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可生物降解的高聚物肥料包膜材料的制备和表征

陈森森  
【摘要】: 本实验采用来源广泛、价格低廉的醋酸纤维素和淀粉、聚乙烯醇作为原料制备肥料包膜材料,对影响包膜材料养分缓释能力的因素进行了探讨;并采用水溶出率法研究了两种包膜材料包膜肥料的养分控释效果。结果表明: (1)浸没沉淀相转化法制备的醋酸纤维素包膜材料对肥料的缓释能力与膜的孔径大小、孔隙率、孔内部疏松程度有紧密关系,较理想的制膜工艺为:铸膜液配比聚合物:溶剂15:55,添加剂在铸膜液中的含量应控制在20%以下,蒸发时间5~30min,凝胶温度25℃。相应的包膜肥料初期溶出率分别为14.1%,微分溶出率为2.36%,具有良好的缓释效果,其养分累积释放率符合一级动力学方程。 (2)以可生物降解的淀粉和聚乙烯醇为原料,以甲醛为交联剂制备包膜材料最佳工艺条件为:淀粉和聚乙烯醇质量比7:3,甲醛含量10%。X射线衍射结果表明交联反应使聚乙烯醇的晶态结构发生变化,淀粉的次价键断裂、晶区被破坏。傅立叶红外光谱的结果显示淀粉和聚乙烯醇之间形成了化学键,交联反应使膜的相容性有了很大的提高。原子力显微镜的结果表明交联反应使膜的表面变得平滑。在自然土壤环境中该膜具有良好的生物降解特性。相应的包膜肥料初期溶出率12.4%,微分溶出率为2.1%,缓释效果优于醋酸纤维素包膜材料。养分累积释放率也符合一级动力学方程。


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