【摘要】：地膜具有保水保溫、抑草抑蟲、提升作物產(chǎn)量作用,大量地膜用于農(nóng)作物種植,但地膜殘留問題日益凸顯。地膜殘留在耕地中,使耕地通透性下降、水分流動(dòng)受阻、肥料流動(dòng)受阻、土地容重增加、容易產(chǎn)生板結(jié),導(dǎo)致耕地品質(zhì)下降嚴(yán)重。每年我國有大量農(nóng)作物秸稈被廢棄,造成環(huán)境污染,部分耕區(qū)為搶農(nóng)時(shí),直接在耕地中焚燒作物秸稈和殘留茬,污染空氣,造成霧霾,使土壤活性降低�？衫棉r(nóng)作物秸稈制造可降解地膜,取代塑料地膜。本研究利用榨糖后剩余蔗渣制造可降解地膜,能解決農(nóng)作物秸稈利用問題,提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)附加值,解決塑料地膜殘留問題,提升農(nóng)業(yè)耕地品質(zhì)。本課題主要研究蔗渣制造可降解地膜,針對地膜的制造工藝和地膜性能進(jìn)行試驗(yàn),開展了以下研究工作:(1)針對蔗渣特性以及不給耕地帶來污染的基本要求,采用機(jī)械法打漿、高溫蒸煮和半化學(xué)半機(jī)械法進(jìn)行預(yù)試驗(yàn),因?yàn)檎嵩w維短,前兩種預(yù)處理方法抄膜無力學(xué)強(qiáng)度,半化學(xué)半機(jī)械法預(yù)處理抄膜抗張強(qiáng)度為15N/m。經(jīng)過預(yù)試驗(yàn)確定采用半化學(xué)半機(jī)械制漿方法。(2)分析不同濃度NaOH對蔗渣各組成成分(纖維素、綜纖維素、木質(zhì)素)的影響,確定試驗(yàn)水平。對不同濃度NaOH真空高溫蒸煮后蔗渣纖維進(jìn)行物理特性和化學(xué)特性兩方面分析,物理特性包括蔗渣纖維幾何形態(tài)、微觀形態(tài)以及熱學(xué)特性三個(gè)方面;化學(xué)特性包括纖維素、綜纖維素、木質(zhì)素含量的變化。(3)采用不同NaOH濃度水平進(jìn)行試驗(yàn),蒸煮打漿并抄膜,測定膜的力學(xué)性能,以抗張強(qiáng)度、耐破指數(shù)、耐折度、撕裂指數(shù)為指標(biāo)建立力學(xué)模型,分析各因素影響顯著性,進(jìn)行響應(yīng)面分析,得出最優(yōu)組合參數(shù)為NaOH濃度9.20%,打漿時(shí)間13mins,對應(yīng)抗張強(qiáng)度37.64N/m,耐破指數(shù)1.52kpa·m~2/g,耐折度40次,撕裂指數(shù)39.21mN·m~2/g,優(yōu)化結(jié)果可信度為0.927。(4)進(jìn)行地膜保水性試驗(yàn),對地膜表面施膠劑成分進(jìn)行研究,測定不同施膠情況下膜保水性能,運(yùn)用響應(yīng)曲面分析因素顯著性,確定配比比例。獲得保水性能最優(yōu)防水劑配置比例為硅酸鈉46.16%,可溶性淀粉28.85%、硅油6.49%條件下,地膜的透水性最低,為379.645WVT。(5)進(jìn)行田間試驗(yàn),考察地膜地表、地下兩個(gè)位置的保水性、保溫性、重量損失情況、力學(xué)性能變化情況,分析地膜的使用性能。觀測天數(shù)72天,觀測結(jié)果顯示降解72天后,地表地膜膜下土壤含水量高出對照組2.6%,地下地膜膜下土壤含水量高出對照組0.9%。地表地膜膜下土壤日均升溫0.50℃-0.70℃,地下地膜膜下土壤日均升溫0.33℃-1.04℃。地表試驗(yàn)組在72天后力學(xué)性能下降到10N/m-20N/m區(qū)間附近,地表試驗(yàn)組在49天后無力學(xué)性能。地表地膜試驗(yàn)后質(zhì)量損失率范圍是34.73%-70.44%;地下地膜試驗(yàn)后最低質(zhì)量損失率范圍64.10%-86.41%。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

（e） 10.0%NaOH 濃度圖 2.4 不同 NaOH 濃度Fig 2.4 The width distribution of bagasse fiber after trea對比不同 NaOH 濃度處理后蔗渣纖維扭結(jié)增加，纖維寬度為增加趨勢，0%NaOH 預(yù)處理蔗24.75mm。2.5%NaOH 濃度處理蔗渣纖維寬度分NaOH 濃度處理蔗渣纖維寬度分布表區(qū)間集中為纖維寬度分布比例最高。7.5%NaOH 濃度處理蔗24.75mm，但有部分纖維寬度分布在 24.75mm-加。10%NaOH 濃度處理蔗渣纖維寬度分布區(qū)間寬度分布在 24.75mm-57.75mm 區(qū)間，使平均纖纖維寬度在 2.5%NaOH 濃度以及 5%NaOH 濃度分析認(rèn)為是 5%NaOH 濃度較低，，對纖維表面木長度/um
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB383.2;S316

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2689482