CN1831239B

CN1831239B - 一种提取秸秆纤维的方法及设备

Info

Publication number: CN1831239B
Application number: CN2006100767841A
Authority: CN
Inventors: 徐莉莉; 徐静静
Original assignee: 徐丕义
Priority date: 2006-04-20
Filing date: 2006-04-20
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2026-04-20
Also published as: CN1831239A

Abstract

一种提取秸秆纤维的方法及设备，其特征是包括如下步骤：(1)备料；(2)切断；(3)蒸煮；(4)脱水；(5)提取纤维；(6)过滤。设备包括纤维提取装置和过滤装置；所述的秸秆纤维提取装置包括钢丝轮(6)，在所述的钢丝轮(6)的外周表面布满突出的尖端(6A)；所述的过滤装置包括筛网轮(8)，所述的筛网轮(8)的外表面为布满筛孔的钢丝网(8A)，所述的筛网轮(8)位于所述的钢丝轮(6)的侧下方；所述的筛网轮(8)的沿轴向的一端与抽风机相通。在装上传动机构后，可用拖拉机驱动，直接在田间提取纤维并送出。本发明可综合利用废料秸秆，减少木材消耗、有利于环境改善；生产设备简单，资金投入小；本发明适于城镇、农村采用。

Description

一种提取秸秆纤维的方法及设备

技术领域

本发明涉及植物纤维的提取技术，特别是一种提取秸秆纤维的方法及设备。

背景技术

稻谷是我国主要粮食作物，稻草的产出量也相当高，目前综合利用率不足10％，90％以上的稻草被作为废弃物烧掉，焚毁过程对环境造成污染，甚至造成交通事故和航空航班停飞。另一方面，我国森林资源匮乏，原料木材紧缺，迫切需求新的木质资源。中国专利申请03113643公开了一种提取香蕉茎杆纤维的方法，其流程是用切割机将原杆切断、用破片机轴向破开，手工撕开成片状，刮麻提取纤维。还有一种利用秸秆纤维与塑料及其他辅料经混合、混炼、排气、加压挤出，制作复合木材代替自然木材，是一种有效的综合利用秸秆的办法；但制作复合木材的工艺、设备复杂、资金投入很大；需较高的专业技术，一般人员难以掌握；且纤维提取后的余料仍需处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种提取秸秆纤维的方法及设备，以解决上述的不足。本发明能综合利用废料秸秆，提取秸秆纤维及附着组织(即粉尘及微小物质，下同)，能将秸秆中的纤维和附着组织全部利用。本发明采用机器生产，效率高、质量好。

本发明的目的是按如下的技术方案实现的。

本发明包括一种提取秸秆纤维的方法，其特征是包括如下步骤：

(1)备料，原料选自水稻、小麦、玉米或杂草的秸秆；

(2)去杂，将尘土、杂物去掉；

(3)蒸煮，将去杂的原料放入加水的容器中蒸煮，在常压下保温；

(4)脱水，将蒸煮过的秸秆脱水；

(5)提取纤维，用提取装置提取秸秆的纤维；

(6)过滤，用过滤装置将纤维与附着组织分开，分别收集入库。

所述的蒸煮一般在1-3个大气压下，经2-10小时；在常压下保持50到小于100℃，保温2—72小时。

所述的脱水，是将蒸煮过的秸秆脱水到含水率在10％-30％。

本发明还包括一种提取秸秆纤维的设备，其特征是：它包括纤维提取装置和过滤装置；

所述的提取装置包括钢丝轮，在所述的钢丝轮的外周布满伸出的钢丝尖端；所述的过滤装置包括筛网轮，所述的筛网轮是中空的，外表面为布满筛孔的钢丝网，所述的筛网轮位于所述的钢丝轮的侧下方；所述的筛网轮的沿轴向的一端与抽风机相通。

在所述的钢丝轮的进料的一侧具有输入输送带和上、下压辊；所述的上、下压辊位于输入输送带与钢丝轮之间；在所述的筛网轮的出料的一侧，具有与筛网轮相邻的输出输送带。

在所述的钢丝轮上方具有钢丝轮护盖。

在所述的钢丝轮护盖的内表面上具有若干突出的尖端。

在上述的提取方法中：

蒸煮、保温步骤是重要的步骤，试验证明，蒸煮保温可使秸秆松软，有利于纤维的提取，可消灭细菌及病虫害和其他种子的传播。由于在高温高压以及长时间的热水的浸润作用下，秸秆中的胶原物质和纤维得到分解，使附着组织与纤维易于剥落和开松，秸秆松软，同时也提高了纤维的强度和韧性；

脱水步骤可采用以采用离心甩干、晒晾干或烘干；以将秸秆脱水到含水率在10％-30％为最好，最利于以后的纤维提取。

在提取纤维步骤中，本发明采用专用设备提取纤维，以保证质量和提高效率，用设备中的提取装置提取秸秆中的纤维；用设备中的过滤装置将纤维与附着组织过滤分选；过滤后的纤维直接进入生产线作为原料制作无污地膜或药物地膜、育秧(苗)的盒筒；或作造纸用的原料。过滤后的附着组织是副产品，作为作物的栽培基肥。

在纤维提取专用设备中，主要部分包括提取装置、过滤装置、压辊、输入输送带、输出输送带；用提取装置中的钢丝轮外表面上的钢丝尖端提取纤维；用外圆表面上装有过滤网的筛网轮过滤筛分纤维、附着组织。

当工作时，将脱水后的秸秆放在进料输送带上，由进料输送带将秸秆送入到上、下压辊之间，随即向钢丝轮进行喂料，由于压辊的低速送料，而钢丝轮的高速旋转，将纤维和附着组织提取(刮)下来，使其均匀的脱落。在钢丝轮护盖里，混在一起的纤维和附着组织逐步被分开，纤维和附着组织在过滤装置的筛分作用下，将附着组织用抽风机吸走；将留在过滤筒外表面上的纤维抛落在输出输送带上，送出。本设备在提取时，用钢丝轮将纤维与附着组织分离，无需用水；工艺、设备简单方便，专业技术要求不高，设备投资省占地面积少。另外，本设备在装上传动机构后，可以用拖拉机动力驱动，直接在田间加工。

适合广大城乡和农村采用。把枯干粗加工提取的纤维用作畜牧的饲料和直接还田和拉到工厂深加工提取纤维

本发明为资源丰富的废弃秸秆找到出路；使废弃秸秆变废为宝，减少焚烧秸秆对大气的污染，有利于环保；秸秆纤维为农用可降解地膜、育秧盒、造纸业提供原料，其副产品附着组织也可作为作物的优质栽培基肥。本发明秸秆原料广泛，如水稻、小麦、玉米、杂草的秸秆或其他作物均可。

综上所述，本发明综合利用废料秸秆，减少木材消耗、有利于环境改善；生产设备简单，资金投入小；本发明适于城镇、农村采用。

附图说明

图1是本发明设备的立体示意图。

图2是本发明设备的主视图。

图3是图2的俯视图。

图4是图3中的A-A剖视放大示意图，示出其工作过程。

图5是图2中的后视图(其中件5、7、8、11、13、略有倾斜，以示出其连接状况)。

图6是图1中的钢丝轮6的局部放大示意图。

图7是图1中的筛网轮8的局部放大示意图。

图中代号

1输入机架 2输入输送带 3电机 4压辊

5钢丝轮护盖 5A尖端 6钢丝轮 6A钢丝尖端

6B钢丝轮外表面 7筛网轮护盖 8筛网轮 8A钢丝网

9输出输送带 10电机 11电机 12输出机架

13管道

具体实施方式

实施例1.提取水稻秸秆纤维的方法，包括如下步骤：

(1)备料，原料选自水稻的秸秆；

(2)去杂，将水稻的秸秆去掉尘土杂物；

(3)蒸煮，将秸秆放入加水的蒸煮容器中蒸煮；

(4)脱水，将蒸煮过的秸秆脱水，用离心机甩干脱水到含水率在15％；

(5)提取纤维，用提取装置提取秸秆的纤维；

实施例2.提取小麦秸秆纤维的方法，包括如下步骤：

(1)备料，原料选自小麦的秸秆；

(2)去杂，将小麦的秸秆去掉尘土杂物；

(3)蒸煮，将秸秆段放入加水的蒸煮容器中蒸煮；

(4)脱水，将蒸煮过的秸秆脱水，用离心机甩干到含水率为25％；

(5)提取纤维，用提取装置提取秸秆的纤维；

实施例3.提取玉米秸秆纤维的方法，包括如下步骤：

(1)备料，原料选自玉米的秸秆，可将其切段；

(2)去杂，将玉米的秸秆去掉尘土杂物；

(3)蒸煮，将秸秆段放入加水的蒸煮容器中蒸

(4)脱水，将蒸煮过的秸秆脱水，用离心机甩干到含水率为20％；

(5)提取纤维，用提取装置提取秸秆的纤维；

以上实施例中，所述的蒸煮一般在1-3个大气压下，经2-10小时；然后在常压下保持50℃到小于100℃，保温2—72小时。

实施例4.如图1、2、3、5是提取秸秆纤维所用的设备的结构示意图，包括纤维提取装置和过滤装置；

如图4，所述的纤维提取装置包括钢丝轮6，所述的钢丝轮6是空心的，在其外表面包复着带钢丝尖端6A的钢丝轮外表面6B(参照图6)，钢丝尖端6A突出于钢丝轮6的外表面；所述的过滤装置包括筛网轮8，所述的筛网轮8是空心的，在其外表面为布满筛孔的钢丝网8A(参照图7)，所述的筛网轮8位于所述的钢丝轮6的侧下方；所述的筛网轮8的沿轴向的一端与经管道13抽风机相通(参照图5)。上述的钢丝轮的钢丝直径视作物生长结构不同选用的各种规格也不同，钢丝尖端的直径可在0.05mm-2.5mm范围，由于作物秸秆的结构不同，提取时也经不同的操作，可作多次提取。

如图4，在所述的钢丝轮6的进料的一侧具有输入输送带2和一对喂料用的压辊4；所述的一对压辊4上、下布置，位于进料输送带2的输入端与钢丝轮6之间；在所述的筛网轮8的出料的一侧，具有与筛网轮8相邻的输出输送带9。

在所述的钢丝轮6上方具有钢丝轮护盖5。在所述的钢丝轮护盖5的内表面上具有若干突出的尖端5A，以配合钢丝轮6进行分离纤维。

电机3通过链条和链轮来驱动该输入输送带2和压辊4(参照图1、2)，电机10通过链条和链轮来驱动该输出输送带9和筛网轮8(参照图1、2)，电机11通过链条和链轮来驱动该钢丝轮6(参照图2、5)。压辊4的喂料压力用作用在其上的弹簧(未示出)调节，为了加强压辊4的夹持力，在压辊4的外表面上可做出突出或凹入部分(未示出)。

当工作时，参照图4，将脱水后的秸秆放在输入输送带2上，由输入输送带2将秸秆送入到一对上、下压辊4之间，随即向钢丝轮4进行喂料，压辊4的喂料速度低，而钢丝轮6是高速旋转的，迅速将纤维和附着组织提取(刮)下来，使其均匀的脱落。在钢丝轮护盖5内，混在一起的纤维和附着组织逐步被分开，纤维和附着组织在筛网轮8的筛分作用下，将附着组织通过管道13用抽风机吸走，集中存放；将留在筛网轮8外表面上的纤维抛落在输出输送带9上，送出。

根据需要确定各轮的尺码。本实施例选用的钢丝轮6的直径为500mm，由3个轮并排组成，宽度为1500mm。筛网轮8的直径为800mm由3个轮并排组成宽度2400mm。另外，本设备在装上传动机构后，可以用拖拉机动力驱动，直接在田间加工，把秸秆粗加工提取的纤维用作畜牧饲料或直接还田或拉到工厂深加工提取纤维。

本设备取得的纤维的直径在0.05mm-2.5mm.长度为3mm-1000mm范围内，该纤维经加工后可替代塑料地膜及所有育秧育苗等之类的盒盆，也可作造纸的纤维原料。用除尘设备将附着组织和微尘吸出，作为农业生产的栽培基肥。

Claims

1.一种提取秸秆纤维所用的设备，其特征是：它包括纤维提取装置和过滤装置：

所述的纤维提取装置包括钢丝轮(6)，在所述的钢丝轮(6)的外周布满突出的钢丝尖端(6A)；所述的过滤装置包括筛网轮(8)，所述的筛网轮(8)的外表面为布满筛孔的钢丝网(8A)，所述的筛网轮(8)位于所述的钢丝轮(6)的侧下方；所述的筛网轮(8)的沿轴向的一端与抽风机相通。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征是：在所述的钢丝轮(6)的进料的一侧具有输入输送带(2)和一对压辊(4)；所述的一对压辊(4)上、下布置，位于输入输送带(2)与钢丝轮(6)之间；在所述的筛网轮(8)的出料的一侧，具有输出输送带(9)。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征是：在所述的钢丝轮(6)上方具有钢丝轮护盖(5)。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征是：在所述的钢丝轮护盖(5)的内表面上，具有若干突出的尖端(5A)。