聚乙烯溶液构成对控释肥料释放性能的影响

以聚乙烯为主要膜材料,采用喷雾相转化法和流化床设备制备控释肥料。系统研究聚合物溶液质量分数、低密聚乙烯(LDPE)与线性低密聚乙烯(LLDPE)配比、溶剂对制备包膜尿素释放期的影响。结果表明,包膜液质量分数从5%增加到8%,包膜尿素释放期由20 d增加到173 d,说明包膜液质量分数增加对释放期延长有显著影响;LDPE/LLDPE质量比从1增加到3,控释尿素释放期从98 d减少到32 d,说明聚乙烯分子的线性结构对释放期影响显著;质量分数控制在7%时,使用四氯乙烯、正辛烷、十氢化萘和环己烷4种溶剂处理的包膜肥养分释放期在87—108 d之间,4种不同溶剂对释放性能没有显著影响。为了制备释放期适宜的包膜肥料,包膜液质量分数宜控制为7%,不同线性聚乙烯混用能改变包膜控释肥料的控释性能,上述4种溶剂均可以用来配制包膜液。     

腐植酸缓控释肥的生产工艺及控释性能研究

研制并完善了腐植酸缓控释肥的生产工艺,对腐植酸缓控释肥生产过程中的温度、风化煤粒度、黏结剂与风化煤质量比(B/H)等参数进行了研究,同时对腐植酸缓控释肥的养分释放特征进行了测定。结果表明:生产时的温度显著影响其控释效果,70℃和80℃条件下制得的产品养分控释性能好;风化煤的粒度也是影响其释放率的关键因素,粒度越大,肥料养分释放越快;B/H越大,肥料养分释放速率越慢;黏结剂对腐植酸缓控释肥养分释放控制的贡献率大于风化煤。     

几种缓控释肥料的养分释放特性研究

采用水浸提法对国内外6种缓控释肥料的养分释放特性进行了系统的比较研究,并探讨了土壤含水量对在水浸提试验中养分释放速率差异较大的两种肥料养分释放特性的影响。研究结果表明:通过一系列的数学变换,可以从理论上对缓控释机理不同的肥料进行新的分类;土壤含水量不但与缓控释肥料的养分释放率显著相关,还影响到普通缓溶肥料养分释放曲线拟合方程的相关系数和高分子聚合物包膜肥料的滞后期。     

聚合物包膜肥料养分控释研究进展

聚合物包膜肥料的养分控释机理研究对包膜肥料的开发与应用起着重要作用,国内外研究学者在Fick扩散定理的基础上建立了包膜肥料控释理论和多种数学模型,探索了影响养分释放的因素。聚合物包膜肥料按扩散机制释放养分。养分释放速度的控制因素主要有两种不同看法,一种是养分扩散速率控制,另一种是水蒸气渗透速率控制。肥料包膜层厚度、包膜材料吸水性、温度、水蒸汽压、土壤含水量等均影响养分释放。     

控释肥料养分释放动力学及其机理研究第2报水蒸气压对包膜型控释肥料养分释放的影响

研究了水蒸气压差与包膜型控释肥料养分释放速率的关系。在 2 5℃不同水蒸气压差条件下进行了包膜型控释肥料的养分释放试验。在模拟预测值的过程中 ,采用了饱和溶液中的水蒸气压差换算成水中温度的方法。结果表明 ,包膜型控释肥料的养分释放率与膜内水蒸气压差成正比。在盐类饱和溶液中 ,包膜型控释肥料中养分释放受盐类饱和溶液渗透压的影响 ,最大释放率达不到 10 0 %。通过用水蒸气压差换算成温度条件后 ,释放率的预测值与实测值一致     

应用电导率评价包膜控释钾肥的养分释放特性

以山东农业大学“控释肥料中试车间”制作的包膜控释钾肥为材料,用静水浸泡法评价其在不同温度下的养分释放特性,分别采用电导率法和火焰光度法测定其养分释放速率。结果表明,硫酸钾溶液浓度与电导率呈极显著的正相关;温度是影响包膜控释钾肥养分释放速率的主要因素,供试肥料40℃处理比25℃处理的释放速率快2.5~3倍,且包膜仍保持热稳定性,能有效控制养分的释放。因此,在40℃蒸馏水中用电导率法测定包膜控释肥料的释放率,评价其养分释放特性,快捷准确。     

缓／控释BB肥是我国缓／控释肥料的发展方向

分析了树脂和硫磺包裹尿素缓释肥料发展缓慢的原因和弊端,提出以水溶性聚合物作为尿素和复混肥料的包膜、胶结和内质缓释剂,具有降解快、对作物无害、改善土壤结构、成本低等特点,将促进缓释肥料的发展。采用生产不同时间段释放养分的缓释肥,按作物不同生育期对养分的需求比例掺混在一起,生产作物专用的缓／控释BB肥料简单易行,应是我国缓／控释肥料的发展方向。     

不同养分释放期控释尿素掺混后的养分释放特征

以3种养分释放期不同的控释尿素为供试肥料,采用化工行业标准《控释肥料》(HG/T 4215—2011)中规定的25℃静水浸提凯氏定氮法和100℃快速浸提凯氏定氮法,试验研究了不同养分释放期控释尿素的不同掺混比例对养分释放特征的影响。试验结果表明:几种控释尿素掺混后养分释放率的实测值与按比例加权值计算的释放率相当,通过100℃静水浸提法也可快速预测掺混控释尿素在25℃静水中的养分释放期;不同养分释放期的控释尿素掺混后,其养分释放期仍与养分释放期较长的那种控释尿素相同,养分释放高峰点出现时间与不同养分释放期控释尿素掺混比例有关;根据不同养分释放期控释尿素时段溶出的养分加权值计算不同时段的养分释放率,所得预测值与实测释放率基本一致;对于掺混控释尿素,养分释放期较长的控释尿素掺混一定比例的养分释放期相对较短的控释尿素,可在作物前期或在作物快速生长期出现养分释放高峰,更好地满足作物养分最大效率期对养分的需求,弥补单一长效控释尿素前期养分供应不足的缺点,使控释肥养分释放与作物各生育期对养分的需求相同步。     

控释肥料养分释放动力学及其机理研究 第1报 温度对包膜型控释肥料养分释放的影响

研究 4种包膜型控释肥料养分释放及温度对释放过程的影响。供试 4种肥料具有指数线形和 S线形释放特征曲线。指数线型控释肥料与 SU GIHARA方程和 S线型控释肥料与 ISHIBASHI改进方程有良好的拟合性。4种包膜型控释肥料的养分释放曲线符合初始诱导期校正参数 tau的一级反应模型。具有指数释放特征曲线包膜型控释肥料的 tau可给出零。为了养分的开始释放 ,需要一定量的水分透入包膜肥料内 ,HCRF S70需要透入的水比HCRF E5 0的多。养分释放呈指数曲线形的 HCRF E5 0和养分释放呈 S曲线形的 HCRF S70在释放机理上没有差异。与指数曲线形的 HCRF E5 0相比较 ,S曲线形的 HCRF S70养分释放推迟是由于养分开始释放时所需水分量较大。因此 ,养分释放呈 S曲线形的控释肥料的诱导期依存于温度。     

聚合物膜的研制

以聚丙烯腈(PAN)／聚乙烯醇(PVA)合金为膜材料，用液-固相转化法成膜制备PAN/PVA体系的非对称型合金微滤膜。研究了铸膜液浓度、聚合物共混配比、铸膜液温度溶剂蒸发时间、凝胶浴温度对膜结构和膜性能的影响。结果表明：采用了液-固相转化法成膜，可制成孔径为0．5～5．0μm的非对称性PAN/PVA合金微滤膜。     

膜分散微结构反应器制备纳米氧化锌的实验及模型

以硫酸锌和氢氧化钠为原料,在膜分散微结构反应器中通过快速均匀混合制备得到颗粒平均尺寸为10～20 nm的氧化锌,并利用混合尺度模型模拟了微反应器内纳米颗粒的成核、生长和团聚过程。模拟计算结果表明,在最初的0.6 ms内颗粒成核占主导地位,在1.6 ms以后以生长为主,同时由于颗粒数密度较大,颗粒运动碰撞造成团聚效应,使得颗粒尺寸具有一定的分布。混合尺度和反应物浓度对颗粒直径和分布有很大影响。模拟结果表明当混合尺度从50 μm减少到5 μm,纳米氧化锌颗粒从19 nm降低到12 nm。微反应器制备实验结果表明,随着膜孔径的减小,混合强度增加,纳米氧化锌颗粒平均直径从20 nm 降低至11 nm,当初始反应物浓度从0.05 mol·L^-1提高到0.20 mol·L^-1,氧化锌纳米颗粒尺寸由10 nm增大至16 nm。颗粒平均直径及分布的模拟值与实验值相符较好。     

Preparation of hydrophobic flat sheet membranes from PVDF-HFP copolymer for enhancing the oxygen permeance in nitrogen/oxygen gas mixture

In this study, poly(vinilydene fluoride-co-hexafluoropropylene)(PVDF-HFP) was used for preparation of hydrophobic membranes using non-solvent induced phase inversion(NIPS) technique. PVDF-HFP copolymer with concentrations of 10 wt% and 12 wt% was prepared to investigate the effect of polymer concentration on pore structure,morphology, hydrophobicity and performance of prepared membranes. Besides, the use of two coagulation baths with the effects of parameters such as coagulant time, polymer type and concentration, and the amount of nonsolvent were studied. The performance of prepared membranes was evaluated based on the permeability and selectivity of oxygen and nitrogen from a gas mixture of nitrogen/oxygen under operating conditions of feed flow rate(1–5 L·min~(-1)), inlet pressure to membrane module(0.1–0.5 MPa) and temperatures between 25 and 45 °C. The results showed that the use of two coagulation baths with different compositions of distillated water and isopropanol,coagulant time, polymer type and concentration, and the amount of non-solvent additive have the most effect on pore structure, morphology, thickness, roughness and crystallinity of fabricated membranes. Porosity ranges for the three fabricated membranes were determined, where the maximum porosity was 73.889% and the minimum value was 56.837%. Also, the maximum and minimum average thicknesses of membrane were 320.85 μm and115 μm. Besides, the values of 4.7504 × 10~(-7) mol· m~(-2)· s~(-1)· Pa~(-1), 0.525 and 902.126 nm were achieved for maximum oxygen permeance, O_2/N_2 selectivity and roughness, respectively.     

制备单分散含单体O/W乳液的SPG膜乳化过程

采用Shirasu多孔玻璃（SPG）膜乳化法制备了单分散含对苯二甲酰氯（TDC）单体的O/W乳液,系统地研究了SPG膜乳化过程的影响因素.实验结果表明,采用SPG膜乳化法制备单分散O/W乳液时,选择阴离子表面活性剂比考虑亲水亲油平衡（HLB）匹配更重要;增大分散相或连续相的黏度,能够改善乳液的单分散性和稳定性;随着单体浓度增加,乳液的单分散性变差,液滴的平均粒径逐渐变小.当SPG膜孔径大于1.0 μm左右时,可得到单分散的含TDC单体乳液;而当孔径小于1.0 μm左右时,水分子更容易扩散并溶解到油水界面甚至油相内部与TDC生成对苯二甲酸（TPA）,TPA积累到一定程度在油水界面上析出将膜孔堵塞,从而无法制得单分散乳液.随着乳化时间增长,乳液的平均直径逐渐变小、单分散性逐渐变差.     

Polyether-segmented nylon hemodialysis membranes. IV. Membrane morphologies and permeability characteristics of dialysis membrane composed of poly(ethylene oxide)-segmented Ny69/M10

Dialysis membrane was prepared by a phase inversion method using a new polyether-segmented nylon which dissolves in common organic solvents such as dimethylsulfoxide. The polyether-segmented nylon contained poly(ethylene oxide) block and nylon block (random copolyamide: Ny69/M10) prepared by sebacic acid, azelaic acid, m-xylenediamine, and hexamethylenediamine. The morphologies and permeability characteristics of the membranes were investigated. It was shown by scanning electron microscope observation that the membrane had a fingerlike structure when dimethylsulfoxide was used as a polymer solvent, and a spongelike structure when an additive such as calcium chloride was added to the polymer solution. The high permeability for the solutes such as urea and vitamin B₁₂ were observed in comparison with the polyether-segmented Ny610 membranes prepared by a phase inversion method. © 1997 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 65:1731–1737, 1997     

混合溶剂对TiO2/PVDF平板超滤膜性能和结构的影响

采用N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)为混合溶剂制备PVDF超滤膜。考察了不同混合比例的DMAC和NMP对膜性能及膜结构的影响,同时利用扫描电子显微镜(SEM)对膜表面及断面结构进行分析,原子力学显微镜(AFM)对膜表面粗糙度进行了分析,利用接触角测量仪对膜表面接触角进行了测量。结果表明,使用混合溶剂对膜孔径和膜亚层结构影响较大,但混合溶剂对膜孔隙率和接触角基本没有影响。当混合溶剂DMAC/NMP为1:2时,膜性能达到最优,孔隙率为70%,平均孔径为0.24μm,水通量为373 L.m-2.h-1,截留率为88%。     

负载活性组分的核壳结构纤维膜的制备及性能

采用同轴静电纺丝技术将蛛丝蛋白（Ss）和美洲大蠊提取物（PAE）分别负载于纳米纤维的壳层与核层。随着Ss的增加,纤维直径从350 nm降至280 nm,核层直径由120nm升至140 nm,壳层厚度由115 nm降至70 nm。Ss的加入使纳米纤维膜具有良好的机械性能和亲水性,纳米纤维膜的拉伸强度可达到4.31 MPa,溶胀率可达到150%,水蒸气透过率可达到1834 g/(m2?24h),水接触角减小到 32.7 ?。纳米纤维膜核壳结构能够有效抑制药物突释,实现药物长效释放,7天内药物释放可达77%;纳米纤维膜能够有效抑制细菌生长,促进细胞增殖,相较于未负载Ss的纳米纤维膜,负载20%Ss的纤维膜的细胞增殖效果提高25%,说明Ss和PAE在伤口愈合过程中能够起到协同作用。     

基于最优传质系数的槽型结构参数对液膜机械密封汽化特性影响及优化

在获取Lee相变传质方程中最优传质系数的基础上,研究了螺旋角、槽径比、槽堰比以及槽深等槽型结构参数对液膜机械密封汽化特性(平均汽相体积分数表征)的影响规律,并基于均匀试验设计方法和响应面法探明了槽型结构参数之间的交互作用。最后以槽型结构参数为设计变量,以平均汽相体积分数为优化目标,采用遗传算法获得了结构参数的最优解范围。研究表明：平均汽相体积分数随着螺旋角、槽堰比、槽深的增大而增大,随着槽径比的增大先增加再减小;槽堰比和槽深交互影响极其显著,螺旋角和槽深交互影响较为显著;螺旋角、槽径比、槽堰比以及槽深分别在25.0°~28.0°、0.10~0.30、0.10~0.25和4.0~6.0 μm时,可以获得较优的平均汽相体积分数值。     

高效空气过滤用PTFE膜材料的结构和性能

聚四氟乙烯(PTFE)膜高效空气过滤材料以其过滤效率高、初始阻力小和无硼释放等优点,在电子工业洁净室中得到了广泛的应用,然而目前尚缺乏PTFE膜与传统滤材结构及性能的系统对比研究。本文选取了两种商业应用的PTFE膜高效滤材,采用扫描电子显微镜、孔径分析仪、自动滤材测试仪等多种表征手段对材料的微观结构和过滤性能与超细玻璃纤维(简称玻纤)滤材进行了较为全面的对比研究,结果表明,PTFE膜本质上也是一种纤维类滤材,其纤维平均直径为60～85nm,远低于玻纤滤材的668.8nm;高效PTFE膜的过滤效率与玻纤滤材相当,且其初始阻力不及玻纤滤材的50%,但PTFE膜滤材的容尘性能不及玻纤滤材,更适合应用于有再生或预过滤装置的场所。     

浸渍工艺及烧成温度对SiO2纳滤膜微观结构的影响

以平均粒径为10 nm和80 nm的硅溶胶为主要原料,采用浸渍提拉法在50 nm超滤支撑体上制备了SiO2纳滤膜.研究了烧成温度对膜层密度和气孔率、物相组成、热膨胀及显微结构的影响,探讨了溶胶浓度与膜厚度的关系,确定了合适的烧结温度和镀膜工艺.结果表明:随烧结温度升高至800℃以上时,SiO2纳滤膜的密度显著提高,在850℃以上会析出方石英相,导致其在200℃左右因方石英相变而出现膨胀突变;600℃和700℃分别是10 nm和80 nm硅溶胶制备的SiO2纳滤膜的合适烧结温度;以浓度为16.9wt％的10 nm硅溶胶镀膜在600℃烧成后可以形成微结构均匀、厚度约1μm的SiO2纳滤膜.