可降解地膜原料大豆秸秆纤维的制备工艺及参数优化.pdf

《可降解地膜原料大豆秸秆纤维的制备工艺及参数优化.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第28卷第13期农业工程学报2012年7月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering、，01．28NO．13Jul．2012269可降解地膜原料大豆秸秆纤维的制备工艺及参数优化李丽霞，陈海涛※(东北农业大学工程学院，哈尔滨150030)摘要：为了解决秸秆和塑料地膜带来的环境污染问题，高值化利用秸秆资源。该研究采用二次正交旋转中心组合试验方法，探索运用物理方法制取清洁、高强度、高得率的可生物降解地膜原料．大豆秸秆纤维的可行性，寻求物料特性和工作参数对制取大豆秸秆纤维

2、的影响规律和最优工艺参数组合。分别选取大豆秸秆长度、浸泡时间、加工温度、主轴转速和喂入量为影响因素，纤维得率、纤维长宽比及抗张强度为响应函数，应用Design—expert6．0．10软件设计方案与数据分析。试验结果表明：当参数组合为秸秆长度7cm、浸泡时间24h、喂入量279／min、工作温度80～859C、转速110n120r／min时，制得的大豆秸秆纤维得率大于80％、干抗张强度大于7N、长宽比大于5；各因素对纤维得率贡献率的主次关系为：浸泡时间>主轴转速>喂入量>秸秆长度>加工温度，各因素对干抗张强度贡献率的主次关系为：秸秆

3、长度>加工温度>喂入量>浸泡时间>主轴转速，各因素对纤维长宽比贡献率的主次关系为：喂入量>秸秆长度>加工温度>浸泡时间>主轴转速。为利用大豆秸秆制备可降解地膜提供理论依据和技术支撑。关键词：秸秆，纤维，优化，可降解地膜doi：10．39690．issn．1002—6819．2012．13．043中图分类号：S216．2文献标志码：A文章编号：1002-6819(2012)一13—0269-07李丽霞，陈海涛．可降解地膜原料一大豆秸秆纤维的制备工艺及参数优化[J]．农业工程学报，2012，28(13)：269--275．LiLixia

4、'ChenHaitao．Preparationtechnologyandparametersoptimizationforsoybeanstrawfiberasbiodegradablefilmmaterial[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2012，28(13)：269--275(inChinesewithEnglishabstract)0引言中国是农业大国，塑料地膜使用面积已跃居世界第一位1”。

5、随着塑料地膜的覆盖面积不断扩大，带来一系列问题，残留地膜不能降解并不断积累在农田中，影响作物的生长发育，造成土壤板结及严重的环境污染【2】。为彻底解决“白色污染”，各国都在积极研制可降解环保地膜，如光降解地膜、生物降解地膜、淀粉地膜和植物纤维地膜【3．7】。2009年中国豆类秸秆拥有量为2726万t，但利用率仅为30％。目前主要被用做饲料、燃料、保水剂和制板工艺原料、菌类栽培的基料，部分被直接还田睁¨】。秸秆纤维是巨大的可再生性生物高分子资源，来源丰富、价格低廉，用其做原料制备可降解地膜可替代部分石油化工类产品，节省能源、变废为宝[

6、15-16]。目前秸秆纤维应用的主要问题是纤维的提取方法，采用蒸汽爆破、化学和生物方法存在经济成本高或产生环境污染等问题[]7-1S】。因此研究清洁制取纤维工艺迫在眉睫。收稿日期：2011-07．19修订日期：2012-05-03基金项目：黑龙江省科技计划重点项目(GA098501)；哈尔滨市科技创新人才研究专项资金项目(2006RFLXN002)。作者简介：李丽霞(1983一)，女．黑龙江。博士生，生物质转化与利用工程。哈尔滨东北农业大学工程学院，150030。Emaihlilixia2002@126．Gom※通信作者：陈海涛(1

7、962一)，男．黑龙江，教授，博士生导师，主要从事生物质材料和现代农业装备方面的研究。哈尔滨东北农业大学工程学院，150030。Email：haitaol963固yahoo．gore．cn本研究通过多因子试验，探索物理方法制取清洁、高强度、高得率的大豆秸秆纤维的可行性，及物料特性和工作参数对大豆秸秆纤维性能的影响规律和最优参数组合。为利用大豆秸秆制备可降解地膜提供理论依据和技术支撑。1材料与方法1．1材料与仪器设备试验原料：2010年收东农．42大豆秸秆(东北农业大学试验基地)仪器设备：粉碎机(辽宁省东港市新农镇振兴机械厂)，秸秆纤

8、维制取机(东北农业大学自制如图1，其主要工作参数为套筒内加工温度25～120℃和主轴转速0～140r／min)，Leica显微镜，LeieaQwinPlus软件(北京中仪光科科技发展有限公司)，实验室打浆机(de通试验装备有限公司)，