氧化石墨烯改性聚合物復合材料包膜控釋肥料及其制備方法,包膜控釋肥料由肥芯顆粒與外部的包膜組成,其中的包膜由包衣乳液固化形成,包衣乳液中干物質與肥芯顆粒的質量比為9?11:100;特征是包衣乳液采用氧化石墨烯/水基聚酯納米復合乳液;其中,水基聚單體在引發劑、乳化劑的作用下聚合而成,單體的質量比:軟單體丁酯:硬單體甲酯:功能性單體α為108 – 112:88 – 92:3 ?4;引發劑為過硫酸鉀。包膜控釋肥料及制備方法改善了原乳液膜材料的不足,使得養分釋放速率大大放慢,從而提高了肥料養分的利用率。
一、菌株活化
將在-80℃條件下的甘油保藏管保藏的植物乳酸菌以2%接種量接種于液體MRS培養基進行活化,37℃條件下培養14h至對數生長末期,活化三代,收集第三代發酵液。將發酵液于8000rpm/min條件下離心6min收集菌泥,然后用質量分數為0.9%的無菌生理鹽水重懸,得到濃縮菌液,接著用瓊脂培養基在溫度37℃下傾注培養,經計數得到培養液的活菌密度為8.6×109cfu/mL。后,在得到的發酵液中加入芯材,攪勻,得到菌乳液。
二、壁材配制
將玉米麩皮纖維、海藻酸鈉和明膠溶解于蒸餾水,配制成的混合溶液,其中玉米麩皮纖維的質量分數為5%、海藻酸鈉的質量分數為1.5%、明膠的質量分數為3.5%,并在室溫下攪拌過夜得到一種均勻無氣泡的粘稠狀溶液。
三、微囊制備
在步驟(二)得到的壁材溶液中加入菌乳液,壁材溶液與菌乳液的體積比為1:2,混合均勻,得到混合液。用微囊發生器噴射該混合液以液滴的方式加入到質量百分含量為5%的CaCO3溶液中,混合液與CaCO3溶液的體積比為1:3混合,攪拌30min,直至完全形成微囊顆粒。
四、二次包膜
稱取步驟(二)得到的微囊顆粒2200g,投入流化床中,在40℃條件下預熱25min。將纖維素逐步溶解于無水乙醇中,逐步溶于適量的體積含量為30-40%的無水乙醇,雙錐旋轉干燥機,不斷攪拌,直至溶解,制成包膜液,該包膜液中纖維素的質量百分濃度為8%。抽取包膜液,保持底噴流化床包衣機底噴流量為1.5mL/min,底噴空壓0.25MPa,不停噴灑,直至包膜液噴涂完畢。然后干燥,制得所需的包膜乳酸菌。
流化床包衣機是制藥的一種重要設備,流化床包衣機需要將物料放入流化床內,將從外部凈化冷空氣經加熱至進風所需要的溫度后再進入流化床內,使位于流化床內的物料在流化床內呈流態化,從而實現包衣。目前的流化床包衣廣泛采用蒸汽對冷空氣加熱的方式,流化床包衣機對進氣溫度有著嚴格的要求,溫度過高過低都會嚴重影響包衣衣膜的成型過程和速度,從而影響終產品的質量。然而目前這類流化床普遍存在著不易控制進氣溫度的現象,從而不能實現包衣,導致產品的質量較低。
加熱箱中的氣體溫度高于設定的溫度時,溫度傳感器5對PLC控制邏輯和PID模塊發出信號,PLC控制邏輯和PID模塊再對電磁調節閥發出信號,使電磁調節閥開度減少,減少蒸汽的輸入量,從而使加熱箱中的氣體溫度降低;當溫度下降到設定溫度以下時,電磁閥開度加大,對加熱箱中的氣體加熱升溫;從而實現了對流化床進氣溫度的嚴格控制。
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