CN103333015B - 一种控释肥包衣的制备方法及控释肥 - Google Patents

Abstract

一种控释包衣的制备方法及探释肥，包括的制备步骤如下：首先将秸秆烘干，通过粉碎设备将其粉碎至粒度在100-200目之间；将油酸、硬脂酸等脂肪酸中的一种或多种与秸秆粉末混合，并加热到80℃以上，维持搅拌1小时；向上述混合物中加入交联剂，维持温度在110℃反应2-4小时，得到包衣材料，根据需要，将包衣材料温度通过换热器调节到90-110℃，通过喷嘴在包裹筒内对颗粒肥料表面进行喷涂，在肥料表面形成一层包膜，冷却后，制成控释周期为45-180天的控释肥料。通过对秸秆使用比例、交联剂使用量的调节，包膜降解时间缩短为180-360天。

Description

一种控释肥包衣的制备方法及控释肥

技术领域

本发明涉及控释肥料生产技术领域，具体涉及一种包衣及利用这种包及制备控释肥料的方法。 

背景技术

近年来，为了提高作物产量，化肥的施用量日趋增大。据相关统计数据，目前化肥投入约占农民进行种植业生产总投入的50%左右，发展中国家粮食增产中50%来自于化肥的作用，但目前我国当季氮肥利用率仅为20%～35%,磷肥的利用率为10%～20%, 钾肥的利用率为30%～60%, 远低于世界发达国家利用水平。肥料利用率低不仅造成资源的巨大浪费, 还给人类赖以生存的环境造成了严重污染。因此缓/控释肥料已经成为了肥料界研究领域中新的热点。

控释肥是一种采用聚合物包衣的肥料，膜上的微孔通常只有几百纳米，液态的水根本无法通过膜，只能以水分子形态进入膜内，所以除了水分子能自由进出膜内，肥料颗粒完全和外部隔绝，而养分通过膜的渗透压排除膜外。因此，养分的释放快慢只和水分子的运动速度以及膜微孔的孔隙有关，当一种控释肥施入土壤后，养分的释放只和水分子运动速度有关，而水分子的运动速度取决于温度，而当作物生长旺盛时，植物的各项活动增加，从而导致根部周围温度上升，促进肥料释放。普通肥料施入土壤后，植物短期内无法完全吸收，从而导致大量养分因挥发、淋失等造成损失，大大降低了肥料利用率，而控释肥实际上是把前期的用不上的养分通过包膜锁定，减少了淋失、微生物的分解和土壤固定等带来的损失，等到后期作物生长需要时供应给植物，相当于一点一点不停地给植物喂肥。因此，肥料利用率能达到70%左右，近根使用最高能达到80%以上，与传统肥料相比，控释肥料具有以下优点：

一是提高化肥利用率，减少化肥用量。由于控释肥具有缓释作用，可以减少化肥的气态和淋洗损失，从而提高化肥的利用效率。试验数据表明：控释肥可将肥料利用率由原来的35%提高一倍左右，氮肥流失率显著降低，可以节省氮肥用量30%-50%。

二是减少施肥次数，节省劳力。由于农村缺乏劳力或因缺水、供水不及时等原因，农作物施肥日趋简化，农作物一次性施肥已相当普遍。目前市场上销售的一次性肥基本上为速效高氮型复合肥，存在苗期旺长或后期脱肥的风险。而控释肥可预定设计肥料在农作物生长季节的释放模式，使肥料养分释放规律与作物养分吸收相一致，一次性施肥满足农作物整个生长季的需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的就是要提供一种原料易得、价格低廉且降解性能好的包衣以及用此包衣制作控释肥料的生产方法。

 一种控释肥包衣的制备方法，包括以下步骤：

步骤1）：将秸秆烘干，通过粉碎设备将其粉碎至粒度在100-200目之间；

步骤2）：将油酸、硬脂酸等脂肪酸中的一种或多种与秸秆粉末混合，混合后加热到80℃以上，维持搅拌1小时；

步骤3）：向上述混合物中加入交联剂，维持温度在110℃反应2-4小时，得到控释肥包衣。

利用上述控释肥包衣制备控释肥的方法是：

将包衣材料温度调节到90℃-120℃之间，通过喷嘴在包裹筒内对颗粒肥料表面进行喷涂，在肥料表面形成一层包膜，经冷却后得到控释肥料。

步骤1）的秸秆来源为小麦秸秆、水稻秸秆和棉花秸秆中的一种或多种。

步骤2）中脂肪酸为油酸、硬脂酸中的一种或多种。

步骤2）中脂肪酸与秸秆粉末的质量比为1:0.1-0.3。

步骤3）中交联剂为丙烯酸酯。

步骤3）中混合物与丙烯酸酯的质量比为1：0.02-0.1。

步骤3）中丙烯酸酯为二丙烯酸-1，4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、丙烯酸丁酯中的一种或几种。

包衣材料与肥料的质量比为0.02-0.15:1。

通过上述方法制得的控释肥料包衣降解时间为180-360天，可降解为对环境无害化的碎片。

本发明的优点在于：可以通过一次施肥满足作物整个生长周期肥料需要，减少施肥人工成本。本发明可以减少肥料淋失等带来的损失，提高肥料利用率，同时避免因淋失带来的环境问题。本发明可以根据实际作物生长需要，通过包膜比例调节肥料释放周期。本发明制得的控释肥料包衣在土壤中降解周期短。

附图说明

图1为制备包衣控释肥料的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1：

步骤1）：将小麦秸秆烘干，通过粉碎设备将其粉碎至粒度在150目；

步骤2）：将油酸与秸秆粉末分别以10kg、0.3kg混合，混合后加热到80℃，持续搅拌1小时；

步骤3）：向上述混合物中加入0.05kg的二丙烯酸-1，4-丁二醇酯，在110℃持续搅拌反应2小时，冷却，得到包衣材料；

步骤4）：将包衣材料预热到90℃，通过喷嘴在包裹筒内对颗粒肥料表面进行喷涂，在肥料表面形成一层包膜，其中，包衣材料的质量为3kg，肥料的质量为100kg，生产出含控释周期为45天的控释肥料。控释肥料包衣降解时间为180天。

实施例2：

步骤1）：将小麦秸秆烘干，通过粉碎设备将其粉碎至粒度在150目；

步骤2）：将油酸、硬脂酸与秸秆粉末分别以10kg、5kg、2.5kg混合，混合后加热到80℃以上，持续搅拌1小时；

步骤3）：向上述混合物中加入0.25kg的丙烯酸丁酯，在110℃持续搅拌反应2小时，冷却，得到包衣材料；

步骤4）：将包衣材料预热到90℃，通过喷嘴在包裹筒内对颗粒肥料表面进行喷涂，在肥料表面形成一层包膜，其中，包衣材料的质量为3kg，肥料的质量为100kg，生产出含控释周期为60天的控释肥料。控释肥料包衣降解时间为192天。

实施例3：

步骤1）：将玉米秸秆烘干，通过粉碎设备将其粉碎至粒度在200目；

步骤2）：将油酸、硬脂酸与秸秆粉末分别以10kg、5kg、2.5kg混合，混合后加热到80℃以上，持续搅拌1小时；

步骤3）：向上述混合物中加入0.25kg的丙烯酸丁酯，在110℃持续反应2小时，冷却，得到包衣材料；

步骤4）：将包衣材料预热到90℃，通过喷嘴在包裹筒内对颗粒肥料表面进行喷涂，在肥料表面形成一层包膜，其中，包衣材料的质量为3.5kg，肥料的质量为100kg，生产出含控释周期为90天的控释肥料。控释肥料包衣降解时间为264天。

实施例4：

步骤1）：将玉米秸秆烘干，通过粉碎设备将其粉碎至粒度在200目；

步骤2）：将油酸与秸秆粉末分别以10kg、2.5kg混合，混合后加热到80℃以上，持续搅拌1小时；

步骤3）：向上述混合物中加入0.25kg的丙烯酸丁酯，在110℃持续反应2小时，冷却，得到包衣材料；

步骤4）：将包衣材料预热到90℃，通过喷嘴在包裹筒内对颗粒肥料表面进行喷涂，在肥料表面形成一层包膜，其中，包衣材料的质量为6kg，肥料的质量为100kg，生产出含控释周期为150天的控释肥料。控释肥料包衣降解时间为288天。

实施例5：

步骤1）：将玉米秸秆烘干，通过粉碎设备将其粉碎至粒度在200目；

步骤2）：将油酸与秸秆粉末分别以10kg、3.0kg混合，混合后加热到80℃以上，持续搅拌1小时；

步骤3）：向上述混合物中加入1kg的丙烯酸丁酯，在110℃持续反应2小时，冷却，得到包衣材料；

步骤4）：将包衣材料预热到90℃，通过喷嘴在包裹筒内对颗粒肥料表面进行喷涂，在肥料表面形成一层包膜，其中，包衣材料的质量为15kg，肥料的质量为100kg，生产出含控释周期为167天的控释肥料。控释肥料包衣降解时间为355天。

Claims (5)

1.一种控释肥包衣的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1）：将秸秆烘干，通过粉碎设备将其粉碎至粒度在100-200目之间；

步骤2）：将油酸、硬脂酸中的一种或多种与秸秆粉末混合，混合后加热到80℃以上，维持搅拌1小时；

步骤3）：向上述混合物中加入交联剂，维持温度在110℃反应2-4小时，得到控释肥包衣，所述的交联剂为二丙烯酸-1，4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、丙烯酸丁酯中的一种或几种。

2.利用权利要求1所述的控释肥包衣制备控释肥的方法，其特征在于：

将包衣材料温度调节到90℃-120℃之间，通过喷嘴在包裹筒内对颗粒肥料表面进行喷涂，在肥料表面形成一层包膜，经冷却后得到控释肥料，所述的包衣材料与肥料的质量比为0.02-0.15:1。

3.根据权利要求1所述的控释肥包衣的制备方法，其特征在于：步骤1）的秸秆来源为小麦秸秆、水稻秸秆和棉花秸秆中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的控释肥包衣的制备方法，其特征在于：步骤2）中油酸与硬脂酸中的一种或多种与秸秆粉末的质量比为1:0.1-0.3。

5.根据权利要求1所述的控释肥包衣的制备方法，其特征在于：步骤3）中混合物与交联剂的质量比为1：0.02-0.1。