一种制取干燥植物秸秆纤维的工艺的制作方法

本发明涉及植物纤维制备，具体是一种制取干燥植物秸秆纤维的工艺。

背景技术：

1、随着我国经济增长，资源与环境已成为影响未来发展的制约因素。在这一形势下，大力开发利用可再生资源已经成为必然趋势；其中秸秤纤维是一种天然纤维，生物降解性好，可替代木材作用于造纸、生产板材制作工艺品、生产活性炭等；且来源丰富、价格低廉，具有良好的社会、经济及生态效益，因此得到广泛应用。

2、中国专利公开了植物纤维料及其制备工艺(公告号cn1141373a)，该专利技术植物纤维粉直接由粉碎后得到或者再经过碱处理工序得到。具有碱耗和碱污染小、纤维得率高等特点，但是其甲纤含量和动力粘度不高，且木质素含量和灰分含量较高，品质不佳。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种制取干燥植物秸秆纤维的工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种制取干燥植物秸秆纤维的工艺，包括以下步骤：

4、s1、原料升温挤压处理：根据纤维得率、纤维长宽比和抗张强度的综合需求，将植物秸秆切段、浸泡后，送入到螺杆挤压机温度中，并调节喂料量、加工温度和螺杆转速，将植物秸秆挤压成纤维浆料；

5、s2、浆料起爆处理：将纤维浆料中的水分离心甩干后，送入到汽爆机中，在1.8～2.2mpa压力下，蒸汽爆破处理90～150s，保压10～15min后取出，得到纤维粗料；

6、s3、粗料预处理：按照固液质量比为1:(20～25)的比例，将纤维粗料加入到预处理液中，并不断搅拌，进行预处理2～2.5h，预处理结束后，过滤并用水漂洗，得到预处理的秸秤纤维素；

7、s4、漂白处理：按照固液质量比为1:(25～30)的比例，将预处理的秸秤纤维素加入到漂白液中，加热55～60℃至并不断搅拌，进行漂白处理3～4h，漂白处理结束后，过滤并用水漂洗，得到漂白处理的秸秤纤维素；

8、s5、脱灰处理：按照固液质量比为1∶(25～30)的比例，将漂白处理的秸秤纤维素加入到脱灰液中，并不断搅拌，进行脱灰处理30～45min，脱灰处理结束后，过滤并用水漂洗，得到洁净的秸秤纤维素；

9、s6、烘干粉碎处理：将洁净的秸秤纤维素至于85～90℃烘箱中干燥6～8h，再放入粉碎机中粉碎，过40目筛即可。

10、作为本发明再进一步的方案：在所述s1步骤中，纤维得率与植物秸秆的切段长度、浸泡时间、喂料量、加工温度和螺杆转速的关系方程如下：

11、y1＝a+α1x2-β1x4-γ1x5-δ1x1x3-ε1x1x5+η1x4x5 (1)

12、在上式(1)中，y1为纤维得率，x1为秸秆长度，x2为浸泡时间，x3为加工温度，x4为螺杆转速，x5为喂入量，a为纤维得率的常量系数，α1、β1、γ1、δ1、ε1、η1为纤维得率的变量系数。

13、作为本发明再进一步的方案：在所述s1步骤中，纤维长宽比与植物秸秆的切段长度、浸泡时间、喂料量、加工温度和螺杆转速的关系方程如下：

14、y2＝b+α2x5+β2x1x3-γ2x1x5-δ2x2x5+ε2x3x4-η2x3x5-λ2x4x5 (2)

15、在上式(2)中，y2为纤维长宽比，x1为秸秆长度，x2为浸泡时间，x3为加工温度，x4为螺杆转速，x5为喂入量，b为纤维长宽比的常量系数，α2、β2、γ2、δ2、ε2、η2、λ2为纤维长宽比的变量系数。

16、作为本发明再进一步的方案：在所述s1步骤中，抗张强度与植物秸秆的切段长度、浸泡时间、喂料量、加工温度和螺杆转速的关系方程如下：

17、y3＝c-α3x1-β3x3-γ3x5-δ3x1x4+ε3x2x3 (3)

18、在上式(3)中，y3为抗张强度，x1为秸秆长度，x2为浸泡时间，x3为加工温度，x4为螺杆转速，x5为喂入量，c为抗张强度的常量系数，α3、β3、γ3、δ3、ε3为抗张强度的变量系数；其中抗张强度是指将s1步骤中挤压出的纤维浆料配制成质量5％的浆料，加平衡载荷打浆至叩解度35°sr时抄片，烘干成膜，测试其抗张力。

19、作为本发明再进一步的方案：在所述s3步骤中，预处理液为0.005～0.008mol/l氢氧化钠溶液和0.007～0.012mol/l硫化钠溶液按照1：1的质量比混合而成。

20、作为本发明再进一步的方案：在所述s4步骤中，漂白液为0.04～0.06mol/l双氧水和0.04～0.06mol/l氢氧化钠溶液按照2：1的质量比混合而成。

21、作为本发明再进一步的方案：在所述s5步骤中，脱灰液为2.5～4mol/l的氟化钠溶液和浓度为0.5～0.7mol/l盐酸溶液按照1∶1的质量比混合而成。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果：

23、本发明根据纤维得率、纤维长宽比、抗张强度的综合需求，确定植物秸秆的切段长度、浸泡时间、喂料量、加工温度和螺杆转速，通过螺杆挤压机将植物秸秆挤压成纤维浆料；通过汽爆机将纤维浆料加工成纤维粗料；再依次进行预处理、漂白处理和脱灰处理后，最后将得到的植物纤维烘干粉碎即可；其制备的植物纤维具有甲纤含量高、动力粘度高、木质素含量低以及灰分含量低的特点，且品质高、性能优异。

技术特征：

1.一种制取干燥植物秸秆纤维的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种制取干燥植物秸秆纤维的工艺，其特征在于，在所述s1步骤中，纤维得率与植物秸秆的切段长度、浸泡时间、喂料量、加工温度和螺杆转速的关系方程如下：

3.根据权利要求1所述的一种制取干燥植物秸秆纤维的工艺，其特征在于，在所述s1步骤中，纤维长宽比与植物秸秆的切段长度、浸泡时间、喂料量、加工温度和螺杆转速的关系方程如下：

4.根据权利要求1所述的一种制取干燥植物秸秆纤维的工艺，其特征在于，在所述s1步骤中，抗张强度与植物秸秆的切段长度、浸泡时间、喂料量、加工温度和螺杆转速的关系方程如下

5.根据权利要求1所述的一种制取干燥植物秸秆纤维的工艺，其特征在于，在所述s3步骤中，预处理液为0.005～0.008mol/l氢氧化钠溶液和0.007～0.012mol/l硫化钠溶液按照1：1的质量比混合而成。

6.根据权利要求1所述的一种制取干燥植物秸秆纤维的工艺，其特征在于，在所述s4步骤中，漂白液为0.04～0.06mol/l双氧水和0.04～0.06mol/l氢氧化钠溶液按照2：1的质量比混合而成。

7.根据权利要求1所述的一种制取干燥植物秸秆纤维的工艺，其特征在于，在所述s5步骤中，脱灰液为2.5～4mol/l的氟化钠溶液和浓度为0.5～0.7mol/l盐酸溶液按照1：1的质量比混合而成。

技术总结
本发明涉及植物纤维制备技术领域，公开了一种制取干燥植物秸秆纤维的工艺，S1、原料升温挤压处理：确定植物秸秆的切段长度、浸泡时间、喂料量、加工温度和螺杆转速，通过螺杆挤压机将植物秸秆挤压成纤维浆料；S2、浆料起爆处理：通过汽爆机将纤维浆料加工成纤维粗料；S3、粗料预处理：将纤维粗料加入到预处理液中进行预处理；S4、漂白处理：将预处理的秸秤纤维素加入到漂白液中进行漂白处理；S5、脱灰处理：将漂白处理的秸秤纤维素加入到脱灰液中进行脱灰处理；S6、烘干粉碎处理：将洁净的秸秤纤维素烘干粉碎。本发明制备的植物纤维具有甲纤含量高、动力粘度高、木质素含量低以及灰分含量低的特点，且品质高、性能优异。

技术研发人员：陈丙山,刘兴堂,袁宝忠
受保护的技术使用者：山东华诚高科胶粘剂有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16