专利名称：棉秆纤维的提取分离方法
技术领域：
本发明涉及一种棉秆纤维的提取分离方法。
背景技术：
棉秆主要由表皮、真皮、茎、芯四部分组成。棉秆表皮在含水状态时结实 有弹性，脱水后硬而脆，经挤压、揉搓会破碎成细小的颗粒，但湿润状态下表 皮有很好的韧性和真皮结合牢固，不容易分离和破碎。棉秆真皮由强度和韧性 很好的单层长纤维组成，纤维间结合不紧密。棉秆茎由多层纤维组成，纤维间 有密实的网状结构连接，纤维结合紧密。棉杆芯是由吸水性很好的海绵体组成， 脱水后的海绵体经重力挤压结构会变形，丧失吸水能力，经揉搓破碎成细小的 颗粒。目前，对于棉秆的利用一般局限在将棉秆还田或作为生物能源加以利用， 也有将棉秆经粉碎、磨粉、打浆等前期处理用于生产建材、纸张、饲料等方面， 但都没有充分利用棉秆的天然纤维。还有将棉秆剥皮，用棉秆皮制造纤维的方 法，优点是得到的纤维长而均匀，缺点是投资大、产量低、只利用了棉秆皮， 棉秆纤维的利用率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种棉杆纤维的提取分离方法，其工艺步骤简单合 理，能够提取整支棉秆中的纤维，纤维利用率高。
本发明的目的是这样实现的 一种棉秆纤维的提取分离方法，由下列步骤 组成
a、 棉秆的收割、打捆和干燥，用收割机将棉秆割倒后棉秆的朝向要一致， 然后将棉秆打捆整齐堆放于干燥之处，直至棉秆中的水分含量小于3%;
b、 棉秆的碾压和刨丝，将清理完杂物的棉秆喂入辊压机，辊压机中由前往 后各装有一对分别呈上、下间隔布置的挤压辊和一对刨丝辊，刨丝辊与挤压辊 的转速相同、直径相同，挤压辊之间的间隙为2-8mm，刨丝辊的辊面上均布设置 着环形凹槽，环形凹槽与辊轴相垂直；
c、 棉秆的浸泡，将从辊压机中出来的棉秆整齐地置于一网中，再一同浸入 浸泡槽中，浸泡槽中盛有清水或弱碱性溶液或弱酸性溶液，PH值控制在6-8之 间，浸泡时间为18-60小时；
d、 棉秆的揉搓，首先将浸泡过的棉秆转移到一中和池内，中和池内液体的 PH值为7，浸泡30分钟后将棉秆取出用水冲洗，冲洗完后将棉秆放置到半干状 态进行揉搓或辊压操作，揉搓搡作是将冲洗完后的棉秆直接放入揉搓机内进行 揉搓后即可使用；辊压操作是将冲洗完后的棉秆由上到下喂入一辊压装置内经
过辊压即可使用，该辊压装置由两只水平间隔安装的前、后挤压辊构成，两只
挤压辊同速同向旋转，两挤压辊的间隙为0. 15mm，后挤压辊的直径大于前挤压 辊的直径。
本发明方法用整支棉秆制取棉秆纤维，从棉秆的收割入手，经过对棉秆进 行干燥处理、碾压、刨丝、浸泡、揉搓等工序，能同时提取棉秆皮和棉秆茎中 的纤维，充分利用了棉秆中的全部天然纤维成分，可分离棉秆的纤维或非纤维 成分(棉杆芯及棉秆表皮)，可制取团状或定向排列的纤维。本发明工艺步骤简 单合理，易于实施，与现有的棉秆处理工艺相比，能够提取整支棉秆中的纤维， 纤维利用率高。
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明所用辊压机的辊子配置示意图2为图1中所用辊压机辊子的右视图3为本发明中所用前、后挤压辊的配置示意图。
具体实施例方式
一种棉秆纤维的提取分离方法，由下列步骤组成
a、 棉秆的收割、打捆和干燥，用收割机将棉秆割倒后棉秆的朝向要一致， 然后将棉秆打捆整齐堆放于干燥之处，打捆时也要求棉秆朝向一致，棉秆的干 燥可以釆用自然风干晾晒或放入烘干箱内烘干等方式进行。用水分测定仪进行 测定水分，直至棉秆中的水分含量小于3%。新收割的棉秆含水率在150%以上， 水份中含有氨基酸、糖分等。这样的棉秆纤维容易霉变，而且所含有的有机成 分也会滞留在纤维中影响后续生产。因此，必须等到棉秆中的水分蒸发完后才 能进行生产加工。
b、 棉秆的碾压和刨丝，用以对棉秆进行初步加工、疏松棉秆纤维之间的网 状结构。将清理完杂物的棉秆喂入辊压机，辊压机中由前往后各装有一对分别 呈上、下间隔布置的挤压辊1和一对刨丝辊2，如图l所示，刨丝辊2与挤压辊 l的转速相同、直径相同，挤压辊l之间的间隙为2-8mm，用以适应陆地棉和长 绒棉的不同直径。如图2所示，刨丝辊2的辊面上均布设置着环形凹槽5，环形 凹槽5可以是连续性的圆环形凹槽，也可以是断续布置的凹槽，环形凹槽5与 辊轴相垂直；刨丝辊2上设置的环形凹槽5宽度和深度分别为1毫米。
c、 棉秆的浸泡，将从辊压机中出来的棉秆整齐地置于一由高分子材料(如 聚乙烯等)制成的网中，注意不要破坏棉秆的定向性，再一同浸入浸泡槽中， 浸泡槽中盛有清水或弱碱性溶液或弱酸性溶液，PH值控制在6-8之间，浸泡时 间为4-60小时；所说的弱酸性溶液为稀盐酸或稀硫酸溶液；弱碱性溶液为氢氧
化钠溶液或氧化钙溶液。弱酸性或弱碱性溶液都能有效分解棉秆中的有机成分, 并进一步疏松纤维间的网状组织结构。使用清水浸泡适用于对生产过程有很高 环保要求的条件下。当浸泡槽内的浸泡水温大于20摄氏度时，棉秆浸泡时间为
4-8小时。当浸泡水温低于20摄氏度时，浸泡时间需要加倍。总之，浸泡水温 越高，棉秆浸泡时间越短，反之，则棉秆浸泡时间越长。
d、棉秆的揉搓，用以完全分离棉秆纤维。首先将浸泡过的棉秆转移到一中 和池内，中和池内液体的PH值为7，浸泡30分钟后将棉秆取出用水冲洗，用以 清除纤维中残留的酸碱性物质。冲洗完后将棉秆放置到半干状态进行揉搓或辊 压操作，半干状态应至少处于棉秆上没有水珠滴落。揉搓操作是将冲洗完后的 棉秆直接放入揉搓机内进行揉搓后即可使用，用以生产石膏板、纤维板、挤出 型材或纤维棉等。辊压操作是将冲洗完后的棉秆由上到下喂入一辊压装置内经 过辊压即可使用，用以生产要求棉秆纤维定向排列的定向板材、型材。如图3 所示，该辊压装置由两只水平间隔安装的前、后挤压辊3、 4构成，两只挤压辊 3、 4同速、同向旋转，两挤压辊3、 4的间隙为0. 15mm,后挤压辊4的直径大 于前挤压辊3的直径。所说的前、后挤压辊3、 4辊面上均布设置着摩擦紋。这 样前、后挤压辊3、 4对棉秆纤维施加一对方向相反的作用力，前挤压辊3对棉 秆纤维施加的作用力向上，该作用力小，后挤压辊4对棉秆纤维施加的作用力 向下，该作用力大，对棉秆纤维施加这样一对作用力，更能够充分提取棉秆纤 维，更有利于棉秆纤维与其中棉杆芯、表皮物质等的分离。
把经过揉搓或辊压操作后的棉秆进行晾晒，千透，然后过2.5mm网筛进一 步筛除其中夹杂的棉秆芯、表皮物质后进行储存备用。
权利要求
1.一种棉秆纤维的提取分离方法，其特征在于由下列步骤组成:a、棉秆的收割、打捆和干燥，用收割机将棉秆割倒后棉秆的朝向要一致，然后将棉秆打捆整齐堆放于干燥之处，直至棉秆中的水分含量小于3％；b、棉秆的碾压和刨丝，将清理完杂物的棉秆喂入辊压机，辊压机中由前往后各装有一对分别呈上、下间隔布置的挤压辊和一对刨丝辊，刨丝辊与挤压辊的转速相同、直径相同，挤压辊之间的间隙为2-8mm，刨丝辊的辊面上均布设置着环形凹槽，环形凹槽与辊轴相垂直；c、棉秆的浸泡，将从辊压机中出来的棉秆整齐地置于一网中，再一同浸入浸泡槽中，浸泡槽中盛有清水或弱碱性溶液或弱酸性溶液，PH值控制在6-8之间，浸泡时间为18-60小时；d、棉秆的揉搓，首先将浸泡过的棉秆转移到一中和池内，中和池内液体的PH值为7，浸泡30分钟后将棉秆取出用水冲洗，冲洗完后将棉秆放置到半干状态进行揉搓或辊压操作，揉搓操作是将冲洗完后的棉秆直接放入揉搓机内进行揉搓后即可使用；辊压操作是将冲洗完后的棉秆由上到下喂入一辊压装置内经过辊压即可使用，该辊压装置由两只水平间隔安装的前、后挤压辊构成，两只挤压辊同速同向旋转，两挤压辊的间隙为0.15mm，后挤压辊的直径大于前挤压辊的直径。
2、 根据权利要求1所述的棉秆纤维的提取分离方法，其特征在于把经过揉搓 或辊压操作后的棉秆进行晾晒，干透，然后过2.5mm网筛筛除其中夹杂的 棉秆芯、表皮物质后进行储存。
3、 根据权利要求1所述的棉秆纤维的提取分离方法，其特征在于所说的弱酸 性溶液为稀盐酸或稀硫酸溶液；弱碱性溶液为氢氧化钠溶液或氧化锦溶 液。
4、 根据权利要求1所述的棉秆纤维的提取分离方法，其特征在于当浸泡槽内 的浸泡水温大于20摄氏度时，棉秆浸泡时间为4-8小时。
5、 根据权利要求1所述的棉秆纤维的提取分离方法，其特征在于刨丝辊上设 置的环形凹槽宽度和深度分别为1亳米。
6、 根据权利要求l所述的棉秆纤维的提取分离方法，其特征在于所说的前、 后挤压辊辊面上均布设置着摩擦紋。
全文摘要
本发明公开了一种棉秆纤维的提取分离方法，由下列步骤组成a.棉秆的收割、打捆和干燥，用收割机将棉秆割倒后棉秆的朝向要一致，整齐打捆将其堆放于干燥之处，直至棉秆中的水分含量小于3％；b.棉秆的碾压和刨丝；c.棉秆的浸泡，将棉秆整齐地置于一网中，再一同浸入浸泡槽中，浸泡槽中盛有清水或弱碱性溶液或弱酸性溶液，pH值控制在6-8之间，浸泡时间为18-60小时；d.棉秆的揉搓，首先将浸泡过的棉秆转移到一中和池内，浸泡30分钟后将棉秆取出用水冲洗，冲洗完后将棉秆放置到半干状态进行揉搓或辊压操作。本发明方法能够提取整支棉秆中的纤维，纤维利用率高。
文档编号D01B1/00GK101372761SQ20081007296
公开日2009年2月25日 申请日期2008年10月10日 优先权日2008年10月10日
发明者龚小平 申请人:龚小平