一个新的工具来选可生物降解的聚合物作为技术和商业上可行的肥料涂层

科学领域:

• 农业科学 农业科学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境科学 环境科学

背景情况:

• 聚合物涂层控制释放肥料 (CRF) 通过同步营养释放与植物需求,减少损失和应用频率,为环境带来好处.
• 目前的CRF主要使用不可降解的聚合物,这引发了环境问题,并推动了这些材料的逐步淘汰.
• 开发真正可生物降解的替代品带来了重大技术挑战,需要涂层可以完全矿化而没有微塑料遗产,同时保持机械完整性和屏障性能.

研究的目的:

• 为生物降解肥料涂层开发第一个聚合物材料选择工具.
• 根据其特性和商业可行性指导可生物降解聚合物的选择.
• 为了确定合适的可生物降解聚合物,平衡环境退化与功能性能,以控制营养释放.

主要方法:

• 开发了一种机械模型,以将涂层延长要求与水蒸气透性 (WVP) 相关联起来.
• 编制了一份全面的商业可用的可生物降解聚合物清单,其中包含了关于其WVP和破裂时延长的数据.
• 聚合物候选者是根据模型预测,WVP,延长,价格和全球生产能力而入围的.

主要成果:

• 聚烯酸,生物降解聚氨和天然被确定为生物降解肥料涂层的强有力的候选者.
• 柔性聚酸酸,聚乙烯酸和聚乙烯碳酸) 在技术上是有前途的,但目前缺乏商业可行性.
• 该研究建立了一个用于CRF应用的可生物降解聚合物的评估框架,将材料特性与性能和市场潜力联系起来.

结论:

• 聚烯酸,生物降解聚氨和天然对生物降解肥料涂层有希望,尽管生物降解率需要进一步研究.
• 开发的选择工具有助于识别符合可持续肥料技术技术技术和商业标准的聚合物.
• 需要进一步的研究来验证入围的聚合物在现实世界农业环境中的长期性能和生物降解动力学.