CN110776992A - 用于从大麻类植物中收获毛状体的方法及设备 - Google Patents

用于从大麻类植物中收获毛状体的方法及设备 Download PDF

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Abstract

一种从包含附着于生物质材料的一个或多个毛状体的大麻类植物块中收获毛状体的方法，其中生物质材料包括茎材料、花材料和叶材料中的一种或多种，所述方法包括：通过使大麻类植物块暴露于低温流体来冷冻大麻类植物块以产生冷冻的植物块；使用一个或多个筛处理冷冻的植物块以将毛状体与生物质材料分离；移除已经被阻止穿过一个或多个筛的生物质；以及收集已经穿过一个或多个筛的毛状体。

Description

用于从大麻类植物中收获毛状体的方法及设备
对相关申请的交叉引用
本申请要求享有2018年7月26日提交的美国临时专利申请No. 62/703,589的优先权，其通过引用以其整体并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种从大麻家族中的植物(包括但不限于工业大麻植物)收获毛状体的设备和方法，这至少出于提取大麻二酚(CBD)油的目的。
背景技术
为了从大麻类植物中获得CBD油，目前的做法是将植物干燥并将其切成较小的块，使得可以化学方式提取油。油包含在位于大麻类植物花上的毛状体中。当切碎植物时，毛状体可使油涂抹(smear)或在切碎过程中产生的热量可使油蒸发，从而减少回收的油量。
发明内容
本文描述的方法和装置的一个益处是减少引入提取过程的不含毛状体材料的量，从而使下游提取过程更有效并减少所需的提取流体的量。
方面1. 一种从包含附着于生物质材料的一个或多个毛状体的大麻类植物块中收获毛状体的方法，所述生物质材料包括茎材料、花材料和叶材料中的一种或多种，该方法包括：通过将大麻类植物块暴露于低温流体来冷冻植物块，以产生冷冻的植物块；使用一个或多个筛处理冷冻的植物块以将毛状体与生物质材料分离；移除已经被阻止穿过一个或多个筛的生物质；以及收集已经穿过一个或多个筛的毛状体。
方面2. 根据方面1的方法，其中处理步骤包括：使冷冻的植物块经受冲击以使毛状体与生物质材料分开，并使其在筛上经受振动以将小到足以穿过筛的毛状体与大到足以被阻止穿过筛的生物质分离。
方面3. 根据方面1或方面2的方法，其中处理步骤发生的同时继续将冷冻的植物块暴露于低温流体以使其保持在冷冻状态。
方面4. 根据方面1至3中任一项的方法，其中冷冻的植物块保持在低于或等于-45℃的冷冻状态。
方面5. 根据方面1的方法，其中处理步骤包括：在继续将冷冻的植物块暴露于低温流体以使其保持在冷冻状态的同时，使冷冻的植物块经受冲击以使毛状体与生物质材料分开，并使其在第一筛上经受振动，以将小到足以穿过第一筛的毛状体和花材料和叶材料与大到足以被阻止穿过第一筛的茎材料分离；以及使毛状体和花材料和叶材料在具有小于第一筛的筛眼尺寸的第二筛上振动，以将小到足以穿过第一筛的毛状体与大到足以被阻止穿过第二筛的花材料和叶材料分离。
方面6. 一种用于从包含附着于生物质材料的一个或多个毛状体的大麻类植物块中收获毛状体的装置，所述生物质材料包括茎材料、花材料和叶材料中的一种或多种，该装置包括：上室，其具有：顶部，该顶部构造和布置成接收冷冻的大麻类植物块；底部，该底部包含第一筛，第一筛具有大到足以允许毛状体穿过但小到足以阻止生物质材料的至少部分穿过的筛眼尺寸；和侧壁，该侧壁具有用于排出被阻止穿过筛的生物质材料的部分的出口；以及冲击器，其定位成以便在上室内自由移动，使得当上室振动时，冲击器与冷冻的大麻类植物块碰撞以使毛状体从生物质材料脱出，并且已经脱出的毛状体穿过第一筛。
方面7. 根据方面6的装置，还包括：收集盘，其位于上室下方，并构造和布置成接收和收集穿过第一筛的毛状体。
方面8。根据方面6或7中任一项的装置，还包括：位于上室下方的振动器，其构造和布置成将振动传递到上室以使冲击器与冷冻的大麻类植物块碰撞，并使毛状体与生物质材料在上室中分离，并使毛状体穿过第一筛。
方面9. 根据方面6的装置，还包括：料斗，其构造和布置成接收一个或多个冷冻的大麻类植物块并将冷冻的大麻类植物块传送到上室的顶部中。
方面10. 根据方面9的装置，还包括：喷头，其构造和布置成将低温流体传送到料斗中以将大麻类植物块保持在冷冻状态。
方面11. 根据方面6至10中任一项的装置，其中第一筛具有允许花材料和叶材料穿过但阻止茎材料穿过的筛眼尺寸，装置还包括：下室，其位于上室下方，并且具有：顶部，该顶部构造成接收穿过第一筛的毛状体、花材料和叶材料；底部，该底部包含第二筛，第二筛具有足以允许毛状体穿过但阻止花材料和叶材料穿过的筛眼尺寸；以及侧壁，该侧壁具有用于排出花材料和叶材料的出口。
方面12. 根据方面11的装置，还包括：收集盘，其位于下室下方，并构造和布置成接收和收集穿过第二筛的毛状体。
方面13. 根据方面11或方面12的装置，还包括：位于下室下方的振动器，其构造和布置成将振动传递到上室和下室，以使冲击器与大麻类植物块在上室中碰撞，并使上室中的毛状体、花材料和叶材料与茎材料分离，以使毛状体、花材料和叶材料穿过第一筛，并且使毛状体穿过第二筛。
方面14. 根据方面11至13中任一项的装置，还包括位于下室中的温度传感器，以使得能够控制通过喷头的低温流体的流，使得下室的温度保持在小于或等于-45℃。
方面15. 根据方面11至14中任一项的装置，其中第一筛为6目或更小，并且其中第二筛具有小于第一筛的筛眼尺寸的筛眼尺寸。
方面16. 一种用于从包含附着于生物质材料的一个或多个毛状体的大麻类植物块中收获毛状体的装置，所述生物质材料包括茎材料、花材料和叶材料中的一种或多种，该装置包括：料斗，其构造和布置成接收一个或多个冷冻的大麻类植物块；喷头，其构造和布置成将低温流体传送到料斗中以将大麻类植物块保持在冷冻状态；上室，其具有：顶部，该顶部构造和布置成从料斗接收冷冻的大麻类植物块；底部，该底部包含第一筛，第一筛具有大到足以允许毛状体、花材料和叶材料穿过但小到足以阻止茎材料穿过的筛眼尺寸；和侧壁，该侧壁具有用于排出被阻止穿过筛的茎材料的出口；冲击器，其定位成以便在上室内自由移动，使得当上室振动时，冲击器与冷冻的大麻类植物块碰撞以使毛状体从生物质材料脱出并将生物质材料分解成花材料、叶材料和茎材料，已经脱出的毛状体、花材料和叶材料穿过第一筛；下室，其位于上室下方，并且具有：顶部，该顶部构造成接收穿过第一筛的毛状体、花材料和叶材料；底部，该底部包含第二筛，第二筛具有足以允许毛状体穿过但阻止花材料和叶材料穿过的筛眼尺寸；和侧壁，该侧壁具有用于排出花材料和叶材料的出口；收集盘，其位于下室下方，并构造和布置成接收和收集穿过第二筛的毛状体；以及位于收集盘下方的振动器，其构造和布置成将振动传递到上室和下室，以使冲击器与大麻类植物块在上室中碰撞，并使上室中的毛状体、花材料和叶材料与茎材料分离，以及使下室中的毛状体与花材料和叶材料分离。
附图说明
在下文中将结合附图描述本发明，其中相同的数字表示相同的元件：
图1是使用低温冷冻从大麻类植物中收获毛状体的方法的实施例的示意图。
图2是使用低温冷冻从大麻类植物中收获毛状体的另一种方法的实施例的示意图。
图3是使用低温冷冻从大麻类植物中分离毛状体的筛装置的示意图。
具体实施方式
本文描述了如下的一种方法和设备：用于使用低温液体或气体冷冻来自大麻类植物的毛状体，以阻止涂抹和蒸发CBD油，并随后将毛状体从植物中分离。
图1示出了从大麻类植物中收获毛状体的方法或过程100的实施例，包括冷冻步骤102、冲击步骤104、振动筛选步骤106、排出生物质的步骤110、以及收集毛状体的步骤114。
在步骤102中，大麻类植物块通过暴露于低温流体来冷冻，低温流体可为喷洒的低温液体或低温气体。优选地，大麻类植物或大麻类植物块在收获后或干燥后被直接冷冻。
接下来，在步骤104中，使冷冻的大麻类植物块经受冲击以减小植物的尺寸。这可使用磨机、切碎机和/或设备件来完成以剥离叶和花。在一个实施例中，通过将冷冻的大麻类植物块放置在具有冲击器或硬物体(如金属球、橡胶塞等)的室中来完成冲击，当室振动或摇动时，冲击器或硬物体重复地使植物块经受冲击或高的力。冲击使植物块分裂并将毛状体与植物的其它部分(如花材料、叶材料和茎材料)分离。花材料、叶材料和茎材料统称为生物质材料。大体上，在从生物质材料分离后，茎材料在尺寸方面保持最大，其次是花材料和植物材料，并且毛状体在尺寸方面最小。
接下来，在步骤106中，尺寸减小和分离的毛状体和生物质材料在筛上方或筛上经受振动，筛具有小到足以阻止大部分或全部生物质材料通过但大到足以允许毛状体穿过的筛眼。因此，毛状体与生物质材料分离。
应当注意，在步骤102、104和106期间，通过向该过程中继续添加低温流体将植物块、毛状体和生物质材料保持在冷冻状态。在一些实施例中，植物块和/或毛状体和生物质材料的温度可被控制在处于或低于预定温度(如-45℃)，以既保持所需的机械性能(这允许在冲击和振动筛选步骤期间的良好分离)又确保毛状体的质量。
在步骤110中，排出生物质材料，而在步骤114中，在毛状体穿过筛后收集毛状体。
图2示出了从大麻类植物中收获毛状体的方法或过程200的另一个实施例，包括冷冻步骤202、冲击步骤204、第一振动筛选步骤206、第二振动筛选步骤208、排出生物质的步骤210和收集毛状体的步骤214。
在步骤202中，大麻类植物块通过暴露于低温流体来冷冻，低温流体可为喷洒的低温液体或低温气体。优选地，大麻类植物在收获后或干燥后被直接冷冻。
接下来，在步骤204中，使冷冻的大麻类植物块经受冲击以减小植物的尺寸。这可使用磨机、切碎机和/或设备件来完成以剥离叶和花。在一个实施例中，通过将冷冻的大麻类植物块放置在具有冲击器或硬物体(如金属球、橡胶塞等)的室中来完成冲击，当室振动或摇动时，冲击器或硬物体重复地使植物块经受冲击或高的力。冲击将植物块分解并将毛状体与植物的其它部分(如花材料、叶材料和茎材料)分离。花材料、叶材料和茎材料统称为生物质材料。大体上，在从生物质材料分离后，茎材料在尺寸方面保持最大，其次是花材料和植物材料，并且毛状体在尺寸方面最小。
接下来，在步骤206中，尺寸减小和分离的毛状体和生物质材料在第一筛上方或第一筛上经受振动，第一筛具有小到足以阻止大部分或全部茎材料通过但大到足以允许毛状体以及大部分或全部花材料和叶材料穿过的筛眼。
接下来，在步骤208中，穿过第一筛的毛状体和花材料和叶材料在第二筛上方或第二筛上经受振动，第二筛具有小到足以阻止大部分或全部花材料和叶材料通过但大到足以允许毛状体穿过的筛眼。因此，毛状体与生物质材料分离。与单级分离相比，两级分离趋于改善毛状体的回收并最大程度地从收集的毛状体中移除生物质材料。
应当注意，在步骤202、204、206和208期间，通过向该过程中继续添加低温流体，将植物块、毛状体和生物质材料保持在冷冻状态。在一些实施例中，植物块和/或毛状体和生物质材料的温度可控制在处于或低于预定温度(如-45℃)，以既保持所需的机械性能(这允许在冲击和振动筛选步骤期间的良好分离)又确保毛状体的质量。
在步骤210中，在第一振动筛选后排出茎材料，在步骤212中，在第二振动筛选后排出花材料和叶材料，而在步骤214中，在毛状体穿过第二筛后收集毛状体。
可使用低温液体或气体作为分批或连续过程将植物冷冻，低温液体或气体可包括但不限于液氮、冷气态氮、二氧化碳雪或冷碳气态二氧化碳。
为了连续冷冻，将植物或植物块装载在传送带上或在钩上传送通过例如在隧道式冷冻机等中的冷冻区。植物一经冷冻之后，植物的尺寸便减小，并然后使用振动筛进行振动。振动和冲击将毛状体与花分离。可引入低温液体或气体以在振动和尺寸减小过程期间保持植物和毛状体冷冻。
图2示出了用于将毛状体与花材料分离的筛选装置10的实例。已经被切成块的冷冻植物材料50被送入料斗12中。低温液体或气体CF经由歧管或喷头14引入料斗12中，以便在受处理时保持植物材料冷冻。植物材料靠重力下降并进入上室16并经受来自冲击器18(如金属球、橡胶塞或类似的硬制品)的振动的高力。上室16的振动由位于装置10下方的振动器36驱动。叶、花和毛状体穿过6目或更小的筛20，而茎材料保留在上室16中。茎材料可通过高踞在筛20上方的端口22排出，或由门(未示出)阻挡，该门可周期性地打开以允许不包含毛状体的茎材料离开上室16。
叶、花和毛状体进入下室26并进一步经受振动以便将毛状体与花和叶(生物质)分离。下室26也通过振动器36振动。毛状体穿过筛眼小于筛20的筛眼的筛30进入收集盘32。排出斜槽24位于筛30上方以收集生物质材料。温度传感器28位于下室26中，以使得能够控制引入料斗12中的致冷剂量，使得下室26保持在小于或等于-45℃(-50℉)的温度。第一室和第二室用振动器26振动。
虽然上面已经结合优选实施例描述了本发明的原理，但是应当清楚地理解，该描述仅通过实例的方式而非作为对本发明范围的限制而作出。

Claims (16)

1.一种用于从包含附着于生物质材料的一个或多个毛状体的大麻类植物块中收获毛状体的方法，所述生物质材料包括茎材料、花材料和叶材料中的一种或多种，所述方法包括：
通过将大麻类植物块暴露于低温流体来冷冻所述植物块，以产生冷冻的植物块；
使用一个或多个筛处理所述冷冻的植物块以将所述毛状体与所述生物质材料分离；
移除已经被阻止穿过所述一个或多个筛的所述生物质；以及
收集已经穿过所述一个或多个筛的所述毛状体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理步骤包括：
使所述冷冻的植物块经受冲击以使所述毛状体与所述生物质材料分开，并使其在筛上经受振动以将小到足以穿过所述筛的所述毛状体与大到足以被阻止穿过所述筛的生物质分离。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述处理步骤发生的同时继续将所述冷冻的植物块暴露于所述低温流体以使其保持在冷冻状态。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述冷冻的植物块保持在低于或等于-45℃的冷冻状态。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理步骤包括：
在继续将所述冷冻的植物块暴露于所述低温流体以使其保持在冷冻状态的同时：
使所述冷冻的植物块经受冲击以使所述毛状体与所述生物质材料分开，并使其在第一筛上经受振动，以将小到足以穿过所述第一筛的所述毛状体和所述花材料和所述叶材料与大到足以被阻止穿过所述第一筛的所述茎材料分离；以及
使所述毛状体和所述花材料和所述叶材料在具有小于所述第一筛的筛眼尺寸的第二筛上振动，以将小到足以穿过所述第一筛的所述毛状体与大到足以被阻止穿过所述第二筛的所述花材料和所述叶材料分离。
6. 一种用于从包含附着于生物质材料的一个或多个毛状体的大麻类植物块中收获毛状体的装置，所述生物质材料包括茎材料、花材料和叶材料中的一种或多种，所述装置包括：
上室，其具有：顶部，所述顶部构造和布置成接收冷冻的大麻类植物块；底部，所述底部包含第一筛，所述第一筛具有大到足以允许毛状体穿过但小到足以阻止所述生物质材料的至少部分穿过的筛眼尺寸；以及侧壁，所述侧壁具有用于排出被阻止穿过所述筛的所述生物质材料的所述部分的出口；以及
冲击器，其定位成以便在所述上室内自由移动，使得当所述上室振动时，所述冲击器与所述冷冻的大麻类植物块碰撞以使毛状体从所述生物质材料脱出，并且已经脱出的所述毛状体穿过所述第一筛。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
收集盘，其位于所述上室下方，并构造和布置成接收和收集穿过所述第一筛的所述毛状体。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
位于所述上室下方的振动器，其构造和布置成将振动传递到所述上室以使所述冲击器与所述冷冻的大麻类植物块碰撞，并所述毛状体与所述生物质材料在所述上室中分离，并使所述毛状体穿过所述第一筛。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
料斗，其构造和布置成接收一个或多个冷冻的大麻类植物块并将所述冷冻的大麻类植物块传送到所述上室的所述顶部中。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
喷头，其构造和布置成将低温流体传送到所述料斗中以将所述大麻类植物块保持在冷冻状态。
11.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一筛具有允许花材料和叶材料穿过但阻止茎材料穿过的筛眼尺寸，所述装置还包括：
下室，其位于所述上室下方，并且具有：顶部，所述顶部构造成接收穿过所述第一筛的所述毛状体、所述花材料和所述叶材料；底部，所述底部包含第二筛，所述第二筛具有足以允许所述毛状体穿过但阻止所述花材料和所述叶材料穿过的筛眼尺寸；以及侧壁，所述侧壁具有用于排出花材料和叶材料的出口。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
收集盘，其位于所述下室下方，并构造和布置成接收和收集穿过所述第二筛的所述毛状体。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
位于所述下室下方的振动器，其构造和布置成将振动传递到所述上室和所述下室，以使所述冲击器与所述大麻类植物块在所述上室中碰撞，并使所述上室中的所述毛状体、所述花材料和所述叶材料与所述茎材料分离，以使所述毛状体、所述花材料和所述叶材料穿过所述第一筛，并且使所述毛状体穿过所述第二筛。
14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括位于所述下室中的温度传感器，以使得能够控制通过所述喷头的低温流体的流，使得所述下室的温度保持在小于或等于-45℃。
15.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第一筛为6目或更小，并且其中所述第二筛具有小于所述第一筛的筛眼尺寸的筛眼尺寸。
16.一种用于从包含附着于生物质材料的一个或多个毛状体的大麻类植物块中收获毛状体的装置，所述生物质材料包括茎材料、花材料和叶材料中的一种或多种，所述装置包括：
料斗，其构造和布置成接收一个或多个冷冻的大麻类植物块；
喷头，其构造和布置成将低温流体传送到所述料斗中以将所述大麻类植物块保持在冷冻状态；
上室，其具有：顶部，所述顶部构造和布置成从所述料斗接收冷冻的大麻类植物块；底部，所述底部包含第一筛，所述第一筛具有大到足以允许毛状体、花材料和叶材料穿过但小到足以阻止茎材料穿过的筛眼尺寸；以及侧壁，所述侧壁具有用于排出被阻止穿过所述筛的所述茎材料的出口；
冲击器，其定位成以便在所述上室内自由移动，使得当所述上室振动时，所述冲击器与所述冷冻的大麻类植物块碰撞以使所述毛状体从所述生物质材料脱出并将所述生物质材料分解成花材料、叶材料和茎材料，已经脱出的所述毛状体、所述花材料和所述叶材料穿过所述第一筛；
下室，其位于所述上室下方，并且具有：顶部，所述顶部构造成接收穿过所述第一筛的所述毛状体、所述花材料和所述叶材料；底部，所述底部包含第二筛，所述第二筛具有足以允许毛状体穿过但阻止花材料和叶材料穿过的筛眼尺寸；以及侧壁，所述侧壁具有用于排出花材料和叶材料的出口；
收集盘，其位于所述下室下方，并构造和布置成接收和收集穿过所述第二筛的所述毛状体；以及
位于所述收集盘下方的振动器，其构造和布置成将振动传递到所述上室和所述下室，以使所述冲击器与所述大麻类植物块在所述上室中碰撞，并使所述上室中的所述毛状体、所述花材料和所述叶材料与所述茎材料分离，以及使所述下室中的所述毛状体与所述花材料和所述叶材料分离。
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