖1中的鋼絲輪6的局部放大示意圖。
圖7是圖1中的篩網輪8的局部放大示意圖。
圖中代號1輸入機架 2輸入輸送帶3電機 4壓輥5鋼絲輪護蓋 5A尖端 6鋼絲輪6A鋼絲尖端6B鋼絲輪外表面7篩網輪護蓋8篩網輪8A鋼絲網9輸出輸送帶 10電機 11電機 12輸出機架
13管道具體實施方式
實施例1.提取水稻秸稈纖維的方法，包括如下步驟(1)備料，原料選自水稻的秸稈；(2)去雜，將水稻的秸稈去掉塵土雜物；(3)蒸煮，將秸稈放入加水的蒸煮容器中蒸煮；(4)脫水，將蒸煮過的秸稈脫水，用離心機甩幹脫水到含水率在15％；(5)提取纖維，用提取裝置提取秸稈的纖維；(6)過濾，用過濾裝置將纖維與附著組織分開，分別收集入庫。
實施例2.提取小麥秸稈纖維的方法，包括如下步驟(1)備料，原料選自小麥的秸稈；(2)去雜，將小麥的秸稈去掉塵土雜物；(3)蒸煮，將秸稈段放入加水的蒸煮容器中蒸煮；(4)脫水，將蒸煮過的秸稈脫水，用離心機甩幹到含水率為25％；(5)提取纖維，用提取裝置提取秸稈的纖維；(6)過濾，用過濾裝置將纖維與附著組織分開，分別收集入庫。
實施例3.提取玉米秸稈纖維的方法，包括如下步驟(1)備料，原料選自玉米的秸稈，可將其切段；(2)去雜，將玉米的秸稈去掉塵土雜物；(3)蒸煮，將秸稈段放入加水的蒸煮容器中蒸(4)脫水，將蒸煮過的秸稈脫水，用離心機甩幹到含水率為20％；(5)提取纖維，用提取裝置提取秸稈的纖維；(6)過濾，用過濾裝置將纖維與附著組織分開，分別收集入庫。
以上實施例中，所述的蒸煮一般在1-3個大氣壓下，經2-10小時；然後在常壓下保持50℃到小於100℃，保溫2-72小時。
實施例4.如圖1、2、3、5是提取秸稈纖維所用的設備的結構示意圖，包括纖維提取裝置和過濾裝置；如圖4，所述的纖維提取裝置包括鋼絲輪6，所述的鋼絲輪6是空心的，在其外表面包復著帶鋼絲尖端6A的鋼絲輪外表面6B(參照圖6)，鋼絲尖端6A突出於鋼絲輪6的外表面；所述的過濾裝置包括篩網輪8，所述的篩網輪8是空心的，在其外表面為布滿篩孔的鋼絲網8A(參照圖7)，所述的篩網輪8位於所述的鋼絲輪6的側下方；所述的篩網輪8的沿軸向的一端與經管道13抽風機相通(參照圖5)。上述的鋼絲輪的鋼絲直徑視作物生長結構不同選用的各種規格也不同，鋼絲尖端的直徑可在0.05mm-2.5mm範圍，由於作物秸稈的結構不同，提取時也經不同的操作，可作多次提取。
如圖4，在所述的鋼絲輪6的進料的一側具有輸入輸送帶2和一對餵料用的壓輥4；所述的一對壓輥4上、下布置，位於進料輸送帶2的輸入端與鋼絲輪6之間；在所述的篩網輪8的出料的一側，具有與篩網輪8相鄰的輸出輸送帶9。
在所述的鋼絲輪6上方具有鋼絲輪護蓋5。在所述的鋼絲輪護蓋5的內表面上具有若干突出的尖端5A，以配合鋼絲輪6進行分離纖維。
電機3通過鏈條和鏈輪來驅動該輸入輸送帶2和壓輥4(參照圖1、2)，電機10通過鏈條和鏈輪來驅動該輸出輸送帶9和篩網輪8(參照圖1、2)，電機11通過鏈條和鏈輪來驅動該鋼絲輪6(參照圖2、5)。壓輥4的餵料壓力用作用在其上的彈簧(未示出)調節，為了加強壓輥4的夾持力，在壓輥4的外表面上可做出突出或凹入部分(未示出)。
當工作時，參照圖4，將脫水後的秸稈放在輸入輸送帶2上，由輸入輸送帶2將秸稈送入到一對上、下壓輥4之間，隨即向鋼絲輪4進行餵料，壓輥4的餵料速度低，而鋼絲輪6是高速旋轉的，迅速將纖維和附著組織提取(刮)下來，使其均勻的脫落。在鋼絲輪護蓋5內，混在一起的纖維和附著組織逐步被分開，纖維和附著組織在篩網輪8的篩分作用下，將附著組織通過管道13用抽風機吸走，集中存放；將留在篩網輪8外表面上的纖維拋落在輸出輸送帶9上，送出。
根據需要確定各輪的尺碼。本實施例選用的鋼絲輪6的直徑為500mm，由3個輪並排組成，寬度為1500mm。篩網輪8的直徑為800mm由3個輪並排組成寬度2400mm。另外，本設備在裝上傳動機構後，可以用拖拉機動力驅動，直接在田間加工，把秸稈粗加工提取的纖維用作畜牧飼料或直接還田或拉到工廠深加工提取纖維。
本設備取得的纖維的直徑在0.05mm-2.5mm.長度為3mm-1000mm範圍內，該纖維經加工後可替代塑料地膜及所有育秧育苗等之類的盒盆，也可作造紙的纖維原料。用除塵設備將附著組織和微塵吸出，作為農業生產的栽培基肥。
權利要求
1.一種提取秸稈纖維的方法，其特徵是包括如下步驟(1)備料，原料選自水稻、小麥、玉米或雜草的秸稈，將塵土去掉；(2)去雜，將塵土、雜物去掉；(3)蒸煮，將去雜的原料放入加水的容器中蒸煮，在常壓下保溫；(4)脫水，將蒸煮過的秸稈脫水；(5)提取纖維，用提取裝置提取秸稈的纖維；(6)過濾，用過濾裝置將纖維與附著組織分開，分別收集入庫。
2.根據權利要求1所述的提取秸稈纖維的方法，其特徵是蒸煮在1-3個大氣壓下，經2-10小時；在常壓下保持50到小於100℃，保溫2-72小時。
3.根據權利要求1所述的提取秸稈纖維的方法，其特徵是所述的脫水，是將蒸煮過的秸稈脫水到含水率在10％-30％。
4.一種提取秸稈纖維所用的設備，其特徵是它包括纖維提取裝置和過濾裝置；所述的秸稈纖維提取裝置包括鋼絲輪(6)，在所述的鋼絲輪(6)的外周布滿突出的鋼絲尖端(6A)；所述的過濾裝置包括篩網輪(8)，所述的篩網輪(8)的外表面為布滿篩孔的鋼絲網(8A)，所述的篩網輪(8)位於所述的鋼絲輪(6)的側下方；所述的篩網輪(8)的沿軸向的一端與抽風機相通。
5.根據權利要求4所述的設備，其特徵是在所述的鋼絲輪(6)的進料的一側具有輸入輸送帶(2)和一對壓輥(4)；所述的一對壓輥(4)上、下布置，位於輸入輸送帶(2)與鋼絲輪(6)之間；在所述的篩網輪(8)的出料的一側，具有輸出輸送帶(9)。
6.根據權利要求4所述的設備，其特徵是在所述的鋼絲輪(6)上方具有鋼絲輪護蓋(5)。
7.根據權利要求6所述的設備，其特徵是在所述的鋼絲輪護蓋(5)的內表面上，具有若干突出的尖端(5A)。
全文摘要
一種提取秸稈纖維的方法及設備，其特徵是包括如下步驟(1)備料；(2)切斷；(3)蒸煮；(4)脫水；(5)提取纖維；(6)過濾。設備包括纖維提取裝置和過濾裝置；所述的秸稈纖維提取裝置包括鋼絲輪(6)，在所述的鋼絲輪(6)的外周表面布滿突出的尖端(6A)；所述的過濾裝置包括篩網輪(8)，所述的篩網輪(8)的外表面為布滿篩孔的鋼絲網(8A)，所述的篩網輪(8)位於所述的鋼絲輪(6)的側下方；所述的篩網輪(8)的沿軸向的一端與抽風機相通。在裝上傳動機構後，可用拖拉機驅動，直接在田間提取纖維並送出。本發明可綜合利用廢料秸稈，減少木材消耗、有利於環境改善；生產設備簡單，資金投入小；本發明適於城鎮、農村採用。
文檔編號D21C5/00GK1831239SQ20061007678
公開日2006年9月13日 申請日期2006年4月20日 優先權日2006年4月20日
發明者徐莉莉, 徐靜靜 申請人:徐丕義