聚乙烯醇—羧甲基葡甘聚糖肥料包膜的制备及性能

以羧甲基葡甘聚糖和聚乙烯醇为原料,通过溶液共混、交联制备了新型肥料包膜.利用红外光谱表征了交联包膜的结构,并测试了包膜的吸水率和膜中尿素的释放性能.结果表明:包膜内聚乙烯醇、羧甲基葡甘聚糖和尿素之间产生了较强的相互作用,包膜内尿素具有一定的缓释性.

明胶/PVA类肥料包膜材料的制备与环保性能研究

具有较好环保性能的包膜材料用于缓控释肥生产,可防止膜材料对土壤造成的潜在危害。本文以明胶、聚乙烯醇为原料复合共混制备膜材料,利用红外光谱(FTIR),扫描电镜(SEM)表征材料结构,并研究了膜材料拉伸强度和断裂伸张率力学性能,受控堆肥条件下的生物降解行为,明胶/PVA复合材料包膜尿素的养分缓释性及对小鼠的急性经口毒性。结果表明:当复合膜材料配比为m_((PVA)):m_((Gel))=4:1时,组分相容性最好,并表现出良好力学性能、养分缓释性能和生物降解性能,复合材料包膜的肥料对小鼠无毒性作用,具有较好安全性。因此明胶/PVA复合膜材料具有较好的环保性能,其作为缓控释肥料的包膜材料具有较好应用前景。

包膜肥料养分控释机理研究进展

利用胶囊技术将易水溶性肥料包被起来是提高肥料利用率和减少施肥环境风险的一个重要手段 .在广泛收集国内外有关包膜肥料研究的基础上 ,探讨了包膜肥料养分控释的原理、过程和特征 ,概述了影响包膜肥料养分控释的因素和包膜肥料养分控释的数学模拟研究 。

包膜控释肥料在土壤中养分释放特性的测试方法与评价

在土壤培养基础上,着重研究了包膜控释肥料养分释放率的三种测定方法以及在土壤中测得的包膜控释肥料养分释放率与在水中测得的养分释放率间的相关性。结果表明,在土壤培养中,采用肥料养分化学测定法、肥料养分称量法和土壤无机氮增量法都能直接或间接表征包膜控释肥料在土壤中的养分释放率及其相关性状。包膜控释肥料在土壤与水两种体系中所测得的养分释放率之间相关性显著,其相关关系符合一元一次线型回归方程,相关系数(r)大于0.920。

包膜肥料对巨峰葡萄光合特性及产量品质的影响

为探讨包膜肥料在葡萄上的应用效果,通过田间施用包膜肥料,研究包膜专用肥料对巨峰葡萄光合特性和产量品质的影响。结果表明:施用包膜肥料可改善巨峰葡萄叶片的光合特性,提高葡萄产量和品质。包膜肥料的施用降低了葡萄叶片的气孔导度与蒸腾速率,以包膜加抑制剂比常规施肥减量20%处理效果最好,比对照和NPK常规施肥分别增产35.41%和10.52%;施用包膜肥料后葡萄的糖酸比变化不大,而Vc含量显著高于常规施肥处理。

基于水基反应成膜技术的聚合物包膜肥料的研制

以3种水基硅丙乳液(SD-528、SD-5281和GA-1710)为材料,利用水基反应成膜技术对这3种材料进行化学改性,制备了聚合物包膜肥料模型膜;研究了模型膜的养分扩散性能,在此基础上研制了水基聚合物包膜肥料;测定了包膜肥料养分释放曲线,并利用红外光声光谱对聚合物膜进行原位表征。结果表明,通过化学交联改性,硅丙基模型膜具有优良的成膜性和扩散性能,不同的乳液对包膜尿素的缓释效果影响显著;GA-1710和SD-528的缓释效果较好,在静态水中的释放时间可达到30 d,而SD-5281缓释性能较差,需要做进一步的化学改性;不同的乳液类型制备的包膜尿素的释放模式也不同,GA-1710累积释放曲线为"S"型,而SD-528为"L"型。因此,利用反应成膜技术,硅丙乳液在水基包膜肥料的研制中具有广阔的应用前景。

水溶性高分子材料肥料包膜与缓控释性能研究

以亲水基团-COOH改性后的水溶性聚氨酯溶液为包膜材料,用转鼓包衣工艺制备包膜肥料。选择土柱淋溶法和土壤培养法对包膜肥料进行评价表明:水性聚氨酯在喷涂到肥料表面后能发生交联反应,去除其亲水性,成膜性良好。包膜后肥料比未包膜肥料,在释放性质上大大改善,可以有效控制养分的释放,包膜量为6%时较为理想。

生物炭改性聚丙烯酸酯包膜控释肥料的研制

选用生物炭并结合氮丙啶及三聚氰胺对水基聚丙烯酸酯乳液GA-1711进行改性,以获取肥料包衣控释材料。测定了各改性材料溶胀度和力学性质,并对改性材料的表面形态和结构组成等进行了表征,在此基础上研制了包膜控释肥料,进而测定了其养分累积释放率。结果表明,不同材料改性的乳液效果显著,生物炭与氮丙啶交联剂耦合改性模型膜强度增加,延长了包膜肥料控释期,而三聚氰胺改性增强了模型膜的强度,却缩短了包膜肥料的控释期。氮丙啶与生物炭耦合改性聚丙烯酸酯乳液在水基包衣控释肥料中具有广阔的应用前景。

包膜肥料用改性聚乙烯醇膜材料降解性的研究（英文）

采用自然环境暴露和田间埋土试验,利用质量变化、红外光谱和电镜扫描技术研究自行研发的包膜肥料用改性聚乙烯醇膜材料的降解性。自然暴露和田间埋土试验结果表明,研发的膜材料均具有一定的降解性,且降解率随培养时间增加呈现上升的趋势。两种试验条件下,降解率最高的膜材料可达到35%以上,其中柠檬酸作为改性剂研发的膜材料降解性远远强于环氧树脂作为改性剂研发的膜材料。柠檬酸/聚乙烯醇/硅藻土复合膜材料因硅藻土的添加使得降解性能进一步增强,强于未改性的膜材料。而环氧树脂/聚乙烯醇膜材料虽然有一定的降解性,但是相较于对照差别不显著,添加硅藻土之后也不能明显增加其降解率。红外光谱表征结果显示,膜降解后一些主要基团C=O,C=C,=C—H的数量较对照有所减少,透射率增强,这说明膜发生了一定的降解。电镜扫描结果显示膜降解后表面变粗糙、凹凸不平,也说明该膜材料具有一定的降解性。红外光谱和电镜扫描的结果与质量变化试验的结果相一致,能够更客观地表征膜材料的降解性。研发的聚乙烯醇改性后的膜材料既能有效控制养分释放,又能在自然环境中自行降解,又不对环境造成危害,适合作包膜肥料用的膜材料。

聚合物包膜NPK复合肥料养分释放滞后期的研究

聚合物包膜肥料养分释放的滞后期是指不释放养分或释放量很少的时期,主要由水分进入过程和养分溶解过程组成,滞后期的长短受这两个过程控制;滞后期的主要影响因素为包膜厚度、养分溶解度、养分组成等。以此为理论基础,模拟了聚合物包膜肥料养分释放的滞后期,推导出聚合物包膜肥料滞后期的方程为:tlag=kr/3(l/PhΔP+1/Dφ),估算了聚亚安酯类物质包膜NPK复合肥料(Multicote)中K+、NO-3、NH+4释放的滞后期。4和H2PO-由于养分离子本身的溶解性质不同以及养分间的相互作用,不同的养分离子的滞后期存在明显差异,与试验结果一致。同时,该模型还表明,当包膜厚度较薄时,对滞后期起主导作用的是养分溶解过程,只有当包膜厚度足够大时,才会对滞后期起主导作用。该模型将对聚合物包膜肥料的研制和应用提供重要的理论指导。

包膜肥料氮释放特性及快速检测方法研究

该文采用“盆栽法”和“水浸泡法”测试了美国Scotts公司生产的Osmocote聚合物包膜肥料，结果表明该肥料氮释放规律符合线性关系，“盆栽法”得出的肥效期为118．1d，与肥料标示的肥效期（31℃）3～4个月基本一致；国际常用方法和水浸泡法得出的肥效期分别为86．4d和54．7d，有一定的误差。文中提出了“强化浸泡法”，即以80℃、1：20（w／w）的2％盐酸溶液浸泡肥料，并用搅拌器以150r／min的速度搅拌上层溶液。建立了“盆栽法”与“强化浸泡法”测试结果的相关性方程，给出了工业生产中在线检测并预测肥料释放特性的方法，为编制肥料施用说明提供参考。验证结果表明，该法与“盆栽法”相比，平均绝对误差为0．525%，平均相对误差为1．71%。

包膜肥料膜结构及养分释放动力学特性

采用电子显微镜探讨了3种有机聚合物包膜肥料的膜结构和厚度与养分释放的关系。扫描电镜的图像分析结果显示,膜的基本结构为叠加层状,叠层间有微小颗粒或孔隙,包膜尿素、包膜磷铵-1和包膜磷铵-2的膜平均厚度分别为65μm、35μm和45μm。膜的叠层致密程度和厚度与养分释放速度成负相关关系。采用电超滤(EUF)在短时间内确定包膜肥料氮养分释放量(g/kg)和时间(min)的关系,用数学方程进行拟合,建立了包膜尿素、包膜磷铵-1和包膜磷铵-2的氮养分释放动力学经验方程分别为y=2.162x-3.973,y=2.817x+20.867和y=2.434x+4.733。从而,可以快速鉴别包膜肥料的控释特性。

包膜肥料释放养分速度的测定

包膜肥料是控制释放肥料中的一种．通过测定其释放养分的速度，可以评价它的缓释作用．测定释放养分速度的方法，一般有浸泡法和淋溶法两种，前者适用于释放速度慢的包膜肥料，而后者适用于释放速度较快的包膜肥料．并给出一些实测例子及评价．

包膜型缓释/控释肥料的研究现状和发展前景

对包膜型缓释/控释肥料的一些概念、包膜材料、制备工艺及性能的影响因素等方面进行了论述,并简单分析了缓释/控释肥料发展进程和发展前景。

聚合物包膜肥料中钾素释放特征及其模拟

以水和水饱和石英砂为介质,研究了2种聚合物包膜肥料中钾素的释放特征。结果表明,钾素释放主要受温度影响,同时还受到颗粒大小和形态的影响;在水饱和石英砂中溶出与在水中溶出差别不大。采用水为介质,以一聚合物包膜肥料养分释放的理论模型为基础,对影响聚合物包膜肥料钾素释放的因素进行了研究,并进行了灵敏性检验。结果表明,温度越高、包膜的厚度和颗粒半径越小时钾素释放越快,且试验结果和模拟结果达到极显著的相关性;模拟结果比实际结果明显偏低,但表现出了较好灵敏性和相关性,是一个具有理论基础和应用潜力的聚合物包膜肥料养分释放模型。

包膜肥料研究现状与进展

对国内外包膜肥料研究的发展、现状及生产工艺作了回顾,阐述了包膜肥料的控释机制和养分释放模型,指出包膜肥料研制与应用中存在的问题并对中国包膜肥料研究前景进行了展望.

改性聚丙烯酸酯包膜控释肥料的控释性能研究

针对应用流化床包衣设备进行水溶性高分子聚合物包膜肥料中试生产中存在的问题,研究了交联剂用量对膜材料表面结构与疏水性能的影响,以及不同后处理工艺对改善包膜肥料控释性能的作用。结果表明,以水溶性高分子聚丙烯酸乳液为主成分的包膜材料中添加交联剂(氮丙啶)的比例由1%(质量百分数,下同)增加至2%,肥料包膜表面结构变得更加平整致密,疏水性能也有所增强,控释效果显著提升。在40℃静水浸泡的9 d时间内前者释放了90%以上的养分,而后者仅释放了约40%的养分。不同后处理工艺对增强包膜肥料的控释性能作用不一。烘箱加热的效果远好于微波处理,且当交联剂添加比例较低(0.3%)时,在一定范围内(60℃~80℃)升高后处理温度,包膜肥料的控释性能显著增强。而当交联剂添加比例增至1%以上时,升温对其控释性能几乎无影响。

聚乙烯包膜肥料控释膜层结构特征研究

【目的】包膜肥料控释膜层结构和孔隙性质直接影响其养分释放速率。研究包膜肥料膜层结构特征,可以明确膜层结构参数与养分释放速率的关系,揭示包膜肥料控释机制,为建立养分释放数理模型提供理论依据。【方法】以聚乙烯包膜肥料控释膜层作为研究对象,量化研究了聚乙烯喷涂控释膜层的结构特征参数。利用扫描电镜,观测了在不同放大倍数下,采用喷涂工艺制备的聚乙烯包膜肥料膜层的外表层、横断面和内表层特征;以压汞仪测定了膜上孔隙的大小和分布;采用泡点法研究了大孔隙的最大孔径。【结果】不同放大倍数下的扫描电镜观测结果表明,喷涂法制备的包膜肥料控释膜层外表面整体上光滑、平整、均匀、疏松,但局部存在少量孔隙,孔径主要分布在1000~50 nm的范围内;在放大倍数很高的情况下,整体上膜层无细微孔隙结构。控释膜层厚度约为60~100μm,断面形貌疏松无孔。膜层内表面粗糙,高低起伏不平、犬牙交错。膜壳材料堆密度为0.4~0.8 g/mL,低于聚乙烯密度,属于疏松结构。孔隙结构分析结果表明,聚乙烯控释膜层的中值孔径为4.5~5.3 nm,与对比的聚乙烯薄膜基本一致,说明两种膜分子链间的细微结构没有差异;但是聚乙烯控释膜层中存在占比18%的直径约为1000~50 nm的较大孔,孔径小于10 nm的间隙占82%,进一步说明占比少的大孔影响控释膜层释放性能。喷涂控释膜层总孔体积在0.4686~1.2260 mL/g,平均孔径在25.1~86.8 nm范围内,孔隙率为33.0%~50.6%,显著高于拉伸工艺制备的聚乙烯薄膜。释放期在1~6个月的包膜控释肥料,最大孔径在990~480 nm的范围,随包膜肥料释放期的增加,膜孔直径逐步减小,说明包膜控释肥料养分释放速率与其最大孔径存在内在联系。【结论】综合3种方法的测定结果,聚乙烯控释膜层可以看作是膜层均匀致密且局部有孔隙,膜壳直径3 mm,膜层厚度约为50μm,最大孔径为1μm,平均孔径为50 nm的密闭球形壳体。最大孔是水分和养分进出膜层的主要通道,决定了包膜肥料养分释放速率的快慢。

桐油包膜肥料表面及界面微观形态结构的SEM研究

以桐油为主要成膜材料制备了桐油包膜尿素和桐油包膜复合肥料。用扫描电子显微镜(SEM)对包膜肥料的表面、界面及养分溶解释放后的表面进行了微观形态结构研究。结果表明:桐油能很好地分散并渗入尿素和NPK复合肥料的多孔表面形成附着良好的包膜层,在包膜率小于10%时包膜层厚度介于50～150μm之间。桐油包膜层表面具有特征的波纹状形貌,养分溶解释放后在包膜肥料的包膜层表面留下了水和养分溶液进出的凹陷通道。

呋喃丹包膜肥料的研究

采用化学分析、盆栽及田间试验相结合的方法，研制出稳定性好、毒性低的呋喃丹包膜肥料。适用于水稻、玉米、糖用甜菜、大豆等作物防治多种害虫及线虫。具有供应养分、刺激作物生长、促进固氮、提高化肥利用率、改善作物品质、增产增收等多功效作用，还具有省工省时、便于施用的特点，为开发农药肥料新制剂提供了科学依据。