CN103626592B - 一种包膜剂的制备及在缓控释肥料中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种包膜剂的制备及在缓控释肥料中的应用，属于缓释肥料领域。该包膜剂由单宁酸、淀粉、高碘酸钠、多异氰酸酯组成。将淀粉、高碘酸钠按比例调节于一定温度下反应，加入单宁酸，反应一段时间后，冷却至室温，加入多异氰酸酯，搅拌均匀即得包膜剂。将颗粒肥料放入转鼓包膜机中，利用喷枪往肥料颗粒表面喷洒包膜剂，通风干燥，至颗粒外形成一层均匀的分隔膜后，冷却，过筛，密封包装，即得缓控释肥料。本发明所提供的包膜剂具有成本低廉，绿色环保，制备方法简单，设备投资少，易于工业化生产的优点，可以制备不同缓释期的包膜肥料。制备的包膜缓控释肥料的缓释性能好，加工工艺简单，可以用于花卉、果蔬、经济林等作物。

Description

一种包膜剂的制备及在缓控释肥料中的应用

技术领域

本发明涉及一种包膜剂的制备及在缓控释肥料中的应用，属于缓释肥料技术领域。

背景技术

由于传统的化学肥料在土壤中容易发生淋溶、挥发，造成肥料养分的严重损失，并且引起了严重的环境污染；另一方面，随着劳动力成本的提高，在植物的生长过程中需要多次施用传统化学肥料使得农业生产的成本高居不下。缓释肥料具有减少施肥次数，提高肥料利用率，降低农林业生产成本的优点，国内外相继开展了包膜肥料的研制、生产。目前常用的包膜材料有聚烯烃、乙烯与乙酸乙烯酯共聚物、醇酸树脂、硫粉，壳聚糖、聚乙烯醇、腰果酚醛树脂等。随着石油资源的减少，价格不断上升，利用合成聚合物包膜肥料存在价格昂贵的问题。这些方法普遍存在缓控释效果较差、生产工艺复杂，生产成本过高等确定。

发明内容

针对现有缓释肥料包膜材料和生产工艺的不足，本发明的目的是提供一种包膜剂的配方及缓控释肥料的制备，为实现本发明的目的采用的技术方案是：

1、以重量份计包膜剂配方：

单宁酸        30～45份

高碘酸钠     2.5～3.5份

淀粉           40～55份

水            12～16.5份

多异氰酸酯      15～20份；

所述的淀粉为芭蕉芋淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉或小麦淀粉。

所述的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或多亚甲基多苯基异氰酸酯。

2、包膜剂制备

将高碘酸钠、淀粉加入反应釜中，加入水，搅拌混合均匀，用硫酸调节pH至4，加热到40℃反应2.5h，加入单宁酸，升高温度到70～90℃反应0.5～2h，冷却至室温，再加入多异氰酸酯，搅拌均匀即为包膜剂。

3、缓控释肥料制备

将颗粒肥料放入转鼓包膜机中，开启电源，使肥料颗粒在转鼓中滚动的，利用喷枪往肥料颗粒表面喷洒包膜剂，通风干燥，至颗粒外形成一层均匀的分隔膜后，冷却，过筛，密封包装，即得缓控释肥料。

所述的颗粒肥料为颗粒尿素或NPK复合肥，粒径范围为3-6mm。

使用本发明的包膜剂在颗粒肥料的表面形成一种高分子微孔膜，通过温度差、湿度差、浓度差，控制养分的释放速率，缓释效果显著，可生产不同缓释期的包膜肥料。

具体实施方式

实施例1：

包膜剂组分如下：单宁酸3.5kg、高碘酸钠0.285kg、玉米淀粉4.5kg、水1.35kg和甲苯二异氰酸酯1.6kg。

包膜剂制备

将上述重量的高碘酸钠、玉米淀粉加入反应釜中，加入水，搅拌混合均匀，用硫酸调节pH至4，加热到40℃反应2.5 h，加入单宁酸，升高温度到75℃反应1 h，冷却至室温，加入甲苯二异氰酸酯，搅拌均匀即为包膜剂。

缓控释肥料制备

将20kg颗粒尿素放入转鼓包膜机中，开启电源，使肥料颗粒在转鼓中滚动的，利用喷枪往肥料颗粒表面喷洒包膜剂2kg，通风干燥，至颗粒外形成一层均匀的分隔膜后，冷却，过筛，密封包装，即得缓释期为75～130天的缓控释尿素。

实施例2：

包膜剂组分如下：单宁酸4kg、高碘酸钠0.3kg、木薯淀粉5kg、水1.5kg、二苯基甲烷二异氰酸酯1.8kg。

包膜剂制备方法如下：将上述高碘酸钠、木薯淀粉加入反应釜中，加入水，搅拌混合均匀，用硫酸调节pH至4，加热到40℃反应2.5 h，加入单宁酸，升高温度到75℃反应1 h，冷却至室温，加入二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌均匀即为包膜剂。

缓控释肥料制备方法如下：

将20kg颗粒尿素放入转鼓包膜机中，开启电源，使肥料颗粒在转鼓中滚动的，利用喷枪往肥料颗粒表面喷洒包膜剂2kg，通风干燥，至颗粒外形成一层均匀的分隔膜后，冷却，过筛，密封包装，即得缓释期为80～145天的缓控释尿素。

实施例3：

包膜剂组分如下：单宁酸3.5kg、高碘酸钠0.3kg、芭蕉芋淀粉5kg、水1.5kg、多亚甲基多苯基异氰酸酯1.6kg。

包膜剂制备方法如下：将高碘酸钠、芭蕉芋淀粉加入反应釜中，加入水，搅拌混合均匀，用硫酸调节pH至4，加热到40℃反应2.5h，加入单宁酸，升高温度到85℃反应0.75 h，冷却至室温，加入多亚甲基多苯基异氰酸酯，搅拌均匀即为包膜剂。

缓控释肥料制备方法如下：

将20kg颗粒尿素放入转鼓包膜机中，开启电源，使肥料颗粒在转鼓中滚动的，利用喷枪往肥料颗粒表面喷洒包膜剂1.5kg，通风干燥，至颗粒外形成一层均匀的分隔膜后，冷却，过筛，密封包装，即得缓释期为72～126天的缓控释尿素。

实施例4：

包膜剂组分如下：单宁酸4kg、高碘酸钠3.2kg、小麦淀粉0.45kg、水1.3kg、甲苯二异氰酸酯1.8kg。

包膜剂制备方法如下：将高碘酸钠、小麦淀粉加入反应釜中，加入水，搅拌混合均匀，用硫酸调节pH至4，加热到40℃反应2.5 h，加入单宁酸，升高温度到75℃反应2 h，冷却至室温，再加入甲苯二异氰酸酯，搅拌均匀即为包膜剂。

缓控释肥料制备方法如下：

将20kg颗粒复合肥放入转鼓包膜机中，开启电源，使肥料颗粒在转鼓中滚动的，利用喷枪往肥料颗粒表面喷洒包膜剂1 kg，通风干燥，至颗粒外形成一层均匀的分隔膜后，冷却，过筛，密封包装，即得缓释期为35～185天的缓控释复合肥。

实施例5：

包膜剂组分：单宁酸4kg、高碘酸钠0.3kg、玉米淀粉4.2kg、水1.25kg、多异氰酸酯1.75kg。

包膜剂制备：将上述重量的高碘酸钠、玉米淀粉加入反应釜中，加入水，搅拌混合均匀，用硫酸调节pH至4，加热到40℃反应2.5 h，加入单宁酸，升高温度到85℃反应1.5 h，冷却至室温，再加入多异氰酸酯，搅拌均匀即为包膜剂。

缓控释肥料制备：

将20kg颗粒尿素放入转鼓包膜机中，开启电源，使肥料颗粒在转鼓中滚动的，利用喷枪往肥料颗粒表面喷洒包膜剂1.8 kg，通风干燥，至颗粒外形成一层均匀的分隔膜后，冷却，过筛，密封包装，即得缓释期为48～175天的缓控释尿素。

实施例6：

包膜剂组分：单宁酸4.2 kg、高碘酸钠0.3kg、木薯淀粉5kg、水1.5kg、二苯基甲烷二异氰酸酯1.6kg。

包膜剂制备：将高碘酸钠、木薯淀粉加入反应釜中，加入水，搅拌混合均匀，用硫酸调节pH至4，加热到40℃反应2.5 h，加入单宁酸，升高温度到85℃反应1.5 h，冷却至室温，再加入二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌均匀即为包膜剂。

缓控释肥料制备：

将20kg颗粒尿素放入转鼓包膜机中，开启电源，使肥料颗粒在转鼓中滚动的，利用喷枪往肥料颗粒表面喷洒包膜剂1 kg，通风干燥，至颗粒外形成一层均匀的分隔膜后，冷却，过筛，密封包装，即得缓释期为35～158天的缓控释尿素。

实施例7：

包膜剂组分：单宁酸3.5 kg、高碘酸钠0.32 kg、玉米淀粉5 kg、水1.5 kg、甲苯二异氰酸酯1.75 kg。

包膜剂制备方法如下：将高碘酸钠、淀粉加入反应釜中，加入水，搅拌混合均匀，用硫酸调节pH至4，加热到40℃反应2.5 h，加入单宁酸，升高温度到75℃反应1 h，冷却至室温，加入甲苯二异氰酸酯，搅拌均匀即为包膜剂。

缓控释肥料制备：

将20kg颗粒复合肥放入转鼓包膜机中，开启电源，使肥料颗粒在转鼓中滚动的，利用喷枪往肥料颗粒表面喷洒包膜剂1.8kg，通风干燥，至颗粒外形成一层均匀的分隔膜后，冷却，过筛，密封包装，即得缓释期为78～165天的缓控释复合肥。

实施例8：

包膜剂组分如下：单宁酸0.4 kg、高碘酸钠.3.2 kg、淀粉0.45 kg、水0.135 kg、甲苯二异氰酸酯0.17 kg。

包膜剂制备方法如下：将高碘酸钠、玉米淀粉加入反应釜中，加入水，搅拌混合均匀，用硫酸调节pH至4，加热到40℃反应2.5 h，加入单宁酸，升高温度到85℃反应1.5 h，冷却至室温，加入甲苯二异氰酸酯，搅拌均匀即为包膜剂。

缓控释肥料制备方法如下：

将20kg颗粒尿素放入转鼓包膜机中，开启电源，使肥料颗粒在转鼓中滚动的，利用喷枪往肥料颗粒表面喷洒包膜剂2 kg，通风干燥，至颗粒外形成一层均匀的分隔膜后，冷却，过筛，密封包装，即得缓释期为47～188天的缓控释尿素。

Claims (2)

1.一种包膜剂的制备方法，其特征在于：

1）以重量份计包膜剂配方：

单宁酸          30～45份

高碘酸钠       2.5～3.5份

淀粉            40～55份

水             12～16.5份

多异氰酸酯      15～20份；

2）包膜剂制备

将高碘酸钠、淀粉加入反应釜中，加入水，搅拌混合均匀，用硫酸调节pH至4，加热到40℃反应2.5h，加入单宁酸，升高温度到70～90℃反应0.5～2h，冷却至室温，再加入多异氰酸酯，搅拌均匀即为包膜剂。

2.根据权利要求1所述的一种包膜剂的制备方法，其特征是所述淀粉为芭蕉芋淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉或小麦淀粉。