一种生物精制草本纤维的自动化运转系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种生物精制草本纤维的自动化运转系统，系统包括草本纤维原料规范整理设备，包括碾压装置、分离装置和收尘装置；草本纤维原料运动式接种设备包括多组水平输送装置、第一菌液喷淋装置和输出装置；草本纤维原料运动式湿润发酵设备包括多组水平输送装置；发酵物料运动式灭活设备包括多组水平输送装置、压力热水梳和碾压装置；灭活产物运动式水理设备包括压力喷水装置、挤压装置和输出装置；生物精制草本纤维运动式渍油设备包括水分轧干装置，传送装置、多组水平输送装置，喷油装置；生物精制草本纤维运动式烘干设备包括烘干装置和输出装置。本实用新型专利技术解决的技术问题在于提供一种生物精制草本纤维的自动化运转系统。

An automatic operating system for a biological refined herb fiber

The utility model discloses an automatic bio refining herbaceous fiber of the operating system, including system specification of herbaceous fiber raw material processing equipment, which comprises a crushing device and a separation device and a dust collecting device; the motion type inoculation device comprises a herb fiber material, a plurality of horizontal conveying device, the first liquid spray device and the output device; the movement of herbaceous fiber raw material type wet fermentation equipment includes a plurality of horizontal conveying device; fermentation material movement type inactivated device includes a plurality of horizontal conveying device, pressure water comb and a rolling device; inactivated products moving water device comprises a pressure water spraying device, pressing device and output device; biological purification of herbaceous fiber movement equipment including water rolling oil stains the level of device, transmission device, multiple feeding device and injection device; biological purification of herbaceous fiber movement type drying apparatus includes drying Dry device and output device. The technical problem solved by the utility model is to provide an automatic operating system of a biological refined herbal fiber.

【技术实现步骤摘要】
一种生物精制草本纤维的自动化运转系统
本技术涉及草本纤维生产领域。具体为一种生物精制草本纤维的自动化运转系统。
技术介绍
纤维是仅次于食物的第二大人类生活必需品。伴随人类社会发展与石油、森林及土地资源短缺矛盾的日益凸显，世界各国越来越关注草本纤维产业发展。草本纤维来自以收获纤维素纤维为主的苎麻、红麻、黄麻、大麻、亚麻、剑麻、蕉麻、菠萝麻、罗布麻、芦苇、芒草、龙须草等草本纤维作物农产品(如经过农机具初加工的苎麻、红麻、黄麻、大麻韧皮，未经初加工的亚麻原茎、芦苇茎杆)以及纤维素含量超过25％的农作物秸秆(如麦秆)或类似废弃物(如蔗渣)。草本纤维作物适应性强(利用荒山、山坡地、盐碱地、滩头、沙漠等边际土地种植，不与粮食作物争地)、纤维产量高(≥4.5t/ha，尤其是通过遗传改良提高营养体产量的潜力大)，兼有防止水土流失(苎麻、龙须草等多年生植物)、净化空气(消耗CO2≥25t/ha)等环保功能，被认为是极具发展潜力的速生、高产天然纤维资源。草本纤维伴生着25％以上的非纤维素，必需采用适当方法予以剥离，方可获得天然纤维素纤维广泛用作纺织、造纸、生物质材料、生物质能源等制造业的基础材料。其中，部分组织型非纤维素(如苎麻、红麻、黄麻、大麻的麻骨，剑麻的叶肉)可以通过农机具初加工予以剥离；水溶型非纤维素(蛋白质、各种单糖及淀粉类多糖)可以通过吸水溶胀方式除去；以化学键直接或间接与纤维素相连的键合型非纤维素(包括果胶、半纤维素、木质素等)，必需通过十分复杂的化学或生物化学反应过程方可剥离。草本纤维精制(剥离草本纤维生物质中非纤维素而获得直接用作纤维类制造业基础材料的加工过程)方法是推动或制约产业发展的技术瓶颈。早在数千年以前，我们的祖先技术了以“天然菌群随机性降解非纤维素”为本质的沤麻方法。沤麻这种古老的草本纤维精制方法，以“作坊”生产方式把草本纤维变成了重要纺织、造纸原料，对于人类利用草本植物纤维开发生活必需品具有不可磨灭的历史性贡献。然而，由于存在不适宜工业化生产、产品质量不稳定、与水产养殖业争夺水资源等问题，沤麻方法正面临被时代淘汰的危险。酆云鹤先生(1935)技术了以“化学试剂差异化水解非纤维素”为中心的化学脱胶方法(现已延伸到造纸行业的化学制浆、生物质产业的化学精炼或化学糖化)。化学脱胶方法的技术是一项涉及产业技术革命的成果，实现了草本纤维制造业由作坊式向工厂化生产的转变。但是，由于存在消耗大量化学试剂和能源、环境污染严重，对纤维产生“淬火”变性而影响产品升级等负作用，该方法的应用前景受到严峻挑战。我国数以百计的中小企业因化学脱胶、化学制浆方法的“污染”问题而被迫关闭。近30年，美国、韩国、日本等国家技术了一些物理-化学耦合精炼专利技术，可以剥离部分组织型非纤维素和键合型非纤维素，但是，所获得的产品仅能满足生产可降解生物质材料的需要。Hauman等(1902)从浸渍亚麻茎上分离到一些细菌以及英国牛津大学A.C.Thayson和H.J.Bunker(1927)提出“纤维素半纤维素果胶及胶质的微生物学”这个概念以后，国内外科学家前赴后继致力于菌种选育或复合酶制剂研究，试图找到一种以生物降解为特征的快速、高效草本纤维精制方法，摆脱沤麻这种落后的生产方式。也就是说，环境友好、资源节约型草本纤维精制方法已成为全球共同关注的重大课题。直到1985年，孙庆祥等才技术过渡型苎麻细菌化学联合脱胶技术，后拓展为生物-化学联合脱胶/制浆/糖化方法(生物处理所剥离的键合型非纤维素不足50％，没有成为草本纤维精制的主体)。可以肯定，技术生物-化学联合脱胶方法的重大贡献在于把现代生物技术引入草本纤维精制方法的研究与应用领域，为实现草本纤维精制方法由化学领域向现代生物
的跨越奠定了坚实基础。因两种作用机制并存，除不同程度存在污染严重等问题以外，还有工艺复杂、菌剂制备流程长或酶制剂成本高等弊端，以至于该方法难以转化为大规模生产力。中国农业科学院麻类研究所针对上述问题选育出一个功能菌株于Dickeyadadantii(国家指定专利菌种保藏中心保藏号：CGMCC5522)。该菌株具有如下特点：(1)繁殖代时14～16min；(2)兼性好氧，适宜生长温度21～37℃、pH为4.0～9.0；(3)处于生长旺盛期的培养物在环境温度低于4℃时保存15天或高于55℃时保存30min.的检验结果，无活菌；(4)纯培养9h～11h，同时表达果胶酶、甘露聚糖酶和木聚糖酶，具备完全剥离草本纤维原料中非纤维素的能力。在此基础上，研究形成了技术专利“一种功能菌株用于工厂化发酵快速提取草本纤维的方法”(专利号：ZL201110410078.7)。该技术专利在国内多家企业(包括本公司)获得了实施。同行专家评价以该技术为主要内容的整体技术成果时认定：该成果在高效菌株选育、复合酶催化机理等方面处同类研究国际领先水平。尽管如此，该技术依然存在工艺装备不匹配、人工操作环节过多导致技术措施不到位或产品质量不稳定等诸多弊端。
技术实现思路
本技术解决的技术问题在于克服现有的草本纤维生产方式劳动强度大、效率的缺点，提供一种生物精制草本纤维的自动化运转系统。本技术的生物精制草本纤维的自动化运转系统，包括依次排列的：草本纤维原料规范整理设备，包括接收并输送草本纤维的输入装置、接收所述输入装置输送的草本纤维并对草本纤维进行碾压的碾压装置、将纤维束伴生物与纤维分离的分离装置和收集灰尘与纤维束伴生物的收尘装置；草本纤维原料运动式接种设备，包括接收所述草本纤维原料规范整理设备输送来的草本纤维原料的输入装置、上下排列的多组水平输送装置、位于水平输送装置的上方对所述水平输送装置上的草本纤维原料进行菌液喷淋的第一菌液喷淋装置和将接种后的草本纤维原料输出的输出装置；草本纤维原料运动式湿润发酵设备，包括封闭的壳体和位于所述壳体内的用于输送草本纤维原料的上下排列的多组水平输送装置；发酵物料运动式灭活设备，包括接收草本纤维原料发酵后形成的发酵物料的输入装置和接收该输入装置输送的发酵物料的上下排列多组水平输送装置、位于所述灭活设备的水平输送装置的上方并向该水平输送装置上的发酵物料喷射压力热水的压力热水梳和碾压该水平输送装置输出的发酵物料的碾压装置；灭活产物运动式水理设备，包括接收经过发酵物料运动式灭活设备处理的灭活产物的输入装置，位于该输入装置的上方向该输入装置上的灭活产物喷水的第一压力喷水装置、对该输入装置输出的灭活产物进行挤压的挤压装置和将被挤压后的灭活产物输出的输出装置；生物精制草本纤维运动式渍油设备，包括接收经过灭活产物运动式水理设备处理形成的生物精制草本纤维的输入装置、对草本纤维进行挤压的水分轧干装置，接收水分轧干装置输出的草本纤维的传送装置、多组上下排列用于运输经过挤压的草本纤维的水平输送装置，位于所述生物精制草本纤维运动式渍油设备的水平输送装置的上方向该水平输送装置上的草本纤维喷射油液的喷油装置及至少将生物精制草本纤维运动式渍油设备的多组水平输送装置和喷油装置包围在其封闭的空间内的壳体；生物精制草本纤维运动式烘干设备，包括接收经过生物精制草本纤维运动式渍油设备处理后的生物精制草本纤维的输入装置，对草本纤维进行烘干的烘干装置和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物精制草本纤维的自动化运转系统，其特征在于，包括依次排列的：草本纤维原料规范整理设备，包括接收并输送草本纤维的输入装置、接收所述输入装置输送的草本纤维并对草本纤维进行碾压的碾压装置、将纤维束与其伴生物分离的分离装置和收集灰尘与纤维束伴生物的收尘装置；草本纤维原料运动式接种设备，包括接收所述草本纤维原料规范整理设备输送来的草本纤维原料的输入装置、上下排列的多组水平输送装置、位于水平输送装置的上方对所述水平输送装置上的草本纤维原料进行菌液喷淋的第一菌液喷淋装置和将接种后的草本纤维原料输出的输出装置；草本纤维原料运动式湿润发酵设备，包括封闭的壳体和位于所述壳体内的用于输送草本纤维原料的上下排列的多组水平输送装置；发酵物料运动式灭活设备，包括接收草本纤维原料发酵后形成的发酵物料的输入装置和接收该输入装置输送的发酵物料的上下排列多组水平输送装置、位于所述灭活设备的水平输送装置的上方并向该水平输送装置上的发酵物料喷射压力热水的压力热水梳和碾压该水平输送装置输出的发酵物料的碾压装置；灭活产物运动式水理设备，包括接收经过发酵物料运动式灭活设备处理的灭活产物的输入装置，位于该输入装置的上方向该输入装置上的灭活产物喷水的第一压力喷水装置、对该输入装置输出的灭活产物进行挤压的挤压装置和将被挤压后的灭活产物输出的输出装置；生物精制草本纤维运动式渍油设备，包括接收经过灭活产物运动式水理设备处理形成的生物精制草本纤维的输入装置、对草本纤维进行挤压的水分轧干装置，接收水分轧干装置输出的草本纤维的传送装置、多组上下排列用于运输经过挤压的草本纤维的水平输送装置，位于所述生物精制草本纤维运动式渍油设备的水平输送装置的上方向该水平输送装置上的草本纤维喷射油液的喷油装置及至少将生物精制草本纤维运动式渍油设备的多组水平输送装置和喷油装置包围在其封闭的空间内的壳体；生物精制草本纤维运动式烘干设备，包括接收经过生物精制草本纤维运动式渍油设备处理后的生物精制草本纤维的输入装置，对草本纤维进行烘干的烘干装置和将烘干后的草本纤维输出的输出装置，所述烘干装置包括封闭的壳体、位于该壳体内的上下排列的多组水平输送装置和位于该壳体内的加热装置；上下相邻的所述水平输送装置的输送方向相反，且位于下方的水平输送装置的输入端在与其输送方向相反的方向上突出于相邻的上方的水平输送装置的输出端以接收从相邻的上方的水平输送装置的输出端落下的物料。...

【技术特征摘要】
1.一种生物精制草本纤维的自动化运转系统，其特征在于，包括依次排列的：草本纤维原料规范整理设备，包括接收并输送草本纤维的输入装置、接收所述输入装置输送的草本纤维并对草本纤维进行碾压的碾压装置、将纤维束与其伴生物分离的分离装置和收集灰尘与纤维束伴生物的收尘装置；草本纤维原料运动式接种设备，包括接收所述草本纤维原料规范整理设备输送来的草本纤维原料的输入装置、上下排列的多组水平输送装置、位于水平输送装置的上方对所述水平输送装置上的草本纤维原料进行菌液喷淋的第一菌液喷淋装置和将接种后的草本纤维原料输出的输出装置；草本纤维原料运动式湿润发酵设备，包括封闭的壳体和位于所述壳体内的用于输送草本纤维原料的上下排列的多组水平输送装置；发酵物料运动式灭活设备，包括接收草本纤维原料发酵后形成的发酵物料的输入装置和接收该输入装置输送的发酵物料的上下排列多组水平输送装置、位于所述灭活设备的水平输送装置的上方并向该水平输送装置上的发酵物料喷射压力热水的压力热水梳和碾压该水平输送装置输出的发酵物料的碾压装置；灭活产物运动式水理设备，包括接收经过发酵物料运动式灭活设备处理的灭活产物的输入装置，位于该输入装置的上方向该输入装置上的灭活产物喷水的第一压力喷水装置、对该输入装置输出的灭活产物进行挤压的挤压装置和将被挤压后的灭活产物输出的输出装置；生物精制草本纤维运动式渍油设备，包括接收经过灭活产物运动式水理设备处理形成的生物精制草本纤维的输入装置、对草本纤维进行挤压的水分轧干装置，接收水分轧干装置输出的草本纤维的传送装置、多组上下排列用于运输经过挤压的草本纤维的水平输送装置，位于所述生物精制草本纤维运动式渍油设备的水平输送装置的上方向该水平输送装置上的草本纤维喷射油液的喷油装置及至少将生物精制草本纤维运动式渍油设备的多组水平输送装置和喷油装置包围在其封闭的空间内的壳体；生物精制草本纤维运动式烘干设备，包括接收经过生物精制草本纤维运动式渍油设备处理后的生物精制草本纤维的输入装置，对草本纤维进行烘干的烘干装置和将烘干后的草本纤维输出的输出装置，所述烘干装置包括封闭的壳体、位于该壳体内的上下排列的多组水平输送装置和位于该壳体内的加热装置；上下相邻的所述水平输送装置的输送方向相反，且位于下方的水平输送装置的输入端在与其输送方向相反的方向上突出于相邻的上方的水平输送装置的输出端以接收从相邻的上方的水平输送装置的输出端落下的物料。2.根据权利要求1所述的生物精制草本纤维的自动化运转系统，其特征在于，所述水平输送装置包括主动轮、从动轮和与所述主动轮和从动轮配合的镂空输送带。3.根据权利要求1所述的生物精制草本纤维的自动化运转系统，其特征在于，所述碾压装置包括机架及设在所述机架上的多对碾压罗拉，该多对碾压罗拉包括在送料方向上依次设置的直齿罗拉、左旋曲齿罗拉、右旋曲齿罗拉和直齿罗拉，每对碾压罗拉包括主动罗拉和位于所述主动罗拉正上方并与所述主动罗拉通过凹凸齿啮合的从动罗拉，所述主动罗拉的凹凸齿的啮合面与所述从动罗拉的凹凸齿的啮合面之间形成允许所述草本纤维原料通过的碾压空间，多对碾压罗拉的碾压空间对齐构成碾压通道的部分。4.根据权利要求3所述的生物精制草本纤维的自动化运转系统，其特征在于，所述机架设有上下延伸的滑道，所述从动罗拉的安装轴可沿所述滑道在上下方向发生一定幅度的位移同时在水平方向上受到限制，所述碾压装置还包括多个一端与所述机架固定另一端与所述从动罗拉的安装轴相抵的碾压弹簧，多个所述碾压弹簧与多个所述从动罗拉一一对应地相抵，所述碾压弹簧对所述从动罗拉的安装轴施加向下的预紧力。5.根据权利要求3所述的生物精制草本纤维的自动化运转系统，其特征在于，所述草本纤维原料规范整理设备的碾压装置与输入装置相接的一端设有用于接收来自该输入装置的草本纤维原料并对其进行初步整形的导料筒，所述导料筒具有朝向该输入装置的矩形入口和朝向所述碾压罗拉的矩形出口，且在上下方向上所述入口的尺寸大于出口的尺寸，所述导料筒的出口与所述碾压通道相对将所述草本纤维原料引导进入所述碾压空间。6.根据权利要求1所述的生物精制草本纤维的自动化运转系统，其特征在于，所述草本纤维原料运动式接种设备还包括位于所述多组水平输送装置的下方可接收自所述水平输送装置落下的菌液和草本纤维原料的菌液池和位于所述菌液池内扒动所述草本纤维原料使其松散并使其水平运动的机械扒动装置。7.根据权利要求5所述的生物精制草本纤维的自动化运转系统，其特征在于，所述草本纤维原料运动式接种设备还包括用于向所述输出装置上的草本纤维原料喷淋菌液的第二菌液喷淋装置，所述菌液池通过管道与所述第二菌液喷淋装置相通以将菌液...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘正初，苏维利，王秀强，李云峰，
申请(专利权)人：大庆天之草生物新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23