CN100590237C - 纯天然纤维生物制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种纯天然纤维生物制备装置，包括脱胶罐，脱胶罐设有：可开启及密封关闭脱胶罐开放口的盖体；位于脱胶罐内的物料脱胶区；在对物料脱胶过程中，物料被限定在该区域内，并使物料与生物脱胶液接触；脱胶完毕物料能被取出并重新更换；强制脱胶液内外循环装置；残液外排结构或装置，能使生物脱胶液排出脱胶罐。本发明可实现生物脱胶液的重复利用节省能耗，同时可实现脱胶的连续进行，尤其适用于采取生物技术制取纯天然纤维。

Description

纯天然纤维生物制备装置

技术领域

本发明与纯天然纤维的生物制取技术有关，特别涉及一种纯天然纤维生物制备装置或设备。

背景技术

目前，纯天然纤维(如韧皮纤维、叶纤维等)的提取主要采用化学方法而取得。化学方法有其不可避免的缺点：诸如用水量大，能耗高，污染严重，并且对纤维有较大的损伤，破坏纤维主体的结构从而恶化纤维的品质等。

为了克服化学脱胶的缺点，获取优质的天然纤维，提供高档纺织原料，国内外科学工作者正在努力研究利用生物的方法提取天然纤维，这种方法符合二十一世纪节约能源、保护环境--可持续发展的世纪主题。因此，研制开发制取纯天然纤维的生物装置或设备，正是迎合这一发展趋势应运而生的尖端技术课题，但这类装置或设备发明创造的出现还未见报道。

发明内容

本发明在于提供一种纯天然纤维生物制备装置，该制备装置适用于采取生物技术制取纯天然纤维。

其技术解决方案是：

一种纯天然纤维生物制备装置，包括脱胶罐，脱胶罐设有：

可开启及密封关闭脱胶罐开放口的盖体；

位于脱胶罐内的物料脱胶区；在对物料脱胶过程中，物料被限定在该区域内，并使物料与生物脱胶液接触；脱胶完毕物料能被取出并重新更换；所述物料脱胶区配置麻笼，麻笼整体可从开放口处取出或置入；麻笼的笼底及笼盖采取生物脱胶液得以通行的结构，笼盖可开启及关闭麻笼；

强制循环装置；所述强制循环装置为位于脱胶罐底部中央处的料液泵，料液泵的吸液口/排液口连接在设置于麻笼中央轴线上的筒状内通道的底部，该筒状内通道与麻笼外壁内侧构成生物脱胶液外通道，由料液泵通过内、外通道使脱胶罐内的生物脱胶液进行罐内循环；或所述强制循环装置为位于脱胶罐外部的料液泵，料液泵的输液管路一端连通脱胶罐的上部，另一端连通脱胶罐的下部，由料液泵通过输液管路使脱胶罐内的生物脱胶液进行罐外循环；

残液外排结构或装置，所述残液外排结构为设置于脱胶罐罐底的排液口；

上述储液罐通过泵体及管路接通脱胶罐。

上述脱胶罐为立式结构，开放口位于顶部，盖体为与其相适宜的顶开盖体，在盖体上设置罐内液位观察视镜、接种口及孔网头。

上述麻笼，其笼底及笼盖与主体之间为可拆分结构。

上述脱胶罐的罐体主体呈圆柱形；麻笼主体也呈相适宜的圆柱形；物料脱胶区与罐顶及罐底之间留有适度空间，分别作为生物脱胶液上集聚区及生物脱胶液下集聚区。

在生物脱胶液下集聚区还设置曝气装置或结构，并通过位于脱胶罐罐壁上的进气口连接外界气源；在对应生物脱胶液下集聚区的脱胶罐罐壁上设置安装孔，用于安装检测生物脱胶液pH值、DO值及温度值的检测电极。

上述脱胶罐外壁设有加热保温套，加热保温套设有加热介质进口及出口。

上述脱胶罐的罐体由金属材质制成。

上述储液罐的罐体由金属材质制成。

本发明纯天然纤维生物制备装置是一种用于天然纤维制备的设备，其工作原理是天然纤维原料在罐体内通过细菌发生胶氧菌、菌产酶、酶脱胶的生化作用而降解天然纤维原料中的五碳糖、六碳糖及其杂聚多糖，使单纤维相互分离，达到提取纤维的目的。本发明可实现生物脱胶液的重复利用节省能耗，同时可实现脱胶的连续进行，尤其适用于采取生物技术制取纯天然纤维。

附图说明

图1为本发明一种实施方式结构原理示意图。

图2是图1实施方式中麻笼结构原理示意图，示出了笼盖及笼底与主体之间分解情形。

图3是图2实施方式中麻笼底或盖的某一侧面结构示意图。

图4是图1实施方式中盖体结构原理示意图。

图5为本发明另一种实施方式结构原理示意图。

下面结合附图对本发明进行说明：

具体实施方式

实施例1，结合图1、图2、图3及图4，一种纯天然纤维生物制备装置，脱胶罐1为立式结构，罐体的主体呈圆柱形，其采用不锈钢等适宜金属材质制作，固定在直立支承15上，脱胶罐1的开放口位于顶部，盖体2为与开放口相适宜的顶开盖体，可开启及密封关闭脱胶罐开放口，在盖体2上设置罐内液位观察视镜201、接种口202、孔网头203及安全气阀204等。脱胶罐内的物料脱胶区在对物料脱胶过程中，物料被限定在该区域内，并使物料与生物脱胶液接触，脱胶完毕灭菌后物料能被取出并重新更换；其更为具体的技术方式可为：在上述物料脱胶区配置麻笼3，还可为麻笼3设置支承座14，笼盖302可开启及关闭麻笼，以便装卸物料及封存物料，笼底301及笼盖302采取生物脱胶液能够得以通行的结构，诸如能使液体通过的网孔、筛底或隔栅式结构等，优选蜂窝孔结构，只要能保证在脱胶过程中置入麻笼内的物料不能脱离麻笼即可，笼底301及笼盖302与麻笼主体之间为可拆分结构，便于根据处理纤维性质选择更换笼底及笼盖。麻笼主体也呈与脱胶罐内腔相适宜的圆柱形，麻笼3可从开放口处整体取出或置入，以便在罐体外界装卸物料，特别有利于对物料的装卸操作。物料脱胶区与罐顶及罐底之间留有适度空间，分别作为生物脱胶液上集聚区5及生物脱胶液下集聚区6。强制循环装置为位于脱胶罐底部中央处的料液泵4，其吸液口/排液口连接在设置于麻笼3中央轴线上筒状内通道303的底部，该筒状内通道303与麻笼外壁内侧304构成生物脱胶液外通道，在料液泵4的作用下，生物胶液的一种罐内循环方式是：进入生物脱胶液下集聚区的生物脱胶液先经由内通道上行，至生物脱胶液上集聚区折返经由外通道下行回至生物脱胶液下集聚区，如此这般运行；生物胶液的另一种罐内循环方式是：进入生物脱胶液下集聚区的生物脱胶液先经由外通道上行，至生物脱胶液上集聚区折返经由内通道下行回至生物脱胶液下集聚区，如此这般运行。在生物脱胶液下集聚区6还设置曝气结构7，并通过位于脱胶罐罐壁上的进气口701连接外界气源。在对应生物脱胶液下集聚区的脱胶罐罐壁上设置安装孔，用于安装检测生物脱胶液pH值、DO值及温度值的检测电极8。残液外排结构为设置于脱胶罐罐底的排液口9。脱胶罐1外壁设有加热保温套10，加热保温套设有加热介质(如热水等)进水口11及出水口12。上述纯天然纤维生物制备装置还包括储液罐，储液罐通过泵体及管路接通脱胶罐1的进液口13，该管路接通脱胶罐1包括连通排液口9的情形；储液罐能回收脱胶罐内的生物脱胶液，并能为脱胶罐提供所存生物脱胶液。

其工作原理大致是：

在脱胶罐内装载天然纤维原料(物料)、蒸馏水、少许脱胶菌种及助剂，通入适量经净化处理的压缩空气，在一定温度下发生胶养菌、菌产酶、酶脱胶的生化作用，降解纯天然纤维原料中的五碳糖、六碳糖及其杂聚多糖，使单纤维相互分离。在相应装置的配合下可实现pH值、DO值及温度值等的在线控制与调节。脱胶罐与储液罐的配合可实现脱胶液的重复利用，节省能耗，同时还可实现脱胶的连续进行。

本实施例的纯天然纤维生物制备装置，辅以适宜的外围装置及电控系统等，可使其功能齐全，具有效率高、生产周期短、卫生条件好、不受气温环境影响、可工业化生产、结构简单、占地面积小、造价低、节省能源、操作方便及安全可靠等特点。

实施例2，结合图5，一种纯天然纤维生物制备装置，脱胶罐1为立式结构，其罐体的主体呈圆柱形，其采用不锈钢等适宜金属材质制作，开放口位于顶部，盖体2为与开放口相适宜的顶开盖体，可开启及密封关闭脱胶罐开放口，在盖体2上设置罐内液位观察视镜、接种口及安全气阀等。脱胶罐内的物料脱胶区在对物料脱胶过程中，物料被限定在该区域内，并使物料与生物脱胶液接触，脱胶完毕物料能被取出并重新更换；其更为具体的技术方式可为：在上述物料脱胶区配置麻笼3，笼盖302可开启及关闭麻笼，以便装卸物料及封存物料，笼底301及笼盖302采取生物脱胶液能够得以通行的结构，诸如能使液体通过的网孔、筛底或隔栅式结构等，只要能保证在脱胶过程中置入麻笼内的物料不能脱离麻笼即可；麻笼主体也呈与脱胶罐内腔相适宜的圆柱形，麻笼3可从开放口处整体取出或置入，以便在罐体外界装卸物料，特别有利于对物料的装卸操作。物料脱胶区与罐顶及罐底之间留有适度空间，分别作为生物脱胶液上集聚区5及生物脱胶液下集聚区6。强制循环装置为位于脱胶罐外部的料液泵4′，其输液管路一端连通生物脱胶液上集聚区5，另一端连通生物脱胶液下集聚区6，在料液泵4′的作用下，生物胶液的一种罐外循环方式是：进入生物脱胶液下集聚区的生物脱胶液先经由罐外输液管路上行，送至生物脱胶液上集聚区折返下行并穿经麻笼回至生物脱胶液下集聚区，如此这般运行；生物胶液的另一种罐外循环方式是：进入生物脱胶液下集聚区的生物脱胶液先上行穿经麻笼，至生物脱胶液上集聚区折返经由罐外输液管路送回生物脱胶液下集聚区，如此这般运行。在生物脱胶液下集聚区6还设置曝气装置7′，并通过位于脱胶罐罐壁上的进气口701连接外界气源。在对应生物脱胶液下集聚区的脱胶罐罐壁上设置安装孔，用于安装检测生物脱胶液pH值、DO值及温度值的检测电极8。残液外排结构为设置于脱胶罐罐底的排液口9。脱胶罐1外壁设有加热保温套10，加热保温套设有加热介质(如热水等)进水口11及出水口12。上述纯天然纤维生物制备装置还包括储液罐(未示出)，储液罐通过泵体及管路接通脱胶罐；储液罐能回收脱胶罐内的生物脱胶液，并能为脱胶罐提供所存生物脱胶液。

本发明除上述实施方式外，还可有其他诸多显而易见的变化，如脱胶罐采取其他立式柱形结构，还可采取适宜的卧式结构。其内部及其外设的相关部件或装置等也有诸多相适宜显而易见的变化方式，如在脱胶罐内部设置加热体等。

本发明还可用于天然纤维生物化学联合制备、纯生物制备和纯化学制备，另外还能用于纺织纤维的染色和织物染色等等。

Claims (8)

1、一种纯天然纤维生物制备装置，包括脱胶罐和储液罐，其特征在于：所述脱胶罐设有：

可开启及密封关闭脱胶罐开放口的盖体；

位于脱胶罐内的物料脱胶区；在对物料脱胶过程中，物料被限定在该区域内，并使物料与生物脱胶液接触；脱胶完毕物料能被取出并重新更换；所述物料脱胶区配置麻笼，麻笼整体可从开放口处取出或置入；麻笼的笼底及笼盖采取生物脱胶液得以通行的结构，笼盖可开启及关闭麻笼；

强制循环装置；所述强制循环装置为位于脱胶罐底部中央处的料液泵，料液泵的吸液口/排液口连接在设置于麻笼中央轴线上的筒状内通道的底部，该筒状内通道与麻笼外壁内侧构成生物脱胶液外通道，由料液泵通过内、外通道使脱胶罐内的生物脱胶液进行罐内循环；或所述强制循环装置为位于脱胶罐外部的料液泵，料液泵的输液管路一端连通脱胶罐的上部，另一端连通脱胶罐的下部，由料液泵通过输液管路使脱胶罐内的生物脱胶液进行罐外循环；

残液外排结构，所述残液外排结构为设置于脱胶罐罐底的排液口；

上述储液罐通过泵体及管路接通脱胶罐。

2、根据权利要求1所述的纯天然纤维生物制备装置，其特征在于：所述脱胶罐为立式结构，开放口位于顶部，盖体为与其相适宜的顶开盖体，在盖体上设置罐内液位观察视镜、接种口及安全气阀。

3、根据权利要求1所述的纯天然纤维生物制备装置，其特征在于：所述麻笼，其笼底及笼盖与主体之间为可拆分结构。

4、根据权利要求1所述的纯天然纤维生物制备装置，其特征在于：所述脱胶罐的罐体主体呈圆柱形；麻笼主体也呈相适宜的圆柱形；物料脱胶区与罐顶及罐底之间留有适度空间，分别作为生物脱胶液上集聚区及生物脱胶液下集聚区。

5、根据权利要求4所述的纯天然纤维生物制备装置，其特征在于：在生物脱胶液下集聚区还设置曝气装置或结构，并通过位于脱胶罐罐壁上的进气口连接外界气源；在对应生物脱胶液下集聚区的脱胶罐罐壁上设置安装孔，用于安装检测生物脱胶液pH值、DO值及温度值的检测电极。

6、根据权利要求1至5任一要求所述的纯天然纤维生物制备装置，其特征在于：所述脱胶罐外壁设有加热保温套，加热保温套设有加热介质进口及出口。

7、根据权利要求1所述的纯天然纤维生物制备装置，其特征在于：所述脱胶罐的罐体由金属材质制成。

8、根据权利要求7所述的纯天然纤维生物制备装置，其特征在于：所述储液罐的罐体由金属材质制成。

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