聚烯烃包膜控释肥膜层孔径测定方法研究-计算机工程与科学.pdfVIP

植物营养与肥料学报２０１６，２２（３）：７９４－８０１ ｄｏｉ牶１０１１６７４／ｚｗｙｆ．１５０２９ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｌａｎｔｎｕｔｒｉｆｅｒｔ．ｏｒｇ 聚烯烃包膜控释肥膜层孔径测定方法研究 １ １ ２ ２ ２ ２ ２ 徐久凯 ，李絮花 ，杨相东 ，李燕婷 ，李 娟 ，张建君 ，赵秉强 （１土肥资源高效利用国家工程实验室，山东农业大学资源与环境学院，山东泰安２７１０１８； ２中国农业科学院农业资源与农业区划研究所／农业部植物营养与肥料重点实验室，北京 １０００８１） 摘要：【目的】物理包覆法制备的聚合物控释膜层结构直接决定了其养分的释放，控释膜层存在的微孔和裂缝是肥 芯养分进出的最主要通道。因此，控释膜层结构特征是决定包膜肥料释放性能的关键因素。泡点法能够准确测定 膜的有效孔径及其分布，是一种重要的膜层孔径测试方法。本研究根据包膜肥控释膜层的特点，研究适用于测定 聚烯烃包膜控释肥膜层最大孔径的泡点法，并建立测定包膜肥料最大孔径的标准方法。【方法】以泡点法为基础， 建立测定膜层最大孔径的装置，确定膜层最大孔径的位置，并利用扫描电镜对膜层的孔隙结构进行观察，确定其形 貌结构特征；通过对浸润剂种类、浸润时间、浸润温度等测定因素的比较分析，确定适合测定膜层最大孔径的最佳 条件；并以释放期分别为１、３、５、６月的聚烯烃包膜肥料为研究对象，研究释放期与最大孔径之间的相关关系。 【结果】１）将４种肥料放入水中浸泡，随浸泡时间的增长，膜层表面有尿素结晶的白色点位的颗粒逐渐增多，浸泡 １０天，８０％以上颗粒均能检测到泡点，其白色点位可被认为是肥芯养分的溶出通道，以颗粒的白色点位作为膜层最 大孔径的测定位置；这与扫描电镜观察到的孔隙或孔洞的特征相吻合 ；２）通过对浸润条件研究，认为在２５℃，以Ｑ －１６为浸润剂，浸润５ｍｉｎ能够使用自制的压泡法装置直接测定控释膜层最大孔径；３）释放期为４６、１０５、１６０、１９８ 天的包膜肥料的膜层平均孔径分别为１９３、０５８、０４５和０４１ ｍ，最大孔径随着释放期的缩短而增大，随着微分 μ 溶出率的增加而增大，最大孔径与释放性能存在密切联系。【结论】综上所述，采用塑料管端封装浸泡 １０天的膜 层，以Ｑ－１６作为浸润剂，在室温下浸润５ｍｉｎ的条件下可以测定最大孔隙结构，泡点法可作为一种标准方法用于 控释膜层最大孔径的测定，其测定的最大孔径与释放期存在相关关系，对包膜控释肥控释性能和养分释放机理的 深入认识有重要作用。 关键词：聚烯烃包膜肥；膜层；最大孔径；泡点法 ＋ 中图分类号：ＴＱ４４９．１　　　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１００８－５０５Ｘ（２０１６）０３－０７９４－０８ Ｓｔｕｄｙｏｎｍｅａｓｕｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｐｏｒｅｓｉｚｅｏｆｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ ｆｉｌｍｃｏａｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｒｅｌｅａｓｅｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ １ １ ２ ２ ２ ２ ２ ＸＵＪｉｕｋａｉ，ＬＩＸｕｈｕａ ，ＹＡＮＧＸｉａｎｇｄｏｎｇ，ＬＩＹａｎｔｉｎｇ，ＬＩＪｕａｎ，ＺＨＡＮＧＪｉａｎｊｕｎ，ＺＨＡＯＢｉｎｇｑｉａｎｇ （１ＮａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＥｆｆｉｃｉｅｎｔＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＳｏｉｌａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓ；ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， ＳｈａｎｄｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉａｎ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ２７１０１８，Ｃｈｉｎａ；２ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒ