为了利用棉秆这一农业废弃物制备重组材,解决森林资源不足、农作物秸秆浪费的问题,对棉秆疏解特性及疏解装备进行了设计研究。主要内容包括三个部分:第一部分:棉秆疏解特性的研究;第二部分:棉秆疏解实验机样机的试制;第三部分:棉秆疏解机械的设计。主要结论如下:(1)棉秆的表皮所占质量比为22.77%～36.57%,木质部为56.72%～77.02%,髓芯为0.14%～6.7%。从整株棉秆的基部到稍部,随着离地高度的增加,表皮含量基本不变,木质部含量逐渐降低,髓芯含量逐渐增加。(2)棉秆的结构组成与横纹抗压强度有密切的关系,棉秆基部中木质部含量高,横纹抗压强度大,从棉秆的基部到稍部,髓芯含量逐渐增加,横纹抗压强度则逐渐降低。(3)碾压棉秆时,压辊直径与两辊的间隙增大时,抓取角变小,使棉秆易于抓取。棉秆的最佳疏解工艺:蒸煮温度为80℃,含水率为50%。最大直径棉秆在常温、常含水率下的强度最大,11.69Mpa可做为疏解机设计基础数据。(4)对棉秆疏解试验机样机进行了试制。以磨粉机磨辊为基础,加工疏解辊表面5mm的辊齿和2.5mm的辊齿,采用峰对谷的辊齿配合方式和峰对峰配合方式四种疏解辊间隙。(5)对棉秆疏解机的电机、齿轮、带轮、链轮等零部件进行了选择设计,并进行了棉秆疏解机整机设计。本文通过试验研究,在掌握棉杆疏解特性的基础上,所设计试制的棉杆疏解机可以为棉杆重组材的制备及试验研究工作提供重要加工设备和实验手段。