CN102276346B - 一种添加活性开孔剂的硫包膜缓释肥料及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种添加活性开孔剂的硫包膜缓释肥料及其生产方法。该发明首先将橡胶粉和巯基苯并噻唑按照一定比例加入到活性硅微粉中，经加热150℃搅拌30分钟、冷却粉碎后形成活性开孔，然后将该活性开孔剂加入到液体硫磺中搅拌反应形成包膜液，将包膜液喷涂到已预热到75℃的大颗粒肥料表面，冷却后可形成不同养分控释期的包膜肥料。活性硅微粉首先和橡胶粉发生反应形成活性开孔剂，然后该活性开孔剂上面的橡胶再与硫磺发生反应，从而可是活性硅微粉充分与硫磺混匀，形成均匀的混合体，有利于改善硫磺的透性、增加其韧性等作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种缓控释肥料及其生产方法，尤其涉及一种添加活性开孔剂的硫包膜缓释肥料及其生产方法。
背景技术
目前，国内外包膜控释肥料类型主要有无机物包膜肥料和高分子聚合物包膜肥料两大类。其中在无机肥料包膜缓释肥料中以硫磺为包膜材料的肥料占有很大的比重。主要原因有一下几点：硫磺相对于其它控释材料价格较低，原料易得；以硫磺包膜的缓控释肥料的加工工艺及设备简单；硫磺还是一种作物需要的中量元素；硫磺是一种杀菌剂等。虽然以硫磺为包膜缓释材料具有许多优点，但是它也有自身无法克服的缺点，例如：以硫磺为包膜控释材料容易将养分完全封闭死，养分在前期根本就无法释放，只有在硫膜破裂后才能形成毁灭性(膜壳有孔洞或破裂时就会将养分一次性全部释放出来)释放，易导致作物前期缺肥，后期养分过多伤根烧苗等。针对这一问题，前人也进行了一系列的尝试，例如将普通的硅藻土、滑石粉或氯化钾粉等按照一定比例添加到熔融的液硫中进行喷雾包膜，虽然对养分的前期释放有些改善，但是这些添加物均不能与硫磺反应成一体，亦不能改变硫磺膜脆性易碎的缺点，相反这些添加物以小颗粒的形式分散到硫磺膜壳中，还会加快还硫膜的破裂，导致中后期养分的快速破裂性释放，降低或影响了作物对肥料的养分利用率；另外，上述的这些添加成分还会容易在液体硫磺中漂浮或沉淀，导致包膜不均一或造成管道、雾化喷嘴堵塞等现象发生。
发明内容
本发明的目的在于为了克服现有技术的不足而提供一种能有效调节硫磺包膜缓释肥料养分释放速率，不堵塞管道、雾化喷嘴的一种添加活性开孔剂的硫包膜缓释肥料及其生产方法，其具体方案为：
一种添加活性开孔剂的硫包膜缓释肥料由下列重量份的物质组成：大颗粒肥料1000份、硫磺83-166份、活性硅微粉14-18份、橡胶粉0.3-3.5份、巯基苯并噻唑0.08-0.2份。
一种添加活性开孔剂的硫包膜缓释肥料的生产方法为：首先将橡胶粉和巯基苯并噻唑按照一定比例加入到活性硅微粉中，经加热150℃搅拌30分钟、冷却粉碎后形成活性开孔剂，然后将该活性开孔剂加入到液体硫磺中搅拌反应形成包膜液，将包膜液喷涂到已预热到75℃的大颗粒肥料表面，冷却后可形成不同养分控释期的包膜肥料。
向活性硅微粉中加入的橡胶粉和巯基苯并噻唑的量分别约占活性硅微粉重量的3％-8％和0.5％-1％，加热温度为150℃，时间为30分钟。
向熔融的液体硫磺中加入的活性开孔剂的量约占活液体硫磺重量的10％-20％。
向已经预热到75℃的大颗粒尿素表面喷涂的包膜液的量约占大颗粒尿素重量的10％-20％。
从本发明的技术方案可以看出，由于添加了活性硅微粉、橡胶粉，活性硅微粉能够与液体硫磺混溶并发生反应，活性硅微粉上的活性基团与橡胶粉发生接枝反应，橡胶在巯基苯并噻唑存在的条件下可以与熔融的液体硫磺发生综合反应，经过产生HS化合物及多S自由基可引发硫黄硫化时的链增长作用。使原有的硅微粉能够进一步嫁接到液体硫磺中，形成有效的开孔作用，同时能够改善硫磺的脆性有利于喷雾包膜。喷雾成膜后不仅能够使硫膜脆性降低、塑性增大、不易破碎，而且还可以有效调节缓释肥料的养分释放速率。原因是如果将这些活性硅微粉在显微镜或透射电镜下观察，其类似于一个不规则的球体，球体外表排列着一些活性基团，这些活性基团能够与硫磺进行紧密结合，当受到外加拉力时就会膨胀，当受到外力挤压时，就会有一定的收缩性，因此能够有效地防止硫膜的破裂。另外，这些活性硅微粉的中间部分具有许多的孔隙，一方面这些孔隙可以起到变形吸能的作用，另一方面，可使硫磺膜壳外部的水分通过硅微粉中间的连接通道进入膜壳内，将养分溶出，防止了硫包膜缓释肥料的毁灭性释放现象发生，同时可通过改变活性硅微粉与硫磺的添加比例，达到有效调节养分释放速率的目的。
经大量试验证明，通过向硫磺中添加这种活性硅微粉可以生产养分释放期为2-6个月不等的硫包膜缓释肥料，该类缓释肥料在果树、水稻和玉米上的氮肥利用率约是普通肥料的1.5倍，如果大面积应用，可以节省大量的肥料资源，减少因过量施肥而造成的面源污染等问题。另外，采用该活性硅微粉的硫包膜缓释肥料的膜壳具有一定的耐磨性和抗冲击力，因此，在包装、运输和施用过程中不会造成膜壳破碎的现象发生，有效地保证了产品的外观及内在质量。
具体实施方式
实施例1：将200kg活性硅微粉(采用硅烷等材对其进行活化，粒径达到1000-1200目左右)，与6kg橡胶粉和1kg的巯基苯并噻唑，经加热到150℃，不断搅拌30分钟后冷却，粉碎后可得到活性开孔剂。将活性开孔剂100kg加入到熔融的1000kg液体硫磺中，经搅拌后可均匀的喷涂到6000kg已预热到75℃的大颗粒尿素表面上，经冷却后可得到养分控释期为6个月的控释尿素。
实施例2：将200kg活性硅微粉(采用硅烷等材对其进行活化，粒径达到1000-1200目左右)，与16kg橡胶粉和2kg的巯基苯并噻唑，经加热到150℃，不断搅拌30分钟后冷却，粉碎后可得到活性开孔剂。将活性开孔剂100kg加入到熔融的500kg液体硫磺中，经搅拌后可均匀的喷涂到6000kg已预热到75℃的大颗粒尿素表面上，经冷却后可得到养分控释期为2个月的控释尿素。
实施例3：将200kg活性硅微粉(采用硅烷等材对其进行活化，粒径达到1000-1200目左右)，与16kg橡胶粉和2kg的巯基苯并噻唑，经加热到150℃，不断搅拌30分钟后冷却，粉碎后可得到活性开孔剂。将活性开孔剂100kg加入到熔融的500kg液体硫磺中，经搅拌后可均匀的喷涂到4000kg已预热到75℃的大颗粒尿素表面上，经冷却后可得到养分控释期为3个月的控释尿素。
实施例4：将200kg活性硅微粉(采用硅烷等材对其进行活化，粒径达到1000-1200目左右)，与16kg橡胶粉和2kg的巯基苯并噻唑，经加热到150℃，不断搅拌30分钟后冷却，粉碎后可得到活性开孔剂。将活性开孔剂100kg加入到熔融的500kg液体硫磺中，经搅拌后可均匀的喷涂到3000kg已预热到75℃的大颗粒尿素表面上，经冷却后可得到养分控释期为5个月的控释尿素。
实施例5：将200kg活性硅微粉(采用硅烷等材对其进行活化，粒径达到1000-1200目左右)，与6kg橡胶粉和1kg的巯基苯并噻唑，经加热到150℃，不断搅拌30分钟后冷却，粉碎后可得到活性开孔剂。将活性开孔剂100kg加入到熔融的1000kg液体硫磺中，经搅拌后可均匀的喷涂到6000kg已预热到75℃的大颗粒复合肥料表面上，经冷却后可得到养分控释期为6个月的控释复合肥料。
实施例6：将200kg活性硅微粉(采用硅烷等材对其进行活化，粒径达到1000-1200目左右)，与6kg橡胶粉和1kg的巯基苯并噻唑，经加热到150℃，不断搅拌30分钟后冷却，粉碎后可得到活性开孔剂。将活性开孔剂100kg加入到熔融的1000kg液体硫磺中，经搅拌后可均匀的喷涂到6000kg已预热到75℃的大颗粒复混肥料表面上，经冷却后可得到养分控释期为6个月的控释复混肥料。
Claims (5)
1.一种添加活性开孔剂的硫包膜缓释肥料的生产方法，其特征在于：首先将橡胶粉0.3-3.5份和巯基苯并噻唑0.08-0.2份加入到活性硅微粉14-18份中，经加热150℃搅拌30分钟、冷却粉碎后形成活性开孔剂，然后将该活性开孔剂加入到液体硫磺中搅拌反应形成包膜液，将包膜液喷涂到已预热到75℃的大颗粒肥料表面，冷却后可形成不同养分控释期的包膜肥料。
2.根据权利要求1所述的一种添加活性开孔剂的硫包膜缓释肥料的生产方法，其特征在于：向活性硅微粉中加入的橡胶粉和巯基苯并噻唑的量分别占活性硅微粉重量的3％-8％和0.5％-1％，加热温度为150℃，时间为30分钟。
3.根据权利要求1所述的一种添加活性开孔剂的硫包膜缓释肥料的生产方法，其特征在于：向熔融的液体硫磺中加入的活性开孔剂的量占液体硫磺重量的10％-20％。
4.根据权利要求1所述的一种添加活性开孔剂的硫包膜缓释肥料的生产方法，其特征在于：向已经预热到75℃的大颗粒尿素表面喷涂的包膜液的量占大颗粒尿素重量的10％-20％。
5.一种根据权利要求1所述的一种添加活性开孔剂的硫包膜缓释肥料的生产方法所生产的添加活性开孔剂的硫包膜缓释肥料，其特征在于：由下列物质组成：大颗粒肥料1000份、硫磺83-166份、活性硅微粉14-18份、橡胶粉0.3-3.5份、巯基苯并噻唑0.08-0.2份。
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