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《南京信息工程大学》 2014年
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秸秆生态环保新产品研究

胡安  
【摘要】:伴随着全球工业化的蓬勃发展,国际社会正处于一个不可再生能源不断耗竭,生态系统日益紊乱的阶段,生物质资源的可再生利用向着越来越广度与深度的方向发展。农作物秸秆作为地球上一种产量大且材料性能稳定的资源,必将给人类带来不可估量的经济、社会和生态环境效益,对农业、生态、环境的可持续发展具有重大意义。本项目针对目前国内因焚烧秸秆导致的大量社会、经济和生态环境(破坏土地生态系统、污染空气环境)问题,研究利用废弃秸秆制作符合生态环保要求的新型花盆、餐具等秸秆产品,有效利用秸秆资源,同时满足人们对绿色生活的迫切需要。 本研究主要特色与创新:1)黏合剂制作技术方面。本项目以农业再生资源淀粉等为原料开发无醛、环保、低成本新型环保黏合剂,选择了良好的交联剂,先与淀粉生成半交联状态黏合剂,封闭、包裹了部分淀粉的醇羟基,降低了水溶性。后与含醛树脂复合并在高温下反应,生成稳定的热固型网状结构的树脂,保证了产品的强度、韧性等质量的同时显著降低了甲醛含量。2)经济效益方面。生产工艺方法比较简单,设备要求低,容易操作,水电能耗少。产品总成本比含醛树脂成本降低1000元/吨左右。3)生态环保性效益方面。本项目以淀粉为主要原料,来源广泛、无毒害。生产过程无废气、固体废弃物、废水产生,工艺环保。可替代含醛树脂制作的秸秆产品,达到E1级环保指标要求,显著降低醛污染。产品废弃后自然降解,无二次污染。4)产品应用方面。本项目环保黏合剂同时还适用于秸秆其他产品制作、也可用于包装材料、日用品等制作,应用面宽,市场容量大,前景十分广阔。 本论文以玉米淀粉为原料,研究适用于秸秆材料(小麦、稻米、油菜等)的专用环保黏合剂,进而加工生产出符合环保要求、质量标准的秸秆产品。论文工作分5部分。 第一部分内容,介绍了国内外秸秆再利用制作可降解产品的现状与发展趋势,以此为基础,同时汲取已有研究的长处,制定出本项目的主要研究内容与技术路线。 第二部分内容,以玉米淀粉为原料,通过改性制备淀粉黏合剂。以高锰酸钾为氧化剂,硼砂为交联剂,通过氧化、糊化、交联反应,制得玉米淀粉改性黏合剂,黏度35mm2.s-1,固含量7.8%,交联度的溶胀度值2.17,耐水性测试表明耐室温及60℃水浴2h以上。 第三部分内容,利用玉米淀粉改性黏合剂对脲醛树脂胶进行改性研究,制备适用于秸秆材料的专属环保胶黏剂(质量比为4:1的淀粉黏合剂和脲醛树脂),黏度34mm2.s-1,游离甲醛含量0.075%,达到E1级别,耐100℃水浴2h。 第四部分内容,研究了秸秆花盆的热压成型工艺技术,主要工艺条件:上、下模温度、初始压力、成型压力、成型时间、排气方式。 第五部分内容,秸秆产品质量指标研究。参照相关标准,对新秸秆产品测试质量指标,为投入生产、使用提供依据。产品游离甲醛含量0.059%、内结强度1.63MPa、负重能力10-90kg、降解率40.82%、降解时间约6.42年、耐水性高。 本论文以生物质能源农作物秸秆作为研究对象,研制淀粉环保黏合剂,用于秸秆系列产品的制作,为秸秆资源的有效利用寻找到了出路,产品市场容量大,环保效益、经济效益高,具有环境与经济相协调的良好发展前景。
【学位授予单位】:南京信息工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:S38

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 徐文;金属氧化物、卤化物改性生物质焦脱除燃煤烟气单质汞的研究[D];江苏大学;2018年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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7 傅人意;海南:2020年将实现秸秆全面禁烧目标[N];中国农机化导报;2019年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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