棉秆焦油替代苯酚合成酚醛树脂胶粘剂的研究

采用气/质联用仪(GC/MS)对棉秆焦油的成分进行了分析,确定了62种化合物,其中酚类化合物的相对含量为25.755%。用棉秆焦油部分替代苯酚合成酚醛树脂(PF)胶粘剂,并对其性能进行了研究。实验结果表明,棉秆焦油替代量对所合成的PF胶粘剂的粘度和胶合强度等性能影响较大;当m(棉秆焦油)=25g(即苯酚替代量达到19.2%)时,所制得的PF胶粘剂的粘度适中、w(游离甲醛)<0.5%,具有较高的胶合强度,并且胶合强度达到GB/T9846-2004标准中对Ⅰ类胶合板的要求。由于棉秆焦油的加入降低了PF胶粘剂的成本,因此,该PF胶粘剂具有良好的应用前景。     

棉秆塑木复合材料的制备及性能研究

以棉秆粉和回收聚乙烯为原料、钛酸酯为偶联剂,采用热压法制备了棉秆塑木复合材料,利用正交试验法探讨了棉秆粉含量、热压温度和保温时间对塑木复合材料性能的影响,并通过物理力学性能测试单独考察了棉秆粉含量对塑木复合材料性能的影响。正交试验法的结果表明:棉秆粉含量对复合材料的弯曲强度、弹性模量和吸水率影响最大,热压温度和保温时间对复合材料的弯曲强度和弹性模量影响较大,对吸水率影响不大;当棉秆粉含量为40%、热压温度为160℃、保温时间为10 min时,塑木复合材料具有最优的综合性能。物理力学性能测试结果表明:复合材料的弯曲强度和弹性模量随棉秆粉含量的增加均呈现先增大后减小的趋势,在棉秆粉含量为40%时均达到最大值;吸水率随棉秆粉含量的增加而增大。     

基于TG-FTIR的油页岩与棉秆共热解特性研究

油页岩与棉秆的共热解在高效转化油页岩和利用农业废弃物方面具有潜在的应用价值。本文采用热重红外联用（TG-FTIR）技术,对吉木萨尔油页岩和农业废弃物棉秆秸秆进行了共热解特性研究。主要考察棉秆加入量对吉木萨尔油页岩失重特性、失重速率及挥发分析出演变行为的影响。结果表明,棉秆的加入能够显著促进油页岩的热解,使油页岩解程度加深。油页岩和棉秆质量比为1:3时,实际失重率相较于理论值降低了1.42%。失重速率较理论值增加0.19%/min。棉秆和油页岩共热解过程存在一定的协同效应。共热解逸出产物中H2O和C-H键强度相较于单独热解明显减少。     

PP/棉秆皮纤维复合材料非等温结晶行为的研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了纯聚丙烯(PP)及PP/棉秆皮纤维复合材料的非等温结晶行为;研究了不同棉秆皮纤维含量对PP/棉秆皮纤维复合材料结晶行为的影响;并分别采用Avrami模型、Ozawa模型和Mo模型描述了PP/棉秆皮纤维复合材料的非等温结晶动力学.结果表明:PP结晶速率随棉秆皮纤维含量的增加而提高;棉秆皮纤维的存在提高了PP的结晶度,纤维含量对结晶度的影响较小.Avrami和Mo模型能够较好描述PP/棉秆皮纤维复合材料的非等温结晶动力学过程,而Ozawa模型则不适合.     

X射线衍射法分析棉秆皮纤维结晶结构

棉秆皮纤维是从棉秆皮中提取的新型纤维素纤维。利用X射线衍射分析仪测试棉秆皮纤维,根据X射线衍射图的分峰结果计算棉秆皮纤维的结晶度、结晶指数和晶粒尺寸等结晶结构参数。     

PE-HD/棉秆皮复合材料的制备及其性能研究

采用蒸汽爆破对含水率分别为30 %、40 %、50 %的棉秆皮进行预处理,并与高密度聚乙烯（PE-HD）复合制备PE-HD/棉秆皮复合材料,研究了蒸汽爆破、棉秆皮含量、棉秆皮含水率对PE-HD/棉秆皮复合材料力学性能和密度的影响。结果表明,与未经蒸汽爆破处理的PE-HD/棉秆皮复合材料相比,蒸汽爆破预处理后制备的PE-HD/棉秆皮复合材料的力学性能更好;当棉秆皮含量为30 %时,复合材料的综合力学性能最佳;复合材料的拉伸强度随棉秆皮含水率的增加而提高;复合材料的弯曲强度在棉秆皮含水率为40 %时达到最大值。     

棉秆皮纤维的长度分布

用单根纤维长度测量法测棉秆皮纤维的长度,测试结果表明棉秆皮纤维的长度范围是20～206 mm。采用分组测量分析法研究棉秆皮纤维的长度―根数分布、长度―质量分布及长度―线密度分布等,计算出棉秆皮纤维的线密度范围是5.185～9.677 tex,实验测试纤维的平均线密度为7.62 tex。     

碱处理对棉秆皮纤维木质素的影响

棉秆皮纤维中的木质素影响纤维的柔软性。采用正交实验分析碱性处理条件对棉秆皮纤维木质素的影响。实验结果表明:H2O2浓度对棉秆皮纤维的木质素影响最大,且对木质素含量的影响最显著。在NaOH质量浓度8 g/L,温度80℃,时间45min,H2O2质量浓度7 g/L条件下,棉秆皮纤维中木质素含量较少。     

水热及水热氧化预处理对棉秆基成型炭和活性炭性能的影响

水热及水热氧化预处理可以调整生物质内部组分占比,有效促进生物质资源多元化利用。以棉秆为实验原料,经160℃～260℃水热及水热氧化预处理后制备成型炭和活性炭,并使用范式法、热重分析和X射线光电子能谱等测试手段,分析了水热及水热氧化预处理后生物质内部组分的演变对棉秆基成型炭和活性炭的产率、理化性能的影响。结果表明：水热及水热氧化预处理后棉秆中半纤维素和纤维素的分解有利于成型炭的产率和能量密度的增加;与水热预处理相比,水热氧化预处理进一步提高了成型炭的产率及热值,可在一定程度上降低预处理强度;棉秆基活性炭的总产率受预处理产率和活化产率的综合影响;随着水热及水热氧化预处理温度的升高,活性炭总产率呈现先升高后降低趋势,并在预处理温度为200℃获得的最大产率分别为36.95%和29.17%;与原料活性炭相比,水热及水热氧化预处理棉秆基活性炭的前驱体表面含氧官能团含量显著提升,有利于后续的氯化锌活化,得到的活性炭比表面积显著增加,吸附性能更优;此外,在180℃和200℃下水热氧化后的棉秆基活性炭碘吸附值均达到GB/T 13803.2-1999制净水用活性炭的二级品标准。     

分次闪爆对棉秆皮纤维结构和性能的影响

为了提升棉秆皮的分离效果,提出了一种简便、有效的分次闪爆的棉秆皮分离方式。研究了延长保压时间闪爆和分次闪爆的纤维表面形貌差异以及分次闪爆次数对棉秆皮纤维结构、性能和分离效果的影响。结果表明,分次闪爆法提高了高温高压水蒸气喷射对棉秆皮纤维分离的作用,减少了高温对纤维的损伤。分次闪爆最佳次数为3次,所得纤维得率为32.45%,长度47.7 mm,细度50.4 dtex,长径比726.9,纤维素含量68.5%,断裂强度2.2 cN/dtex;纤维分离效果好,可用于复合材料。     

棉花秸秆/聚乙烯木塑材料的制备

以棉花秸秆为植物纤维来源,采用普通相容剂和含稀土相容剂制备木塑材料,使用红外和热分析对相容剂的结构进行分析,比较两种相容剂对棉花秸秆/聚乙烯木塑材料性能的影响.结果表明:采用含稀土的相容剂制备木塑材料中棉花秸秆粉的添加量可达到200份,而且木塑材料的拉伸强度、冲击强度、弯曲强度均高于纯树脂.扫描电镜照片显示:稀土相容剂可以改善棉花秸秆和PE的相容性.     

绿液预处理对棉秆化学成分及酶水解糖化的影响

绿液的主要成分是Na2CO3和Na2S,可在硫酸盐浆厂碱回收系统中循环产生。将新疆棉秆在不同温度、硫化度和用碱量下经绿液预处理后,在不同酶用量下进行酶水解,并测定酶水解液中总糖得率以评价预处理效果。结果表明,原料预处理得率随用碱量的增加而下降。适当地提高蒸煮温度和用碱量,可以增加木质素脱除量,有利于后续酶水解的进行,但过于剧烈的预处理条件将导致碳水化合物的过度降解,因而降低酶水解糖的转化率。另外,由于新疆棉秆细小,棉秆皮占全秆比例较大,原料总糖含量较低,导致最终酶水解总糖得率偏低。在温度120?C,用碱量16%,硫化度32%条件下绿液预处理,酶水解糖转化率达到最大值,当酶水解酶用量为20 FPU/g(对浆料)时,葡聚糖、木聚糖和总糖的转化率分别为74.0%、61.3%和68.5%。     

棉秆皮制备化纤用浆粕预水解工艺优化的探究

棉秆皮制备化纤用浆粕的第一道工序为预水解处理,目的是破坏棉秆皮纤维的初生壁,使富含纤维素的次生壁暴露出来,在降低半纤维素含量、提高半料α-纤维素含量的同时提高其化学加工时的反应能力。采用的方法是在高温高压条件下,对棉秆皮原料进行预水解处理。通过正交试验获得预水解处理最优工艺参数为:浴比1∶5、保温时间90 min、保温温度110℃。     

三种自制木醋液理化性能比较及棉秆木醋液成分分析

将棉秆、苍耳秆和西红柿杆三种生物质在管式炉内热解,对获得的生物质油通过三步升温、常压蒸馏法分离出四个流程的馏分,其中第二个馏分(98-103℃)作为目标产物即精制木醋液,对此的物理性能进行了测定比较,采用(GC-MS)分析测定了棉秆精制木醋液的化学成分。经分析得:三种植物的精制木醋液得率范围为37%-41%近似相等,有机酸的含量为7.022%～7.973%,pH为2.98～4.01,有机酸含量均大于7%;棉秆精制木醋液含醋酸26.56%,丙酮37.82%及21.1%的烷烃类,其有机成分比较集中。     

KOH活化法制备棉秆基活性炭及其对含苯酚废水的吸附

以农业废弃物棉秆为原料,采用氢氧化钾活化法制备活性炭,并用于吸附含苯酚废水中的苯酚。棉秆基活性炭的最佳制备条件为棉秆先炭化,以KOH溶液为活化剂,KOH与棉秆炭的质量比(物料比)1.5:1,活化温度800 ℃、活化时间70 min,此条件下制备的棉秆活性炭亚甲基蓝的吸附值为342.33 mg/g,碘吸附值为1 368.65 mg/g,其BET比表面积达到了1 735.94 m²/g,总孔容积0.36 cm³/g,平均孔径2.33 nm。将此活性炭用于吸附苯酚,苯酚质量浓度60 mg/L的50 mL废水中,当pH值为7,吸附时间2 h,活性炭投放量为50 mg时,苯酚去除率最高可达98%。对此吸附过程进行动力学分析,结果表明准二级动力学模型能很好的描述此活性炭吸附苯酚的过程。     

Preparation and characterization of sodium carboxymethyl cellulose from cotton stalk using microwave heating

BACKGROUND: This paper describes the use of cotton stalk, an agricultural waste, for the preparation of sodium carboxymethyl cellulose (CMC) using microwave heating. The study includes the optimization of pre‐treatment and preparation processes, and the characterization of product. RESULTS: The optimal cotton stalk pre‐treatment condition involved the addition of 12% alkali to extract cellulose for 6 min at a microwave power of 200 W using the ratio of cotton stalk to solvent 1:9, giving 87.52% cellulose. Response surface methodology was applied to optimize the preparation of CMC, with the best conditions for preparation predicted by the model: $m_{\rm {cotton stalk cellulose}}:m_{\rm {sodium hydroxide}}:m_{\rm {sodium chloroacetate}} = {1.0:1.1:1.2}$ with etherification at 195.5 W of microwave power for 1.97 min. Under these conditions, CMC with degree of substitution (DS) 0.77, viscosity 498.0 cps and purity 92% was produced. The results of Fourier transform infrared (FT‐IR) spectroscopy indicated that the product had the characteristics of a high DS. Scanning electron microscopy showed that the particles were nearly clava in shape with length ranging from about 12–100 µm. The product met the quality standards of GB/T1904‐2005. CONCLUSION: Preparation of CMC from cotton stalk using microwave heating can shorten the processing time and may be considered a feasible alternative, contributing to solving environmental problems resulting from cotton stalk. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry     

微波法制备秸秆活性炭初步研究

以棉花秸秆为原料,采用微波法在不同操作条件下制备活性炭,通过检测活性炭样品的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值,探讨了浸渍比、浸渍时间、微波功率、微波辐照时间和氯化锌质量分数等操作条件对活性炭样品性能的影响。制备出的吸附剂吸附性能优于商业活性炭。     

Effect of Some Physical Treatments On the Reactivity of Cotton Stalk Pulp Toward Grafting

The effect of different physical treatments-for example, grinding, beating, and swelling with ethylene diamine-on the reactivity of bleached cotton stalk pulp toward grafting with methylmethacrylate monomer using ceric ion redox system is studied. the effect of monomer concentration and liquor ratio of grafting system on the graftability is also demonstrated. the graftability of treated samples is improved by using a liquor ratio of 50:1 instead of 40:1 for the untreated sample. Optimum graft yield for the beaten samples is obtained at 37°SR. Increasing the °SR of the beaten samples decreases the graft yield till it reaches a value lower than that of the untreated sample at 61°SR. Swelling of cotton stalk pulp with ethylene diamine has a high effect on the reactivity toward grafting. the physically treated pulps are characterized by infrared spectra to clarify the effect of these treatments on the crystallinity index (Cr I) of cotton stalk pulp.     

针对棉花害虫现状改善综合防治结构

１９９２年以来棉铃虫在全国主要棉区的连续暴发为害和对菊酯类农药的抗性迅速发展以及某些地方因耕作制的变化而引发的新害虫如玉米暝、盲蝽转害棉花等问题，需要进一步改善棉花害虫的综合防治结构，以便能够稳定地控制多种害虫的为害，建议对耕作制的改变作合理评估以作取利避害的选择，重视农业防治，利用植物生长调节剂和诱导作物及棉株的抗逆补偿能力来调控害虫的发生，保护自然天敌，选用非广谱性农药和生物农药，改进农药的使