[发明专利]处理纤维素材料的方法和设备

权利要求书

1.一种用以膨胀纤维素材料的方法，是通过用浸透纤维素材料的一膨胀剂接触该纤维素材料，然后迅速降低压力，从而通过膨胀剂的气化膨胀来使纤维素材料膨胀，其改进之处包括：

(a)将膨胀剂和纤维素材料注入在一套筒内的螺杆，该套筒具有一通向螺杆的一送料喉口，其中螺杆沿其一部分长度与套筒旋转接触，从而螺杆在操作中被密封，带有一入口，用于在压力下膨胀剂输送进送料喉口内到螺杆，并带有邻近螺杆从套筒输出的一出口；

(b)通过在套筒内旋转螺杆而挤压膨胀剂和纤维素材料；

(c)从套筒经挤压机的出口排出膨胀剂和纤维素材料，从而膨胀剂使纤维素材料膨胀；和

(d)可选地从纤维素材料中回收膨胀剂。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是：在大约-40℃～60℃之间的环境温度下，膨胀剂具有大于大气压的一蒸发压力。

3.如权利要求1所述的方法，其特征是：膨胀剂是液态氨。

4.如权利要求1所述的方法，其特征是：膨胀剂是液态氨并且在步骤(d)中，从纤维素材料中去除气态氨，以重新使用。

5.如权利要求1所述的方法，其特征是：套筒处在大约30℃～100℃之间的温度。

6.如权利要求1所述的方法，其特征是：纤维素材料为谷物饲料或禾茎。

7.如权利要求1所述的方法，其特征是：在被引入螺杆-套筒设备的送料喉口内之前，纤维素材料被碾磨到在大约0.01和1.0英寸之间，并且包含基于纤维素材料干燥重量的大约10％～80％(重量)的水分。

8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7之任一项所述的方法，其特征是：在套筒上设置一模具装置，其在从螺杆-套筒设备排出纤维素材料之前压缩该纤维素材料。

9.如权利要求1、2、3、4、5、6或7之任一项所述的方法，其特征是：在螺杆-套筒设备的套筒的出口上设置一模具块，并且其中模具块被任选地加热到30℃～100℃，并且在块上设置一模具，其在从设备排出纤维素材料之前压缩该纤维素材料。

10.一种设备，其带有至少一个以相对的端部安装在一套筒内的可旋转的螺杆，通过套筒到螺杆的一送料入口，和从螺杆输出并且经套筒排出的一饲料出口，和位于套筒的端部之间的可选的加热与冷却装置，所述设备的改进之处包括：

经在端部中间的套筒到螺杆的一液体入口，由此在压力下液体被输送给螺杆，从而通过螺杆的旋转从套筒排出纤维素材料时液体到气体的改变使得纤维素材料膨胀。

11.如权利要求10所述的设备，其特征是：在套筒的端部上安装一模具装置，纤维素材料经该套筒排出，该模具装置具有一开口，其向内呈锥形从而纤维素材料在排出之前被模具压缩。

12.如权利要求11所述的设备，其特征是：邻近模具装置的螺杆的螺纹件的一端向内朝螺杆的一纵轴线呈锥形。

13.如权利要求12所述的设备，其特征是：螺纹件具有螺纹螺旋片，并且其中邻近模具的其中一个螺旋片提供该锥形端部。

14.如权利要求10、11、12或13之任一项所述的设备，其特征是：螺杆上的搓揉块设置在液体入口的上游侧，其与纤维素材料一起用来防止液体流向送料入口。

15.如权利要求10、11、12或13之任一项所述的设备，其特征是：模具装置设有加热件，其将纤维素材料加热到其从模具装置排出时便于膨胀的一温度。

16.如权利要求10、11、12或13之任一项所述的设备，其特征是：液体入口设有一液体箱和一液体泵，用于向入口提供液体。

17.如权利要求10、11、12或13之任一项所述的设备，其特征是：液体入口设有一控制阀，用于调节供给螺杆-套筒设备的液体的量。