[實用新型]一種玉米秸稈群皮瓤分離的輥齒式喂入機構

有效

• 申請號: 201720159024.0
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN206641020U
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 宮元娟;任德志;高智惠;黃婉媛
• 申請（專利權）人: 沈陽農業大學
• 主分類號: A01D82/00
• 分類號: A01D82/00
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司21001
• 代理人: 樊南星

技術領域

本實用新型屬于農機加工設備結構設計和應用技術領域，具體涉及一種玉米秸稈群皮瓤分離的輥齒式喂入機構。

背景技術

中國是世界第一農作物秸稈大國，其中玉米秸稈近些年來已逐步成為產量最大的秸稈資源，玉米秸稈的利用潛力也公認最大。我國每年產生玉米秸稈2億噸左右。在當前農村經濟快速發展、農民生活水平和質量得到大幅提高的前提下，玉米秸稈已成為農民眼中的廢物，秸稈的處置成為農民和國家的負擔。秸稈雖然是可再生資源，但是由于目前缺乏秸稈高值化利用技術與設備，致使農民采取簡便的處理方式——焚燒，導致大氣環境污染、高速車禍和森林火災等事故頻發。據統計全國玉米秸稈的利用現狀為：飼料化使用約占31.9％、肥料化使用占15.6％、燃料化使用占17.8％、菌基料化使用占2.6％、原料化使用占2.6％，仍有30％被露天焚燒或廢棄(參見文獻：王如芳,張吉旺,董樹亭,等.我國玉米主產區秸稈資源利用現狀及其效果[J].應用生態學報,2011,22(6):1504-1510)，嚴重污染環境、浪費資源并導致危險事故的發生。

玉米秸稈的主要成分為纖維素、半纖維和木質素。其中纖維素含量為40％～55％、半纖維素含量為10％～25％、木質素含量為20％～30％(參見文獻：陳明波,汪玉璋,楊曉東,等.秸稈能源化利用技術綜述[J].江西農業學報,2014,26(12)66-69)。由于玉米秸稈外皮富含木質素和粗纖維，使得秸稈飼料化適口性差、采食率低、咀嚼困難(青儲飼料除外)。秸稈肥料化直接還田后，其木質素和粗纖維在土壤中被微生物分解轉化的周期較長，未腐爛的秸稈會對來年的農作物耕作和生長帶來影響，同時也帶來播種質量不高以及蟲、草害等問題。燃料化使用因為玉米秸稈的熱值低、收集困難、效益差等原因難以推廣實施。但是秸稈的外皮纖維素和木質素強度高、韌性好，是造紙、制板的好原料；秸稈的瓤和葉是優質的動物飼料。若能將玉米秸稈富含木質素和粗纖維的外皮提取出來，與其瓤、葉分開，必將具有良好的應用前景。利用秸稈的外皮制造生活用紙和建筑板材，實現秸稈高值化利用是秸稈高效處理的有效途徑。但是，目前市場上沒有推廣應用的玉米秸稈皮、瓤、葉分離技術和設備。

玉米秸稈外皮具有獨特自然的色澤、均勻的密度，與木材的化學組分較為近似，具有豐富的纖維素與木質素，可替代木材作為工業加工的原材料，用來造紙或制成高強度環保人造板等。據測算，0.134hm²的農田產生的秸稈相當于0.067hm²林地1年的木材生長量，按每年秸稈7×10⁸t的5％用于制造人造板計，可制成人造板約3×10⁷m³，相當于造林116.7hm²(參見文獻：張燕.中國秸稈資源“5F”利用方式的效益對比探析[J].中國農學通報,2009,23:45-51)，具有廣闊的前景。

玉米秸稈皮的纖維素含量高達44.6％，有利于提高紙漿率與紙的強度。半纖維素含量約為20.58％，有利于紙漿的吸水，易于打漿。木質素含量約為16.5％，有利于蒸煮漂白，從而提高紙張的質量。然而在人造板研究中發現，玉米葉在采收、貯存過程中易腐敗變質、變色，會影響其產品外觀。另外，秸稈中的瓤吸水性強、含糖量較高，生產中不僅會對產品的吸水厚度膨脹率產生嚴重影響，而且在熱壓過程中還會產生焦化現象，影響板的外觀，并引起蟲蛀和降低膠合強度等問題。出去瓤葉后的秸稈外皮制成的板，內結合強度、靜曲強度明顯提高，吸水厚度膨脹率明顯下降。可見秸稈的皮與瓤不分離，將其合并用于造紙、制板時，由于糖和蛋白含量高，致使漿液粘度大，生產效率低，成本明顯增加，品質下降，嚴重制約了秸稈的利用。

玉米秸稈可分離成外皮、瓤、葉三部分，瓤葉可做優質飼料。將影響反芻動物消化吸收的木質素(秸稈皮中含量90％以上)分離出去，剩下的瓤葉混合物經化驗分析，粗纖維含量下降50％，粗蛋白質含量提高30％，粗脂肪含量提高40％，可消化蛋白質提高一倍左右，克服了全玉米秸稈飼料喂反芻動物適口性差的缺點，它不僅是牛羊等反芻動物的優質基礎粗飼料，而且經處理加工后，亦可做豬、鵝、鴨的飼料，大大減少了糧食飼料用量，對發展節糧型或少糧型飼料、降低飼養成本是一項重大突破。