基于分级麦秸的生物降解材料性能研究

摘要

我国是一个农业大国，农作物秸秆资源丰富，据统计，我国每年秸秆总产量约7亿t，其中小麦秸秆占1.12亿t。但如此多的秸秆资源利用率却仅有33％，大部分秸秆被焚烧和废弃。由于农作物秸秆中含有大量的纤维和丰富的营养，同时又可以作为能源资源，综合利用的潜能非常大。秸秆的有效利用不仅解决了秸秆焚烧时带来的环境污染问题，同时还缓解石油危机及木材短缺的问题。因此，本研究选用麦秸为主要原料和淀粉为主要成分的胶粘剂制备可降解的生物降解材料，具有十分深远的意义。
　　 本研究利用剖分式单螺杆挤压机，对麦秸进行挤压预处理，并对挤压后的麦秸进行分级，分别用预处理后的混合麦秸和分级后的麦秸作为原料，添加实验室自制的环保型胶粘剂，采用本研究团队前人研究出的模压工艺参数制备生物降解材料。对各生物降解材料进行力学性能研究，采用土埋法进行降解性能试验，研究不同级别麦秸对生物降解材料各项性能的影响。通过研究表明:
　　 1)混合麦秸制备的生物降解材料表面最光滑。随着麦秸纤维粒度的减小，生物降解材料的表面越粗糙，并逐渐出现麦秸纤维脱落现象。
　　 2)以10目～16目的麦秸纤维制备的生物降解材料的综合力学性能最优。随着纤维粒度的减小，生物降解材料的力学性能逐渐降低。
　　 3)麦秸纤维的粒度对各项力学性能的影响大小依次为:剪切强度、拉伸强度和弯曲强度。
　　 4)分级麦秸对生物降解材料降解性能影响不显著。
　　 5)采用土理法对各生物降解材料进行降解试验，在180天的时间里各生物降解材料质量损失率达65％，剪切强度降低率达85％，生物降解材料具有良好的降解性能。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 课题研究的目的意义

1．1．1 保护环境

1．1．2 节能利废

1．1．3 创新惠农

1．2 秸秆资源利用现状

1．3 研究动态

1．3．1 秸秆预处理研究现状

1．3．2 降解材料发展现状

1．3．3 降解材料的应用

1．4 研究目标与内容

1．4．1 研究目标

1．4．2 研究内容

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．1．1 原料

2．1．2 药品

2．1．3 麦秸原料的制备

2．1．4 胶粘剂的配制

2．2 试验仪器与设备

2．3 试验方法

2．3．1 试验工艺流程

2．3．2 检测方法

3 结果与分析

3．1 分级麦秸制备生物降解材料的形貌特征研究

2．1．1 麦秸分级与结果讨论

2．1．2 试样制备与结果讨论

2．1．3 小结

3．2 分级麦秸制备生物降解材料力学性能研究

3．2．1 分级麦秸制备生物降解材料力学性能结果讨论

3．2．2 小结

3．3 分级麦秸制备生物降解材料降解性能的研究

3．3．1 试验安排

3．3．2 质量损失率研究

3．3．3 剪切强度降低率研究

3．3．4 霉菌生长程度研究

3．3．5 小结

4 结论

4．1 主要结论

4．2 展望与设想

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的学术论文