2种不同形态的聚乳酸材料对加热卷烟的影响

利用扫描电子显微镜(SEM)、静态顶空—气相色谱质谱仪(SHS-GC/MS)、热重—差示扫描量热同步分析仪(TG-DSC)、卷烟动态吸阻测量仪，对比分析了加热卷烟中PLA膜材料和PLA丝束材料的物理性能及其挥发成分，同时研究这2种降温材料在加热卷烟抽吸过程中微观结构演变及对加热卷烟的动态吸阻和烟雾量的影响。结果表明：当热重温度从50℃升至240℃，PLA丝束材料的失重率要比膜材料的失重率高，DSC曲线上相应材料的熔融峰也有所差别；随顶空处理温度的升高，PLA膜材料和PLA丝束材料中挥发物的种类及其挥发量均大幅度地增加；在高温烟气下，PLA膜材料和丝束材料都先发生快速收缩，然后随着抽吸口数的增加，熔融黏连的面积逐渐增加，孔道也逐渐减少直至大量消失。不同的是PLA丝束基本只在端面发生熔融黏连；PLA膜的前后段均会发生不同程度的收缩黏连，PLA膜更有利于抽吸过程烟气的流动；抽吸过程中降温材料微观结构的演变对烟支的动态吸阻及烟雾量有较大的影响。由此可知，PLA材料的形态对加热卷烟具有显著的影响。     

膜生物反应器系统处理生活污水的中试研究

[目的]考察膜生物反应器(MBR)对生活污水中COD和氨氮的去除效果。[方法]以成都市第二污水处理厂进水为中试用水,采用由自主开发的聚偏氟乙烯制成的高性能中空纤维膜材料做的膜组件进行中试研究,试验工艺为A/O-MBR,对MBR在实际废水中的性能进行评估。[结果]采用MBR处理生活污水,对CODCr去除率平均水平在90%以上,且在进水CODCr波动比较大的情况下,保持相90%以上。运行期间,回流量维持在5 m3/h,出水流量在1.3～2.2 m3/h变动,相应的HRT在6.7～12.0 h变动,但出水水质并没有较大变化,说明MBR系统对HRT的要求并不高。[结论]MBR对生活污水中的COD和氨氮具有良好的去除效果。     

KGM膜透湿性工艺优化研究

以魔芋葡甘露聚糖(KGM)为原料制备KGM膜。以其透湿性为考察指标,通过单因素和响应面试验,分别研究KGM浓度、加热时间和加热温度对KGM膜水蒸气透过系数(WVP)的影响,从而得出制备KGM膜的最佳工艺条件。研究结果表明,KGM浓度和加热时间对膜水蒸气透过系数的影响显著,KGM膜的最佳制备工艺条件为KGM浓度0.55%、加热温度58.14℃、加热时间39.51 min。在此条件下制得的KGM膜的水蒸气透过系数为0.047 9 g·mm/(m~2·h·kPa)。     

聚乳酸–活性炭–异戊酸乙酯复合膜的制备及其缓释性能

为解决低沸点酯类香料异戊酸乙酯应用于加热卷烟时极易挥发散失的问题，以活性炭为吸附剂、聚乳酸(PLA)为膜包覆材料，制备了聚乳酸–活性炭–异戊酸乙酯复合膜。通过扫描电镜(SEM)表征结构、利用热重分析、Py–GC/MS考察复合膜中异戊酸乙酯的受热释放特性，采用烟气实时在线分析系统对添加复合膜的加热卷烟进行逐口烟气分析，考察烟气中异戊酸乙酯的逐口释放均匀性。结果表明：聚乳酸–活性炭–异戊酸乙酯复合膜中活性炭表面被聚乳酸膜包裹，这样的结构能帮助阻挡活性炭孔道中吸附的香精香料的挥发；与异戊酸乙酯香原料对比，复合膜中香料的起始释放温度可提升至100 ℃，并能在100~300 ℃时缓慢释放异戊酸乙酯香气；与直接加香相比，含复合膜的加热卷烟烟气中异戊酸乙酯的丰度提高了近90倍，且能持续、均匀释放至第8口。     

淀粉基可降解薄膜成型工艺确定及农用研究

淀粉基可降解薄膜的主要原料为淀粉和聚乙烯,制膜一般有混料改性、挤出造粒、吹塑成型3个步骤。在分析各段工艺要求、参照相关工艺数据的基础上,进行成型加工试验,从而确定了本试验配方(淀粉含量60%,聚乙烯20%)的淀粉基可降解薄膜的成型工艺参数:混料温度35℃,搅拌时间180 min,挤出造粒1~6段温度分别为95、115、140、150、145、140℃,吹膜成型1~3区温度为145、160、165℃,连接体165℃,模头160℃。将制备的薄膜进行田间覆膜试验,结果表明:膜内气温、地温、湿度与普通塑料薄膜相比没有降低,蚕豆的出苗率有所增加。     

卷烟滤嘴用复合相变材料研究进展

卷烟主流烟气温度高不仅影响卷烟滤棒对烟气中有毒有害成分的截留效果,还会对卷烟抽吸感官产生负面影响。在滤棒中添加相变材料是降低卷烟出口烟气温度的有效手段之一。针对卷烟的应用需要,所添加的相变降温材料需要具有较高的热导率,使得其在较短的抽吸时间内发生尽可能多的热交换,同时也应避免相变过程发生时液体材料泄漏引起的烟气通道堵塞、滤棒塌陷等问题。通过对近年来卷烟降温材料的相关成果的分析与总结,解决上述问题的2种有效方法分别是在相变材料中添加导热材料和构建定形相变材料,并对卷烟用相变降温材料的研究应用方向做出展望。     

生物材料地膜田间成型湿铺工艺的试验研究

介绍了可降解地膜的应用和发展,分析了可降解地膜制造和使用中的问题,提出了一种新的生物材料地膜成型原理－田间成型湿铺,研究了各种成膜材料对成膜工艺及膜性能的影响,并进行了相应的成膜工艺和模拟失效试验,田产成型湿铺工艺减少了成膜周转环节,降低了对膜强度的要求,有利于生物材料在地膜生产中的应用。     

新型氧化羟丙基醋酸酯淀粉的制备及其膜性能测定

【目的】探究新型氧化羟丙基醋酸酯淀粉的制备及膜成型最佳工艺条件,测定膜的性能,为研发淀粉胶囊提供参考依据。【方法】选用木薯淀粉改性的氧化羟丙基淀粉和醋酸酐为原料,通过改变氧化羟丙基淀粉与醋酸酐的比例（10∶1.5、10∶2.0和10∶4.0）,制备新型氧化羟丙基醋酸酯淀粉。以氧化羟丙基醋酸酯淀粉为原料,甘油和山梨醇混合物为增塑剂,结冷胶为增强剂,用流延法制备成薄膜。通过红外吸收光谱法、X-射线、扫描电镜法、黏度测定仪和热重等对酯化淀粉进行物相鉴定,同时测定膜的抗拉强度、吸水性、疏水性和外观形态等性能。【结果】制备3种新型氧化羟丙基醋酸酯淀粉,取代度分别为0.100、0.142和0.152,并对其进行结构表征,红外吸收光谱分析结果显示,氧化羟丙基淀粉与醋酸酐发生酯化反应,取代度低,淀粉的空间结构更疏松。黏度分析结果显示氧化羟丙基淀粉的黏度最高,3种酯化后的淀粉黏度均较氧化羟丙基淀粉黏度低,取代度越高的淀黏度反而越小。电镜扫描分析结果显示,酯化反应仅发生在淀粉颗粒表面,并未对淀粉颗粒的内部结构造成破坏,且随着酯化量的减少,淀粉的空间结构越疏松。热重曲线分析结果显示,随着温度的升高,氧化羟丙基淀粉和酯化淀粉的质量变化有所不同。综上所述,氧化羟丙基淀粉的羟基被羰基取代,形成新型羟丙基淀粉醋酸酯淀粉并对其进行铺膜,测定并比较膜的性能从而筛选出性能最好的酯化淀粉膜,即氧化羟丙基淀粉与醋酸酐比例为10∶4.0时,淀粉膜的性能最佳,此时断裂伸长率为20.3%,吸水率为17.5%,最大接触角为88.6°。【结论】氧化羟丙基淀粉与醋酸酐比例为10∶4.0时,所得氧化羟丙基醋酸酯淀粉膜性能最佳（机械强度、吸水性和疏水性等均有所改善）,有望用于淀粉胶囊的制备。     

变黄期烘烤参数优化对加热卷烟烟叶美拉德反应物的影响

【目的】优化适宜加热卷烟烟叶原料的调制烘烤方法。【方法】以烤烟品种K326为材料,选取延长稳温时间变黄烘烤工艺和缓慢升温变黄烘烤工艺处理,按加热卷烟感官评价方法进行综合评价,并检测优化烘烤工艺后烟叶的糖类化合物、氮类化合物以及香气前体物。【结果】(1)变黄期延长稳温时间和缓慢升温处理均可适当提高美拉德反应物含量,具体表现为含羰基化合物(还原糖、果糖、葡萄糖和芸香苷)和含氨化合物(游离氨基酸和脯氨酸)含量增加;(2)变黄期缓慢升温处理后的加热卷烟烟叶香气香味得分和总分优于变黄期延长稳温时间处理,缓慢升温处理提升加热卷烟烟叶的质量效果最佳;(3)美拉德反应物还原糖、游离氨基酸和芸香苷正向作用于加热卷烟烟叶感官评吸质量。【结论】变黄期延长稳温时间和缓慢升温可提高美拉德反应物含量,有利于提升加热卷烟烟叶质量。     

加热不燃烧卷烟在不同空气流烟气成分分析

[目的]对加热不燃烧卷烟在不同的空气流中烟雾量、香气量及生理强度3个指标进行评判,研究在不同的空气流情况下以上3个指标的变化。[方法]以市售某国际品牌的加热不燃烧卷烟发烟段薄片从烟弹中拔出装入不同空气流的铝管中,通过吸烟机检测烟气中的烟碱、致香成分及感官评吸判定烟雾的大小。[结果]空气流不经过发烟材料的致香物质种类要多于空气流经过发烟材料,烟碱传递效率是空气流经过发烟材料的1.18倍,经感官评吸,空气流不经过发烟材料总体结果好于空气流经过发烟材料的,烟雾量大。[结论]该研究为加热不燃烧卷烟的技术体系提供了一个新的解决方案。     

聚乳酸地膜在大棚西瓜种植中的应用研究

以西瓜作为受试生物,采用聚乳酸地膜和普通地膜进行对比试验,研究聚乳酸地膜在土壤中的降解特性及对土壤物理、化学特性和西瓜产量的影响。结果表明,聚乳酸地膜的降解过程为首先出现裂纹,再出现孔洞,最后出现裂缝;在西瓜生长过程中,聚乳酸地膜具有良好的保温作用,对土壤重金属以及主要元素氧化物含量无显著影响;覆盖聚乳酸地膜与普通地膜相比,西瓜苗蔓粗和蔓长差异不显著,叶片数和叶绿素含量聚乳酸地膜组均高于普通地膜组,表现为增产趋势,但西瓜产量两者差异不显著。提示聚乳酸薄膜具有良好的降解性且对土壤和作物无显著影响,有望替代普通地膜在农田中推广使用,减少农业薄膜对土壤造成的污染,加快现代生态农业的发展。     

凹凸模曲面热压成型制备塑膜增强薄木工艺优化

为解决高热膨胀系数差异的塑膜与装饰薄木高温热压复合卷曲问题,制备各项性能良好的塑膜增强柔性装饰薄木,提高珍贵木材利用率和增加产品附加值,采用凹凸模曲面成型工艺进行塑膜与薄木的热压复合,并对其工艺进行优化,为塑膜增强柔性装饰薄木工业化应用探索科学方法和理论依据。以红栎为装饰薄木,等离子体改性低密度聚乙烯（LDPE）薄膜为胶粘和增强材料,以塑膜增强薄木剥离强度和卷曲度为性能指标,采用正交试验法优化凹凸模具曲面成型制备塑膜增强薄木的热压压力、温度和保压时间等工艺参数。结果表明:1）塑膜与装饰薄木热压曲面成型制备塑膜增强柔性薄木,可显著缓解塑膜增强柔性薄木高温热压卷曲变形现象。2）凹凸模曲面成型制备塑膜增强柔性装饰薄木的较优工艺参数为热压压力0.8 MPa、温度125℃、保压时间210 s。3）在优化工艺条件下制备的柔性装饰薄木,剥离强度达0.50 kN/m,横向抗拉强度达4.09 MPa,柔韧性可达钢棒直径4 mm,浸渍剥离性能达到国标I 类试验要求,表面平整度好。塑膜与装饰薄木热压曲面成型,可有效解决塑膜增强柔性薄木热压卷曲变形问题,保证后续饰面生产,为新型塑膜增强柔性薄木的制备和工业化应用提供重要理论依据。     

山西旱作区不同类型地膜对谷子产量影响及降解性能研究

为了研究山西旱作区不同类型地膜对谷子产量影响及其降解性能,在山西省朔州市布置地膜覆盖试验,设4个处理[普通地膜（PE）、PLA/PBAT复合型降解地膜（PP）、PBAT全生物降解地膜（PB）、不覆膜（LD）]。结果表明：与不覆膜相比,地膜覆盖使谷子产量平均增长32.6%,但覆膜处理间差异不显著。随着覆盖时间的增加,2种可降解地膜水蒸气透过量显著增加,表现为PB膜>PP膜>PE膜。力学性能（拉伸强度、撕裂强度和断裂标称应变）显著下降,表现为PE膜>PP膜>PB膜,微观形态和化学结构变化显著,普通地膜变化不明显,微观表面粗糙度表现为PB膜>PP膜>PE膜。PB膜在保障谷子产量的同时降解效果最佳,农田残留最少,覆膜150 d后降解率达到74.8%,降解残片以<2 cm²和2~5 cm²的中小规格为主。从谷子产量、地膜物理性能、化学结构和降解残留度等方面综合评价,PBAT全生物降解地膜在确保谷子产量的同时具有良好的降解效果,可作为PE膜的替代品应用于晋北地区旱地谷子生产中。     

聚乳酸薄膜处理对黄花菜保鲜效果分析

聚乳酸(PLA)是一种完全生物降解材料,为研究PLA薄膜对黄花菜的保鲜效果,以聚乙烯(PE)薄膜为对照,用不同厚度PLA薄膜对黄花菜进行了气调保鲜处理,在(25±1)℃贮藏期间对黄花菜的相关品质指标进行了测定。结果表明,PLA薄膜O_2和CO_2透过率低于PE薄膜,贮藏期间形成低氧高二氧化碳气体环境,抑制黄花菜呼吸作用,可明显减缓可溶性蛋白质、可溶性糖、叶绿素和抗坏血酸(Vc)含量的下降,抑制细胞膜渗透率、过氧化物酶(POD)活性的上升,延长黄花菜的贮藏保鲜期至10 d,而PE薄膜仅能贮藏6 d,厚度25μm的PLA薄膜保鲜效果最好。     

滤棒成型参数优化及分切前后的压降变化规律研究

[目的]优化KDF-2滤棒成型机加工工艺参数,提高滤棒成型质量的稳定性。[方法]以对滤棒加工质量有重要影响的工艺参数:辊速比、辊压力、喷嘴空气压力、增塑剂施加量为试验因子,采用4因素3水平正交试验,并对滤棒分切前后的压降变化进行了研究。[结果]滤棒成型的最佳工艺参数组合为:增塑剂施加量9%、喷嘴空气压力0.40 MPa、辊速比1∶1.28、辊压力0.20、0.20、0.050 MPa,对滤棒质量影响最大的指标为增塑剂施加量。将滤棒分切至目标长度后,切前压降比切后4支短支总和平均低44 Pa,并且切后4支滤嘴压降差异较大,极差平均为80 Pa。[结论]研究可为优化滤棒成型工艺参数、提高滤棒质量提供参考。     

覆盖可降解地膜对玉米生长和土壤环境的影响

采用3种不同性质的可降解地膜和一种普通地膜覆盖种植玉米,在玉米生长的不同时期测定土壤水分含量、土壤温度、地膜破损程度等,最后,收获玉米并计产。结果表明,地膜覆盖在玉米生育中期保水效果明显,而在生育前期和后期保水效果不明显;在生育中期保温效果不明显,而在生育前期和后期保温效果明显。降解膜和普通膜的保水、保温和增产效果基本相同;各降解膜对玉米生长和土壤环境的影响无差异。3种降解膜的降解速率为:生物降解膜>生-光双降解膜>光降解膜。     

卷烟滤嘴中三醋酸甘油酯向主流烟气的转移研究

[目的]探索卷烟滤嘴中三醋酸甘油酯向卷烟主流烟气的转移情况。[方法]将4种施加了不同含量的三醋酸甘油酯滤棒切成4份作为滤嘴卷制卷烟,考察卷烟滤嘴中三醋酸甘油酯的含量与其卷烟制品主流烟气中的三醋酸甘油酯含量的关系。[结果]随着滤棒的三醋酸甘油酯施加比例从3.06%增加到10.35%,三醋酸甘油酯转移到烟气中的量也随之提高,但转移率却由10.41%下降到4.43%。[结论]该研究为了解滤嘴中三醋酸甘油酯在卷烟主流烟气中的转移情况提供了依据。     

新旧膜棚内小气候差异及其对樱桃番茄果实产量和品质的影响

为研究新旧膜棚内小气候差异及其对樱桃番茄果实产量和品质的影响,以千禧樱桃番茄为研究材料,对新旧膜棚内冬春季大棚密闭保温时段和春夏季全天通风时段的温度、湿度、太阳辐射差异性进行分析,对比观察樱桃番茄生育期并记录测定两种棚膜栽培条件下果实产量和品质。结果表明：全生育期新旧膜棚内均可比外界提高日均温近3 ℃,且两者差异不明显;冬春季晴好天气下,大棚密闭的白天时段,新膜比旧膜增温效果好;其余时段无论晴雨或大棚开闭与否,两者增温、保温效果均无显著性差异;无论季节或通风与否,旧膜的棚内湿度均显著低于新膜,平均偏低3.6%,旧膜在降湿防病方面有一定作用;新旧膜棚内光照差异明显,新膜棚内太阳辐射平均值比旧膜棚高20.6%;在新膜条件下,可以不同程度地将樱桃番茄花期和果实成熟期提前3～5 d;果实大小和病果数受新旧膜影响差异显著;单果质量、果实含糖量以及果实产量等其他指标影响不显著。     

太湖地区稻田全生物降解地膜应用研究

为解析全生物降解地膜在太湖地区稻田中应用效果,本研究通过设置常规种植（CK）、全生物降解地膜PLA和PBAT三个处理,系统测定了水稻分蘖数、株高、产量及产量构成、杂草率和土壤养分指标,同时比较了不同处理的实际成本。结果表明,全生物降解地膜处理提高了水稻无效分蘖,导致水稻穗数增加,结实率降低,实产显著降低,PLA和PBAT处理水稻实产较CK处理平均降低0.12%和1.6%。全生物降解膜处理显著抑制了稻田杂草,PLA和PBAT平均杂草抑制率达87.13%和89.18%。全生物降解膜处理条件下,土壤有机质、全氮、全磷和有效磷含量有降低趋势。全生物降解膜处理成本显著高于对照,其中PLA和PBAT处理每公顷成本分别为9900元和10500元,而CK处理仅为4800元。总体而言,全生物降解地膜在太湖地区常规水稻生产中并不适用,但考虑到其优秀的除草效果与环境友好特征,建议未来在有机稻种植过程中进行适当应用。     

轻质空心木质复合材料热和力学性能分析

将PVC空心塑料管嵌入至木质纤维板坯中,通过热压法制备轻质木质复合材料（HWC）,分析了PVC管空气体积比对HWC的力学性能和热性能的影响,并对热性能进行仿真分析。结果表明,通过嵌入PVC空心塑料管,可以制备密度0.3 g/cm³的轻质木质复合材料,HWC断面密度呈双“M”型分布,表层密度最小。随着PVC管内空气体积比的增加,HWC静曲强度、弯曲弹性模量有增大的趋势,内结合强度减小,对24 h吸水厚度膨胀率和吸水率影响较小。PVC管内空气体积比对HWC的导热系数影响较小,且均<0.07 W/(m·K),并可通过合并Series模型和Parallel模型进行预测。PVC空心塑料管的嵌入阻碍了木质复合材料的热量传递,热传递测试降温1 h后HWC表面温度平均比对照组高0.93℃。