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脲醛包膜尿素的研制及其性能检测

冯守疆  
【摘要】: 脲醛缓释尿素,存在养分释放过于缓慢、醛用量大、价格昂贵的缺点。针对以上问题,本研究采用水中溶出率法,探讨了醛喷涂包膜和脲醛喷涂包膜两种方法制备脲醛包膜缓/控释尿素的可行性。对达到国际公认缓/控释标准的产品,采用土柱淋溶法进一步评价其缓效性,并将其生产成本与市售同类产品的成本进行比较。研究结果如下: 1.脲醛包膜尿素的研制。(1)醛喷涂包膜尿素的研制:首先通过对尿素与醛反应条件的研究。确定出尿素与醛的适宜反应条件为,甲醛:反应温度为70~80℃,反应pH值为2~3,反应时间为45min,尿素与甲醛摩尔比为6:1~3:1;乙醛:反应温度为60~70℃,反应pH值为2~4,反应时间为30min,尿素与乙醛摩尔比为6:1~3:1;异丁醛:反应温度为60~70℃,反应pH值为2~3,反应时间为30min,尿素与异丁醛摩尔比为6:1~3:1。在此条件下研制出FSU-1,FSU-2,FSU-3,ASU-1,ASU-2,ASU-3,ISU-1,ISU-2,和ISU-3九种醛喷涂包膜尿素。(2)脲醛喷涂包膜尿素的研制:将在反应温度70~80℃,反应pH值2~3,反应时间20min,尿素:甲醛(摩尔比)=1.5:1制成的脲甲醛;反应温度70~80℃,反应pH值2~3,反应时间20min,尿素:甲醛:乙醛=2.5:1:1制成的脲甲醛乙醛和反应温度70~80℃,反应pH值2~4,反应时间20min,尿素:甲醛:异丁醛=2.5:1:1制成的脲甲醛异丁醛作为包膜材料。每种材料的用量分别为20%、30%和40%,研制出SRU-UF1,SRU-UF2,SRU-UF3,SRU-UFA1,SRU-UFA2,SRU-UFA3,SRU-UFI1,SRU-UFI2和SRU-UFI3九种脲醛喷涂包膜尿素。 2.醛喷涂包膜尿素性能检测。通过用水中溶出率法对所研制的甲醛、乙醛和异丁醛九种喷涂尿素的检测,以国际公认缓/控释标准为对比,得出用甲醛、乙醛和异丁醛喷涂包膜尿素制备脲醛包膜缓释尿素的方法是行不通的。用培养震荡法和搅拌称重法对醛喷涂包膜尿素的抗结块和抗粉尘能力进行检测,表明,由于在尿素表面分别生成了一层脲甲醛、脲乙醛和脲异丁醛保护膜,可以减少尿素由于结块和产生粉尘而使养分损失情况的发生。3.脲醛喷涂包膜尿素性能检测。通过用水中溶出率法对所研制的九种脲醛喷涂包膜尿素的检测,以国际公认缓/控释标准为对比,得出SRU-UF1,SRU-UFA1,SRU-UFA2和SRU-UFI1四种肥料未达到国际标准,而SRU-UF2,SRU-UF3,SRU-UFA3,SRU-UFI2和SRU-UFI3五种肥料达到国际标准。通过对UF(脲甲醛),UFA(脲甲醛乙醛)和UFI(脲甲醛异丁醛)膜封闭效果和缓/控释效果的对比,可知UF,UFA和UFI的封闭性效果大小为UF﹥UFI﹥UFA;缓/控释效果UF最好。通过对达到国际标准的五种肥料进行土柱缓效性


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