新疆农田残膜污染问题已严重威胁到农业生产环境的可持续发展,开展机械化残膜回收研究工作势在必行。目前有关残膜回收机械的研究多关注于如何将残膜从地表捡拾回收,往往忽略了残膜回收后的二次处理问题:机收残膜质地松散、储运成本高,为残膜的集中处理带来了不便。为此,本文提出对收后残膜进行压包成型处理,并对残膜自身压缩成型理论进行深入研究,旨在为机收残膜后续处理机械的研发提供理论与实践参考。本文统计分析了残膜物料的成分构成,明确了纯净残膜和各种杂质的占比分布。针对残膜物料对象设计加工了7组不同形状、截面尺寸的压缩模具,并分别配置了简易适配的脱膜机构。本文通过试验研究了残膜的压缩特性,残膜成型块的松弛特性和耐久性,并用Origin和MATLAB软件对试验数据进行回归分析、曲线拟合和数学建模。揭示了影响残膜压缩特性和成型块品质的主要因素及其影响规律。主要研究成果包括:(1)残膜压缩成型过程可分为松弛阶段、过渡阶段、非弹性形变(紧实)阶段。残膜压缩成型过程中圧缩应力与压缩位移之间的数学关系呈指数规律分布。(2)在残膜成型块松弛过程中松弛密度与松弛时间之间的数学关系符合分母为二阶、分子为三阶的比例函数。残膜成型块的快速松弛阶段基本在2 min内完成。(3)当最大压缩应力≥4 MPa后,随着压缩应力增加,残膜压缩位移变化缓慢;当最大压缩应力≥7 MPa,松弛时间达1 h后,残膜松弛比≥30%,松弛试验后能够得到紧实、形状规整的残膜块。(4)随着残膜压缩截面积的减小,残膜成型所需压缩应力降低,成型块稳定后松弛密度变大、松弛比变大、形变量减小、耐久性和稳定性增强;增大成型压缩应力和提高杂质含量均能使残膜成型块松弛比增大,形变量减小,耐久性增强;增加残膜中的含土率和含水率(≤21.8%),会使残膜成型块的松弛比变小,形变量变大,但耐久性能和稳定性变差;在压缩模具一定条件下,随着喂入量的增加,残膜成型块稳定后的松弛密度和松弛比增大显著,耐久性亦增强。