植物营养型育苗钵制备工艺研究

发布时间：2020-06-15 20:41

【摘要】：本实验室设计制作了有机可降解育苗钵机,育苗钵机以负压吸附原理制备育苗钵湿坯。一方面制钵机仍处于演示阶段,不能投入实际应用;另一方面制备高黏度的有机原料在本实验室尚缺乏有效制备经验。制钵机的调试、运行及原料的制备尚处于探索阶段,因此需要对设备进行改进调试,对原料和育苗钵湿坯制备工艺进行探索。首先对制钵机进行了调试、运行和改进,然后制备了纯玉米秸秆、纯玉米秸秆混合猪粪、碱处理玉米秸秆和碱处理玉米秸秆混合纯玉米秸秆原料等四种原料,测定了四种原料的表观黏度、碱处理玉米秸秆纤维的成分和流变特性,分别以单因素和2因素全面试验法制备育苗钵湿坯,探究吸浆时间和原料干物质浓度(TS)对育苗钵湿坯成型及脱模的影响规律:(1)对有机可降解育苗钵机进行了调试及运行,详细的介绍了育苗钵机的启动、工作、关闭及应急处理,对育苗钵机的模具设计参数进行了详细的介绍,整机测试使用性能良好,可进行部分批次的试验。(2)测量了有机原料的表观黏度和碱处理玉米秸秆的成分。发现纯玉米秸秆原料表观黏度最低,碱处理玉米秸秆原料最高,两种原料表观黏度相差220倍;经过3%碱质量浓度溶液处理10 d的玉米秸秆纤维,其木质纤维素含量达到80～90%,剩余的10～20%的为可溶性糖类、脂肪等物质。(3)探索了碱处理玉米秸秆原料的流变特性。发现碱处理玉米秸秆原料属于假塑性流体,预处理时间在第10 d黏度较高,TS在5～6%时黏度较高,碱浓度在3%时,流变指数n和稠度系数K较大,此时流动性和粘稠度较佳;常温时有机原料黏度最高,随温度升高,2～4%碱浓度得到的有机原料黏度随温度呈线性降低,符合一次函数模型η =At+B;转速越高,黏度越小,且转速较高时,黏度下降较快。(4)纯玉米秸秆原料和纯玉米秸秆原料混合新鲜猪粪原料均以单因素试验方法制备育苗钵湿坯。发现提高原料干物质浓度和吸浆时间,钵体厚度增加,湿坯不会产生潜在吹破点,整体较为均匀,均匀度达到80～100%成型率达到100%。厚度低于20 mm时,育苗钵湿坯脱模成功率为0,湿坯厚度超过20 mm时,脱模成功率可提高到50%,但是存在湿坯干裂问题和易破点。(5)采用2因素试验方法,以碱处理玉米秸秆和碱处理玉米秸秆混合纯玉米秸秆原料制备育苗钵湿坯。发现同种试验条件下,原料干物质浓度低于2%,吸浆时间低于25 s时,育苗钵湿坯较薄,存在潜在吹破点,但钵体均匀度较低,不利于成型和脱模;干物质浓度高于4%,吸浆时间达到45 s以上,原料过度附着在凸模上,厚度极不均匀,成型和脱模成功率均为0;钵体厚度超过5 mm,育苗钵湿坯成型率和脱模成功率达到100%。以上研究成果有助于为制钵机的改进和优化、原料制备工艺和育苗钵湿坯的制备提供实际经验和参考依据。
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S223
【图文】：

真空吸附,成型原理,网模

压力或者育苗钵脱模时的吹力，便于为调压器的压力调节提供指示值。逡逑２．２工作原理逡逑本文所述的制钵机制备育苗钵的原理是真空吸附网模成型原理，具体如图２－３所示，以逡逑纸浆纤维原料为例，将网模模具２深入到原料中，网模模具２中较低的负压力对原料产生吸逡逑附作用，原料主要有固态的纸浆纤维、液态水、可溶性小分子、粘结剂等物质。产生吸附力逡逑后，体积较大的植物纤维紧紧贴附在模具上，而液态水会透过纸浆纤维、网模的小间隙抽走，逡逑将模具从原料中取出，便形成紧紧贴附在模具上的纸浆纤维育苗钵［１６’５３’５４］湿坯。逡逑１逦逡逑逦逦ｍ逡逑＇Ｂｉ逡逑１邋一吸管，２—凸模，Ｓ—吸口位置，Ｈ—下潜深度逡逑图２－３真空吸附网模成型原理逡逑Ｆｉｇ．２－３邋Ｎｅｔｗｏｒｋ邋ｆｏｒｍｉｎｇ邋ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ邋ｏｆ邋ｖａｃｕｕｍ邋ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ逡逑制钵机的工作过程包括启动、工作和关机过程，特殊情况下还包含一个复位过程，复位逡逑过程的主要作用是避免凹模气缸拖动下模具造成对凸模具的破坏以及育苗钵湿坯制备过程的逡逑中途应急处理。逡逑（１）启动过程：首先，插排连接实验室电路，打开插排开关，依次将适配器电源、单片逡逑机电源、真空泵和气泵电源连接插排

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