农作物秸秆人造板的研究

发展农作物秸秆人造板产业对于保护森林资源和人类环境,解决我国木材原料供应不足的矛盾具有重要的现实意义.近年来,科技人员在农作物秸秆人造板基础研究、产品开发和工业化应用方面做了大量的研究工作.文章介绍了笔者及所在团队在秸秆原料特性和秸秆板制造工艺方面的最新研究成果.     

农作物秸秆的综合开发利用

农作物秸秆是农业生产的主要副产品,也是工农业生产的重要资源。本文介绍了农作物秸秆综合利用概况,论述了当前农作物秸秆综合利用的技术方法,提出了农作物秸秆未来综合开发利用的基本途径。     

掺农作物秸秆水泥浆体的水化与硬化性能

将稻秆、麦秆、棉花杆、稻壳4种秸秆在20℃水中浸泡24h,测定了浸出液中糖类含量、掺浸出液水泥净浆的力学性能、凝结时间、水化热,掺水泥质量分数为5%各种秸秆水泥胶砂试样的力学性能,用TG-DSC、XRD、SEM方法研究了各种浸出液对水泥净浆水化程度的影响。结果表明各种浸出液对水泥水化和硬化均有显著的抑制作用,其作用顺序为:麦秆>稻草>棉杆>稻壳,同未掺秸秆的试样相比,掺5%秸秆(占水泥质量的百分数)水泥砂浆试样28 d的抗压强度分别下降了49.5%(掺稻壳试样),51.3%(掺棉杆试样),74.7%(掺稻草试样)和76.8%(掺麦秆试样),分析指出,掺加秸秆会显著降低水泥力学强度的原因一方面是秸秆浸出液对水泥水化硬化有显著的抑制作用,另一方面是由于秸秆密度小,导致水泥硬化浆体中起力学强度作用的组分显著减少。     

利用农作物秸秆生产原料糖的研究进展

我国农作物秸秆资源丰富,但目前利用率较低,发展农作物秸秆生产原料糖是提高秸秆利用率的有效途径,也是推动我国秸秆资源化事业发展的必要选择。原料糖的生产是实现农作物秸秆转化为生物化工产品的关键技术。主要介绍了目前研究较多的秸秆制作原料糖的方法及其优缺点,并综述了农作物秸秆生产原料糖的单一处理方法、联合处理方法及其最新研究进展。     

不同处理方法对玉米秸秆表面性能的影响

目的研究不同方法处理后玉米秸秆表面发生的物理和化学变化,以更好地适用于包装发泡材料。方法对玉米秸秆表面采用稀酸、热氢氧化钠、蒸汽、沸水、微波等多种方法进行处理,并运用傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、接触角测试仪进行表征和形貌分析。结果红外分析可知,所有处理方法均能减少秸秆表皮木质素的含量;稀酸、热氢氧化钠和蒸汽处理减少了纤维素含量;热氢氧化钠、蒸汽、沸水和微波处理降低了脂类化合物含量;除了沸水以外的其他处理,都能破坏掉芳香族化合物的结构;Si—O—Si键只有热氢氧化钠处理能破坏。扫描电镜观察可知,高温处理对秸秆表面的效果较好。接触角测试可知,经硫酸、乙酸、热氢氧化钠、蒸汽、沸水、微波处理后,接触角分别平均降低了4.58°,12.5°,22.5°,9.8°,11.4°,6.85°。结论热氢氧化钠对秸秆的处理效果最好,而硫酸、乙酸、热氢氧化钠、蒸汽、沸水、微波处理虽有效果但不明显。     

电子束辐射对农作物秸秆粉/聚乙烯木塑复合材料结构与性能的影响

在不添加偶联剂和相容剂的情况下,将农作物秸秆粉(CSF)和聚乙烯树脂(LDPE)直接熔融共混复合制备木塑复合材料LDPE/CSF,研究高能电子束辐射(EB)对该木塑复合材料结构与性能的影响。力学性能测试表明,LDPE/CSF木塑复合材料的力学强度随辐射剂量的增加而增大;扫描电镜分析表明,随着辐射剂量的增加,木塑复合材料断面越来越平整,材料断面观察不到明显的农作物秸秆粉脱落现象;差示扫描量热分析表明,随着辐射剂量的增加,LDPE/CSF木塑复合材料的熔融峰逐渐向低温方向移动;24 h吸水率测试表明,经电子束辐射处理后的LDPE/CSF木塑复合材料吸水性能显著改善。这是由于电子束辐射使LDPE发生一定程度的交联,使原本相容性差的CSF和LDPE能够形成稳定的网络结构,提高LDPE/CSF木塑复合材料的界面相容性和力学强度,改善其耐水性能;另一方面,电子束辐射使LDPE/CSF木塑复合材料的结晶缺陷增多,降低其熔融温度。     

农作物秸秆废弃物材料化利用现状及发展

目的针对各类材料制品原材料短缺的现状,探讨高效、清洁利用秸秆废弃物的资源方式。方法对造纸、发泡缓冲材料、人造板材、纳米纤维素、餐饮具及包装容器具等几大类材料进行分析与研究。结论秸秆材料化应用前景广阔,进一步技术创新解决关键性技术问题后有望迎来新的发展机遇;利用秸秆纤维制备纳米纤维素是新兴的高科技产业化发展方向。     

农作物秸秆缓冲包装材料的研制

研究了以农作物秸杆为主要原料制备缓冲包装材料,结果表明：利用玉米秸杆的芯部为主要原料,选择合适的粘合剂;通过模压成型工艺,能够得到性能良好的缓冲包装材料。影响玉米秸杆缓冲包装材料性能的因素主要有粘合剂、预处理和粒径等。开展该研究对保护环境、节约矿物资源、增加农民收入具有重要的意义。     

几种农作物秸秆的成分分析

农作物秸秆是一类重要的可再生生物质资源,却长期未得到重视和开发利用;测定和分析其中的有用成分,有助于实现其环保化高附加值利用。研究了产于成都平原地区的水稻、小麦、油菜等几种农作物秸秆不同部位的主要成分,发现不仅秸秆种类,而且同一种秸秆的不同部位,其纤维素、半纤维素和木质素等主要成分含量都存在较大差异;杆部(直杆部位)纤维素含量较高,而穗部的半纤维素和木质素含量较高。其中,油菜秸秆中纤维素含量最高(杆部达52.99%),小麦秸秆次之(杆部达51.16%),且随部位不同差异明显,水稻秸秆中纤维素含量相对较低(杆部为39.69%);小麦秸秆中半纤维素含量最高(穗部达28.41%),水稻秸秆次之(穗部为24.81%),油菜秸秆最低(油菜籽壳中为18.34%);不同种类的秸秆中木质素含量不同,其中油菜秸秆(油菜籽壳中为22.06%)和小麦秸秆(穗部为23.89%)较低,而水稻秸秆含量较高(穗部为25.22%)。通过对分析方法的建立,可快速得到不同秸秆及秸秆不同部位主要组分含量的信息,可用以指导组分的有效分离和高值化利用。     

秸秆都能发电？

据介绍，目前用于直燃发电的秸秆主要有三类，第一类为黄色秸秆，主要是玉米秸秆、小麦秸秆、稻草等草木类农作物秸秆，具有体积大、重量轻、密度小等特点，为满足锅炉燃烧发热量，保证单位时间内的上料量，需要打捆至规定的体积和重量后输送至炉膛内燃烧；     

植物秸秆吸能缓冲特性研究

植物秸秆是我国一笔巨大的经济资源.采用数值方法计算了冲击波与植物秸秆相互作用的过程,并通过爆炸实验对爆炸冲击波在植物秸秆材料前后压力分布进行了测试,数值计算结果和实验都证明植物秸秆是良好的吸能缓冲材料.     

农作物废弃物－－秸秆整株还田技术简介

本文介绍了我国农作物废弃物的概况及处理的目的和意义，着重介绍了农作物废弃物一秸秆的整株还田技术的原理、工艺、技术要点可行性，结合我国的实际特点指出秸杆整株还田是适合我国国情的农作物废弃物处理再利用方法。     

交流作用下液滴在派瑞林薄膜表面的润湿特性研究

针对微流系统中液滴精确操控的问题,本文基于能量最低原理和正交实验设计,对比分析了交流电压、介电层厚度、交流电频率等因素对氯化钠液滴在派瑞林薄膜表面电润湿行为的影响。经理论分析与实验测试,结果表明:在同一厚度的派瑞林薄膜表面,接触角会随着交流电压的增加呈抛物线减小的变化趋势,直至趋于饱和;薄膜厚度在0.5~5μm范围内变化时,饱和电压会随着厚度的增加成线性关系逐渐升高,由25增至65 V;当交流电频率由50增至500 Hz时,饱和电压会随着频率的升高而呈反比例函数关系逐渐降低,不过升高交流电频率,氯化钠液滴的三相接触线处会诱发动力学失稳;而当氯化钠液滴的固有频率与交流电频率比较接近时,液滴会在派瑞林薄膜表面引起共振。     

西部首个秸秆沼气发电厂落户四川崇州

据媒体报道,投资9000万美元的西部首个秸秆沼气发电厂日前正式落户成都崇州,除此之外,成都尚有10余座秸秆电厂已经纳入在建议程。根据项目规划,这座占地188.5亩的秸秆沼气发电厂正式运转发电后,年发酵处理     

接触角测定法研究碳纤维表面酸碱性

用接触角测定法研究了未处理的和经液相氧化处理的碳纤维表面的酸碱性。结果表明,未处理碳纤维表面呈两性,但以碱性为主;经氧化处理后,碳纤维表面的酸性变化不大,而碱性变得更强。得到碳纤维表面自由能的非极性分量为45mJ/m~2。     

秸秆人造板用胶黏剂研究进展

农作物秸秆人造板的使用填补了我国因木质资源短缺造成木基人造板供不应求的缺口,胶黏剂的性能则成为了制约秸秆人造板性能的关键因素。综述了秸秆人造板用脲醛树脂、酚醛树脂、异氰酸酯、三聚氰胺树脂、橡胶等胶黏剂的性能和使用现状,分析了这些胶黏剂在制作秸秆板时存在的突出问题。并且针对这些问题,介绍了无机胶黏剂、生物胶黏剂等新型胶黏剂在秸秆人造板中的应用,最后指出了传统的有机胶黏剂和新型的无机、生物胶黏剂的发展方向,为秸秆人造板用胶黏剂的进一步研究提供参考。     

氟聚合物表面接触角滞后的研究

研究了几种含氟聚合物粉末和６０Ｃｏ辐照ＰＴＦＥ粉末压块的表面粗糙度以及辐照剂量对接触角滞后的影响，得出了辐照ＰＴＦＥ粉末的接触角滞后随粗糙度和辐照剂量的增加而下降。ＰＴＦＥ粉末辐照表面处理剂量在２×１０３～２×１０４Ｇｙ时，其使ＰＴＦＥ表面的性质发生了很大变化，而ＰＴＦＥ本体性能改变较小。     

剑麻纤维表面特性及其浸润行为

采用Weibull统计分布方法量化了剑麻纤维的横截面积, 并考虑液体在剑麻纤维中空结构中的芯吸质量, 发展了基于Wilhelmy吊片法原理测试剑麻纤维与液体动态接触角的表征方法。在此基础上, 分析了不同表面处理方法对剑麻纤维微观结构、 表面化学组成、 表面能及其色散、 极性特性的影响规律, 并测试了剑麻纤维与E51环氧树脂的浸润性。结果表明: NaOH、 阻燃剂处理使剑麻纤维表面极性官能团增加, 纤维的表面能极性分量增加显著; 硅烷处理增加了剑麻纤维表面的极性基团含量, 但使其极性分量减小, 表面能略有下降; 并且剑麻纤维与E51树脂的浸润性与其极性比匹配特性密切相关。