流化床制备包衣尿素微球的工艺研究

发布时间：2024-01-25 16:05

　　研究表明,长期使用的传统速溶肥料可能会因土壤中盈余营养物质的流失而导致水体污染、土壤恶化以及对生物群落的潜在危害。其中大部分传统肥料颗粒在灌溉过程中由于溶解性差而致使养分不能被作物完全吸收。为了避免传统肥料的弊端,实现可持续高效利用,本文于拟研发一种新型缓释性包衣尿素肥料,提升尿素中N元素利用率,提高作物产量。本文采用流化床喷雾干燥包衣技术,分别以明胶、醇酸树脂、聚乙烯醇为包衣材料,以颗粒尿素为芯材制备包衣型缓释肥料。以产品的初溶率以及包膜量为考察指标,通过分别进行了单因素实验,正交试验和响应面试验,并得出了最优工艺条件,并考察在最优工艺条件下所制备样品的养分释放速率变化趋势。借助于红外(FTIR)、扫描电镜(SEM)、热重(TGA)等表征手段对包衣微球的结构、形貌及膜层的热稳定性进行分析和讨论。主要内容如下所示。(1)以天然高分子明胶为包衣材料,甘油为塑化剂,戊二醛为交联剂,硬脂酸镁为抗粘剂制备缓释肥。分别考察了明胶浓度、甘油用量、戊二醛浓度以及硬脂酸镁用量对产品初溶率和包膜量的影响。通过单因素实验和正交试验,得出最优工艺条件为明胶溶液浓度为5 wt%,塑化剂甘油用量为15 mL,交...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 缓释肥的研究进展
        1.2.1 缓释肥分类
        1.2.2 缓释肥国内外进展
        1.2.3 缓释肥发展面临的挑战及展望
    1.3 流化床
        1.3.1 流化床的结构
        1.3.2 流化床的分类
        1.3.3 流化床的床型
    1.4 选题意义及研究内容
        1.4.1 选题意义
        1.4.2 研究内容
2 流化床制备明胶包衣尿素微球及其性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验材料及方法
        2.2.1 实验试剂与设备
        2.2.2 实验方法
        2.2.3 微球制备工艺流程图
    2.3 单因素实验设计
        2.3.1 明胶溶液浓度
        2.3.2 抗粘剂用量
        2.3.3 塑化剂用量
        2.3.4 交联剂浓度
    2.4 明胶包衣尿素正交试验设计
    2.5 产品指标的测定及表征方法
        2.5.1 包膜量的测定
        2.5.2 缓释性测试
        2.5.3 初溶率的测定
        2.5.4 傅里叶变换红外光谱分析
        2.5.5 光学显微镜分析
        2.5.6 扫描电镜分析
        2.5.7 热重分析
    2.6 结果与讨论
        2.6.1 明胶包衣尿素单因素实验
        2.6.2 明胶包衣尿素正交试验
        2.6.3 红外光谱分析
        2.6.4 金相显微镜分析
        2.6.5 扫描电镜分析
        2.6.6 热重分析
        2.6.7 缓释性分析
    2.7 本章小结
3 流化床制备醇酸树脂包衣尿素微球及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料及方法
        3.2.1 实验试剂与设备
        3.2.2 实验方法
        3.2.3 微球制备工艺流程图
    3.3 单因素实验设计
        3.3.1 醇酸树脂浓度
        3.3.2 包埋温度
        3.3.3 二氧化硅用量
        3.3.4 包埋时间
    3.4 醇酸树脂包衣尿素正交试验
    3.5 产品指标的测定及表征方法
        3.5.1 傅里叶变换红外光谱分析
        3.5.2 扫描电镜分析
        3.5.3 热重分析
    3.6 结果与讨论
        3.6.1醇酸树脂包衣尿素单因素实验
        3.6.2 醇酸树脂包衣尿素正交试验
        3.6.3 红外光谱分析
        3.6.4 扫描电镜分析
        3.6.5 热重分析
        3.6.6 缓释性分析
    3.7 本章小结
4 流化床制备聚乙烯醇包衣尿素微球及其性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验材料及方法
        4.2.1 实验试剂与设备
        4.2.2 实验方法
        4.2.3 微球制备工艺流程图
    4.3单因素实验
        4.3.1 聚乙烯醇浓度
        4.3.2 羧甲基纤维素用量
        4.3.3 交联剂用量
    4.4 响应面优化试验
    4.5 产品指标的测定及表征方法
        4.5.1 傅里叶变换红外光谱分析
        4.5.2 扫描电镜分析
        4.5.3 热重分析
    4.6 结果与讨论
        4.6.1聚乙烯醇包衣尿素单因素实验
        4.6.2 响应面优化试验
        4.6.3 红外光谱分析
        4.6.4 扫描电镜分析
        4.6.5 热重分析
        4.6.6 缓释性分析
    4.7 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果
致谢



本文编号：3885127