CN101781799B

CN101781799B - 秸秆揉丝工艺

Info

Publication number: CN101781799B
Application number: CN2010101058088A
Authority: CN
Inventors: 李绍才; 杨涛; 孙海龙
Original assignee: Sichuan University
Current assignee: Sichuan University
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2030-02-04
Also published as: CN101781799A

Abstract

本发明提供一种秸秆揉丝工艺，其操作步骤包括1)秸秆原料梳理，除去碎渣等杂物，并切除拔穗端。2)用连续式辊压机进行辊压处理。3)用蒸汽进行软化处理。4)对秸秆进行干燥处理，并控制含水量。5)最后，用秸秆揉丝机进行揉丝处理，得秸秆丝，且揉丝过程进行除尘处理。6)对秸秆丝进行筛选，提取长度≥5cm，直径为1～3mm的秸秆丝。该工艺操作简便、易于实施、成本低、效率高、对环境无污染，且成丝纤维较长、力学强度高，主要用于制作植被毯、绿化垫等类型产品。

Description

秸秆揉丝工艺

技术领域

本发明涉及一种揉丝工艺，特别是涉及一种秸秆揉丝工艺。

背景技术

我国是一个农业大国，秸秆资源丰富，近年来秸秆资源化利用的新途径是分离秸秆纤维，并制作成植被毯、绿化垫等产品，应用于园林绿化或生态防护。目前，秸秆纤维制作主要包括化学分离法、生物处理法和物理法三种类型。其中化学处理效率低、成本高、环境污染大；而生物处理则成品形态不均匀、周期长；而物理处理则具有操作简便、易于实施、无污染等优点。中国专利CN 1644768公开了一种提取秸秆纤维及附着组织的方法，原料为稻草、麦秆、玉米杆或其它作物秸秆及杂草，用切割机切断开松，通过蒸煮、脱水，经纤维开松提取机提取直径为0.1mm-2.5mm、长度为2mm-1000mm的秸秆纤维及附着组织。利用该方法生产的秸秆纤维及附着组织可以代替塑料制造地膜、抛秧盘基及育苗盘之类的产品。该专利缺点在于：一是由于秸秆属于软化材料，采用切割机切断开松秸秆的方法可实施性不高；二是，蒸煮过程缺乏温度参数控制，温度过高易导致秸秆木质素和纤维素结构破坏，从而影响纤维本身的功能效应；三是，由于纤维开松机工作原理是由高速旋转的布满钢钉的开松辊与固定钉板形成交叉撕扯，完成纤维开松，因此采取纤维开松提取的纤维长度大多较短、均匀性差、韧性不高，从而导致制作的地膜、抛秧盘及育苗盘类产品强度不高，根本不能用于园林绿化与生态工程中。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种操作简便、易于实施、成本低、效率高、对环境无污染，且成丝纤维较长、力学强度高，可用于制作园林绿化与生态防护工程的植被毯、绿化垫等类产品的秸秆揉丝工艺。

本发明秸秆揉丝工艺其步骤包括：

1)将麦草或稻草进行梳理，除去碎渣等杂物，并切除拔穗端，得秸杆。

2)将步骤1)所得秸秆送入连续式辊压机内进行辊压处理，辊压速率控制为20-30m/min。

3)将步骤2)所得秸秆送入蒸煮器内软化处理，并控制温度为80～120℃，压力为0.1～0.2MPa，软化时间为1～3min。

4)将步骤3)所得秸秆进行干燥处理，一般采用红外干燥，控制麦草秸杆含水量为18％～23％，稻草秸杆含水量为28％～33％。

5)将步骤4)所得秸秆送入秸秆揉丝机内进行揉丝，得秸杆丝，并控制揉丝机转速为2900～3000转/min，且揉丝过程进行除尘处理。可选用型号9RC-50的揉丝机。

6)采用纤维风选机对步骤5)所得秸秆丝进行筛选，提取长度≥5cm，直径为1～3mm的秸杆丝。

本发明秸秆揉丝工艺的优点在于：(1)去除秸秆拔穗部分，目的在于提高秸秆揉丝成品率，同时减少揉丝过程中的能耗，降低加工成本；(2)机械辊压可以使材质差异不同的秸秆在蒸汽软化前特性基本一致，有利于蒸汽快速软化；(3)严格控制蒸汽软化及揉丝过程中的参数，目的是将秸秆木质素与纤维素结构充分暴露，而又不破坏其结构，保障纤维本身的水分与力学功能；(4)对秸秆进行较为精确的含水量调控，可有效保障秸秆揉丝长度、成丝均匀性，同时降低能耗水平。(5)采用红外干燥，可自动且较为准确地控制秸杆含水量。(6)本发明工艺简单、易于实施、成本低、效率高，加工所制秸秆丝长度较长，水分效应和力学强度高。主要用于园林绿化与生态防护工程中植被毯、绿化垫等各种纤维生态网的制作。

具体实施方式

实施例1

(一)实施步骤

1)麦草，并进行梳理，除去碎渣等杂物，并切除拔穗端，得秸杆。

2)将步骤1)所得麦草秸秆送入连续式辊压机内，辊压速率控制为25m/min。

3)将步骤2)所得麦草秸秆送入蒸煮器内软化处理，控制温度为80～85℃，压力为0.15～0.2MPa，软化时间为3min。

4)将步骤3)所得秸秆进行红外干燥处理，控制含水量为18％～23％。

5)将步骤4)所得秸秆送入秸秆揉丝机(型号为9RC-50)内进行揉丝，得秸杆丝，并控制揉丝机转速为2900～2950转/min，揉丝过程进行除尘处理。

6)对步骤5)所得秸秆丝进行筛选，提取长度≥5cm，直径为1～3mm的秸杆丝。

(二)实施效果

与不进行前处理，直接采用秸秆搓揉机(型号为SFSC，由江苏良友农牧机械有限公司生产)进行揉丝处理作比较，本发明揉丝生产效率为1.2t/h，所得秸秆丝中长度≥5cm，直径为1～3mm的占70.4％，长度小于5mm仅占揉6.2％，麦草秸秆丝平均饱和吸水率为2.55％，抗拉断力为9.3N；而对照揉丝生产效率为1.3t/h，所得秸秆丝中长度≥5cm，直径为1～3mm的仅占26.6％，长度小于5mm占36.2％，麦草秸秆丝平均饱和吸水率为2.06％，抗拉断力为5.7N。

实施例2

(一)实施步骤

1)对稻草进行梳理，除去碎渣等杂物，切除其拔穗端，得秸杆。

2)将步骤1)所得秸秆送入连续式辊压机内辊压，辊压速率控制为20m/min。

3)将步骤2)所得秸秆送入蒸煮器内软化处理，控制温度为90～110℃，压力为0.1～0.15MPa，软化时间为1min。

4)将步骤3)所得秸秆进行红外干燥处理，控制含水量为28％～33％。

5)将步骤4)所得秸秆送入秸秆揉丝机(型号为9RC-50)内进行揉丝，得秸杆丝，控制揉丝机转速为2930～2980转/min，揉丝过程进行除尘处理。

(二)实施效果

与不进行前处理，直接采用秸秆搓揉机(型号为9RC-50，由洛阳四达农机有限公司提供)进行揉丝处理作比较。本发明揉丝生产效率为1.4t/h，所得秸秆丝中长度≥5cm，直径为1～3mm的占76.7％，长度小于5mm仅占揉4.6％，稻草秸秆丝平均饱和吸水率为6.21％，抗拉断力为12.1N；而对照揉丝生产效率为1.38t/h，所得秸秆丝中长度≥5cm，直径为1～3mm的仅占35.5％，长度小于5mm占26.4％，稻草秸秆丝平均饱和吸水率为4.23％，抗拉断力为5.7N。

实施例3

(一)实施步骤

1)稻草进行梳理，除去碎渣等杂物，切除拔穗端，得秸杆。

2)将步骤1)所得秸秆送入连续式辊压机内辊压，辊压速率控制为30m/min。

3)将步骤2)所得秸秆送入蒸煮器内软化处理，控制温度为110～120℃，压力为0.15～0.2MPa，软化时间为2min。

5)将步骤4)所得秸秆送入秸秆揉丝机(型号为9RC-50)内进行揉丝处理，控制揉丝机转速为2950～3000转/min)，揉丝过程进行除尘处理。

6)步骤5)所得秸秆丝进行筛选，提取长度≥5cm，直径为1～3mm的秸杆丝。

(二)实施效果

与不进行前处理，直接采用秸秆搓揉机(由中国轻机造纸机械集团公司提供)进行揉丝处理作比较。本发明揉丝生产效率为1.33t/h，所得秸秆丝中长度≥5cm，直径为1～3mm的占72.3％，长度小于5mm仅占揉4.2％，稻草秸秆丝平均饱和吸水率为6.03％，抗拉断力为12.4N；而对照揉丝生产效率为0.9t/h，所得秸秆丝中长度≥5cm，直径为1～3mm的仅占31.6％，长度小于5mm占25.3％，稻草秸秆丝平均饱和吸水率为4.12％，抗拉断力为6.0N。

Claims

1.一种秸杆揉丝工艺，其特征在于操作步骤包括：

1)对麦草或稻草进行梳理，除去碎渣杂物，切除其拔穗端，得秸杆；

2)将步骤1)所得秸秆用连续式辊压机辊压，辊压速率控制为20-30m/min；

3)将步骤2)所得秸秆送入蒸煮器内软化处理，控制温度为80～120℃，压力为0.1～0.2MPa，软化时间为1～3min；

4)将步骤3)所得秸秆进行干燥处理，控制麦草秸杆含水量为18％～23％或稻草秸杆含水量为28％～33％；

5)将步骤4)所得秸秆送入秸秆揉丝机内进行揉丝，得秸杆丝，控制揉丝机转速为2900～3000转/min，且揉丝过程进行除尘处理；

6)对步骤5)所得秸秆丝进行筛选，提取长度≥5cm，直径为1～3mm的秸秆丝。