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可降解树脂包膜控释肥的制备

作　者: 王州
导　师: 徐静
学　校: 山东农业大学
专　业: 应用化学
关键词: 缓/控释肥流化床包膜机初期溶出率养分释放量
分类号: TQ449.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

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。

全文目录

中文摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
1 引言  10-27
  1.1 概述  10-11
  1.2 缓/控释化肥的开发  11-17
    1.2.1 缓/控释肥的定义  11-12
    1.2.2 缓/控释肥料的国内外研究现状与发展  12-16
      1.2.2.1 国外研究现状  12-15
      1.2.2.2 国内研究现状  15-16
    1.2.3 缓/控释肥的分类  16-17
  1.3 缓/控释肥料的研究内容  17-23
    1.3.1 缓/控释肥材料的研究  17-20
    1.3.2 缓/控释肥料的养分释放机理  20-21
    1.3.3 缓/控释肥料包膜工艺  21
    1.3.4 缓/控释肥的评价方法  21-23
  1.4 缓/控释肥料的发展  23-26
    1.4.1 缓/控释肥料存在的问题  23-24
    1.4.2 缓/控释肥料发展趋势  24
    1.4.3 缓/控释肥料研究展望  24-26
  1.5 本课题的切入点及主要工作  26-27
2 实验仪器试剂、材料及方法选择  27-31
  2.1 仪器与试剂  27
  2.2 肥料的选择  27-28
  2.3 树脂的选择  28
    2.3.1 A 型树脂的性质  28
    2.3.2 B 型树脂的性质  28
  2.4 包膜方法  28-31
    2.4.1 流化床包膜机机械性能  28-29
    2.4.2 包膜工艺流程图  29-31
3 实验内容  31-37
  3.1 缓/控释肥料包膜工艺参数试验  31-32
    3.1.1 引风频率  31
    3.1.2 尿素用量  31
    3.1.3 喷枪压力  31-32
    3.1.4 引风温度  32
    3.1.5 进样速度  32
  3.2 膜控释肥的制备  32-36
    3.2.1 单一材料包膜肥料的制备  32-33
      3.2.1.1 A 材料的包膜  32-33
      3.2.1.2 B 材料的包膜  33
    3.2.2 AB 掺混树脂包膜  33-35
      3.2.2.1 树脂材料铺膜试验  33-35
      3.2.2.2 掺混材料包膜尿素制备  35
    3.2.3 改变溶剂体积和树脂质量  35-36
      3.2.3.1 溶液浓度对养分释放的试验  35
      3.2.3.2 树脂质量对养分释放的试验  35-36
  3.3 控释肥料在土壤中的降解  36-37
    3.3.1 树脂的降解  36
    3.3.2 包膜肥料在土壤中的释放  36-37
4 结果与讨论  37-49
  4.1 缓/控释肥料包膜工艺参数试验  37-40
    4.1.1 流化床包膜机肥料用量的确定  37
    4.1.2 流化床包膜机喷枪压力的确定  37-38
    4.1.3 流化床包膜机引风温度的确定  38-39
    4.1.4 流化床包膜机进样速度的确定  39-40
  4.2 包膜肥料的制备  40-44
    4.2.1 单一包膜材料包膜  40
    4.2.2 混合树脂包膜  40-41
    4.2.3 影响包膜的条件及表征  41-44
      4.2.3.1 溶液浓度对养分释放的影响  41-42
      4.2.3.2 树脂质量对养分释放的影响  42-43
      4.2.3.3 最佳包膜肥料的电镜图  43-44
  4.3 树脂、肥料在土壤中的降解  44-49
    4.3.1 树脂材料在土壤中的降解  44-45
    4.3.2 包膜肥料在土壤中的释放  45-49
5 结论  49-50
创新之处  50-51
参考文献  51-59
致谢  59-60
攻读学位期间发表论文情况  60

可降解树脂包膜控释肥的制备

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