CN106977314A - 一种农作物秸秆保水剂包膜的保水型缓控释肥料及其制备方法 - Google Patents

一种农作物秸秆保水剂包膜的保水型缓控释肥料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106977314A
CN106977314A CN201710344196.XA CN201710344196A CN106977314A CN 106977314 A CN106977314 A CN 106977314A CN 201710344196 A CN201710344196 A CN 201710344196A CN 106977314 A CN106977314 A CN 106977314A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fertilizer
agricultural crop
water
crop straw
loss reducer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710344196.XA
Other languages
English (en)
Inventor
田晓飞
孔波
张民
王洪凤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Han Min Biotechnology Co Ltd
Original Assignee
Shandong Han Min Biotechnology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Han Min Biotechnology Co Ltd filed Critical Shandong Han Min Biotechnology Co Ltd
Priority to CN201710344196.XA priority Critical patent/CN106977314A/zh
Publication of CN106977314A publication Critical patent/CN106977314A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05BPHOSPHATIC FERTILISERS
    • C05B7/00Fertilisers based essentially on alkali or ammonium orthophosphates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/70Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity for affecting wettability, e.g. drying agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/90Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity for affecting the nitrification of ammonium compounds or urea in the soil
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/30Layered or coated, e.g. dust-preventing coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/30Layered or coated, e.g. dust-preventing coatings
    • C05G5/35Capsules, e.g. core-shell
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/30Layered or coated, e.g. dust-preventing coatings
    • C05G5/36Layered or coated, e.g. dust-preventing coatings layered or coated with sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/30Layered or coated, e.g. dust-preventing coatings
    • C05G5/37Layered or coated, e.g. dust-preventing coatings layered or coated with a polymer

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种农作物秸秆保水剂包膜的保水型缓控释肥料,其包括肥料核芯,所述肥料核芯由核芯向外依次涂覆有硫磺膜层、环氧树脂膜层和农作物秸秆保水剂膜层;所述硫磺膜层占保水型缓控释肥料总重量的10‑20%,环氧树脂膜层占保水型缓控释肥料总重量的0.5‑1.5%,农作物秸秆保水剂膜层占保水型缓控释肥料总重量的1.0‑2.5%。本发明还公开了该保水型缓控释肥料的制备方法。本发明将农作物秸秆保水剂与肥料以简单的包膜方法相结合制备出新型的保水型包膜肥料,大大降低工艺过程的所需能耗,非常适合于大规模工业化生产,适合在大田作物上,尤其是旱地作物上大面积推广应用。

Description

一种农作物秸秆保水剂包膜的保水型缓控释肥料及其制备 方法
技术领域
本发明涉及缓控释肥料技术领域,特别是涉及一种农作物秸秆保水剂包膜的保水型缓控释肥料及其制备方法。
背景技术
肥料和水是作物生长的基础条件,合理的灌溉与施肥是作物增产的主要途径之一。我国是一个农业大国,但受传统化肥本身性质和土壤环境条件及农业措施等综合影响,我国化肥利用率很低,氮肥一般为30%~35%,磷肥为10%~25%,钾肥为35%~50%,远远低于发达国家水平。包膜控释肥料是在肥料颗粒表面涂覆其它物质,使其养分释放规律与作物养分吸收相同步,从而达到提高肥料利用率的一类肥料,在农业生产中显示出巨大的节肥增产效果。
干旱缺水是限制我国农业发展的另一个重要问题。我国水资源相对贫乏,农业用水资源有限,如何提高降水资源利用率与利用效率,增加农作物产量,一直是我国干旱、半干旱地区的难题,也是目前水土资源高效利用领域研究的热点问题。农用保水剂所具有的高吸水和超强保水能力,决定了它在提高旱区水资源的有效利用方面前景广阔。目前保水剂按原料主要分为淀粉类、合成类和纤维素类,其中,淀粉类耐霉性差,合成类可降解性弱,而纤维素类成本高;均不符合农业生产中对于保水剂应具备成本低廉和良好生物兼容性特点的要求。
水肥分离调控和复杂的农艺措施使农艺节水技术的推广应用受到限制,控释肥的生产工艺复杂和产品价格高使其应用受到限制。将“节水、控肥”两项成本合二为一,将水肥调控由分离变为结合,成为以肥料产品为载体的一体化调控,将保水剂吸水保水能力与控释肥料的养分控释能力相结合,制备保水型缓/控释肥料在农业生产中具有良好的应用前景。胡树文等(中国发明专利,公开号CN 101508616A)公开了一种利用反向悬浮聚合法在包膜肥料颗粒表面直接进行包膜的技术,该控释肥料保水效果较好,膜壳不易脱落。何绪生等(保水型包膜尿素肥料的研制及评价.北京:中国农业科学院研究生院,2004)研制出一项利用化学聚合反应在尿素颗粒表面直接成膜制备保水剂包膜尿素肥料的工艺技术,该保水型控释肥料保水效果好,制备工艺简单,但仍存在生产能耗高,肥料养分控释效果不理想等问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种农作物秸秆保水剂包膜的保水型缓控释肥料及其制备方法。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明的第一方面,提供一种农作物秸秆保水剂包膜的保水型缓控释肥料,其包括肥料核芯,所述肥料核芯由核芯向外依次涂覆有硫磺膜层、环氧树脂膜层和农作物秸秆保水剂膜层;
所述肥料核芯选自颗粒状尿素、碳酸氢铵、NPK复合肥、硝酸铵、硫酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、氯化钾、硫酸钾或硝酸钾中的一种或多种。
优选的,所述肥料核芯的粒径为2~5mm。
所述硫磺膜层占保水型缓控释肥料总重量的10-20%,环氧树脂膜层占保水型缓控释肥料总重量的0.5-1.5%,农作物秸秆保水剂膜层占保水型缓控释肥料总重量的1.0-2.5%。
本发明的第二方面,提供上述保水型缓控释肥料的制备方法,步骤如下:
(1)将肥料核芯预热至60~90℃,将温度为150~160℃的液硫喷涂到肥料核芯表面,形成硫磺膜层;
(2)将环氧树脂和固化剂混合均匀制成包膜液I,在硫磺膜层上喷涂包膜液I以形成环氧树脂膜层;
(3)将农作物秸秆保水剂、高分子材料和固化剂混合均匀制成包膜液II,在环氧树脂膜层上喷涂包膜液II以形成农作物秸秆保水剂膜层,即制备得到农作物秸秆保水剂包膜的保水型缓控释肥料。
优选的,步骤(2)中,所述环氧树脂和固化剂加入的重量比为(8-10):1;优选为9:1。
优选的,步骤(2)中,所述环氧树脂选自环氧树脂E54或环氧树脂E51;所述固化剂为三乙烯四胺、二乙烯三胺、对苯二胺、间苯二甲胺、聚醚胺400或邻苯二胺中的一种或几种的混合物。
优选的,步骤(3)中,所述农作物秸秆保水剂由如下方法制备而成:
将粉碎后的农作物秸秆进行碱预处理,将碱预处理后的农作物秸秆洗至中性并搅拌糊化,加入丙烯酸-丙烯酰胺混合单体溶液,再加入引发剂和交联剂进行接枝聚合反应,将产物干燥,粉碎,即得农作物秸秆保水剂。
所述的农作物秸秆是麦秸、玉米秸秆、稻草、棉花秸秆、甘蔗秸秆、大豆秸秆、油菜秸秆或花生秸秆中的一种或几种的混合物。
进行碱预处理所采用的碱液为氢氧化钠和尿素的混合溶液,其中氢氧化钠浓度为10%~15%;尿素溶液浓度为10%~15%。
农作物秸秆粉料和丙烯酸-丙烯酰胺混合单体溶液加入的质量比为1:1~1.5,引发剂添加量为丙烯酸-丙烯酰胺混合单体溶液质量的1.1~1.5%;交联剂添加量为丙烯酸-丙烯酰胺混合单体溶液质量的0.1%~0.2%。
所述引发剂为过硫酸钾与硝酸铈铵的复合水溶液,其中过硫酸钾与硝酸铈铵质量比为1:0.2~1;所述的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。
优选的,步骤(3)中,农作物秸秆保水剂、高分子材料和固化剂分别占农作物秸秆保水剂膜层的40-65%、30-50%、4-10%;(均为重量百分比)。
所述的高分子材料为环氧树脂E54或环氧树脂E51;所述固化剂为三乙烯四胺、二乙烯三胺、对苯二胺、间苯二甲胺、聚醚胺400或邻苯二胺中的一种或几种的混合物。
本发明的有益效果:
(1)本发明以农作物秸秆为主要原料制备保水剂,充分利用了废弃的可再生植物资源,不仅成本低,而且大大减少了对石化产品的依赖,解决了包膜控释肥料膜材料的可持续发展问题和难降解所带来的环境污染问题。
(2)本发明采用环氧树脂和固化剂为固定材料将农作物秸秆保水剂固定在肥料颗粒表面,固化速率快,工艺简单,适合大规模生产。
(3)本发明制备的保水型控释肥料是以硫磺膜作为内涂层,以环氧树脂作为中间层,以农作物秸秆保水剂作为外涂层,形成具有多层膜结构的缓控释肥料,其中,内部的硫磺膜和环氧树脂膜能够控制养分释放,外部农作物秸秆保水剂膜能够保蓄水分;同时环氧树脂膜改善了内层硫膜的韧性、耐磨性和抗冲击性,而且能够很好的防止硫磺膜的氧化、脱落或变色。
(4)本发明制备的保水型控释肥料在土壤中可以反复吸水,在土壤水分充足时吸收水分,形成土壤“微型水库”,在土壤水分供应不足时为作物生长提供水分,能够多次反复吸水防水,利于水分和养分利用率的提高。
(5)本发明制备的保水型控释肥料养分释放优异,可根据不同的包膜厚度可将养分期精确控制在1~12个月,能满足不同的农作物的生长需求。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。
图1:本发明的农作物秸秆保水剂包膜的保水型缓控释肥料的生产流程图;其中:1是将农作物秸秆粉碎并在氢氧化钠和尿素混合溶液中浸泡预处理;2是将处理后的秸秆与交联剂、反应单体、引发剂在反应釜中进行接枝聚合反应,将反应产物烘干粉碎制备农作物秸秆保水剂;3是将肥料颗粒加入转鼓中,使肥料预热到60-90℃;4是将硫磺粉在加热熔融装置中预热到150-160℃,将熔融状态的液态硫磺喷涂在肥料颗粒表面;5是将环氧树脂和固化剂混合搅拌均匀后,喷涂到已涂硫的尿素颗粒上得到内涂硫磺膜的树脂包膜肥料;6是将农作物秸秆保水剂、环氧树脂和固化剂搅拌机均匀后继续喷涂到肥料颗粒表明,得到最终产品。7是将包膜后的肥料转移到冷却器中,并将冷却后的包膜肥料称量、包装、贮存。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的,现有的保水型控释肥料仍存在生产能耗高,肥料养分控释效果不理想等问题,基于此,本申请提出了一种农作物秸秆保水剂包膜的保水型缓控释肥料及其制备方法。
在本申请的一种实施方案中,提供了一种农作物秸秆保水剂包膜的保水型缓控释肥料,该保水型缓控释肥料具有多层膜结构,包括:肥料核芯,在肥料核芯的表面由内向外依次涂覆有硫磺膜层、环氧树脂膜层和农作物秸秆保水剂膜层。
其中,硫磺膜层能够控制养分释放速率,且分解后能够为作物生长提供硫源;环氧树脂膜层,一方面能够增强肥料养分控释效果,另一方面避免了肥料运输过程中的磨损及氧化;农作物秸秆保水剂膜层,在土壤中能够保蓄水分。通过三层膜结构的协同作用,使得本申请的控释肥不仅具有精确的养分控制释放性能,而且具有良好的水分保蓄性能,制备简单,非常适合于大规模工业化生产。其养分释放期是1~12个月;其吸蒸馏水的倍率为其保水层的150-600倍。
在本申请的另一种实施方案中,提供了上述保水型缓控释肥料的制备方法,包括如下步骤:
(1)农作物秸秆保水剂的制备:将农作物秸秆粉碎后在氢氧化钠和尿素溶液中25℃浸泡10-20h,将秸秆洗至中性加入到装有搅拌器的三口烧瓶中,充入氮气保护,加入蒸馏水并在60-90℃恒温水浴中搅拌糊化20-30min。将氢氧化钠滴加到丙烯酸中,制备中和度为60-75%的丙烯酸钠溶液,按照丙烯酸钠:丙烯酰胺1:0~1的比例制备丙烯酸钠-丙烯酰胺混合单体溶液。将该混合单体溶液按照与农作物秸秆粉料:混合单体溶液质量比1:1~1.5的比例缓慢加入到三口烧瓶中,混合均匀后加入引发剂,引发剂添加量为混合单体溶液质量的1~1.5%;搅拌均匀后加入交联剂,交联剂添加量为混合单体溶液质量的0.1%~0.2%,在60-90℃下搅拌反应1.5-2h,将产物在75℃下烘干,粉碎,得到农作物秸秆保水剂。所述引发剂为过硫酸钾与硝酸铈铵的复合水溶液,其中过硫酸钾与硝酸铈铵质量比为1:0.2~1;所述的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。
(2)将粒径范围在2-5mm的肥料核芯置于包膜流化床中进行预热至60~90℃,将温度为150~160℃的液硫由加热喷嘴喷涂到颗粒肥料表面上,液硫雾滴在运动的肥料颗粒表面均匀铺展,通过不断地喷涂液硫到肥料颗粒表面上,即可在其表面形成均匀、连续、具有一定厚度的固化硫膜,即可得到硫包膜的肥料内核;
(3)将环氧树脂和固化剂混合均匀制备包膜液,将包膜液喷涂到硫包膜肥料颗粒表面进行经快速原位固化成膜反应,此过程重复1-3次,即可得到以硫为底涂层的环氧树脂包膜控释肥料;
(4)将农作物秸秆保水剂、环氧树脂混合均匀后喷涂到硫加树脂包膜肥料颗粒表面经原位固化成膜,将固化成膜的肥料颗粒从转鼓中取出、冷却、包装、贮存,即可得到农作物秸秆保水剂包膜的保水型缓控释肥料。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案,以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
本发明实施例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料,均可通过商业渠道购买得到。实施例中所用的农作物秸秆呈粉末状,其粒径为40~100目。
实施例1:
将500g粉碎后的玉米秸秆在氢氧化钠和尿素溶液中浸泡20h,过滤后将秸秆用清水洗至中性,然后和500ml水加入装有机械搅拌和冷凝管的三口烧瓶中,搅拌使其混合均匀。在80-90℃下反应1小时,缓慢加入500g中和度为70%的丙烯酸钠和100g丙烯酰胺,加入引发剂过硫酸钾4g,引发剂硝酸铈铵1g,交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺1g,在70-80℃下进行接枝聚合反应2h,将产物取出,烘干粉碎过100目筛,获得玉米秸秆保水剂产品。
将42kg直径为2-5mm的大颗粒尿素装入转鼓中,加热至80-90℃,然后将加热到熔融状态(150-160℃)的液态硫用压缩空气雾化(双流体喷嘴)喷涂在尿素颗粒肥料表面上,此空气雾化喷嘴将8kg的液硫全部喷涂到该颗粒上,所得的硫包膜尿素中硫磺占肥料总重量的16%。
然后将450g环氧树脂和50g固化剂三乙烯四胺混合搅拌均匀后,逐渐加入到已涂硫的尿素颗粒上,随着转鼓的不断转动,即可将环氧树脂包膜液均匀的涂布于其颗粒表面上,约5分钟,即可固化成膜。
然后将环氧树脂E51 450g、固化剂三乙烯四胺50g和250g农作物秸秆保水剂混合搅拌均匀后,逐渐加入到已涂环氧树脂和硫磺的尿素颗粒上,随着转鼓的不断转动,即可将环氧树脂包膜液和农作物秸秆保水剂均匀的涂布于其颗粒表面上,约5分钟,即可固化成膜。所得产品为以硫为底涂层,以环氧树脂为中间层,以农作物秸秆保水剂为外包膜层的三层包膜保水型控释肥料。此肥料在25℃水养分控制释放时间约为90天,其吸蒸馏水倍率为其保水层的400倍。此产品在水中的N素累积释放率测定结果列于表1中。
表1:N素累积释放率测定结果
实施例2:
将500g粉碎后的小麦秸秆在氢氧化钠和尿素混合溶液浸泡20h,过滤后将秸秆用清水洗至中性,然后和500ml水加入装有机械搅拌和冷凝管的三口烧瓶中,搅拌使其混合均匀。在80-90℃下反应1小时,缓慢加入750g中和度为70%的丙烯酸钠溶液,分别加入引发剂过硫酸钾5g,引发剂硝酸铈铵5g,交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺15g,在80-90℃下进行接枝聚合反应2h,将产物取出,烘干粉碎过100目筛,获得小麦秸秆保水剂产品。
将42kg直径为2-5mm的大颗粒尿素装入转鼓中,加热至60-90℃,然后将加热到熔融状态(150-160℃)的液态硫用压缩空气雾化(双流体喷嘴)喷涂在尿素颗粒肥料表面上,此空气雾化喷嘴将8kg的液硫全部喷涂到该颗粒上,所得的硫包膜尿素中硫磺占肥料总重量的16%。
然后将环氧树脂E51 450g和固化剂三乙烯四胺50g混合搅拌均匀后,逐渐加入到已涂硫的尿素颗粒上,随着转鼓的不断转动,即可将环氧树脂包膜液均匀的涂布于其颗粒表面上,约5分钟,即可固化成膜,此过程重复两次。
然后将环氧树脂E51 450g、固化剂三乙烯四胺50g和250g农作物秸秆保水剂混合搅拌均匀后,逐渐加入到已涂环氧树脂和硫磺的尿素颗粒上,随着转鼓的不断转动,即可将环氧树脂包膜液和农作物秸秆保水剂均匀的涂布于其颗粒表面上,约5分钟,即可固化成膜。所得产品为以硫为底涂层,以环氧树脂为中间层,以农作物秸秆保水剂为外包膜层的三层包膜保水型控释肥料。此肥料在25℃水养分控制释放时间约为110天,其吸蒸馏水倍率为其保水层的440倍。此产品在水中的N素累积释放率测定结果列于表2中。
表2:N素累积释放率测定结果
实施例3:
将400g粉碎后的棉花纤维在氢氧化钠和尿素混合溶液中浸泡20h,过滤后将秸秆用清水洗至中性,然后和500ml水加入装有机械搅拌和冷凝管的三口烧瓶中,搅拌使其混合均匀。在60-90℃下反应1小时,缓慢加入800g中和度为75%的丙烯酸钠溶液,分别加入引发剂过硫酸钾10g,交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺18g,在80-90℃下进行接枝聚合反应2h,将产物取出,烘干粉碎过100目筛,获得棉花纤维保水剂产品。
将25kg直径为2-5mm的尿素颗粒装入转鼓中,加热至60-90℃,然后将加热到熔融状态(150-160℃)的液态硫用压缩空气雾化(双流体喷嘴)喷涂在尿素颗粒肥料表面上,此空气雾化喷嘴将4kg的液硫全部喷涂到该颗粒上,所得的硫包膜尿素中硫磺占肥料总重量的14%。
然后将环氧树脂E54 270g和固化剂三乙烯四胺30g混合搅拌均匀后,逐渐加入到已涂硫的尿素颗粒上,随着转鼓的不断转动,即可将环氧树脂包膜液均匀的涂布于其颗粒表面上,约5分钟,即可固化成膜,此过程重复三次。
然后将环氧树脂E54 270g、固化剂三乙烯四胺30g和400g农作物秸秆保水剂混合搅拌均匀后,逐渐加入到已涂环氧树脂和硫磺的尿素颗粒上,随着转鼓的不断转动,即可将环氧树脂包膜液和农作物秸秆保水剂均匀的涂布于其颗粒表面上,约5分钟,即可固化成膜。所得产品为以硫为底涂层,以环氧树脂为中间层,以农作物秸秆保水剂为外包膜层的三层包膜保水型控释肥料。此肥料在25℃水养分控制释放时间约为150天,其吸蒸馏水倍率为其保水层的580倍。此产品在水中的N素累积释放率测定结果列于表3中。
表3:N素累积释放率测定结果
实施例4:
将200g粉碎后的玉米秸秆在氢氧化钠和尿素溶液中浸泡20h,过滤后将秸秆用清水洗至中性,然后和200ml水加入装有机械搅拌和冷凝管的三口烧瓶中,搅拌使其混合均匀。在60-90℃下反应1小时,缓慢加入320g中和度为75%的丙烯酸钠溶液,分别加入引发剂硝酸铈铵1g,过硫酸钾1.5g,交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺18g,在80-90℃下进行接枝聚合反应2h,将产物取出,烘干粉碎过100目筛,获得棉花纤维保水剂产品。
将25kg直径为2-5mm的尿素颗粒装入转鼓中,加热至60-90℃,然后将加热到熔融状态(150-160℃)的液态硫用压缩空气雾化(双流体喷嘴)喷涂在尿素颗粒肥料表面上,此空气雾化喷嘴将4kg的液硫全部喷涂到该颗粒上,所得的硫包膜尿素中硫磺占肥料总重量的14%。
然后将环氧树脂E54 270g,固化剂三乙烯四胺30g和农作物秸秆保水剂400g混合搅拌均匀后,分次加入到已涂硫的尿素颗粒上,随着转鼓的不断转动,即可将环氧树脂包膜液和农作物秸秆保水剂均匀的涂布于其颗粒表面上,约5分钟,即可固化成膜。所得产品为以硫为底涂层,以农作物秸秆保水剂为外包膜层的双层包膜保水型控释肥料。此肥料在25℃水养分控制释放时间约为80天,其吸蒸馏水倍率为其保水层的520倍。此产品在水中的N素累积释放率测定结果列于表4中。
表4:N素累积释放率测定结果
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种农作物秸秆保水剂包膜的保水型缓控释肥料,其特征在于,其包括肥料核芯,所述肥料核芯由核芯向外依次涂覆有硫磺膜层、环氧树脂膜层和农作物秸秆保水剂膜层;
所述肥料核芯选自颗粒状尿素、碳酸氢铵、NPK复合肥、硝酸铵、硫酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、氯化钾、硫酸钾或硝酸钾中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的保水型缓控释肥料,其特征在于,所述肥料核芯的粒径为2~5mm。
3.如权利要求1所述的保水型缓控释肥料,其特征在于,所述硫磺膜层占保水型缓控释肥料总重量的10-20%,环氧树脂膜层占保水型缓控释肥料总重量的0.5-1.5%,农作物秸秆保水剂膜层占保水型缓控释肥料总重量的1.0-2.5%。
4.权利要求1-3任一项所述的保水型缓控释肥料的制备方法,其特征在于,步骤如下:
(1)将肥料核芯预热至60~90℃,将温度为150~160℃的液硫喷涂到肥料核芯表面,形成硫磺膜层;
(2)将环氧树脂和固化剂混合均匀制成包膜液I,在硫磺膜层上喷涂包膜液I以形成环氧树脂膜层;
(3)将农作物秸秆保水剂、高分子材料和固化剂混合均匀制成包膜液II,在环氧树脂膜层上喷涂包膜液II以形成农作物秸秆保水剂膜层,即制备得到农作物秸秆保水剂包膜的保水型缓控释肥料。
5.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述环氧树脂和固化剂加入的重量比为(8-10):1;优选为9:1。
6.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述环氧树脂选自环氧树脂E54或环氧树脂E51;所述固化剂为三乙烯四胺、二乙烯三胺、对苯二胺、间苯二甲胺、聚醚胺400或邻苯二胺中的一种或几种的混合物。
7.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述农作物秸秆保水剂由如下方法制备而成:
将粉碎后的农作物秸秆进行碱预处理,将碱预处理后的农作物秸秆洗至中性并搅拌糊化,加入丙烯酸-丙烯酰胺混合单体溶液,再加入引发剂和交联剂进行接枝聚合反应,将产物干燥,粉碎,即得农作物秸秆保水剂。
8.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,农作物秸秆粉料和丙烯酸-丙烯酰胺混合单体溶液加入的质量比为1:1~1.5,引发剂添加量为丙烯酸-丙烯酰胺混合单体溶液质量的1.1~1.5%;交联剂添加量为丙烯酸-丙烯酰胺混合单体溶液质量的0.1%~0.2%。
9.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述引发剂为过硫酸钾与硝酸铈铵的复合水溶液,其中过硫酸钾与硝酸铈铵质量比为1:0.2~1;所述的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。
10.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,农作物秸秆保水剂、高分子材料和固化剂分别占农作物秸秆保水剂膜层的40-65%、30-50%、4-10%。
CN201710344196.XA 2017-05-16 2017-05-16 一种农作物秸秆保水剂包膜的保水型缓控释肥料及其制备方法 Pending CN106977314A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710344196.XA CN106977314A (zh) 2017-05-16 2017-05-16 一种农作物秸秆保水剂包膜的保水型缓控释肥料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710344196.XA CN106977314A (zh) 2017-05-16 2017-05-16 一种农作物秸秆保水剂包膜的保水型缓控释肥料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106977314A true CN106977314A (zh) 2017-07-25

Family

ID=59342286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710344196.XA Pending CN106977314A (zh) 2017-05-16 2017-05-16 一种农作物秸秆保水剂包膜的保水型缓控释肥料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106977314A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109206212A (zh) * 2018-09-14 2019-01-15 仲恺农业工程学院 一种改性桐油包膜尿素的制备方法
CN109305859A (zh) * 2018-12-08 2019-02-05 广西尚农生物科技有限公司 具有高效保水作用的有机肥
CN109452057A (zh) * 2018-09-05 2019-03-12 重庆交通大学 矿山高边坡防护方法
CN109851437A (zh) * 2019-04-08 2019-06-07 聊城大学 一种生物质基聚合物包膜的保水型控释肥料及其生产方法
CN111825504A (zh) * 2020-07-30 2020-10-27 张立强 一种树脂包膜肥料及其制备方法
CN115213208A (zh) * 2022-07-19 2022-10-21 浙江工业大学 一种高风蚀区植物基吸湿保水剂强化矿尘生物胶结的方法
CN115286456A (zh) * 2022-08-24 2022-11-04 广东海洋大学 一种保水缓释复合肥的制备方法及应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2930376B2 (ja) * 1990-06-29 1999-08-03 三菱マテリアル株式会社 プラスチック材料のシートの連続表面改質方法およびその装置
CN101508616A (zh) * 2009-03-31 2009-08-19 中国农业大学 一种保水型缓控释肥料及其制备方法
CN101684052A (zh) * 2008-09-24 2010-03-31 山东金正大生态工程股份有限公司 一种以硫为底涂层的热固性树脂包膜控释肥
CN101864036A (zh) * 2010-06-03 2010-10-20 济南大学 利用植物秸秆合成高吸水树脂的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2930376B2 (ja) * 1990-06-29 1999-08-03 三菱マテリアル株式会社 プラスチック材料のシートの連続表面改質方法およびその装置
CN101684052A (zh) * 2008-09-24 2010-03-31 山东金正大生态工程股份有限公司 一种以硫为底涂层的热固性树脂包膜控释肥
CN101508616A (zh) * 2009-03-31 2009-08-19 中国农业大学 一种保水型缓控释肥料及其制备方法
CN101864036A (zh) * 2010-06-03 2010-10-20 济南大学 利用植物秸秆合成高吸水树脂的方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109452057A (zh) * 2018-09-05 2019-03-12 重庆交通大学 矿山高边坡防护方法
CN109206212A (zh) * 2018-09-14 2019-01-15 仲恺农业工程学院 一种改性桐油包膜尿素的制备方法
CN109305859A (zh) * 2018-12-08 2019-02-05 广西尚农生物科技有限公司 具有高效保水作用的有机肥
CN109851437A (zh) * 2019-04-08 2019-06-07 聊城大学 一种生物质基聚合物包膜的保水型控释肥料及其生产方法
CN111825504A (zh) * 2020-07-30 2020-10-27 张立强 一种树脂包膜肥料及其制备方法
CN115213208A (zh) * 2022-07-19 2022-10-21 浙江工业大学 一种高风蚀区植物基吸湿保水剂强化矿尘生物胶结的方法
CN115286456A (zh) * 2022-08-24 2022-11-04 广东海洋大学 一种保水缓释复合肥的制备方法及应用
CN115286456B (zh) * 2022-08-24 2024-04-09 广东海洋大学 一种保水缓释复合肥的制备方法及应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106977314A (zh) 一种农作物秸秆保水剂包膜的保水型缓控释肥料及其制备方法
CN101362662B (zh) 涂层缓释一次肥
CN103073356B (zh) 含有多种元素的缓释螯合复合肥料生产方法
CN103319286B (zh) 一种含螯合态中微量元素的脲甲醛复合肥料及其制备方法
CN104496650A (zh) 一种全营养保水型可降解的机施包膜肥及其制备方法
CN102584471B (zh) 有机硅水溶长效复合肥及制备方法
CN101792354A (zh) 一种彩色抗旱保水缓释复混肥料及其生产方法
CN102775222B (zh) 无干燥复合肥料的生产方法
CN105198645A (zh) 一种柑桔专用缓释复合肥及其生产工艺
CN107298609A (zh) 一种适宜于基施的长效性水稻生态专用肥及其制备方法
CN104496685A (zh) 一种保水型脲醛缓释复合肥料的制备方法
CN105237295A (zh) 一种腐植酸螯合缓释小麦专用肥料及其制备方法
CN103193535A (zh) 速效缓释复合肥料及其制备方法
CN105418323A (zh) 一种腐植酸增效活性复混肥料的生产方法
CN104163728A (zh) 一种双包膜长效缓控释肥及其制备方法
CN103626598A (zh) 功能性壳聚糖生物缓释肥及其制备方法
CN104109054A (zh) 一种脲醛缓释增效肥料的生产工艺及生产设备
CN106396874B (zh) 一种玉米种植用缓释肥制备方法
CN105384550B (zh) 一种长效缓释p的有机-无机复混肥料及其制备方法
CN107141137A (zh) 一种无机膜材与生化抑制剂联合包膜型缓释肥料及其制备方法
WO2017206743A1 (zh) 一种快速制备含有中微量元素的新型尿素的方法
CN104987158A (zh) 一种氨酸法复合肥生产工艺
CN101367684B (zh) 一种热固性树脂包膜复混肥
CN100429184C (zh) 硫磺、树脂包膜姜、蒜专用控释肥及其制造方法
CN107445705A (zh) 一种经熔融络合反应制备的微颗粒海藻酸水溶肥及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170725

RJ01 Rejection of invention patent application after publication