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摘要：可降解育苗钵的研制，粘结剂的调配是关键环节之一，决定着育苗钵的各种性能，为合理选择，采用实验方法以获得性能最优的粘结剂。
关键词：可降解；育苗钵；粘结剂
中图分类号： S359 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2010）-12-0093-1
在研制可降解育苗钵的过程中，要求所选的粘合剂可使秸秆纤维之间充分粘结，且不污染环境。
1 可降解秸秆育苗钵粘结剂的选择原则
粘合剂对育苗钵的性能有直接的影响，其选择原则有如下几个：（1）秸秆纤维与粘合剂之间的粘合性；（2）粘合剂埋入土壤后可完全生物降解；（3）该粘合剂与秸秆纤维混合后在压力与加温下有较好的流动性。根据以上原则，拟选择改性淀粉作为育苗钵的粘合剂。
2 交联变性淀粉的优势
为了得到不同用处的粘合剂，淀粉可经过物理、酶和化学等方法成为变性淀粉。目前变性淀粉主要有以下几种：预糊性淀粉、糊精、酸变性淀粉、次氯酸钠氧化淀粉；交联变性淀粉和阳离子淀粉等。经过一定处理的变性淀粉，其不良性质得到改善，有效功能提高。
育苗钵的研制中，选择交联变性淀粉作为粘合剂。交联变性淀粉是用具有两个或两个以上官能团的化学试剂与淀粉起反应，不同淀粉分子间的羟基经醚化或酯化使键连接起来。此交联变性淀粉分子间有如架“桥”，糊化后交联键不断裂，增强粘度的稳定性，对酸、碱、温度、搅拌、剪力的影响变化小。
3 几种交联变性淀粉按不同方法压制育苗钵的实验分析
为了得到满足育苗钵的机械强度、耐水性及流动性等条件的粘合剂，对几种变性淀粉进行了混合压制实验，并测其各项性能进行比较，以选择出合适的粘合剂。
3.1 实验原料及化学试剂
3.1.1 淀粉
3.1.2 氢氧化钠 分析纯。
3.1.3 甲醛 分析纯，苏州市第二化学研究院。
3.1.4 硼砂 分析纯，江苏太仓化工二厂。
3.1.5 硼酸 分析纯，上海菲达工贸有限公司。
3.2 实验仪器和设备
电热恒温水浴锅。
3.3 不同粘合剂配制过程
3.3.1 粘合剂1# 将淀粉与水配制成均匀的悬浮液，然后在80℃的恒温水浴锅中慢慢加热，在其过程中需不停地搅拌，直到呈糊状粘稠体。
3.3.2 粘合剂2# 首先将氢氧化钠和硼砂分别配成10%的溶液，与上述步骤一样，将淀粉悬浮液放入80℃的恒温水浴锅中搅拌，然后徐徐倒入氢氧化钠溶液，当悬浮液变成粘稠状的液体时倒入硼砂溶液进行交联，获得凝胶状的物体。
3.3.3 粘合剂3# 将淀粉和水配制成均匀的悬浮液，同时将称好的硼酸溶解于70℃的水中，形成10%的溶液。然后将淀粉悬浮液放入50℃的恒温水浴锅中搅拌，稍后将硼酸徐徐倒入悬浮液中，当悬浮液的温度达到50℃时，将10%的甲醛溶液缓缓倒入悬浮液中进行反应。一定时间后，升高恒温水浴锅的温度至80℃，以使悬浮液成为粘稠状液体。
3.4 实验过程及测定指标
将三种粘合剂分别与粉碎后的秸秆混合，并进行充分搅拌，混合料在相同的压制条件下，压制成长12.5cm，宽5.5cm的试样。对混合料的流动性和试样的机械强度和耐水性进行测定和比较，以获得所需要的粘合剂。
4 实验结果和讨论
4.1 不同粘合剂混合料的流动性的比较
以不同粘合剂混合料在7kPa压力，每30秒通过直径为4mm的特制小孔的克数为参考值可得：含1#和3#粘合剂的混合料的流动性最好，其挤出质量较高，含2#粘合剂的混合料的流动性差，其挤出质量很少。
4.2 不同粘合劑与机械强度的关系
采用相同预处理及粉碎粒度及压制条件，对不同粘合剂配方压制的试样进行比拉伸强度、比静曲强度的测试。结果显示使用不同粘合剂制成的样板的强度不同，其中粘合剂3#的样板的比静曲强度最好，比拉伸强度次之。另外，用粘合剂2#制成的标准试样比拉伸强度为最好，比静曲强度次之。
4.3 不同粘合剂与耐水性的关系
三种粘合剂压制的试样分别同时进行1h和24h的浸泡试验，样品浸泡1h后，粘合剂3#吸水量少，并且在24h的浸泡处理后，粘合剂3#的样品其吸水率为71.06%，仍为最小，因此可得知粘合剂3#的样品其耐水性最好。分析其原因为：粘合剂3#中的淀粉糊在配制及进一步的压制、烘干过程中交联效果较好，与纤维的粘合强度和紧密度最好，并且性能稳定，不易为其它因素所影响。
5 小结
从上述三个试验结果得到：粘合剂1#与纤维混合后有好的流动性，但其压制试样的机械强度和耐水性较差；粘合剂2#通过硼砂来交联淀粉，虽然其机械强度较好，但耐水性一般，混合料流动性较差；粘合剂3#通过甲醛交联改型淀粉，其压制前的混合料不仅流动性好，满足模压料要求，而且其压制试样的机械强度、耐水性也为最好。
参考文献
[1] （美）D.B.沃兹堡.沈言行,周永元译.变性淀粉的性能与应用[M].纺织工业出版社,1989,12.
[2] 常焕球,衷明华.快干性瓦楞纸箱粘合剂的研制[J].适用技术之窗,1996,(4):9.
[3] 郭康权,赵东,等.植物秸秆模压成型流变特性的试验研究[J].西北农业大学学报,1995,23(3):11-15.
[4] 王孟钟,黄应昌.胶粘剂应用手册[M].化学工业出版社, 1987,11.
作者简介：陈中玉（1981-）,男，辽宁盘锦人，任职于盐城纺织职业技术学院，研究方向：机械设计理论；马方（1980-），女，辽宁铁岭人，任职于盐城纺织职业技术学院，研究方向：农业机械工程。
关键词：可降解；育苗钵；粘结剂
中图分类号： S359 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2010）-12-0093-1
在研制可降解育苗钵的过程中，要求所选的粘合剂可使秸秆纤维之间充分粘结，且不污染环境。
1 可降解秸秆育苗钵粘结剂的选择原则
粘合剂对育苗钵的性能有直接的影响，其选择原则有如下几个：（1）秸秆纤维与粘合剂之间的粘合性；（2）粘合剂埋入土壤后可完全生物降解；（3）该粘合剂与秸秆纤维混合后在压力与加温下有较好的流动性。根据以上原则，拟选择改性淀粉作为育苗钵的粘合剂。
2 交联变性淀粉的优势
为了得到不同用处的粘合剂，淀粉可经过物理、酶和化学等方法成为变性淀粉。目前变性淀粉主要有以下几种：预糊性淀粉、糊精、酸变性淀粉、次氯酸钠氧化淀粉；交联变性淀粉和阳离子淀粉等。经过一定处理的变性淀粉，其不良性质得到改善，有效功能提高。
育苗钵的研制中，选择交联变性淀粉作为粘合剂。交联变性淀粉是用具有两个或两个以上官能团的化学试剂与淀粉起反应，不同淀粉分子间的羟基经醚化或酯化使键连接起来。此交联变性淀粉分子间有如架“桥”，糊化后交联键不断裂，增强粘度的稳定性，对酸、碱、温度、搅拌、剪力的影响变化小。
3 几种交联变性淀粉按不同方法压制育苗钵的实验分析
为了得到满足育苗钵的机械强度、耐水性及流动性等条件的粘合剂，对几种变性淀粉进行了混合压制实验，并测其各项性能进行比较，以选择出合适的粘合剂。
3.1 实验原料及化学试剂
3.1.1 淀粉
3.1.2 氢氧化钠 分析纯。
3.1.3 甲醛 分析纯，苏州市第二化学研究院。
3.1.4 硼砂 分析纯，江苏太仓化工二厂。
3.1.5 硼酸 分析纯，上海菲达工贸有限公司。
3.2 实验仪器和设备
电热恒温水浴锅。
3.3 不同粘合剂配制过程
3.3.1 粘合剂1# 将淀粉与水配制成均匀的悬浮液，然后在80℃的恒温水浴锅中慢慢加热，在其过程中需不停地搅拌，直到呈糊状粘稠体。
3.3.2 粘合剂2# 首先将氢氧化钠和硼砂分别配成10%的溶液，与上述步骤一样，将淀粉悬浮液放入80℃的恒温水浴锅中搅拌，然后徐徐倒入氢氧化钠溶液，当悬浮液变成粘稠状的液体时倒入硼砂溶液进行交联，获得凝胶状的物体。
3.3.3 粘合剂3# 将淀粉和水配制成均匀的悬浮液，同时将称好的硼酸溶解于70℃的水中，形成10%的溶液。然后将淀粉悬浮液放入50℃的恒温水浴锅中搅拌，稍后将硼酸徐徐倒入悬浮液中，当悬浮液的温度达到50℃时，将10%的甲醛溶液缓缓倒入悬浮液中进行反应。一定时间后，升高恒温水浴锅的温度至80℃，以使悬浮液成为粘稠状液体。
3.4 实验过程及测定指标
将三种粘合剂分别与粉碎后的秸秆混合，并进行充分搅拌，混合料在相同的压制条件下，压制成长12.5cm，宽5.5cm的试样。对混合料的流动性和试样的机械强度和耐水性进行测定和比较，以获得所需要的粘合剂。
4 实验结果和讨论
4.1 不同粘合剂混合料的流动性的比较
以不同粘合剂混合料在7kPa压力，每30秒通过直径为4mm的特制小孔的克数为参考值可得：含1#和3#粘合剂的混合料的流动性最好，其挤出质量较高，含2#粘合剂的混合料的流动性差，其挤出质量很少。
4.2 不同粘合劑与机械强度的关系
采用相同预处理及粉碎粒度及压制条件，对不同粘合剂配方压制的试样进行比拉伸强度、比静曲强度的测试。结果显示使用不同粘合剂制成的样板的强度不同，其中粘合剂3#的样板的比静曲强度最好，比拉伸强度次之。另外，用粘合剂2#制成的标准试样比拉伸强度为最好，比静曲强度次之。
4.3 不同粘合剂与耐水性的关系
三种粘合剂压制的试样分别同时进行1h和24h的浸泡试验，样品浸泡1h后，粘合剂3#吸水量少，并且在24h的浸泡处理后，粘合剂3#的样品其吸水率为71.06%，仍为最小，因此可得知粘合剂3#的样品其耐水性最好。分析其原因为：粘合剂3#中的淀粉糊在配制及进一步的压制、烘干过程中交联效果较好，与纤维的粘合强度和紧密度最好，并且性能稳定，不易为其它因素所影响。
5 小结
从上述三个试验结果得到：粘合剂1#与纤维混合后有好的流动性，但其压制试样的机械强度和耐水性较差；粘合剂2#通过硼砂来交联淀粉，虽然其机械强度较好，但耐水性一般，混合料流动性较差；粘合剂3#通过甲醛交联改型淀粉，其压制前的混合料不仅流动性好，满足模压料要求，而且其压制试样的机械强度、耐水性也为最好。
参考文献
[1] （美）D.B.沃兹堡.沈言行,周永元译.变性淀粉的性能与应用[M].纺织工业出版社,1989,12.
[2] 常焕球,衷明华.快干性瓦楞纸箱粘合剂的研制[J].适用技术之窗,1996,(4):9.
[3] 郭康权,赵东,等.植物秸秆模压成型流变特性的试验研究[J].西北农业大学学报,1995,23(3):11-15.
[4] 王孟钟,黄应昌.胶粘剂应用手册[M].化学工业出版社, 1987,11.
作者简介：陈中玉（1981-）,男，辽宁盘锦人，任职于盐城纺织职业技术学院，研究方向：机械设计理论；马方（1980-），女，辽宁铁岭人，任职于盐城纺织职业技术学院，研究方向：农业机械工程。