尿素缓释膜材料——机械活化醋酸酯淀粉的制备及其膜性能

为了有效提高淀粉基质尿素缓释膜的性能,对机械活化1.0 h的木薯淀粉(MAS)进行酯化改性,制备了机械活化醋酸酯淀粉(MASA)、机械活化醋酸酯淀粉/聚乙烯醇的生物降解塑料膜(MASA/PVA)及MASA/PVA包膜尿素。用傅立叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)分别对MASA的结构、形貌、热稳定性等进行测试,并与用不同取代度制备的原木薯醋酸酯淀粉/聚乙烯醇生物降解塑料膜(SA/PVA)进行比较。结果表明,机械活化淀粉经酯化改性后,结构和形貌都有很大的改变,热性能提高;MASA/PVA的性能均比SA/PVA好,以机械活化醋酸酯淀粉(取代度为0.2)原料制备的MASA/PVA浸水前的拉伸强度为3.23 MPa,断裂伸长率206.68%,24 h吸水率为115.96%,在20 d内生物降解率为36.46%。MASA/PVA包膜尿素淋溶9次后尿素总溶出率为45.69%,比SA/PVA包膜尿素降低18.12%,比普通尿素降低51.49%。用MASA/PVA包膜尿素对尿素态氮有明显的缓释作用。     

玉米淀粉基缓释膜的制备及表征

[目的]研究玉米淀粉基缓释膜的制备条件及特征。[方法]以玉米淀粉与聚乙烯醇为原料,在交联剂的作用下,制得包膜料液,用此料液给尿素涂膜,制得包膜尿素。通过红外光谱对膜的结构进行表征和分析,研究改性淀粉膜的形成条件和影响因素。[结果]制备玉米淀粉基缓释膜的最佳反应条件是淀粉和PVA的质量比为1∶1,PVA的含量为15%,吐温0.2 ml,尿素0.5 g,丙三醇1.5 g,甲醛2ml,硼砂0.2 g,引发剂用量0.5%,反应30 min,反应温度控制在80℃。[结论]制备得到的包膜材料具有成本低、可生物降解、无环境污染等特点。     

机械活化乙酰化淀粉用作尿素缓释膜的研究

[目的]研究机械活化乙酰化淀粉用作尿素缓释膜,为在农业上应用机械活化乙酰化淀粉制作尿素缓释膜提供技术依据。[方法]采用浇铸法制备乙酰化淀粉膜,研究了取代度、铸膜液溶剂种类、铸膜液浓度和铸膜液温度对膜性能的影响。以淋溶法对包膜尿素释放特性进行评价。[结果]机械活化木薯乙酰化淀粉成膜性能好,工艺简单,操作简便;包膜尿素淋溶9次后尿素总溶出率为57．73％,比普通尿素的尿素总溶出率降低39．45％。[结论]用机械活化乙酰化淀粉包膜尿素后,对尿素态氮有释放有明显的缓释放作用。     

仿生改性水基共聚物包膜氮肥的制备及其性能研究

【目的】 为了提高水基共聚物膜材料的耐水性,依据仿生学原理,采用疏水效果好的纳米二氧化硅和1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷对其进行疏水改性,明确最佳改性配比及机理,进而制备出缓释效果好的环境友好型包膜氮肥。【方法】 采用三因素三水平L₉(3³)正交试验设计,探究添加不同比例的壳聚糖（0.5%、1.0%、1.5%）、淀粉（0.5%、1.0%、1.5%）和聚乙烯醇（PVA）（2%、3%、4%）对水基共聚物膜材料性能的影响,通过水基共聚物膜材料的吸水率及极差分析筛选出疏水效果好的最优配比。在优选的水基共聚物包膜材料中分别加入0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%和4.0%的纳米二氧化硅进行疏水改性,通过测定纳米改性水基共聚物膜材料的吸水率和渗透率明确最佳纳米二氧化硅用量。随后,将优选的纳米改性水基共聚物膜材料分别置于含0.5%、1.0%、1.5%和2.0%的1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷（FAS）的正己烷溶液中进行自组装改性,探究组装浓度对膜材料性能的影响。通过对改性前后水基共聚物膜材料疏水性及透性等变化明确其改性效果,通过改性前后膜材料红外光谱特征、表面微观结构变化探讨其疏水改性机理。并通过土壤培养试验探究所制备的仿生改性水基共聚物包膜尿素的养分释放特性。【结果】 当壳聚糖含量为0.5%、淀粉含量为1.5%、PVA含量为4.0%时所制备的水基共聚物膜材料吸水率最低,为42.50%。与水基共聚物膜材料相比,纳米二氧化硅改性水基共聚物膜材料、纳米二氧化硅和FAS双重改性水基共聚物膜材料的吸水率分别降低了38.54%和55.98%,铵离子的渗透率分别降低了24.14%和44.58%,水分子渗透率分别降低了36.14%和60.98%。红外光谱结果表明,纳米二氧化硅改性水基共聚物膜材料的-OH数量减少,并且观察到了Si-O-Si摇摆振动和反对称伸缩振动,纳米二氧化硅和FAS双重改性后水基共聚物材料表面观察到了C-F键。扫描电镜和能谱分析结果表明,在纳米二氧化硅改性水基共聚物膜材料表面发现Si元素,纳米二氧化硅和FAS双重改性水基共聚物膜材料表面发现F元素,并且观察到粗糙的表面结构,其水接触角由62.5°提升到118.6°,表现出良好的疏水效果。此外,土壤培养试验结果表明,纳米二氧化硅改性水基共聚物包膜尿素（NWCU）、纳米二氧化硅和FAS双重改性水基共聚物包膜尿素（SNWCU）的养分缓释期明显延长,SNWCU养分累积释放80%所需时间由改性前的10 d左右提升了28 d左右。【结论】 采用纳米二氧化硅和FAS对水基共聚物膜材料进行联合改性可以显著改善水基共聚物膜材料的耐水性及透性,所制备的仿生改性水基共聚物包膜氮肥具有良好的缓释效果。     

丙烯酸酯类聚合物膜的制备及其对尿素缓释性能的影响

[目的]探讨基团种类、含量对丙烯酸酯类聚合物膜的亲水性及其对尿素缓释性能的影响.[方法]合成了带不同侧基、不同侧基含量的丙稀酸酯类聚合物,制成厚度相同的膜,测得膜的水接触角,并且采用自制尿素缓释测定装置测得不同聚合物膜的尿素释放特性曲线.[结果]丙烯酸羟乙酯和丙烯酸的加入均使得膜的水接触角变小,亲水性变好,膜的尿素累积释放率变大.这是因为亲水性材料的亲水基团(羟基、羧基等)能和水分子形成氢键,使得水分很容易透过膜层,从而使得尿素释放速率较快.[结论]通过调节丙烯酸酯类聚合物中功能基团的种类和含量来控制其缓释性能,有利于生产应用.     

改性淀粉/聚乙烯醇复合膜的制备与性能研究

[目的]探索改性淀粉/聚乙烯醇(PVA)复合膜的制备与性能。[方法]以玉米淀粉为原料,通过机械力与柠檬酸、甘油的双改性制备成双改性热塑性玉米淀粉,利用双改性热塑性玉米淀粉与PVA复合成膜,制备成可生物降解的塑料薄膜,并通过X射线衍射(XRD)和差示扫描量热(DSC)对复合膜的结晶性和热稳定性进行研究。[结果]与原淀粉/PVA复合膜以及单改性淀粉/PVA复合膜相比,双改性淀粉/PVA复合膜的结晶度有所降低,其相容性、力学性能、耐水性和热稳定性均有明显提高。室外土壤掩埋30 d后取代度为0.26的双改性热塑性淀粉/PVA复合膜的降解率约为43%,属于环境友好型材料,可用作可生物降解塑料膜。[结论]该材料的制备具有制造工艺简单、能耗低等优点。     

机械活化醋酸酯淀粉包膜缓释尿素的制备

采用浇铸法制备醋酸酯淀粉膜,研究了取代度、铸膜液溶剂种类、铸膜液质量体积分数和铸膜液温度对膜性能的影响.采用物理法制备包膜尿素,以淋溶法对包膜尿素的释放特性进行评价.结果表明,机械活化玉米醋酸酯淀粉成膜性能好.是良好的缓释包膜剂;包膜尿素淋溶9次后尿素总溶出率为53.74%.比普通尿素总溶出率降低43.44个百分点.说明用机械活化醋酸酯淀粉包膜尿素后,对尿素态氯释放有明显的缓释放作用.     

淀粉基可生物降解地膜在烤烟生产中的应用

[目的]研究淀粉基可生物降解膜对烤烟产量、质量及保水效果的影响。[方法]采用田间试验方法。土壤水分测定采用国际GB7172-87方法,取C3F烟叶测定品质状况。[结果]参试淀粉基可生物降解膜在田间可维持膜功效35～45d;与常规膜比较,对烟叶产量和产值没有影响;但是田间降解速度过快且保水性略差于常规膜,对烟叶品质有一定影响。[结论]淀粉基可生物降解膜C型需要进一步优化调整配比,以减缓膜体降解速度。     

玉米淀粉与丙烯酸甲酯接枝共聚物物理性能研究

[目的]探讨玉米淀粉与丙烯酸甲酯接枝共聚物的物理性能。[方法]对玉米淀粉与丙烯酸甲酯接枝共聚物片材进行碾片试验、拉伸试验、酶解试验、吸水试验、耐沸水试验等,分析测定其物理性能。[结果]在前辊温度为90～95℃,后辊温度为95～100℃时,片材的物理性能较好,表面光滑、半透明,同时具有良好的韧性和可塑性;样品经α-淀粉酶处理29 d,接枝共聚物失重接近49.2%,说明片材具有生物降解性;样品的质量和吸水率均为先升高后降低,说明片材具有耐水性;样品放入沸水中煮沸5 min,片材的周边发生卷曲,没有润胀;样品拉伸强度测定表明,片材表现出良好的力学性能。[结论]玉米淀粉与丙烯酸甲酯接枝共聚物物理性能良好,具有良好的可塑性和可降解性,可用作生物降解材料。     

淀粉与苯乙烯接枝共聚物的结构与性能研究(英文)

[目的]研究淀粉与苯乙烯接枝共聚物的结构与性能。[方法]通过红外光谱和扫描电子显微镜,对玉米淀粉与苯乙烯接枝共聚物的微观结构进行了分析,并通过碾片实验,拉伸强度测定、吸水率测定、耐热水性能测定及酶解试验,分析了淀粉与苯乙烯接枝共聚物的特性。[结果]该接枝共聚物具有热塑性和微生物降解性。[结论]该接枝共聚物可望开发为某种生物降解材料。     

洋芋淀粉接枝丙烯酸高吸水性树脂的研究

[目的]为洋芋淀粉的改性开发利用和制备高吸水．眭保水材料提供工艺依据。[方法]以洋芋淀粉和丙烯酸为原料,接枝制备高吸水性树脂。探讨原料配比、丙烯酸中和度、引发剂浓度和反应温度等主要条件对树脂性能的影响,确定最佳反应参数。[结果]洋芋淀粉接枝丙烯酸具有良好的吸水性和保水性。[结论]洋芋淀粉接枝丙烯酸制备高吸水性树脂,工艺简单成本低,材料环保,有广泛的应用前景。     

干热改性葛根淀粉成膜工艺的研究

[目的]研究干热改性葛根淀粉的最优成膜工艺参数,为干热改性葛根淀粉膜的工业化应用提供理论依据。[方法]以透光率、水蒸气透过系数、溶解度等为评价指标,通过研究改性淀粉用量、甘油浓度和干燥温度对干热改性葛根淀粉膜特性的影响,确定最优成膜工艺参数。[结果]干热改性葛根淀粉膜的最优成膜工艺参数为改性葛根淀粉质量分数5.0%,甘油添加量1.5%,烘干温度80℃。[结论]该研究可为葛根淀粉的深度开发利用提供参考。     

两步法改善杉木表面的疏水性1）

采用两步法在杉木表面修饰疏水涂层,来改善其疏水性能。通过浸渍—提拉法在杉木表面涂上一层二氧化硅（ SiO2）涂层,分别采用氨处理和六甲基二硅氮烷（ HMDS）处理对杉木表面涂层进行固化和疏水修饰。采用动态接触角测量仪对修饰前后杉木的疏水性能进行表征。结果表明：修饰前杉木的吸水性强,其对水的接触角随观测时间不断减小,最后水被完全吸收,接触角为0°;两步法修饰后杉木的疏水性变好,其对水的接触角随观测时间几乎不变,最高达142．2°。红外结果表明：HMDS处理后,SiO2粉末在848 cm－1处出现新的吸收峰,归属于—Si—CH3吸收峰。     

碳氮源对少孢节丛孢生长及捕食线虫能力的影响

[目的]探索不同碳氮源对少孢节丛孢生长及捕食线虫能力的影响。[方法]通过对菌株进行分离、接种与培养,观察、测定少孢节丛孢在含有葡萄糖、蔗糖、乳糖、可溶性淀粉4种碳源和尿素、氯化铵、硫酸铵、硝酸铵4种氮源培养基上生长时的菌落形态、大小、稠密度、菌丝粗细及其捕食线虫的能力。[结果]碳源不同,少孢节丛孢的生长及捕食能力不同。4种碳源中,可溶性淀粉的效果最好,最适合少孢节丛孢的生长,且菌丝捕食线虫的能力最强。3种无机氮源对少孢节丛孢生长及捕食能力的影响没有显著差异,但与有机氮源尿素的影响相比,差异较大。在含尿素的培养基中,少孢节丛孢生长速度最慢,但菌丝捕食线虫能力最强。[结论]碳源和氮源对少孢节丛孢的生长和捕食线虫能力均有明显影响。     

乙酰氧肟酸对蔬菜生长及氮肥利用率的影响

[目的]研究乙酰氧肟酸（AHA）对蔬菜生长及氮肥利用率的影响。[方法]采用糊化淀粉包被技术,在尿素中加入脲酶抑制剂AHA,制成缓控释长效尿素,共设4组处理：A,尿素对照组;B,淀粉＋尿素;C,尿素＋AHA;D,淀粉＋尿素＋AHA,研究了AHA对蔬菜生长及氮肥利用率的影响。[结果]D组的3种蔬菜出苗率最高,与对照相比出苗率均增加了13%左右;D组大蒜和芹菜株高比对照增加了23.2%和25.4%;以D组的小白菜中氮含量最高,对氮素的吸收率也比对照组提高了17.8%。[结论]糊化淀粉包被AHA用作尿素添加剂,可以增加AHA的稳定性,明显提高蔬菜对尿素的利用率,更好地发挥脲酶抑制剂的作用。     

β-环糊精-尿素缓控释肥料的制备及应用性能研究

[目的]主要探讨将β-环糊精-（β-CD）用于制备尿素缓控释肥料的可行性.[方法]以β-CD为主体分子,以尿素为客体分子制备环糊精包合物肥料,并且进行红外光谱和溶出度试验.[结果]红外光谱证实了β-CD对尿素的包合作用;当尿素与β-CD的摩尔比为1∶1时,纯水中尿素的初期溶出率为14.37％,微分溶出率为2.37％,28 d累积溶出率为42.57％;包合物中尿素的初期溶出率、微分溶出率和28 d累积溶出率均随本底浓度增大而减小.[结论]包合物对尿素具有缓控释作用.     

野生木薯生物性状观察及嫁接生产技术研究

[目的]了解野生木薯(Manihot esculenta Crantz)生物学性状并对其嫁接生产技术进行探索。[方法]大田抽样对野生木薯进行生物性状观测;选用不同品种嫁接野生木薯接穗,测定产量、淀粉含量及淀粉产量。[结果]野生木薯的叶面积、叶厚度、株高、冠幅、茎粗分别是对照(SC205)的308%、137%、186%、177%、165%,具有较强生长势。野生木薯嫁接后不同品种的鲜薯产量比对照(SC205)增加14.9%～109.3%,与对照的差异达极显著水平;淀粉产量增加-5.0%～45.1%,但与对照差异不显著;嫁接处理后淀粉含量均出现不同程度降低;嫁接同不嫁接(同一品种)比较,鲜薯产量增加10.3%～102.2%,淀粉产量增加-9.2%～48.5%,而淀粉含量明显降低,降低率为-9.8%～26.5%。GR891、GR5为较佳嫁接组合,产量、淀粉产量、淀粉含量均高于对照。[结论]用野生木薯接穗嫁接栽培种木薯,增产效果明显,具有较大推广价值。     

不同类型包膜控释尿素养分释放规律的比较

[目的]为包膜控释尿素在不同类型土壤中的应用提供参考。[方法]以硫包膜与树脂包膜控释尿素为材料,比较研究了它们在壤土与黏土中养分释放的规律。[结果]硫包膜尿素前期（10 d之前）养分释放速率显著高于树脂包膜尿素,而后期（30 d之后）养分释放速率则低于树脂包膜尿素,可见树脂包膜的控释效果较硫包膜好。2种包膜尿素在壤土中的养分释放速率均高于黏土,说明土壤类型对包膜控释肥料的养分释放有显著影响。[结论]树脂包膜尿素适于壤土和黏土类型中施用,硫包膜尿素较适于在黏土类型中施用。