氫鍵法生產(chǎn)植物改性原纖維的標(biāo)準(zhǔn)化濕法生產(chǎn)線及成套設(shè)備的制造方法
【專利說明】氫鍵法生產(chǎn)植物改性原纖維的標(biāo)準(zhǔn)化濕法生產(chǎn)線及成套設(shè) 備
[0001] -、技術(shù)領(lǐng)域：用氫鍵反應(yīng)的方法（簡稱氫鍵法）生產(chǎn)改植物改性原纖維的標(biāo)準(zhǔn)化 濕法生產(chǎn)線及成套設(shè)備。
[0002] 二、技術(shù)背景：植物纖維材料是人類在生產(chǎn)生活中不可或缺的基礎(chǔ)原材料。傳統(tǒng)的 植物纖維是用高溫高壓和化學(xué)品，破壞植物體胞間層的化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)，將其排除，將植物體分 離成纖維，加以利用。人們在破壞植物體胞間層時，不可避免的也破壞了很大一部分纖維， 人們使用的只是天然植物纖維的纖維素成分的一部分，而不是植物原纖維?，F(xiàn)在制造植物 纖維的設(shè)備與這種工藝相適用，也很復(fù)雜，生產(chǎn)線長，建設(shè)投資大，產(chǎn)品得率很低，生產(chǎn)成本 很高，污染很重。所以傳統(tǒng)的植物纖維制造業(yè)，在我國被列為"二高"（高能耗、高排放）產(chǎn) 業(yè)，限制其發(fā)展。當(dāng)然為這種技術(shù)提供的設(shè)備也必然過時了，一批制造這種設(shè)備的廠家也處 于困難境地。
[0003] 國家專利201210080798. 6號"植物改性原纖維及其制造工藝"，提出了植物改性 原纖維的概念，并提出了用調(diào)整氫鍵結(jié)構(gòu)的方法，制造植物改性原纖維的技術(shù)路線。其特征 是在常溫常壓下，基本不破壞植物體的化學(xué)鍵只調(diào)整其氫鍵結(jié)構(gòu)，保留天然植物纖維基本 成分和生態(tài)屬性，把纖維分離開。這樣制造植物改性原纖維的原料廣泛，可大量使用秸桿等 農(nóng)林廢棄物，減少二氧化碳排放；生產(chǎn)設(shè)備簡單，投資少，得率高，節(jié)能、節(jié)水，污染少，成本 低，效益好。用這條創(chuàng)新的技術(shù)路線生產(chǎn)一種新興的戰(zhàn)略性的新材料，必然要有與之適用的 成套設(shè)備和生產(chǎn)線。本發(fā)明提供了一個實施這一技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化濕法生產(chǎn)線及成套設(shè)備的方 案。 三、
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004] 氫鍵法制造植物改性原纖維的工藝流程包括植物原料預(yù)處理、對經(jīng)過預(yù)處理的原 料進行濕法改性、對改性過的物料進行熱溶處理、對經(jīng)過改性，熱溶處理并已分離的改性植 物原纖維進行漂白、對漂白后的改性植物原纖維進行干燥和后處理。標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)線就是適 用這一流程的較佳的自動化流水線，是由原料預(yù)處理系統(tǒng)、改性系統(tǒng)、熱溶系統(tǒng)、漂白系統(tǒng)、 干燥和后處理系統(tǒng)、流程水處理設(shè)施構(gòu)成的。
[0005] 1、植物原料的預(yù)處理系統(tǒng)：
[0006] 主要是對原材料進行篩選、梳理、破解、除雜、除塵。采用的機械設(shè)備和工作流程： 螺旋開包機把原料開包，逐步進入送料機，送料機帶著原料通過金屬檢測吸收器，把原料中 的鐵和其它金屬檢測出來并留下，原料進入開料梳理機，被開松，開松中揚起的灰塵被吸入 單體組合螺旋分離機，經(jīng)一次除塵，開松并初步除塵的原料進入輥筒六角梳松機，進一步開 松，分離出的灰塵被軸流式旋風(fēng)分離除塵器吹進旋流風(fēng)壓集塵室，原料進入預(yù)浸機。
[0007] 2、植物原料改性系統(tǒng)：
[0008] 主要是采用氫鍵調(diào)整的方法，減少或者改變植物原料的分子間氫鍵，使植物材料 大分子能夠有所活動，使纖維較易分離，同時溶出冷水浸出物。改性過程是經(jīng)過預(yù)處理的原 料進入預(yù)浸機，用含有改性劑的回用水進行預(yù)浸，預(yù)浸后由輸料機送進裝有改性劑溶液的 改性反應(yīng)器，反應(yīng)半小時后，初步改性的原料放進改性反應(yīng)儲料池，繼續(xù)改性。為使改性在 較佳溫度（零下4°C)下進行，最好要用冷氣降溫機為改性反應(yīng)器、反應(yīng)儲料池降溫。改性 后的物料經(jīng)濾水機濾出剩水，物料被送進物料熱溶系統(tǒng)。剩水經(jīng)微濾機濾出污水，留下料 渣，污水流進安有拌料機的提取池，用天然高分子提取劑將溶在污水中的天然高分子分離 出來，改性劑和改性水，進入回用設(shè)施等待回用。
[0009] 3、物料熱溶處理系統(tǒng)：
[0010] 主要就是使改性過的原料中的熱水溶出物分散到水中，達到提純纖維和助漂白的 作用。主要過程和機械有：螺旋推進器或栗管連接設(shè)施將經(jīng)過改性的物料投入熱溶器，通入 蒸汽，使改性過的原料升溫至80~90°C，經(jīng)過30-60分鐘熱處理的物料，再經(jīng)斜篩、濃縮機、 雙螺旋擠壓機除水，物料送入漂白系統(tǒng)，熱溶水流入處理回用設(shè)施，處理后全部回用。
[0011] 4、植物改性原纖維的無氯漂白系統(tǒng)：
[0012] 主要是對經(jīng)過改性和去除冷水溶出物、熱水溶出物的半成品，經(jīng)疏解成纖維后，用 螺旋推進器送入漂白器中，通入蒸汽，升溫至90~95°C，加入雙氧水，經(jīng)過60-90分鐘的單 段漂白。漂白的纖維用輸送栗（或螺旋推進器）、傳送進入氣動壓水機去水后進入疏解機初 步梳理，進入后處理系統(tǒng)。分離出的漂白水進入儲存回用設(shè)施，處理回用。
[0013] 5、流程水處理設(shè)施：
[0014] 傳統(tǒng)的污水處理方法是把各種生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的污水集中起來用物理的、化學(xué)的、 生物的綜合方法進行處理，造成了各種化學(xué)物質(zhì)互相混合發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)，生成許多不 知名的污染物，設(shè)備多、投入大、處理效率低。造成多種多樣的污染物互相交叉、重疊、復(fù)合 使許多的有用物質(zhì)和再生水不能回用，變成了污水和污染物，這樣處理的污水即使得到了 排放標(biāo)準(zhǔn)，其成分也很復(fù)雜，難以回用，浪費了大量的水源，污染了江河。本發(fā)明采取了污水 分散快速化學(xué)處理法，改性段的水經(jīng)天然高分子提取劑提取，微濾處理后回流到改性池中 進行回用。熱溶段的流程水經(jīng)過加入天然高分子提取劑、在汽浮機的作用下，提取熱溶出物 后，經(jīng)過沸石、活性炭處理進行過濾、吸附、靜壓回到熱溶段使用。漂白段的流程水加入天然 高分子提取劑，經(jīng)過高頻振動篩的過濾，提取溶解物后進入儲水池，回到了漂白池，繼續(xù)用 于漂白。設(shè)施很小很少，投資很小，運營成本很低，處理效率很高，再生水可全部回用。 四、【具體實施方式】：
[0015] -條萬噸級的標(biāo)準(zhǔn)化濕法植物改性原纖維生產(chǎn)線所用設(shè)備如下表：
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[0019] 針對原料和產(chǎn)品的復(fù)雜性，生產(chǎn)線可采取栗管、螺旋二種連接的雙通道方案，以便 一條生產(chǎn)線能夠生產(chǎn)多種長度的纖維。原料和產(chǎn)品單一的纖維較長的可采取螺旋推進器連 接，纖維較短的可采用栗管式連接。所有設(shè)備的金屬部分都應(yīng)采用不銹鋼材料制造。
【主權(quán)項】
本發(fā)明是為專利CN201210080798. 6 "植物改性原纖維及其制造工藝"提供標(biāo)準(zhǔn)化濕法 生產(chǎn)線和成套設(shè)備的技術(shù)。其獨立的權(quán)利要求有：
1. 一種用氫鍵結(jié)構(gòu)調(diào)整法生產(chǎn)植物改性原纖維的標(biāo)準(zhǔn)化濕法生產(chǎn)線及組成它的成套 設(shè)備：該生產(chǎn)線由植物原料預(yù)處理系統(tǒng)、植物原料改性系統(tǒng)、改性后的物料的熱溶處理系 統(tǒng)、植物改性原纖維的無氯漂白系統(tǒng)、植物改性原纖維后處理系統(tǒng)和流程水處理設(shè)施連接 組成。
2. 權(quán)利要求1所述的原料預(yù)處理系統(tǒng)：主要是對原材料進行篩選、梳理、破解、除雜、除 塵，采用的機械設(shè)施有：螺旋開包機、送料機、磁場吸收器、開料梳理機、單體組合螺旋分離 機、除塵器、輥筒六角梳松機、軸流式旋風(fēng)分離除塵器、旋流風(fēng)壓集塵室，共同連接形成新技 術(shù)的原料預(yù)處理系統(tǒng)。
3. 權(quán)利要求1所述的原料改性系統(tǒng)：是在常溫常壓下，對植物原料的分子間的氫鍵結(jié) 構(gòu)進行調(diào)整，使其一部分生成分子內(nèi)氫鍵，一部分變成連接較少的分子團，使大分子能夠有 所活動，纖維容易分離，同時溶出少量冷水浸出物，采用的機械主要有預(yù)浸機、輸料機、改性 反應(yīng)器、改性反應(yīng)儲料池、冷氣降溫機、濾水機、微濾機、拌料機、處渣池、改性劑溶解器等。
4. 權(quán)利要求1所述的對改性后的物料進行熱溶處理系統(tǒng)：主要就是向熱溶器中輸入蒸 汽，使改性過的原料升溫至80~90°C，使其中的熱水溶出物分散到水中，達到提純纖維和 助漂白的作用，主要采用的機械有螺旋推進器、熱溶池，斜篩、濃縮機、雙螺旋擠壓機、熱溶 水處理回用設(shè)施，共同組合連接成熱溶處理系統(tǒng)。
5. 權(quán)利要求1所述的植物改性原纖維無氯漂白系統(tǒng)：主要是對經(jīng)過改性和去除冷水溶 出物、熱水溶出物的半成品進行疏解后放入漂白器中，升溫至90~95°C，用雙氧水進行漂 白，主要使用的機械有疏解機、氣動壓水機、螺旋推進器、漂白器、漂白的纖維輸送栗、傳送 帶、漂白水儲存回用設(shè)施，共同組合連接成漂白系統(tǒng)。
6. 權(quán)利要求1所述的各系統(tǒng)、設(shè)備的連接：根據(jù)原料和生產(chǎn)纖維長度的差異，各系統(tǒng)的 連接可采取管栗或螺旋推進器單通道連接，也可采取管栗和螺旋推進器雙通道連接，纖維 短的使用栗管連接線路，纖維長的使用螺旋推進器連接線路。
【專利摘要】氫鍵法生產(chǎn)植物改性原纖維的標(biāo)準(zhǔn)化濕法生產(chǎn)線及成套設(shè)備。專利201210080798.6用氫鍵反應(yīng)的方法把植物材料(農(nóng)林廢棄物)改性為一種新的基礎(chǔ)原材料-植物改性原纖維，對解決地球人類可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境、資源問題有重要作用。本發(fā)明是為該專利提供建設(shè)植物濕法改性標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)線和成套設(shè)備的技術(shù)。標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)線由植物原料預(yù)處理系統(tǒng)、調(diào)整植物體氫鍵結(jié)構(gòu)的改性系統(tǒng)、改性物料的熱溶處理系統(tǒng)、植物改性原纖維的無氯漂白系統(tǒng)、后處理系統(tǒng)和流程水處理回用設(shè)施。
【IPC分類】D21C9/10, D21C9/00
【公開號】CN105040499
【申請?zhí)枴緾N201510379837
【發(fā)明人】任長富, 陳根長
【申請人】陳根長
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月3日