[發明專利]一種生物質纖維分離裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 202011157254.6
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112323528A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 汪宏;黃一波
• 申請（專利權）人: 中科慧農實業有限公司
• 主分類號: D21C5/00
• 分類號: D21C5/00
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

本發明公開了一種生物質纖維分離裝置及其使用方法，該裝置包括蒸汽壓力缸，蒸汽壓力缸側壁上連接有蒸汽管道，蒸汽壓力缸內壁上活動連接有滑動密封裝置，滑動密封裝置內部設置有物料桶，物料桶側壁設置為網狀，滑動密封裝置上部設置有密封塞，密封塞上部固定連接有氣缸一，氣缸一與入料提升機構固定連接，滑動密封裝置下部固定連接有氣缸二，氣缸一、氣缸二和入料提升機構均與外界控制器電性連接。該裝置可有效解決現有的分離裝置存在的加熱時間長、能耗高、纖維分離不徹底以及纖維形狀不完整的問題。

技術領域

本發明屬于生物質纖維制造設備技術領域，具體涉及一種生物質纖維分離裝置及其使用方法。

背景技術

生物質纖維基本可分為生物質原生纖維、生物質再生纖維、生物質合成纖維三大類，以棉、毛、麻、絲為代表的生物質原生纖維是我國的傳統優勢品種；竹漿、麻漿纖維、蛋白纖維、海藻纖維、甲殼素纖維、直接溶劑法纖維素纖維等生物質再生纖維迅速發展，能基本滿足我國經濟發展及紡織工業發展的需求。

我國現有分離提取生物質纖維成分(含木材、竹子、秸稈等)主要采用化學、半化學或物理方法等工藝方法，采用化學或半化學方法所用化學劑多為酸堿，且需要使用大量水資源，化學反應后所產生的廢液對環境造成了極大的破壞和污染，其廢液處理成本極高，并受到國家環境部門限制。

采用物理方法制備時多采用蒸煮、機械揉搓、熱噴放、螺桿擠壓膨化等技術，由于加熱時間長、能耗高、對生物質所含多糖或單糖大分子鏈產生破壞，或纖維分離不夠徹底，難以取得良好的纖維性狀，對后續產品的生產制造帶來不良影響，不利于生物質纖維的加工使用，所以現在急需一種高效的生物質纖維分離裝置。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供了一種生物質纖維分離裝置及其使用方法，該裝置可有效解決現有的分離裝置存在的加熱時間長、能耗高、纖維分離不徹底以及纖維形狀不完整的問題。

為實現上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種生物質纖維分離裝置，包括蒸汽壓力缸，蒸汽壓力缸側壁上連接有蒸汽管道，蒸汽壓力缸內壁上活動連接有滑動密封裝置，滑動密封裝置內部設置有物料桶，物料桶側壁設置為網狀，滑動密封裝置上部設置有密封塞，密封塞上部固定連接有氣缸一，氣缸一與入料提升機構固定連接，滑動密封裝置下部固定連接有氣缸二，氣缸一、氣缸二和入料提升機構均與外界控制器電性連接。

上述方案中，蒸汽壓力缸為上下均為開口的筒狀結構，其側壁上連接有蒸汽管道，蒸汽管道的另一端與外界高溫蒸汽源連接，蒸汽管道上還設置有開關閥，滑動密封裝置與高壓蒸汽缸的內壁滑動連接，密封塞可與高壓蒸汽缸的上部貼合密封，物料桶也為筒狀結構，入料提升機構為機械手臂結構，可在控制器的控制下帶動密封塞水平和上下移動，該裝置在使用時，將裝有生物質材料的生物纖維裝入物料桶內，然后將物料桶裝入蒸汽壓力缸的滑動裝置內，在通過控制器控制入料提升機構帶動密封塞水平移動，當密封塞處于蒸汽壓力缸的正上方時，繼續控制入料提升機構帶動密封塞向下移動，使得密封塞與滑動密封裝置緊密貼合，使得蒸汽壓力缸內實現全密封，然后通過蒸汽管道向蒸汽壓力缸內通入高溫蒸汽，當蒸汽壓力缸內的壓力達到一定時，保溫，然后通過控制器控制氣缸一和氣缸二的伸縮桿伸縮，氣缸一和氣缸二同時快速帶動滑動密封裝置和密封塞向下移動，此時，蒸汽壓力缸內的高壓蒸汽瞬間釋放，釋放過程中產生較大的氣流，氣流作用于生物質材料的內部組織中，氣流強大的破壞力將纖維素與木質素等大分子分離，實現纖維素的拆解分離。

采用該裝置進行纖維素分離，具有分離效率高、操作方便、能耗低的優點，且利用物理作用將纖維素分離，可避免化學藥品對纖維素造成損傷，提高纖維素的完整性。

進一步地，滑動密封裝置包括滑動環、連接桿和密封板，滑動環和密封板之間通過連接桿固定連接，滑動環與蒸汽壓力缸的側壁活動連接，氣缸二與密封板固定連接。