专利名称：秸秆的皮穰分离装置及秸秆皮质纤维塑化造粒的方法
技术领域：
本发明涉及玉米秸杆皮穰分离设备技术领域，更具体地说，涉及一种秸杆的皮穰分离装置及秸杆皮质纤维塑化造粒的方法。
背景技术：
玉米是北方种植面积较大的农作物之一，在传统农业中，玉米秸杆一般用于农村燃料和牲畜饲料。随着农民生活水平的不断提高，玉米秸杆逐渐不再被利用，一般将玉米秸杆丢弃或者将其燃烧。这样，导致了对环境的污染和能源的浪费。为了避免污染环境和浪费能源，利用玉米秸杆塑化造粒成为一种有效的秸杆再利用途径。在玉米秸杆塑化造粒过程中，玉米秸杆材料挤压或者热压温度高达160°C左右。由于玉米秸杆中部的穰中含有一定糖分及纤维素，这些糖分和纤维素在高温下与塑料混合后 易发生碳化现象，无法形成质量合格的粒料，因此只能利用玉米秸杆的皮质纤维进行塑化造粒，即在塑化造粒之前需要将玉米秸杆内部的穰除去。目前，主要采用人工分离秸杆的皮穰，从而去除玉米秸杆中部的穰。这样使得分离稻杆的皮穣所需的时间较长，导致稻杆皮穣的分离效率较低。另外，采用人工分离玉米秸杆的皮穰，需要大量的人力，导致获得秸杆皮质纤维的成本较高，不利于秸杆皮质纤维塑化造粒的推广和大规模生产。综上所述，如何提供一种秸杆皮穰的分离装置，减少分离秸杆的皮穰所需的时间，进而提高秸杆皮穰的分离效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种秸杆皮穰的分离装置，减少了分离秸杆的皮穰所需的时间，进而提高了秸杆皮穰的分离效率。为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案一种秸杆的皮穰分离装置，包括工作平台；与所述工作平台相连的支撑架；设置于所述工作平台上，随着所述秸杆的进料移动将所述秸杆沿其长度方向逐渐切开的锯片；设置于所述工作平台上，且位于所述锯片的后端，用于将切开后的所述秸杆分开的导向器；位于所述导向器的后端且外凸于所述工作平台的刷子，所述刷子通过刷轴与所述支撑架相连，且所述刷轴的轴线与所述秸杆相垂直；与所述刷轴相连并驱动所述刷轴旋转的第一电机。优选的，上述秸杆的皮穰分离装置中，所述锯片与所述工作平台相垂直，且穿过所述工作平台；所述第一电机还与所述锯片相连，用于驱动所述锯片在垂直于所述工作平台的平面内旋转。优选的，上述秸杆的皮穰分离装置中，所述导向器与所述锯片共线设置。优选的，上述秸杆的皮穰分离装置，还包括与支撑架相连，用于限制所述秸杆向上跳动的压料辊；所述压料辊位于所述刷子的上方。优选的，上述秸杆的皮穰分离装置，还包括位于所述工作平台上，并位于所述锯片前端的进料槽，所述进料槽与所述锯片共线设置。优选的，上述秸杆的皮穰分离装置中，所述进料槽与所述工作平台相抵接触，且所述进料槽通过第一压缩弹簧与所述支撑架相连。优选的，上述秸杆的皮穰分离装置中，所述锯片的数目至少为两个，且所述锯片并列设置于所述工作平台上；所述导向器的数目和所述刷子的数目与所述锯片的数目相同。优选的，上述秸杆的皮穰分离装置，还包括均与所述秸杆垂直设置的上进料辊、下进料辊、上出料辊和下出料辊，所述上进料辊和所述上出料辊均位于所述工作平台的顶端，所述下进料辊和所述下出料辊均外凸于所述工作平台的表面；用于驱动所述上进料辊与所述下进料辊沿相反方向转动以及驱动所述上出料辊与所述下出料辊沿相反方向转动的第二电机。优选的，上述秸杆的皮穰分离装置中，所述上进料辊和所述上出料辊均通过与各自对应的第二压缩弹簧与所述支撑架相连。基于上述秸杆的皮穰分离装置，本发明还提供了一种秸杆皮质纤维塑化造粒的方法，包括I)采用上述秸杆的皮穰分离装置将秸杆的皮穰分离，获得所述秸杆的皮质纤维；2)采用磨粉机粉碎所述皮质纤维，获得皮质纤维粉；3)通过磨粉机选出粒径在20-150目之间的所述皮质纤维粉；4)采用干燥机对选出的所述皮质纤维粉进行干燥；5)将加工助剂和热塑性塑料与干燥后的所述皮质纤维粉放入混合机中，以设定的混合温度和混合时间进行混合，获得混合料；6)采用造粒机在设定的温度下对所述混合料进行混炼和造粒，获得复合材颗粒。本发明提供的秸杆的皮穰分离装置的工作过程如下将秸杆放到工作平台上，沿秸杆的 长度方向进料，使得秸杆经过锯片，锯片从秸杆的底侧且沿秸杆的长度方向将秸杆逐渐切开；然后使经过锯片切开后的秸杆经过导向器，使秸杆沿锯片切开的缝隙分开，使得秸杆内部的穰裸露出来；最后启动第一电机，第一电机带动刷轴旋动，使得与刷轴相连的刷子也随着旋转，被分开的秸杆经过旋转的刷子，使得裸露在外的穰被刷下来，即实现了皮与穰的分离。由上述工作过程可知，本发明提供的秸杆的皮穰分离装置，通过机械设备实现了稻杆的皮穣分离，与现有的人工分离稻杆的皮穣相比，很明显，有效地减小了分离稻杆的皮穰所需的时间，进而提高了秸杆皮穰的分离效率；同时，采用秸杆的皮穰分离装置，减少了人力的需求，有效地减少了人力成本，进而减少了获得秸杆皮质纤维的成本，便于秸杆皮质纤维塑化造粒的推广和大规模生产。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的秸杆的皮穰分离装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的秸杆的皮穰分离装置的部分结构示意图；图3为本发明实施例提供的秸杆皮质纤维塑化造粒的方法的流程示意图。上图1-2 中支撑架I、压料辊2、第二压缩弹簧3、工作平台4、第二电机5、上出料辊6、下出料辊7、刷轴8、下进料辊9、上进料辊10、进料槽11、第一压缩弹簧12、锯片13、导向器14、刷子15。
具体实施例方式
本发明实施例提供了一种秸杆皮穰的分离装置，减少了分离秸杆的皮穰所需的时间，进而提高了秸杆皮穰的分离效率。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。请参考附图1-2，图I为本发明实施例提供的秸杆的皮穰分离装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的秸杆的皮穰分离装置的部分结构示意图。本发明实施例提供的秸杆的皮穰分离装置，包括工作平台4 ;与工作平台4相连的支撑架I ;设置于工作平台4上，随着秸杆的进料移动将秸杆沿其长度方向逐渐切开的锯片13 ;设置于工作平台4上，且位于锯片13的后端，用于将切开后的秸杆分开的导向器14 ；位于导向器14的后端且外凸于工作平台4的刷子15，刷子15通过刷轴8与支撑架I相连，且刷轴8的轴线与秸杆相垂直；与刷轴8相连并驱动刷轴8旋转的第一电机。本发明实施例提供的秸杆的皮穰分离装置的工作过程如下将秸杆放到工作平台4上，沿秸杆的长度方向进料，使得秸杆通过锯片13，锯片13从秸杆的底侧且沿秸杆的长度方向将秸杆逐渐切开；然后使经过锯片13切开后的秸杆经过导向器14，使秸杆沿锯片13切开的缝隙分开，使得秸杆内部的穰裸露出来；最后启动第一电机，第一电机带动刷轴8旋动，使得与刷轴8相连的刷子15也随着旋转，被分开的秸杆经过旋转的刷子15，使得裸露在外的穰被刷下来，即实现了秸杆的皮与穰的分离。由上述工作过程可知，本发明实施例提供的秸杆的皮穰分离装置，通过机械设备实现了秸杆的皮穰分离，与现有的人工分离秸杆的皮穰相比，很明显，有效地减小了分离秸杆的皮穰所需的时间，进而提高了秸杆皮穰的分离效率；同时，采用秸杆的皮穰分离装置，减少了人力的需求，有效地减少了人力成本，进而减少了获得秸杆皮质纤维的成本，便于秸杆皮质纤维塑化造粒的推广和大规模生产。上述实施例提供的秸杆的皮穰分离装置中，导向器14的形状可为多种，例如船形、棱柱状或者棱锥状。优先选择导向器14呈三棱锥状，节省导向器14的材料的使用，进而节省成本。为了便于导向器14将秸杆逐渐分开，使得秸杆的穰裸露在外侧，优先选择导向器14为棱呈弧形的三棱锥，且棱向上方凸起。这样，使得导向器14逐渐与秸杆的内部接触，逐渐的将秸杆分开，且秸杆分开的较完全，使得全部的穰裸露在外侧，为后续刷子15刷除穰提供良好的前提，使得刷子15较易将穰刷除干净。优选的，上述实施例提供的秸杆的皮穰分离装置中，导向器14采用硬木、金属或者硬质塑料制作，刷子15采用金属刷，优选选择钢刷，取材方便，成本较低。本发明实施例对导向器14和刷子15的材质不做具体地限定，只要能够实现其功能即可。为了保证锯片13快速地将秸杆切开，上述实施例提供的秸杆的皮穰分离装置中，锯片13与工作平台4相垂直，且穿过贯穿工作平台4 ;第一电机还与锯片13相连，用于驱动锯片13在垂直于工作平台4的平面内旋转。这样，使得锯片13在第一电机的带动下高速旋转，加快了秸杆的切割，提高了秸杆皮穰的分离效率，进而提高了秸杆塑化造粒的生产效率；同时，也提高了锯片13的切割质量。另外，采用第一电机驱动锯片13转动，可减少电机的使用，进而减少秸杆的皮穰分离装置的使用成本。当然，可采用其他的电机驱动锯片13转动，本发明实施例对于采用哪个电机驱动锯片13不做具体地限定。为了便于使秸杆通过锯片13，同时便于锯片13对秸杆的切割，优选的，导向器14与锯片13共线设置，便于导向器14将切开后稻杆分开，提闻稻杆皮穣的分尚效率。上述实施例提供的秸杆的皮穰分离装置中，在刷子15刷除穰的过程中，秸杆不可避免的会向远离刷子15的方向跳动，即秸杆会向上跳动，对刷子15刷除穰有一定的影响，需要刷除的时间较长。为了避免秸杆向上跳动，上述秸杆的皮穰分离装置还包括与支撑架I相连，用于限制秸杆向上跳动的压料辊2 ;压料辊2位于刷子15的上方。这样压料辊2可限制秸杆向上跳动，即向远离刷子15的方向跳动，保证了刷子15正常刷除穰，提高了刷除穰的效率。对于压料辊2的形状和大小，本发明实施例对此不做具体地限定。在实际使用过程中，秸杆的直径有大有小，为了使上述秸杆的皮穰分离装置适用于不同直径的秸杆，压料辊2与刷子15之间的距离可调，即压料辊2可在竖直平面内上下移动，优选的，压料辊2的安装端可转动地设置在支撑架I的安装孔中，该安装孔可以为条形孔，压料辊2的安装端除了可以在该条形孔中转动之外，还可以沿着条形孔的延伸方向上下移动。为了便于使秸杆通过锯片13，上述秸杆的皮穰分离装置还包括位于工作平台4上，并位于锯片13前端的进料槽11，进料槽11与锯片13共线设置。可直接将秸杆插入进料槽11，然后推动秸杆即可，避免了秸杆向工作平台4的两侧移动，便于使秸杆通过锯片13，提高了秸杆皮穰的分离效率。进料槽11可为方形，也可为拱形，本发明实施例对进料槽11的形状和大小不做具体地限定。在实际使用过程中，秸杆的直径有大有小，为了使上述秸杆的皮穰分离装置适用于不同直径的秸杆，上述秸杆的皮穰分离装置中，进料槽11可设置偏大些。优选的，进料槽11与工作平台4相抵接触，且进料槽11通过第一压缩弹簧12与支撑架I相连。进料槽11通过第一压缩弹簧12的压缩弹簧力与工作平台4相连，当被分离的秸杆的直径较大时，秸杆将进料槽11向上顶起，进料槽11在秸杆作用力和弹簧力的共同作用下可向上移动，使得秸杆插入进料槽11中。这样可使进料槽11适用于不同直径的秸杆。为了避免第一压缩弹簧12发生弯曲,还可在第一压缩弹簧12内套设导向轴,导向轴一端与进料槽11相连，导向轴的另一端穿过支撑架I上的导向孔。在第一压缩弹簧12向上移动时，导向轴也沿导向孔向上移动，避免了第一压缩弹簧12发生弯曲。
为了提高秸杆皮穰的分离效率，上述实施例提供的秸杆的皮穰分离装置中，锯片13的数目至少为两个，且锯片13并列设置于工作平台4上；导向器14的数目和刷子15的数目与锯片13的数目相同。锯片13的数目可根据工作平台4的大小和所需的皮穰分离效率进行相应地调整，本发明实施例对此不做具体地限定为了进一步提高秸杆皮穰的分离效率，上述秸杆的皮穰分离装置还包括均与秸杆垂直设置的上进料辊10、下进料辊9、上出料辊6和下出料辊7，上进料辊10和上出料辊6均位于工作平台4的顶端，下进料辊9和下出料辊7均外凸于工作平台4的表面；用于驱动上进料辊10与下进料辊9沿相反方向转动以及驱动上出料辊6与下出料辊7沿相反方向转动的第二电机5。第二电机5驱动上进料辊10和下进料辊9沿相反的方向转动，进而实现了秸杆的输入；第二电机5驱动上出料辊6和下出料辊7沿相反的方向转动，进而实现了秸杆的输出。上述秸杆的皮穰分离装置通过第二电机5、上进料辊10、上出料辊6、下进料辊9和下出料辊7实现了秸杆的自动输送，减少了人力的使用，减少了皮穰分离所需的成本，进而减少了秸杆塑化造粒的成本。同时，也提高了秸杆皮穰的分离效率。在实际使用过程中秸杆的直径有大有小，为了使上述秸杆的皮穰分离装置适用于不同直径的秸杆，上述秸杆的皮穰分离装置中，上进料辊10和上出料辊6均通过与各自对应的第二压缩弹簧3与支撑架I相连。这样，可使上进料辊10与下进料辊9之间的距离以及上出料辊6与下出料辊7之间的距离可调，进而使得上述秸杆的皮穰分离装置可适用于不同直径的秸杆。基于上述实施例提供的秸杆的皮穰分离装置，本发明实施例还提供了一种秸杆皮质纤维塑化造粒的方法，如图3所示，具体步骤如下S01)采用上述秸杆的皮穰分离装置将秸杆的皮穰分离，获得秸杆的皮质纤维；采用秸杆的皮穰分离装置将秸杆的皮和穰分离，获得秸杆的皮，即获得秸杆的皮质纤维。S02)采用磨粉机粉碎皮质纤维，获得皮质纤维粉；S03)通过磨粉机选出粒径在20-150目之间的皮质纤维粉； S04)采用干燥机对选出的皮质纤维粉进行干燥；利用干燥机对皮质纤维粉进行干燥，一般要求皮质纤维粉的含水率在2%—下。S05)将加工助剂和热塑性塑料与干燥后的皮质纤维粉放入混合机中，以设定的混合温度和混合时间进行混合，获得混合料；一般加工助剂包括相容剂、偶联剂、抗紫外剂、抗氧化剂、润滑剂、色粉。根据所需颜色的不同，可选择不同的色粉。为了提高复合材颗粒的硬度，可在加工助剂中加入增强剂，例如钙粉，提高硬度。加工助剂、热塑性塑料和皮质纤维粉混合温度一般在110-118°C之间，混合时间一般为20min。S06)采用造粒机在设定的温度下对混合料进行混炼和造粒，获得复合材颗粒。利用造粒机对混合料进行混炼和造粒，混炼温度一般在160°C左右，造粒温度一般在160°C左右，最终获得所需的复合材颗粒。上述秸杆皮质纤维塑化造粒的方法，采用上述秸杆的皮穰分离装置，提高了秸杆皮穰的分离效率，进而加快了秸杆皮质纤维塑化造粒的成产效率，利于秸杆皮质纤维塑化造粒的推广和发展。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种秸杆的皮穰分离装置，其特征在于，包括 工作平台⑷； 与所述工作平台⑷相连的支撑架⑴； 设置于所述工作平台(4)上，随着所述秸杆的进料移动将所述秸杆沿其长度方向逐渐切开的锯片(13)； 设置于所述工作平台(4)上，且位于所述锯片(13)的后端，用于将切开后的所述秸杆分开的导向器(14)； 位于所述导向器(14)的后端且外凸于所述工作平台(4)的刷子(15)，所述刷子(15)通过刷轴(8)与所述支撑架(I)相连，且所述刷轴(8)的轴线与所述秸杆相垂直； 与所述刷轴(8)相连并驱动所述刷轴(8)旋转的第一电机。
2.根据权利要求I所述的秸杆的皮穰分离装置，其特征在于，所述锯片(13)与所述工作平台(4)相垂直，且穿过所述工作平台(4);所述第一电机还与所述锯片(13)相连，用于驱动所述锯片(13)在垂直于所述工作平台(4)的平面内旋转。
3.根据权利要求2所述的秸杆的皮穰分离装置，其特征在于，所述导向器(14)与所述锯片(13)共线设置。
4.根据权利要求I所述的秸杆的皮穰分离装置，其特征在于，还包括与支撑架(I)相连，用于限制所述秸杆向上跳动的压料辊(2);所述压料辊(2)位于所述刷子(15)的上方。
5.根据权利要求I所述的秸杆的皮穰分离装置，其特征在于，还包括位于所述工作平台⑷上，并位于所述锯片(13)前端的进料槽(11)，所述进料槽(11)与所述锯片(13)共线设置。
6.根据权利要求5所述的秸杆的皮穰分离装置，其特征在于，所述进料槽(11)与所述工作平台(4)相抵接触，且所述进料槽(11)通过第一压缩弹簧(12)与所述支撑架(I)相连。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的秸杆的皮穰分离装置，其特征在于，所述锯片(13)的数目至少为两个，且所述锯片(13)并列设置于所述工作平台⑷上；所述导向器(14)的数目和所述刷子(15)的数目与所述锯片(13)的数目相同。
8.根据权利要求7所述的秸杆的皮穰分离装置，其特征在于，还包括均与所述秸杆垂直设置的上进料辊(10)、下进料辊(9)、上出料辊(6)和下出料辊(7)，所述上进料辊(10)和所述上出料辊(6)均位于所述工作平台(4)的顶端，所述下进料辊(9)和所述下出料辊(7)均外凸于所述工作平台(4)的表面； 用于驱动所述上进料辊(10)与所述下进料辊(9)沿相反方向转动以及驱动所述上出料辊(6)与所述下出料辊(7)沿相反方向转动的第二电机(5)。
9.根据权利要求8所述的秸杆的皮穰分离装置，其特征在于，所述上进料辊(10)和所述上出料辊(6)均通过与各自对应的第二压缩弹簧(3)与所述支撑架(I)相连。
10.一种秸杆皮质纤维塑化造粒的方法，其特征在于，包括 1)采用如权利要求1-9中任意一项所述的秸杆的皮穰分离装置将秸杆的皮穰分离，获得所述秸杆的皮质纤维； 2)采用磨粉机粉碎所述皮质纤维，获得皮质纤维粉； 3)通过磨粉机选出粒径在20-150目之间的所述皮质纤维粉；4)采用干燥机对选出的所述皮质纤维粉进行干燥； 5)将加工助剂和热塑性塑料与干燥后的所述皮质纤维粉放入混合机中，以设定的混合温度和混合时间进行混合，获得混合料； 6)采用造粒机在设定的温度下对所述混合料进行混炼和造粒，获得复合材颗粒。
全文摘要
本发明提供了一种秸秆的皮穰分离装置，包括工作平台；与该工作平台相连的支撑架；设置于工作平台上，随着秸秆的进料移动将秸秆沿其长度方向逐渐切开的锯片；设置于工作平台上，且位于锯片的后端，用于将切开后的秸秆分开的导向器；位于导向器的后端且外凸于工作平台的刷子，刷子通过刷轴与支撑架相连，且刷轴的轴线与秸秆相垂直；与刷轴相连并驱动刷轴旋转的第一电机。本发明提供的秸秆的皮穰分离装置，通过机械设备实现了秸秆的皮穰分离，有效地减小了分离秸秆的皮穰所需的时间，进而提高了秸秆皮穰的分离效率。本发明还提供了一种采用上述秸秆的皮穰分离装置的秸秆皮质纤维塑化造粒的方法。
文档编号B29B9/00GK102626934SQ20121011680
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月19日 优先权日2012年4月19日
发明者姜建华, 王清文 申请人:长春市远洋塑胶制品有限公司