CN106431612A - 一种水生作物类用控释肥制备方法 - Google Patents

一种水生作物类用控释肥制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及水生作物类用控释肥技术领域，尤其是一种水生作物类用控释肥制备方法，通过氮磷钾肥料与海藻酸盐水溶液、聚乳酸、淀粉、聚氨酯、溶剂配制成包膜浆，并结合将水生作物用肥料造粒后，包膜处理，使得制备的水生作物用控释肥的缓释周期得到延长，并且形成包膜层紧密、坚实，不易被损坏，制作工艺简单，成本低，原料易得。

Description

一种水生作物类用控释肥制备方法
技术领域
本发明涉及水生作物类用控释肥技术领域，尤其是一种水生作物类用控释肥制备方法。
背景技术
我国是肥料使用大国，农业、畜牧业生产都离不开肥料，但传统化肥存在利用率低、污染性高，土壤盐碱化、部分水体污染等都与肥料的滥用有着密切的关系。不同的地区、不同的作物需要的化肥不同，那就需要根据土壤和作物的不同，为农作物“私人定制”肥料，但是就目前国内来说，这样的肥料生产成本很高，而且再加工可能产生二次污染，因此缓控释肥料的出现，提高了肥料利用率，有利于减少环境污染，保证粮食安全，也满足了农民的实际需求。
针对缓控释肥，现有技术中，有人采用聚氨酯包膜材料来进行制备，其主要原因是：聚氨酯包膜材料和其他包膜材料相比，硬度范围宽，在耐磨性、耐热性、弹性以及可降解性等方面具有较好的综合性；其相对于聚醚类的多元醇，分子中引入苯环官能团，使得分子内聚密度增加，大大增强了膜材料的韧性，耐热性和耐磨性，在水中吸水率低，极不易被水溶解，膜材料表面细腻，气孔分布均匀广泛，从而通过膜内外渗透压的功效能更好的起到缓控释作用。
如专利申请号为CN201410065836.X公开了一种无溶剂包膜控释肥料及其制备方法是采用苯酐聚酯二醇、异氰酸酯和微晶石蜡聚合而成包膜材料，通过双喷头包衣机先后分别喷施到颗粒表面，重复三次3次制得缓控释肥料，该发明通过设备的改进和喷雾的优化，限制包衣次数缩短生产时间，解决了共用一条喷嘴而引起堵塞使包膜中断的问题和包膜速度与包膜均匀性的问题，以及在单位时间内提高产量；但苯酐聚酯多元醇不仅价格高，而且还存在降解差等问题，制约了在农田中使用。
为此，又有研究者针对该问题，做出了进一步的研究，如专利申请号为201510328745.5一种含对苯聚酯多元醇的缓释肥包衣材料及其制备工艺，缓释肥包含肥料颗粒、包衣材料，肥料颗粒占缓释肥料质量百分比为95％-97.5％，包衣材料占缓释肥料质量百分比为2.5％-5％，所述的包衣材料包含A组份和B组份，A组份占50-60％，B组份占包衣材料重量的40-50％，A组份为聚酯多元醇，聚酯多元醇为对苯聚酯多元醇，或者对苯聚酯多元醇、蓖麻油的组合而成，B组份为异氰酸酯，制备的缓释肥具有较高的耐磨性、缓释性、韧性，其生产过程采用无溶剂包衣技术，不但生产成本低，而且生产效率高，同时避免溶剂在回收过程中的浪费，具有一定的生物降解性。
尽管如此，对于缓释肥的品质研究，依然是本领域技术人员不断追求的方向，并且并不是所有的缓释肥都能够适应于各种环境，为此，需要针对不同的农作物种植环境，为其提供不同的缓释肥，也达到延长缓释周期，提高缓释效果，降低环境污染，降低成本，提高肥料利用率的目的；本研究者正是基于此，对水生作物类用的控释肥进行研究，为水生作物类用控释肥提供了一种新思路。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种水生作物类用控释肥制备方法。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
一种水生作物类用控释肥制备方法，包括以下步骤：
(1)将氮磷钾肥料与海藻酸盐水溶液，按照质量比为1-3:0.5-2共混，并加入占海藻酸盐水溶液质量10-30％的聚乳酸、占海藻酸盐水溶液质量40-60％的淀粉、占海藻酸盐水溶液质量30-70％的聚氨酯，搅拌混合均匀，得混合料；加入溶剂，制作成包膜浆；
(2)将水生作物肥料置于造粒机中造粒，得到颗粒肥；将颗粒肥置于包衣机中，按照每次喷洒占颗粒肥质量1-2％的包膜浆，喷洒包裹颗粒肥，并冲入温度为50-70℃的热气，维持包衣机中恒温3-5min，再进行第二次喷洒包膜浆，循环进行3-5次后，得到初料；将初料的含水率调整为3-8％，即可。
所述的氮磷钾肥料为磷酸二氢铵、磷酸二氢钾按照质量比为1:2混合的混合物；或磷酸氢二钾与尿素按照质量为3-5:1混合的混合物；或磷酸二氢钾与尿素按照质量比为2-4:1混合的混合物。
所述的海藻酸盐水溶液，其质量浓度为0.3-9％。
所述的海藻酸盐水溶液为海藻酸钾水溶液、海藻酸钠水溶液中的一种。
所述的海藻酸盐水溶液，其中加入有占海藻酸盐水溶液质量0.1-3％的氧化锌粉末。加入氧化锌粉末为优选方案，其通过氧化锌粉末的加入，使得在海藻酸盐水溶液的作用下，在光存在下，发生催化作用，使得在水生作物中的有毒有害有机物得到快速的降解利用，提高了水生作物中的营养价值，达到增产增效的作用。
所述的溶剂为甘油、乙醇、水、澄清石灰水中的一种。优选是澄清石灰水，能够有效的为包膜浆中提供钙离子，使得海藻酸盐水溶液快速形成凝胶状，促进包膜浆中的快速形成，并且确保在喷洒包膜时，能够在肥料颗粒的表面形成致密的包衣膜，提高了控释肥的品质，使得能够有效的延长控释肥的营养释放周期。
所述的溶剂加入量为占混合料质量20-50％。
所述的水生作物肥料，其中含有占水生作物肥料质量1-3％的柠檬酸钠。
与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：
通过氮磷钾肥料与海藻酸盐水溶液、聚乳酸、淀粉、聚氨酯、溶剂配制成包膜浆，并结合将水生作物用肥料造粒后，包膜处理，使得制备的水生作物用控释肥的缓释周期得到延长，并且形成包膜层紧密、坚实，不易被损坏，制作工艺简单，成本低，原料易得。
本发明创造在水生作物肥料中加入柠檬酸钠，随着营养成分的缓释，使得柠檬酸钠与海藻酸盐水溶液层作用，使得海藻酸盐水溶液层逐渐降解利用，提高了水生环境的营养价值，同时能够促进包膜层的降解，避免对环境造成二次污染，同时外层的包膜遇水不分解，使得能够在水中形成长期的缓释作用，延长缓释肥的肥效，提高肥料利用率，促进作物的快速生长。
而且，本发明创造还通过加入氧化锌或者锌元素，使得在与海藻酸盐水溶液作用下，能够快速的促进水生环境中的有毒有害有机物降解，使得水生环境得到改善，促进作物生长，提高产量，降低环境污染。
本发明创造用于水稻种植，每年施肥次数明显的减少，尤其在水稻抽穗时期，并不需要追肥处理，既能够满足水稻生长的需求，而且还使得亩产增加了3-7％，有效的达到了增产降本的目的。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
本发明创造所述的水生作物肥料，其原料配方以重量计为硝酸铵10-15kg，五氧化二磷3-5kg，氧化钾11-20kg，硼酸0.06-0.09kg，硫酸锌0.36-0.65kg。能够适应于莲藕、水稻用肥，尤其适用于莲藕。
除此之外，其配方还可以是棉籽饼30-40kg，菜籽粕8-12kg，木薯粉7-10kg，复硝酚钠0.4-0.7kg，白云石0.41-0.55kg，硼砂0.05-0.17kg。能够适应于莲藕、水稻用肥，尤其适用于水稻。
除此之外，还可以是尿素8-10kg，过磷酸钙30-51kg，氯化钾16-22kg，磷酸锌3-5kg，五朵云粉1-5kg。能够适应于莲藕、水稻用肥，尤其适用于莲藕。
除此之外，在水生作物肥料中，针对水稻可以参照专利号为201210267637.8的水稻专用肥料，专利号为201210267667.9的水稻专用肥料等。
实施例1
一种水生作物类用控释肥制备方法，包括以下步骤：
(1)将氮磷钾肥料与海藻酸盐水溶液，按照质量比为1:0.5共混，并加入占海藻酸盐水溶液质量10％的聚乳酸、占海藻酸盐水溶液质量40％的淀粉、占海藻酸盐水溶液质量30％的聚氨酯，搅拌混合均匀，得混合料；加入溶剂，制作成包膜浆；
(2)将水生作物肥料置于造粒机中造粒，得到颗粒肥；将颗粒肥置于包衣机中，按照每次喷洒占颗粒肥质量1％的包膜浆，喷洒包裹颗粒肥，并冲入温度为50℃的热气，维持包衣机中恒温3min，再进行第二次喷洒包膜浆，循环进行3次后，得到初料；将初料的含水率调整为3％，即可。
所述的氮磷钾肥料为磷酸二氢铵、磷酸二氢钾按照质量比为1:2混合的混合物；
所述的海藻酸盐水溶液，其质量浓度为0.3％。
所述的海藻酸盐水溶液为海藻酸钾水溶液。
所述的海藻酸盐水溶液，其中加入有占海藻酸盐水溶液质量0.1％的氧化锌粉末。
所述的溶剂为甘油。
所述的溶剂加入量为占混合料质量20％。
所述的水生作物肥料，其中含有占水生作物肥料质量1％的柠檬酸钠。
实施例2
一种水生作物类用控释肥制备方法，包括以下步骤：
(1)将氮磷钾肥料与海藻酸盐水溶液，按照质量比为3:2共混，并加入占海藻酸盐水溶液质量30％的聚乳酸、占海藻酸盐水溶液质量60％的淀粉、占海藻酸盐水溶液质量70％的聚氨酯，搅拌混合均匀，得混合料；加入溶剂，制作成包膜浆；
(2)将水生作物肥料置于造粒机中造粒，得到颗粒肥；将颗粒肥置于包衣机中，按照每次喷洒占颗粒肥质量2％的包膜浆，喷洒包裹颗粒肥，并冲入温度为70℃的热气，维持包衣机中恒温5min，再进行第二次喷洒包膜浆，循环进行5次后，得到初料；将初料的含水率调整为8％，即可。
所述的氮磷钾肥料为磷酸氢二钾与尿素按照质量为3-5:1混合的混合物。
所述的海藻酸盐水溶液，其质量浓度为9％。
所述的海藻酸盐水溶液为海藻酸钠水溶液。
所述的海藻酸盐水溶液，其中加入有占海藻酸盐水溶液质量3％的氧化锌粉末。所述的溶剂为乙醇。
所述的溶剂加入量为占混合料质量50％。
所述的水生作物肥料，其中含有占水生作物肥料质量3％的柠檬酸钠。
实施例3
一种水生作物类用控释肥制备方法，包括以下步骤：
(1)将氮磷钾肥料与海藻酸盐水溶液，按照质量比为2:1.5共混，并加入占海藻酸盐水溶液质量20％的聚乳酸、占海藻酸盐水溶液质量50％的淀粉、占海藻酸盐水溶液质量50％的聚氨酯，搅拌混合均匀，得混合料；加入溶剂，制作成包膜浆；
(2)将水生作物肥料置于造粒机中造粒，得到颗粒肥；将颗粒肥置于包衣机中，按照每次喷洒占颗粒肥质量1.5％的包膜浆，喷洒包裹颗粒肥，并冲入温度为60℃的热气，维持包衣机中恒温4min，再进行第二次喷洒包膜浆，循环进行4次后，得到初料；将初料的含水率调整为5％，即可。
所述的氮磷钾肥料为磷酸二氢钾与尿素按照质量比为2-4:1混合的混合物。
所述的海藻酸盐水溶液，其质量浓度为3％。
所述的海藻酸盐水溶液为海藻酸钠水溶液。
所述的海藻酸盐水溶液，其中加入有占海藻酸盐水溶液质量2％的氧化锌粉末。
所述的溶剂为澄清石灰水。
所述的溶剂加入量为占混合料质量40％。
所述的水生作物肥料，其中含有占水生作物肥料质量2％的柠檬酸钠。
实施例4
一种水生作物类用控释肥制备方法，包括以下步骤：
(1)将氮磷钾肥料与海藻酸盐水溶液，按照质量比为1:2共混，并加入占海藻酸盐水溶液质量10％的聚乳酸、占海藻酸盐水溶液质量60％的淀粉、占海藻酸盐水溶液质量30％的聚氨酯，搅拌混合均匀，得混合料；加入溶剂，制作成包膜浆；
(2)将水生作物肥料置于造粒机中造粒，得到颗粒肥；将颗粒肥置于包衣机中，按照每次喷洒占颗粒肥质量2％的包膜浆，喷洒包裹颗粒肥，并冲入温度为50℃的热气，维持包衣机中恒温5min，再进行第二次喷洒包膜浆，循环进行3次后，得到初料；将初料的含水率调整为8％，即可。
所述的氮磷钾肥料为磷酸氢二钾与尿素按照质量为3:1混合的混合物。
所述的海藻酸盐水溶液，其质量浓度为8％。
所述的海藻酸盐水溶液为海藻酸钾水溶液。
所述的海藻酸盐水溶液，其中加入有占海藻酸盐水溶液质量1％的氧化锌粉末。
所述的溶剂为澄清石灰水。
所述的溶剂加入量为占混合料质量30％。
所述的水生作物肥料，其中含有占水生作物肥料质量1％的柠檬酸钠。
实施例5
一种水生作物类用控释肥制备方法，包括以下步骤：
(1)将氮磷钾肥料与海藻酸盐水溶液，按照质量比为3:2共混，并加入占海藻酸盐水溶液质量30％的聚乳酸、占海藻酸盐水溶液质量60％的淀粉、占海藻酸盐水溶液质量30％的聚氨酯，搅拌混合均匀，得混合料；加入溶剂，制作成包膜浆；
(2)将水生作物肥料置于造粒机中造粒，得到颗粒肥；将颗粒肥置于包衣机中，按照每次喷洒占颗粒肥质量2％的包膜浆，喷洒包裹颗粒肥，并冲入温度为50℃的热气，维持包衣机中恒温5min，再进行第二次喷洒包膜浆，循环进行3次后，得到初料；将初料的含水率调整为8％，即可。
所述的氮磷钾肥料为磷酸二氢钾与尿素按照质量比为3:1混合的混合物。所述的海藻酸盐水溶液，其质量浓度为1％。所述的海藻酸盐水溶液为海藻酸钠水溶液。所述的海藻酸盐水溶液，其中加入有占海藻酸盐水溶液质量0.7％的氧化锌粉末。所述的溶剂为水。所述的溶剂加入量为占混合料质量45％。所述的水生作物肥料，其中含有占水生作物肥料质量1％的柠檬酸钠。
通过将实施例1-5在实验室进行产品的制备，并将其进行营养缓释测定，具体操作是将实施例1-5制备的缓释肥置于纯水中，并在不同时期测定释放在纯水中的总营养成分，结果如表1所示：
表1

Claims (8)

1.一种水生作物类用控释肥制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将氮磷钾肥料与海藻酸盐水溶液，按照质量比为1-3:0.5-2共混，并加入占海藻酸盐水溶液质量10-30％的聚乳酸、占海藻酸盐水溶液质量40-60％的淀粉、占海藻酸盐水溶液质量30-70％的聚氨酯，搅拌混合均匀，得混合料；加入溶剂，制作成包膜浆；
(2)将水生作物肥料置于造粒机中造粒，得到颗粒肥；将颗粒肥置于包衣机中，按照每次喷洒占颗粒肥质量1-2％的包膜浆，喷洒包裹颗粒肥，并冲入温度为50-70℃的热气，维持包衣机中恒温3-5min，再进行第二次喷洒包膜浆，循环进行3-5次后，得到初料；将初料的含水率调整为3-8％，即可。
2.如权利要求1所述的水生作物类用控释肥制备方法，其特征在于，所述的氮磷钾肥料为磷酸二氢铵、磷酸二氢钾按照质量比为1:2混合的混合物；或磷酸氢二钾与尿素按照质量为3-5:1混合的混合物；或磷酸二氢钾与尿素按照质量比为2-4:1混合的混合物。
3.如权利要求1所述的水生作物类用控释肥制备方法，其特征在于，所述的海藻酸盐水溶液，其质量浓度为0.3-9％。
4.如权利要求1或3所述的水生作物类用控释肥制备方法，其特征在于，所述的海藻酸盐水溶液为海藻酸钾水溶液、海藻酸钠水溶液中的一种。
5.如权利要求1或3所述的水生作物类用控释肥制备方法，其特征在于，所述的海藻酸盐水溶液，其中加入有占海藻酸盐水溶液质量0.1-3％的氧化锌粉末。
6.如权利要求1所述的水生作物类用控释肥制备方法，其特征在于，所述的溶剂为甘油、乙醇、水、澄清石灰水中的一种。
7.如权利要求1或6所述的水生作物类用控释肥制备方法，其特征在于，所述的溶剂加入量为占混合料质量20-50％。
8.如权利要求1所述的水生作物类用控释肥制备方法，其特征在于，所述的水生作物肥料，其中含有占水生作物肥料质量1-3％的柠檬酸钠。
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