題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項目名稱：
- 一種新型明膠肥料包膜
- 小類：
- 能源化工
- 簡介：
- 以不同質(zhì)量比的明膠、聚乙烯醇和羧甲基纖維素為原料，再加以不同比例的甲醛、甘油，制備可降解的肥料包膜，并進行紅外、X-射線衍射、力學(xué)性能等測試，選擇性能最好的包膜。
- 詳細介紹：
- 本實驗以甲醛作交聯(lián)劑，甘油為增塑劑，明膠、羧甲基纖維素和聚乙烯醇為原料,通過交聯(lián)反應(yīng)制備了一種新型明膠肥料包膜材料，不僅選用了不同質(zhì)量比的原料，而且在相同質(zhì)量比的前提下考察了甲醛和甘油用量對膜性能的影響。采用紅外光譜（FT-IR）、X-射線衍射、掃描電鏡等表征了包膜的結(jié)構(gòu)，同時測試了復(fù)合膜的抗張強度、斷裂伸長率、耐水性。結(jié)果表明該條件下包膜中原料之間有良好的相容性，產(chǎn)生了較強的相互作用，形成了一個較穩(wěn)定的復(fù)合體，膜材料的性能優(yōu)于純明膠膜和羧甲基纖維素膜，作為包膜材料有潛在利用價值。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 論文根據(jù)明膠應(yīng)用研究現(xiàn)狀及存在的問題，以充分利用明膠資源，高值轉(zhuǎn)化為目的，采用共混、交聯(lián)的方法制備一種可生物降解的肥料包膜，深入研究在甲醛交聯(lián)下，明膠與CMC和聚乙烯醇制備復(fù)合肥料包膜的條件，考察甲醛和甘油用量對包膜力學(xué)性能、耐水性的影響，利用紅外光譜、X-射線衍射、掃描電鏡等現(xiàn)代化手段表征復(fù)合包膜的結(jié)構(gòu)。以拓寬明膠應(yīng)用領(lǐng)域，為進一步開發(fā)有前景的可生物降解明膠基肥料包膜材料提供實驗依據(jù)。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 本作品明膠來源豐富、價格低廉，研制的新型可生物降解肥料包膜—甲醛交聯(lián)的明膠/羧甲基纖維素/聚乙烯醇肥料包膜均為新型膜材料，該肥料包膜材料的制備方法及結(jié)構(gòu)表征與性能研究均未見文獻報道，故本作品選題新穎。作品的研究手段現(xiàn)代，研究方法科學(xué)。其結(jié)果不僅為明膠改性制備新型可生物降解材料的研究提供了思路、方法和理論依據(jù)，豐富明膠的應(yīng)用，而且為明膠這一資源的合理有效利用和高值轉(zhuǎn)化提供了可行的新途徑。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 緩控釋肥料、農(nóng)藥是當(dāng)前農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的熱門研究課題，作品研制的新型可生物降解明膠肥料包膜在緩釋肥料領(lǐng)域有應(yīng)用前景。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 以甲醛作交聯(lián)劑，甘油為增塑劑，明膠、羧甲基纖維素和聚乙烯醇為原料,通過交聯(lián)反應(yīng)制備了一種新型明膠肥料包膜材料，考察了考察了甲醛和甘油用量對膜性能的影響。采用紅外光譜（FT-IR）、X-射線衍射、掃描電鏡等表征了包膜的結(jié)構(gòu)，同時測試了復(fù)合膜的抗張強度、斷裂伸長率、耐水性。結(jié)果表明該條件下包膜中原料之間有良好的相容性，產(chǎn)生了較強的相互作用，形成了一個較穩(wěn)定的復(fù)合體，膜材料的性能優(yōu)于純明膠膜和羧甲基纖維素膜，作為包膜材料有潛在利用價值。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- [1] 劉兵. 緩控釋肥料的研究進展[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（8）：2341～2342 [2] 繆進康.明膠及其在科技領(lǐng)域中的利用[J].明膠科學(xué)與技術(shù)，2009，29（1）：28～49，51 [3] 王曉玲，董海洲，劉傳富，孫萬海.木薯淀粉對改善可食性羧甲基纖維素膜性能的研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2010，36（2）:63～65，70 [4] 陳森森，韓效釗，馬友華等.緩釋/控釋包膜肥料的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J].安徽化工，2008，34（4）:18～21 [5] 劉秉智，黨民團.淀粉基磷酸二氫銨緩釋肥料的研制[J]. 應(yīng)用化工，2007，36（9）：936～937，946 [6] 陳強，張文清，呂偉嬌等.可生物降解的殼聚糖肥料包膜材料的研究[J].高分子材料科學(xué)與工程，2005，21（3）:290～293 [7] 陳強，呂偉嬌，張文清等.殼聚糖緩釋肥料包膜的制備和結(jié)構(gòu)表征[J].高分子材料科學(xué)與工程，2005，21（4）:216～219
同類課題研究水平概述
- 膜類肥料從包膜材料來看，主要可分為無機物和有機聚合物兩類包膜肥料。 1、無機物包膜 已見報道的無機物包膜肥料的材料主要有硫磺、硅酸鹽、石膏、磷酸鹽等，其中，對硫磺包膜材料的研究最多，研究者們通過調(diào)節(jié)硫包膜尿素包膜的厚度和封面劑(石蠟)的用量來實現(xiàn)對養(yǎng)份的控釋目的，目前國外硫包膜尿素己實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。無機包膜雖有材料來源廣，緩釋效果明顯等優(yōu)點，但也同時存在著彈性差、易脆等缺點，從而難以實現(xiàn)真正意義上的對養(yǎng)份的控制釋放。 2、有機聚合物包膜 已見報道的用于肥料包膜的有機物有天然高聚物和人工合成的多聚體，它們的共同特點是具有良好的成膜性和交聯(lián)性。它們成膜后具有減少肥料與外界的直接接觸、控制水溶性肥料中養(yǎng)分的釋放速度、改善肥料的理化性能等作用。 高分子包覆化肥是在粒狀氮化肥的表面，被覆一層均勻的皮膜，能控制化肥成分的溶出，高分子皮膜就加工特性而言，分為熱塑性皮膜，如乙烯基類樹脂皮膜、熱固性皮膜如脲醛樹脂皮膜等。其特點是：（1）在植物生長過程中，不間斷的提供肥料，減少施肥次數(shù)，降低生產(chǎn)成本；（2）能控制化肥的釋放速度，使植物能最大限度的地利其肥效，減少了氮對地下水和大氣的污染。已見報道的有機聚合物包膜主要可分為以下3類： （1）合成高聚物 合成高聚物包膜包括熱塑性聚烯烴類，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺及熱固性樹脂如醇酸樹脂和聚氨酯等。該類包膜在聚合物包膜中所占比例最大。合成高聚物包膜的特點是包膜厚度可控、對土壤條件不十分敏感。養(yǎng)份擴散速率可由聚合物的化學(xué)性質(zhì)控制，因而可實現(xiàn)對養(yǎng)份的控釋。且由于包膜的彈性好，適合于機械化施肥。然而由于該類包膜材料價格高，且大多數(shù)難以降解，易造成環(huán)境污染。 (2) 半合成高聚物 半合成高聚物是指天然高聚物經(jīng)過改性后形成的一類高聚物，如乙基纖維素等。盡管目前對該類高分子包膜的研究報道還較少，但該類材料成本低，具有雙向調(diào)控釋放作用，應(yīng)用前景廣闊。 （3）天然高聚物 天然橡膠、蟲膠、纖維素、木質(zhì)素、淀粉等，此類材料的特點是材料來源廣，價廉易得且易生物降解，屬于環(huán)境友好材料，適合做緩釋肥。如Tangboriboonrat等用天然橡膠乳液包膜尿素，使尿素釋放期延長50天。但純天然高聚物包膜材料的控釋特性欠差。
