孫勇，初曉冬，曲京博，劉金明,2，王延鵬

玉米秸稈不同預(yù)處理方式對(duì)育苗缽制備的影響

孫勇1，初曉冬1，曲京博1，劉金明1,2，王延鵬1

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，哈爾濱150030；2.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院，大慶黑龍江163319）

針對(duì)制缽漿液粘度低和吸附時(shí)間等參數(shù)不確定問(wèn)題，以不同預(yù)處理玉米秸稈為原料提出負(fù)壓吸附工藝制備育苗缽方法。探究四種預(yù)處理原料表觀粘度與制缽可行性。結(jié)果表明，純玉米秸稈漿液表觀粘度最低，加入豬糞可提高原玉米秸稈漿液粘度；堿處理玉米秸稈漿液粘度最高，混入純秸稈可降低漿液粘度，提高漿液均勻性；純玉米秸稈漿液和混入豬糞玉米秸稈漿液可使育苗缽濕坯均勻度達(dá)80%，成型率100%，但無(wú)法脫模；堿處理秸稈漿液及混入純秸稈后秸稈漿液均可成型，TS 1%～4%，吸附時(shí)間5～45 s，TS增大，吸附時(shí)間減小。該研究為制缽漿液制備、參數(shù)確定奠定理論基礎(chǔ)。

玉米秸稈；粘度；堿處理；豬糞；育苗缽

當(dāng)前制備可降解育苗缽常用壓制工藝，需對(duì)模具或可降解材料加熱，促使缽體粘結(jié)成型[1]，工作效率低，模具損毀和破壞率高、設(shè)備耗能高、工作時(shí)噪音大、自動(dòng)化銜接能力差[2]。負(fù)壓吸附工藝[3]制備育苗缽效率高、耗能降低，克服壓制工藝缺陷，但需對(duì)原材料清洗、篩選和蒸煮，或添加必要粘結(jié)劑輔助育苗缽濕坯成型，粘結(jié)劑成本高，不利于大規(guī)模推廣。本文采用負(fù)壓吸附工藝制備可降解育苗缽，探究不添加粘結(jié)劑和蒸煮試驗(yàn)材料制備可降解育苗缽可行性。本文以純玉米秸稈漿液、純玉米秸稈混合新鮮豬糞漿液、堿混合沼液處理秸稈漿液和堿混合沼液處理秸稈漿液混合純玉米秸稈漿液為基本漿料，借鑒造紙工藝，負(fù)壓吸附工藝制備育苗缽濕坯，分析漿料總干物質(zhì)濃度（TS）、吸附時(shí)間對(duì)育苗缽濕坯均勻度、成型率和脫模成功率影響規(guī)律，為負(fù)壓吸附工藝制備可降解育苗缽提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

玉米秸稈（含水率4.5%）來(lái)自哈爾濱市平房區(qū)周邊農(nóng)場(chǎng)。豬糞沼液來(lái)自哈爾濱市雙城區(qū)順利村示范基地。新鮮豬糞（TS=6.2%）來(lái)自哈爾濱市阿城三花豬養(yǎng)殖基地。氫氧化鈉、蒸餾水和清水來(lái)自東北農(nóng)業(yè)大大學(xué)生物質(zhì)能源實(shí)驗(yàn)室。用于玉米秸稈預(yù)處理或漿液調(diào)配。

1.2 儀器

將秸稈漿液制備成可降解育苗缽，試驗(yàn)儀器主體為有機(jī)可降解育苗缽機(jī)，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院可再生能源方向團(tuán)隊(duì)研制，育苗缽機(jī)負(fù)壓吸附原理工作，制缽機(jī)主體包括鋁合金機(jī)架、儲(chǔ)漿箱、氣動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和電機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)制缽機(jī)各項(xiàng)工作，裝置見(jiàn)圖1。

圖1 有機(jī)可降解育苗缽成型機(jī)Fig.1 Biodegradable organic seedling bowl forming machine

試驗(yàn)輔助設(shè)備主要為101-1型電熱鼓風(fēng)干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司），料理機(jī)（九陽(yáng)股份有限公司），F(xiàn)FL-250型超微粉碎機(jī)（山東青島即墨市超微粉碎機(jī)廠），9 QS 20-60秸稈揉切機(jī)（哈爾濱龍牧機(jī)械設(shè)備有限公司），ANKOM 200 i半自動(dòng)纖維分析儀（北京安科博瑞科技有限公司）等。

1.3 試驗(yàn)分組

依據(jù)測(cè)試漿料構(gòu)成，將試驗(yàn)漿料分成4組，具體參數(shù)如表1。

1.4 漿液制備

TA與TB漿液制備工藝基本一致，具體工藝流程如圖2所示。

首先將玉米秸稈經(jīng)9 QS 20-60秸稈揉切機(jī)粉碎至10～20 mm玉米秸稈切段，人工篩選，去除雜物，將篩選后玉米秸稈切段超微粉碎，粉碎后玉米秸稈纖維60目，此時(shí)秸稈含水率4.5%。將超微粉碎后玉米秸稈與清水按預(yù)定質(zhì)量比混合，得到1%～7%質(zhì)量分?jǐn)?shù)TA（B）漿液，將混合后玉米秸稈漿液貯存0.5 h，待玉米秸稈纖維充分吸收水分后作制備育苗缽濕坯原料漿液。TC和TD試驗(yàn)組漿液制備工藝基本一致，具體流程如圖3。

由圖3可知，將玉米秸稈經(jīng)秸稈揉切機(jī)粉碎至10～20 mm，人工篩選，去除雜物；一部分超微粉碎，另一部分放入干燥箱干燥3 h；取豬糞沼液、氫氧化鈉和蒸餾水配置預(yù)處理液，將烘干秸稈與配置預(yù)處理液裝入自封袋混合預(yù)處理10 d。豬糞沼液質(zhì)量比、氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為8%、4%，每個(gè)自封袋裝入一定量秸稈和預(yù)處理液；10 d后，取出秸稈放入60目標(biāo)準(zhǔn)分樣篩清洗，洗至略微發(fā)白，pH近7，將清洗后秸稈和適量清水混合加入料理機(jī)打漿處理，每批打漿15～20 s，重復(fù)3次，每袋秸稈打漿2批，將打漿后秸稈與清水按照預(yù)定質(zhì)量比配置成質(zhì)量為2 kg TC漿液，將上述有機(jī)原料攪拌均勻制備育苗缽。

表1 試驗(yàn)參數(shù)Table 1 Test parameter

圖2 TA（B）漿液制備Fig.2 TA(B)slurry preparation

圖3 TC（D）漿液制備工藝Fig.3 Preparation process of TC(D)slurry

1.5 方法

1.5.1 漿液表觀粘度測(cè)定

漿液表觀粘度測(cè)定選擇單因素控制變量法，試驗(yàn)重復(fù)5次取平均值，將TA～TD四類漿液表觀粘度對(duì)比。

1.5.2 TA-TD漿液?jiǎn)我蛩卦囼?yàn)

TA～TD漿液為原材料制缽試驗(yàn)，采用單因素全面試驗(yàn)方法，重復(fù)2次，將漿液TS、吸附時(shí)間分別作為自變量，探究TS、吸附時(shí)間對(duì)育苗缽濕坯厚度均勻性、成型影響規(guī)律。

1.6 考查指標(biāo)

1.6.1 自變量

自變量主要是TS和吸附時(shí)間，TS和吸附時(shí)間均影響育苗缽濕坯厚度及成型。TS采用烘干稱重法[4]，具體測(cè)量方法如下：

式中，TS-總固體質(zhì)量（%）；A1-稱重器皿質(zhì)量（g）；A2-有機(jī)原料漿液與稱重器皿總質(zhì)量（g）；A3-有機(jī)原料干料與稱重器皿總質(zhì)量（g）。吸附時(shí)間通過(guò)單片機(jī)程序執(zhí)行，吸附時(shí)間設(shè)置為5、10、15、20、25、30、35、40和45 s共9個(gè)等級(jí)?？紤]較低濃度制缽試驗(yàn)可行性，吸附時(shí)間45 s為宜。

1.6.2 響應(yīng)指標(biāo)

響應(yīng)指標(biāo)分別為缽體均勻度、缽成型率和脫模成功率。漿液表觀粘度是影響育苗缽濕坯成型重要因素之一。缽體均勻度反映育苗缽壁厚均勻程度，其值越接近于1，表明育苗缽厚度越均勻。脫模時(shí)，壁厚均勻的育苗缽濕坯受力均勻，吹缽壓力不會(huì)造成育苗缽濕坯局部損毀。

首先采用直尺對(duì)圖4中測(cè)量點(diǎn)測(cè)量并分析[5]，具體計(jì)算如公式2所示：

式中，Un-克里斯琴森均勻度（%）；Li-第i個(gè)測(cè)量點(diǎn)厚度（mm）；-L-所有測(cè)量點(diǎn)均值。缽體厚度通過(guò)直尺測(cè)量，具體測(cè)量位置如圖4所示。缽成型率是成型缽濕坯占試驗(yàn)總次數(shù)比例，由于試驗(yàn)重復(fù)2次，成型率取值為0，50%和100%。脫模成功率是指脫模成功無(wú)損壞育苗缽占總成型育苗缽濕坯比例，對(duì)應(yīng)試驗(yàn)重復(fù)2次，因此脫模成功率取值為0，50%和100%。

圖4 育苗缽厚度測(cè)量位置Fig.4 Measuring position of the thickness of the seedling pot

2 結(jié)果與分析

2.1 漿液表觀粘度對(duì)比

原料表觀粘度直接影響育苗缽粘結(jié)成型和脫模。本文針對(duì)TS為4%TA、TB、TC和TD原料表觀粘度對(duì)比，結(jié)果如圖5。

由圖5可知，原料中TS為4%時(shí)，表觀粘度隨著轉(zhuǎn)速增加而減小，轉(zhuǎn)速越高，表觀粘度越低。原因是轉(zhuǎn)速增加破壞秸稈纖維氫鍵[6-8]連接，而轉(zhuǎn)子周圍出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)稀化現(xiàn)象，說(shuō)明較低作用力可提高原料表觀粘度，助于育苗缽濕坯纖維粘結(jié)。

圖5 原料粘度隨轉(zhuǎn)速變化規(guī)律Fig.5 Variation rule of material's appanrent viscosity with speed changing

由表2可知，針對(duì)不同原料，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為定值條件下，6 r·min-1為例，TA原料表觀粘度最低，TB與TD原料表觀粘度逐漸增加，TC原料表觀粘度最大。

表2 原料表觀粘度對(duì)比Table 2 Contrast of material's appanrent viscosity (mPa·s-1)

不同處理原料，表觀粘度差異顯著，由于有機(jī)原料成份不同，向水中加入一定量玉米秸稈，玉米秸稈纖維吸水膨脹，改變自由水與結(jié)合水比例，加入小顆粒物質(zhì)，在6 r·min-1轉(zhuǎn)速下，使純玉米秸稈原料表觀粘度值達(dá)到51.3 mPa·s-1；加入粉碎玉米秸稈和新鮮豬糞，而原料總質(zhì)量不變，導(dǎo)致TB原料中TS大于TA原料TS，引起原料中固體物質(zhì)、秸稈纖維摩擦加劇，豬糞本身粘度較大，混合后原料分層現(xiàn)象減弱，TB原料表觀粘度增加[9]，最終TB原料表觀粘度達(dá)到461 mPa·s-1，較TA提高9倍；TD和TC原料表觀粘度相對(duì)于TA、TB原料表觀粘度提升5到200倍，原因?yàn)椴捎肗aOH、豬糞沼液對(duì)玉米秸稈預(yù)處理，破壞玉米秸稈纖維結(jié)構(gòu)，使玉米秸稈纖維中木質(zhì)素發(fā)生降解，暴露不同小分子親水性基團(tuán)，增加原料表觀粘度值；TD原料中，一是經(jīng)堿處理秸稈纖維少于TC原料，二是TD中加入秸稈僅增加物理性摩擦與阻礙，基本不涉及化學(xué)基團(tuán)間微觀作用，TD原料表觀粘度較于TC原料降低，表觀粘度適度有助于育苗缽濕坯脫模成功。

2.2 TA漿液制備育苗缽

2.2.1 TS對(duì)育苗缽濕坯制備影響

TS影響漿液中秸稈纖維含量、秸稈纖維分布及育苗缽濕坯成型和脫模規(guī)律見(jiàn)圖6。

由圖6可知，隨著TS增加，育苗缽濕坯成型率為100%，脫模成功率始終為0，濕坯厚度均勻度維持在80%；TS3%時(shí)，均勻度為75%。原因是，在相同吸附條件下，隨TS增加，單位體積漿液中玉米秸稈纖維貼附在網(wǎng)模上概率較高，育苗缽濕坯較均勻，成型較好。玉米秸稈纖維是物理摩擦力相互連接，簡(jiǎn)單摩擦力無(wú)法克服脫模時(shí)較大壓力，育苗缽濕坯脫模成功率始終為0，無(wú)法有效脫模，即使脫模成功，因干燥等產(chǎn)生力的作用使育苗缽無(wú)法成型。在TS為3%時(shí)，育苗缽濕坯厚度均勻度為75%，低于一般均勻度值，試驗(yàn)時(shí)漿液攪拌不均勻所致，純秸稈纖維在漿液中分布不均勻，導(dǎo)致玉米秸稈纖維貼附在網(wǎng)模上厚度不均勻，濕坯厚度下厚上薄，均勻度低于80%。

圖6 TS對(duì)育苗缽濕坯影響Fig.6 Effect of TS on wet bile in nursery

2.2.2 吸附時(shí)間對(duì)育苗缽濕坯制備影響

吸附時(shí)間是在相同TS下，通過(guò)控制負(fù)壓力對(duì)纖維吸附時(shí)間調(diào)節(jié)濕坯厚度，控制濕坯均勻度、成型率和脫模成功率。針對(duì)純玉米秸稈漿液，吸附時(shí)間對(duì)育苗缽濕坯影響規(guī)律如圖7所示。

圖7 吸附時(shí)間對(duì)育苗缽濕坯影響Fig.7 Effect of pulping time on wet bile in nursery

由圖7可知，隨著吸附時(shí)間增加，育苗缽濕坯成型率為100%，脫模成功率始終為0，均勻度維持在80%～100%，呈波浪式上升趨勢(shì)。原因是在TS相同條件下，玉米秸稈纖維在漿液中分布比較均勻，秸稈纖維可較好貼附在網(wǎng)模上有效成型，但吸附時(shí)間無(wú)法改變秸稈纖維粘結(jié)性能，秸稈纖維摩擦力難以克服脫模時(shí)吹力，濕坯無(wú)法有效脫模；但隨著吸附時(shí)間延長(zhǎng)，濕坯厚度增加，吸附力逐漸增大，漿液和秸稈纖維均勻分離，濕坯厚度均勻性提高，相同TS條件下，吸附時(shí)間越長(zhǎng)，濕坯厚度越均勻。

2.3 TB漿液制備育苗缽

2.3.1 TS對(duì)育苗缽濕坯制備影響

豬糞表觀粘度相對(duì)較高，在純秸稈漿液中混入一定量豬糞可改善純秸稈漿液流變性能和固液分散體系。針對(duì)TB漿液制備育苗缽，TS對(duì)育苗缽濕坯成型影響規(guī)律如圖8所示。

圖8 TS對(duì)育苗缽濕坯影響Fig.8 Effect of TS on wet bile in nursery

由圖8可知，隨TS增加，育苗缽濕坯成型率為100%，濕坯厚度均勻度在80%（且基本不變）；當(dāng)TS在1%～5%時(shí)，濕坯無(wú)法脫模；當(dāng)TS超過(guò)6%時(shí)，濕坯脫模成功率上升到50%。原因是在相同吸附條件下，隨著TS增加，單位體積漿液中玉米秸稈纖維貼附在網(wǎng)模上概率比較接近，混入豬糞[10]秸稈纖維分布比較均勻，因此育苗缽濕坯厚度比較均勻，成型較好。在TS低于5%條件下，由于漿液中秸稈纖維是純物理性粘結(jié)，纖維粘結(jié)不緊密[11]，脫模時(shí)易破碎；當(dāng)TS大于5%時(shí)，同等吸附條件下，濕坯厚度明顯高于TS較低純玉米秸稈漿液，脫模時(shí)，含水率相對(duì)較高，濕坯厚度增加減緩干裂應(yīng)力，濕坯脫模成功率達(dá)50%，但脫模成功濕坯無(wú)法完好承受熱處理，粘結(jié)力無(wú)法克服熱應(yīng)力，導(dǎo)致缽體破裂。

2.3.2 吸附時(shí)間對(duì)育苗缽濕坯制備影響

豬糞混合玉米秸稈漿液改善制缽原料漿液均勻性，而吸附時(shí)間破壞相對(duì)靜止固液體系和漿液均勻性，吸附時(shí)間對(duì)育苗缽濕坯成型影響規(guī)律見(jiàn)圖9。

圖9 吸附時(shí)間對(duì)育苗缽濕坯影響Fig.9 Effect of pulping time on wet bile in nursery

由圖9可知，隨吸附時(shí)間增加，育苗缽濕坯成型率和脫模成功率分別為100%和0，濕坯脫模成功率多數(shù)情況下保持在80%，吸附10 s時(shí)，均勻度為70%。

純秸稈漿液中加入一定量豬糞，豬糞與秸稈充分?jǐn)嚢韬蟠嬖诓糠终辰Y(jié)小塊，制備育苗缽時(shí)，這些小塊堆積在缽層表面，引起缽體局部位置加厚，濕坯厚度不均勻?；旌县i糞雖然增加漿液表觀粘度，但表觀粘度增加僅因豬糞改良分散系物理性質(zhì)，并未涉及化學(xué)鍵連接，秸稈纖維粘結(jié)力脆弱，無(wú)法克服脫模壓力脫模成型。

2.4 TC漿液制備育苗缽

2.4.1 TS對(duì)育苗缽濕坯制備影響

堿混合豬糞沼液預(yù)處理玉米秸稈改變漿液中秸稈纖維結(jié)構(gòu)構(gòu)成[12]，有效提高漿液表觀粘度。吸附時(shí)間5 s時(shí)，TS對(duì)育苗缽濕坯制備影響規(guī)律見(jiàn)圖10。

圖10 TS對(duì)育苗缽濕坯影響Fig.10 Effect of TS on wet bile in nursery

由圖10可知，隨著TS增加，育苗缽濕坯厚度均勻度先減后增，濕坯成型率始終維持在100%，脫模成功率從0增加到100%后趨于穩(wěn)定。

堿處理玉米秸稈改變玉米秸稈纖維結(jié)構(gòu)，改善漿液表觀粘度[9,13]性能，漿液粘度相對(duì)于TA、TB漿液提升9～220倍不等，秸稈纖維除物理性質(zhì)摩擦，還存在纖維氫鍵連接，提高粘結(jié)性能，使TC漿液在相對(duì)較低TS下，育苗缽濕坯均勻度達(dá)到80%，脫模成功率有所提高；當(dāng)TS高于2%時(shí)，吸附時(shí)間5 s時(shí)，育苗缽濕坯厚度超過(guò)5 mm，厚度增加影響含水率和水分布，均勻度略有下降，濕坯脫模成功率達(dá)到100%；當(dāng)TS高于3%時(shí)，厚度增加，濕坯厚度對(duì)均勻度影響減弱，濕坯均勻度也隨之增加。

2.4.2 吸附時(shí)間對(duì)育苗缽濕坯制備影響

堿處理玉米秸稈改變TC漿液流變特性，影響秸稈纖維粘結(jié)性能和TC漿液制備育苗缽濕坯性能。漿液TS為0.5%時(shí)，吸附時(shí)間對(duì)育苗缽濕坯制備影響規(guī)律如圖11所示。

圖11 吸附時(shí)間對(duì)育苗缽濕坯影響Fig.11 Effect of pulping time on wet bile in nursery

由圖11可知，隨著吸附時(shí)間延長(zhǎng)，育苗缽濕坯均勻度維持在100%不變，可貼附在模具上成型，脫模成功率從0上升到50%最終至100%不變，濕坯均勻度在25s前為100%，超過(guò)25 s時(shí)，濕坯均勻度下降，最低仍維持在80%。

當(dāng)漿液TS為0.5且吸附時(shí)間較短時(shí)，秸稈纖維貼附在制缽機(jī)網(wǎng)模模具上秸稈纖維量較少，厚度不超過(guò)5 mm，秸稈纖維物理摩擦力和化學(xué)鍵[14-15]連接仍無(wú)法克服脫模時(shí)壓力，導(dǎo)致無(wú)法脫模；當(dāng)吸附時(shí)間超過(guò)25 s時(shí)，育苗缽濕坯厚度達(dá)到或超過(guò)5 mm，濕坯厚度增加，改變濕坯含水率，增強(qiáng)秸稈纖維粘結(jié)性能，摩擦力和粘結(jié)力在一定程度上可克服脫模時(shí)作用力，脫模成功率上升到50%；吸附時(shí)間增加導(dǎo)致漿液中水分過(guò)度減少，秸稈纖維粘附力增加，吸附時(shí)間增加導(dǎo)致濕坯厚度增加，濕坯在離開(kāi)漿液時(shí)會(huì)黏連部分漿液中秸稈纖維[8]，因此吸附時(shí)間越長(zhǎng)，濕坯厚度均勻性越低，脫模成功率越高。

2.5 TD漿液制備育苗缽

2.5.1 TS對(duì)育苗缽濕坯制備影響

由圖12可知，在堿處理玉米秸稈漿液中混合部分純玉米秸稈，TD漿液表觀粘度降低，但仍高于TA、TB漿液表觀粘度，混入純玉米秸稈改善漿液均勻性和粘度性能。吸附時(shí)間為5 s時(shí)，TS對(duì)TD漿液制備育苗缽濕坯影響規(guī)律如圖12所示。

圖12 TS對(duì)育苗缽濕坯影響Fig.12 Effect of TS on wet bile in nursery

由圖12可知，隨著TS增加，育苗缽濕坯成型率為100%，均勻度維持在85%，呈V字形，脫模成功率從50%上升到100%。

TS低于1%時(shí)，漿液表觀粘度相對(duì)于TC漿液較低，吸附時(shí)間5 s時(shí)，濕坯無(wú)法形成有效脫模厚度，含水量相對(duì)較低，秸稈纖維粘結(jié)力、摩擦力相對(duì)較小，濕坯無(wú)法成功脫模；當(dāng)TS大于2%時(shí)，同等吸附時(shí)間下育苗缽濕坯厚度較大，含水量和秸稈纖維粘結(jié)力均較高，秸稈纖維粘結(jié)力和摩擦力可克服脫模時(shí)壓力，有效脫模。因此TS越高，脫模成功率越高。由于添加純玉米秸稈纖維，漿液中纖維分布較為均勻，秸稈纖維搭接更緊密，均勻度也相對(duì)較高。

2.5.2 吸附時(shí)間對(duì)育苗缽濕坯制備影響

堿處理玉米秸稈混合純玉米秸稈降低漿液表觀粘度，提高漿液均勻性，降低模具離開(kāi)漿液時(shí)粘結(jié)。相對(duì)于TC漿液，TD漿液纖維分布更均勻，吸附時(shí)間對(duì)育苗缽濕坯制備影響規(guī)律如圖13所示。

圖13 吸附時(shí)間對(duì)育苗缽濕坯影響Fig.13 Effect of pulping time on wet bile in nursery

由圖13可知，隨著吸附時(shí)間延長(zhǎng)，育苗缽濕坯成型率維持在100%不變，濕坯厚度均勻度呈下降趨勢(shì)，濕坯脫模成功率從50%上升到100%并維持不變。

TS維持在1%保持不變，隨著吸附時(shí)間延長(zhǎng)，同等條件下貼附在網(wǎng)模模具[16]上秸稈纖維相對(duì)較多，濕坯厚度增加，含水量增加，秸稈纖維粘結(jié)力有所增加[17]，秸稈纖維粘結(jié)力可克服脫模時(shí)壓力，有效脫模；而TS在1%時(shí)，漿液表觀粘度下降，由于混入大量純玉米秸稈纖維，秸稈纖維搭接基體和粘結(jié)劑均充足，模具提出漿液時(shí)粘結(jié)附帶纖維較多，濕坯均勻度下降，但整體厚度均勻度均維持在80%，未對(duì)濕坯成型及脫模產(chǎn)生較大影響。

3 結(jié)論

a.將四類漿液對(duì)比，純玉米秸稈漿液表觀粘度最低，堿處理玉米秸稈漿液粘度最高，同等轉(zhuǎn)速下表觀粘度相差數(shù)倍至數(shù)百倍不等。在純秸稈漿液中添加豬糞或在堿處理玉米秸稈漿液中混合純玉米秸稈均可改善原有漿液表觀粘度性能，提高漿液均勻性，為制備高品質(zhì)制缽漿液提供參考。

b.對(duì)于純玉米秸稈漿液和混入豬糞玉米秸稈漿液，TS 1%～7%，吸附時(shí)間5～5 s，育苗缽濕坯均能成型，成型率達(dá)到100%，正常情況下均勻度均在80%，脫模成功率始終為0，無(wú)法有效脫模，說(shuō)明這兩類漿液提高粘度性能無(wú)法保證濕坯脫模，育苗缽難以有效成型。

c.對(duì)于堿處理玉米秸稈漿液和堿處理玉米秸稈漿液混入純玉米秸稈，TS低于0.5～1%，或高于4%時(shí)，育苗缽濕坯因厚度或過(guò)度粘連而無(wú)法有效成型和脫模；吸附時(shí)間超過(guò)25～35 s時(shí)，產(chǎn)生過(guò)度粘連。兩種漿液表觀粘度較高時(shí)，應(yīng)降低吸附時(shí)間或TS濃度輔助育苗缽濕坯成型和脫模。

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Effect of different pretreatments of corn straw on seeding bowl prepara-tion/

SUN Yong1,CHU Xiaodong1,QU Jingbo1,LIU Jinming1,2,WANG Yanpeng1
(1.School of Engineering,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China;2.School of Information Technology,Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing 163319,China)

Aiming at the uncertainty of parameters,such as low viscosity and adsorption time of slurry,different pertreatments of corn straw were used as materials to prepare the wet blanks with negative pressure adsorption process and to explore the apparent viscosity of four types of pretreatment materials and the feasibility of preparing seedling bowl.The results showed that the apparent viscosity of pure corn straw slurry was the lowest,while adding pig manure could increase the apparent viscosity of the original corn stalk slurry,the viscosity of alkali treatment straw was the highest, mixed it with pure straw could reduce the slurry viscosity and improve the slurry uniformity.The pure straw slurry and the slurry mixed with the pig manure could make the uniformity of the wet blank of the seeding bowl up to 80%,the molding rate of 100%,but it could't be stripped;the straw slurry with alkali treatment and the slurry mixed with straw pure could cause the corn stalk to be formed,TS should be between 1%and 4%,suction time was maintained at 5-45 s,with TS increases,adsorption time was reduced.This paper laid a theoretical foundation for slurry preparation and parameter determination.

corn straw;viscosity;alkali treatment;pig manure;seedling bowl

S513

A

1005-9369（2017）08-0079-09

時(shí)間2017-9-12 11:38:41[URL]http://kns.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20170912.1138.020.html

孫勇,初曉冬,曲京博,等.玉米秸稈不同預(yù)處理方式對(duì)育苗缽制備的影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2017,48(8):79-87.

Sun Yong,Chu Xiaodong,Qu Jingbo,et al.Effect of different pretreatments of corn straw on seeding bowl preparation[J]. Journal of Northeast Agricultural University,2017,48(8):79-87.(in Chinese with English abstract)

2017-06-30

國(guó)家科技支撐計(jì)劃子課題（2015BAD21B03-02）；哈爾濱市科技創(chuàng)新人才研究專項(xiàng)資金項(xiàng)目（2016RAXXJ009）

孫勇（1974-），男，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)生物環(huán)境與能源工程。E-mail:sunyong740731@163.com