CN106396897A - 一种高粱专用控释肥的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高粱专用控释肥的制备方法，通过尿素、磷酸二氢钾、磷酸钙、微量元素肥、抑制剂、分散剂、制成肥芯后，使用由聚乳酸，聚氨酯、改性淀粉、乙酰基丙酮钴、乙醇、水组成的包膜剂对肥芯进行包衣处理，制得高粱专用控释肥。本发明相比现有技术，所制得的控释肥肥料中营养元素充分、氮肥利用率高，可在光照下分解，具有控释性，能满足高粱各个生长时期的营养需求；同时包衣环保、可完全降解，不危害周边环境。

Description

一种高粱专用控释肥的制备方法

技术领域

本发明涉及控释肥领域，具体涉及一种高粱专用控释肥的制备方法。

背景技术

“中国旱灾史”中最早出现的是伊洛河流域大旱，发生于夏代末年(约公元前1809年)记录于《国语·周语》。在干旱地区农作的种植尤为重要，一般情况下，高粱的肥料管理为：一次施肥量不宜过大，结合灌溉分次施肥，肥料深施，以水压肥。在干旱时如果一次性施肥量大，干旱后遇到大雨时容易使施的肥被冲走。这样不仅会给农户造成经济损失，还会污染环境。因此，应结合灌溉分次施肥。肥料深施，以水压肥。在干旱情况下，如果仅把肥施在面上，肥料易挥发。如果干旱后遇洪水暴雨，还容易被雨水冲走。所以应尽量深施化肥，施后择机灌水压肥以保持肥效。

控释肥料是以颗粒肥料(单质或复合肥)为核心，表面涂覆一层低水溶性的无机物质或有机聚合物，或者应用化学方法将肥料均匀地融入分解在聚合物中，形成多孔网络体系，并根据聚合物的降解情况而 促进或延缓养分的释放，使养分的供应能力与作物生长发育的需肥要求相一致协调的一种新型肥料。控释肥的优势在于：可以极大地提高肥料养分利用率。通常控释肥可比速效氮肥利用率提高10％-30％；消除养分在土壤中的损失，减少施肥量，减轻施肥对环境的污染；促进施肥技术的创新，节约用肥，省时省工，提高产量，增加农民收入。目前市场上通用的控释肥多为陆生植物研制，对针对灌溉条件较好，微生物活动较多的作物为研究对象；高粱作为旱地作物的代表，常种在干旱地，高粱由于能吸收到的水较少，地表温度相对较高，微生物活动性相对较差，同时暴露的肥料容易挥发，目前市场上的控释肥不能很好的在旱地条件下提供肥料，存在包衣降解不充分，肥料释放不对等等缺点，所以研制一种肥料既能控释，外层包衣又能够完全降解，是当前高粱用肥领域急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供了一种高粱专用控释肥的制备方法，制备出的控释肥，既能缓控释高粱生长过程中所需的营养物质，又对周边环境友好。通过尿素、磷酸二氢钾、磷酸钙、微量元素肥、抑制剂、吸水剂、制成肥芯后，使用使用包膜剂对肥芯进行包衣处理，制得专用的高粱控释肥来实现该目的。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

一种高粱专用控释肥的制备方法，包括以下步骤：

1)肥芯的制备

按照比例称取尿素、磷酸二氢钾、磷酸钙、微量元素肥，粉碎过筛后，加入抑制剂、吸水剂，搅拌均匀，在造粒机中按照常规方法造粒，得到肥芯。

2)包膜剂制备

按照比例称取聚乳酸，聚氨酯、改性淀粉、乙酰基丙酮钴、乙醇、水、按照包膜工艺制成包膜剂。

3)包衣

将肥芯放入流化床包衣机中，在滚动的肥芯上喷洒内包膜剂，同时通风干燥，至颗粒外形成一层均匀的分隔膜后，固化4～6min；重复上述包衣步骤直至包衣剂使用完。包衣过程中，温度控制在40-60℃。

进一步的，步骤1)中所述的过筛为过150-200目筛。

进一步的，步骤2)中所述的包膜工艺为：将所需原料加入到反应釜后，升温至60-80℃，搅拌保温3-5h，降至室温。

进一步的，步骤3)中所述包衣过程中，温度控制在40-60℃。

进一步的，步骤1)中所述的的抑制剂为3,4－二甲基吡唑磷酸盐。

进一步的，步骤1)中所述的的吸水剂为丙烯酸树脂

进一步的，步骤1)至步骤2)中，所述的尿素、磷酸二氢钾、磷酸钙、微量元素肥、抑制剂、吸水剂、包膜剂的投料量，按照重量份比为：尿素120-200份、磷酸二氢钾80-130份、磷酸钙90-140份、微量元素肥8-15份、抑制剂5-9份、吸水剂4-10份、包膜剂19-41份。

进一步的，步骤2)所述的所述包膜剂由以下重量份的组分组成：聚乳酸6-15份、聚氨酯4-8份、改性淀粉3-5份、乙酰基丙酮钴2-5份、乙醇2-4份、水2-4份。

进一步的，步骤1)所述的中微量元素由以下重量份的组分组成：硼砂3-6份、硫酸锌3-5份、硫酸锰2-4份。

进一步的，步骤2)所述的中聚乳酸分子量为3000-6000，聚氨酯分子量为2000-5000。

本发明的有益效果在于：

1、肥料中营养元素充分

通过将尿素、磷酸二氢钾、磷酸钙、微量元素肥混合配置成肥芯后，肥芯中含有丰富的氮磷钾及较多的微量元素，能满足高粱生长的需求。

2、氮肥利用率高

尿素是中国当前用量最大的氮肥，它在施入土壤后经过生化水解作用也形成大量铵态氮，常规的铵氮具有不稳定特点、容易转化成硝氮而产生损失的问题。硝化抑制剂的作用机理是能够抑制土壤中亚硝化细菌等微生物的活性，通过阻断和抑制铵态氮向硝态氮的转化，延长了铵在土壤中的存留时间，由此减少了硝态氮不能被土壤保存而出现的淋溶损失和发生反硝化作用而可能造成的氧化亚氮气体排放的损失。

3、可在光照下降解，肥料具有控释性

肥料在旱地中使用时，包衣成分中的乙酰基丙酮钴为光敏剂，在阳光照射下能够降解，同时带动包衣成分中其他物质的降解，然后水分能够被吸水剂吸收，在水分挥发的同时，熔融掉肥料中的营养物质，使肥料得到释放，同时由于吸水剂的存在，使得肥芯中肥料较容易溶溶解，给作物提供养分。

4、包衣环保、可完全降解

包衣组分均为完全可降解的物质，降解产物一般为长链有机质、二氧化碳和水，能被作物吸收，不会给周边环境带来危害。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步描述，但要求保护的范围并不局限于所述。

实施例1

1)肥芯的制备

称取尿素120份、磷酸二氢钾80份、磷酸钙90份、微量元素肥8份，粉碎过筛150目筛后，加入3,4－二甲基吡唑磷酸盐5份、丙烯酸树脂4份，搅拌均匀，在造粒机中按照常规方法造粒，得到肥芯。其中微量元素肥由硼砂3份、硫酸锌3份、硫酸锰2份组成；

2)包膜剂制备

称取聚乳酸6份、聚氨酯4份、改性淀粉3份、乙酰基丙酮钴2份、乙醇2份、水2份按照包膜工艺制成包膜剂。其中包膜工艺，将所需原料加入到反应釜后，升温至70℃，搅拌保温3h，保温毕，降温至室温，待用。其中聚乳酸分子量为3000，聚氨酯分子量为2000。

3)包衣

将肥芯放入流化床包衣机中，在滚动的肥芯上喷洒内包膜剂，同时通风干燥，至颗粒外形成一层均匀的分隔膜后，固化4～6min；重复上述包衣步骤直至包衣剂使用完。包衣过程中，温度控制在40-60℃。

实施例2

1)肥芯的制备

称取尿素200份、磷酸二氢钾130份、磷酸钙140份、微量元素肥15份，粉碎过筛200目筛后，加入3,4－二甲基吡唑磷酸盐9份、丙烯酸树脂10份，搅拌均匀，在造粒机中按照常规方法造粒，得到肥芯；其中微量元素肥由硼砂6份、硫酸锌5份、硫酸锰4份组成。

2)包膜剂制备

称取聚乳酸15份、聚氨酯8份、改性淀粉5份、乙酰基丙酮钴5份、乙醇4份、水4份按照包膜工艺制成包膜剂。其中包膜工艺，将所需原 料加入到反应釜后，升温至70℃，搅拌保温5h，保温毕，降温至室温，待用；其中聚乳酸分子量为6000，聚氨酯分子量为5000。

3)包衣

将肥芯放入流化床包衣机中，在滚动的肥芯上喷洒内包膜剂，同时通风干燥，至颗粒外形成一层均匀的分隔膜后，固化4～6min；重复上述包衣步骤直至包衣剂使用完。包衣过程中，温度控制在40-60℃。实施例3

1)肥芯的制备

称取尿素150份、磷酸二氢钾100份、磷酸钙120份、微量元素肥13份，粉碎过筛200目筛后，加入3,4－二甲基吡唑磷酸盐7份、丙烯酸树脂7份，搅拌均匀，在造粒机中按照常规方法造粒，得到肥芯。其中微量元素肥由硼砂5份、硫酸锌5份、硫酸锰3份组成；

2)包膜剂制备

称取聚乳酸10份、聚氨酯6份、改性淀粉4份、乙酰基丙酮钴4份、乙醇3份、水3份按照包膜工艺制成包膜剂。其中包膜工艺，将所需原料加入到反应釜后，升温至60℃，搅拌保温3h，保温毕，降温至室温，待用；其中聚乳酸分子量为5000，聚氨酯分子量为4000。

3)包衣

将肥芯放入流化床包衣机中，在滚动的肥芯上喷洒内包膜剂，同时通风干燥，至颗粒外形成一层均匀的分隔膜后，固化4～6min；重复上述包衣步骤直至包衣剂使用完。包衣过程中，温度控制在40-60℃。实施例4

1)肥芯的制备

称取尿素120份、磷酸二氢钾130份、磷酸钙100份、微量元素肥11份，粉碎过筛150目筛后，加入3,4－二甲基吡唑磷酸盐8份、丙烯酸树脂6份，搅拌均匀，在造粒机中按照常规方法造粒，得到肥芯。

2)包膜剂制备

称取聚乳酸，聚乳酸8份、聚氨酯5份、改性淀粉3份、乙酰基丙酮钴3份、乙醇4份、水4份按照包膜工艺制成包膜剂。其中包膜工艺，将所需原料加入到反应釜后，升温至60℃，搅拌保温5h，保温毕，降温至室温，待用；其中聚乳酸分子量为4000，聚氨酯分子量为3000。

3)包衣

将肥芯放入流化床包衣机中，在滚动的肥芯上喷洒内包膜剂，同时通风干燥，至颗粒外形成一层均匀的分隔膜后，固化4～6min；重复上述包衣步骤直至包衣剂使用完。包衣过程中，温度控制在40-60℃。实施例5

1)肥芯的制备

称取尿素200份、磷酸二氢钾90份、磷酸钙90份、微量元素肥9份，粉碎过筛150目筛后，加入3,4－二甲基吡唑磷酸盐6份、丙烯酸树脂8份，搅拌均匀，在造粒机中按照常规方法造粒，得到肥芯。其中微量元素肥由硼砂3份、硫酸锌3份、硫酸锰3份组成；

2)包膜剂制备

称取聚乳酸11份、聚氨酯6份、改性淀粉3份、乙酰基丙酮钴2份、乙醇2份、水3份按照包膜工艺制成包膜剂。其中包膜工艺，将所需原料加入到反应釜后，升温至80℃，搅拌保温5h，保温毕，降温至室温，待用。其中聚乳酸分子量为3500，聚氨酯分子量为2500。

3)包衣

将肥芯放入流化床包衣机中，在滚动的肥芯上喷洒内包膜剂，同 时通风干燥，至颗粒外形成一层均匀的分隔膜后，固化4～6min；重复上述包衣步骤直至包衣剂使用完。包衣过程中，温度控制在40-60℃。实施例6

1)肥芯的制备

称取尿素180份、磷酸二氢钾80份、磷酸钙130份、微量元素肥11份，粉碎过筛200目筛后，加入3,4－二甲基吡唑磷酸盐7份、丙烯酸树脂9份，搅拌均匀，在造粒机中按照常规方法造粒，得到肥芯。其中微量元素肥由硼砂4份、硫酸锌3份、硫酸锰2份组成；

2)包膜剂制备

称取聚乳酸13份、聚氨酯7份、改性淀粉4份、乙酰基丙酮钴3份、乙醇2份、水3份按照包膜工艺制成包膜剂。其中包膜工艺，将所需原料加入到反应釜后，升温至80℃，搅拌保温3h，保温毕，降温至室温，待用。其中聚乳酸分子量为4500，聚氨酯分子量为3500。

3)包衣

将肥芯放入流化床包衣机中，在滚动的肥芯上喷洒内包膜剂，同时通风干燥，至颗粒外形成一层均匀的分隔膜后，固化4～6min；重复上述包衣步骤直至包衣剂使用完。包衣过程中，温度控制在40-60℃。

经统计，本发明实施例所制得的控释肥，肥料的养分释放期为120-130天，使用结束后，包衣大部分降解，再经过60-80天，可完全降解。

Claims (10)

1.一种高粱专用控释肥的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)肥芯的制备

按照比例称取尿素、磷酸二氢钾、磷酸钙、微量元素肥，粉碎过筛后，加入抑制剂、吸水剂，搅拌均匀，在造粒机中按照常规方法造粒，得到肥芯。

2)包膜剂制备

按照比例称取聚乳酸，聚氨酯、改性淀粉、乙酰基丙酮钴、乙醇、水、按照包膜工艺制成包膜剂。

3)包衣

将肥芯放入流化床包衣机中，在滚动的肥芯上喷洒内包膜剂，同时通风干燥，至颗粒外形成一层均匀的分隔膜后，固化4～6min；重复上述包衣步骤直至包衣剂使用完；包衣过程中，温度控制在40-60℃。

2.根据权利1所述的一种高粱专用控释肥的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中过筛为过150-200目筛。

3.根据权利1所述的一种高粱专用控释肥的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中的包膜工艺为：将所需原料加入到反应釜后，升温至60-80℃，搅拌保温3-5h，降至室温。

4.根据权利1所述的一种高粱专用控释肥的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中包衣过程中，温度控制在40-60℃。

5.根据权利1所述的一种高粱专用控释肥的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的抑制剂为3,4－二甲基吡唑磷酸盐。

6.根据权利1所述的一种高粱专用控释肥的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的吸水剂为丙烯酸树脂。

7.根据权利1所述的一种高粱专用控释肥的制备方法，其特征在于：所述步骤1)至步骤2)中，尿素、磷酸二氢钾、磷酸钙、微量元素肥、抑制剂、吸水剂、包膜剂的投料量，按照重量份比为：尿素120-200份、磷酸二氢钾80-130份、磷酸钙90-140份、微量元素肥8-15份、抑制剂5-9份、吸水剂4-10份、包膜剂19-41份。

8.根据权利1所述的一种高粱专用控释肥的制备方法，其特征在于：所述步骤2)所述包膜剂由以下重量份的组分组成：聚乳酸6-15份、聚氨酯4-8份、改性淀粉3-5份、乙酰基丙酮钴2-5份、乙醇2-4份、水2-4份。

9.根据权利1所述的一种高粱专用控释肥的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中微量元素由以下重量份的组分组成：硼砂3-6份、硫酸锌3-5份、硫酸锰2-4份。

10.根据权利1所述的一种高粱专用控释肥的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中聚乳酸分子量为3000-6000，聚氨酯分子量为2000-5000。