我国一次性餐具技术发展方向:植物纤维餐具

本文对目前市场上4类一次性可降解餐具产品及其优缺点、可降解餐具技术及成型设备等进行了综述,结合我国秸秆资源特点,指出我国一次性餐具研发方向为植物纤维餐具。详细归纳总结了秸秆纤维特性研究以及植物纤维成型方式、秸秆压缩过程中的影响因素和压缩成型工艺技术。本文认为利用植物纤维原料干法热压工艺生产餐具将是我国一次性可降解餐具技术的发展方向。     

植物纤维干法热压成型机的设计

本文介绍一种热压成型机,集机、电、气、液于一体,由定量送料、压制成型、制品取出3个主要功能部件组成,通过更换成型模具的方法可以生产出各种形状的餐具,采用可编程控制器(PLC)实现全自动控制整机各个动作以完成餐饮具的成型,在一定程度上提升了我国植物纤维加工餐饮具的技术装备力量。     

不同添加剂油茶壳炭粉成型性能与燃烧特性研究

以油茶壳炭粉为原料,纤维素和氧化淀粉为添加剂,采用万能试验机研究成型温度、成型压力、原料含水率对燃料成型品质的影响。研究发现,成型温度在60~100℃时成型燃料的品质较好,提高成型温度对燃料的松弛密度影响不明显,但比能耗增加,对径向抗压强度影响与添加剂种类有关。提高成型压力,成型燃料的松弛密度、比能耗和径向抗压强度都随之增大,成型压力在6~8 k N时成型燃料品质较好。提高原料含水率对降低能耗有显著作用,但原料含水率过大不利于成型,原料含水率在15%~20%时成型燃料品质较好。对成型燃料燃烧特性研究发现,纤维素和氧化淀粉的加入,着火温度能分别降低至362.5℃和324.5℃,添加氧化淀粉后燃料品质和燃烧特性最好;添加纤维素的混合成型燃料热值降低更少,且品质受成型因素影响较小。     

低聚木糖生产废渣基可降解育苗钵研究

利用前期研制的秸秆基育苗钵生产试验系统,以低聚木糖生产废渣为主要原料,采用干法热压成型工艺,进行了育苗钵制备试验,以原料成本为指标优化了原料配比,以力学强度为指标优化了工艺参数,并对成型苗钵性能进行了检测。研究结果表明,成型配方适宜的低聚木糖生产废渣、麦麸、胶黏剂、脱模剂质量比为68∶26∶6.3∶1;最佳工艺参数为上模具温度180℃,一次压力180MPa,一次保压时间4.5s,此条件下,育苗钵干强度为2251N,湿强度为417N。相对于玉米芯,低聚木糖生产废渣具有高木质素含量和低半纤维素含量,使得育苗钵具有更高力学强度和更低吸水性。育苗钵生物降解性能较好,霉菌侵蚀试验结果为Ⅴ级。     

绿色环保餐具原料加工工艺及设备初探

绿色环保餐具是形成“白色污染”的发泡塑料餐具的替代品,以植物纤维为原料的绿色环保餐具稻壳制产品是佼佼者。稻壳的粉碎、细磨的加工工艺和加工设备目前没有现成的,通过对两种工艺及设备的对比分析,发现一种适应稻壳及其他植物纤维深加工的新的设备和工艺。     

秸秆类生物质压力成型过程影响因素研究

以秸秆类生物质作为原料,采用压力成型设备,试验研究原料在成型过程中含水率、成型压力与原料粒度等因素对成型效果的影响。结果表明:含水率、成型压力与原料粒度等因素不仅影响成型产品的最终密度的大小,而且影响成型产品最终的成型效果,直接决定了成型产品的品质。经过综合分析可知:秸秆类生物质通过控制含水率在15%左右、粒径范围为0~20mm、成型压力控制为15~25MPa时,可以使成型产品的成型密度与成型效果达到最优值,为秸秆类生物质成型提供最佳的工艺参数。     

油茶壳连续热解炭粉成型及其燃烧特性研究

以油茶壳炭粉为原料,纤维素和氧化淀粉为添加剂,采用万能试验机研究成型温度、成型压力、原料含水率对燃料成型品质的影响。研究发现成型温度在60～100℃时成型燃料的品质较好,成型温度提高对燃料的松弛密度影响不明显,但比能耗增加,对径向抗压强度影响与添加剂种类有关。提高成型压力,成型燃料的松弛密度、比能耗和径向抗压强度都随之增大,在6～8k N压力下成型后燃料品质较好。提高含水率对降低能耗有显著作用,但含水率过大将不利于成型,控制在15%～20%时成型燃料品质较好。对成型燃料燃烧特性研究,发现纤维素和氧化淀粉的加入能降低着火温度分别至362.5℃和324.5℃,添加氧化淀粉后燃料品质和燃烧特性最好;但添加纤维素的混合成型燃料热值降低更少且品质受成型因素影响较小。     

基于水稻秸秆制备植质钵育秧盘研究

为了实现寒区水稻的增产,以水稻秸秆为主要原料,配以高分子水乳型胶粘剂,经热压制备水稻植质钵育秧盘,采用正交试验设计方法分析施胶量和制备工艺(成型压力、模具温度和保压时间)对植质钵育秧盘性能的影响。对试验结果分析得出制备植质钵育秧盘工艺优化参数为:施胶量95%、成型压力30MPa、模具温度145℃、保压时间300 s,可为进一步研究和植质钵育秧盘的产业化生产提供技术借鉴与参考。     

生物质育苗钵热压成型特性试验分析

为解决农牧业有机废弃物污染，提高可再生资源综合利用率。以水稻秸秆和发酵牛粪为原料，采用热压成型技术制备生物质育苗钵，并对生物质育苗钵成型特性进行试验研究。结果表明，成型压力、成型温度、秸秆含量、含水率对成型特性具有显著影响。当成型温度在120℃、140℃,秸秆含量为8%、7%,含水率为16%时，成型育苗钵抗破坏强度和耐久度均达到峰值，成型压力与抗破坏强度和耐久度呈正相关。研究结果可为农牧有机废弃物资源化、综合化利用提供参考。     

生物炭与木质素混合成型及其燃烧特性研究

以油茶壳热解炭粉和胶黏剂为原料,利用万能试验机进行生物质混合燃料成型试验。通过对比不同成型燃料抗压强度、松弛密度和比能耗,确定胶黏剂种类对燃料品质的影响。选取木质素作为胶黏剂考察了成型压力、温度、含水率、木质素添加量对成型燃料品质的影响,当优化成型工艺参数为成型压力6 k N、成型温度80~100℃、含水率20%、木质素添加量8%~9%时燃料品质最佳。对成型燃料进行热重试验,研究其燃烧过程及动力学特性。结果表明:燃烧主要分为4个阶段,着火温度为356.9℃,燃尽温度为553.3℃;燃料的挥发分燃烧是一级反应,固定碳燃烧是二级反应。     

基于有限元的秸秆压块环模成型温度场分布

目前环模压块成型机的环模块温度差过高，成型后受热不均。结合压块成型工作条件，利用ANSYS中的Thermal模块，模拟环模中压块成型温度场，分析环模压块在不同时刻的温度场分布，并对成型装置进行优化设计。结果表明，优化后整体温度趋于平衡，温差明显减小，在加热20 min后，环模块的温度差降为19.25 ℃。优化后环模块成型过程的温度场沿轴向呈先增大，再波动状平稳，最后逐渐减小的趋势，环模块大部分区域的温度变化趋于缓和，环模块成型温度更均匀。      

板材多点模成形的成形极限及回弹研究

在多点模上对三维马鞍形曲面的成形进行了实验，得出不同厚度下L2Y2铝板成形的极限值及回弹值，并分析了影响成形极限及回弹的因素。结果表明，逐次成形是提高我点模成形成形极限的重要手段，领域内反复成形和压力是取得制件理想尺寸的有效方法。     

菌苞、木屑和烟秆颗粒燃料成型特性研究

压力和温度是影响生物质颗粒燃料成型品质的重要工艺参数。为此,在湿度12%、粉碎机筛眼直径2 mm、压力4.5 k N的条件下,研究温度为8 0℃、9 0℃、1 0 0℃、1 1 0℃、1 2 0℃对菌苞、木屑和烟秆3种生物质颗粒燃料成型品质的影响;在湿度12%、粉碎机筛眼直径2 mm、温度100℃的条件下,研究了压力为1.5、3、4.5、6、7.5 k N下对以上3种生物质颗粒燃料成型品质的影响;最后,通过对3种生物质颗粒燃料成型后的密度与径向抗压力进行对比分析,找到3种生物质颗粒材料成型品质达到最佳时所需的温度和压力,为不同生物质颗粒燃料的生产提供参考。     

牡丹籽油超临界二氧化碳萃取工艺

以牡丹籽为原料,利用超临界CO_2萃取提取牡丹籽油.采用单因素试验对影响牡丹籽油得率的5个影响因素(筛分粒度、CO_2流量、压力、温度和时间)进行考察.以油得率为响应目标,对3个主要影响因素(筛分粒度、压力和温度)运用中心复合设计法,并经响应面法优化分析得到二次多项式回归方程预测模型,确定了超临界C_O2萃取牡丹籽油的最佳条件为:筛分粒度60目,CO_2流量20L/h,压力35MPa,温度45℃,时间120min.在较优提取条件下,牡丹籽油得率可达到24.22%.GC-MS结果表明牡丹籽油中富含不饱和脂肪酸,其中亚油酸和亚麻酸的含量分别为23.34%和66.85%.     

气力式水稻穴盘成型机气流分配室流场仿真与优化设计

合理的气流分配室结构是气力式水稻穴盘成型机正常工作的前提条件。为了保证气流分配室具有均匀的流场结构,生产出合格的穴盘,以气体控制方程为理论依据,利用FLUENT软件对气流分配室内气流场进行了仿真分析。结合正交试验设计和数值模拟技术,以腔体厚度、通气孔直径和底角为影响因素,速度不均匀系数为评价指标,对气流场进行了单因素和正交模拟仿真试验,结果表明各因素对试验结果影响的主次顺序为配气腔体厚度、通气孔直径、底角;当腔体厚度、通气孔直径和底角分别为110 mm、15 mm和0°时,气流分配室流场均匀性较理想,此时速度不均匀系数为11.37%。试验结果表明,仿真结果与实测结果的平均相对误差为1.59%,双侧相关系数为0.028,存在显著相关关系;穴盘生产成型率为92.3%,穴孔质量和底面厚度的变异系数分别为10.2%和9.81%,满足穴盘生产要求。     

干热河谷区橙子树蒸腾耗水环境响应与生理调节研究

为探究西南干热河谷地区典型经济林木橙子树的蒸腾耗水机制,利用热扩散式探针TDP、冠层分析仪、土壤水分传感器TDR、全自动气象站等设备获取橙子树蒸腾量、叶面积指数、土壤含水率和气象因子（气温、辐射、饱和水汽压差、降雨量等）的长期数据。对橙子树蒸腾规律的环境控制和生理调节特征进行系统研究,结果表明：相比于干季和雨季,干热季橙子树表现出较为保守的水分利用机制,日蒸腾量、冠层导度和退耦系数都显著低于其他两个季节。干季和雨季,橙子树蒸腾活动受太阳辐射和饱和水汽压差的交替控制,而干热季蒸腾活动主要受饱和水汽压差的驱动。冠层导度与气象因子日内动态变化特征之间存在时滞效应,且这种效应在不同天气不同季节具有差异。受叶面积指数影响,饱和水汽压差与冠层导度在整个年份呈负对数相关关系,其他环境因子与冠层导度在叶面积指数小于4m2/m2时呈负对数相关关系,大于等于4m2/m2时呈二次函数相关关系。不同环境条件下虽然冠层导度对饱和水汽压差的敏感性不同,但蒸腾耗水在大多数环境条件下基本遵循等水势调节策略,但个别环境条件下存在环境胁迫应对失衡风险。研究结果可为干热河谷区橙子园环境胁迫诊断提供直接依据,有利于灌溉制度的科学优化和节水调控技术体系的高效制定。     

水平分型造型线对型砂性能的要求及质量控制

在自动造型生产线生产过程中,型砂性能对铸件质量具有决定性的影响。型砂性能控制是保证铸件质量的重要工艺手段,合理选择原砂、膨润土、煤粉等原辅材料,控制好型砂的水分、紧实率、透气性、湿压强度、含泥量及有效膨润土含量挥发份灼减量和砂温等是自动造型生产线型砂性能控制的关键。应根据造型机对型砂各项性能指标要求,严格控制配套砂处理工艺过程,保证自动造型生产线正常运行并充分发挥其效能。     

农用抛秧盘成型模具的改进设计

农用抛秧盘成型模是秧盘成型机的重要部件,冷却方式的合理选择、冷却系统结构的合理设计,不仅可以大大简化加工工艺,降低制造成本,而且可以极大地保证和提高秧盘质量和产量,延长模具本身的使用寿命,降低维修成本,使秧盘成型机的整机性能大大改善.通过对农用抛秧盘成型模原理和结构,以及各组成部分功能作用的分析,可以确定农用抛秧盘成型...     

鸡腿菇热风干燥工艺参数优化

为了提高鸡腿菇热风干燥速率及热风干燥后产品品质,对新鲜鸡腿菇进行了热风干燥实验,研究干燥过程中热风温度X1、热风风速X2和切片厚度X3对鸡腿菇干燥速率Y1、复水比Y2和干燥产品色差Y3的影响。采用综合评分法,结合响应面分析,对多指标进行综合优化,建立指标综合值与各因子之间的回归模型,求出最佳工艺参数组合。实验结果表明:鸡腿菇热风干燥过程中各因素对鸡腿菇干燥速率及干燥后产品质量都有显著影响(P <0. 05);在热风温度55℃、热风风速1. 35m/s、切片厚度4mm的最佳工艺参数组合下进行热风干燥,鸡腿菇热风干燥速率Y1=0. 301 g/min,干燥后产品复水比Y2=3. 61,色差Y3=21. 95,综合干燥效果达到最佳,与指标综合值模型预测值相对误差低于5%。本研究可为鸡腿菇热风干燥工业化生产提供参考。     

碱处理玉米秸秆制备可降解育苗钵研究

以碱处理玉米秸秆制备的悬浮浆液为原料,采用负压吸附成型工艺,利用有机可降解育苗钵成型机做钵,进行可降解育苗钵成型探索。试验发现:碱处理玉米秸秆得到的秸秆纤维中纤维素和半纤维素总量保持在7 5%~8 5%,碱浓度越高,纤维素比例越高;TS在4%~6%时,育苗钵的湿坯含水率适宜,对应浆液表观粘度也较大,育苗钵成型效果好;吸浆时间在1.5~3s、真空度在230~270k Pa时,育苗钵湿坯含水率在合适范围,吸附力对浆液表观粘度影响较小,育苗钵成型效果较好。本研究可为育苗钵的成型和降解提供参考。