CN101531548A

CN101531548A - 预硫化天然胶乳基缓释肥料的制备方法

Info

Publication number: CN101531548A
Application number: CN200810219974A
Authority: CN
Inventors: 钟杰平; 侯婷婷; 李程鹏; 黄银燕; 杨磊; 李思东
Original assignee: Guangdong Ocean University
Current assignee: Guangdong Ocean University
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2028-12-11
Also published as: CN101531548B

Abstract

一种预硫化天然胶乳基缓释肥料的制备方法，将天然多糖壳聚糖和海藻酸钠为包裹材料，将肥料包裹成型；采用预硫化天然胶乳为包裹材料，通过控制预硫化天然胶乳的交联密度，可以获得一定范围内各种不同缓释速度的缓释肥料。本发明采用的原料都是天然高分子材料，且操作过程不要使用到有机溶剂，使用过程中也不会污染水源和土壤，符合安全环保的要求。尤其适合在盐湖地区，可直接利用当地的卤水进行生产。

Description

预硫化天然胶乳基缓释肥料的制备方法

技术领域

本发明属于一种预硫化天然胶乳基缓释肥料的制备方法。

背景技术

随着人们对环境和资源保护意识的加强，缓控释肥料的研究和开发已成为肥料农业的主流方向。目前，有关缓释肥料的制备方法主要有，热塑性树脂包裹法，热固性树脂包裹法和亲水性高聚物包裹法。其中，热塑性树脂包裹法要使用大量的有机溶剂，增大了生产成本和环境的压力。热固性树脂包裹法需要在高温下进行，这就要耗费了大量能源，且包裹层热固性树脂一般为极性基体，对水和肥料的穿透性较强。亲水性高聚物包裹法虽不要使用有机溶剂，也不需要在高温下进行，但对水和肥料的穿透性强。因此，以上制备方法均有其局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种预硫化天然胶乳基缓释肥料的制备方法，以水基型预硫化天然胶乳作为包裹控释剂，通过调节预硫化天然胶乳的硫化程度(即交联密度)，制备符合环保要求、释放周期长的缓释肥料。

本发明包括如下步骤：

(1)用天然多糖壳聚糖和海藻酸钠为内层包裹材料，将肥料包裹成型；

(2)采用预硫化天然胶乳外层为包裹材料，通过控制预硫化天然胶乳的

交联密度，可以获得一定范围内各种不同缓释速度的缓释肥料。

本发明采用的原料都是天然高分子材料，且操作过程不使用有机溶剂，使用过程中也不会污染水源和土壤，符合安全环保的要求。尤其适合在盐湖地区，可直接利用当地的卤水进行生产。

附图说明

图1是本发明尿素缓释肥的释放时间；

图2本发明氯化钾肥料的释放时间；

图3本发明氯化铵肥料的释放时间。

具体实施方式

1预硫化胶乳的制备：

①硫化配方：质量百分比浓度为60％的天然胶乳166.67份，质量百分比浓度为10％的酪素14.46份，质量百分比浓度为25％的KOH 3.86份，硫磺8～12.05份，促进剂PX 8～12.05份，防老剂264 6.03份，氧化锌4.82份，软水143.24份，其中，硫磺、促进剂PX、防老剂264和氧化锌在使用前均采用胶体磨或砂子磨进行研磨24-48小时，制成分散体，其质量百分比浓度分别为40％、40％、40％和50％。

②加料顺序：天然胶乳---→软水---→酪素---→KOH---→硫磺---→促进剂PX---→防老剂264---→氧化锌。

③预硫化：加热配合胶乳，50分钟内升温到55℃，并于55±3℃条件下慢速搅拌，通过硫化反应时间来控制天然胶乳至所需的硫化程度(氯仿值法测定，氯仿值为二初至四末)，用250目筛网过滤。硫化程度(即交联度)是控制肥料控释速度的关键因素，交联度越高，有效释放时间越长。过滤后的胶乳加水稀释，调节其质量百分比浓度为35-45％。

2缓释肥料的一次包裹

取可溶性肥料(如尿素、氯化钾和氯化铵等)，加入到壳聚糖乙酸溶液中，搅拌至完全溶解，控制肥料的质量百分比浓度在5％-10％之间，壳聚糖质量百分比浓度为1.0％，记为溶液A。然后在海藻酸钠溶液中加入戊二醛溶液和可溶性肥料，并补充一定量的水，搅拌至溶解均匀，控制肥料的质量百分比浓度在5％-10％之间(与A中肥料浓度一致)，戊二醛质量百分比浓度在3-5％之间，海藻酸钠质量百分比浓度为3％的，得溶液B。用水泵将少量的溶液A抽到一个底部有很多小孔的圆盘上面，让溶液A通过小孔(小孔直径4到6毫米)滴到溶液B中，溶液A滴到溶液B中后，立即固化成小球。持续滴加溶液5-10分钟左右，停止滴加溶液A，静至20分钟左右，用尼龙网滤出小球，得到富有弹性的含肥小球。将上述小球在空气中干燥至表面已没有水分，即得到一次包裹的肥料。

3缓释肥料的二次包裹

取不同交联度的预硫化天然胶乳(质量百分比浓度为35-45％)，加入橡胶干基质量的0.5-1％的稳定剂平平加0或乳化剂0P，并加入防粘隔离剂如，1-2％的滑石粉、云母粉或硬脂酸镁(起到防止包裹粒子在干燥过程粘结作用)，搅拌均匀，得到包裹包膜剂C。将上面已初步干燥的含肥小球放到一个盘子上，将上述包膜剂C喷洒在小球上，2分钟后分离出小球。将取出的小球放在烘箱中，分散均匀，于60-800C下干燥至恒重，即得到缓释肥料。上述剩余的包膜剂可以循环使用。所得到的缓释肥料的释放时间可持续30至50天。

图1至图3分别是尿素缓释肥、氯化钾缓释肥和氯化铵缓释肥的释放时间与胶乳硫化程度的关系。其中，a至j分别代表，未硫化胶乳和硫化程度分别为二初、二中、二末、三初、三中、三末。四初、四中和四末。

实施例1

取100kg尿素，加入到的壳聚糖乙酸溶液中，搅拌至完全溶解，控制尿素的质量百分比浓度在8％-10％之间，壳聚糖质量百分比浓度为1.00％，得溶液A。然后在海藻酸钠溶液中加入戊二醛溶液和尿素，并补充一定量的水，搅拌至溶解均匀，控制尿素的质量百分比浓度在8％-10％之间，戊二醛质量百分比浓度在3-5％之间，海藻酸钠质量百分比浓度为3％，得溶液B。用水泵将少量的溶液A抽到一个底部有很多小孔的圆盘上面，让溶液A通过小孔(小孔直径4到6毫米)滴到溶液B中，溶液A滴到溶液B中后，立即固化成球。持续滴加溶液5-10分钟左右，停止滴加溶液A，静至20分钟左右，用尼龙网滤出小球，得到富有弹性的含肥小球。将上述小球在空气中干燥至表面已没有水分，即得到一次包裹的肥料。

取不同交联度的预硫化天然胶乳(质量百分比浓度为35-45％)，加入橡胶干基质量的0.5-1％的稳定剂平平加0或乳化剂OP，并加入防粘隔离剂如，1-2％的滑石粉、云母粉或硬脂酸镁，搅拌均匀，得到包裹包膜剂C。将上面已初步干燥的含肥小球放到一个盘子上，将上述包膜剂喷洒在小球上，2分钟后分离出小球。将取出的小球放在烘箱中，分散均匀，于60-80度下干燥至恒重，即得到缓释尿素了。所得到的缓释尿素释放时间可持续32至50天。

实施例2

取100kg氯化钾，加入到壳聚糖乙酸溶液中，搅拌至完全溶解，控制氯化钾的质量百分比浓度在5％-10％之间，壳聚糖质量百分比浓度为1.0％，得溶液A。然后在海藻酸钠溶液中加入戊二醛溶液和氯化钾，并补充一定量的水，搅拌至溶解均匀，控制氯化钾的质量百分比浓度在5％-10％之间，戊二醛质量百分比浓度在3-5％之间，海藻酸钠的质量百分比浓度为3％，得到溶液B。用水泵将少量的溶液A抽到一个底部有很多小孔的圆盘上面，让溶液A通过小孔(小孔直径4到6毫米)滴到溶液B中，溶液A滴到溶液B中后，立即固化成球。持续滴加溶液5-10分钟左右，停止滴加溶液A，静至20分钟左右，用尼龙网滤出小球，得到富有弹性的含肥小球。将上述小球在空气中干燥至表面已没有水分，即得到一次包裹的肥料。

取不同交联度的预硫化天然胶乳(质量百分比浓度为35-45％)，加入橡胶干基质量的0.5-1％的稳定剂平平加0或乳化剂OP，并加入防粘隔离剂如，1-2％的滑石粉、云母粉或硬脂酸镁，搅拌均匀，得到包裹包膜剂C。将上面已初步干燥的含肥小球放到一个盘子上，将上述包膜剂喷洒在小球上，2分钟后分离出小球。将取出的小球放在烘箱中，分散均匀，于60-80度下干燥至恒重，即得到缓释氯化钾了。所得到的缓释氯化钾的释放时间可持续30至46天。

实施例3

取100kg氯化铵，加入到壳聚糖乙酸溶液中，搅拌至完全溶解，控制氯化铵的质量百分比浓度在6％-10％之间，壳聚糖的质量百分比浓度为1.0％，得溶液A。然后在海藻酸钠溶液中加入戊二醛溶液和氯化铵，并补充一定量的水，搅拌至溶解均匀，控制氯化铵的质量百分比浓度在6％-10％之间，戊二醛质量百分比浓度在3-5％之间，海藻酸钠质量百分比浓度为3％，的溶液B。用水泵将少量的溶液A抽到一个底部有很多小孔的圆盘上面，让溶液A通过小孔(小孔直径4到6毫米)滴到溶液B中，溶液A滴到溶液B中后，立即固化成球。持续滴加溶液5-10分钟左右，停止滴加溶液A，静至20分钟左右，用尼龙网滤出小球，得到富有弹性的含肥小球。将上述小球在空气中干燥至表面已没有水分，即得到一次包裹的肥料。

取不同交联度的预硫化天然胶乳(质量百分比浓度为35-45％)，加入橡胶干基质量的0.5-1％的稳定剂平平加0或乳化剂OP，并加入防粘隔离剂如，1-2％的滑石粉、云母粉或硬脂酸镁，搅拌均匀，得到包裹包膜剂C。将上面已初步干燥的含肥小球放到一个盘子上，将上述包膜剂喷洒在小球上，2分钟后分离出小球。将取出的小球放在烘箱中，分散均匀，于60-80度下干燥至恒重，即得到缓释氯化铵了。所得到的缓释氯化铵的释放时间可持续30至48天以上。

Claims

1、一种预硫化天然胶乳基缓释肥料的制备方法，其特征是包括如下步骤：

(1)天然多糖壳聚糖和海藻酸钠为内层包裹材料，将肥料包裹成型；

(2)采用预硫化天然胶乳外层为包裹材料，通过控制预硫化天然胶乳的交联密度，可以获得一定范围内各种不同缓释速度的缓释肥料。

2、据权利要求1所述的预硫化天然胶乳基缓释肥料的制备方法，其特征是包括如下步骤：

(1)预硫化胶乳的制备：

①硫化配方：质量百分比浓度为60％的天然胶乳166.67份，质量百分比浓度为10％的酪素14.46份，质量百分比浓度为25％的KOH 3.86份，硫磺8～12.05份，促进剂PX 8～12.05份，防老剂264 6.03份，氧化锌4.82份，软水143.24份，其中，硫磺、促进剂PX、防老剂264和氧化锌在使用前均采用胶体磨或砂子磨进行研磨24-48小时，制成分散体，其质量百分比浓度分别为40％、40％、40％和50％；

②加料顺序：天然胶乳---→软水---→酪素---→KOH---→硫磺---→促进剂PX---→防老剂264---→氧化锌；

③预硫化：加热配合胶乳，50分钟内升温到55℃，并于55±3℃条件下慢速搅拌，通过硫化反应时间来控制天然胶乳至所需的硫化程度，氯仿值法测定，氯仿值为二初至四末，用250目筛网过滤，硫化程度即交联度是控制肥料控释速度的关键因素，交联度越高，有效释放时间越长，过滤后的胶乳加水稀释，调节其质量百分比浓度为35-45％；

(2)缓释肥料的一次包裹

取可溶性肥料如尿素、氯化钾和氯化铵，加入到壳聚糖乙酸溶液中，搅拌至完全溶解，控制肥料的质量百分比浓度在5％-10％之间，壳聚糖质量百分比浓度为1.0％，记为溶液A，然后在海藻酸钠溶液中加入戊二醛溶液和可溶性肥料，并补充一定量的水，搅拌至溶解均匀，控制肥料的质量百分比浓度在5％-10％之间，与A中肥料浓度一致，戊二醛质量百分比浓度在3-5％之间，海藻酸钠质量百分比浓度为3％的，得溶液B。用水泵将少量的溶液A抽到一个底部有很多小孔的圆盘上面，让溶液A通过小孔，小孔直径4到6毫米，滴到溶液B中，溶液A滴到溶液B中后，立即固化成小球。持续滴加溶液5-10分钟左右，停止滴加溶液A，静至20分钟左右，用尼龙网滤出小球，得到富有弹性的含肥小球，将上述小球在空气中干燥至表面已没有水分，即得到一次包裹的肥料；

(3)缓释肥料的二次包裹

取不同交联度的预硫化质量百分比浓度为35-45％的天然胶乳，加入橡胶干基质量的0.5-1％的稳定剂平平加0或乳化剂OP，并加入防粘隔离剂如，1-2％的滑石粉、云母粉或硬脂酸镁起到防止包裹粒子在干燥过程粘结作用，搅拌均匀，得到包裹包膜剂C；将上面已初步干燥的含肥小球放到一个盘子上，将上述包膜剂C喷洒在小球上，2分钟后分离出小球，将取出的小球放在烘箱中，分散均匀，于60-80℃下干燥至恒重，即得到缓释肥料，上述剩余的包膜剂可以循环使用，所得到的缓释肥料的释放时间可持续30至50天。