摘 要;公開了一種用于加工漢麻植物的系統(tǒng)和方法。該工藝能夠加工整株漢麻植物以生產(chǎn)多種有用的產(chǎn)品。串聯(lián)使用一對錘磨機(jī),以產(chǎn)生用于獲取大麻素(如CBD)的可提取漢麻材料和纖維產(chǎn)品。漢麻植物材料中所含的桿芯在該工藝中得到控制和分級分離,以實現(xiàn)高產(chǎn)出。
技術(shù)要點
1.一種植物產(chǎn)品,其包含:一種包含碎片和細(xì)粒的混合物的漢麻材料,所述碎片和細(xì)粒包括漢麻葉、漢麻芽和漢麻桿芯,所述漢麻桿芯在所述植物產(chǎn)品中以按重量計約2%至約15%的量存在。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物產(chǎn)品,其中所述漢麻桿芯以按重量計大于約3%的量,例如以按重量計大于約5%的量,例如以按重量計大于約8%的量,并且通常以按重量計小于約13%的量,例如以按重量計小于約11%的量存在于所述產(chǎn)品中。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的植物產(chǎn)品,其中所述漢麻材料未經(jīng)提取。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的植物產(chǎn)品,其中所述碎片包括最大尺寸大于約1.5cm例如大于約2cm且小于約8cm例如小于約6cm的植物碎片。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的植物產(chǎn)品,其中所述植物產(chǎn)品中包含按重量計約30%至約90%的量的碎片,且所述植物產(chǎn)品中包含按重量計約10%至約70%的量的細(xì)粒。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的植物產(chǎn)品,其中所述植物產(chǎn)品含有按重量計少于約20%的量,例如按重量計少于約15%的量,例如按重量計少于約12%的量,例如按重量計少于約10%的量,例如按重量計少于約8%的量的水分。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的植物產(chǎn)品,其中所述漢麻材料含有一種或更多種按重量計大于約2%的量且按重量計小于約20%的量的大麻素。
8.一種加工漢麻植物的方法,其包括:
將切割且干燥的漢麻植物進(jìn)料至第一錘磨機(jī),并對漢麻植物剝皮以形成纖維物料流和漢麻物料流,所述纖維物料流包含按重量計約20%至約55%的量的漢麻桿芯,所述漢麻物料流包含按重量計約2%至約15%的量的漢麻桿芯,所述漢麻物料流還包括碎片和細(xì)粒的混合物,所述碎片和細(xì)粒包括漢麻葉、漢麻芽和所述漢麻桿芯;收集所述漢麻物料流;
將所述纖維物料流進(jìn)料至第二錘磨機(jī),并篩分所述纖維物料流以去除漢麻桿芯和細(xì)粒以形成纖維束;和將纖維束打捆,所述纖維束包含按重量計少于約10%的量的漢麻桿芯。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其中所述方法處理大于約每小時5公噸,例如大于約每小時8公噸,例如大于約每小時10公噸,例如大于約每小時12公噸的切割且干燥的漢麻植物。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法,其中所述干燥的漢麻植物為捆包的形式,并且所述方法還包括在將所述切割且干燥的漢麻植物進(jìn)料至第一錘磨機(jī)之前將所述捆包分散開。
11.根據(jù)權(quán)利要求8?10中任一項所述的方法,其中被剝皮的漢麻植物在被進(jìn)料通過第一錘磨機(jī)期間或之后被進(jìn)料至篩分裝置,以形成所述纖維物料流和所述漢麻物料流。
12.根據(jù)權(quán)利要求8?11中任一項所述的方法,其中收集從所述纖維物料流中移除的漢麻桿芯和細(xì)粒以形成內(nèi)芯產(chǎn)品。
13.根據(jù)權(quán)利要求8?12中任一項所述的方法,還包括從所述漢麻物料流中提取一種或更多種大麻素的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求8?13中任一項所述的方法,其中所述漢麻物料流包含按重量計約7%至約12%的量的漢麻桿芯,且其中所述纖維物料流包含按重量計約32%至約49%的量的漢麻桿芯。
15.根據(jù)權(quán)利要求8?14中任一項所述的方法,其中所述纖維物料流被重力進(jìn)料至所述第二錘磨機(jī)。
16.根據(jù)權(quán)利要求8?15中任一項所述的方法,其中所述纖維物料流被空氣輸送到篩分裝置以篩分所述纖維物料流。
17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其中所述纖維物料流被進(jìn)一步進(jìn)料至第三錘磨機(jī)且然后被進(jìn)料至第四錘磨機(jī),以進(jìn)一步破碎所述纖維物料流并將所述纖維物料流與漢麻桿芯和細(xì)粒分離。
背景技術(shù)
漢麻(且尤其是工業(yè)漢麻品種)具有與毒品大麻非常相似的外觀,但與毒品大麻所指的大麻植物品種不同,漢麻通常只含有少量的四氫大麻酚(THC),而漢麻和毒品大麻都可能包括大量的大麻二酚(CBD)。例如,工業(yè)漢麻可以含有低于約0.3%的THC,而毒品大麻所指的大麻品種可以含有5%至30%的THC。
目前,存在能夠加工成捆漢麻植物的商業(yè)剝皮工藝,以初步將纖維與植物材料的其余部分分離。漢麻植物包括植物秸桿(stalk),其包括外皮層和主要由桿芯(hurd)制成的內(nèi)核。植物的韌皮纖維位于皮內(nèi),且通常是更有價值的商品。一旦按照剝皮工藝進(jìn)行加工,漢麻植物的成分包括韌皮纖維、桿芯、短纖維和粉末。這些成分中的每一種應(yīng)用于各種消費品、商品和工業(yè)產(chǎn)品。例如,上述產(chǎn)品中的每一種可用于生產(chǎn)紙張、刨花板(particleboard)、建筑復(fù)合材料、動物墊料、工業(yè)吸收劑、紡織品等。雖然目前的剝皮工藝非常適合去除和分離上述材料,特別是韌皮纖維,但這種工藝不太適合提取化學(xué)成分,例如從漢麻植物中提取大麻二酚。多種化學(xué)成分例如大麻二酚通常采用提取工藝從漢麻植物中提取,但該工藝可能導(dǎo)致纖維無法使用?;蛘?,提取工藝可以設(shè)計成僅從植物的葉和花中提取化學(xué)成分,而不從植物的其余部分提取化學(xué)成分。
實質(zhì)上,有可用于從漢麻植物中提取纖維的商業(yè)化工藝,且有被設(shè)計為用于從植物中提取化學(xué)成分的其他工藝。然而,所需要的是不僅能夠從漢麻植物中分離纖維,而且能夠同時提取和分離含有最大量化學(xué)成分如大麻二酚的植物材料。
概要
一般而言,本公開涉及用于加工漢麻植物的工藝和系統(tǒng),以便將植物有效地分離成不同的級分,每個級分代表在各種應(yīng)用中有價值的原材料。例如,本公開的工藝可用于將漢麻植物材料分離成結(jié)構(gòu)組分(例如纖維和內(nèi)芯(shive))以及可提取組分,該可提取組分非常適合用于從植物中提取有價值的化學(xué)組分的提取工藝。本公開的工藝和系統(tǒng)可以非常高生產(chǎn)率運行,而不會產(chǎn)生任何明顯的廢產(chǎn)物。
例如,在一個實施方案中,本公開涉及加工漢麻植物的方法。該方法包括將切割且干燥的漢麻植物進(jìn)料至至少一個錘磨機(jī),并對漢麻植物剝皮以形成纖維物料流和漢麻物料流,該纖維物料流含有約20%至約55%(按重量計)的量的漢麻桿芯,該漢麻物料流含有約2%至約15%(按重量計)的量的漢麻桿芯。漢麻物料流還包括碎片和細(xì)粒的混合物,碎片和細(xì)粒包括漢麻葉、漢麻芽和漢麻桿芯。該方法還包括收集漢麻物料流。然后將纖維物料流進(jìn)料到至少一個另外的下游錘磨機(jī)中,并進(jìn)行篩分以除去漢麻桿芯和細(xì)粒,并形成纖維束(fibertow)??梢詫⒗w維束打捆。纖維束可以包含少于約10%(按重量計)的量的漢麻桿芯。
在一方面,干燥的漢麻植物可以是捆包的形式,并且該方法還可以包括在將切割且干燥的漢麻植物進(jìn)料到第一錘磨機(jī)之前將捆包分開的步驟??梢栽谶M(jìn)料通過第一錘磨機(jī)期間或之后將剝皮的漢麻植物進(jìn)料至篩分裝置,以形成纖維物料流和漢麻物料流。
任選地,然后可以將纖維物料流進(jìn)料至第二錘磨機(jī)。在第二錘磨機(jī)中,還可以進(jìn)一步將纖維物料流進(jìn)行剝皮和錘打,以便進(jìn)一步破碎和疏松纖維物料流內(nèi)的材料。在一方面,第二錘磨機(jī)可以在不產(chǎn)生副產(chǎn)物流的情況下運行。因此,進(jìn)入第二錘磨機(jī)的100%或基本上所有的纖維物料流也在同一流內(nèi)離開第二錘磨機(jī)。可以將纖維物料流從第二錘磨機(jī)進(jìn)料至第二篩分裝置,以從纖維物料流中分離小顆粒和細(xì)粒??梢詫⑿☆w粒和細(xì)粒與漢麻物料流合并。
然后,可對如上所述的漢麻物料流進(jìn)行處理以提取一種或更多種大麻素。
在一個實施方案中,該方法或工藝還可以包括從漢麻物料流中提取一種或更多種大麻素的步驟。漢麻物料流可以包含少于約7%至約12%(按重量計)的量的漢麻桿芯。
一般來說,任何合適的漢麻植物可以根據(jù)本公開進(jìn)行加工。
在如上所述的工藝的第一部分中,為了生產(chǎn)漢麻物料流,對工藝進(jìn)行優(yōu)化以限制漢麻材料中所含的桿芯量。在工藝的第二部分中,對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,以產(chǎn)生含極少或不含桿芯的纖維束流。
在一方面,例如,在分離和收集漢麻物料流之后,然后將纖維物料流進(jìn)料到一個或更多個另外的錘磨機(jī),以生產(chǎn)纖維束。在一方面,例如,將纖維物料流進(jìn)料至第三錘磨機(jī),在第三錘磨機(jī)中纖維物料流將被進(jìn)一步錘擊并壓向篩網(wǎng),以去除內(nèi)芯非纖維材料,形成第一內(nèi)芯流。然后可以將纖維物料流從第三錘磨機(jī)任選地進(jìn)料至第三篩分裝置,以進(jìn)一步去除細(xì)粒和其它非纖維顆粒,然后可以形成第二內(nèi)芯流。從第三篩分裝置,可以收集到作為纖維束的纖維物料流。
任選地,可以將離開第三篩分裝置的纖維物料流進(jìn)料至第四錘磨機(jī),以進(jìn)一步加工該纖維物料流并去除更大量的桿芯和其他非纖維材料。例如,第四錘磨機(jī)可以形成第三內(nèi)芯流。可以將纖維物料流從第四錘磨機(jī)任選地進(jìn)料至第四篩分裝置。第四篩分裝置可以是振蕩裝置或包括攪拌,以從纖維產(chǎn)品流中去除盡可能多的細(xì)粒和粉塵。
從第四篩分裝置,產(chǎn)生纖維束流,可以收集該纖維束流并在許多應(yīng)用中用作纖維源。
可以積累不同的內(nèi)芯流并作為內(nèi)芯產(chǎn)品收集。
因此,本公開的工藝可用于生產(chǎn)漢麻產(chǎn)品、纖維束產(chǎn)品和內(nèi)芯產(chǎn)品。
如上所述,本公開的方法允許非常高的產(chǎn)量。例如,在一個實施方案中,該方法可以處理大于約5公噸/小時,例如大于約8公噸/小時,例如大于約10公噸/小時,例如大于約12公噸/小時的切割且干燥的漢麻植物。
本公開還涉及可通過上面描述的方法生產(chǎn)的植物產(chǎn)品。本公開的植物產(chǎn)品包括含有碎片和細(xì)粒的混合物的漢麻材料。碎片和細(xì)粒包括漢麻葉、漢麻芽和漢麻桿芯。漢麻材料還可以包含漢麻花。根據(jù)本公開,漢麻桿芯以約2%至約15%(按重量計)的量存在于植物產(chǎn)品中。例如,漢麻桿芯可以大于約3%(按重量計)的量,例如大于約5%(按重量計)的量,例如大于約8%(按重量計)的量,并且通常小于約13%(按重量計)的量,例如小于約11%(按重量計)的量存在于產(chǎn)品中。上述植物產(chǎn)品特別適合用作從漢麻植物中獲得化合物(如大麻素)的原料。產(chǎn)品中存在的桿芯量允許有效收集漢麻材料,同時仍然提供其中含有大量有價值提取物(例如大麻素)的產(chǎn)品。
漢麻材料通??梢园s30%至約90%(按重量計)的量的碎片和約10%至約70%(按重量計)的量的細(xì)粒。碎片可以包括最大尺寸大于約1.5cm,如大于約2cm,且小于約8cm,如小于約6cm的植物片。可以收集最原始的漢麻材料,這樣任何漢麻材料都未經(jīng)提取。一旦收集到漢麻材料,就可以對其進(jìn)行進(jìn)一步的分選工藝和/或研磨工藝,并進(jìn)行一種或更多種提取工藝以提取各種化學(xué)成分,例如一種或更多種大麻素。
漢麻材料通??梢院行∮诩s20%(按重量計)的量,例如小于約15%(按重量計)的量,例如小于約10%(按重量計)的量,例如小于約8%(按重量計)的量的水分。漢麻材料可以含有一種或更多種大于約5%(按重量計)的量,例如,大于約10%(按重量計)的量的大麻素。
下面將更詳細(xì)地討論本公開的其他特征和方面。
附圖簡要說明
在說明書的其余部分,包括參考附圖,更具體地闡述了本公開的完整且能實施的公開內(nèi)容,在附圖中:
圖1是說明本公開所述方法的一個實施方案的框圖;
圖1
圖2是說明可與圖1所示方法組合的可選的其他工藝步驟的框圖。
圖2
在本說明書和附圖中重復(fù)使用的特征標(biāo)記旨在表示本發(fā)明的相同或類似的特征或要素。
定義
本文所指的大麻是可能含有低或極低水平的THC的漢麻、工業(yè)漢麻(可指含有少于0.3%THC的大麻植物)或其組合。
如本文所用,術(shù)語“秸桿”用于指植物除去葉子后剩余的主要結(jié)構(gòu)部分。
如本文所用,術(shù)語“桿芯”在本文中用于指植物連接葉子或葉片到秸桿的結(jié)構(gòu)部分(例如秸的內(nèi)部部分),并且也可以包括延伸穿過葉子的脈或肋部分。
詳述
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,本討論僅是對示例性實施方案的描述,而不旨在限制本公開更廣泛的方面。
總體而言,本公開涉及加工漢麻植物的系統(tǒng)和方法。通過本公開的工藝,可以將完整和整株的漢麻植物快速加工成多種不同的可用產(chǎn)品。例如,該工藝能夠分離和收集漢麻纖維。此外,在工藝期間,還收集包含漢麻葉、漢麻芽和/或漢麻花的漢麻材料,這些材料非常適合進(jìn)行提取工藝,以從漢麻植物中提取各種化學(xué)成分,包括止痛藥物,如大麻素。本公開的工藝還可以產(chǎn)生內(nèi)芯產(chǎn)品流,其可以用于多種不同的應(yīng)用,例如動物墊料、生物質(zhì)焚燒等。
本公開的工藝和系統(tǒng)不僅將整株漢麻植物轉(zhuǎn)化成多種有用的產(chǎn)品流而不產(chǎn)生廢物,而且還可以以極高的產(chǎn)量進(jìn)行轉(zhuǎn)化。例如,本公開的工藝能夠處理大于約每小時5公噸的漢麻植物,例如大于約每小時8公噸,例如大于約每小時10公噸,例如大于約每小時12公噸,例如大于約每小時14公噸的漢麻植物。例如,在一個應(yīng)用中,該工藝和系統(tǒng)能夠用一個工藝線以約12公噸/小時至約25公噸/小時處理。
參照圖1,顯示了根據(jù)本公開的工藝的示例性實施方案。雖然本公開的工藝可以加工漢麻植物的任何部分,但在一個實施方案中,該工藝被設(shè)計為接收整株植物材料。例如,在一個實施方案中,將成捆的漢麻植物運送到加工設(shè)施(但也可以是可移動裝置)。例如,整株漢麻植物可以包括植物的柄、葉、芽、花和任何其他部分。
在一方面,漢麻植物已經(jīng)被至少部分干燥。例如,根據(jù)本公開加工的漢麻植物可具有通常小于約19%、例如小于約17%、例如小于約15%、例如小于約13%、例如小于約11%的含水量。含水量通常大于約5%,例如大于約8%。雖然該工藝和系統(tǒng)可以處理含水量較高的植物,但如果需要,可以在進(jìn)入該工藝之前進(jìn)行干燥處理(如果植物含水量水平相對較高的話)。植物可以通過放置在露天或進(jìn)料到烘箱在相對溫和的溫度,例如在低于約90℃的溫度,例如在低于約80℃的溫度,且通常在高于約40℃的溫度,例如在高于60℃的溫度進(jìn)行干燥。
當(dāng)起始漢麻植物材料呈捆狀時,如圖1所示,該工藝和系統(tǒng)可包括開捆裝置10。一般而言,可以使用任何合適的開捆裝置10。例如,在一方面,開捆裝置可以包括用于接收成捆漢麻植物的輸入傳送帶。傳送帶可以將這些捆輸送到移動的包括可旋轉(zhuǎn)的滾筒的帶尖端的裝置(spikeddevice)。如果需要,開捆裝置10還可以包括破碎裝置,用于在進(jìn)入下游處理系統(tǒng)之前對植物進(jìn)行預(yù)破碎。
打開成捆漢麻植物后,將漢麻植物材料進(jìn)料至第一錘磨機(jī)12,如圖1所示。錘磨機(jī)12是專為接收整株植物設(shè)計的。更具體地,錘磨機(jī)12被配置為不僅接收漢麻植物的秸桿,還接收葉、芽和任何其他部分。
錘磨機(jī)12大體上包括容納在外殼內(nèi)的轉(zhuǎn)筒。轉(zhuǎn)筒包括多個分布在轉(zhuǎn)筒表面上的錘。在一個實施方案中,每個錘可樞轉(zhuǎn)地安裝到滾筒上。然后,滾筒被殼體包圍。例如,錘磨機(jī)12可以包括被篩網(wǎng)包圍的滾筒。
將整株漢麻植物進(jìn)料至轉(zhuǎn)筒和篩網(wǎng)之間的錘磨機(jī)12中。當(dāng)植物材料進(jìn)入錘磨機(jī)12時,滾筒上的錘向外旋轉(zhuǎn)并使植物材料抵向篩網(wǎng)。以這種方式,錘磨機(jī)12將植物壓碎并將其分離成不同的組分。更具體地,第一錘磨機(jī)12產(chǎn)生漢麻物料流14和纖維物料流16。漢麻物料流14包括通過錘磨機(jī)12的篩網(wǎng)過濾的漢麻植物材料。另一方面,纖維物料流16代表未通過篩網(wǎng)過濾而是向下游進(jìn)料的植物材料。
漢麻物料流14通常包含葉、莖、芽、花和漢麻植物上包含的任何其他更易碎的材料。漢麻物料流14還包含部分漢麻秸桿。例如,漢麻秸桿包括被纖維(通常稱為韌皮纖維)包圍的木質(zhì)軟芯。芯中纖維環(huán)繞的材料通常被稱為桿芯和/或內(nèi)芯。纖維通常占秸桿的約18%(按重量計)至約35%(按重量計),且更具體地占秸桿的約22%(按重量計)至約28%(按重量計)。其余部分為桿芯。在剝皮工藝中,目標(biāo)和目的通常是盡可能快速有效地將纖維與桿芯分離。然而,根據(jù)本公開,漢麻植物中所含的桿芯在整個工藝中都受到仔細(xì)控制和操控。例如,桿芯不僅在纖維流中是不想要的,而且在漢麻物料流14中也是不想要的。桿芯通常含有比葉、芽和花更少的化學(xué)成分(如大麻素)。本公開涉及將桿芯細(xì)分到不同的流中,以便以非??焖俸陀行У姆绞缴a(chǎn)多種產(chǎn)品,而不讓桿芯降低最終產(chǎn)品的價值。
在這方面,操作第一錘磨機(jī)12,使得一部分桿芯進(jìn)入漢麻物料流14,而大部分桿芯與纖維一起留在纖維物料流16中。因此,在一方面,本公開涉及一種工藝,其中以使效率最大化而對最終產(chǎn)品流沒有任何不利影響的方式對桿芯進(jìn)行分級分離。例如,漢麻物料流14通常包含大于約2%(按重量計)的量,例如大于約4%(按重量計)的量,例如大于約6%(按重量計)的量,例如大于約8%(按重量計)的量,并且通常小于約20%(按重量計)的量,例如小于約17%(按重量計)的量,例如小于約15%(按重量計)的量,例如小于約13%(按重量計)的量,例如小于約12%(按重量計)的量,例如小于約10%(按重量計)的量,例如小于約8%(按重量計)的量的桿芯。另一方面,纖維物料流16通常包含約20%至約55%(按重量計)量的桿芯,包括其間的所有1%增量(按重量計)。例如,纖維物料流16可以包含大于約25%(按重量計)的量,例如大于約30%(按重量計)的量,例如大于約35%(按重量計)的量,并且通常小于約50%(按重量計)的量,例如小于約45%(按重量計)的量的漢麻桿芯。
如圖1所示,在第一錘磨機(jī)12后,纖維物料流16可以被任選地進(jìn)料至第一篩分裝置18??梢允褂昧鲃拥目諝庾鳛檩d氣將纖維物料流16進(jìn)料至第一篩分裝置18。篩分裝置18包括一個或更多個篩子,其從纖維物料流16中分離出任何細(xì)?;蛐☆w粒。分離可以在相對高的氣體速度下發(fā)生。如本文所用,篩分裝置可以是用于從較大顆粒中分離較小顆粒的任何合適的裝置。篩分裝置可以包括這樣的裝置,其中高速流體(例如空氣)撞擊在一個或更多個篩網(wǎng)上以分離不同的材料?;蛘?,篩分裝置可以使用離心力進(jìn)行操作。在另一實施方案中,篩分裝置可以使用攪動或搖晃運動來操作,使得材料通過可穿透屏障(例如篩網(wǎng),例如網(wǎng)眼(mesh)或細(xì)篩(sieve))被分離。第一篩分裝置18產(chǎn)生小顆粒流20,其可以與漢麻物料流14合并,形成可提取的漢麻產(chǎn)品22。
在第一錘磨機(jī)12之后且任選地在第一篩分裝置18之后,可以收集可提取的漢麻產(chǎn)品22,并對其進(jìn)行處理以獲得化學(xué)成分。然而,在一方面,可以進(jìn)一步處理纖維物料流16,以收集可獲得可提取的漢麻產(chǎn)品22的更多材料。
例如,如圖1所示,在一個實施方案中,離開第一篩分裝置18的纖維物料流16可以被進(jìn)料到第二錘磨機(jī)24。例如,纖維物料流16可以被重力進(jìn)料到第二錘磨機(jī)24中。第二錘磨機(jī)24旨在進(jìn)一步分解纖維物料流16,以去除漢麻纖維中的桿芯和/或?qū)h麻纖維與可提取的漢麻材料(如葉、花和芽)進(jìn)一步分離。在一方面,第二錘磨機(jī)24可以包括更大的電機(jī),且使纖維材料流16經(jīng)受比在第一錘磨機(jī)12中經(jīng)歷的更大的能量。另外,第二錘磨機(jī)24可以類似于第一錘磨機(jī)12操作,并可以包括安裝在轉(zhuǎn)筒上的多個樞轉(zhuǎn)錘。纖維物料流16進(jìn)入第二錘磨機(jī)24,并經(jīng)受壓抵殼體的能量,導(dǎo)致纖維與該物料流中包含的任何其他材料分離。
包含在第二錘磨機(jī)24中的轉(zhuǎn)筒可以被用于將植物材料與植物纖維分離的篩網(wǎng)包圍,或者可替換地被無穿孔(non?perforated)殼體包圍。例如,在圖1所示的一個方面,只有單個纖維物料流16離開第二錘磨機(jī)24,未產(chǎn)生單獨的副產(chǎn)品流。
如圖1所示,在一個實施方案中,離開第二錘磨機(jī)24的纖維物料流然后可以被進(jìn)料至第二篩分裝置26。例如,纖維物料流16可以被空氣進(jìn)料到第二篩分裝置26中。第二篩分裝置26可被設(shè)計為將漢麻纖維與其他植物材料分離并形成小顆粒流27。如果需要,可以將小顆粒流27添加到可提取的漢麻產(chǎn)品22中。
可提取的漢麻產(chǎn)品22是該工藝生產(chǎn)的第一種產(chǎn)品??商崛〉臐h麻產(chǎn)品通常包含植物碎片和細(xì)粒的混合物。細(xì)粒可以來自小顆粒流20,或也可以來自第一錘磨機(jī)12。植物碎片是離開第一錘磨機(jī)12的產(chǎn)品。
可提取漢麻產(chǎn)品中所含的碎片可以具有跨相對寬的尺寸分布的不規(guī)則尺寸。至少一些碎片具有的最大尺寸大于約1.5cm并且通常小于約8cm,包括其間的所有0.5cm增量。例如,碎片可以具有大于約2cm,如大于約3cm,如大于約4cm,且通常小于約6cm,如小于約5cm的最大尺寸。
與可提取漢麻產(chǎn)品22中所含的其他物質(zhì)的量相比,細(xì)粒的量可能因進(jìn)料和工藝條件而變化。一般而言,可提取的漢麻產(chǎn)品通??砂s10%至約90%(按重量計)的量的細(xì)粒,包括其間的所有5%增量。例如,可提取的漢麻產(chǎn)品22可以包含大于約10%量,例如大于約15%的量,例如大于約20%的量,并且通常小于約70%(按重量計)的量,例如小于約50%(按重量計)的量,例如小于約40%(按重量計)的量,例如小于約30%(按重量計)的量的細(xì)粒。
在替代實施方案中,來自第一篩分裝置的細(xì)粒不與可提取的漢麻產(chǎn)品22合并。在該實施方案中,為使細(xì)粒量最小化,可以收集可提取的漢麻產(chǎn)品22。例如,在一方面,可提取漢麻產(chǎn)品22可包含約小于10%(按重量計)的量,例如小于約8%(按重量計)的量,例如小于約6%(按重量計)的量,例如小于約4%(按重量計)的量,例如小于約2%(按重量計)的量,例如小于約1%(按重量計)的量的細(xì)粒。
可提取的漢麻產(chǎn)品包含漢麻葉、漢麻芽和/或漢麻花。如上所述,可提取的漢麻產(chǎn)品還包含其量不顯著影響產(chǎn)品的價值和從漢麻植物材料中去除可提取成分的能力的漢麻桿芯。例如,可提取的漢麻產(chǎn)品22可包含通常約2%至約15%(按重量計)的量的桿芯,包括其間的所有1%增量。一般而言,可提取的漢麻產(chǎn)品包含小于約12%(按重量計)的量,例如小于約10%(按重量計)的量的桿芯。
通過本公開的工藝,已發(fā)現(xiàn)可提取的漢麻產(chǎn)品22非常適合于后續(xù)加工進(jìn)入提取化學(xué)成分的提取工藝。例如,漢麻植物含有可用于疼痛緩解的各種大麻素。根據(jù)本公開,可提取的漢麻產(chǎn)品22特別適合于在提取工藝中釋放大麻素。
CBD也與大腦中的疼痛受體相互作用,但不會產(chǎn)生THC引起的相同欣快感。另一方面,工業(yè)漢麻雖然含有大量的CBD,但通常含有低水平的THC。例如,工業(yè)漢麻通常含有低于0.3%(按重量計)的量的THC。可根據(jù)本公開加工任一植物以從植物材料去除CBD和/或THC。
例如,按照本公開收集的可提取漢麻產(chǎn)品22可含有約大于2%(按重量計)的量,例如大于約5%(按重量計)的量,例如大于約10%(按重量計)的量,例如大于約15%(按重量計)的量,并且通常小于約25%(按重量計)的量,例如小于約20%(按重量計)的量的CBD。在一個實施方案中,可提取漢麻產(chǎn)品22可含有低于0.3%(按重量計)的量的THC。
除了THC和CBD,漢麻植物還可以含有各種其他大麻素。例如,漢麻中所含的其他大麻素包括大麻色原烯、大麻酚、大麻萜酚、四氫次大麻酚、次大麻酚、大麻二醇酸、其他大麻二酚衍生物和其他四氫大麻酚衍生物。根據(jù)需要,可以從本公開的可提取漢麻產(chǎn)品22中獲得這些大麻素中的任何一種及全部。
可以使用任何合適工藝從可提取漢麻產(chǎn)品22獲得不同的化學(xué)成分。在一方面,如果需要,可提取漢麻產(chǎn)品22可被進(jìn)一步研磨或定尺寸。然后可以對可提取漢麻產(chǎn)品22進(jìn)行提取工藝,例如流體提取工藝。一般來說,將通常為液態(tài)的合適流體作為提取溶劑應(yīng)用于植物材料以進(jìn)行提取。例如,可提取漢麻產(chǎn)品22可以先與水接觸,且然后通過在合適儀器中混合在一起而與提取溶劑接觸。然后將包含來自漢麻植物材料的所需組分的載液移出并轉(zhuǎn)化為成品。
合適的提取工藝包括液?液提取或可包括超臨界流體提取。又在另一方面,可以進(jìn)行常規(guī)的溶劑提取。已發(fā)現(xiàn)可提取的漢麻產(chǎn)品22特別適合于生產(chǎn)CBD油或任何其它大麻素提取物。
離開第二篩分裝置26的纖維物料流16通常包含大量的桿芯與有價值的纖維產(chǎn)品的組合。一旦從纖維物料流16中分離出可提取的漢麻產(chǎn)品22,可進(jìn)一步加工纖維物料流16以收集纖維束,其中纖維已基本或完全與其它植物材料分離。一方面,例如,纖維物料流16可被進(jìn)料至一個或更多個錘磨機(jī),以進(jìn)一步破碎纖維物料流并將纖維與其它植物材料分離。例如,纖維物料流可以通過單個錘磨機(jī)和/或篩分裝置進(jìn)料,或者可以通過一個以上的錘磨機(jī)進(jìn)料,例如通過多個錘磨機(jī),以便收集漢麻纖維。
例如,參考圖2,其顯示了根據(jù)本公開的工藝的一個實施方案,其中纖維物料流16被進(jìn)一步進(jìn)料到兩個錘磨機(jī)裝置以生產(chǎn)纖維產(chǎn)品。例如,如圖2所示,纖維物料流16被進(jìn)料至第三錘磨機(jī)32。第三錘磨機(jī)32被設(shè)計成進(jìn)一步將漢麻纖維與桿芯分離。例如,第三錘磨機(jī)32可以包括安裝在轉(zhuǎn)筒上的多個樞轉(zhuǎn)錘,該轉(zhuǎn)筒被包含篩網(wǎng)的殼體包圍。較小的顆粒(例如桿芯)適合穿過篩網(wǎng)并形成內(nèi)芯物料流34。
然后,纖維物料流可從第三錘磨機(jī)32進(jìn)料至第三篩分裝置36,在此處可去除更小的顆粒以形成內(nèi)芯物料流38。在圖2所示的實施方案中,離開第三篩分裝置36的纖維物料流然后被進(jìn)料至第四錘磨機(jī)40。第四錘磨機(jī)40可進(jìn)一步破碎纖維物料流以從植物纖維中去除桿芯和其它植物物質(zhì),并形成額外的內(nèi)芯物料流42。纖維物料流16可任選地從第四錘磨機(jī)40被進(jìn)料至第四篩分裝置44。在一方面,第四篩分裝置44可以是振蕩裝置,其使纖維物料流16經(jīng)受攪動,以從植物纖維中去除盡可能多的植物物質(zhì)。例如,第四篩分裝置44可以進(jìn)一步形成另一個內(nèi)芯物料流46。
如圖2所示,可以將內(nèi)芯物料流34、38、42和46組合在一起以形成和收集內(nèi)芯產(chǎn)品28。另一方面,離開第四篩分裝置的纖維物料流16可以形成纖維束產(chǎn)品30。
纖維束產(chǎn)品30可以基本上僅包含漢麻纖維,并且可以被打捆和銷售以用于多種不同的應(yīng)用。例如,纖維束產(chǎn)品30可包含小于10%(按重量計)的量,例如小于約8%(按重量計)的量,例如小于約4%(按重量計)的量,例如小于約2%(按重量計)的量,例如小于約1%(按重量計)的量的桿芯。例如,漢麻纖維可用于紡織品應(yīng)用、生產(chǎn)繩索、強化其他材料等。
另一方面,內(nèi)芯產(chǎn)品28通常含有桿芯和其它植物物質(zhì)。內(nèi)芯產(chǎn)品28可用于動物墊料、吸油材料等。
在工藝中,可以使用各種其他設(shè)備來幫助收集不同的材料。例如,在一方面,可以使用袋式除塵器來收集細(xì)粒并將它們與其他產(chǎn)品流合并。
通過本公開的工藝和系統(tǒng),整個漢麻植物可被加工和轉(zhuǎn)化成至少三種不同的有用產(chǎn)品而不產(chǎn)生廢料。該工藝和系統(tǒng)允許采用非常快速和有效的方法來獲得富含大麻素如CBD的可提取且獨特的漢麻產(chǎn)品。以這種方式,可以以極高的產(chǎn)量生產(chǎn)和收集富含CBD的產(chǎn)品。此外,不僅生產(chǎn)的產(chǎn)品富含CBD,而且漢麻纖維也被分離和打捆,且可用于許多不同的有用應(yīng)用。
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