低定量环保型水稻秸秆纤维地膜制造工艺参数优(3)
结果表明,对于干抗张力,各因素的贡献率大小依次是x2>x5>x4>x1>x3。各因素对湿抗张力贡献率大小依次为x2>x5>x4>x1>x3。各因素对耐破度贡献率大小依次为x2>x4>x5>x3>x1。
表4 各因素对性能指标的贡献率Table 4 Importance of factors effecting response functions因素Factor x1 x2 x3 x4 x5 y1 0.812 2.422 0.804 1.113 1.248 y2 0.801 2.057 0.722 0.874 1.171 y3 0.760 2.082 0.789 1.266 1.172
2.5 各因素对各项性能指标影响规律
2.5.1 干抗张力
混合比和松香质量分数在其他因素为0 水平时对干抗张力的影响如图1a所示,混合比处于0水平以下时,干抗张力随松香质量分数加入量的增大缓慢减小,主要是由于松香的加入对纤维之间的结合影响较大;当混合比处于0 水平以上时,干抗张力随松香质量分数的增加呈增大趋势,这是因为混合比增加,单位膜面积中木材纤维所占比例提高,干抗张力增加[21]。通过响应曲面图1a可知,混合比对干抗张力的正面影响远大于松香质量分数的负面影响,最大值出现在混合比50%、松香质量分数1.4%。
混合比和矾土质量分数在其他因素为0 水平时对干抗张力的影响如图1b所示,混合比处于0水平以下时,随着矾土质量分数的增大,干抗张力呈现逐渐增大趋势,当混合比处于0 水平以上时,干抗张力随矾土质量分数加入量的增大缓慢减小。这是由于混合比增加,单位膜面积中木材纤维所占比例提高,矾土在湿部起到了助留作用,因此干抗张力增加[21],而矾土的过量加入会对力产生副作用。通过响应曲面图1b 可知,混合比对干抗张力的影响程度大于矾土质量分数,最大值出现在混合比50%、矾土质量分数3%。
松香质量分数和湿强剂质量分数在其他因素为0 水平时对干抗张力的影响如图1c 所示,当松香质量分数处于0 水平以下时,干抗张力随湿强剂质量分数加入量的增大缓慢减小,这可能是由于系统中的纤维对湿强剂的吸附已经达到饱和状态;松香质量分数处于0 水平以上时,干抗张力随湿强剂质量分数的增加呈增大趋势。这可能是因为松香质量分数加入量增加,施胶度增加。同时湿强剂提供阳离子电荷,对带阴离子电荷的松香有吸附和助留作用,加入的湿强剂被纤维强烈吸附后,干抗张力增加[26-27]。通过响应曲面图1c 可知,湿强剂质量分数对干抗张力的影响程度大于松香质量分数,最大值出现在松香质量分数1.4%、湿强剂质量分数2.2%。
图1 各因素对干抗张力的影响Fig.1 Effects of factors on dry tensile strength注:其他因素固定在0水平。图2~图3同。Note:Other factors were fixed at 0 is same in Fig.2 and Fig.3.
2.5.2 湿抗张力
混合比和松香质量分数在其他因素为0 水平时对湿抗张力的影响如图2a所示,混合比处于0水平以下时,湿抗张力随松香质量分数加入量的增大呈缓慢下降趋势,主要是由于松香的过量加入对力产生副作用,导致力下降;当混合比处于0水平以上时,湿抗张力随松香质量分数的增加而显著增大,这是因为混合比增加,浆料中含有细小纤维增多,湿抗张力增加[28-29]。通过响应曲面图2a可知,混合比对湿抗张力的正面影响远大于松香质量分数的负面影响,最大值出现在混合比50%、松香质量分数1.4%。
松香质量分数和湿强剂质量分数在其他因素为0水平时对湿抗张力的影响如图2b 所示,当松香质量分数处于0 水平以下时,湿抗张力随湿强剂质量分数加入量的增大无明显变化,这可能是由于一部分湿强剂受到矾土的影响,使湿强剂作用减弱;松香质量分数处于0水平以上时,湿抗张力随湿强剂质量分数的增加而增加。这可能是由于松香质量分数加入量增加,地膜的抗水性逐渐增强。同时湿强剂提供阳离子电荷,松香带阴离子电荷,加入的湿强剂被松香强烈吸附后,地膜试样的湿抗张力增加[30-31]。通过响应曲面图2b 可知,湿强剂质量分数对湿抗张力的影响程度大于松香质量分数,最大值出现在松香质量分数1.4%、湿强剂质量分数2.2%。
2.5.3 耐破度
图2 各因素对湿抗张力的影响Fig.2 Effects of factors on wet tensile strength
混合比和松香质量分数在其他因素为0 水平时对耐破度的影响如图3a所示,混合比处于0水平以下时,耐破度随松香质量分数加入量的增大缓慢减小,主要是由于松香的加入影响纤维之间的结合力;当混合比处于0 水平以上时,耐破度随松香质量分数的增加呈增大趋势,这是因为影响耐破度的2 个主要因素是纤维间的结合强度和纤维长度,由于混合比增加,单位膜面积中木材纤维所占比例提高,耐破度增加[32-33]。通过响应曲面图3a可知,混合比对耐破度的影响程度大于松香质量分数,最大值出现在混合比50%、松香质量分数1.4%。
文章来源:《机械强度》 网址: http://www.jxqdzzs.cn/qikandaodu/2020/1109/357.html