控释肥包裹材料的筛选及包裹工艺研究

控释肥包裹材料的筛选及包裹工艺研究

王宜伦[1]2002年在《控释肥包裹材料的筛选及包裹工艺研究》文中进行了进一步梳理本试验收集了市场上常见的化工原材料,查阅了大量文献资料,了解其性质,对粘结剂进行了筛选并确定了主要粘结剂,采用不同的配方和制造工艺研造了200余种包裹肥料,并对这些包裹肥料先后进行了浸水实验、室内模拟溶出率实验和大田肥效试验,结果表明: 1.筛选的与包裹材料有良好成膜性以及粘结性能良好的粘结剂材料为WI,并研究了其适宜的浓度。 2.筛选出了与粘结剂包裹效果较好的包裹材料WA、WD、WF和WJ共四种。 3.研究了粘结剂与包裹材料的包裹效果,初步研制了效果较好的包裹肥料CRFS06,其包裹材料是WJ,调理剂是WA。 4.对包裹肥料CRFS06等进行了控释性能试验,初步获得了浸水时间较长的包裹肥料,其室内模拟溶出率实验的释放曲线与冬小麦前期的养分吸收有一定的吻合性。 5.田间肥效试验表明,CRF165作为追肥施入土壤,土壤追施包裹肥料比追施尿素在冬小麦收获期的土壤碱解氮含量均高,小麦的穗粒数、千粒重及其产量均有所增加。

王青[2]2014年在《绿色材料保水缓/控释肥的研究》文中研究指明作为农业大国,化肥在农业中占有极重要的地位,化肥的投入比约占成本的50%。目前,我国化肥的使用主要存在以下问题:一、化肥施用量大,但利用率低,氮利用率30%-35%;二、流失的化肥造成了经济损失,同时造成了环境污染。为了解决以上难题,提高氮肥的利用率,本实验选择几种常见的多糖材料(罗望子胶,黄原胶,瓜尔胶)与硅藻土和尿素按一定比例混合均匀制备成缓释肥料内核,在外层包裹罗望子胶和硅藻土用交联剂交联,制备成初级缓释肥。随后利用保水剂增加包裹,观察吸水保水效果。天然高分子容易降解,使得这类型的缓释肥没能达到较好的缓释性,因此,制备聚乙烯醇薄膜和聚丙烯酸酯薄膜,涂覆在缓释肥最外层,降低水和营养液的透过率,提高缓释性。通过测定缓释肥料的缓释性等性质,找到合适的制备工艺,考察不同的材料包裹后,缓释性的变化。同时考察最外层涂膜后,缓释性的变化。结果表明:1.制备多糖缓释肥最佳工艺参数:黄原胶与硅藻土和尿素混合制备缓释肥内核,利用罗望子和硅藻土进行多次交叉包裹,交联剂用环氧氯丙烷,最适温度T=50℃,在圆形造粒机中最佳时间t=2h。24h氮的释放率为68%,28天氮的释放率为 88%。2.罗望子胶、瓜尔胶和黄原胶作为包裹材料,经缓释性等一系列测试发现,黄原胶的保水性和缓释性都略高于罗望子胶和瓜尔胶。另外,黄原胶粘性较强,使包裹效果更好,另外,黄原胶的投入比例是其他两种多糖的一半,投入比低能节约资源。3.聚乙烯醇和聚丙烯酸酯薄膜包裹的缓释尿素通过吸水、保水和缓释测试发现,新型的保水缓释肥的吸水保水性没有明显的改变但是他们的缓释性有了不同程度的提升。其中,聚乙烯醇薄膜包裹的尿素24h氮的释放率降低到59.4%,28天缓释率为85.3%。而聚丙烯酸酯24h氮的释放率为43%,28天缓释降为81.5%,缓释性有了明显的提升。

王州[3]2013年在《可降解树脂包膜控释肥的制备》文中进行了进一步梳理本实验使用价格相对便宜的可降解材料制备缓控释肥,经查阅文献资料和实验,掌握这些材料的性质,运用流化床包膜设备进行包膜尿素,制备了100多个样品,然后对这些包膜肥料进行水中浸泡实验,测得他们的初期溶出率,筛选出初期溶出合格的产品,进一步对合格产品进行优化,找出影响包膜效果的因素,最后测试肥料在土壤中的释放率和降解情况。首先利用TG、DSC、FTIR等仪器测试包膜用树脂,了解材料性质。通过材料在溶液中的溶解情况,选择氯仿作为溶解所用的包膜溶剂,制作包膜液。通过试验得出包膜机的工艺参数,可为包膜肥料的研制和生产提供一定的理论基础,包膜工艺参数最佳组合为热风温度50-60℃,尿素装入量200g/次,喷头压力0.15-0.2MPa,包膜溶液进样量2.0-3.0ml/min。依据性质,A材料可完全降解,环保无污染,成膜性能好、易加工,透气系数低,阻水阻气能力强,因为这些特性符合作为包膜材料的各种优点,所以首选A材料作为包膜材料进行包膜。实际包膜中,发现A材料热变形温度较低,约为35oC,容易发生粘结,不能单独成为包膜材料进行包膜,在添加无机或有机改性剂(硅藻土、石蜡等),包膜依旧困难。选用B材料对A材料进行不同比例复合掺混,包膜过程顺利,最后得到控释效果较好的产品。在实验中我们通过铺膜的方式,找出了两种材料混合时,作为包膜材料的最佳比例范围,节省了选择材料的时间,经验证这种方法是可行的。针对最佳膜材料比例的包膜肥料,通过不同的树脂质量和进样液浓度的包膜实验,使肥料的控释效果得到优化,进样液浓度影响包膜时间,树脂质量直接关系肥料包膜的厚度,对养分释放都具有较大意义。土壤中模拟材料的降解状况,定期对材料的降解情况进行统计,推测材料的降解时间,经试验材料作为包膜材料的厚度在较短时间内完全降解,不会对环境造成污染。对控释较好的产品进行埋土试验,定期取样,测其释放降解情况,发现肥料能够缓慢释放养分,控释期在4个月左右,对于生长周期较短的作物有促进生长作用。

张立猛[4]2005年在《草坪专用控释肥包膜材料的筛选和包膜技术的研究》文中指出基于中国农业大学草坪花卉专用控释肥课题组前期研究工作的结果,对包膜控释肥养分释放速率的快速测定方法、包膜工艺条件的改进和完善、包膜研制配方的筛选、CAU系列包膜控释肥的草坪生物评价进行了系统的研究。同时,利用从国外引进的先进包膜设备一流化仪(STREA-1~(TM),生产厂家瑞士Aeromatice-Fielder AG),在CAU51系列包膜控释肥的基础上,通过包膜溶液的加热试验和包膜配方的改进,共得到包膜控释肥(CAU61系列)98份,并对其养分释放速率进行了综合评价。得出以下主要结论: 1.电导率法可以用来评价肥芯为NPK的包膜控释肥养分释放特性,此方法操作简单、快速、成本低。 2.对于膜材料Ⅰ、溶剂由主溶剂A和副溶剂B组成的包膜配方,加热包膜溶液可以显着提高包膜的效率,但对包膜质量,即包膜后养分释放速率无影响。其中,60℃为最佳膜溶液加热温度。 3.膜材料Ⅰ和膜材料Ⅱ以1:1的比例搭配包膜,Ⅰ为外膜,Ⅱ为外膜,在同等包膜厚度的条件下,可以显着降低包膜控释肥的养分释放速率。 4.草坪小区生物评价试验表明,施用CAU61系列包膜控释肥可以显着提高草坪的外观质量。CAU系列包膜控释肥中61p-2-1-1和61p-2-2-2可以作为草坪的专用控释肥;释放期短的61p-2-2-3分次施用在草坪上效果更好,和国外草坪专用控释肥相比,在一定程度上更能明显改善草坪外观质量;施用61p-2-1-1的基础上喷施生物调节剂Com-Cat在生长后期效果显着。

陈剑秋[5]2012年在《几种新型缓控释肥工艺及养分释放特征研究》文中研究指明本研究针对目前我国肥料以低品位氮肥为主的产品结构和肥料利用率严重低下等应用现状,通过对植物油、腐植酸等易降解膜材的筛选、复配、改性和配套工艺研究试验,以及低温、不同土壤含水量、田间条件下缓控释肥的养分释放试验,研究了膜材料成膜特性、微观结构和养分释放特性之间的关系,研究了缓控释肥在不同气候和土壤含水量条件下的养分释放特征,并对缓控释肥料在水稻上的施用技术进行了探讨,主要研究结果如下:1.植物油包膜尿素的释放期与其养分释放特征曲线存在一定的关系,较短的释放期对应“抛物线”状养分释放特征曲线,较长的释放期对应“S”型释放特征曲线,释放期处于二者之间的植物油包膜尿素对应“斜线”状养分释放特征曲线。供试植物油包膜复合肥养分释放特征类似幂乘函数曲线,氮、磷、钾的累积释放曲线趋势大致相同,但是氮素的释放速率最快,钾素的释放速率次之,磷素的最慢。供试植物油包膜尿素和复合肥的养分释放动力学特征可以用线性回归方程和多项式方程描述。植物油热交联固化反应成膜特征表明,随反应温度的升高,植物油A、B组分固化反应速度逐渐加快。在所有处理中T6固化效果最好,但在缓控释肥喷涂包膜工艺过程中,T3处理的包膜效果可能会优于T6。SEM微观结构分析表明,植物油尿素包膜的内表面整体比较平整,而植物油复合肥包膜的内表面有非常多的珊瑚状凸起,且杂乱无序,表明复合肥颗粒外表面与植物油膜层结合的更加紧密。植物油尿素包膜外表面比较光滑,有少量圆滑的凸起和小微孔,断面切口光滑平整,光泽润滑。植物油组分热交联固化后,在肥料颗粒表面形成无明显边界的数层乃至数十层重迭的薄膜,该膜层不是均一体系,是其包膜外表面不平整的重要原因。2.腐植酸包膜缓控释肥制作工艺研究表明,在本研究的生产温度范围内,70℃和80℃条件下制作的产品养分控释性能好,风化煤的粒度也是影响其释放率的关键因素,风化煤粒度越粗,肥料养分释放的就越快;B/H值越大,肥料养分释放速度越小,粘结剂对腐植酸缓控释肥养分释放控制的贡献率大于风化煤。供试腐植酸包膜缓控释肥采用线性回归方程和2级多项式方程能够较好的表达其养分释放的动力学特征。SEM微观结构分析表明,腐植酸膜层断面呈现明显的分层结构,两层较厚的腐植酸组分形成的粗糙层和两层薄薄的粘结剂组分形成的光滑致密层间隔分布,内表面布满大量的空隙,这与腐植酸颗粒状组分直接相关,外表面呈层迭状分布,其上散布着许多微孔和颗粒状物质。3.缓释粘结剂制作研究表明,U/F影响缓释粘结剂的产率和活性系数(AI),U/F值是1.2时产率最高,而U/F值为1.4时缓释粘结剂的活性(AI)最高。脲醛缓释复混肥以脲甲醛为骨架,不使用粘土,可有效防止肥料颗粒吸水膨胀快速崩解的现象,通过研究制备脲醛缓释粘结剂,结合复混肥生产工艺获得脲醛复混肥这种新型缓释肥料,设备投资少,生产成本大大降低,产品性能好,有利于其在农业生产上快速推广应用。4.改性硫包膜尿素研究表明,SCU、PSCU和MSCU的释放曲线皆类似顺时针旋转90度的“L”型,养分释放速率SCU>PSCU>MSCU,应用幂乘方程描述供试改性硫包膜尿素拟合度较高,可以方便快捷的预测改性硫包膜尿素不同时期的养分累积释放率。硫膜改性增韧研究表明,抗冲击、碰撞和摩擦效果最好的是MSCU处理,碎屑量仅是PSCU的0.46倍,SCU的0.07倍,差异显着(P<0.05),因此采用在硫磺包膜尿素外层包裹树脂改善硫膜脆性的方法切实可靠。SEM微观结构分析表明,硫磺膜层断面(x300)结构排列的整齐紧密,(x2000)显示硫磺膜断面分为叁个层次,中间层结构相对疏松,上下两层结构紧实致密;内表面未见明显孔隙,可以发现有大量密集的褶皱;外表面无可见孔隙,发现有大量由硫磺粉粒形成的球状小颗粒镶嵌在膜的外表面。由硫加树脂和改性硫加树脂膜层断面照片,可发现其膜层皆由细腻的树脂和粗硬的硫磺两层构成,区别在于改性树脂膜层与硫磺层结合的不如硫加树脂包膜紧密,外表面后者比前者更光滑平整,表明后者树脂组分延展性和愈合性更好,更有利于封闭硫膜缝隙和提高膜层韧性。5.研究表明,杨越超等人提出的100℃沸水中浸提进行缓控释肥快速检测的方法简便可行,适用于采用相同生产工艺生产的不同批次的缓控释肥快速评价其养分释放期,但在膜材料、添加剂和控制参数如喷涂时间、喷头雾化效果和包膜肥料核芯等发生变化时,既定快速预测回归方程可靠性较差。浸提温度越低,供试控释尿素的养分释放期也越长,CRF1和CRF2在15℃的释放期分别是25℃的1.5倍和1.67倍,5℃的释放期皆为25℃的2倍,温度降低对供试控释尿素释放期的影响效应逐渐减弱。春季田间累积养分释放曲线近似“J”字型,夏季呈“斜线”状。土壤含水量对供试控释肥养分释放率的影响试验表明,50%土壤相对含水量是不影响土壤中供试控释尿素养分释放速率的临界含水量。6.控释肥水稻试验表明,施肥量:在氮肥全量50%水平上增施氮肥,增产效果显着,在氮肥全量70%水平上增施氮肥效果不显着,所有控释尿素等养分施肥处理中,增产效果CRU70%>CRU100%>CRU50%,综合控释尿素不同处理对水稻产量和氮素利用率的影响,控释尿素施用全量的70%处理效果最佳。控释尿素与普通尿素配比:供试水稻产量CRU70%+PU30%>CRU50%+PU50%>CRU42%+PU28%>PU100%>CRU70%>CK,因此70%控释尿素搭配30%普通尿素作为氮源施用效果最好。控释尿素类型:供试水稻产量和氮肥利用率都遵循同样的规律PSCU>SCU>PCU>PU>CK,因此施用PSCU控释尿素效果最好,这可能与该类型控释尿素为改性树脂和硫磺双层包膜有关,不但实现了氮素养分参照水稻营养需求的控制释放,而且有效补充了硫营养。

刘英[6]2014年在《复合型控释肥包衣剂的制备及控释性能研究》文中认为倡导国家大力提倡的资源节约型、环境友好型社会的要求,缓/控释肥料代替传统肥料已经成为不可阻挡的趋势。缓/控释肥料通过减慢或者控制肥料中养分的释放速率,使养分的供给与作物对养分需求相协调,从而降低养分的流失量、减少施肥次数,而且能够防止土壤板结,有助于促进肥料产业结构调整,实现农业增值、增效,农民增收。因此缓/控释肥料已成为21世纪肥料发展的重要趋势。本文以价廉的可降解树脂等高分子材料为主原料,运用高分子复合成膜与控释技术,用复合成膜剂取代目前所用的单一成膜剂,与乳化剂、增塑剂等助剂配制,通过单因素实验和正交实验探索控释肥包衣剂的制备方法,寻求相对简便的生产及包衣工艺,研究出一种能够适用于普通颗粒复合肥料包衣的复合型控释肥包衣剂,进一步研究其控释性能和理化性质,以期为大田作物包衣控释肥的制备、性能评价与应用提供科学依据,得出主要结论如下。1.单因素实验与正交实验结果表明,复合型控释肥包衣剂KSFBJ的制备条件为:成膜材料树脂BX最佳用量8.40%、树脂JC最佳用量5.60%;乳化剂为T-80,最佳用量1.55%;增塑剂为植物油,最佳用量1.00%;色素为碱性玫瑰精,最佳用量0.10%,溶剂为乙酸乙酯,最佳用量83.35%。2.复合型控释肥包衣剂控释性能研究结果表明:用研制的复合型控释肥包衣剂包衣普通复合肥A和B制得的包衣复合肥A和B,其初期溶出率均得到了明显的降低,防止了肥料初期一次性过度释放造成的肥料养分流失及环境污染;包衣复合肥A和B的初期溶出率<15%,28天累积溶出率<75%,符合欧洲标准委员会规定的缓/控释肥料行业标准;与未包衣复合肥相比较,包衣复合肥A和B的累积溶出率均明显降低,而且包衣复合肥中的养分溶出率较均匀,释放趋势为平缓的抛物线或近斜线的趋势,在降低肥料资源浪费的前提下,肥料养分的供给与作物生长需肥规律基本一致,适用于生长期较短的大田作物;比较两种包衣复合肥与未包衣复合肥的初期溶出率和累积释放曲线发现,该复合型控释肥包衣剂包衣复合肥A时,肥料中养分N、P、K的初期溶出率较小,释放趋势更平缓,溶出率更均匀,即复合型控释肥包衣剂KSFBJ包衣养分含量低的普通复合肥,其控释效果更佳;通过复合型控释肥包衣剂KSFBJ制备的包衣肥与单一型控释肥包衣剂KSFJ制备的包衣肥的养分累积释放曲线比较可知,复合型控释肥包衣剂的控释性能较优于单一型控释肥包衣剂。3.复合型控释肥包衣剂理化性质研究结果显示:①复合型控释肥包衣剂的pH为5.80,呈弱酸性,有利于作物的生长;②粘度为25.5mPa-s,粘度适中,可达到均匀包衣的效果,肥料间不易粘连;③成膜均匀、形成的衣膜能够完整刮下,成膜性良好,衣膜不溶于水;④成膜时间较短,只需要5min,说明肥料表面的包衣膜固化的快,包衣肥料容易干燥;⑤包衣均匀度达95%,说明包衣剂可均匀附着在肥料表面,形成的包衣膜较好,同时包衣脱落率<2%,说明包衣膜能够牢固的附着在肥料表面,不易脱落;⑥包衣肥的吸潮性小于对照肥,说明该包衣控释肥不易吸潮;⑦储存性能良好,容易储存与运输;⑧复合型控释肥包衣剂KSFBJ的理化性质和储存性能优于单一型控释肥包衣剂KSFJ。

王茹芳[7]2004年在《纳米材料胶结包膜型缓/控释肥生物学效应研究》文中研究说明试验于2002-2004年在中国农业科学院土壤肥料研究所网室和北京市昌平“国家褐潮土土壤肥力与肥料效益监测基地”中进行,主要进行了不同胶结包膜型缓释肥对作物发芽及苗期生长安全性评价以及在土壤中养分淋出特性的研究;胶结包膜型缓释肥以及几种不同类型掺混型缓释肥对小麦、玉米生理特性、品质和产量及土壤养分变化的影响。主要结果如下: 1、CF-2胶结剂,塑料—淀粉混聚物胶结剂,粘土—聚酯混聚物胶结剂,腐植酸—聚酯混聚物胶结剂对小麦种子的发芽是安全的。采用以上4种胶结剂研制的新型胶结包膜型缓释肥料,对小麦越冬前期地上部干重、叶面积、叶绿素含量等各项指标没有不利影响。 2、胶结包膜型缓释肥在土壤中的淋出试验结果表明,四种胶结型缓释肥料相比较,塑料—淀粉胶结肥养分释放期最长,其次是粘土—聚酯胶结肥,再次是腐植酸—聚酯胶结肥,CF-2胶结肥释放期最短。叁种包膜型缓释肥相比较,塑料—淀粉包膜肥释放期最长,其次是粘土—聚酯包膜肥,腐植酸—聚酯包膜肥释放期较短。在实际生产中可以根据作物需肥特点选择使用。 3、掺混型缓释肥施入土壤后从小麦返青至成熟的生长阶段,土壤中碱解氮含量在拔节期和抽穗期呈现两个高峰,并且在小麦生育中后期掺混型缓释肥的处理土壤中速效NPK明显高于等NPK养分化肥处理和不施肥处理;胶结型缓释肥施入土壤后,土壤碱解氮、速效磷、速效钾变化规律与掺混型缓释肥相似。包膜型缓释肥施入土壤后,由于其较好的缓释性,在小麦返青期、拔节期、孕穗期土壤中速效氮、磷、钾含量均低于等NPK养分化肥处理,到抽穗期包膜型缓释肥的各处理土壤中碱解氮含量才开始缓慢上升,直到收获期一直保持高于等NPK养分化肥处理的水平。 4、与施用等NPK养分化肥相比,掺混、胶结型缓释肥能明显促进作物的生长发育,提高产量。主要表现在提高了穗粒数、穗粒重、千粒重同时降低了不育小穗数,从而提高了产量;促进叶绿素合成;对作物中后期干物质的积累有明显的促进作用。 5、与施用等NPK养分化肥相比,施用掺混型缓释肥能够提高小麦籽粒的营养品质、加工品质。施用掺混型缓释肥增加了玉米籽粒粗脂肪含量、蛋白质含量及蛋白质产量;增加了玉米籽粒总氨基酸的含量;增加了玉米游离糖的含量;但是对玉米籽粒粗淀粉含量影响较小。 6、综合各方面因素比较,胶结型缓释肥相比较,以塑料—淀粉胶结肥为最好,粘土—聚酯胶结肥次之,腐植酸—聚酯胶结肥居第叁。

孙利[8]2015年在《控释肥包膜材料的合成与性能研究》文中提出如何提高肥料利用率,促使农业的可持续发展,已经成为当下的热点,越来越多的人开始致力于缓控释肥的研究。本论文以聚合物包膜材料为研究重点,从聚合物膜材料的结构出发,探究其与膜材料的透肥性之间的关系,以便能通过改变膜结构来实现对肥料的控制释放。本论文的主要内容:(1)以苯乙烯,丙烯酸丁酯为主要单体,丙烯酸羟乙酯,丙烯酰胺,丙烯酸为功能性单体,二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺为交联单体,通过溶液聚合与乳液聚合,制备了一系列具有不同侧基官能团,不同侧基官能团含量,以及不同交联度的膜材料。并对乳液聚合工艺进行了优化,得出最佳工艺为:种子乳液聚合,单体的加料方式为连续滴加法,引发剂用量为1.0%,乳化剂用量为4%,反应温度为82℃,单体滴加时间为3h,NaHCO3的用量为0.25%,十二硫醇的用量为0.2%。采用此工艺制得的乳液能长期稳定,凝胶率为0,固含量约为32%,同时单体转化率在96.6%以上,反应较完全;并且膜材料的断裂伸长率在104.5%~107.5%之间,韧性较好,能满足实际使用要求。(2)选取形貌较好,厚度相同的膜材料进行尿素缓释实验。在单体组成相同的情况下,乳液合成的膜材料的尿素七天累计释放率要大于溶液合成的;功能性单体的引入能在不同程度上改变膜材料的控释性,在乳液合成的膜材料中,当丙烯酸羟乙酯的加入量从2%增加至10%时,膜材料的尿素七天累计释放率从31.08%增加至38.07%;当丙烯酰胺的加入量从2%递增至10%,尿素七天累计释放率从31.18%增加为42.61%,当丙烯酸的加入量从2%增加到10%,尿素七天累计释放率从33.73%增加为46.80%。随着N-羟甲基丙烯酰胺的加入量从0递增至5%,尿素七天累计释放率从30.95%下降至6.56%。因此可以通过在包膜聚合物中引入不同含量的羟基、酰胺基、羧基,以及改变交联度来调节控释肥的养分释放速率,满足不同生长周期作物的要求。

王军卓[9]2016年在《生物质液化产物制备包膜缓/控释肥的研究》文中研究表明与传统的肥料相比,包膜缓/控释肥可大幅提高肥料的利用率,但市场上流通的包膜肥料多为石油基聚合物材料,这些包膜材料很难降解,长期使用会在土壤中不断积累,破坏生态环境。因此,寻找可降解的包膜材料,制备环境友好型肥料成为该领域的研究热点。将作物秸秆、淀粉等用于制备容易被微生物降解的生物质基聚氨酯材料,再用于肥料的包膜既具有生态环保,又能提高肥料的利用率。基于此,本论文将小麦秸秆、玉米秸秆、玉米淀粉进行液化,利用液化产物在尿素表面进行原位反应成膜,制备了具有降解性能的缓/控释肥。通过正交试验研究各因素对尿素控释效果的影响,进而研究了单一因素变化对液化产物或控释肥料性能的影响,并且进行了土埋降解处理,研究膜材料的降解性能。通过正交试验考察了液化剂、硫酸、叁氧化钨、吐温20用量配比对液化产物的影响,同时考察了液化产物、乙二胺和多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)用量配比对包膜尿素以及其控释性能的影响。通过极差分析,得出制备包膜尿素的较佳配方,并以该配方为基准,对液化和包膜的工艺配方进行探究,考察了液化原料、主液化剂种类对液化产物及液化率的影响;考察了液化产物所占比例、不同种类的蒙脱土等包膜配方对肥料控释性能影响。通过极差分析、傅里叶红外光谱仪(ftir)、热重分析仪(tg)、扫描电镜(sem)等手段,以肥料的释放期为主要参数,可以得到以下结论:1.正交试验得出基准配方。1)液化部分:小麦秸秆37.5g(25份)、聚乙二醇400(peg400):乙二醇(eg):丙叁醇(gl)=130:0:20(共150g,100份)、叁氧化钨(wo3):98%硫酸(h2so4)=0.22(共4.5g,3份)、吐温20为0.5g;2)包膜部分:尿素2.0kg(100份)、papi:组合多元醇(cp)=1.9(共139g,7份,组合多元醇为液化产物与聚醚多元醇按4:1质量比混合而成)、100g组合多元醇中乙二胺用量为2.2g。该配方制备包膜尿素的膜层较薄且质地均一,与尿素接触紧密,表面光滑,释放期达37天;2.papi与组合多元醇的质量比是对包膜尿素控释性能影响最大的因素,其次为液化剂的配比;wo3、乙二胺、吐温20的加入有利于提高对尿素的控释效果;3.在基准配方中加入不同种类的蒙脱土制备复合包膜材料时,加入0.5%的1.31ps蒙脱土的包膜尿素控释性能和膜层热稳定性最好,释放期为49天,比空白的释放期提高32%;4.由液化原料的探讨可以得出,随着液化原料中玉米淀粉含量的增加,其液化率有所增加,液化产物的酸值后期增速快,羟值先增加后降低,包膜尿素的释放期与对应的液化产物的羟值变化相似;在秸秆:淀粉=3:1时,液化产物羟值、酸值、液化率分别是310mgkoh/g、17mgkoh/g、87%,肥料释放期为43天。随着液化原料总量的增加,液化率逐渐降低,羟值开始时下降较快后期变慢,酸值呈阶梯型上升;包膜尿素的释放期与羟值的变化趋势相似,液化原料总含量为20%时释放期最长为53天。5.由液化剂的探讨可以得出,随着主液化剂分子量的增加液化产物的酸值增加,羟值减小,液化率变化不大,主液化剂为PEG400制备的包膜尿素的释放期最长为53天。通过TG和DTG分析可知,PEG400为主液化剂制备的包衣材料在软链段分解最快,但叁者最终失重率相差不大。6.由组合多元醇中液化产物和聚醚多元醇含量的探讨可以得出,随着聚醚多元醇含量的增加,制备的包膜尿素的释放期增长。通过TG和DTG分析可知,聚醚多元醇含量越多,膜材料的失重越快;通过SEM可知,加入聚醚多元醇的膜层比空白膜的质地更均匀、薄而致密。7.通过TG、SEM和FTIR对膜材料的降解性能分析可知:麦秆液化产物制备的包膜材料经过土埋处理6个月后被土壤中的微生物腐蚀、降解,膜材料的聚氨酯官能团和化学结构发生了变化,该材料具有良好的降解性能。

孙玲丽[10]2008年在《控释肥在无土介质中的养分释放淋溶特征及对花卉生长的影响》文中进行了进一步梳理应用环保型肥料-控释肥符合可持续发展的要求。无土栽培技术已经被广泛地应用到各个生产领域,研究控释肥料的释放特征及其在无土栽培中的应用可以为实际生产和可持续农业的发展提供科学依据。本文利用农业部农业科技跨越计划项目中试车间生产的包膜控释复合肥和山东金正大生态工程股份有限公司生产的包膜控释复合肥,通过控释复合肥在不同介质中的释放特征试验、醉蝶盆栽试验、控释肥养分淋溶试验、控释复合肥在水培富贵竹和水培白鹤芋上的应用试验,系统研究了控释复合肥的养分释放规律及其在无土栽培上的应用,初步确定了控释复合肥应用于醉蝶、富贵竹、白鹤芋的适宜用量,为今后控释肥在无土介质中的研究和应用提供了理论依据和技术参数。主要研究结果如下:控释复合肥在不同介质中的释放模式相似,但不同介质中控释复合肥的释放率有差异。控释复合肥的氮、磷、钾元素的静水累积释放曲线基本一致,均呈S型,可以分为释放速率缓慢上升、释放加速和释放减速叁个阶段。据静水氮素释放特征所得到的控释肥的多项式方程形式一致,且回归方程的拟合度R2数值均大于0.96,这表明方程的拟合性较好,回归方程能很好的反映控释肥样品的养分释放特征。控释肥养分淋溶试验表明,控释复合肥处理的淋失氮素量比普通复合肥处理少,高量施肥处理累积淋失氮素量分别为:控释复合肥260.60mg,普通复合肥487.43mg,控释肥氮素的淋失量比普通复合肥减少了46.54%。普通速效肥高量处理的磷素时段淋失量最大为250.38mg,而同水平的控释肥处理的淋失量仅为68.20mg;控释肥高量的淋失量比普通速效肥的低量水平处理低15.30mg,控释肥平稳而缓慢地释放养分,不会造成基质中盐分浓度过高而对植株造成盐害,控释肥料显着减少了淋失量,对环境更友好。在醉蝶盆栽和控释肥养分淋溶试验中,与普通速效肥相比,控释肥处理的电导率的变化幅度小。不同种肥料相同水平的电导率大小与肥料种类和释放情况有关。富贵竹水培试验中,植株从培养液中吸收养分满足生长需求,使得控释肥(14-14-14)高量水平处理的电导率在整个试验期间均低于同水平的肥料对比处理。富贵竹水培试验控释肥处理的pH变化趋势相似,呈现升降升的趋势,而白鹤芋水培试验控释肥处理的pH值总体呈现降的趋势。白鹤芋和富贵竹水培液pH值相对于对照变化差异大,可能由植物为适应根际环境而分泌的物质造成的,具体机理及原因还需要进一步深入研究。白鹤芋和富贵竹控释肥处理水培液pH分别降到4.22和2.47。控释肥(20-8-10)和(19-6-12)的氮素主要形态有差异,前者pH随施肥量的增大而升高,后者变化与此相反。在醉蝶盆栽试验中,控释复合肥处理的醉蝶在株高、茎粗、叶绿素等指标上均好于普通复合肥处理的。控释肥(15-15-15)在醉蝶上的合适施肥量中量水平效果好,施肥量以4g·L-1基质为宜。富贵竹水培试验控释肥处理的最大根长、根数、根系鲜重和根系活力与营养液处理的无显着差异,控释肥(14-14-14)低量水平处理的根系活力最强为327.45 ug·g-1·h-1,该处理在整个试验期间叶绿素读数始终高于其他处理,控释肥(14-14-14)在水培富贵竹上的最优施肥量为4 g·L-1培养液。

参考文献:

[1]. 控释肥包裹材料的筛选及包裹工艺研究[D]. 王宜伦. 河南农业大学. 2002

[2]. 绿色材料保水缓/控释肥的研究[D]. 王青. 华中师范大学. 2014

[3]. 可降解树脂包膜控释肥的制备[D]. 王州. 山东农业大学. 2013

[4]. 草坪专用控释肥包膜材料的筛选和包膜技术的研究[D]. 张立猛. 中国农业大学. 2005

[5]. 几种新型缓控释肥工艺及养分释放特征研究[D]. 陈剑秋. 山东农业大学. 2012

[6]. 复合型控释肥包衣剂的制备及控释性能研究[D]. 刘英. 湖南农业大学. 2014

[7]. 纳米材料胶结包膜型缓/控释肥生物学效应研究[D]. 王茹芳. 中国农业科学院. 2004

[8]. 控释肥包膜材料的合成与性能研究[D]. 孙利. 合肥工业大学. 2015

[9]. 生物质液化产物制备包膜缓/控释肥的研究[D]. 王军卓. 太原理工大学. 2016

[10]. 控释肥在无土介质中的养分释放淋溶特征及对花卉生长的影响[D]. 孙玲丽. 山东农业大学. 2008

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控释肥包裹材料的筛选及包裹工艺研究
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