棉稈重組材制備工藝及相關(guān)技術(shù)研究的中期報(bào)告

棉稈重組材制備工藝及相關(guān)技術(shù)研究的中期報(bào)告本中期報(bào)告主要介紹棉稈重組材的制備工藝及相關(guān)技術(shù)研究進(jìn)展。通過對(duì)棉稈進(jìn)行預(yù)處理、切割、粉碎、干燥、熱壓等工藝，成功制備出棉稈重組材。一、棉稈預(yù)處理由于棉稈中含有大量的木質(zhì)素和纖維素，需要進(jìn)行預(yù)處理以降低木質(zhì)素和纖維素的含量，提高重組材的可加工性和耐久性。預(yù)處理方法包括化學(xué)預(yù)處理和物理預(yù)處理。1.化學(xué)預(yù)處理通過將棉稈暴露在化學(xué)脫酸試劑中，可以有效地去除其中的木質(zhì)素和纖維素，同時(shí)也可以去除其中的細(xì)菌和真菌等微生物，防止重組材腐爛。最常用的化學(xué)脫酸試劑是氫氧化鈉和氫氧化鉀。2.物理預(yù)處理物理預(yù)處理包括熱水處理、超聲波處理和微波處理。其中，熱水處理是最常用的物理預(yù)處理方法，可以將棉稈中的木質(zhì)素和纖維素軟化，提高其可加工性。二、棉稈切割將經(jīng)過預(yù)處理后的棉稈切成大小適中的塊狀，便于粉碎和后續(xù)加工。切割方法包括手工切割和機(jī)械切割。1.手工切割手工切割主要是采用鋤頭、鋸子等手工工具進(jìn)行切割，適用于小批量的處理。2.機(jī)械切割機(jī)械切割包括離心切割和壓縮切割。離心切割是利用高速旋轉(zhuǎn)的切割器將棉稈破碎，但容易產(chǎn)生粉塵和噪音；壓縮切割則是采用壓縮裝置將棉稈壓縮切成塊狀，適用于批量大、周期長(zhǎng)的加工。三、棉稈粉碎將經(jīng)過切割的棉稈進(jìn)行粉碎，使其變成粉末狀，便于后續(xù)的干燥和熱壓。粉碎方法包括顆粒撞擊、球磨和超聲波等。1.顆粒撞擊顆粒撞擊是利用高速旋轉(zhuǎn)的切割器將棉稈粉碎，效率高，但容易產(chǎn)生噪音和粉塵。2.球磨球磨是將棉稈放在球磨機(jī)中進(jìn)行攪拌和碾磨，可以獲得均勻的粉末，但耗時(shí)較長(zhǎng)，工藝復(fù)雜。3.超聲波超聲波通過將棉稈與懸浮液混合，利用聲波的壓縮和拉伸作用將其分解成碳纖維和木質(zhì)素等組分，效率較高，但設(shè)備費(fèi)用較高。四、棉稈干燥棉稈粉碎后，需要將其干燥以便后續(xù)的熱壓。干燥方法包括風(fēng)干和烘干兩種。1.風(fēng)干風(fēng)干是靠自然風(fēng)力將棉稈粉碎后的粉末自然晾干，需要足夠的時(shí)間，并且容易受到環(huán)境濕度和溫度等因素的影響。2.烘干烘干是利用熱空氣將棉稈粉碎后的粉末烘干。烘干時(shí)間較短，可控性強(qiáng)，但需消耗大量電力。五、棉稈熱壓在將棉稈重組材制備成形之前，需要將其進(jìn)行熱壓處理，以提高其密度和耐久性。熱壓工藝包括常壓熱壓和熱成形熱壓等。1.常壓熱壓常壓熱壓是將棉稈粉末放入模具中，加熱至一定溫度，然后施加高壓力進(jìn)行成型。成型后的棉稈重組材密度高、強(qiáng)度大，但因?yàn)槌簾釅簳r(shí)壓力不夠，只能完成一些簡(jiǎn)單的形狀，無法完成復(fù)雜的形狀。2.熱成形熱壓熱成形熱壓是在常壓熱壓基礎(chǔ)上增加了成型工藝，通過加熱、拉伸、壓縮等工藝將棉稈重組材成形?？梢灾苽涑龈鞣N形狀的棉稈重組材，但需要長(zhǎng)時(shí)間高溫加熱，對(duì)設(shè)備要求較高?？傊薅捴亟M材制