Диссертация (1151690), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Для получения олигомеров,обладающих требуемыми свойствами, продукты конденсации подвергают вакуумированию, в результате чего поликонденсация исходных низкомолекулярныхпродуктов протекает более глубоко, удаляется часть воды и непрореагировавшегоформальдегида, метанол и другие продукты.KФC отверждается в присутствии отвердителя (катализаторов) при комнатной температуре или при нагревании, если они содержат свободные метилольныегруппы. Процесс, отверждения – образование поперечных метиленовых и диметиленэфирных связей между макромолекулами в результате взаимодействия метилольных (-CH2OH-) групп между собой и водородом амидной группы – можнопредставить по схеме (рисунок 2.2):44Рисунок 2.2 – Схема образования поперечных связей звенакарбамидоформальдегидаВ качестве катализаторов отверждения используют органические (щавелевую, молочную, лимонную) или неорганические (серную, фосфорную, солянуюкислоты), аммониевые соли сильных кислот – NH4Cl, (NH4)3PO4, (NH4)2SO4, чащехлористый аммоний.Увеличить плотность поперечных связей между макромолекулами в отвержденных полимерах можно введением в связующее веществ активно взаимодействующих с функциональными группами олигомеров, диаминов, аминоэпоксидов, ацеталей и других веществ.
По водостойкости карбамидные полимеры, отвержденные в присутствии таких отвердителей, приближаются к фенолоформальдегидным и меламиноформальдегидным [7].Производство смол связано, как правило, со сбросом загрязненных стоков вреки, озера. Сточные воды образуются в количестве 20…25 % от массы используемых материалов и могут содержать содержат до 3 % СН2О (формальдегида) и 5% метилового спирта.
Возможные пути утилизации (организация «полей захор онения» или термообработка) затратны.Уже многие годы на западе широко применяют безотходную, экологическичистую технологию производства смол на основе формалинового концентратаили форконцентрата – концентрированного раствора формальдегида, стабилизированного карбамидом (содержание формальдегида до 54 %, карбамида до 25 %).Основные достоинства технологии производства смолы из форконцентрата:полное отсутствие сточных вод и других отходов производства; вдвое увеличива45ется производительность оборудования; в 5-6 раз уменьшается потребление параи электроэнергии; на 30 % сокращаются расходы на транспортировку сырья [7].Среди новых отечественных разработок – форконденсаты марок ФК-3 (малотоксичный, содержание свободного формальдегида до 0,4 % – для производствасмол класса Е1) и ФК-4 (формальдегида до 50 %, карбамида до 33 %), по свойствам близкого к концентратам.
Выпускаются концентраты формальдегида ККФ1 и ККФ-2. Форконцентрат можно хранить бесконечно долго в широком интервале температур: его свойства при этом не ухудшаются.Известны сложные медленнодействующие удобрения на основе мочевиноформальдегидных смол, такие как SU 1063801, 1983 или SU 1726467, 1992, US4174957, 1979. Однако такие удобрения характеризуются повышенным вымыванием формальдегида и высокой плотностью гранул.
Выпущена новая смола КФСП-1, в которой содержание формальдегида снижено до 0,6 %.При создании препарата ВКФУ главной задачей являлась разработка способа, позволяющего получить малотоксичное вспененное удобрение, обладающеенизкой плотностью, высоким водопоглощением, а также создание удобрения ввиде различных формовочных изделий.Готовый к использованию мелиорант ВКФУ содержит в % от массы: Nсвяз –30…32, Nсвоб – 0,2…0,3; Р2О5 – 0,35…0, 40; К2О - 0,0015…0, 0020; MgO –0,0035…0,0045; рН 5,8; содержание вымываемого формальдегида не более 0,010г/дм3, имеет плотность 8…25 кг/м3, водопоглощение 3300…4000%, количествооткрытых пор не менее 85 % (рисунок 2.3, таблица 2.7). Комплексные органические соединения, входящие в состав препарата, представляют собой метилольныепроизводные метиленовых групп.Получаемый препарат ВКФУ малотоксичен, поскольку экстракт коры хвойных пород, содержащий танины и полифенолы. Снижает токсичность композицииза счет химического взаимодействия формальдегида с полифенолами.
Снижениесодержания свободного формальдегида на 80 % связано с образованием метилольных производных в результате взаимодействия формальдегида и полифенолов, при этом метилольные производные взаимодействуют между собой с образо46ванием комплексных органических соединений в виде метиленовых групп, деструкция которых идет с образованием макромолекул, не представляющих опасность. На препарат ВКФУ имеется санитарно-эпидемиологическое заключение оего соответствии санитарным нормам (приложение 1).ВКФУ характеризуется низкой кислотностью и высоким количеством открытых пор, то есть является хорошим воздушным кондиционером, хорошо по ддерживает водный баланс и улучшает структуру почвы.
Применение препаратавозможно через 8-10 дней после его изготовления и сушки.0,42,6Комплексные органическиесоединенияОбщий азот53260ФосфорМикроэлементыЭкстракты хвойных породРисунок 2.3 – Состав препарата ВКФУДля получения медленнодействующего удобрения с улучшенными физическими свойствами в процессе изготовления к нему могут вводиться различныемодифицирующие добавки [95].
В состав ВКФУ при изготовлении могут бытьвключены микроэлементы, ростактивирующие вещества, гербициды, инсектициды, фунгициды. Мелиорант ВКФУ, представляет собой полимерное соединение ив силу своих физико-химических свойств обладает значительной устойчивостью кразложению. Азот и фосфор поступают из него в почвенный раствор значительномедленнее, чем из эквивалентной смеси простых удобрений [51]. По данным рядаавторов период деструкции таких удобрений может достигать 20 лет, в среднемдо 5 лет [70]. Интенсивность будет зависеть от почвенно-климатических условий.Повышение влажности, температуры, повышенная кислотность почвы приводят кусилению его деструкции.47Таблица 2.7 – Характеристика готового препарата ВКФУ на полимерной основе[86]Наименование показателя, свойстваКоличествоАзот связанный, %30,5Азот свободный, %0,25Р2О5, %0,37К2О, %0,0016MgO, %0,0043Плотность, кг/м15Влажность, %6Водопоглощение, %3500Плавучесть, %100Рассыпчатостьхорошая3Содержание вымываемого формальдегида, г/дм0,010рН водной вытяжки5,8Кислотное число, мг КОН/г28Количество открытых пор, %87Структура ячеекСмешаннаяСтепень эластичностиХрупко-твердыйГорючестьТрудно воспламеняющийся2Предел прочности на сжатие, кгс/см0,2 0,5Устойчивость к растворителямОчень высокаяКоэффициент теплопроводности,0,023 0,030ккал/м·час·градусРезультаты анализа предыдущих экспериментов дают основания предположить, что модернизированное комплексное удобрение, используемое для стимулирования повышения урожайности сельскохозяйственных культур, может датьположительные результаты и при применении его в технологическом процессевозделывания салатных культур и, в частности, рукколы.2.4 Схема закладки опытовИсследования в полевых и лабораторных опытах проводили по общепринятым методикам [54; 49].
Опыты с 2014 по 2016 гг. проводились с внесением препарата ВКФУ по 5 вариантам в трехкратной повторности. Было проведено 4 серии опытов: № 1 и № 3 - в открытом грунте в летний период на торфяно-болотной48почве Яхромской поймы. Предшественники картофель, морковь. Опыт № 2 проводился в закрытом грунте в зимне-весенний период на торфяном субстрате, изготовленном на основе почвы, взятой с опытного участка. Опыт № 4 был проведен в весенний период по методу гидропоники в производственных условияхСХПК Комбинат «Тепличный». В каждой серии опытов в контрольных вариантахпочва была одной и той же для всех последующих вариантов с внесением удобр ении (таблица 2.8).
Качественная часть используемого субстрата в них меняласьтолько под воздействием внесенной дозы препарата (от 2 до 10 %). Повторности ввариантах формировались из субстрата приготовленного только для конкретноговарианта. Результаты сравнивались с контрольным вариантом без внесения препарата.Таблица 2.8 - Варианты внесения удобрения-мелиоранта ВКФУ№Вариант123456I - контрольIIIIIIVVVIДоза внесения ВКФУ,% от объема мелиорируемого субстрата0246810В рамках исследований по теме диссертационной работы в 2015 году намелиорированных пойменных землях Государственного образовательного учреждения СПО МО «Яхромский аграрный колледж», расположенного в Дмитровском районе Московской области, с целью опытно-производственной проверкиэффективности применения ВКФУ и изучения его влияния на урожайность рукколы сорта Рокет был заложен полевой крупноделяночный опыт (приложение 2).Главными особенностями участка, обусловившими его выбор, являются наличиедвустороннего регулирования и использование интенсивных технологий выращивания сельскохозяйственных культур (рисунок 2.4).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
