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秸秆是一种丰富的可再生资源,但由于其纤维形态较差,表皮的蜡质和二氧化硅含量较高,限制了秸秆的应用。因此改善秸秆的表面结构和性能,提高其应用价值具有重要的研究意义。本文以稻草为研究对象,采用螺杆蒸汽爆破技术破坏了稻草的表面结构,并改善了稻草的纤维形态。同时,本文提出了一种聚乙烯醇(PVA)的干法施胶方式,在不添加水的条件下,利用植物纤维中自身的水分促进PVA的塑化,实现了PVA和螺杆蒸汽爆破稻草的模压成型。通过紫外可见吸收光谱、扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、热重分析、成分测试和吸湿性测试表征分析了螺杆蒸汽爆破对稻草结构和性能的影响,结果表明,经过螺杆蒸汽爆破的稻草,粒径尺寸明显降低,表面结构被破坏,蜡质和二氧化硅发生脱落,胞间层的木质素被剥离,纤维束发生分离形成细长的纤维。木质素和半纤维素均发生了一定程度的降解,这有利于后续无胶板性能的提升。将经过蒸汽爆破和机械粉碎预处理的稻草分别制备无胶板,研究了两种预处理方式对无胶板性能的影响。结果表明,稻草碎料粒径尺寸越小,制得无胶板的性能越好,当稻草碎料的粒径尺寸大于100目时,制得无胶板的弯曲强度为15.53 MPa;而由螺杆蒸汽爆破稻草制备的无胶板,其弯曲强度达到了23.04 MPa。为了进一步提高板材性能,采用PVA干粉与含有一定水分的螺杆蒸汽爆破稻草直接混合制备复合板材,研究了PVA聚合度、PVA醇解度、纤维含水率以及温度对复合板材性能的影响。结果表明,在热压温度200℃、纤维含水率10%、热压时间7 min和成型压力10 MPa的工艺条件下,醇解度为88%的PVA,其塑化能力优于醇解度为99%的PVA,低聚合度PVA的塑化能力优于高聚合度PVA。当添加醇解度为99%的PVA时,板材的弯曲性能较差,而当添加醇解度为88%的PVA时,板材的弯曲性能全部达到国家标准。此外,纤维含水率和热压温度也会影响板材性能,适当提高纤维含水率和热压温度可以增强板材的性能,但纤维含水率和温度过高会分别造成爆板和纤维降解。当纤维含水率为10%,热压温度为210℃时,板材的弯曲强度和弯曲模量分别高达57.92 MPa和6780 MPa。将蒸汽爆破稻草用于模压容器的制备,研究了模具锥角和PVA对板材成型性能的影响,结果表明,增加模具锥角,有利于模压容器的成型,在不添加PVA的前提下,蒸汽爆破稻草无法成型完整的制品。添加PVA可以有效提高物料整体的充模能力,成型制品可以达到设计要求,并且拥有较高的压缩强度。当模具锥角为13°时,模压容器的极限载荷可以达到2.1 KN。