一種秸稈纖維制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)原料技術領域，特別是一種秸桿纖維制造方法。
【背景技術】
[0002]秸桿是成熟農作物莖葉(穗)部分的總稱，玉米秸、高粱秸、稻草、麥秸、豆秸、棉桿等都屬于農作物秸桿。由于不同地區(qū)的農作物品種不同，因而各地方的秸桿種類也不盡相同。秸桿包含纖維素、半纖維素、脂鍵、木質素和營養(yǎng)液等成份，對秸桿進行處理獲得的秸桿纖維可以用于造紙和建材，是緩解我國樹木資源缺乏的重要原料。但目前制造秸桿纖維的工藝都采用酸、堿、石灰等化學品進行蒸煮，在制造過程中產生大量污物，纖維產出率低，耗費水量大，造成環(huán)境污染，增加生產企業(yè)的生產成本。由于工藝缺陷，我國每年農業(yè)生產獲得的大量秸桿被浪費。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明目的是提供環(huán)保高效的秸桿纖維制造方法。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的方法包括下述步驟，(1)備料，清洗秸桿，保持秸桿濕度；(2)破碎，將秸桿用纖維機加工成粗纖維；(3)疏解，將粗纖維冷凍到內部水分結冰，然后解凍后用纖維機加工成細纖維；(4)清洗，用水清洗細纖維，濾除雜質。
[0005]而且，備料時清洗秸桿的水采用臭氧進行處理。
[0006]而且，備料后將秸桿切成50?100mm長的段裝進塑料袋存放。
[0007]而且，破碎步驟將秸桿用纖維機加工成粗纖維后浸泡，浸泡用水重量比為1:
2 ?1: 4。
[0008]而且，清洗細纖維的用水重量比為1: 4?1: 10。
[0009]而且，疏解步驟將粗纖維在-7V?0 V溫度下冷凍。
[0010]本發(fā)明利用了秸桿的生理特性，控制秸桿生理水分不干枯，并采用低溫冰凍疏解的方式簡便地取得秸桿纖維，制造效率高，纖維產出率高，對環(huán)境沒有污染。
【具體實施方式】
[0011]本發(fā)明提供的秸桿纖維制造方法有以下步驟:
(1)備料，清洗秸桿，保持秸桿濕度；
(2)破碎，將秸桿用纖維機加工成粗纖維；
(3)疏解，將粗纖維冷凍到內部水分結冰，然后解凍后用纖維機加工成細纖維；
(4)清洗，用水清洗細纖維，濾除雜質。
[0012]小麥、水稻等農作物成熟后，其秸桿圓管結構是纖維素、半纖維素、脂鍵、木質素和營養(yǎng)液等成份隨其作物生長規(guī)律而形成，在成熟階段營養(yǎng)液從根部沿管壁輸送到果實(麥粒、谷粒等)中。農作物成熟后，因收割切斷了根部對秸桿的水分供給，營養(yǎng)液和其他成份滯留在管壁的纖維之間，隨水份蒸發(fā)，秸桿結實發(fā)硬。當秸桿干枯后，再進行加工非常困難，特別是纖維與脂鍵、木質素等雜質難分離。因此本發(fā)明首先在備料時保持秸桿濕度，不讓秸桿內的營養(yǎng)液干枯。具體實施時，可以在農作物收割時，盡量割、捆、運同時進行，不讓秸桿在田間長時間裸露暴曬，秸桿的生理水分不干枯。在不能及時運回或天氣干燥時，可對秸桿噴霧，增加水分以利于保濕，維護纖維和營養(yǎng)液等成份的原始狀態(tài)，不讓秸桿干枯。從農田收回秸桿后，去掉葉片及麥肘、谷肘，清除雜草、泥土，清洗秸桿，不讓原料中存在任何雜物進入后續(xù)制造工序。因為準備好秸桿原料后往往不是馬上進入后續(xù)制造工序，需要經過一段時間進行儲備和運輸，因此本發(fā)明實施例在備料后將秸桿切成50?100mm長的段裝進塑料袋存放，或者堆放后用薄膜蓋封以便維持濕度。
[0013]小麥和大麥容易染上黑穗病，若收獲的秸桿中有1%病變，在收獲及存放時不處理會因為黑穗粉末的飛揚造成大量黑液。本發(fā)明備料時清洗秸桿的水采用臭氧(03)進行處理，向水中以5?15ml/L分量通入臭氧氣體即可。臭氧水能有效抑制病菌，在秸桿纖維制造過程中可減少黑液。
[0014]本發(fā)明在破碎步驟，將秸桿用纖維機破碎加工成粗纖維。通過機械加工初步改變秸桿的外形和組織結構，此時的粗纖維是3?6毫米的片狀或條狀纖維。將秸桿用纖維機加工成粗纖維后放入水中浸泡，有利于清除雜質，降解營養(yǎng)液及其他成份。市面上所售纖維機只能將秸桿磨成粉狀，不宜用來制造工業(yè)用秸桿纖維。本發(fā)明采用申請人研制的環(huán)保纖維機，能夠根據(jù)磙壓時間長短控制纖維的粗細。
[0015]接著進行疏解步驟，將破碎得到的粗纖維冷凍到內部水分結冰，解凍后用纖維機加工成細纖維。因為低溫下水分凝結成冰體積變大，冷凍后解凍能夠破壞粗纖維結構，利于疏解成細纖維，因此破碎得到的粗纖維應當保持內部水分以便結冰。若先將粗纖維的外部水分濾干，在冰凍時的膨脹疏解效果更佳。一般水分在o°c即可開始結冰，目前的普通冷凍設備一般能提供-7V?0°C溫度環(huán)境，足以滿足疏解需求，如果需要更快速的冷凍則可采用專業(yè)冷凍設備提供更低溫。因此具體實施時需要的冷凍時間根據(jù)粗纖維的水分和冷凍溫度而不同，實驗證明一般在10?24小時內即可滿足疏解需求。疏解步驟的加工可以根據(jù)具體工業(yè)生產所需的細纖維指標進行細加工，一般為0.07~0.1毫米?，F(xiàn)有技術采用的秸桿原料均被暴曬，營養(yǎng)液、脂腱和纖維都干枯結成硬桿，因此需要添加酸堿進行蒸煮才能分離獲得細纖維。而本發(fā)明只需進行冰凍和機械加工，簡便高效。蒸煮法采用化學手段破壞秸桿，纖維產出率低，本發(fā)明纖維產出率遠遠高過了蒸煮法，并且纖維質量更好。
[0016]加工達到所需的技術標準后，進行清洗步驟:從纖維機中取出纖維并清洗濾干，脂鍵、木質素等雜質和水同時流出，避免雜質干擾秸桿纖維制成品的質量。例如沒有清洗干凈的秸桿纖維用來造紙會容易泛黃。清洗步驟用于清洗后的水無毒無害可循環(huán)使用，而現(xiàn)有技術使用過的水因為添加過酸堿已被污染，由此可見本發(fā)明的環(huán)保作用。而且本發(fā)明的用水量遠遠少于蒸煮法的用水量，備料步驟中保濕用水較少，清洗細纖維的用水重量比為1: 4?1: 10。浸泡用水重量比為1: 2?1: 4。整個制取過程的用水比一般不超過1: 20，節(jié)約大量工業(yè)用水，降低成本，保護環(huán)境。
[0017]清洗干凈后得到的秸桿纖維可以曬干保存，也可直接以含水狀態(tài)用于工業(yè)制造，例如直接用作造紙用的草漿。
[0018]具體實施例一:
將麥草秸桿以切草機切成80mm長的段，裝入容器中清洗，清洗時向水中以15ml/L分量通入臭氧，備料完成后用纖維機磙壓，將原料破碎成粗纖維，采用2倍粗纖維體積的水進行浸泡，然后將粗纖維在-7V?0°C環(huán)境下冰凍后用纖維機再次磙壓，直到磙壓成滿足造紙生產需要的細纖維。用10倍細纖維體積的水清洗細纖維，濾除雜質，即可用于造紙。
[0019]具體實施例二:
將稻草秸桿以切草機切成10_長的段，裝入容器中清洗，備料完成后用纖維機磙壓，將原料破碎成粗纖維，采用4倍粗纖維體積的水進行浸泡，然后將粗纖維在-7V?0°C環(huán)境下冰凍后用纖維機再次磙壓，直到磙壓成滿足高密度板生產需要的細纖維。用4倍細纖維體積的水清洗細纖維，濾除雜質。然后風干或烘干細纖維，加入1%粘合劑，用熱壓機成型為高密度板。
【主權項】
1.一種秸桿纖維制造方法，其特征在于:所述方法包括下述步驟，(1)備料，保持秸桿濕度，清洗秸桿去掉雜物；(2)破碎，將秸桿用纖維機加工成粗纖維；(3)疏解，將粗纖維冷凍到內部水分結冰，然后解凍后用纖維機加工成細纖維；(4)清洗，用水清洗細纖維，濾除雜質。2.如權利要求1所述的秸桿纖維制造方法，其特征在于:備料時清洗秸桿的水采用臭氧進行處理。3.如權利要求1所述的秸桿纖維制造方法，其特征在于:備料后將秸桿切成50?100mm長的段裝進塑料袋存放。4.如權利要求1所述的秸桿纖維制造方法，其特征在于:破碎步驟將秸桿用纖維機加工成粗纖維后浸泡，浸泡用水重量比為1: 2?1: 4。
【專利摘要】一種秸稈纖維制造方法，其特征在于：所述方法包括下述步驟，(1)備料，保持秸稈濕度，清洗秸稈去掉雜物；(2)破碎，將秸稈用纖維機加工成粗纖維；(3)疏解，將粗纖維冷凍到內部水分結冰，然后解凍后用纖維機加工成細纖維；(4)清洗，用水清洗細纖維，濾除雜質。
【IPC分類】D21B1/34, D21B1/30
【公開號】CN105274892
【申請?zhí)枴緾N201410325587
【發(fā)明人】高云
【申請人】高云
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2014年7月10日