水稻秸秆拆解工艺参数优化及纤维自交织结构

文献类型： 中文期刊

第一作者： 孙恩惠

作者： 孙恩惠;彭鵾;曲萍;靳红梅;雍宬;陈玲;刘歆颖;黄红英

作者机构：

关键词： 秸秆;纤维;参数优化;机械揉搓;高长径比;丝化率;响应面法

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2024 年 40 卷 017 期

页码： 103-110

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 大尺寸高长径比纤维是影响非织造秸秆纤维生态毯质量的关键。机械揉搓是获得高长径比纤维的最佳处理技术工艺。该研究探究了揉丝机主轴转速和锤齿间隙对不同含水率秸秆纤维拆解揉丝的影响，其工艺参数为主轴转速、锤齿间隙及物料含水率，指标输出为秸秆丝化率与标定单位生产率，并对纤维自交织结构特性进行评价。结果表明，采用Box-Behnken响应面法（response surface method,RSM）开发了一个可确定输入和输出参数间的函数，2种评价指标模型均具有较高的可信度，决定系数分别为R2>0.95,R2>0.84。优化数学模型工艺参数：含水率41.2%，主轴转速2 498 r/min，锤齿间隙12.84 mm组合下秸秆丝化率达96.93%，标定单位功率生产率为29.33 kg/（kW?h）。大尺寸高长径比秸秆纤维长度>70 mm和长宽比>80比例增幅分别达120.55%和16.01%，有效改善纤维自交织能力，所开发的RSM模型秸秆的实际揉搓拆解丝化率达96.27%，加工成本降低27.50元/t，可广泛应用于生产大尺寸纤维秸秆基高值农用制品。该研究为生物质秸秆的有效循环利用和高值化材料产业的绿色可持续发展提供重要依据和技术支撑。

分类号： X71

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