玉米秸秆皮和瓤的综合利用

【摘要】：当前建筑装饰行业需要大量的物美价廉的新型建筑装饰材料。充分利用农作物剩余物,如玉米秸秆,制造环保型复合材料,不仅变废为宝,而且寻找到了可以一定程度上替代木材的原料,既保护了林木资源,防止水土流失,更减少了因森林砍伐而加重的碳排放和污染。 木文对玉米秸秆皮瓤的综合利用进行研究。首先分析了玉米秸秆的结构、皮瓤单体的化学组成以及它们在力学性能上的区别,并通过单因素实验验证了玉米秸秆瓤对秸秆碎料板性能的不利影响。研究探索一种有效的玉米秸秆皮瓤分离技术,对玉米秸秆皮瓤碎料进行彻底分离。得到的秸秆皮碎料做为生产人造板的主要原料,采用环保型脲醛树脂胶黏剂及适当的热压工艺技术,通过正交实验对比分析了4个因素(热压时间、热压温度、密度和施胶量)对碎料板性能指标的影响。确定较佳的玉米秸秆皮板生产工艺为：热压温度155℃、热压时间4min(板厚度10mm)、施胶量12%、密度为0.7g/m3。将制备玉米秸秆皮碎料板所产生的废料玉米秸秆瓤颗粒与环保型脲醛树脂胶复合,采用加热模压成型的工艺,探索密度、施胶量以及密度与施胶量的交互作用对玉米秸秆瓤包装材料力学性能、吸声性能和缓冲性能的影响。研究中通过扫描电子显微镜(SEM)探讨了玉米秸秆皮板的断裂面的胶黏剂与玉米秸秆皮的胶接机理及其容易发生断裂的部位：通过动态机械热分析(DMA)、热重分析(TGA)分析了玉米秸秆皮板的动态热力学性能及热稳定性。 研究结果表明：脲醛树脂胶玉米秸秆皮碎料板的力学性能达到GB/T4897.3-2003的要求,具有低甲醛、低成本、质轻和高强的优点,适合做建筑装饰复合材料；玉米秸秆瓤包装材料具有较好的缓冲性能、吸声性能,可以做为缓冲包装材料、建筑隔音材料。 【关键词】：玉米秸秆 皮瓤分离 综合利用
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X712
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 研究背景8-9
• 1.1.1 我国人造板行业原料短缺8
• 1.1.2 我国有丰富的农作物秸秆资源8-9
• 1.2 国内外农作物秸秆综合利用的现状9-11
• 1.2.1 农作物秸秆人造板的发展现状9-10
• 1.2.2 植物纤维包装材料的研究现状10-11
• 1.3 玉米秸秆综合利用的可行性以及发展前景11-13
• 1.3.1 玉米秸秆皮板的性能及应用领域11-12
• 1.3.2 玉米秸秆皮板的发展前景12-13
• 1.3.3 玉米秸秆瓤包装材料的应用前景13
• 1.4 课题来源13-14
• 1.5 主要研究内容14-15
• 1.5.1 玉米秸秆瓤对玉米秸秆人造板性能的影响14
• 1.5.2 玉米秸秆皮瓤分离工艺探讨14
• 1.5.3 脲醛树脂胶玉米秸秆皮碎料板的工艺研究14
• 1.5.4 脲醛树脂胶玉米秸秆皮碎料板防腐性能的研究14
• 1.5.5 玉米秸秆瓤包装材料制备工艺研究14-15
• 2 探索性实验及玉米秸秆皮瓤分离工艺15-28
• 2.1 玉米秸秆瓤对玉米秸秆皮板性能的影响15-22
• 2.1.1 玉米秸秆的特性分析15-16
• 2.1.2 探索性实验16-22
• 2.2 玉米秸秆皮瓤分离工艺22-26
• 2.2.1 工艺流程23-24
• 2.2.2 筛分的目的及筛分值分析24-26
• 2.2.2.1 筛分的目的24-25
• 2.2.2.2 筛分值分析25-26
• 2.3 本章小结26-28
• 3 脲醛树脂胶玉米秸秆皮碎料板28-42
• 3.1 脲醛树脂胶玉米秸秆皮碎料板工艺研究28-38
• 3.1.1 试验原材料、仪器设备及试验方法28-30
• 3.1.2 正交试验结果与分析30-36
• 3.1.3 DMA热动态力学分析36-37
• 3.1.4 热重分析37-38
• 3.2 脲醛树脂胶玉米秸秆皮碎料板耐腐性研究38-41
• 3.2.1 理论依据及测试方法38
• 3.2.2 菌种的培养38-39
• 3.2.3 脲醛树脂胶玉米秸秆皮碎料板接菌及培养39
• 3.2.4 结果与分析39-41
• 3.3 本章小结41-42
• 4 玉米秸秆瓤包装材料42-51
• 4.1 试验员材料、仪器设备及试验方法42-43
• 4.1.1 试验原材料42
• 4.1.2 实验仪器和设备42
• 4.1.3 正交试验设计42-43
• 4.1.4 检测方法43
• 4.2 力学性能检测结果与分析43-46
• 4.2.1 监测结果43-44
• 4.2.2 结果方差分析44-45
• 4.2.3 各因素与玉米秸秆瓤包装材料性能关系的分析45-46
• 4.3 玉米秸秆瓤包装材料的缓冲特性分析46-48
• 4.3.1 测试方法46-47
• 4.3.2 测试结果与分析47-48
• 4.4 玉米秸秆瓤包装材料的声学性能分析48-50
• 4.4.1 样品准备及测试方法48
• 4.4.2 测试结果及讨论48-50
• 4.5 本章小结50-51
• 结论51-52
• 参考文献52-55
• 攻读学位期间发表的学术论文55-56
• 致谢56-57

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