[发明专利]一种牛粪基机制炭生料棒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种牛粪基机制炭生料棒及其制备方法；该生料棒包括以下重量百分比原材料制备而成：95‑99%的牛粪和1‑5%的粘结剂；所述生料棒的密度为1.3‑1.5g/cm³；该生料棒中含有的粘结剂能对牛粪中的木质纤维的进行包覆，从而有利于牛粪的成型，生料棒炭化时不易破裂，成品率高；同时，通过针对性调整成型参数，使牛粪基生料棒成型时能耗更低，有利于牛粪基机制炭的大规模生产和应用。

技术领域

本发明涉及环保节能材料领域，具体涉及一种牛粪基机制炭生料棒及其制备方法。

背景技术

机制炭，又名人造炭、再生炭、无烟清洁炭，是以木质碎料挤压加工成的炭质棒状物。机制炭原料来源广泛，稻壳、花生壳、棉壳、玉米芯、玉米杆、高粱杆等皆可作为原料生产机制炭，且以锯末、刨花、竹屑为原料生产的机制炭品质最佳。机制炭具有密度大、热值高、无烟、无味、无污染、不爆炸、易燃的优点，是国际上公认的绿色环保产品。

目前国内生产机制炭的主要原材料是锯末、花生壳、各种秸秆等，虽然具有原料来源广、成本低廉的优点，但由于锯末、花生壳、各种秸秆中含有大量非木质纤维类的有机成分，导致其氢氧元素含量较高，生料棒炭化后的损失量较大，得到的机制炭密度较小、燃烧时间较短；同时，锯末、花生壳、各种秸秆的长短大小不一、孔隙率高，也导致其在制备过程中粉碎和压制成型的难度增大，生产成本增加，不利于机制炭的大规模生产和应用。

牛粪在藏语中称之为久瓦， 久瓦在西藏作为烧茶做饭的燃料已有千年的历史，且至今仍然被生活在雪域高原的广大农牧民视为最佳燃料，并且，牛粪的主要成份是木质纤维，而现今生产机制炭的根本材料也是木质纤维，因此，人们已将牛粪作为了生产机制炭的原材料之一，且既提供了一种新的制备机制炭的原材料，又解决了牛粪大量排放造成的环境问题。然而，在采用牛粪制作机制炭的实验过程中我们发现，由于牛粪属于牛的排泄物，饲料中的可被吸收利用的营养物质已经失去，排泄的均为难以消化利用的、纯度很高的木质纤维，无氮浸出物（能辅助成型）含量很少，从而导致直接采用牛粪制备生料棒存在成型难度大、能耗高、成型后容易破裂的缺陷，极大的限制了牛粪基机制炭的大规模生产和应用。

发明内容

本发明的目的在于克服直接用牛粪制备得到的机制炭生料棒存在成型难度大、能耗高、容易破裂的缺陷，提出了一种牛粪基机制炭生料棒及其制备方法；该生料棒中含有的粘结剂能对牛粪中的木质纤维的进行包覆，从而有利于牛粪的成型，生料棒炭化时不易破裂，成品率高；同时，通过针对性调整成型参数，使牛粪基生料棒成型时能耗更低，有利于牛粪基机制炭的大规模生产和应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种牛粪基机制炭生料棒，包括以下重量百分比原材料制备而成：95-99%的牛粪和1-5%的粘结剂；所述生料棒的密度为1.3-1.5g/cm³。

其中，优选的，所述生料棒包括以下重量百分比原材料制备而成：98%的牛粪和2%的粘结剂；优选的生料棒配比，成型时能耗更低，成本更低，成品率高。

其中，所述的粘结剂为无氮浸出物；所述的无氮浸出物能包覆牛粪中的木质纤维，有利于牛粪的成型，能降低牛粪生料棒成型的能耗，降低成型后生料棒的破裂概率，增加成品率；优选的，所述的无氮浸出物为淀粉；淀粉来源广泛，成本低廉。

其中，优选的，所述生料棒的密度为1.4g/cm³；优选的生料棒密度制备得到的机制炭综合性能更好，尤其是炭化能耗低，炭化度高，成型时的能耗更低。

为了实现上述发明目的，更进一步的，本发明提供了一种牛粪基机制炭生料棒的制备方法，包括以下步骤：

（1）在干燥牛粪中加入粘结剂，混合均匀，得到混合原材料；

（2）将混合原材料在温度为210-250℃、压力为0.3-0.5KPa的条件下进行成型处理，得到生料棒。