一种木质纤维微纳粉末干法加工的生产塔及生产

本发明属于木质纤维加工装置领域，具体涉及一种木质纤维微纳粉末干法加工生产塔及生产方法。背景技术：1、植物光合作用产生的生物质资源包括淀粉、木质纤维等天然高分子材料。其中，木质纤维是自然界中储量最丰富的生物质资源，广泛分布在农业秸秆、树木林草中，具备来源广、可再生、可降解、非粮化等特征。一直以来，对于木质纤维的研究吸引了科学界包括化学、物理、生物、材料等多学科、多领域的相关学者的广泛关注，并且推动了木质纤维功能材料的规模化应用，如造纸、纺丝、制膜和生产化学品等。木质纤维内部分布紧密的网状氢键结构，分子间强结合力导致木质纤维微纳化分离需要较大能量使其分离。目前，木质纤维微纳化制备多为湿法加工包括化学法、生物法、机械法等，将木质纤维浸润在溶液中进行微纳化加工，以上方法存在环境污染、能耗较高、生产效率不足等问题。因此，如何能够利用干法机械加工装置，绿色且高效地制备含木质素的微纳化木质纤维粉末，具有重要的意义。2、在公开号为jp2020199498a的专利申请中，公开了一种粉碎装置、粉碎方法及自由基化木质纤维素微粉的制造方法，该专利属于干式加工木质纤维的方法，本专利的粉碎方法是使用干式粉碎机粉碎源自木质纤维素的生物质的粉碎方法,其中从外部流入臭氧气体,并且利用流入的臭氧在臭氧气氛下粉碎源自木质纤维素的生物质。其中，其公开的粉碎装置中所述粉碎介质为圆柱形粉碎容器内沿轴向堆叠排列的多个圆盘状或环状粉碎介质,流入部为所述圆柱形粉碎介质.它是设置在容器端面或外周面的喷嘴,用于向圆柱形研磨容器内注入或排放臭氧气体,通过研磨介质的滚动,圆柱形研磨容器中的木质纤维素来源的木质纤维素其特征在于通过增加生物质的高冲击力，但是该装置必须在充入臭氧的环境下进行粉碎，但臭氧不能重复使用，增加了粉碎的成本。该装置不能直接控制粉末的粉碎大小，且尺寸难以达到微纳级别。该装置尺寸过小，难以进行大批量生产，且在运行过程中，由于研磨介质的高速滚动，其损耗也随之升高，且研磨介质更换较为困难。技术实现思路1、本发明针对现有技术中木质纤维粉碎过程中存在的问题，本发明公开了一种木质纤维微纳粉末干法加工的生产塔及生产方法，使木质纤维无需溶液浸润高效加工为微纳尺寸的粉末状物质。2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：3、本发明还提供了一种木质纤维微纳粉末干法加工的生产塔，包括粉碎装置、筒体、出料管、上升分离管、进料管、进气管和支架；4、筒体的底部通过支架支撑，且进料管和进气管从筒体底部向上进行进料和进气，筒体中部安装所述的粉碎装置，所述的粉碎装置底部设置进料口，顶部设置落料口；粉碎装置的上方设置上升分离管，所述的上升分离管与出料管相连；所述的进气管间歇式供气，进气管的风力能使木质纤维穿过粉碎装置上升至上升分离管，直径小的原料进入到出料管，直径大的原料回落到粉碎装置，再次粉碎后再上升至上升分离管进入到出料管。5、作为进一步的技术方案，所述上筒体上部为锥形，其中心位置与上升分离管相连，所述下筒体的底部为锥形，其中心位置连接进气管，进料管位于进气管的一侧，与进气管连通。6、作为进一步的技术方案，在筒体以及上升分离管上均设置有静电消除器。7、作为进一步的技术方案，所述的进气管的风力能使原料上升至上升分离管，且进气管为间歇式供气。8、作为进一步的技术方案，在筒体上也设置有静电消除器。9、作为进一步的技术方案，所述的粉碎装置在筒体上可拆卸式安装。10、作为进一步的技术方案，所述的粉碎装置为磁粉碎装置、旋转刀片粉碎装置、磨盘粉碎装置或球墨粉碎装置。11、作为进一步的技术方案，所述的磁粉碎装置包括环形粉碎空腔，在所述的环形粉碎空腔内填充有磁石和木质纤维；沿着环形粉碎空腔的周向方向，在其上套装有多个电磁驱动装置，在环形粉碎空腔的内圈设置有引力装置，所述的电磁驱动装置驱动磁石按照设定的速度在环形粉碎空腔内运动，所述的引力装置产生的引力用于抵消磁石圆周运动过程中形成的离心力，使磁石能够在空腔内快速作圆周运动，并与木质纤维颗粒发生碰撞。12、作为进一步的技术方案，所述的出料管倾斜设置，其顶部连接上升分离管，底部是木质纤维颗粒的出料口。13、第二方面，本发明还公开了一种木质纤维微纳粉末干法加工方法，采用权利要求所述的生产塔对木质纤维进行加工，具体如下：14、将进气管与鼓风机相连，首先，鼓风机的风力大小控制在能够将物料上升到粉碎装置上方的上升分离管的分离口位置，然后，鼓风机停机，符合粒径要求的物料会进入至出料管，不符合粒径要求的物料由于重力作用，会自由落体至粉碎装置，再与从进料管新进来的物料再次一起进行粉碎；15、在粉碎装置粉碎一段时间后，鼓风机再次启动，此时鼓风机风力大小控制在能够将物料到吹至上升分离管的上分离口处，然后鼓风机停机，使符合粒径要求的物料会进入至出料管，不符合粒径要求的物料由于重力作用，会自由落体至粉碎装置，与新进来的物料再次一起进行粉碎，如此循环；通过间歇式吹气可很好地做到不同微粒大小的分离。16、上述本发明的实施例的有益效果如下：17、本发明提出的生产塔的进气管采用间歇式吹气的方法进行不同大小粉末的分离，同时间歇式吹起法可以利用重力作用使得不符合粒径要求的物料再次回落到粉碎装置进行粉碎，进而实现不同粒径大小颗粒的分离与加工，且采用间歇式，可以降低设备耗能，同时有利于实现连续化加工。技术特征：1.一种木质纤维微纳粉末干法加工的生产塔，其特征在于，包括粉碎装置、筒体、出料管、上升分离管、进料管、进气管和支架；2.如权利要求1所述的木质纤维微纳粉末干法加工的生产塔，其特征在于，所述的粉碎装置为磁粉碎装置、旋转刀片粉碎装置、磨盘粉碎装置或球磨粉碎装置。3.如权利要求2所述的木质纤维微纳粉末干法加工的生产塔，其特征在于，所述的磁粉碎装置包括环形粉碎空腔，在环形粉碎空腔内填充有磁石；沿着环形粉碎空腔的周向方向，在其上套装有多个电磁驱动装置，在环形粉碎空腔的内圈设置有引力装置，所述的电磁驱动装置驱动磁石按照设定的速度在环形粉碎空腔内运动，所述的引力装置产生的引力用于抵消磁石圆周运动过程中形成的离心力，使磁石能够在空腔内快速作圆周运动，并与木质纤维颗粒发生碰撞。4.如权利要求1所述的木质纤维微纳粉末干法加工的生产塔，其特征在于，所述上筒体上部为锥形，其中心位置与上升分离管相连，所述下筒体的底部为锥形，其中心位置连接进气管，进料管位于进气管的一侧，与进气管连通。5.如权利要求1所述的木质纤维微纳粉末干法加工的生产塔，其特征在于，在上升分离管上设置有静电消除器。6.如权利要求1所述的木质纤维微纳粉末干法加工的生产塔，其特征在于，在筒体上也设置有静电消除器。7.如权利要求1所述的木质纤维微纳粉末干法加工的生产塔，其特征在于，所述的磁力粉碎装置在筒体上可拆卸式安装。8.如权利要求1所述的木质纤维微纳粉末干法加工的生产塔，其特征在于，所述的出料管倾斜设置，其顶部连接上升分离管，底部是木质纤维颗粒的出料口。9.一种木质纤维微纳粉末干法加工方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一所述的生产塔进行加工。10.如权利要求9所述的一种木质纤维微纳粉末干法加工方法，其特征在于，如下：技术总结本发明公开了一种木质纤维微纳粉末干法加工生产塔及方法，包括粉碎装置、筒体、出料管、上升分离管、进料管、进气管和支架；筒体的底部通过支架支撑，且进料管和进气管从筒体底部向上进行进料和进气，筒体中部安装所述的粉碎装置，所述的粉碎装置底部设置进料口，顶部设置落料口；粉碎装置的上方设置上升分离管，所述的上升分离管与出料管相连；所述的进气管间歇式供气，吹气时木质纤维进入粉碎装置，粉碎后直径小到一定尺寸的原料，在吹气的风力作用下进入到出料管；歇气时未进入出料管的原料回落到粉碎装置，再次粉碎再次吹气，粉碎后直径小到一定尺寸的原料在吹气的风力作用下上升分离管进入到出料管，如此往复。技术研发人员：张传伟,王超受保护的技术使用者：青岛大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18