一种乡镇分布式糖场用脱木质素绒毛秸秆纤维工业原料设备及制备方法技术

本发明专利技术公开一种乡镇分布式糖场用脱木质素绒毛秸秆纤维工业原料设备及制备方法，包括螺旋喂料装置、静上堆磨片和动下堆磨片组成加工副后形成的加工区以及汇料管；其中，动下堆磨片做旋转运动，静上堆磨片相对动下堆磨片能在X、Y和Z三个方向运动，使加工区实现三个维度的自适应复合加工。采用传统的农业废弃秸秆，去生产生物化工生产用大宗工业原料。实现了对秸秆或植物进行预处理，预处理成生物高分子材料用的合格秸秆或植物纤维源头原料，满足下游高光聚乳酸可降解高分子塑料对原料预处理的需要。需要。需要。

【技术实现步骤摘要】
一种乡镇分布式糖场用脱木质素绒毛秸秆纤维工业原料设备及制备方法


[0001]本专利技术涉及生物基材料炼制领域，具体的说，涉及一种乡镇分布式糖场用脱木质素绒毛秸秆纤维工业原料设备及制备方法。

技术介绍

[0002]在双碳目标下，传统的石油基材料将要退出市场，可循环、可再生、可持续的绿色生物基新材料将要进入市场，农业副产品中的秸秆等，都是由天然纤维素、半纤维素、木质素等组成的资源，纤维素是由葡萄糖单元共价连接的长链所组成的结构多糖。纤维素大分子的基环是D
‑
葡萄糖分子通过β
‑
1，4糖苷键连接而形成的大分子多糖。纤维素是一种失水葡萄糖分子结构，除直接可以作为造纸、饲料、纤维板等工业原料外，还是生物化工工业获取绿色、可循环、可持续大宗工业原料的主要来源。
[0003]对小麦、玉米、水稻三大粮食作物中秸秆或林下植物纤维分子的重构，制造成生物基高分子材料，因为生物基纳米秸秆纤维材料同其他纳米新材料一样，都有拓扑相变属性。
[0004]秸秆纤维需要“脱去”包裹在秸秆或植物纤维外面，呈致密网络状结构的“保护层”木质素，来生产秸秆或植物绒毛纤维产品，以得到合格秸秆或植物纤维源头原料，去生产生物化工大宗工业原料，最终满足下游可降解塑料产品的需要。
[0005]然而，目前生物炼制行业中，没有相应的设备来生产生物化工大宗工业原料，现有技术中，加工秸秆纤维产品生产设备与技术上产品得率不高，存在无法工业化连续生产等技术缺陷。

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的技术问题：
[0007]本专利技术要解决的技术问题是，提供一种乡镇分布式糖场用脱木质素绒毛秸秆纤维工业原料设备，采用传统的农业废弃秸秆，去生产生物化工大宗工业原料。实现了对秸秆或植物进行预处理，预处理成生物高分子材料用的合格秸秆纤维源头原料，满足下游高光聚乳酸可降解高分子塑料对原料预处理的需要。
[0008]本专利技术要解决的另一个技术问题是，提供一种使用上述设备制备秸秆或植物绒毛纤维产品的方法。
[0009]技术方案：为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：一种乡镇分布式糖场用脱木质素绒毛秸秆纤维工业原料设备，包括螺旋喂料装置、静上堆磨片和动下堆磨片组成加工副后形成的加工区以及汇料管；其中，动下堆磨片做旋转运动，静上堆磨片相对动下堆磨片能在 X、Y和Z三个方向运动，使加工区实现三个维度的自适应复合加工；螺旋喂料装置将纯净水液力握持作用下的秸秆或植物纤维推送至静上堆磨片和动下堆磨片之间的加工区，在加工区内连续被挤压、剪切、锤击、搓揉后汇流至汇流管出料。
[0010]作为本专利技术的更进一步的改进，汇流管出料口处连接空化发生装置，空化发生装
置包括由文丘里管组成的高能量空气泡发生器。
[0011]作为本专利技术的更进一步的改进，螺杆喂料装置包括螺旋进料管，静上堆磨片上设有偏心进料口，螺旋进料管底部贯通偏心进料口至静上堆磨片和动下堆磨片的接触间隙内，螺旋进料管将秸秆或植物纤维不断推送至该间隙内的加工区进行加工。
[0012]作为本专利技术的更进一步的改进，静上堆磨片上方设置可调整静上堆磨片和动下堆磨片加工间隙的弹性变形自适应机构。
[0013]作为本专利技术的更进一步的改进，弹性变形机构主要是位于静上堆磨片上方的振动缓冲台以及振动缓冲台与静上堆磨片之间的加压弹簧组成的压力可变自适应机构。
[0014]作为本专利技术的更进一步的改进，静上堆磨片上设置有上、下锤击运动装置，其包括安装于静上堆磨片上的振动频率可调压电陶瓷振动器。
[0015]作为本专利技术的更进一步的改进，动下堆磨片底部设有齿轮传动机构，通过变频电机控制系统带动锥齿轮啮合传动来带动动下堆磨片做旋转运动。
[0016]一种乡镇分布式糖场用脱木质素绒毛秸秆纤维工业原料设备制备秸秆绒毛纤维产品的方法，包括如下步骤：
[0017]1)进料：秸秆纤维中加入一定量的纯净水，在纯净水液力握持作用下，由螺旋进料管被推送至静上堆磨片和动下堆磨片组成加工副的加工区内；
[0018]2)加工：动下堆磨片做旋转运动并由纯净水离心液流握持秸秆或植物纤维，静上堆磨片在弹性变形自适应机构以及可调压电陶瓷振动器的共同作用下，实现X、Y轴平面运动以及Z轴上、下锤击运动，使静上堆磨片和动下堆磨片在偏心进料口外，完成对秸秆纤维挤压、剪切、锤击、搓揉三个维度的复合加工；
[0019]3)一次出料：在转动的动下堆磨片离心作用下，加工区内的含水秸秆或植物绒毛纤维产品，被离心甩向设备保护罩，后汇流流向秸秆或植物绒毛纤维产品设备汇流管，由汇流管尾端出料；
[0020]4)空化处理：汇流管尾端流出的秸秆绒毛纤维产品进入空化发生装置，发生空化作用，获得解聚分丝均匀一致的均质消潜秸秆或植物绒毛纤维产品；
[0021]5)二次出料：空化处理后的均质秸秆或植物绒毛纤维产品随着纯净水握持一同由空化发生装置出料口出料，空化箱内的室温纯净水还有对秸秆或植物绒毛纤维发生消潜作用。
[0022]有益效果：采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0023]1、不同于国际上流行的玉米淀粉工艺技术路线所采用的装备制造及方法；本专利技术提供的乡镇分布式糖场用脱木质素绒毛秸秆纤维工业原料设备及生秸秆绒毛纤维产品的方法，是秸秆或植物纤维制“糖”工艺技术路线急需解决的产业化关键共性技术及装备制造；
[0024]2、采用秸秆纤维(化学式：C6H
10
O5)
n
生产秸秆“糖”，是生物化工行业源头大宗工业原料。没有玉米淀粉作为大宗工业原料规模化生产所涉及到的粮食安全问题；
[0025]3、用机械法对包裹在秸秆或植物纤维上的保护层木质素加工，脱去呈致密网状结构木质素本身目的，是为了让有葡萄糖结构的秸秆纤维(化学式：C6H
10
O5)
n
裸露，酶制剂与脱木质素保护层的秸秆或植物绒毛纤维充分接触、发酵反应会更彻底，残渣会更少。比传统方法更能提高秸秆或植物绒毛纤维单糖转化率，单糖产品得率更高，更加符合工业化大生产
的需要；
[0026]4.用连续破包裹在秸秆或植物绒毛纤维上的保护层木质素设备，生产秸秆或植物绒毛纤维产品，除可获得转化成高得率单“糖”产品外，装备对秸秆或植物纤维加工到纳米尺度绒毛纤维的本身，就是对获取秸秆或植物绒毛纤维单一原料组份的再提纯，高纯度原料才能保证原料前驱体的手性度，才能满足下游工艺对合成高光聚乳酸(PLA)产品对秸秆原料预处理需要的连续稳定高质量技术性能要求。
附图说明
[0027]图1为本专利技术提供的一种用于工业化连续生产破“壁”或脱去包裹在秸秆纤维上“木质素”保护层的设备的示意图。
[0028]图中：11、螺旋进料管；12、进料漏斗；21、静上堆磨片；211、偏心进料口；212、可调压电陶瓷振动器；22、动下堆磨片；221、变频电机控制系统；222、锥齿轮；3、汇流管；4、空化发生装置；41、空气泡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乡镇分布式糖场用脱木质素绒毛秸秆纤维工业原料设备，其特征在于：包括螺旋喂料装置、静上堆磨片和动下堆磨片组成加工副后形成的加工区以及汇料管；其中，动下堆磨片做旋转运动，静上堆磨片相对动下堆磨片能在X、Y和Z三个方向运动，使加工区实现三个维度的自适应复合加工；螺旋喂料装置将纯净水液力握持作用下的秸秆或植物纤维推送至静上堆磨片和动下堆磨片之间的加工区，在加工区内连续被挤压、剪切、锤击、搓揉后汇流至汇流管出料。2.根据权利要求1所述的乡镇分布式糖场用脱木质素绒毛秸秆纤维工业原料设备，其特征在于：所述汇流管出料口处连接空化发生装置，空化发生装置包括由文丘里管组成的高能量空气泡发生器。3.根据权利要求1所述的乡镇分布式糖场用脱木质素绒毛秸秆纤维工业原料设备，其特征在于：螺杆喂料装置包括螺旋进料管，静上堆磨片上设有偏心进料口，螺旋进料管底部贯通偏心进料口至静上堆磨片、动下堆磨片的接触间隙内，螺旋进料管将秸秆或植物纤维不断推送至该间隙内的加工区进行加工。4.根据权利要求3所述的乡镇分布式糖场用脱木质素绒毛秸秆纤维工业原料设备，其特征在于：静上堆磨片上方设置可调整静上堆磨片、动下堆磨片加工间隙的弹性变形自适应机构。5.根据权利要求4所述的乡镇分布式糖场用脱木质素绒毛秸秆纤维工业原料设备，其特征在于：弹性变形机构主要是位于静上堆磨片上方的振动缓冲台以及振动缓冲台与静上堆磨片之间的加压弹簧组成的压力可变自适应机构。6.根据权利要求3所述的乡镇分布式糖场用脱木质素绒毛秸秆纤维工业原料设备，其特征在于：静上堆磨片...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕松梅，金世伟，
申请(专利权)人：芜湖普纳耶智能装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：