玉米秆粉粒体压制成型模型的研究

通过密闭型圆筒准静态压缩试验,推导并建立了玉米秆粉粒体压制成型的本构方程,并用有限元模型进行了模拟,对压制成形的网格变形图,应变分布以及载荷位移曲线的分析表明,理论结果与试验结果一致。     

玉米秸秆生物炭压制成型特性研究

制取生物炭是农作物秸秆资源化利用的途径之一。秸秆生物炭松散,不便于处理、运输和储存,压制成型是提高生物炭容重的有效措施。为确定生物炭压制成型较优的原料含水率、成型压力、保压时间等工艺参数,以玉米秸秆烧制的生物炭为原料,利用与WDW-200型微机控制电子液压万能试验机配套的压制成型试验装置,以压制后生物炭块的抗破坏强度和尺寸稳定性为成型质量检测指标,通过单因素试验分别研究各因素对生物炭压制成型特性的影响及其较优范围。根据预试验,确定试验生物炭原料含水率分别为12%,14%,16%,18%,20%,22%,24%,成型压力分别为30,40,50,60,70,80,90MPa,保压时间分别为2,5,8,11,14,17,20s。对某一因素进行试验时,将另外两个因素设定在预试验及前一因素试验的较优水平。压制成型后密封保存72h,测定生物炭成型块的尺寸稳定性,并利用压力机测定生物炭块的抗破坏强度。结果表明:含水率、成型压力和保压时间对压制成型生物炭块的抗破坏强度、尺寸稳定性影响极显著。通过对2个成型质量检测指标综合分析,确定压制生物炭较优的含水率范围为18%~22%,成型压力范围为60~80MPa,保压时间范围为5~11s。该结果对生物炭压制成型工艺及装置研制具有参考意义。     

植物秸秆杯型容器成型过程的计算机模拟

植物秸秆模压成型技术是利用农业剩余物的有效手段之一.目前在植物秸秆人造板技术、植物秸秆包装衬垫方面都有大量的研究.但是植物秸秆压制杯型容器,如育苗容器、快餐餐盒等方面的研究还很少.为了搞清植物秸秆杯型容器成型过程中的力学变形特征和流动规律,确定模具参数对成型的影响,同时为模具设计和制造提供依据.该文通过有限元程序计算了植物秸秆压制杯型容器时力-位移关系,确定了成形杯的应变分布,以及材料在模具中的流变规律,并探讨了变形程度、摩擦因子、模具锥度等因素对杯型容器成型的影响,与植物秸秆杯型容器压制成型试验结果进行比较,模拟计算结果和实验结果相符.     

加拿大一枝黄花燃烧块燃烧特性试验研究

对不同压力和温度下压制的加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)燃烧块的燃烧特性进行了试验分析。结果表明,不同压力压制的燃烧块其燃烧效率差异显著;不同温度下压制出的燃烧块其燃烧效率差异极显著,燃烧时间和无焰燃烧温度差异显著;不同压力、温度及两者的交互作用与各指标间的差异均不显著。经多重比较,各种压力下,60℃压制出的燃烧块是最优的,可以为用户提供优质的燃烧块。同时,压制燃烧块过程中,加温不应超过70℃,否则燃烧块的燃烧特性会明显变差。     

植物秸秆杯型容器成型过程的计算机模拟

植物秸秆模压成型技术是利用农业剩余物的有效手段之一.目前在植物秸秆人造板技术、植物秸秆包装衬垫方面都有大量的研究.但是植物秸秆压制杯型容器,如育苗容器、快餐餐盒等方面的研究还很少.为了搞清植物秸秆杯型容器成型过程中的力学变形特征和流动规律,确定模具参数对成型的影响,同时为模具设计和制造提供依据.该文通过有限元程序计算了植物秸秆压制杯型容器时力-位移关系,确定了成形杯的应变分布,以及材料在模具中的流变规律,并探讨了变形程度、摩擦因子、模具锥度等因素对杯型容器成型的影响,与植物秸秆杯型容器压制成型试验结果进行比较,模拟计算结果和实验结果相符.     

缩短胶合板厚板热压周期的试验

对胶合板厚板作了缩短热压周期的试验，采用理论上较少采用的热压曲线与常规热压曲线进行对照，在２６２７张１５ｍｍ厚的胶合板试验中，由于采用新的热压曲线及缩短热压周期压制，试验结果表明，从板的物理力学性能及外观质量等均达到令人满意的结果．     

玉米秸秆营养种坨成型机的设计与试验

为了解决传统播种中作业过程复杂、脱离有机农业以及移栽会出现不同程度损伤等问题,设计了压制营养种坨的玉米秸秆营养钵成型机。玉米秸秆营养种坨是将玉米种子包裹在基质内压制出的可直接移栽的种坨体,营养种坨成型稳定性好,易于移栽且移栽后遇水松散,可为玉米的生长提供一定营养。对玉米秸秆营养种坨成型机的总体结构进行设计并描述了工作原理与过程。压制出的营养种坨通过万能试验机对其进行抗压强度检测,完成压缩比和压缩时间间隔对营养种坨抗压强度影响的单因素试验。以压缩比、压缩时间间隔和压头锥度为试验因素,以抗压强度和吸水膨胀率为指标进行三因素三水平正交试验设计。试验结果表明:各因素对两个指标的影响主次都为:压缩比压头锥度压缩时间间隔;玉米秸秆营养种坨成型最佳机器设计参数为:压缩比为2.08,压缩时间间隔为1.5s,压头锥度为1∶0.09。确定了玉米秸秆营养种坨成型机的主要技术参数,其中成型机的尺寸长、宽和高分别为850,,607,613mm,步进电机角位移30°,生产效率30个·min~(-1);在以正交试验优化结果为条件下,压制营养种坨的抗压强度最大为4.1×103MPa,此时的吸水膨胀率可以达到17.3%,其强度可以满足储存和运输的要求并且成型效果最佳,吸水膨胀率满足种子发芽的条件。该试验对玉米秸秆营养种坨成型机的改进、营养种坨的特性以及营养种坨的储存运输的研究具有重要参考意义。     

胶合弯曲件曲率半径的变化

对高频加热压制的胶合弯曲件的曲率半径变化进行了测试研究。结果表明,在正常的工艺条件下,弯曲件不会产生回弹,其曲率半径的变化仅决定于因含水率变化而导致的干缩。本试验结果如证实可靠,那就可以在胶合弯曲前对胶合弯曲件的曲率半径作出准确的预测。     

实验室制粒机

实验室制粒机主要为大专院校、科研单位,在实验室内压制各种规格的颗粒饲料,作饲养试验用。制粒机的研制试验结果表明,各项性能指标和制造质量均已达到设计要求,而在其使用的方便性和配套性方面超出了进口样机。     

基于ANSYS软件的竹材曲面受压过程分析

竹材作为1种优良的天然复合材料,日益受到人们的重视,根据其物理机械性能和结构特点,本文提出了竹材曲面胶合的新思路,并对曲面胶合工艺的基础性理论进行了研究.采用有限元分析软件ANSYS对竹材曲面受压过程进行仿真求解.虚拟试验获得了理想的试验结果,将竹材受压变形过程的各个物理量的变化规律清楚直观地表现出来,取得常规试验难以达到的效果,为下一步的单片变厚度竹材压制试验、双片变厚度竹材胶合试验直至竹材曲面胶合产品的最终研制打下了坚实的基础.     

密闭容器中玉米秆粉粒体的本构方程

该文用试验的方法研究了在密闭容器中玉米秆粉粒体的本构方程 ,并应用增量理论和全量理论对本构方程进行了理论探讨 .结果表明 ,理论计算值与实验结果比较一致 ,而且该本构方程适合于描述植物粉粒体力学性能     

巯基改性玉米秸秆粉对水体重金属离子的吸附性能初探

【目的】探讨巯基改性玉米秸秆粉对水体重金属离子的吸附性能,为农业秸秆的资源化利用及污水治理提供理论依据。【方法】以化学改性的方法,制备出吸附剂巯基改性玉米秸秆粉,并以未改性的玉米秸秆粉为对照,通过批试验探讨巯基改性玉米秸秆粉对水溶液中重金属离子(Zn²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺和Hg²⁺)的吸附性能。【结果】改性玉米秸秆中含有9.8 g/kg的巯基。未改性玉米秸秆粉对水体重金属离子的吸附率不足5%,而经巯基改性后可达97%以上。巯基改性玉米秸秆粉在pH 5～7时对Hg²⁺的吸附量达到稳定,对水体中除Pb²⁺以外的其余重金属离子吸附能力达到最大时的pH为6～9。随着重金属离子质量浓度的增加,巯基改性玉米秸秆粉吸附量呈先迅速增加后趋于稳定的变化趋势,该吸附过程可用Langmuir模型描述,吸附机理可能为络合作用主导的吸附过程。【结论】巯基改性玉米秸秆粉是对水体重金属离子具有较好吸附能力的潜在吸附剂。     

试验数据程序化协方差分析

笔者利用VB6.0编成语言设计了协方差分析计算机程序,用该程序对用玉米秸秆饲喂生长鹅的试验数据进行协方差分析.试验过程是将80只鹅分成5组,在前4组每组分别在常规配合料中加入10%、15%、25%和35%的玉米秸秆粉,观察生长鹅对玉米秸秆的消化利用能力.第5组(处理35%组)除在配合料加入35的玉米秸秆粉外,还加入秸秆分解剂对添加的秸秆进行处理,观察其试验效果(数据见表1).该程序可以把协方差分析的计算过程、中间数据、计算公式以及各数据、公式之间的关系分步列出,可使数据处理人员,能够全面地了解协方差处理数据的全过程.     

造纸黑液与玉米秸秆堆肥实验

[目的]开发利用玉米秸秆资源,解决造纸黑液对环境的污染问题。[方法]通过用不同方法使玉米秸秆与造纸黑液混合发酵,对其混合的比例、发酵时间、pH值、玉米秸秆粉的细度等因素进行研究,确定混合发酵的最佳配比、最佳中和时间和最佳发酵条件。[结果]造纸黑液与玉米秸秆混合发酵的最佳条件为:将玉米秸秆与水按质量比1∶1混合在常温隔绝空气的条件下发酵4周,然后将造纸黑液与所得的玉米秆发酵产物按质量比15∶1混合在常温隔绝空气的条件下发酵4周,可得到pH值在6.0~7.0富含腐殖酸的有机绿肥。[结论]该研究对有效利用玉米秸秆资源和治理环境污染具有重要意义。     

配方均匀设计对玉米秸秆代料栽培香菇的配方优化

以玉米秸秆粉为主料,栎木屑和麦麸为辅料,采用有限制的配方均匀设计对玉米秸秆代料栽培香菇的配方进行了优化研究,以80%栎木屑和20%麦麸的组合为对照组,测定了香菇产量和绝对生物学效率2个指标。结果表明:玉米秸秆粉质量分数与香菇产量和绝对生物学效率存在显著负向线性回归关系;栎木屑质量分数与香菇产量和绝对生物学效率存在显著正向线性回归关系;麦麸的质量分数变化虽没有直接表现出与香菇产量和绝对生物学效率变化的规律性关系,但与玉米秸秆粉、栎木屑共同作用时,与玉米秸秆粉的交互作用表现出与香菇产量和绝对生物学效率的负向线性回归关系。由此可以得出:玉米秸秆粉质量分数不宜过高,当质量分数小于或等于72.61%,栎木屑质量分数不低于15.44%时,不会影响香菇的产量和品质。     

玉米秸秆纤维/聚乳酸复合材料的力学及降解性能研究

利用热压工艺制备得到了玉米秸秆纤维/聚乳酸复合材料,研究了玉米秸秆纤维的含量对复合材料力学及降解性能的影响。研究表明：随着玉米秸秆纤维含量的增加,复合材料的力学性能（拉伸强度、断裂伸长率）出现先增大后减小的变化趋势,在玉米秸秆纤维含量为10%时复合材料的断裂伸长率达到20.3%,复合材料的拉伸强度在玉米秸秆纤维含量13%时达到最大值24.38MPa;在降解120 d后,玉米秸秆纤维/聚乳酸复合材料的质量损失率变大,同时随着玉米秸秆纤维含量的增加,复合材料的质量损失逐渐变大,聚乳酸分子量的降低速度加快。     

复合酶降解玉米秸秆工艺条件的研究

[目的]为了寻找玉米秸秆酶解的最佳工艺条件。[方法]采用5因素3水平的正交试验,利用复合酶进行玉米秸秆的酶解,研究降解玉米秸秆的最佳工艺条件,并利用扫描电镜观察秸秆在降解过程的形态结构变化。[结果]影响该复合酶降解玉米秸秆的因素为:pH值>底物浓度>反应时间>酶用量>反应温度。该复合酶降解玉米秸秆的最佳工艺条件为:酶用量0.20%,底物浓度5.0%,反应时间3.0 h,反应温度50℃,pH值5.0。此时,降解率最高(达27.6%)。电镜观察表明:玉米秸秆经酶解作用后表面蜡质结构被降解,内部的致密结构变得松散,出现空洞。[结论]该研究为玉米秸秆的生物利用提供了参考依据。     

带穗玉米秸秆青贮过程中pH和营养物质的变化规律

[目的]探讨带穗玉米秸秆的pH和营养物质随青贮时间的变化规律。[方法]选取生长期为89 d的带穗玉米秸秆调制青贮饲料,密封于30 L的塑料桶中,分析0~63 d青贮时间内pH和主要营养物质随时间的变化规律。[结果]随着青贮时间的延长,带穗玉米秸秆的pH在第0~3天呈明显下降趋势,在整个青贮过程中,pH由6.24下降至3.68,下降了41.03%(P0.05);干物质下降了24.60%(P0.05);粗蛋白增加了3.35%(P0.05);粗灰分、粗纤维和中性洗涤纤维的含量略有提高(P0.05);钙、总磷、酸性洗涤纤维的含量与原料接近。[结论]带穗玉米秸秆在青贮过程中,pH下降明显;粗蛋白质含量稍有增加,与摘穗玉米秸秆青贮料相比,带穗玉米秸秆青贮料提高了粗蛋白含量,降低了粗纤维含量;从化学物质的变化规律得出:带穗玉米秸秆的青贮时间可由常规的60 d缩短至50 d。     

利用多菌种固态发酵降解玉米秸秆

以玉米秸秆和麦麸为原料,利用具有降解纤维素和半纤维素能力的黑曲霉、地衣芽孢杆菌、酵母、植物乳酸杆菌4种菌混合发酵,降低原材料的纤维素含量,提高玉米秸秆的饲料营养价值。由单因素试验确定各种菌接种时间、发酵时间、无机水含量、温度;由正交试验确定秸秆和麦麸的最佳比例。结果表明:发酵温度37℃、发酵时间6 d、秸秆与麦麸比例为2∶1、水的添加量50 mL,粗纤维降解率为26.68%。采用4种菌分批发酵,即先用黑曲霉和芽孢杆菌发酵72 h后,再添加酵母和乳酸杆菌继续发酵,粗纤维下降率为27.95%,蛋白质含量为24.67%。     

玉米秸秆预处理后的酶水解及丁醇发酵

[目的]寻求玉米秸秆预处理后的最佳酶解工艺条件。[方法]采用碱浸泡法和氨水浸泡法对玉米秸秆进行预处理,考察预处理方法以及温度、酶用量、pH值、底物浓度等因素对玉米秸秆酶水解的影响,得出最佳酶解条件,并利用最佳条件下的水解液进行丁醇发酵。[结果]碱法预处理玉米秸秆能有效地提高酶的水解效率。玉米秸秆经过预处理后的最佳酶水解工艺条件为：pH值4．5～5．0,温度50℃,底物浓度3．33％,酶用量950U／g秸秆。利用秸秆水解液进行丁醇发酵后,溶剂（丁醇、丙酮、乙醇）的产率比值为10．O：1．5：1．0,与传统发酵（6：3：1）相比,提高了丁醇所占的比值。[结论]该研究为以木质纤维素为原料进行新能源的开发和利用验提供试验依据。