机械粉碎处理对稻麦秸秆界面特征的影响

对比两种原料稻草和麦秸分别经机械粉碎前后其界面特征因子,包括表面形貌、表面化学官能团、表面自由基及表面自由能等的变化.研究结果表明:稻草比麦秸更易机械破碎,扫描电镜(SEM)观察显示两种原料本身均存在完整的表面形貌,而经过球磨机机械粉碎后碎料均出现了很明显的断裂、撕裂及起毛现象,且内部细胞结构明显暴露.稻草外表面纤维素和木质素的特征峰均较弱,尤其是3200cm-1处的羟基峰几乎没有;电子自旋共振波谱(ESR)分析表明,碎料的自由基峰强度明显高于其相应的秸秆,在温度为100～200℃的范围内,随着温度的升高,各表面自由基峰强度明显增加;表面自由能的研究结果则表明, 麦秸表面自由能要高于稻草,碎料的表面自由能要高于各自的秸秆;使用6%异氰酸酯作为胶黏剂生产的两种秸秆碎料板性能均达到国家标准GB 4897.3-2003要求,且麦秸碎料板的性能更佳.     

水泥稻草碎料板工艺参数的初步研究

采用半干法生产工艺对水泥稻草碎料板生产工艺进行了初步试验,研究了密度、添加剂用量、水胶比和胶草比等因子对水泥稻草碎料板物理力学性能的影响,确定了水泥稻草碎料板的最佳工艺参数为:板材密度为1 150 kg.m-3,胶稻草比为3∶1,水胶比为0.5∶1,添加剂(氯化钙)的用量为3.0%。     

工艺参数对无机胶黏剂稻草板性能的影响

以自主研发的无机胶黏剂和稻草碎料为原料,利用冷压成型工艺制备稻草板。通过单因素试验研究了胶黏剂与秸秆比例、稻草形态、板材结构和密度对稻草板物理力学性能的影响规律。试验结果表明,胶黏剂与细料、粗料、粗细混合料的质量比分别为2.2,2.0和2.0时,稻草板的性能最佳,均满足国家标准要求。在同等施胶量的情况下,粗料制备稻草板的静曲强度(MOR)和弹性模量(MOE)最大,混合料制备稻草板的内结合强度(IB)最大,吸水厚度膨胀率(TS)最小。同等细粗料比例下,单层结构稻草板的MOR、MOE、IB和TS均比3层结构稻草板大。稻草板的MOR、MOE、IB和TS与密度均呈密切线性相关,并得回归方程分别为y=19.148x-2.941 1,y=3 711.495x-343.151 2,y=1.902x-1.052 1和y=-2.336x+4.706 0。当密度大于1.0 g/cm3,稻草板的各项物理力学性能均符合GB/T 21723—2008的要求。另外,无机胶黏剂实现了稻草板的高效阻燃和抑烟特性。     

漆酶/碳源系统预处理对稻草碎料板性能的影响

利用添加少量碳源与漆酶组成的体系对稻草进行预处理,以改善其压板性能,研究了漆酶预处理的最佳工艺条件、漆酶／碳源系统(LCS)与漆酶／介体系统(LMS)预处理结果比较及酶处理对稻草碎料板性能的影响。结果表明:LCS完全可以代替昂贵的LMS来降解稻草中木质素;预处理最适条件为pH值5.0,温度45℃,液比1:7,时间4-6h,酶用量20-30IU／g;当酶用量为20IU/g,时间4h条件下预处理稻草碎料板的各项力学性能均有显著改善,与粗碎料板相比,酶处理对细碎料板的性能改善效果更是明显:内结合强度(IB)增加20％,静曲强度(MOR)增加21％,弹性模量(MOE)增加31％,吸水厚度膨胀率(TS)降低35％,甲醛释放量可达到F1级标准。     

大豆蛋白胶稻草碎料板制备关键工艺参数研究

采用自制大豆蛋白胶,通过热压法对稻草碎料板的制备工艺参数进行了系列试验的结果表明：稻草碎料板的静曲强度（MOR）在施胶量为71%时（相当于粗蛋白添加量为12%）最强,接近GB/T 21723-2008的要求;稻草碎料板的内结合强度（IB）随着施胶量的增大而增强,在施胶量为82%时（相当于粗蛋白添加量为18%）,内结合强度接近GB/T 21723-2008的要求;稻草碎料粒径对稻草板的静曲强度和内结合强度影响不显著,稻草碎料板的静曲强度和内结合强度随板材表观密度增大而显著增强。     

喷蒸热压法棉秆无胶碎料板的研制

以棉秆为原料,采用喷蒸热压法研制无胶碎料板,探讨板的密度、蒸汽压力及喷蒸时间对棉秆无胶碎料板的物理力学性能的影响.结果表明:在试验范围内,随着板密度增大,无胶碎料板的静曲强度、弹性模量与内结合强度明显提高;提高蒸汽压力及延长喷蒸时间,能明显降低无胶碎料板的吸水厚度膨胀率.     

芦苇-稻草原料球磨处理生产刨花板

选择芦苇和稻草为原料,以脲醛树脂为黏结剂制备了芦苇-稻草刨花板。在芦苇碎料中加入一定量的矿物材料,然后采用机械球磨进行处理,应用正交设计对施胶量、热压压力、碎料球磨处理3个因素对板材各项性能的影响进行了研究。实验结果表明,球磨处理可以明显改善芦苇／树脂的结合强度,提高刨花板的各项性能。在施胶量16％,热压压力3．4MPa,对碎料进行球磨处理后制板,除内结合力较低外,板的静曲强度、弹性模量和握钉力都可以达到GBT 4897．3-2003对在干燥状态下使用的家具及室内装修用板的性能要求。     

竹材碎料表面处理对竹塑复合材性能影响的研究

笔者以竹材碎料和热塑性废塑料为原料,通过热压方式将其加工成竹塑复合材,分别比较了竹材碎料表面高温处理、聚乙烯醇处理、马来酸酐处理、酯化处理、酚醛树脂处理对竹塑复合材物理力学性能的影响。结果表明:酚醛树脂和马来酸酐处理对竹材碎料与塑料结合界面有明显的改善作用,提高了竹塑复合材的物理力学性能,酚醛树脂处理后竹塑复合材的静曲强度为14.1MPa,弹性模量为2.4GPa,拉伸强度为6.8MPa,马来酸酐处理后竹塑复合材的静曲强度为14.9MPa,弹性模量为2.5GPa,拉伸强度为6.5MPa。     

碱液处理对稻秸表面及稻草板性能的影响

通过对不同碱液处理的稻秸表面接触角的测量和环境扫描电镜的观察得出：经过碱液处理后稻秸表面的润湿性得到改善,接触角均随处理时间的延长而降低。从稻秸表面微观特征上看,氨基钠和氢氧化钠处理效果较好,氢化钙不理想（稻草表层出现了大量的晶体物质）。压板检测稻草板力学性能的结果表明,用质量分数1％的NaNH2处理10min效果较好。     

麦秸无胶碎料板制备工艺研究

以麦秸碎料为主要原料,采用漆酶水浴与干法两种不同处理方法压制麦秸无胶碎料板,研究热压温度、热压压力和热压时间对板材物理力学性能的影响。试验结果表明:影响麦秸无胶碎料板物理力学性能的主要因素是热压温度;水浴处理方法压制碎料板的物理力学性能优于干法压制的碎料板;漆酶水浴处理方法较优的热压工艺参数为漆酶用量43.6U/g,含水率10%,热压温度170℃,热压压力3~4MPa,热压时间20~25min。     

秸秆刨花板性能分析

对普通木质刨花板、麦秸刨花板及稻草刨花板进行了密度、含水率、吸水厚度膨胀率、静曲强度和弹性模量、内结合强度、表面结合强度及握钉力的测试,结果表明,麦秸刨花板在强度方面不及木质刨花板,稻草刨花板在抗弯性能上也无法满足要求,两种秸秆板的握钉力都较差。产生上述差距的关键原因是板坯的密度,另外,与原料形态、加工工艺、机械设备等也有关系。     

硅烷偶联剂对稻草板力学性能的影响

以稻草为原料生产人造板,成为高效利用稻草资源、缓解木材供需矛盾的一条有效途径。本文通过硅炕偶联剂（SCA）改善稻草表面润湿性,用脲醛树脂胶黏剂（UF）胶结制戍稻草板,分析SCA用量和UF用量对稻草板力学性能的影响。结果表明：施胶量为16％、SCA添加量为1％时,板子的静曲强度和内结合强度达到GB／T4897．4—2003中A类刨花板优等品的要求。     

生物酶处理方法改善稻秸/聚乙烯界面相容性的研究

研究了生物酶处理对稻秸纤维表面改性效果以及对稻秸/聚乙烯界面相容性的影响.结果表明:经纯内切型纤维素酶处理,有效降低了稻秸纤维的表面润湿性和表面反应活性,改善了稻秸纤维与聚乙烯塑料的界面相容性,并使复合材料力学性能(存储模量)得以提高.     

基于表面处理的麦秸人造板力学性能研究

采用碱溶液对麦秸原料进行处理,以期改善其表面润湿性,提高与胶黏剂的结合强度。基于扩散-渗透理论,对碱溶液的处理效果进行了评价,并用处理过的麦秸压制刨花板。检测结果表明:与未处理麦秸刨花板相比,处理后板材的静曲强度、弹性模量略有下降,但内结合强度提高,吸水厚度膨胀率降低,各项指标均达到相关国家标准要求。     

双氧水和固化剂对稻草碎料板性能影响的比较

分析比较用双氧水处理稻草、板材表芯层固化剂的添加量对稻草碎料板性能影响的结果表明,用浓度为10%、pH值为10~11的双氧水处理稻草,会降低稻草板的综合性能;而将稻草板的表芯层分开添加不同量的固化剂,压制的稻草板可达到国标要求。     

微波处理对稻草表面特性的影响

利用FEIXG型电子自旋共振波谱仪和Nicolet Nexus 670型傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)研究了微波处理对稻草表面特性的影响。研究结果表明,经微波处理后的稻草表面自由基浓度显著增加,最高可以达到处理前自由基浓度的7倍左右。且随着处理时间的延长和微波强度的增加,稻草表面自由基浓度的增加幅度有所上升。经微波处理后,稻草外表面的化学成分(包括SiO2、羟基、木素和纤维素)变化都不明显,而稻草内表面SiO2略有减少,羟基显著增加,木素和纤维素也有一定变化。微波处理可以改善稻草内表面的特性,使之比外表面更具活性,有利于稻草与胶黏剂之间的交联。     

脲醛树脂胶稻草中密度纤维板的性能

通过用稻草代替木材制造脲醛树脂胶稻草中密度纤维板的可行性研究 ,探讨了板材密度、施胶量和防水剂等工艺因素对稻草中密度纤维板性能的影响。结果表明 :在实验室条件下 ,当板材名义密度为 0 .8g/ cm3和施胶量为 17%时 ,脲醛树脂胶稻草中纤板性能达到现行国家标准一等品的要求 ;施加 1.2 %的石蜡乳液 ,板材的耐水性亦能满足国标要求     

OH法制浆工艺研究

研究了在氨水中添加少量钾碱作为蒸煮剂的稻草制浆新工艺，系统讨论了蒸煮液的用量和配比，液固化，蒸煮最高温度和保温时间对蒸煮效果的影响，继而确定了适宜工艺条件，结果表明，该蒸煮体系对稻草木质素的脱除率达到85．12％，纸浆得率38．12％，通过红外光谱（IR）测定了稻草蒸煮过程中木质素的结构变化，蒸煮黑液中因富含氮、磷、钾和有机质，可作为有机肥料资源用于农业生产，该工艺有望实现禾草类原料制浆工艺的清洁生产。     

硫酸盐草浆黑液制粉状活性炭的研究

本文探讨硫酸盐草浆纸厂黑液的治理和利用,提出用酸化法从黑液中沉析木素制取粉状活性炭。大约生产10t草浆可制取1t优质粉状活性炭。同时还含有占总碱量24%的Na_2S可回收。排出的废液即使不再经过处理,其污染程度也已大大降低。     

聚氯乙烯废料的含量对复合刨花板性能的影响

本研究主要是探求聚氯乙烯废料在复合刨花板中的不同加入量对刨花板物理力学性能的影响。结果表明：随着聚氯乙烯废料加入量的增加,复合刨花板的静曲强度,弹性模量以及内结合强度均降低;吸水厚度膨胀率减小;但振动阻尼系数增大;表面粗糙度也产生一定的变化。在多数情况下板材的物理力学性能可以达到日本ＪＩＳ Ａ ５９０８刨花板标准的要求,这说明在板中加入适量的聚氯乙烯废料可以生产出具有优良性能的刨花板。