一种荻苇生物质预处理方法以及相关产品在工业上的应用技术

本发明专利技术涉及禾本科植物处理技术领域，公开了一种荻苇生物质预处理方法以及相关产品在工业上的应用

【技术实现步骤摘要】
一种荻苇生物质预处理方法以及相关产品在工业上的应用


[0001]本专利技术涉及生物质原料预处理
，尤其涉及一种荻苇生物质原料的预处理方法以及相关产品在工业上的应用
。

技术介绍

[0002]湿地泛指暂时或长期覆盖水深不超过2米的低地
、
土壤充水较多的草甸
、
以及低潮时水深不过6米的沿海地区，包括各种咸水淡水沼泽地
、
湿草甸
、
湖泊
、
河流以及泛洪平原
、
河口三角洲
、
泥炭地
、
湖海滩涂
、
河边洼地或漫滩
、
湿草原等
。
据统计，中国湿地面积约
5,635
万公顷，占全球湿地面积的4％
。
湿地植物种类繁多，起着调剂气候
、
水土保持
、
净化水质，提供生态服务的重要价值
。
[0003]南荻和芦苇是湿地常见的两种优势物种，统称荻苇，是能提供优质纤维素类生物质原料的高大禾草，南荻和芦苇在外形上高度相似：一般株高达4‑
7m
，地下茎发达，地上茎散生
、
直立，顶端
1/3
处多分枝，基部
2/3
部位落叶
。
叶批针形，南荻主脉明显而芦苇无明显主脉
。
南荻和芦苇的物候期高度一致：每年2月萌芽，6月株高达
4m
左右，9月开花，花期1个月左右，
11
月地上茎开始枯黄
。
南荻和芦苇自然枯黄后的地上茎叶含水量低于
20
％，适合机械化收割
、
打包和转运
。
荻苇群体具有生长快
、
产量高
、
多年生
、
抗病虫害和易收割
、
易繁殖等特点，而且其生物质品质优良，主要由纤维素
、
半纤维素和木质素三大组分所构成，三者含量之和可高达
90
％，只有极少量的灰分，是一类优良的木质纤维生物质原料
。
这类生物质不仅可用做优质的造纸原料，而且还是优良的生物基原料，可制备低聚木糖
、
纳米纤维素
、
硬炭负极
、
生物塑料和生物树脂等多种高附加值的产品
。
[0004]当前荻苇的收割方式主为要机械化收割
、
打捆，虽然速度快收割效率高，但但收割获得的荻苇秸秆带有大量湖区泥沙和其他杂质
。
如果直接用于加工和生物炼制等高附加值产品生产线，必然影响产品的洁净度和质量安全
。
如南荻来源的低聚木糖是作为人用食品添加剂和动物用饲料添加剂使用的功能性物质
(
益生元
)
，对其洁净对和安全性要求非常高
。
而生长在洲滩湿地南荻，因受水涨水落的影响，其茎秆基部常粘有不少泥沙，必须进行清洁化处理
。
另外，南荻的生物质原料中的纤维素
、
半纤维素和木质素三大组成分成主要来源于茎秆，而在花序
、
叶片中三大组分则相对偏低
。
因此，南荻的茎
、
叶是否能在前期预处理阶段进行分离，收割南荻时附着在其基部的泥沙污垢等杂质能否顺利去除成为了影响其生物质原料质量的关键步骤
。
[0005]中国申请号为
202110123236.4
的现有专利公开了一种环保型纺织用色浆制备工艺，并公开了给麦秆
、
稻草
、
松木
、
废纸
、
芦苇或竹子除杂
、
清洗
、
粉碎
、
研磨
、
搅拌为制浆的前期处理过程，但是整个过程只需要达到制浆的工业需求，所得原料的含水量和含杂率无法达到更精细化生产原料的要求
。

技术实现思路

[0006]根据现有技术对南荻芦苇等湿地禾草的处理技术缺乏，现有技术的处理效果差强
人意的情况，本专利技术提供一种提升荻苇利用率的预处理方法，生产出来的一～五级原料能达到多方面工业应用的需求，本专利技术还提供一种提升荻苇利用率的预处理方法生产的产品，能达到多方面工业应用的需求
。
[0007]本专利技术以以下技术方案实现：
[0008]一种提升荻苇利用率的预处理方法，所述荻苇即为南荻和芦苇的一种或多种混合，用荻苇茎秆为初级原料，经切断得一级原料
、
杂质清除得二级原料
、
茎叶分离得三级原料
、
柔丝去髓得四级原料
、
研磨得五级原料；所述初级原料含杂率小于或等于
15
％，含水量小于或等于
22
％，所述一级原料含杂率小于或等于
10
％，含水量小于或等于
18
％，所述二级原料含杂率小于或等于7％，含水量小于或等于
18
％，所述三级原料含杂率小于或等于5％，含水量小于或等于
14
％，所述四级原料含杂率小于或等于3％，含水量小于或等于
10
％，五级原料含杂率小于或等于1％，含水量小于或等于6％
。
[0009]优选的，包括以下步骤：
[0010](1)
切割：将收割打包后运回来的所述初级原料进行解包分散，并投递至切割室，机械切割成大小相近的片段得所述一级原料；
[0011](2)
分离：所述一级原料被传送至净化室，对泥土进行离心分离，经过分离获得所述二级原料；
[0012](3)
筛选：所述二级原料再次被传输到茎叶分离室，分离室内置锤片粉碎装置和旋风分离机，所述二级原料通过旋风分离机对叶片进行分离收集，得所述三级原料
。
[0013](4)
柔丝：所述三级原料回收后被传输到柔丝室，柔丝室内置揉搓机构和压扁挤丝机构，通过反复揉搓三级原料，得所述四级原料
。
[0014](5)
研磨：所述四级原料回收，被传送到研磨室，研磨室内置研磨仪和筛网，研磨得粉末经过筛网得所述五级原料
。
[0015]优选的，所述切割室的结构随初级原料输送路径依次包括进料口一
、
输送装置
、
上下排列的上喂入辊和下喂入辊
、
定刀
、
切碎滚筒和控制切碎滚筒的电机
、
出料口一
、
机架
。
[0016]优选的，所述净化室的结构随一级原料输送路径依次包括进料口二
、
物料爬坡机
、
出料口二
、
物料收集罐，物料爬坡机下方设有发动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种提升荻苇利用率的预处理方法，其特征在于，所述荻苇即为南荻和芦苇的一种或多种混合，用荻苇茎秆为初级原料，经切断得一级原料
、
杂质清除得二级原料
、
茎叶分离得三级原料
、
柔丝去髓得四级原料
、
研磨得五级原料；所述初级原料含杂率小于或等于
15
％，含水量小于或等于
22
％，所述一级原料含杂率小于或等于
10
％，含水量小于或等于
18
％，所述二级原料含杂率小于或等于7％，含水量小于或等于
18
％，所述三级原料含杂率小于或等于5％，含水量小于或等于
14
％，所述四级原料含杂率小于或等于3％，含水量小于或等于
10
％，五级原料含杂率小于或等于1％，含水量小于或等于6％
。2.
根据权利权利要求1所述的一种提升荻苇利用率的预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)
切割：将收割打包后运回来的所述初级原料进行解包分散，并投递至切割室，机械切割成大小相近的片段得所述一级原料；
(2)
分离：所述一级原料被传送至净化室，对泥土进行离心分离，经过分离获得所述二级原料；
(3)
筛选：所述二级原料再次被传输到茎叶分离室，分离室内置锤片粉碎装置和旋风分离机，所述二级原料通过旋风分离机对叶片进行分离收集，得所述三级原料；
(4)
柔丝：所述三级原料回收后被传输到柔丝室，柔丝室内置揉搓机构和压扁挤丝机构，通过反复揉搓三级原料，得所述四级原料；
(5)
研磨：所述四级原料回收，被传送到研磨室，研磨室内置研磨仪和筛网，研磨得粉末经过筛网得所述五级原料
。3.
根据权利要求2所述的一种提升荻苇利用率的预处理方法，其特征在于，所述切割室的结构随初级原料输送路径依次包括进料口一
、
输送装...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖亮，易自力，文利新，
申请(专利权)人：长沙绿叶生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：