Properties of thermoplastic composites with cotton and guayule biomass residues as fiber fillers

This study was conducted to evaluate the suitability of using residual plant fibers from agricultural waste streams as reinforcement in thermoplastic composites. Three groups of plant fibers evaluated included cotton burrs, sticks and linters from cotton gin waste (CGW), guayule whole plant, and guayule bagasse. The plant fibers were characterized for physical (bulk density and particle size distribution) and chemical properties (ash, lignin and cellulose contents). A laboratory experiment was designed with five fiber filler treatments, namely control (oak wood fiber as the filler - OWF), cotton burr and sticks (CBS), CBS with 2% (by weight) second cut linters (CBL), CBS with 30% (by weight) guayule whole plant (CGP), and CBS with 30% (by weight) guayule bagasse (CGB). The composite samples were manufactured with 50% of fiber filler, 40% of virgin high-density polyethylene (HDPE), and 10% other additives by weight. The samples were extruded to approximately 32 × 7 mm cross-sectional profiles, and tested for physico-mechanical properties. The CBS and CBL had considerably lower bulk density than the other fibers. Cotton linters had the highest α-cellulose (66.6%), and lowest hemicellulose (15.8%) and lignin (10.5%) of all fibers tested. Guayule whole plant had the lowest α-cellulose and highest ash content. Both CBS and guayule bagasse contained α-cellulose comparable to OWF, but slightly lower hemicellulose. Evaluation of composite samples made from the five fiber treatments indicated that fibers from cotton gin byproducts and guayule byproducts reduced the specific gravity of the composites significantly. However, the CBS and CBL samples exhibited high water absorption and thickness swelling, but the addition of guayule bagasse reduced both properties to similar levels as the wood fiber. The CGP exhibited significantly lower coefficient of thermal expansion. Composite samples with the five different fiber fillers showed similar hardness and nail holding capacity, yet oak fibers imparted superior strength and modulus under flexure and compression with the exception of the compressive modulus of CGB composites. In general, both cotton ginning and guayule processing byproducts hold great potential as fiber fillers in thermoplastic composites.     

秸秆带状覆盖对旱地冬小麦产量及土壤水分的影响

为探讨西北半干旱雨养条件下秸秆带状覆盖麦田水分利用特征和增产效果,通过田间试验,以露地条播为对照(CK),研究了3种不同覆盖处理[秸秆带状覆盖常规条播(SM1)、秸秆带状覆盖宽幅条播(SM2)和全膜覆土穴播(PM)]对旱地冬小麦田土壤含水量、小麦产量和水分利用效率的影响。结果表明,秸秆带状覆盖和全膜覆土穴播均可显著改善小麦全生育期0~20cm以及开花前20~90cm土壤墒情,但开花后20~90cm以及全生育期90~200cm土壤墒情普遍不如CK。3种覆盖处理均能促进冬小麦对土壤贮水的利用,显著提高开花至成熟阶段的耗水量及其占总耗水量的比例。秸秆带状覆盖和全膜覆土穴播生育期耗水量分别比CK增加4.6%和7.6%。秸秆带状覆盖在孕穗前0~200cm土壤墒情与全膜覆土穴播无显著差异,孕穗期开始则好于全膜覆土穴播;全膜覆土穴播0~200cm土壤贮水消耗量显著高于秸秆带状覆盖,而开花至成熟阶段的耗水量及其占总耗水量的比例则略低于秸秆带状覆盖。3种覆盖处理均显著提高产量和水分利用效率,PM、SM1和SM2较CK分别增产36.8%、29.7%和27.5%,水分利用效率分别提高27.3%、23.9%和22.7%。产量与生育期耗水量呈显著正相关(r=0.97*)。覆盖处理中,全膜覆土穴播产量虽最高,但从产量、水分利用效率和经济效益角度综合考虑,秸秆带状覆盖优于全膜覆土穴播。因此认为,秸秆带状覆盖是一种更加高产高效、适宜在西北半干旱雨养区推广的覆盖种植方式。     

表冷器-热泵联合集热系统的设计方法

为了加快表冷器-热泵联合集热系统在无蓄热后墙日光温室及大跨度外保温塑料大棚中的推广应用,该研究提供了一种可以在不同类型、不同规格的园艺设施中使用的该系统的设计计算方法,主要包括棚室热负荷计算、热泵的选型、集热池潜水泵的选型、储热池潜水泵的选型、储热池体积的计算以及表冷器-风机台数的确定等.并以其在一500 m2无蓄热后...     

秸秆覆盖农田的小气候特征和增产机理研究

利用2000～2002年的试验资料和2002～2003年的示范推广资料,对秸秆覆盖的农田小气候和增产机理进行分析.结果表明:秸秆覆盖对农田近地层气温、空气湿度和地温均产生明显影响,但对风速的影响不明显;秸秆覆盖可使地表层显热通量增大,潜热通量和土壤热通量减小,从而使土壤蒸发受限;由于覆盖抑制土壤表面蒸发,使土壤水分无效消耗减少,增加前期土壤水分积累,有利于植株后期蒸腾,使水分消耗从物理过程向生理过程转化,从无效消耗向有效消耗转化,从而增加作物产量,提高水分利用效率.秸秆覆盖可使冬小麦增产8.08%～10.71%,水分利用效率提高3.5%～8.4%;夏玉米增产6.08%～11.97%,水分利用效率提高7.8%～14.4%.     

注灌施肥对全膜双垄沟播玉米产量及土壤水分的影响

在榆中县旱作区全膜双垄沟播栽培下,观察了不同注灌施肥处理对玉米产量及土壤水分含量的影响。结果表明,不同水肥条件对玉米产量均有一定的影响。基施N 180.00 kg/hm2、P2O5120.00 kg/hm2、ZnSO47.50 kg/hm2、K2O 30.00 kg/hm2,拔节期和大喇叭口期各注水30 m3/hm2处理下玉米折合产量最高,为14157.6 kg/hm2。玉米抽雄期0～60 cm土层含水量各处理变化趋势相同,均表现为0～20 cm土层含水量较高,20～60 cm土层含水量相对较低,且相互间无明显差异。注水对水分利用效率的影响不显著。     

麦秸覆盖对土壤温湿度变化和夏棉生长发育的影响

采用大区对比方法，研究了麦秸覆盖对土壤温湿度变化和夏棉生长发育的影响．结果表明，夏棉采用麦秸覆盖．出苗后0—50d，5，10和20cm土层的平均温度均有降低，5cm土层温度在8：00，15：00和20：00时均低于CK．土壤温差减小．出苗后0—30d，覆盖处理0—10cm和10—20cm土层土壤含水量比CK分别增加0.13％-2、56％和0．06％-1．96％．07—19．08—31，株高比CK增加2．3％-9．0％；LAI比CK增加0．047-0．802，07-31-09—13棉花群体光合速率比CK提高16．6％-28．2％．棉花单株结铃增加6．9％．铃重增加5．7％．皮棉产量比CK提高13．5％．     

木塑熔体流变性影响挤出成型的数值模拟1）

基于计算流体动力学（ CFD）技术,对木塑复合挤出机成型段温度和压力特性分析,实现对不同流变特性参数下的单螺杆挤出机木塑熔体流动和传热进行数值模拟,获得计量段和法兰处内部流场信息,分析零剪切黏度、非牛顿指数、松弛时间和木粉含量对单螺杆挤出机内部流场的影响。数值模拟结果表明：零剪切黏度对计量段压力和法兰处压力影响较大,对剪切率影响较小;而非牛顿指数对计量段压力影响较大,对法兰处压力和剪切率影响较小;同时得到黏度随非牛顿指数的增大而增大。     

传统水作及覆膜旱作下包膜控释尿素对水稻产量及氮肥利用率的影响

以单季常规晚粳稻‘秀水134’为供试水稻品种,在田间条件下,研究了传统水作及覆膜旱作下包膜控释尿素对水稻产量及氮肥利用率的影响.结果表明:(1)在覆膜旱作与传统水作条件下,与普通尿素PU100％(N180kg·hm-2)处理相比,施用等氮量硫磺加树脂双包膜尿素SPCU 100％产量分别为7781和7775kg·hm-2,显著提高5.7％和9.7％;氮肥利用率分别为57.2％和35.5％,显著提高110.3％和78.4％;氮肥农学效率也有显著性提高.(2)与传统水作相比,覆膜旱作条件下,除PU 100％处理外,其他各对应施肥处理产量差异不显著;氮肥利用率显著提高.     

原料形态对棉秆-塑料复合板材性能的影响

采用2种不同工艺形态（搓丝纤维态和刨花态）的棉秆与不同形态的塑料复合,制备棉秆一塑料复合板材,研究原料形态对复合板材物理力学性能的影响并分析其原因。结果表明：粒径为2mm左右的塑料B与棉秆制备复合板材的各项物理力学性能均优于粒径为5mm左右的塑料A与棉秆制备出的复合板材;棉秆刨花与塑料制备复合板材的各项物理力学性能均优于棉秆搓丝与塑料制备出的复合板材;由理想的原料形态制备出的复合板材的物理力学性能均满足在潮湿状态下使用的增强结构用板要求。     

不同覆盖措施对大田烤烟叶片淀粉积累的影响

研究了6种农艺覆盖措施对云烟85叶片淀粉含量积累的影响。结果表明:(1)云烟85各部位烟叶淀粉含量的变化曲线总体上符合3次多项式回归模型。移栽后40 d内,叶片淀粉含量较低;移栽后40～60 d,淀粉迅速积累,之后变化趋于稳定,在生长后期部分处理的淀粉含量又有所下降。(2)下部叶、中部叶和上部叶分别在移栽后的50．60,70 d以内,不同处理间烟叶淀粉含量的差异较大,之后各处理间差异逐渐减小,表明大田前中期处理间烟叶淀粉含量的变异大于中后期。(3)成熟采收期下部烟叶淀粉含量在处理间的变异系数较大(9．5%- 12．6%),上部烟叶淀粉含量的变异系数次之(5．4%-8．3%),中部烟叶的变异系数较小(3．6%-4．0%)。(4)不同覆盖处理间烤后烟叶淀粉含量差异达显著水平,其中以“旺长期揭膜+中耕培土+垄上覆盖秸秆”处理的烟叶淀粉含量较低,在中、上部叶中表现得尤为明显;烤后烟叶淀粉含量与成熟期鲜烟叶淀粉含量呈极显著正相关,相关系数为0．752。