废纸回收材料化利用研究进展

简述了国内外废纸回收利用现状,重点阐述了废纸在建筑填料、制备高附加值纤维衍生物以及复合材料等方面的利用研究现状,并针对废纸材料利用过程中存在的高吸水率和弱结合界面等问题提出了相应的解决方法和研究方向。     

淀粉胶生物质炭基氮肥制备及其缓释特性分析

以生物质炭为载体,与自制改性淀粉胶黏剂、尿素进行复合,利用万能力学试验机和自制成型模具制备颗粒缓释肥料,研究水分添加量、成型压力、炭肥比及胶黏剂添加量4个因素对颗粒肥料抗压性能和缓释性能的影响。结果表明:对于纯炭粉成型,当水分含量为10%、成型温度为45℃、成型压力为6k N时,成型颗粒的抗压强度达到最大;尿素与炭粉混合后成型可以增加颗粒强度,当稻壳炭-尿素(即炭肥比)为5:1时,在同样成肥条件下,肥料颗粒的抗压强度最大;改性淀粉胶黏剂可进一步增加肥料颗粒强度,当胶黏剂添加量为5%时,肥料颗粒的抗压强度达到最大。不同配比条件下制备的缓释肥料,其氮素累积释放规律符合"S"型释放模型,添加胶黏剂制备的缓释肥的缓释性能明显优于传统的尿素肥料,以胶黏剂添加量为5%时缓释效果最佳。     

生物质热解柔性输送装置性能研究

为了解决生物质连续热解装置的螺旋绞龙与热解管因热变形而发生的机械干涉现象,研究了一种用于生物质热解的无轴柔性连续输送装置,设计了该无轴柔性螺旋叶片参数。以稻壳、木屑和黄豆为输送物料,探究了螺距、转速和有轴、无轴等因素对输送性能的影响。结果表明:柔性输送装置的输送能力随着螺距的增加而增强,在中低转速下,物料的处理量随着转速的增加呈线性增加,表明物料的输送量和通过时间可通过调节电机转速实现精准控制;无轴螺旋输送能力比有轴螺旋增加15%~30%,且输送过程平稳,避免了物料在输送装置与输送管之间发生挤压、进而出现死机的现象。     

共挤出成型木塑复合材料研究进展与应用

木塑复合材料(WPCs)是一类以热塑性聚合物为基体,以木质纤维为填充增强材料,通过熔融复合,采用挤出、注塑或模压等成型工艺而制备的复合材料,兼具木材的生态特性和热塑性聚合物的可重复加工性能,是一类生态和经济效益显著的环境友好材料,近几十年来获得飞速发展。然而,传统WPCs由于其耐UV老化性能差,受到长期力载荷和热负荷时易发生蠕变和热变形,由此导致的耐久性和安全性隐患制约了其市场发展,迫切需要加以解决并向高附加值和多功能化等方向拓展。共挤出成型木塑复合材料(Co-WPCs)是采用共挤出成型技术将不同组分的核/壳材料复合而成的多层木塑复合材料,可以较低的成本和较高的效率,赋予WPCs高附加值和多功能化。笔者主要介绍了Co-WPCs的研究现状,并结合核/壳结构的特征,概述了Co-WPCs的研究进展,包括力学性能、尺寸稳定性、耐候性能、阻燃性能等;重点阐述了2种新型Co-WPCs的发展状况,为共挤出木塑的创新和发展提供新思路;最后提出共挤出木塑复合材料发展所面临的挑战和问题,阐明了未来研究的重点。     

马来酸酐和二乙烯基苯共接枝对聚丙烯木塑等温结晶动力学的影响

通过马来酸酐(MAH)和二乙烯基苯(DVB)原位熔融共接枝改性聚丙烯(PP)基体,并直接与木粉熔融共混制备木塑复合材料。利用偏光显微镜(POM)和差示扫描量热仪(DSC),分别研究原位接枝改性对PP基体和木塑复合材料结晶形态及等温结晶行为的影响。结果表明：PP基体分子链上接枝的MAH基团提高了晶核的形成速率,PP晶核尺寸减小;添加DVB与MAH共接枝改性PP后,PP基体的结晶速率进一步提高,晶核尺寸进一步减小。加入木粉后,木粉的异相成核作用提高了PP基体的结晶速率,结晶速率常数K和半结晶时间t_0.5增大;MAH原位接枝改性后,木粉与PP基体之间的界面相容性提高,但MAH接枝PP/木粉复合材料中PP基体结晶速率较未共混MAH接枝PP基体降低;加入DVB与MAH共接枝改性后,复合材料中PP基体的结晶速率较未共混的共接枝PP基体进一步提高。通过Arrhenius方程和Hoffman-Weeks外推法计算结果表明,在共接枝改性体系,少量支链结构的引入降低了复合材料中PP基体结晶所需的活化能,PP基体的快速结晶有利于复合材料的快速成型,但复合材料中PP晶体的热稳定性变差。     

生物质炭的制备工艺参数与吸附性能分析

生物质炭的理化性质主要受生物质炭的原材料和制备条件如温度、热解时间的影响。在预备性试验基础上,采用正交实验法对生物质炭的制备工艺参数进行工艺研究。根据生物质炭的特性,分析了稻壳,油茶内壳,鸡粪3种原料在不同热解时间和热解温度的组合上对制得生物质炭液相吸附性能的影响。结果表明,在试验设计取值范围内,原料种类对生物质炭吸附性能的影响较显著,其次热解温度,最后是热解时间。因此在此实验条件下,就生物质炭的液相吸附性能而言,较佳的制备工艺参数为:原材料为鸡粪,热解温度为700℃,热解时间为2 h。研究结果对提高生物质炭的经济效益和环境效益具有一定的参考意义。     

引导式幼儿园家具设计研究与应用

以引导学龄前儿童形成良好习惯、积累正确认知为出发点,对国内外具有引导功能的幼儿园家具案例进行分析,融合儿童认知心理学等研究理论,针对学龄前儿童的生理与心理特点,探讨通过幼儿园家具引导式设计引导儿童的行为习惯与心理认知,并以视觉引导法、游戏引导法、提示引导法和记录引导法4种方法结合传统储物家具,设计了一款具有引导和教育功能的幼儿园家具。该课题的研究对于今后设计具有引导功能的儿童家具具有一定的参考价值。     

稻壳炭对红壤理化特性及芥菜生长的影响

本文探讨了不同热解温度制备的稻壳炭的基本性质,并通过盆栽试验研究了500℃热解稻壳炭添加量对南方红壤理化性质和芥菜产量的影响。结果表明:稻壳炭添加量3%、5%和10%三个处理显著改善了红壤的理化性质,土壤体积质量较对照处理依次降低0.11、0.28和0.42 g/cm~3,p H由4.5分别增加到7.5、7.8、8.4,CEC依次增加52.16%、187.02%和214.35%,土壤有机质、速效磷和速效钾显著增加,但稻壳炭添加量10%处理的土壤碱解氮含量降低。稻壳炭对芥菜的养分含量、产量等指标影响较为显著,随着施炭量的增加,芥菜的生物量增加,叶片全氮从1.63 g/kg增加到2.44 g/kg,全磷从2.32 g/kg增加到3.09 g/kg,全钾从47.1 g/kg增加到56.7 g/kg,产量由108.37 g/盆增加到608.7 g/盆。总之,添加5%的500℃热解稻壳炭有效改善了酸度较强的红壤的理化性质,促进了芥菜的生长和增收以及对氮磷钾养分的吸收和储存。在红壤改良上,稻壳炭的最佳添加比例为5%。     

棉酚渣对尿素水解及土壤氨挥发的影响

采用棉酚渣、尿素和土壤混合培养,测定剩余尿素量及氨气吸收量的方法,探究棉酚渣对尿素水解及土壤氨挥发的影响。结果表明,随尿素中棉酚渣的用量增加,尿素残余量增加,氨气检测量减少。与对照相比,培养时间为4 d时尿素残留差异率达78.81%,氨气挥发抑制率可达80.40%。土壤含水率变化对脲酶和产生脲酶的微生物的活性有较大影响,在活性高时,棉酚渣对尿素水解和氨挥发的抑制作用更加明显。随着培养温度的升高,尿素水解增加,氨挥发迅速增加。35℃时,棉酚渣对尿素水解的抑制效果最好,尿素残留差异率达79.72%,30℃时,棉酚渣对氨气挥发抑制效果最好,氨挥发抑制率达55.34%。上述结果表明,棉酚渣对尿素水解及土壤氨挥发具有较强的抑制作用,具有推广应用的潜力。