CN102557810A

CN102557810A - 一种可降解缓释肥料包膜剂

Info

Publication number: CN102557810A
Application number: CN2010105798113A
Authority: CN
Inventors: 王海炜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-09
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明涉及一种可降解缓释肥料包膜剂，包括如下组分：甲基丙烯酸甲酯5-10%，聚乙烯醇40-50%，淀粉30-35%，壳聚糖2-8%，交联剂3-6%，十二碳醇酯1-3%，水性树脂2-6%，脂肪醇2-5%，所述聚乙烯醇的聚合度为1700，醇解度为99%，所述壳聚糖的脱乙酰度大于90%，所述交联剂为甲醛、乙二醛或戊二醛。本发明具有土壤改良剂和控制养分释放的双重功能，生产工艺简单，使用范围广，无环境污染，且成本较低，易于大面积推广施用。

Description

一种可降解缓释肥料包膜剂

技术领域

本发明涉及一种包膜剂，尤其涉及一种可降解缓释肥料包膜剂。

背景技术

目前，国内出现的包膜(裹)型缓释肥料主要有以下3种类型:

1、无机矿物包衣:包衣材料广泛，主要以钙镁磷肥、酸化磷矿粉、微溶性二价金属磷酸钱钾盐，一些无机矿物、磷钾肥、固体废弃物等都可作为包衣材料包裹粒状尿素。包衣率20%-60%，应是包裹肥料。优点:包衣工艺简单，成本较低，包衣材料来源广泛，包衣材料可能有其他营养成分或作用。缺点:养分释放较快，特别在水田或淋溶较严重地区，缓释和控释效果较差。

2、硫包衣:是目前国外市场较为流行的缓释肥料品种，主要是将熔融状态下的单质硫磺使用专用设备包裹颗粒肥料。其优点是包裹材料硫是作物生长所需的营养元素，但是设备投资大、要求高，生产工艺较复杂，维护成本也高，虽有不忏缺硫土壤，但控释效果相对不是非常理想。

3、聚烯烃树脂包衣(树脂包衣):也是目前国外市场较为流行的缓释肥料品种。控释时间最长可达3年。包衣率6%-15%，一般提高当季利用率30%-40%。优点:控释缓释效果显著，肥料养分利用率较高，不吸潮板结。缺点:对加工设备要求较高，工艺复杂，虽有废旧材料可以利用，但由于所使用有机溶剂和原材料成本太高，环保性差，无法大面积推广应用。

总之，目前影响缓释肥料发展的最主要问题是生产工艺复杂，生产成本过高。一般需增加在300-800元左右，由于售价高，除日本外，美国、西欧90%的缓释肥主要用于草坪、苗圃等非农业市场。根据我国国情，只有采用新型包膜材料和改进生产工艺，降低生产成本和产品价格，能够大面积推广施用，才是缓释肥料研制和生产的发展方向。

发明内容

为了克服以上缺陷，本发明要解决的技术问题是：提出一种能改良土壤、控制养分释放、成本较低、环保的可降解缓释肥料包膜剂。

本发明所采用的技术方案为：一种可降解缓释肥料包膜剂，包括如下组分：甲基丙烯酸甲酯5-10%，聚乙烯醇40-50%，淀粉30-35%，壳聚糖2-8%，交联剂3-6%，十二碳醇酯1-3%，水性树脂2-6%，脂肪醇2-5%。

根据本发明的另外一个实施例，一种可降解缓释肥料包膜剂进一步包括所述聚乙烯醇的聚合度为1700，醇解度为99%。

根据本发明的另外一个实施例，一种可降解缓释肥料包膜剂进一步包括所述交联剂为甲醛、乙二醛或戊二醛。

根据本发明的另外一个实施例，一种可降解缓释肥料包膜剂进一步包括所述壳聚糖的脱乙酰度大于90%。

根据本发明的另外一个实施例，一种可降解缓释肥料包膜剂进一步包括所述水性树脂为PTS2-I。

本发明的有益效果是：

1、具有土壤改良剂和控制养分释放的双重功能；

2、来源广泛、具有生物降解能力的的包膜材料，生产工艺流程简单，无需高温高压条件，无污染，易于操作。

3、生产成本较低，成膜后强度高，不易脱落，与树脂包衣、硫包衣膜强度无明显差异。

4、适用范围广、使用周期长，利用率相对较高，同时既可做底肥，也可做追肥，在作物生长过程中作物不会出现脱肥现象，提高肥料利用率10-15%以上。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

一种可降解缓释肥料包膜剂，包括如下组分：甲基丙烯酸甲酯5-10%，聚乙烯醇40-50%，淀粉30-35%，壳聚糖2-8%，交联剂3-6%，十二碳醇酯1-3%，水性树脂2-6%，脂肪醇2-5%，其中，所述聚乙烯醇的聚合度为1700，醇解度为99%，所述壳聚糖的脱乙酰度大于90%，所述交联剂为甲醛、乙二醛或戊二醛，所述水性树脂为PTS2-I。

壳聚糖(甲壳素脱去乙酞基后的产物)是地球上最丰富的天然有机物，其结构与纤维素十分相似，纤维素中C-2位的OH被NH₂取代后就是壳聚糖。壳聚糖无毒无昧、可生物降解，可以改变微生物区系，促进有益微生物的生长，抑制一些植物病原菌，同时其又是一种新型植物生长调节剂，能提高植物叶片中叶绿素含量、提高作物的贮藏蛋白含量、提高种子的抗病能力、发芽率、发芽数和实生苗株高。壳聚糖对人畜无害，来源广泛，降解产物可以作为土壤碳和氮的来源。因此，在缓释肥料中加入壳聚糖具有重要的意义。但是纯壳聚糖在实际应用中的主要问题是膜的机械性能差、脆性较大、抗水性较差、易降解以及不适用于酸性环境。壳聚糖主链上含有氨基、经基，通过化学改性，可以改善壳聚糖的结构、性能。

柔性聚合物聚乙烯醇(PVA)是一种十分独特的水溶性多经基高分子材料，分子间作用力大，具有生物可降解性，对人体无毒无害，其具有良好的机械性能，耐油、耐溶性能。PVA本身可作为土壤的改良剂，其粘结性可使土壤形成团粒结构，增加土壤的通气性和保水性，有利于作物发育生长;PVA还可以起到一定的增塑作用。

淀粉来源丰富、价格低廉，且在各种环境中都具有完全生物降解能力，可以降低包膜材料成本，而且淀粉还能作为作物肥料。

本发明中采用甲醛、乙二醛或戊二醛作为交联剂，将聚合度为1700，醇解度为99%的聚乙烯醇与脱乙酰度大于90%的壳聚糖很好的融合，可以改善材料的机械性能，获得较好的耐酸碱性，并可以提高材料的降解时间。

使用本发明的包膜剂，能够将作物生长所需要的矿质成分(氧化钙、氧化镁、氧化锌等)包裹在氮肥、复合肥及其它颗粒肥料外部，经过包膜和烘干工艺，在肥料外部形成一种高分子可降解的微孔膜，通过温度、湿度和浓度差，控制养分的释放速度，其缓施效果明显。生产工艺简单，使用范围广，无环境污染，且成本较低，易于大面积推广施用。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims

1. 一种可降解缓释肥料包膜剂，其特征在于：包括如下组分：甲基丙烯酸甲酯5-10%，聚乙烯醇40-50%，淀粉30-35%，壳聚糖2-8%，交联剂3-6%，十二碳醇酯1-3%，水性树脂2-6%，脂肪醇2-5%。

2. 根据权利要求1所述的一种可降解缓释肥料包膜剂，其特征在于：所述聚乙烯醇的聚合度为1700，醇解度为99%。

3. 根据权利要求1所述的一种可降解缓释肥料包膜剂，其特征在于：所述交联剂为甲醛、乙二醛或戊二醛。

4. 根据权利要求1所述的一种可降解缓释肥料包膜剂，其特征在于：所述壳聚糖的脱乙酰度大于90%。

5. 根据权利要求1所述的一种可降解缓释肥料包膜剂，其特征在于：所述水性树脂为PTS2-I。