CN105294299A - 一种采用微纳双通道包膜材料制备的向日葵高效缓释肥以及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开属于缓释肥料领域，具体公开一种采用微纳双通道包膜材料制备的向日葵高效缓释肥，其特征在于，包括以下重量份组分：烷基酰氯5-6、直链淀粉50-52、介孔二氧化硅纳米粒子8-9、微米尺寸球形炭8-9、花生麸40-43、油茶果壳发酵粉50-52、甘蔗渣发酵粉50-52、干姜超微粉20-22、干燥海藻微粉23-25、脯氨酸3-4、半胱氨酸3-4、聚合硼2-2.2。本发明采用交联改性的直链淀粉里面加入微米和纳米两种尺寸的物质构建具有双通道的缓释包膜材料，使其具有缓释调控的作用，一定程度上延缓了缓释包膜材料的崩解速率，提高了调控效果，实现了向日葵不同生长阶段对不同营养物质的应用。

Description

一种采用微纳双通道包膜材料制备的向日葵高效缓释肥以及制备方法

技术领域

本发明属于缓释肥料领域，具体涉及一种采用微纳双通道包膜材料制备的向日葵高效缓释肥以及制备方法。

背景技术

包膜缓释肥具有显著提高肥料利用率的作用。然而，目前市场上销售的绝大部分缓释肥面临着诸多问题，例如：1、包膜材料采用化学合成的不可降解高分子聚合物，这些难降解性高分子包膜材料极易残留在农用土壤中造成土壤退化和严重的污染；2、包膜材料采用天然高分子可降解材料，但是这些天然高分子可降解材料制备的缓释肥一方面价格过高，另一方面控释效果不好，随着天然高分子材料的降解会迅速释放营养成分，导致缓释肥周期短，应用范围窄；3、现有的包膜缓释肥不能够实现控释和缓释的双向调节，不能狗实现化肥中营养元素的供应与作物对养分的需求基本同步，不能够实现动态平衡；4、现在的缓释肥对外在自然条件的考虑过于单一，针对不同的土壤环境，例如水田和旱田、酸性土壤和盐碱土壤、高温土壤和冷冻土壤等并没有充分考虑，没有考虑包衣材料的耐水性、抗压性、光敏性、pH感应性等；5、现有包衣材料的功能较单一，通常只是缓释控释，赋予包衣材料吸水保水功能、抗菌、灭虫、除草等功能，对包衣材料的发展具有重大意义；6、要综合考虑包衣控缓释化肥的生产效率、使用效率、低成本。针对缓释包膜肥料存在的问题，高效、廉价、多功能和环境友好型包膜材料研发成为国内外包膜缓释肥料研制和生产应用的重点发展方向。

缓释肥料的肥效取决于缓释材料、包膜形式，市场上常见的有采用相同或不同的包膜材料实现分层包膜进而实现缓释调控，但是这样会增加材料成本和制作成本。

双通道包膜材料内置于纳米通道和微米通道，微米通道和纳米通道的构建可以借助于物质本身的结构以及微米纳米物质被吸收利用造成的空隙组成，简单易于实现，同时赋予缓释肥料新的功能，为缓释肥料的发展开辟了新途径。

发明内容

本发明针对向日葵的栽培需求，提出一种采用微纳双通道包膜材料制备的向日葵高效缓释肥以及制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种采用微纳双通道包膜材料制备的向日葵高效缓释肥，其特征在于，包括以下重量份组分：烷基酰氯5-6、直链淀粉50-52、介孔二氧化硅纳米粒子8-9、微米尺寸球形炭8-9、花生麸40-43、油茶果壳发酵粉50-52、甘蔗渣发酵粉50-52、干姜超微粉20-22、干燥海藻微粉23-25、脯氨酸3-4、半胱氨酸3-4、聚合硼2-2.2、适量的水。

一种采用微纳双通道包膜材料制备的向日葵高效缓释肥制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将直链淀粉、烷基酰氯以及总重量1.8-2倍的水混合，并在180-200℃下搅拌26-30min，之后停止加热，并同时加入介孔二氧化硅纳米粒子、微米尺寸球形炭，快速搅拌4-5min至均匀，得具有双通道的包膜材料备用；

（2）将脯氨酸、半胱氨酸、聚合硼以及总重量10-11倍的水混合搅拌均匀，得营养液备用；

（3）将花生麸、油茶果壳发酵粉、甘蔗渣发酵粉、干姜超微粉、干燥海藻微粉混合放入上方带有喷头的搅拌机中搅拌10-11min至均匀，搅拌过程中先通过喷头加入营养液继续搅拌5-6min至均匀，之后在通过喷头均匀喷入具有双通道的包膜材料，形成带有包膜材料的湿物料；

（4）将带有包膜材料的湿物料送入具有热风机的滚筒造粒机，设定转速380-400r/min，温度85-90℃，造粒45-50min，过50目钢筛，得球形肥料，将该球形肥料先用低温-2℃冷冻，之后在采用60℃逐步升温至100℃，以1℃/min升温方式烘烤40min至干即得。

本发明的有益效果体现在：

本发明采用交联改性的直链淀粉里面加入介孔二氧化硅纳米粒子和微米尺寸球形炭两种尺寸的物质构建具有双通道的缓释包膜材料，使其具有缓释调控的作用，一定程度上延缓了缓释包膜材料的崩解速率，提高了调控效果，实现了向日葵不同生长阶段对不同营养物质的应用；另外，采用植物发酵粉和微粉以及聚合硼、氨基酸等营养物质为向日葵提供了丰富的营养，提高了肥料的利用率，有助于促进向日葵的高效栽培。另外，本发明配合双通道缓释肥料，采用逐步升温烘干得方式，一方面提高了肥料的干重，另外一方面，提高了改性淀粉包膜材料的韧性，提高了其耐降解性。

具体实施方式

实施例

本实施例所述的采用微纳双通道包膜材料制备的向日葵高效缓释肥，其特征在于，包括以下重量份组分：烷基酰氯5.5、直链淀粉51、介孔二氧化硅纳米粒子8.5、微米尺寸球形炭8.5、花生麸41.5、油茶果壳发酵粉51、甘蔗渣发酵粉51、干姜超微粉21、干燥海藻微粉24、脯氨酸3.5、半胱氨酸3.5、聚合硼2.1、适量的水。

本实施例所述的采用微纳双通道包膜材料制备的向日葵高效缓释肥制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将直链淀粉、烷基酰氯以及总重量1.9倍的水混合，并在190℃下搅拌28min，之后停止加热，并同时加入介孔二氧化硅纳米粒子、微米尺寸球形炭，快速搅拌4.5min至均匀，得具有双通道的包膜材料备用；

（2）将脯氨酸、半胱氨酸、聚合硼以及总重量10.5倍的水混合搅拌均匀，得营养液备用；

（3）将花生麸、油茶果壳发酵粉、甘蔗渣发酵粉、干姜超微粉、干燥海藻微粉混合放入上方带有喷头的搅拌机中搅拌10.5min至均匀，搅拌过程中先通过喷头加入营养液继续搅拌5.5min至均匀，之后在通过喷头均匀喷入具有双通道的包膜材料，形成带有包膜材料的湿物料；

（4）将带有包膜材料的湿物料送入具有热风机的滚筒造粒机，设定转速390r/min，温度88℃，造粒47.5min，过50目钢筛，得球形肥料，将该球形肥料先用低温-2℃冷冻，之后在采用60℃逐步升温至100℃，以1℃/min升温方式烘烤40min至干即得。

取两份1亩向日葵分别作为实验组和对照组，实验组施本发明肥料30Kg，对照组不做处理，其它栽培条件保持一致，发现，实验组向日葵比对照组向日葵长势要好，最终称取带子向日葵果盘，发现实验组总重量是对照组总重量的的1.82倍。

Claims (2)

1.一种采用微纳双通道包膜材料制备的向日葵高效缓释肥，其特征在于，包括以下重量份组分：烷基酰氯5-6、直链淀粉50-52、介孔二氧化硅纳米粒子8-9、微米尺寸球形炭8-9、花生麸40-43、油茶果壳发酵粉50-52、甘蔗渣发酵粉50-52、干姜超微粉20-22、干燥海藻微粉23-25、脯氨酸3-4、半胱氨酸3-4、聚合硼2-2.2、适量的水。

2.如权利要求1所述的一种采用微纳双通道包膜材料制备的向日葵高效缓释肥制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将直链淀粉、烷基酰氯以及总重量1.8-2倍的水混合，并在180-200℃下搅拌26-30min，之后停止加热，并同时加入介孔二氧化硅纳米粒子、微米尺寸球形炭，快速搅拌4-5min至均匀，得具有双通道的包膜材料备用；

（2）将脯氨酸、半胱氨酸、聚合硼以及总重量10-11倍的水混合搅拌均匀，得营养液备用；

（3）将花生麸、油茶果壳发酵粉、甘蔗渣发酵粉、干姜超微粉、干燥海藻微粉混合放入上方带有喷头的搅拌机中搅拌10-11min至均匀，搅拌过程中先通过喷头加入营养液继续搅拌5-6min至均匀，之后在通过喷头均匀喷入具有双通道的包膜材料，形成带有包膜材料的湿物料；

（4）将带有包膜材料的湿物料送入具有热风机的滚筒造粒机，设定转速380-400r/min，温度85-90℃，造粒45-50min，过50目钢筛，得球形肥料，将该球形肥料先用低温-2℃冷冻，之后在采用60℃逐步升温至100℃，以1℃/min升温方式烘烤40min至干即得。