[发明专利]一种棉花类废弃物的梯度辐照改性方法

说明书

本发明公开了一种棉花类废弃物的梯度辐照改性方法，包括下述步骤：(1)将棉花类废弃物粉碎、过40～60目筛；(2)用0.05％的H₂O₂溶液调整棉花类废弃物水分含量至30％～40％；(3)采用梯度辐照改性处理棉花类废弃物；(4)将辐照处理后的棉花类废弃物干燥至水分含量不超过8％，即可得到辐射改性的棉花类废弃物，可用于代粮饲料、材料、能源和制浆造纸等高值化利用的原料。

技术领域

本发明涉及一种棉花类废弃物的梯度辐照改性方法，属于核科学技术的应用、辐照加工技术领域。

背景技术

我国棉花种植面积5000余万亩，棉花产量600万t左右，占世界棉花总产量的30％，棉花类废弃物，特别是棉杆和棉籽的再利用价值较低；棉秆作为棉花的副产物，富含纤维素、半纤维素、木质素和粗蛋白等，且粗蛋白含量与玉米秸秆相当，4吨棉秆的营养价值相当于1吨粮食，可为畜牧业代粮饲料的发展提供物质保障。由于棉花秸秆中含有毒性棉酚，直接用作饲料利用率低、效果差，阻碍了棉秆规模化综合利用。棉秆储量大、成本低、易保存、可再生、可降解，因此，拓宽其应用范围、实现其高值化利用有助于提高棉花种植的经济效益和市场竞争力。目前，棉秆利用存在规模小、利用率低、生产效率低、技术落后、能耗高和产值低等问题，严重制约了其高值化发展。棉秆的研究涉及到多个领域，具有极大的开发利用空间，因此，迫切需要开发和利用新体系、新方法、新技术来制备高附加值的材料和能源产品，拓宽棉秆多元化综合利用的新途径。

此外，棉籽饼粕含蛋白质33％～45％，作为一种优质的植物蛋白源，棉籽饼粕具有良好的应用潜能，然而，饼粕中存在单宁、植酸、棉酚、非淀粉多糖等多种有害或抗营养因子，极大限制了其作为蛋白资源在饲料中的有效应用。使得大量的棉籽饼粕只能按少量比例添加到动物饲料中或直接用作低值有机肥料，造成了优质蛋白资源的浪费。几十年来，国内外进行了大量的基础研究和应用研究，提出了许多棉籽饼粕脱毒工艺或方法，包括物理的、化学的、生物的等。在选择棉籽饼粕脱毒方法时需要综合考虑以下4个方面：①操作方便；②设备投资小；③脱毒效果明显；④成本低。但到目前为止，同时具备这些优势的脱毒方法尚未出现，各种方法都有或多或少的缺陷。为了高效的利用棉籽饼粕，需要多方面考虑其多种抗营养因子，综合脱除，从而最大化的提高其利用率。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明的目的在于提供一种棉花类废弃物的梯度辐照改性方法。利用⁶⁰钴辐照源高能γ-射线的辐射化学效应产生大量的·OH、e _aq^-和·H等极强的活性自由基，使棉秆中半纤维素、木质素和抗营养因子的辐射化学分解或发生氧化还原改性反应，纤维素发生辐射解聚改性反应，可用于代粮饲料、材料、能源和制浆造纸等的原料，为棉秆的高值化利用提供了新的技术途径和方法。利用⁶⁰钴辐照源高能γ-射线或高能电子加速器高能电子束射线的辐射化学效应产生大量的·OH、e _aq^-和·H等极强的活性自由基，使棉籽饼粕中单宁、植酸、棉酚、非淀粉多糖等抗营养因子发生辐射化学分解或发生氧化还原反应而降解脱除，为棉籽饼粕中的多种抗营养因子综合、高效、低成本脱毒及利用提供了新的技术途径和方法。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种棉花类废弃物的梯度辐照改性方法，其特征在于：依次包括以下步骤：

A、将棉花类废弃物粉碎、过40～60目筛；

B、用0.05％的H₂O₂溶液调整棉花类废弃物水分含量至30％～40％；

C、采用梯度辐照改性处理棉花类废弃物；

D、将辐照处理后的棉花类废弃物干燥至水分含量不超过8％，即可得到辐射改性的棉花类废弃物。

优选的是：所述棉花类废弃物为棉杆，在步骤A中，粉碎前将棉杆脱皮。