一种人工合成果木炭及其免机制生产方法和机制生产方法与流程

1.本发明涉及技术领域，特别是一种人工合成果木炭及其免机制生产方法和机制生产方法。


背景技术：

2.木炭(charcoal)是木材或木质原料经过不完全燃烧，或者在隔绝空气的条件下热解，所残留的深褐色或黑色多孔固体燃料。其中果木炭(果碳)是木炭中的“贵族”，是用果木作为原料，经水分蒸发或干燥阶段炭、预炭化阶段、炭化阶段、煅烧阶，在隔氧或缺氧环境下，通过生物质干馏热解技术制作成的，一般以苹果木、梨木、板栗枝桠材等为主，果木炭是民用烧烤炭的高端产品。
3.随着饮食文化的兴起(如烧烤)，木炭作为广泛且安全的燃料，并且可以激发烧烤的原滋原味(风味)，受到大家的热烈欢迎，所以需求量剧增。作为木炭中的“贵族
”‑‑‑‑
果木炭有时更是稀缺到一炭难求。所以为了迎合大家的生活需求，造成果木的大量砍伐，去烧制果木炭，或者利用果木的枝丫结合其他原材料机制出“仿果木炭”，是依然难以弥补用量的缺口，并且还造成了大量伐木伐林的现象。虽然“仿果木炭”的推出延缓了部分需要的压力，但是“仿果木炭”中的成分除了使用少量的果木材料，为了减少果木的使用，还添加大量的其余木材或者可燃物，“果木”风味较弱，甚至因为添加其余物料的原因，导致“果木”风味驳杂，难以达到使用要求。同时，“仿果木炭”仍然用到部分果木，不是一个可持续发生的生产方法。所以亟需一种可用于果木炭的良好替代品，来避免“果木”风味的欠缺和果木的砍伐和使用，并且该替代品的原料易得，成本低廉，且可重复取用。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种人工合成果木炭及其免机制生产方法和机制生产方法，以解决果木炭的生产导致果木被大量砍伐，并且果木炭缺少良好替代品的问题。
5.为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
6.一种人工合成果木炭，其特征在于，包括以下按照质量百分比的组分：果肉渣20％～30％、碳粉30％～40％、定型料15％～20％、造孔料5％～8％、草木灰4％～6％、成型剂8％～10％。
7.进一步的技术方案是：所述碳粉为农林业的含木质素的生物质副产品和废弃物经过碳化后并制成的粉料。
8.进一步的技术方案是：所述定型料为甘蔗废料、秸秆的揉碎料、竹的揉碎料中的一种或多种。
9.进一步的技术方案是：所述造孔料为稻壳或者木屑中的一种或多种。
10.进一步的技术方案是：所述成型剂为淀粉或黏土中的一种或多种。
11.一种人工合成果木炭的免机制生产方法，包括以下步骤：
12.s1、将滞销或者废弃的水果按照其类型进行至少一次的粉碎，得到果泥；
13.s2、果泥除糖和除水后得到含有30％～40％水分的果肉渣，并将除去的多余果水另存；
14.s3、将碳粉和草木灰磁选除铁，按照组分关系，然后将碳粉、草木灰、果肉渣、定型料、造孔料和成型剂进行混合，得到泥状的混合料；
15.s4、将多余果水拌入混合料，得到水分含量为10％～15％的碳泥；
16.s5、将碳泥入模，压实后出模，得到坯料；
17.s5、将坯料入窑烘干至表面硬化得到炭砖，入库阴藏。
18.进一步的技术方案是：所述s4的坯料成型有多个中间孔。
19.一种人工合成果木炭的机制生产方法，s4也可用制炭挤出机制备坯料。
20.与现有技术相比，本发明至少能达到以下有益效果之一的是：
21.本发明提出一种人工合成果木炭，该合成果木炭作为果木烧制炭的替代品使用，合成果木炭的原料易得、价格低廉，且可持续大量生产；其原料主要是：果肉渣可以选用大宗水果(苹果)或者滞销或者即将过期的水果进行粉碎得到，来源广泛且可重复取用。作为合成果木炭的果味提供原料进行使用；使用碳粉作为基础燃料，并且碳粉来源可以是其余木料的碳化后粉料，基本无异味，且价格低廉；定型料的作为合成果木炭的“纤维组织”，起到成型防止松散的效果；造孔料在合成果木炭内形成多个小孔，用于提高合成果木炭的燃烧效果；草木灰的使用，为了弥补合成果木炭中缺乏原果木中的矿质元素，凡植物所含的矿质元素，草木灰中几乎都含有；成型剂起到各物料的黏合左右，便于合成果木炭的塑形和成型。
22.本发明还提出人工合成果木炭的两种生产方法，免机制和机制，利用大宗水果(苹果)或者滞销或者即将过期的水果作为果味的提供者，经过粉碎、除糖和分离的步骤，得到具有“果味”的果肉渣和果水，果肉渣含有大量纤维可直接用于合成果木炭，果水作为可以在果木炭的砖坯制作环节提供水分，并同时提供“果味”，除糖的目的将水果内的糖另外收集，降低成本，并且防止糖类混入，影响燃烧，如出现焦糖味或者出现黑烟。成型时，在定型料的作用下可以人工压模成型(免机制生产)，适用于一些成本较高或者需求量较少的小批量合成果木炭生产，或者定制化生产；也可以直接使用制炭挤出机制备，以提高生产效率，制炭挤出机的高压成型方式可以减少或者取消定型料的使用，果肉渣和碳粉适当提高。
具体实施方式
23.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
24.因此，以下对本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
25.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
26.实施例一：
27.一种人工合成果木炭，包括以下按照质量百分比的组分：果肉渣20％～30％、碳粉
30％～40％、定型料15％～20％、造孔料5％～8％、草木灰4％～6％、成型剂8％～10％。
28.该合成果木炭作为果木烧制炭的替代品使用，合成果木炭的原料易得且价格低廉；其原料主要是：果肉渣可以选用大宗水果(苹果)或者滞销或者即将过期的水果进行粉碎得到，来源广泛且可重复取用。作为合成果木炭的果味提供原料进行使用；使用碳粉作为基础燃料，并且碳粉来源可以是其余木料的碳化后粉料，基本无异味，且价格低廉；定型料的作为合成果木炭的“纤维组织”，起到成型防止松散的效果；造孔料在合成果木炭内形成多个小孔，用于提高合成果木炭的燃烧效果；草木灰的使用，为了弥补合成果木炭中缺乏原果木中的矿质元素，凡植物所含的矿质元素，草木灰中几乎都含有；成型剂起到各物料的黏合左右，便于合成果木炭的塑形和成型。
29.实验例(eg1)：果肉渣28％、碳粉34％、定型料18％、造孔料6％、草木灰5％、成型剂9％。
30.实验例(eg2)：果肉渣28％、碳粉35％、定型料18％、造孔料8％、草木灰5％、成型剂9％。
31.实验例(eg3)：果肉渣21％、碳粉39％、定型料18％、造孔料8％、草木灰6％、成型剂8％。
32.实验例(eg4)：果肉渣28％、碳粉38％、定型料15％、造孔料6％、草木灰5％、成型剂8％。
33.实验例(eg5)：果肉渣23％、碳粉33％、定型料20％、造孔料8％、草木灰6％、成型剂10％。
34.表1、炭砖燃烧实验
35.编号燃烧时间(min/块)出烟程度(a-e)果味级别(a-e)eg166mineaeg274minbceg385minaeeg479mindbeg571mincd
36.以上实验所使用的炭砖只存在组分的区别，在规格形状上一致，其中，出烟程度的检测规则为：参与实验人员至少五人，对摆放在无风室内环境中，且同时燃烧的五块炭砖，进行至少五次的目视判断，判断时，要同时对五块炭砖的出烟情况进行相互对比，并得出五组共25个数据；然后按照评优规则，每个人评出各自对eg1-eg5实验例的评分(由高到低的顺序)记录为a、b、c、d、e，最后五人五组数据汇总比较再次评优得出最终结果(如表1所示)，果味级别的测试规则也是如此，不过测试方法改为鼻嗅。
37.由表1中数据可以明显看出：首先，从燃烧时间上来看，燃烧最长的是eg3的炭砖，同时其出烟程度最少，但是果味级别最低，适合普通烧烤(不追求“果木风味”)；其次，从果味级别上来看，eg1的炭砖最高，但是不耐烧，且出烟大，不适合烧烤使用，从耐烧、出烟程度和果味级别均衡来看，eg2的的炭砖处于较为稳定的状态，适合按照此组分进行果木炭的生产。
38.优选地，碳粉为农林业的含木质素的生物质副产品和废弃物经过碳化后并制成的粉料。
39.农林业的含木质素的生物质副产品和废弃物来源广泛并且便于加工，碳化后作为基础燃料，并且消除了异味。
40.优选地，定型料为甘蔗废料、秸秆的揉碎料、竹的揉碎料中的一种或多种。
41.甘蔗废料、秸秆的揉碎料、竹的揉碎料中来源广泛并且便于加工，也无烧烤无法接受的异味，同时具备较多的纤维，经过压榨或者揉碎形成长短不一的纤维，作为合成果木炭的“纤维组织”，起到成型防止松散的效果。
42.优选地，造孔料为稻壳或者木屑中的一种或多种。
43.造孔料在合成果木炭内形成多个小孔，用于提高合成果木炭的燃烧效果。
44.优选地，成型剂为淀粉或黏土中的一种或多种。
45.实施例二：
46.一种人工合成果木炭的免机制生产方法，包括以下步骤：
47.s1、将滞销或者废弃的水果按照其类型进行至少一次的粉碎，得到果泥；
48.s2、果泥除糖和除水后得到含有30％～40％水分的果肉渣，并将除去的多余果水另存；
49.s3、将碳粉和草木灰磁选除铁，按照组分关系，然后将碳粉、草木灰、果肉渣、定型料、造孔料和成型剂进行混合，得到泥状的混合料；
50.s4、将多余果水拌入混合料，得到水分含量为10％～15％的碳泥；
51.s5、将碳泥入模，压实后出模，得到坯料；
52.s5、将坯料入窑烘干至表面硬化得到炭砖，入库阴藏。
53.免机制生产过程：利用大宗水果(苹果，产地多，产量大，通常销售不完，产生一部分的浪费)或者滞销或者即将过期的水果作为果味的提供者，经过粉碎、除糖和分离的步骤，得到具有“果味”的果肉渣和果水，果肉渣含有大量纤维可直接用于合成果木炭，果水作为可以在果木炭的砖坯制作环节提供水分，并同时提供“果味”，除糖的目的将水果内的糖另外收集，降低成本，并且防止糖类混入，影响燃烧，如出现焦糖味或者出现黑烟。将碳粉和草木灰磁选除铁，按照组分关系，然后将碳粉、草木灰、果肉渣、定型料、造孔料和成型剂进行混合，得到泥状的混合料。成型时，在定型料的作用下可以人工压模成型(免机制生产)，适用于一些成本较高或者需求量较少的小批量合成果木炭生产，或者定制化生产。
54.优选地，s4的坯料成型有多个中间孔。提高空气流动性，提高燃烧效果。
55.实施例二：
56.一种人工合成果木炭的机制生产方法，s4也可用制炭挤出机制备坯料。
57.机制生产方法：基本生产流程与免机制生产过程一致，在s4直接使用制炭挤出机制备，以提高生产效率，制炭挤出机的高压成型方式可以减少或者取消定型料的使用，果肉渣和碳粉适当提高。
58.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种人工合成果木炭，其特征在于，包括以下按照质量百分比的组分：果肉渣20％～30％、碳粉30％～40％、定型料15％～20％、造孔料5％～8％、草木灰4％～6％、成型剂8％～10％。2.根据权利要求1所述的一种人工合成果木炭，其特征在于：所述碳粉为农林业的含木质素的生物质副产品和废弃物经过碳化后并制成的粉料。3.根据权利要求1所述的一种人工合成果木炭，其特征在于：所述果肉渣为除糖后的苹果渣。4.根据权利要求1所述的一种人工合成果木炭，其特征在于：所述定型料为甘蔗废料、秸秆的揉碎料、竹的揉碎料中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种人工合成果木炭，其特征在于：所述造孔料为稻壳或者木屑中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种人工合成果木炭，其特征在于：所述成型剂为淀粉或黏土中的一种或多种。7.一种人工合成果木炭的免机制生产方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、将滞销或者废弃的水果按照其类型进行至少一次的粉碎，得到果泥；s2、果泥除糖和除水后得到含有30％～40％水分的果肉渣，并将除去的多余果水另存；s3、将碳粉和草木灰磁选除铁，按照组分关系，然后将碳粉、草木灰、果肉渣、定型料、造孔料和成型剂进行混合，得到泥状的混合料；s4、将多余果水拌入混合料，得到水分含量为10％～15％的碳泥；s5、将碳泥入模，压实后出模，得到坯料；s5、将坯料入窑烘干至表面硬化得到炭砖，入库阴藏。8.根据权利要求1所述的一种人工合成果木炭的免机制生产方法，其特征在于：所述s4的坯料成型有多个中间孔。9.一种人工合成果木炭的机制生产方法，其特征在于：如权利要求7所述的s4也可用制炭挤出机制备坯料。

技术总结
本发明公开了一种人工合成果木炭及其免机制生产方法和机制生产方法，合成果木炭包括以下按照质量百分比的组分：果肉渣、碳粉、定型料、造孔料、草木灰和成型剂，生产方法为：将水果粉碎，得到果泥；果泥除糖和除水后得到果肉渣，并将除去的多余果水另存；将碳粉和草木灰磁选除铁后碳粉、草木灰、果肉渣、定型料、造孔料和成型剂进行混合，得到泥状的混合料；将多余果水拌入混合料，得到水分含量为10％～15％的碳泥；将碳泥入模，压实后出模，得到坯料；将坯料入窑烘干至表面硬化得到炭砖，入库阴藏。该合成果木炭作为果木烧制炭的良好替代品进行使用，并且合成果木炭的原料易得、价格低廉，而且可持续大量生产。而且可持续大量生产。


技术研发人员：吴启航
受保护的技术使用者：吴启航
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/7/12