CN109824444A - 一种光固化的包膜控释肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光固化的包膜控释肥料及其制备方法，本发明的包膜控释肥是利用果树废枝经液化、脱色、改性后加入光固化引发剂作为包膜材料，将其涂覆在肥料颗粒表面，然后采用紫外光照射使其固化形成致密膜层。本发明的包膜控释肥其包膜材料来源广泛、价格低廉、能耗低、包膜工艺简单、成本低、经济环保，具有良好的环境效益、社会效益和经济效益。

Description

一种光固化的包膜控释肥料及其制备方法

技术领域

本发明涉及控释肥料生产技术领域，具体涉及一种光固化的包膜控释肥料及其制备方法。

背景技术

化肥对于农业生产具有十分重要的作用，可以有效地提高粮食和经济作物的产量和品质。随着世界人口数量的持续增加，人类对于粮食产量的需求也不断增加，化肥的用量也呈不断增加的趋势。我国是世界人口大国，也是化肥消费大国。目前我国的化肥利用率较低,不仅会造成大量肥料资源的浪费，而且还会导致一系列环境问题，造成土壤理化性质变差，地下水及地表水体被污染，以及产生大量温室气体，对臭氧层造成破坏等。控释肥料在提高化肥利用率、减少化肥用量，降低劳动成本方面具有显著的效果。但是当前市售的控释肥料价格较高，一方面因为其包膜材料多来源于石油等不可再生资源且在土壤中不可降解，在达到缓释养分目的的同时也对土壤造成了一定程度的污染。另一方面因为其生产技术含量高、工艺复杂、设备昂贵，因此导致控释肥料价格相对较贵。目前生物基材料作为包膜材料制备控释肥料已成为热点，但其生产工艺仍为传统的加热固化，不仅能耗过高增加成本，且固化的时间较长，整个固化过程中肥料颗粒之间不断发生黏连，撕裂的过程，导致膜材在肥料颗粒表面分布并不均匀，控释效果不理想。传统的控释肥料在生产过程中，为了颗粒肥料表面的膜材料分布均匀，常采用多个喷头一起喷涂，会导致包膜材料的浪费、生产成本的提高。因此，为促进农业的可持续发展，应该发明一种新的方法，充分利用一些工业、农业废弃物作为包膜原料，变废为宝，同时采用一种免加热的新型的包膜工艺，降低膜材固化时间，减少肥料之间的黏结及包膜液的喷涂次数且可一次成膜，以生产出成本低、工艺简单、环境友好的的新型控释肥料。

我国是水果生产和消费大国，果农为使果树生长旺盛及果实品质更优，常在秋冬季节对果树进行修剪，剪下的果枝数量较多且果树废枝较为干燥不需脱水。果树枝条是一种天然高分子复合体，主要由纤维素、半纤维素、木质素等物质组成。因此，通过液化果树废枝并改性，作为制备包膜控释肥料膜材的原料，变废为宝，既能解决果树废枝利用难的问题，又降低了控释包膜肥料的生产成本，促进工业和农业的共同发展。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种光固化的包膜控释肥料及其制备方法。本发明的包膜控释肥是利用果树废枝经液化、脱色、改性后加入光固化引发剂作为包膜材料，将其涂覆在肥料颗粒表面，然后采用紫外光照射使其固化形成致密膜层。本发明的包膜控释肥其包膜材料来源广泛、价格低廉、能耗低、包膜工艺简单、成本低、经济环保，具有良好的环境效益、社会效益和经济效益。

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，提供一种光固化的包膜材料，通过如下步骤制备得到：

(1)将果树废枝粉末、酸性催化剂和液化剂混匀后进行液化反应，制得果树废枝液化产物；

(2)将果树废枝液化产物加入到装有脱色剂的脱色柱中进行脱色处理，然后向脱色后的液化产物中加入改性剂进行改性，得到改性液化产物；

(3)向改性液化产物中加入光固化引发剂，混合均匀，即制备得到光固化的包膜材料。

优选的，步骤(1)中，所述果树废枝粉末与液化剂加入的重量比为1：(1-10)；所述酸性催化剂为果树废枝粉末和液化剂总重量的5％-7％。

优选的，步骤(1)中，所述酸性催化剂为氟磺酸；液化剂A为超临界二氢芥子醇、超临界麦角骨化醇、超临界四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇、超临界广霍香醇等一种或几种的混合。

优选的，步骤(1)中，所述液化反应的条件为：250-350℃，持续搅拌反应80-100min。

优选的，步骤(2)中，所述脱色处理具体为：将果树废枝液化产物缓慢的加入装有脱色剂B的直径为10㎝、长度为50㎝脱色柱中，使其缓慢流动，从脱色柱的下方可获得脱色后的果树废枝液化产物。

优选的，所述脱色剂为介孔微米活性炭、介孔纳米壳聚糖、介孔微米二氧化硅、介孔微米碳酸钙、氧化镁及氧化铁等一种或几种的混合。

优选的，步骤(2)中，所述改性方法为：将脱色后的液化产物与改性剂按重量比为100：(1-10)混合均匀，在10-60℃搅拌10-30min。

优选的，所述改性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、多巴酚丁胺、呋喃酚醚噻唑亚胺等一种或几种的混合。

优选的，步骤(3)中，改性液化产物与光固化引发剂加入的重量比为(1-10):0.1。

优选的，所述光固化引发剂为重氮盐，包括2、4-二硝基-6-溴苯胺重氮盐、2、4-二溴-6-硝基苯胺重氮盐、2、4-二硝基-6-氯苯胺重氮盐、2、4-二氯-6-硝基苯胺重氮盐中的一种或几种的混合。

本发明的第二方面，提供上述光固化的包膜材料在制备包膜型肥料中的应用。

本发明的第三方面，提供一种包膜控释肥料，包括：颗粒肥料和上述的光固化的包膜材料；所述光固化的包膜材料为颗粒肥料重量的1％-5％。

优选的，所述颗粒肥料选自单质的大颗粒尿素、大颗粒磷肥、大颗粒钾肥及其复合肥、微量元素肥料、中量元素肥料、微生物肥料中的一种或几种。

本发明的第四方面，提供上述包膜控释肥料的制备方法，包括以下步骤：

将光固化的包膜材料涂覆在颗粒肥料表面，然后采用紫外光照射使其固化形成致密膜层，制备得到包膜控释肥料。

优选的，将光固化的包膜材料涂覆在颗粒肥料表面采用的方法为：将颗粒肥料加入滚筒筛中，降低高度，使颗粒肥料浸泡在包膜材料中，然后将滚筒筛升高转动以甩掉多余的包膜材料。

本发明的有益效果：

(1)本发明利用果园的果树废枝作为控释肥料包膜的原材料，不仅解决了果树废枝的难处理问题，而且因其原料来源广泛，成本低廉，所以降低了产品的生产成本，具有重大的环境效益、社会效益和经济效益。

(2)本发明通过加入脱色剂介孔微米活性炭、介孔纳米壳聚糖、介孔微米二氧化硅、介孔微米碳酸钙等，可以降低包膜材料的色度，使光固化引发剂可以更好的发挥作用。在脱色剂中加入氧化镁及氧化铁可以将使用后的脱色剂在高温厌氧的条件下，去除杂质，恢复其脱色功能。

(3)本发明所制造的包膜控释肥料，可以提高缓释肥料的养分释放期，提高肥料的养分利用率，满足不同的作物在生长发育时期的需肥要求。

(4)本发明所采用的方法，包括果树废枝的液化、脱色及改性、肥料的包膜过程，加工工艺简单、设备要求低、能耗低、可连续化大规模批量加工生产。

附图说明

图1：本发明的光固化的包膜控释肥料的制备流程示意图；图中1首先将果树废枝通过机械粉碎，制成粉末；2在磁力搅拌高压反应釜中按重量比加入1中的果树废枝粉末、液化剂和催化剂，升至一定温度，在不断搅拌中反应90分钟；3果树废枝液化物加入到脱色柱中进行脱色；4加入改性剂对脱色后果树废枝液化物进行改性；5在改性果树废枝液化物中加入光固化引发剂混合均匀，制备过量包膜液，每隔一定时间补充定量包膜液；6称取一定质量的颗粒肥料加入到滚桶筛中，降低高度，充分浸泡在混合均匀的包膜液中，滚桶筛以5圈/分钟的转速缓慢滚动，经1～60秒升高与包膜液分离，以15圈/分钟的转速不断滚动1～2分钟以去除多余的包膜液；7将滚桶倾斜30度，使肥料进入另一装有长条紫外灯的滚桶筛内，在一定强度的紫外光下，以20圈/分钟的转速不断滚动，经1～20秒固化成膜；8肥料冷却、称量、包装、入库。

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。

正如背景技术部分介绍的，现有的包膜控释肥料存在如下问题：(1)包膜材料多来源于石油等不可再生资源，且在土壤中不可降解，对土壤造成了一定程度的污染；(2)传统的包膜控释肥的生产工艺为加热固化，不仅能耗过高增加成本，且固化的时间较长，整个固化过程中肥料颗粒之间不断发生黏连、撕裂的过程，导致膜材在肥料颗粒表面分布并不均匀，控释效果不理想。

基于此，本发明提供了一种免加热的紫外光固化的包膜控释肥料。在本发明的一种实施方案中，给出了该免加热的紫外光固化的包膜控释肥料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将果树废枝进行机械粉碎处理制成粉末，在酸性催化剂(氟磺酸)的参与下按照果树废枝粉末与液化剂A重量比为1：1～10混合加入到磁力搅拌高压反应釜中，酸性催化剂为果树废枝粉末和液化剂总重量的5％-7％，升温至250～350℃，不断搅拌90分钟，即可制得果树废枝液化产物；所述的液化剂A为超临界二氢芥子醇、超临界麦角骨化醇、超临界四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇、超临界广霍香醇等一种或几种的混合。

大多数果树(如：苹果、梨、桃、葡萄等)每年都要进行修剪，修剪下来的果树枝桠作为果树废枝。目前对于果树废枝一般是作为一般燃料使用，其利用价值较低。本发明对果树废枝的利用途径进行了创新，首先对果树废枝进行液化处理，本发明采用的是氟磺酸作为酸性催化剂，相较于硫酸、盐酸、甲烷磺酸、三氯乙酸和磷钼酸等酸性催化剂，氟磺酸的酸性更强，可以使液化过程更加高效的发生。

本发明采用超临界二氢芥子醇、超临界麦角骨化醇、超临界四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇、超临界广霍香醇等一种或几种的混合作为液化剂，在250-350℃条件下进行液化反应，在本发明的液化条件下，液化剂能够保持超临界状态，使醇解反应的活化能降低，反应更容易进行，反应受温度的影响变小；相较于现有的异丁醇、甲基丙二醇、乙二醇等液化剂，本发明所采用的液化剂的液化效果更优。

(2)将液化产物缓慢的加入到装有脱色剂B的直径为10㎝、长度为50㎝的脱色柱中，使其缓慢流动，利用脱色剂的高比表面积及高孔隙度进行吸附脱色，从脱色柱的下方可获得脱色后的果树废枝液化物；所述的脱色剂B为介孔微米活性炭、介孔纳米壳聚糖、介孔微米二氧化硅、介孔微米碳酸钙、氧化镁及氧化铁等一种或几种的混合。

由于液化产物的色度较高，会影响光固化引发剂的作用效果，因此，本发明在制备得到液化产物后，又对液化产物进行了脱色处理，以降低色度，使光固化引发剂可以更好的发挥作用。

在脱色剂的选择上，本发明优选在脱色剂中加入氧化镁及氧化铁，可以将使用后的脱色剂在高温厌氧的条件下，去除杂质，恢复其脱色功能。

(3)然后加入改性剂C对脱色后液化产物进行改性，改性方法为：将脱色后的液化产物与改性剂C按重量比100:1～10的比例混合均匀，在10～60℃搅拌10-30分钟；所述的改性剂C为烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)、脂肪醇聚氧乙烯醚、多巴酚丁胺、呋喃酚醚噻唑亚胺等一种或几种的混合。

由于脱色后的液化产物只是多元醇，不能直接用于包膜，因此，本发明对脱色后的液化产物进行了改性处理；改性的目的是生成用于包膜的环氧树脂。本发明对改性剂的种类进行了优选，结果发现，以烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)、脂肪醇聚氧乙烯醚、多巴酚丁胺、呋喃酚醚噻唑亚胺等一种或几种的混合作为改性剂，其改性效果最优。

(4)在脱色并改性后的果树废枝液化物中，按照引发剂D与改性的果树废枝液化物按重量比为0.1：1～10的比例加入引发剂D进行均匀混合，制备得到包膜材料；所述的光固化引发剂D为重氮盐，包括2、4-二硝基-6-溴苯胺重氮盐、2、4-二溴-6-硝基苯胺重氮盐、2、4-二硝基-6-氯苯胺重氮盐、2、4-二氯-6-硝基苯胺重氮盐等一种或几种的混合。

上述重氮盐的制备方法为：向带有搅拌冷凝器的四口烧瓶加入0.01moL2、4-二硝基-6-溴苯胺、2、4-二溴-6-硝基苯胺、2、4-二硝基-6-氯苯胺或2、4-二氯-6-硝基苯胺，醇醚溶剂43mL、芳磺酸稳定剂2.88g，搅拌至溶解，向反应液中逐滴加入亚硝酰硫酸3.5g(0.011moL)，反应15分钟，真空干燥后得到重氮盐固体。

(5)称取一定质量的颗粒肥料加入到滚桶筛中，降低高度，使肥料充分浸泡在混合均匀的包膜液中，滚桶筛以5圈/分钟的转速缓慢滚动，经1～60秒升高与包膜液分离，以15圈/分钟的转速不断滚动1～2分钟以去除多余的包膜液，将滚桶倾斜30度，使肥料进入另一装有长条紫外灯的滚桶筛内，在一定强度的紫外光下，以20圈/分钟的转速不断滚动，经1～20秒固化成膜。根据所需肥料养分控释期，此过程可重复多次，调整肥料表面包膜液的重量占肥料重量百分比为1％～5％。在连续化大规模生产过程中，根据肥料表面包膜液的重量占肥料重量百分比，可在一定时间内补充定量的包膜液。

所述的颗粒肥料选自单质的大颗粒尿素、大颗粒磷肥、大颗粒钾肥及其复合肥、微量元素肥料、中量元素肥料、微生物肥料中的一种或几种。所述的包膜液的重量是颗粒肥料重量的1％～5％。

本发明的包膜控释肥料，其关键在于光固化的包膜材料的制备。与现有的以果树废枝为原料制备的包膜液不同的是，本发明的包膜材料中不添加有固化剂，在紫外光照射下直接固化成膜，因此对果树废枝的处理过程明显不同。本发明在对果树废枝进行液化处理后，还需进行脱色和改性处理，以达到光固化成型的要求；而且对于液化处理，也不同于现有的液化处理方式，本发明通过对酸性改性剂、液化剂及液化条件的优选，使液化剂能够保持超临界状态，降低醇解反应的活化能，使反应更容易进行，反应受温度的影响变小，提高了液化处理效果。

本发明的包膜控释肥料利用果树废枝进行改性后，合成一种可光固化的树脂膜材，制备包膜控释肥料。本发明的包膜控释肥料具有如下优点：①采用果树废枝为原料，成本低、来源广泛、农业废物再利用；②以果树废枝为原料制备的控释肥料产品，进入土壤后，对土壤并无毒害作用，易被生物降解；③光固化时间短、生产工艺简单、成本低、易进行连续化生产、易大规模产业化加工生产；④化肥产业常采用煤炭进行加热，因其对环境的污染较大被禁止使用，采用天然气进行加热，成本较高，采用免加热包膜方法可以有效降低成本；⑤目前的包膜方法因固化所需的时间较长，易发生粘结，表面不光滑，疤痕多，本方法因光固化时间短，包膜速度快，因此产品质量好、表面光滑、包膜均匀；⑥采用的脱色剂可循环利用，可在厌氧的条件下进行高温灼烧去除杂质，恢复脱色作用，成本较低；⑦产品可有效减缓养分的释放速度，满足作物整个生育期内生长营养所需，可提高肥料养分利用率，减少肥料资源的浪费和环境污染等。

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。其中：

二氢芥子醇可在上海源叶生物科技有限公司获得，麦角骨化醇可在北京迈锐达科技有限公司获得，四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇可在山西省化工研究所获得，广霍香醇可在上海科旺化学试剂有限公司获得，在高温反应釜中达到本申请所要求的温度(250-350℃)即可到达超临界状态。2、4-二硝基-6-溴苯胺、2、4-二溴-6-硝基苯胺、2、4-二硝基-6-氯苯胺、2、4-二氯-6-硝基苯胺均可在巨胜科技有限公司获得。

实施例1：

将果树废枝(苹果树废枝)机械粉碎后制成粉末。称取1000g粉末，加入到磁力搅拌高压反应釜中，加入540g氟磺酸作为催化剂，加入8000g液化剂(超临界二氢芥子醇与超临界麦角骨化醇按重量比4:1混合均匀后作为液化剂)，搅拌条件下，开启液化器快速升温至290℃，持续搅拌反应90分钟，制得果树废枝液化产物。将液化产物中加入到装有脱色剂B的直径为10㎝、长度为50㎝脱色柱中(脱色剂B为介孔微米活性炭、氧化镁和氧化铁按重量比4:1:1混合均匀)，液化产物缓慢流出后，制得脱色液化产物。将脱色后的液化物与900g改性剂C(烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚乙烯醚和多巴酚丁胺按重量比1:1:1混合均匀后作为改性剂)混合均匀，在30℃搅拌15分钟，加入100g光固化引发剂D(2、4-二硝基-6-溴苯胺重氮盐作为光固化引发剂)混合均匀，制得10kg包膜液，使肥料可以充分浸泡在包膜液中。称取1kg大颗粒尿素颗粒加入到滚桶筛中，降低高度，充分浸泡在混合均匀的包膜液中，滚桶筛以5圈/分钟的转速缓慢滚动，经30秒升高与包膜液分离，以15圈/分钟的转速不断滚动1分钟以去除多余的包膜液，将滚桶倾斜30度，使肥料进入另一装有长条紫外灯的滚桶筛内，在一定强度的紫外光下，以20圈/分钟的转速不断滚动，经10秒肥料颗粒表面固化成膜。根据所需的肥料养分控释期，重复两次固化过程，调整肥料表面包膜材料的厚度为3％，第一次固化肥料表面包膜材料的重量是肥料重量的2％，第二次固化肥料表面包膜材料的重量是肥料重量的1％，所得肥料的养分释放期可达50天。根据所需的肥料养分控释期，在连续化大规模生产过程中，每隔10分钟补充180g包膜液即可。

实施例2：

将果树废枝(桃树废枝)机械粉碎后制成粉末。称取1500g粉末，加入到磁力搅拌高压反应釜里，加入475g氟磺酸作为催化剂，加入8000g液化剂(超临界二氢芥子醇、超临界四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇与超临界麦角骨化醇按重量比1:1:1混合均匀后作为液化剂)，搅拌条件下，开启反应釜快速升温至300℃，持续搅拌反应90分钟，制得果树废枝液化产物。将液化产物中加入到装有脱色剂B的直径为10㎝、长度为50㎝脱色柱中(脱色剂B为介孔纳米壳聚糖、氧化镁和氧化铁按重量比4:1:1混合均匀)，液化产物缓慢流出后，制得脱色液化产物。将脱色后的液化物与400g的改性剂C(多巴酚丁胺和呋喃酚醚噻唑亚胺按重量比1:1混合均匀后作为改性剂)混合均匀，在40℃搅拌20分钟，加入100g光固化引发剂D(2、4-二溴-6-硝基苯胺重氮盐作为光固化引发剂)混合均匀，制得10kg包膜液，使肥料可以充分浸泡在包膜液中。称取1kg大颗粒钾肥颗粒加入到滚桶筛中，降低高度，充分浸泡在混合均匀的包膜液中，滚桶筛以5圈/分钟的转速缓慢滚动，经45秒升高与包膜液分离，以15圈/分钟的转速不断滚动1分钟以去除多余的包膜液，将滚桶倾斜30度，使肥料进入另一装有长条紫外灯的滚桶筛内，在一定强度的紫外光下，以20圈/分钟的转速不断滚动，经15秒肥料颗粒表面固化成膜。根据所需的肥料养分控释期，一次固化完成，调整肥料表面包膜材料的重量是肥料重量的3％，所得肥料的养分释放期可达1个月。根据所需的肥料养分控释期，在连续化大规模生产过程中，每隔10分钟补充150g包膜液即可。

实施例3：

将果树废枝(梨树废枝)机械粉碎后制成粉末。称取1500g粉末，加入到磁力搅拌高压反应釜里，加入630g氟磺酸作为催化剂，加入7500g液化剂(超临界麦角骨化醇与超临界广藿香醇按重量比4:1混合均匀后作为液化剂)，搅拌条件下，开启反应釜快速升温至320℃，持续搅拌反应90分钟，制得果树废枝液化产物。将液化产物中加入到装有脱色剂B的直径为10㎝、长度为50㎝脱色柱中(脱色剂B为介孔微米二氧化硅、氧化镁和氧化铁按重量比4:1:1混合均匀)，液化产物缓慢流出后，制得脱色液化产物。将脱色后的液化物与900g的改性剂C(烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚乙烯醚按重量比1:1混合后作为改性剂)混合均匀，在45℃搅拌25分钟，加入100g光固化引发剂D(2、4-二硝基-6-氯苯胺重氮盐作为光固化引发剂)混合均匀，制得10kg包膜液，使肥料可以充分浸泡在包膜液中。称取1kg大颗粒磷肥颗粒加入到滚桶筛中，降低高度，充分浸泡在混合均匀的包膜液中，滚桶筛以5圈/分钟的转速缓慢滚动，经50秒升高与包膜液分离，以15圈/分钟的转速不断滚动1分钟以去除多余的包膜液，将滚桶倾斜30度，使肥料进入另一装有长条紫外灯的滚桶筛内，在一定强度的紫外光下，以20圈/分钟的转速不断滚动，经20秒肥料颗粒表面固化成膜。根据所需的肥料养分控释期，重复两次固化过程，肥料表面包膜材料的重量是肥料重量的3.5％，第一次肥料表面包膜材料的重量是肥料重量的3％，第二次肥料表面包膜材料的重量是肥料重量的为0.5％，所得肥料的养分释放期可达2个月。根据所需的肥料养分控释期，在连续化大规模生产过程中，每隔13分钟补充210g包膜液即可。

实施例4：

将果树废枝(葡萄树废枝)机械粉碎后制成粉末。称取2000g粉末，加入到磁力搅拌高压反应釜里，加入540g氟磺酸作为催化剂，加入7000g液化剂(超临界麦角骨化醇、超临界四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇与超临界广霍香醇按重量比1:1:1混合均匀后作为液化剂)，搅拌条件下，开启反应釜快速升温至330℃，持续搅拌反应90分钟，制得果树废枝液化产物。将液化产物中加入到装有脱色剂B的直径为10㎝、长度为50㎝脱色柱中(脱色剂B为介孔微米碳酸钙、氧化镁和氧化铁按重量比4:1:1混合均匀)，液化产物缓慢流出后，制得脱色液化产物。将脱色后的液化物与930g改性剂C(烷基酚聚氧乙烯醚作为改性剂)混合均匀，在35℃搅拌30分钟，加入70g光固化引发剂D(2、4-二硝基-6-氯苯胺重氮盐和2、4-二氯-6-硝基苯胺重氮盐按重量比1:1混合作为光固化引发剂)混合均匀，制得10kg包膜液，使肥料可以充分浸泡在包膜液中。称取1kg复合肥颗粒加入到滚桶筛中，降低高度，充分浸泡在混合均匀的包膜液中，滚桶筛以5圈/分钟的转速缓慢滚动，经55秒升高与包膜液分离，以15圈/分钟的转速不断滚动1分钟以去除多余的包膜液，将滚桶倾斜30度，使肥料进入另一装有长条紫外灯的滚桶筛内，在一定强度的紫外光下，以20圈/分钟的转速不断滚动，经5秒肥料颗粒表面固化成膜。根据所需的肥料养分控释期，重复两次固化过程，调整肥料表面包膜材料的重量是肥料重量的6％，第一次固化肥料表面包膜材料的重量是肥料重量的2％，第二次固化肥料表面包膜材料的重量是肥料重量的4％，所得肥料的养分释放期可达5个月。根据所需的肥料养分控释期，在连续化大规模生产过程中，每隔10分钟补充300g包膜液即可。

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)

1.一种光固化的包膜材料，其特征在于，通过如下步骤制备得到：

(1)将果树废枝粉末、酸性催化剂和液化剂混匀后进行液化反应，制得果树废枝液化产物；

(2)将果树废枝液化产物加入到装有脱色剂的脱色柱中进行脱色处理，然后向脱色后的液化产物中加入改性剂进行改性，得到改性液化产物；

(3)向改性液化产物中加入光固化引发剂，混合均匀，即制备得到光固化的包膜材料。

2.根据权利要求1所述的包膜材料，其特征在于，步骤(1)中，所述果树废枝粉末与液化剂加入的重量比为1：(1-10)；所述酸性催化剂为果树废枝粉末和液化剂总重量的5％-7％；

优选的，所述酸性催化剂为氟磺酸；液化剂A为超临界二氢芥子醇、超临界麦角骨化醇、超临界四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇、超临界广霍香醇等一种或几种的混合。

3.根据权利要求1或2所述的包膜材料，其特征在于，步骤(1)中，所述液化反应的条件为：250-350℃，持续搅拌反应80-100min。

4.根据权利要求1所述的包膜材料，其特征在于，步骤(2)中，所述脱色处理具体为：将果树废枝液化产物缓慢的加入装有脱色剂B的直径为10㎝、长度为50㎝脱色柱中，使其缓慢流动，从脱色柱的下方获得脱色后的果树废枝液化产物；

优选的，所述脱色剂为介孔微米活性炭、介孔纳米壳聚糖、介孔微米二氧化硅、介孔微米碳酸钙、氧化镁及氧化铁等一种或几种的混合。

5.根据权利要求1所述的包膜材料，其特征在于，步骤(2)中，所述改性方法为：将脱色后的液化产物与改性剂按重量比为100：(1-10)混合均匀，在10-60℃搅拌10-30min；

优选的，所述改性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、多巴酚丁胺、呋喃酚醚噻唑亚胺等一种或几种的混合。

6.根据权利要求1所述的包膜材料，其特征在于，步骤(3)中，改性液化产物与光固化引发剂加入的重量比为(1-10):0.1；

优选的，所述光固化引发剂为重氮盐，包括2、4-二硝基-6-溴苯胺重氮盐、2、4-二溴-6-硝基苯胺重氮盐、2、4-二硝基-6-氯苯胺重氮盐、2、4-二氯-6-硝基苯胺重氮盐中的一种或几种的混合。

7.权利要求1-6任一项所述的光固化的包膜材料在制备包膜型肥料中的应用。

8.一种包膜控释肥料，其特征在于，包括：颗粒肥料和权利要求1-6任一项所述的光固化的包膜材料；所述光固化的包膜材料为颗粒肥料重量的1％-5％。

9.根据权利要求8所述的包膜控释肥料，其特征在于，所述颗粒肥料选自单质的大颗粒尿素、大颗粒磷肥、大颗粒钾肥及其复合肥、微量元素肥料、中量元素肥料、微生物肥料中的一种或几种。

10.权利要求8或9所述的包膜控释肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将权利要求1-6任一项所述的光固化的包膜材料涂覆在颗粒肥料表面，然后采用紫外光照射使其固化形成致密膜层，制备得到包膜控释肥料；

优选的，将光固化的包膜材料涂覆在颗粒肥料表面采用的方法为：将颗粒肥料加入滚筒筛中，降低高度，使颗粒肥料浸泡在包膜材料中，然后将滚筒筛升高转动以甩掉多余的包膜材料。