陳濤 張小玲 金剛 黃顯雅 劉明 覃旭 吳密 鐘秋漢

摘 要：為了提高劍麻加工副產(chǎn)物麻渣的高效資源化了利用，研制出了一套更加高效的從麻渣中提取麻膏和回收短纖維的工藝。該方法包括以下操作步驟：將麻渣和短纖維堆放5～10 d;放入麻渣粉碎機(jī)，捶打使麻渣和水從底部網(wǎng)孔流到水池，而短纖維被甩到輸送帶送入圓型梳麻機(jī)梳去雜質(zhì)后再經(jīng)沖水、壓干、曬干至含水率13%以下便可入庫(kù)銷售;水池中的麻渣水抽到臥式離心機(jī)中將渣和水分離;分離出來(lái)的麻水抽到沉淀池中沉淀12～20 h;沉淀物抽到濾網(wǎng)上涼干或曬干至含水率18%以下便可裝袋入庫(kù)。新工藝與傳統(tǒng)的方法相比，可使麻膏的提取率提高到1%以上，含量達(dá)到5%以上，提取時(shí)間縮短10 d左右，短纖維的提取率提高到0.2%以上，將有助于提高麻渣作為加工廢棄物的資源化利用效率。

關(guān)鍵詞：劍麻廢渣 麻膏 短纖維 工藝 設(shè)備配套

Process and Equipment for Extracting Sisal Paste and Recovering Short Fiber from Sisal Residue

CHEN Tao1， ZHANG Xiaoling2， JIN Gang1， HUANG Xianya1，

LIU Ming1，QIN Xu1， WU Mi1， ZHONG Qiuhan3，4*

（1 Guangxi Subtropical Crops Research Institute， Nanning， Guangxi 530001， China;

2 Guangxi Sisal Group Co.， Ltd.， Nanning， Guangxi 530001， China;3 Guangxi Western Hemp Technology Co.， Ltd， Nanning， Guangxi 530001， China;4 Dongfeng Sisal Machinery Repair Factory in Wuming District， Nanning， Guangxi 530001， China）

Abstract：In order to improve the high-efficiency reuse of sisal residue， a more efficient process for extracting sisal paste and recovering short fiber from sisal residue was developed. The method comprises the following steps： stacking sisal residue and short fiber for five to ten days; putting sisal dregs into crusher to beat until water flowed from mesh into pool， and short fiber was dumped to conveyor belt into round carding machine to comb impurities， then flushing， dry-pressing， sun-drying until moisture content below 13%， finally putting in storage for sale; separating residue and water through horizontal centrifuge; pumping the separated water into sedimentation tank to precipitate for 12～20 hours; air-drying or sun-drying sediments on the filter until moisture content below 18%， then packing and putting in storage. The new process can increase the extraction rate of sisal paste more than 1% and the content more than 5%， shorten the extraction time about 10 days than that of the traditional method， raise the extraction rate of short fiber more than 0.2%， thus help improve the utilization efficiency of sisal residue.

Key words： Sisal residue; sisal paste; short fiber; process; equipment matching

劍麻，又稱龍舌蘭麻，屬龍舌蘭屬，熱帶多年生葉纖維植物[1]，也是當(dāng)今世界用量最大，范圍最廣的硬質(zhì)纖維的經(jīng)濟(jì)作物[2]。劍麻中含有以甾體皂甙配基的形式存在的劍麻皂素，也稱替可吉寧、劍麻皂苷元等，是合成甾體激素類藥的基本原料[3，4]，素有“激素之母”和“醫(yī)藥黃金”之稱[5，6]。利用劍麻皂素生產(chǎn)出來(lái)的下游產(chǎn)品單烯，可合成倍他米松、地塞米松等上百種激素類藥物[7]。此外，劍麻皂素還廣泛應(yīng)用于食品、化妝品及畜牧業(yè)等行業(yè)，是生物醫(yī)藥化工領(lǐng)域最普遍、最主要的基礎(chǔ)原料，其生產(chǎn)技術(shù)屬國(guó)家支持和鼓勵(lì)發(fā)展的新醫(yī)藥工程技術(shù)。

目前，劍麻皂素的生產(chǎn)廠家都是用劍麻膏（干渣）來(lái)生產(chǎn)的[8]。從劍麻渣中提取皂素的原料麻膏的方法主要是先將麻渣壓水，將壓出的水放入池中沉淀發(fā)酵后，再將沉淀物放在曬場(chǎng)上自然曬干，曬干后打包送到皂素廠制成皂素。這種傳統(tǒng)工藝存在麻膏的制成率低。每噸鮮麻片經(jīng)刮麻處理后的渣制成麻膏率僅有0.5%左右，麻膏的皂素含量為0.4%～0.5%。處理時(shí)間長(zhǎng)達(dá)30 d左右，成本高。麻膏由劍麻漿自然晾曬而成，由于麻漿含水份達(dá)90%左右，粘度又高，很難曬干，一般需曬一個(gè)月左右才能曬干，如果經(jīng)常碰上下雨天或者梅雨季節(jié)，曬干時(shí)間還要延長(zhǎng)，導(dǎo)致麻膏不能正常供應(yīng)，極大地影響皂素生產(chǎn)。

此外，利用刮麻機(jī)對(duì)劍麻葉片加工后的廢渣含有短纖維。麻渣中的短纖維可作復(fù)合材料的原料[9，10]、工藝品、床墊、麻繩、造紙等，但短纖維的傳統(tǒng)回收方法是將麻渣壓干，然后將短纖維分離出來(lái)，這種工藝分離出來(lái)的纖維成本高、質(zhì)量差。

為進(jìn)一步提高刮麻加工后所產(chǎn)生廢渣的資源化利用效率，提高利用劍麻廢渣進(jìn)行麻膏生產(chǎn)和短纖維回收的效率，降低投資和生產(chǎn)成本，我們對(duì)其傳統(tǒng)加工工藝進(jìn)行了創(chuàng)新，且在實(shí)際推廣應(yīng)用中取得了良好的效果。

1 劍麻麻渣資源化利用工藝

本研究是從劍麻廢渣中提取劍麻麻膏和短纖維的方法，該方法包括以下操作步驟：將麻渣和短纖維堆放5～10天;放入麻渣粉碎機(jī)，捶打中麻渣，使水從底部網(wǎng)孔流到水池中，而短纖維被甩到輸送帶送入圓型梳麻機(jī)梳去雜質(zhì)后再經(jīng)沖水、壓干、曬干至含水率13%以下便可入庫(kù)外賣;水池中的麻渣水抽到臥式離心機(jī)中將渣和水分離;分離出來(lái)的麻水抽到沉淀池中沉淀12～20 h;沉淀物抽到濾網(wǎng)上涼干或曬干至含水率18%以下便可裝袋入庫(kù)。具體過(guò)程如下：

1.1 麻渣堆放發(fā)酵

將鮮劍麻葉片經(jīng)刮麻機(jī)刮下的麻渣和短纖維堆放在斜型的曬場(chǎng)上堆放5～10 d，如場(chǎng)地允許，堆放時(shí)間可以延長(zhǎng)十天左右效果更佳。由于麻渣在曬場(chǎng)上堆漚過(guò)程中麻渣可以產(chǎn)生50℃左右的高溫，使麻渣中的皂素能充分發(fā)酵，所以可以免去傳統(tǒng)工藝在生產(chǎn)麻膏時(shí)必須建造十個(gè)以上發(fā)酵池發(fā)酵十天以上的工藝，又可以減少一道將沉淀物從沉淀池抽到發(fā)酵池的工藝，該方法生產(chǎn)麻膏可以減少投資，降低生產(chǎn)成本。

1.2 沖水、捶打

用水槍將堆漚過(guò)的麻渣和短纖維用水沖進(jìn)水溝讓它流進(jìn)麻渣粉碎機(jī)中，麻渣和短纖維經(jīng)旋轉(zhuǎn)的活動(dòng)刀片不斷擊打，擊打時(shí)麻渣被打碎后和水經(jīng)粉碎機(jī)底部的網(wǎng)孔流至水池中，而短纖維經(jīng)捶打除雜后甩到纖維輸送帶上，纖維被送入圓型梳麻機(jī)梳去雜質(zhì)后再經(jīng)沖水、壓干、曬干至含水率13%以下便可入庫(kù)外賣。麻渣在粉碎過(guò)程中既可以將短纖維中的雜質(zhì)打掉又可以把麻渣中的皂素打出來(lái)，還可以使短纖維和麻渣分離，從而達(dá)到提高提取率、降低成本、提高質(zhì)量的目的。

1.3 分離

用泥漿泵將水池中的麻渣水抽到臥式離心機(jī)中將渣和水分離，麻水從離心機(jī)甩出機(jī)外，而麻渣從離心機(jī)出來(lái)后經(jīng)輸送帶送入車中拉去做肥料。

1.4 沉淀

將經(jīng)臥式離心機(jī)分離出來(lái)的麻水用泥漿泵抽到沉淀池中沉淀12～20 h。

1.5 晾干或曬干

將沉淀池上面的上清液抽走再利用，而沉淀池中的沉淀物用泥漿泵抽到濾網(wǎng)上晾干或曬干至含水率18%以下便可裝袋入庫(kù)?？梢詫⒊恋沓刂械某恋砦锍榈皆O(shè)有多層濾網(wǎng)的涼架房?jī)?nèi)晾干5～7天，房?jī)?nèi)設(shè)置24小時(shí)通風(fēng)的通風(fēng)設(shè)施;也可以將沉淀池中的沉淀物抽到帶有濾網(wǎng)的曬場(chǎng)上曬干，具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

該方法采用涼架房可以減少曬麻膏場(chǎng)地的面積，又可以在曬麻膏時(shí)不受天氣的影響，以達(dá)到減少工廠生產(chǎn)的用地、提高產(chǎn)量，降低勞動(dòng)成本的目的。

2 配套設(shè)備

2.1 本機(jī)整體結(jié)構(gòu)

針對(duì)上述工藝，配套提供了一種從劍麻廢渣中提取劍麻麻膏和短纖維的設(shè)備，該加工設(shè)備主要包括：電機(jī)、減速器、網(wǎng)孔、錐形滾筒以及機(jī)架，簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。

2.2 工作原理

錐形滾筒安裝在機(jī)架上，錐形滾筒的圓周壁上均布有網(wǎng)孔，錐形滾筒與減速器連接，減速器與電機(jī)連接。錐形滾筒也可以采用圓形滾筒代替。工作時(shí)，麻渣和水流進(jìn)錐形滾筒中，錐形滾筒被電機(jī)經(jīng)變速箱帶動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)，由于旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，將渣中的水經(jīng)網(wǎng)孔流出去，剩下的麻渣被甩到麻渣輸送帶上送到車上拉去做肥料。

3 結(jié)論

麻渣麻水的資源化高效利用是劍麻產(chǎn)業(yè)集約化發(fā)展的必然選擇，也是麻區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的需求。

本文所述的工藝是一種同時(shí)從劍麻廢渣中提取劍麻麻膏和短纖維的方法，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工藝。采用這種工藝，麻膏的提取率可以提高到1%以上，含量達(dá)到5%以上，短纖維的提取率可以提高到0.2%以上，并可以使短纖維的質(zhì)量達(dá)到優(yōu)級(jí)的等級(jí)，且劍麻麻膏的提取時(shí)間為18天左右，比傳統(tǒng)的方法縮短十天左右。新工藝的推廣應(yīng)用有利于劍麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的提質(zhì)增效，綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?；谠摴に?yán)寐樵聘咝У厣a(chǎn)出麻膏和短纖維產(chǎn)品，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。由于該方法可以提高麻膏和短纖維的提取率、降低投資和生產(chǎn)成本，因此在實(shí)際推廣中取得了良好的效果。相關(guān)產(chǎn)品已遠(yuǎn)銷至坦桑尼亞等一帶一路沿線國(guó)家。

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