混合原料秸稈板加工特性試驗(yàn)研究

【摘要】：隨著世界森林資源的減少，木材用量的與日俱增，對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)缺林少木、人口眾多的國(guó)家，利用玉米秸和豆秸制造秸稈板，是解決我國(guó)目前木材原料危機(jī)的一種有效途徑。 農(nóng)作物秸稈在世界上被稱為第二森林資源，是充滿活力的人造板工業(yè)替代原料。中國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，秸稈資源十分豐富，據(jù)統(tǒng)計(jì)：全國(guó)年產(chǎn)各類農(nóng)作物秸稈近7億t，占世界秸稈總量的20％～30％?？鄢斩掃€田及收集損失，可得秸稈約5.66億t。若用20％制造刨花板，則可生產(chǎn)1億m~3的刨花板，接近世界刨花板總產(chǎn)量的2倍。利用玉米秸和豆秸為原料生產(chǎn)人造板，不但消耗了大量閑置秸稈，解決了秸稈焚燒帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，還緩解了木材供需矛盾，增加農(nóng)民收入，具有良好的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。 我國(guó)對(duì)稻草、麥秸等農(nóng)業(yè)剩余物的特性、制造非木質(zhì)人造板的工藝條件和經(jīng)濟(jì)可行性已經(jīng)作了大量研究，有些已經(jīng)投入生產(chǎn)，但對(duì)以玉米秸稈為原料制造秸稈板的技術(shù)及工藝條件的探索研究進(jìn)行較少，而且暫無(wú)成功生產(chǎn)的應(yīng)用。本文參考近二十年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者有關(guān)麥秸板及稻草板試驗(yàn)研究，采用玉米秸和豆秸為刨花原料制造秸稈板，對(duì)其可行性進(jìn)行了客觀分析，并介紹了試驗(yàn)儀器設(shè)備及試驗(yàn)材料的選用與制備，利用ANSYS軟件對(duì)加熱板進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)熱分析，提高了試驗(yàn)設(shè)備的精確度。 本研究在制造出滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的秸稈板的前提下，利用玉米秸和豆秸原料特性的互補(bǔ)，將其整稈粉碎，經(jīng)風(fēng)選及篩選后混合加以利用。在膠粘劑的選擇上，為了滿足板材性能和環(huán)保要求，本試驗(yàn)采用游離甲醛含量極低，不污染環(huán)境的單寧樹脂膠。結(jié)合刨花板實(shí)際加工工藝，通過(guò)對(duì)預(yù)設(shè)密度、施膠量、熱壓溫度、熱壓壓力、熱壓時(shí)間、刨花形態(tài)、刨花含水率等各個(gè)參數(shù)對(duì)板材的物理力學(xué)性能的影響分析，并借鑒其它相關(guān)研究經(jīng)驗(yàn)，確定預(yù)設(shè)密度、施膠量、熱壓溫度和熱壓壓力為主要因素。按照GB／T4897-92的要求對(duì)秸稈板進(jìn)行性能檢測(cè)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，得出了豆秸最小用量的最佳配比，優(yōu)化出最佳工藝參數(shù)。 通過(guò)單因素試驗(yàn)，確定豆秸與玉米秸的最佳配比為40：60；通過(guò)正交試驗(yàn)，優(yōu)化出本試驗(yàn)的最佳工藝條件為：施膠量為11％；預(yù)設(shè)密度為0.9g/cm~3：熱壓溫度為135℃：熱壓壓力為2MPa。試驗(yàn)證明影響秸稈板性能的最主要因素是施膠量、板密 【關(guān)鍵詞】：玉米秸 豆秸 秸稈板 單因素試驗(yàn) 正交試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TS653
【目錄】：

• 第一章 緒論9-17
• 1.1 開發(fā)利用農(nóng)作物秸稈板的目的及意義9-14
• 1.1.1 我國(guó)木材資源匱乏9-12
• 1.1.2 我國(guó)秸稈資源豐富12-13
• 1.1.3 開發(fā)利用秸稈有利于環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外農(nóng)作物秸稈板加工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀14-16
• 1.3 本研究的目的與特色16-17
• 第二章 以玉米秸和豆秸為原料生產(chǎn)秸稈板的可行性分析17-28
• 2.1 秸稈的理化特性及分析17-19
• 2.1.1 玉米秸稈成分17
• 2.1.2 豆秸成分17-18
• 2.1.3 灰分的影響18
• 2.1.4 苯醇、熱水抽提物的影響18
• 2.1.5 1％NaOH溶液抽提物的影響18-19
• 2.1.6 多戊糖、木素、纖維素的影響19
• 2.2 影響秸稈板性能的因素及分析19-28
• 2.2.1 密度19-20
• 2.2.2 施膠20-22
• 2.2.3 熱壓溫度22-23
• 2.2.4 熱壓壓力23-24
• 2.2.5 熱壓時(shí)間24-25
• 2.2.6 刨花形態(tài)25-26
• 2.2.7 刨花含水率26-28
• 第三章 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)備儀器的選用28-36
• 3.1 試驗(yàn)安排28-29
• 3.1.1 單因素試驗(yàn)28
• 3.1.2 正交試驗(yàn)28-29
• 3.2 試驗(yàn)設(shè)備29-32
• 3.2.1 加熱板30
• 3.2.2 自動(dòng)加熱溫控裝置30-31
• 3.2.3 壓力試驗(yàn)設(shè)備31
• 3.2.4 其它試驗(yàn)儀器31-32
• 3.3 加熱板的ANSYS穩(wěn)態(tài)熱分析32-36
• 3.3.1 通用有限元分析軟件ANSYS的介紹32-33
• 3.3.2 ANSYS穩(wěn)態(tài)熱分析33
• 3.3.3 加熱板穩(wěn)態(tài)熱分析結(jié)果33-36
• 第四章 試驗(yàn)材料的選用與制備36-42
• 4.1 秸稈刨花的制備36-37
• 4.2 施膠前原料含水率的測(cè)定W_1(％)37-38
• 4.2.1 測(cè)量方法37
• 4.2.2 實(shí)際測(cè)量結(jié)果37-38
• 4.3 施膠后原料含水率的測(cè)定W(％)38-39
• 4.4 刨花用量的確定39-40
• 4.5 膠粘劑的選擇及用量40-42
• 第五章 秸稈板的性能檢測(cè)與分析42-50
• 5.1 單因素試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果與分析43
• 5.2 正交試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果與分析43-45
• 5.2.1 正交試驗(yàn)結(jié)果與極差分析43-44
• 5.2.2 正交試驗(yàn)方差分析44-45
• 5.3 試驗(yàn)結(jié)果討論45-48
• 5.3.1 施膠量對(duì)玉米秸稈板物理力學(xué)性能的影響45-46
• 5.3.2 密度對(duì)秸稈板物理力學(xué)性能的影響46-47
• 5.3.3 熱壓溫度對(duì)秸稈板物理力學(xué)性能的影響47
• 5.3.4 熱壓壓力對(duì)秸稈板物理力學(xué)性能的影響47-48
• 5.4 工藝優(yōu)化驗(yàn)證試驗(yàn)48-50
• 第六章 秸稈板的成本及用途分析50-52
• 6.1.成本比較分析50
• 6.2 秸稈板的應(yīng)用50-52
• 第七章 結(jié)論52-53
• 參考文獻(xiàn)53-56
• 致謝56-57
• 作者簡(jiǎn)介57

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