包膜長效緩釋肥及其制備方法技術

本發明專利技術提供一種新型的包膜長效緩釋肥，包括水溶性肥料顆粒，包裹在其外的天然有機物膜層，包裹在所述天然有機物膜層外的無機物膜層以及作為封閉劑的蠟膜層；其中，所述天然有機物膜層是由主要成分為木質素的天然材料與粘結劑按比例復配而成；所述主要成分為木質素的天然材料由主要成分為木質素的天然有機物、腐殖酸、麥飯石、高嶺土、蒙脫土和沸石粉組成。本發明專利技術還提供所述包膜長效緩釋肥的制備方法。本發明專利技術提供的包膜長效緩釋肥，具有成本低，不污染環境，緩釋時間長的特點。在相同釋放量的情況下釋放時間是普通尿素包膜硫的4?6倍。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及農用肥領域，具體地說，涉及一種包膜長效緩釋肥及其制備方法。
技術介紹
包膜氮肥是指在無機肥的表面涂上一層比較難溶解的包膜材料(如石蠟、丁二烯、異戊二烯、聚乙烯醇、二烯的共聚物或聚合物、樹脂)形成包膜，它是目前已開發的主要緩/控釋肥料，如硫包尿素、聚氨酯類包膜、聚乙烯包膜等。這類肥料存在一些缺點，主要是包膜時需要使用有毒的芳香烴類溶劑，對設備要求高、耗能大，產品成本高，并且包膜材料難降解，會對環境和土壤造成二次污染。天然有機料來源廣，能夠被生物降解利用，環境友好。天然材料在緩/控釋肥中的應用是包膜材料發展的趨勢之一。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種環境友好的且具有長效緩釋性能的包膜肥料。本專利技術的另一目的是提供包膜長效緩釋肥的制備方法。為了實現本專利技術目的，本專利技術的包膜長效緩釋肥，包括水溶性肥料顆粒，包裹在其外的天然有機物膜層，包裹在所述天然有機物膜層外的無機物膜層以及作為封閉劑的蠟膜層；各成分按如下重量份組成：水溶性肥料顆粒50-90份、天然有機物膜層1-50份、無機物膜層5-60份以及蠟膜層1-10份；其中，所述天然有機物膜層是由主要成分為木質素的天然材料與粘結劑按10-70:5-80的重量比復配而成；所述主要成分為木質素的天然材料由如下重量份的各成分組成：主要成分為木質素的天然有機物50-90份、腐殖酸1-50份、麥飯石1-50份、高嶺土1-50份、蒙脫土1-50份和沸石粉1-50份；所述粘結劑由如下重量份的各成分組成：粘結材料1-30份、過硫酸銨1-15份、N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺0.01-20份和水50-90份；其中，所述粘結材料包括聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酰胺、纖維素、羧甲基纖維素、海藻酸鈉、多糖、多糖膠和淀粉等中的至少一種；所述無機物膜層的原料包括硫磺、硅藻土和磷酸鹽等中的至少一種。所述水溶性肥料顆粒包括尿素、氯化銨、硝酸銨鈣、氯化鉀、磷酸二氫鉀、磷酸一銨、磷酸二銨、硝酸鉀、水溶性氮磷鉀復混肥、水溶性速效復合肥、硝銨、碳酸氫銨、硫酸銨、水溶性硫酸鉀、過磷酸鈣和多硫化銨等中的至少一種，顆粒粒徑大小為1-8mm。所述主要成分為木質素的天然有機物包括木粉、木材加工后的廢棄木料、園林剪枝、廢棄的農作物秸稈和核桃殼等中的至少一種，粒度為35目以下。所述蠟膜層的原料為石蠟和/或微晶蠟。優選地，本專利技術所述包膜長效緩釋肥由如下重量份的各成分組成：尿素50-90份、天然有機物膜層1-50份、無機物膜層5-60份以及蠟膜層1-10份；其中，所述無機物膜層的原料為硫磺；所述天然有機物膜層是由主要成分為木質素的天然材料與粘結劑按10-70:5-80的重量比復配而成；其中，所述主要成分為木質素的天然材料由如下重量份的各成分組成：木粉50-90份、腐殖酸1-50份、麥飯石1-50份、高嶺土1-50份、蒙脫土1-50份和沸石粉1-50份；所述粘結劑由如下重量份的各成分組成：粘結材料1-30份、過硫酸銨1-15份、N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺0.01-20份和水50-90份；所述粘結材料為聚丙烯酸鉀、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素和多糖膠中的至少一種。更優選地，本專利技術所述包膜長效緩釋肥由如下重量份的各成分組成：尿素70-90份、天然有機物膜層2-20份、無機物膜層5-30份以及蠟膜層2-6份；其中，所述無機物膜層的原料為硫磺；所述天然有機物膜層是由主要成分為木質素的天然材料與粘結劑按60-70:5-20的重量比復配而成；其中，所述主要成分為木質素的天然材料由如下重量份的各成分組成：木粉50份、腐殖酸10份、麥飯石10份和高嶺土10份；所述粘結劑由如下重量份的各成分組成：聚丙烯酸鉀或聚丙烯酰胺10-20份、過硫酸銨5份、N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺5份和水70-80份。最優選地，本專利技術所述包膜長效緩釋肥由如下重量份的各成分組成：尿素80份、天然有機物膜層5份、無機物膜層13份以及蠟膜層2份；其中，所述無機物膜層的原料為硫磺；所述天然有機物膜層是由主要成分為木質素的天然材料與粘結劑按60:40的重量比復配而成；其中，所述主要成分為木質素的天然材料由如下重量份的各成分組成：木粉50份、腐殖酸10份、麥飯石10份和高嶺土10份；所述粘結劑由如下重量份的各成分組成：聚丙烯酸鉀或聚丙烯酰胺18份、過硫酸銨1份、N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺1份和水80份。本專利技術的包膜長效緩釋肥，可按如下方法進行制備：向包衣機內加入水溶性肥料顆粒，噴入預先配好的粘結劑，將肥料顆粒表面濕潤，然后加入預先按比例混合好的主要成分為木質素的天然材料，通過粘結劑的作用，使所述天然材料粘結到肥料顆粒的表面，形成天然有機物膜層，在其外包裹無機物膜層材料，最后在包膜肥料表面包裹一層蠟膜層。當所述無機物膜層材料為硫磺時，將硫磺升華后，包裹在所述天然有機物膜層表面。本專利技術提供的包膜長效緩釋肥，具有成本低，不污染環境，緩釋時間長的特點。在相同釋放量的情況下釋放時間是普通尿素包膜硫的4-6倍。附圖說明圖1為本專利技術實施例1-3制備的包膜長效緩釋肥與普通硫包膜尿素緩釋肥尿素釋放曲線比較結果。具體實施方式以下實施例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。若未特別指明，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規手段，所用原料均為市售商品。以下實施例中采用的水溶性肥料為尿素，所用尿素顆粒粒徑大小為1-8mm，木粉粒度在35目以下。若無特別說明，本專利技術中所述的“份”是指“重量份”。實施例1包膜長效緩釋肥的制備本實施例提供的包膜長效緩釋肥，包括尿素80份，中間包膜層5份(即天然有機物膜層)，13份硫和2份石蠟，以石蠟作為封閉劑。其中，中間包膜層是由主要成分為木質素的天然材料與粘結劑按60:40的重量比復配而成。所述主要成分為木質素的天然材料包括：天然木粉50份、腐殖酸10份、麥飯石10份和高嶺土10份，作為包裹材料。所述粘結劑包括聚丙烯酰胺(或聚丙烯酸鉀)18份，過硫酸銨1份，N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺1份和去離子水80份。具體操作為：將聚丙烯酰、過硫酸銨和N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺用去離子水溶解，制成粘結劑，倒進噴壺，放入冰箱備用。天然木粉、腐殖酸、麥飯石、高嶺土按比例混合，得到主要成分為木質素的天然材料。稱量尿素顆粒放入XT-86型實驗用小型包衣機，打開吹風機和轉鼓，通入熱風預熱3分鐘。將配好的水溶性粘結劑均勻地噴在尿素上，鼓入熱風3分鐘，再將一定量的粉末混合物均勻地加入轉鼓中，轉動3-5分鐘后又噴入一定量的水溶性粘結劑，如此操作多次。粉末就牢固的包裹在尿素顆粒上，再用熱風加熱5分鐘來干燥包膜尿素。取出首次包裹好的尿素，稱量一定的升華硫，放入鐵罐，打開加熱臺，溫度調節到120℃，等硫熔融成黃色的流動夜，倒入包裹好的尿素，迅速轉動，待硫均勻的包裹在尿素表面，取出，再次倒入轉鼓包膜設備中，加入微晶蠟，通入熱風邊加熱邊轉動轉鼓5分鐘，微晶蠟均勻的裹在包膜尿素表面，即得包膜長效緩釋肥成品。實施例2包膜長效緩釋肥的制備本實施例提供的包膜長效緩釋肥，包括尿素50份，中間包膜層20份(即天然有機物膜層)，28份硫和2份石蠟，以石蠟作為封閉劑。其中，中間包膜層是由主要成分為木質素的天然材料與粘結劑按60:40的重量比復配而成。所述主要成分為木質素的天本文檔來自技高網...

【技術保護點】
包膜長效緩釋肥，其特征在于，包括水溶性肥料顆粒，包裹在其外的天然有機物膜層，包裹在所述天然有機物膜層外的無機物膜層以及作為封閉劑的蠟膜層；各成分按如下重量份組成：水溶性肥料顆粒50?90份、天然有機物膜層1?50份、無機物膜層5?60份以及蠟膜層1?10份；其中，所述天然有機物膜層是由主要成分為木質素的天然材料與粘結劑按10?70:5?80的重量比復配而成；所述主要成分為木質素的天然材料由如下重量份的各成分組成：主要成分為木質素的天然有機物50?90份、腐殖酸1?50份、麥飯石1?50份、高嶺土1?50份、蒙脫土1?50份和沸石粉1?50份；所述粘結劑由如下重量份的各成分組成：粘結材料1?30份、過硫酸銨1?15份、N,N’?亞甲基雙丙烯酰胺0.01?20份和水50?90份；其中，所述粘結材料包括聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酰胺、纖維素、羧甲基纖維素、海藻酸鈉、多糖膠和淀粉中的至少一種；所述無機物膜層的原料包括硫磺、硅藻土和磷酸鹽中的至少一種。

【技術特征摘要】
1.包膜長效緩釋肥，其特征在于，包括水溶性肥料顆粒，包裹在其外的天然有機物膜層，包裹在所述天然有機物膜層外的無機物膜層以及作為封閉劑的蠟膜層；各成分按如下重量份組成：水溶性肥料顆粒50-90份、天然有機物膜層1-50份、無機物膜層5-60份以及蠟膜層1-10份；其中，所述天然有機物膜層是由主要成分為木質素的天然材料與粘結劑按10-70:5-80的重量比復配而成；所述主要成分為木質素的天然材料由如下重量份的各成分組成：主要成分為木質素的天然有機物50-90份、腐殖酸1-50份、麥飯石1-50份、高嶺土1-50份、蒙脫土1-50份和沸石粉1-50份；所述粘結劑由如下重量份的各成分組成：粘結材料1-30份、過硫酸銨1-15份、N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺0.01-20份和水50-90份；其中，所述粘結材料包括聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酰胺、纖維素、羧甲基纖維素、海藻酸鈉、多糖膠和淀粉中的至少一種；所述無機物膜層的原料包括硫磺、硅藻土和磷酸鹽中的至少一種。2.根據權利要求1所述的包膜長效緩釋肥，其特征在于，所述水溶性肥料顆粒包括尿素、氯化銨、硝酸銨鈣、氯化鉀、磷酸二氫鉀、磷酸一銨、磷酸二銨、硝酸鉀、水溶性氮磷鉀復混肥、水溶性速效復合肥、硝銨、碳酸氫銨、硫酸銨、水溶性硫酸鉀、過磷酸鈣和多硫化銨中的至少一種，顆粒粒徑大小為1-8mm。3.根據權利要求1或2所述的包膜長效緩釋肥，其特征在于，所述主要成分為木質素的天然有機物包括木粉、木材加工后的廢棄木料、園林剪枝、廢棄的農作物秸稈和核桃殼中的至少一種，粒度為35目以下。4.根據權利要求1-3任一項所述的包膜長效緩釋肥，其特征在于，所述蠟膜層的原料為石蠟和/或微晶蠟。5.根據權利要求1-4任一項所述的包膜長效緩釋肥，其特征在于，所述包膜長效緩釋肥由如下重量份的各成分組成：尿素50-90份、天然有機物膜層1-50份、無機物膜層5-60份以及蠟膜層1-10份；其中，所述無機物膜層的原料為硫磺；所述天然有機物膜層是由主要成分為木質素的天然材料與粘結劑按10-70:5-80的重量比復配而成；其中，所述主要成分為木質素的天然...

【專利技術屬性】
技術研發人員：段久芳，蔣建新，韓春蕊，
申請(專利權)人：北京林業大學，
類型：發明
國別省市：北京;11