Доклады о будущих и современных технологиях
КАПСУЛИРОВАНИЕ КАРБАМИДА В ПОЛИМЕРНЫЕ ОБОЛОЧКИ
В. В. Прусов, А. Г Липин
Научный руководитель - А. Г. Липин, д-р техн. наук, профессор
Ивановский государственный химико-технологический университет
Проблема нехватки питательных веществ в почве остро стоит во всем мире. Для её решения применяют различные органические и неорганические удобрения. Одним из перспективных типов удобрений являются удобрения пролонгированного действия или удобрения с регулируемым выпуском питательных веществ. Эти удобрения представляют собой гранулированные питательные вещества, помещенные в водопроницаемые оболочки из нерастворимого материала. Выпуск питательных веществ осуществляется за счет диффузии через поры в оболочке.
Основные преимущества медленнодействующих удобрений следующие: 1) уменьшаются потери питательных веществ в период между внесением удобрений и усвоением их растениями; 2) повышается коэффициент использования удобрений; 3) уменьшается загрязнение окружающей среды; 4) улучшается качество продукции вследствие снижения количества нитратов в ней; 5) снижаются трудовые затраты при замене дробного внесения на один прием; 6) улучшается качество удобрений при хранении и транспортировке.
Основной недостаток заключается в стоимости таких удобрений, которая до сих пор значительно выше, чем у обычных удобрений. Это препятствует их широкому использованию в сельском хозяйстве.
Нами проведены эксперименты по капсулированию карбамида в полимерные оболочки в аппарате с псевдоожиженным слоем гранул. Нанесение защитной оболочки осуществляется путём распыливания на частицы кипящего слоя дисперсии стиролакрилового полимера в количестве 10-20 % от веса гранул. При этом формирование пленки из дисперсии проходит в три стадии. На первой стадии при испарении воды возрастают объемное содержание полимера и его концентрация в дисперсионной фазе. На второй стадии из формирующегося слоя пленки идет дальнейшее удаление воды за счет разрушения адсорбционно-гидратных оболочек и исчезают межфазные границы. Третья стадия характеризуется завершением процесса пленкообразования благодаря удалению дисперсионной среды и слипанию частиц полимера.
Для оценки эффекта пролонгированного действия выполнены эксперименты по растворению капсулированного продукта. Результаты этих опытов позволили установить зависимость продолжительности растворения капсулированного карбамида от толщины оболочки.