基于菌丝体的缓冲包装材料制备及性能研究

为解决不可降解的废弃塑料类包装材料对环境造成的污染,以棉籽壳、稻壳、麸皮为主要原料,制备了一种基于菌丝体的新型缓冲包装材料——"蘑菇包装"。为了满足不同的需求,将棉籽壳、稻壳、麸皮和水以不同比例混合制作培养基,然后接种不同的菌种,使之生长出不同性能的缓冲包装材料。结果表明:金针菇、鸡腿菇、平菇2005生长速度快于其他菌种,棉籽壳含量越高的培养基中菌丝体的生长情况越好。通过静态压缩试验发现,平菇2005相比较其他菌种,应力变化较小,而且有不错的回弹性能。综合来看,平菇2005与以纯棉籽作为材料制作的缓冲包装材料性能最好。对比平菇2005-A与EPS材料的缓冲性能表明,平菇2005缓冲包装材料完全可以替代发泡聚苯乙烯包装材料。     

碱玉米秸秆接枝丙烯酸酯乳液新型固沙抑尘剂的合成及应用

采用乳液聚合中的预乳化工艺,制备碱玉米秸秆接枝丙烯酸丁酯(BA)/甲基丙烯酸甲酯(MMA)/丙烯酰胺(AM)新型固沙抑尘剂。考察了单体配比、丙烯酰胺用量、乳化剂用量、引发剂过硫酸铵(APS)用量、反应温度以及碱玉米秸秆加入量对合成产物性能的影响;然后采用FT-IR、HPLC、TG-DTA对产物进行表征,并对固沙抑尘剂的表面固沙效果、保水性和抗压强度等应用性能进行了研究。实验结果表明,单体质量配比(mBA∶mMMA)为7∶3、AM质量分数2%、乳化剂质量分数5%、APS质量分数0.6%、碱玉米秸秆质量分数5%、聚合温度为75℃时,固沙抑尘剂乳液的黏度、流动性、稳定性以及产品外观良好,在320℃下热稳定性良好,保水性和压缩强度可满足实际应用需求。     

菌酶共酵玉米秸秆生产微生物油脂的研究

以玉米秸秆为原料,利用产黄纤维单孢菌、皮状丝孢酵母与纤维素酶处理玉米秸秆,采用单因子试验与正交试验探索产黄纤维单孢菌、皮状丝孢酵母与纤维素酶共酵玉米秸秆生产微生物油脂最佳条件。研究结果表明:当维素酶添加量为1%,产黄纤维单孢菌与皮状丝孢酵母菌种配比为1∶1,混合菌接种量为9%,在35℃下发酵36h,每100ml玉米秸秆发酵液中可获微生物油脂0.116g。     

基于特种纸的复合材料缓冲包装结构设计方法研究

采用传统方法设计的缓冲包装结构以发泡聚苯乙烯为缓冲包装材料,材质较硬,不易降解和回收,不满足当前的环保需求,无法有效避免复合材料损伤。提出一种基于特种纸的复合材料缓冲包装结构设计方法,将蜂窝-瓦楞特种纸作为复合材料的缓冲包装材料。介绍了蜂窝-瓦楞特种纸的优势,依据复合材料的产品特性和包装规定,确定缓冲包装结构方案。通过详细分析全面缓冲结构和局部缓冲结构,完成复合材料缓冲包装结构设计。通过获取离散时间点位移、速度与加速度,实现复合材料跌落过程的数值模拟,验证所提设计方法对复合材料的保护性能。实验结果表明,改进的方法能够有效保护复合材料,满足环保要求。     

玉米秸秆造纸工艺的分析研究

以玉米秸杆作为主要原料,通过对比分析各类原料的造纸流程总结出玉米秸秆造纸的基本工艺.针对玉米秸秆材料的特点选择合适的预处理方法去除秸皮表面的胶质,以利于纤维的提取,再选择合理的打浆方法,细化纤维,提高纤维的质量,制得高得率的纸浆,使抄造得出的纸张能够符合各方面性能的要求.     

氯化锌法制备山核桃壳-玉米秸秆混合基活性炭

以玉米秸秆和山核桃壳为原料,采用氯化锌法制备混合基生物质活性炭。考察了两种生物质材料的配比、氯化锌用量、活化温度和活化时间对活性炭性能的影响,确定其最佳制备条件为:玉米秸秆与山核桃壳质量比为3∶7;氯化锌用量为25 g(每10 g生物质);活化温度为700℃;活化时间为1 h。上述条件制备的活性炭碘值为1 079.72 mg·g~(-1),亚甲基蓝值为208.54 mg·g~(-1),达到了国家优质活性炭标准。其比表面积BET为1 269.33 m2·g~(-1),孔径以中孔为主。利用所制备的活性炭对染料孔雀石绿和金橙Ⅱ进行了吸附实验,发现活性炭对这两种染料的吸附率可达93%,吸附过程符合伪二阶吸附动力学模型和Freundlich吸附热力学模型。     

复合生物质燃烧性能的数值模拟及实验

为探究复合生物质的燃烧性能,以圆筒形燃烧室的锅炉为例,利用FLUENT软件建立数学燃烧模型,并选取玉米秸秆、棉秆、木屑和稻秆4种生物质作为模拟燃烧的燃料。分析4种生物质单独燃烧时燃烧室中心截面的温度分布,结合分析结果将玉米秸秆分别和木屑、稻秆按照不同的质量配比方案进行混合燃烧模拟,并对4种生物质及复合生物质做单烧及混烧实验验证。研究结果表明：4种生物质燃烧时燃烧室中心截面最高温度的排序为玉米秸秆>棉秆>木屑>稻秆,玉米秸秆的最高温度比其它3种生物质高100K以上;生物质的燃烧性能受一次风速、风温及自身含水率的影响较大;混烧明显好于单烧,实验验证玉米秸秆与木屑、稻秆的最佳质量配比分别为3:1、7:3,此时燃烧室中心截面的最高温度混烧比单烧分别提高90K和92K,且复合生物质提高了单一生物质的燃烧性能。     

玉米秸秆纤维与玄武岩纤维加固水泥土力学性质对比分析

吉林省处于世界"三大黄金玉米带"地域之一,季节性秸秆过剩问题比较突出。为了拓宽其消化渠道,将短切玉米秸秆纤维按不同比例掺入取自长春地区的黄土中,基于无侧限抗压强度试验,探明其对水泥土加固效果的影响规律,通过与玄武岩纤维水泥土试验数据的对比分析,主要研究两种纤维水泥土强度、应力应变关系随纤维掺入比或纤维长度的演化规律,深入分析了界面剪切强度和软弱结构面等对强度的影响。试验结果表明:玉米秸秆纤维和玄武岩纤维均能提高水泥土强度,增强其延性,两种纤维水泥土强度发展规律相似,均呈现先增大后减小的特点;试验条件下,峰值强度、最优纤维掺入比和最佳纤维长度均基本相同。试验表明玉米秸秆纤维替代玄武岩纤维应用于水泥土加固具有一定的可行性,但玉米秸秆纤维的防腐和耐久性问题需进一步深入研究。     

基于生物质废料玉米秸秆多孔碳的合成、表征及电容性能研究

以玉米秸秆为碳源、ZnCl_2为刻蚀剂,通过调控玉米秸秆与ZnCl_2的相对用量得到一系列多孔碳材料(YAC-x).利用XRD、Raman、XPS、TEM、N2adsorption-desorption等手段对其进行表征,并利用三电极超级电容器体系测试其电化学性能.结果表明,与未经刻蚀的玉米秸杆碳(YC)相比,所制多孔碳材料具有更丰富的孔结构及更为优异的超级电容性能,其中YAC-4最为突出,当电流密度为1A/g时,比电容为236.8F/g,这是源于其大的孔容(Vp=1.11cm~3/g)和高比表面积(SBET=2060m~2/g).     

双频超声联合稀碱预处理玉米秸秆厌氧发酵工艺参数优化

为了提高秸秆厌氧消化的产气量以及产气效率,采用双频超声波与稀碱相结合的预处理方法对玉米秸秆进行预处理,研究了玉米秸秆质量、超声作用时间、单/双频以及稀碱(2%Na OH)预处理时间对玉米秸秆厌氧消化性能的影响,得到双频超声联合稀碱预处理玉米秸秆厌氧发酵的最佳工艺参数为:秸秆质量52 g,双频超声作用,作用时间30 min,稀碱预处理1.5 d。实验结果表明:采用双频超声最优预处理条件下的厌氧发酵效果最佳,比经稀碱预处理的玉米秸秆沼气产量提高18.00%,甲烷产量提高35.71%,厌氧消化时间缩短21.21%,比单频超声联合稀碱预处理玉米秸秆沼气产量提高12.80%,甲烷产量提高18.32%,厌氧消化时间缩短10.34%。     

缓冲包装技术发展趋势

缓冲包装是包装工程中的重要组成部分。缓冲包装技术在包装流通环境、包装材料，以及包装设计理论三方面已有了最新的研究成果，缓冲包装技术将向以下三个方向发展：即缓冲包装设计的计算机化，新材料的不断研制和开发，环保意识的不断增强。     

螯合分散剂在亚麻粗纱煮练中的作用

亚麻织物以其优良的服装性能，深受广大消费者青睐．但传统的煮练工艺对亚麻纱的强力损伤大，纱线柔软性差．本文首先在理论上分析研究了传统煮练工艺对亚麻纱强力损伤的机理及用柔软剂和螯合分散剂保护纱线强力的机理．然后采用实验对比分析的方法，研究探讨了上述两种助剂的用量对亚麻纱性能的影响．实验结果表明，在亚麻粗纱煮练工艺中使用柔软剂和螯合分散剂，可以提高亚麻纱的柔软性和可纺性，进而使其强力得到提高，但若加入过多的柔软剂，反而使细纱平均强度下降，强度不匀情况恶化．     

玉米秸秆稀酸-蒸汽爆破预处理和水解糖化的试验研究

考察了玉米秸秆经1%(w/w)稀硫酸和水分别浸泡后在不同汽爆压力(分别确定研究压力为1.5 MPa,1.8 MPa和2.0 MPa)和保压时间(分别为4 min,6 min和8 min)下进行蒸汽爆破预处理的处理效果。分析了预处理后固体和液体部分的主要成分和含量。通过考察预处理后固体部分经过纤维素酶作用后所得到的葡萄糖得率,确定了最佳的稀酸-蒸汽爆破预处理工艺。在1%稀硫酸预浸12 h后,采用1.8 MPa汽爆条件保压8 min,经过预处理玉米秸秆的最大葡萄糖得率为26.9 g/100g原料;在该条件下,预处理后过滤液中总糖得率最高为34.5 g/100 g原料。     

硅藻泥-草梗复合吸声材料的测试研究

以硅藻泥、草梗、氧化镁为主要原料,加入一定的辅助材料,研制出一种新型复合多孔吸声材料.分析材料的吸声原理及基本特性,采用驻波管法在200~2 000Hz频段范围内测试材料的吸声性能.结果表明,材料的吸声性能受草梗掺量、尺寸、材料的密度和厚度以及背部空腔尺寸的影响,与一般常用吸声材料的吸声系数进行比较,综合吸声性能优良.     

基于3次Bezier曲线的缓冲包装CAD框架构建

针对缓冲材料静态压缩试验得到的应力—应变曲线多为非线性、分段拟合时不易收敛的特点,提出了利用3次Bezier曲线分段拟合应力—应变曲线的方法,由此可以推导出缓冲系数,进而得到缓冲系数—最大应力参数方程;基于3次Bezier曲线,提出了从缓冲材料试验开始至缓冲包装设计结束的设计流程,并探讨了开发基于3次Bezier曲线的计算机辅助缓冲包装设计软件框架;软件能够实现根据"新材料"静态压缩应力—应变试验曲线得到缓冲系数—最大应力参数方程;并将处理数据添加到"已有材料",利用"已有材料"进行缓冲包装设计时,只需输入等效跌落高度H、产品脆值G、产品重量W(或产品表面积S)即可得到缓冲衬垫的面积A和厚度T,大大提高了缓冲包装设计的效率。     

瓦楞纸箱包装设计的分析和计算

本文以国家标准GB5033，GB5034为设计依据(不包括纸盒结构设计)。对瓦楞纸箱及衬件规格尺寸、中包装和外包装组装排列及纸箱省料的校核进行了可靠性的分析与计算，使瓦楞纸箱结构合理，所花费的包装和运输费用最少。     

绿氧与NaOH组合处理对玉米秸厌氧消化性能影响

用绿氧(GO)与NaOH组合对玉米秸秆进行预处理,研究了不同GO添加量对玉米秸厌氧消化产气性能的影响。结果表明:绿氧与NaOH组合预处理可使产气高峰提前,在2%NaOH中分别添加0.05%GO(1#)和0.1%GO(2#)的预处理样品T80时间为31 d和34 d,比2%NaOH预处理样品(3#)分别缩短了5 d和2 d;总产气量较3#样品都有明显的提高,其中1#样品总产气量为40750mL,是3#样品的1.1倍;其反应后总固体(TS)、挥发性固体(VS)减少的也最多,分别由32.8%和47.8%提高到了37%和50.9%。因此,绿氧(GO)与NaOH组合可以提高秸秆的可生物降解性和发酵产气率。     

贵州省玉米秸秆还田的现状研究

贵州省农作物秸秆资源总量为30．229Mt,其中玉米秸秆达5．7381Mt,占总量的19．0％．本文介绍了国内外玉米秸秆的利用现状、贵州省玉米秸秆还田的现状、玉米秸秆还田技术以及玉米秸秆还田存在的问题及对策．     

生物质热解挥发特性的实验研究

为了研究闪速加热条件下的生物质热解挥发特性,在以等离子体为主加热源的层流炉实验台上进行了玉米秸粉的快速热解实验,通过改变反应温度(800～950K)和反应时间(0.108～0.224s),得到不同条件下生物质的挥发百分比。根据挥发百分比求出频率因子A和活化能E,建立了玉米秸粉的挥发特性方程。