CN109970489B - 生物有机肥料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物有机肥料的制备方法,具体制备过程如下:将单复合超支化聚乳酸粉碎后与滑石粉和无机复合肥搅拌混合均匀,同时加入螺杆挤出机中挤出造粒,将制备的双复合聚乳酸进行粉碎后加入无机复合肥饱和溶液中浸泡;将制备的三复合聚乳酸倒入包膜液中,然后烘干,得到有机肥。本发明制备的有机肥料分为三个不同速度的渗出期,在初期通过缓慢降解渗出,中期通过降解成小分子的超支化聚乳酸快速溶解而大量渗出,后期通过聚乙烯醇的缓慢降解而缓慢渗出,其中初期和后期的缓慢渗出能够满足农作物初期和后期生长需求,同时中期的大量渗出能够为农作物的快速生长提供养分,不仅实现肥料的合理利用,同时满足农作物的养分供给要求。

Description

生物有机肥料的制备方法
技术领域
本发明属于有机肥料制备领域,涉及一种生物有机肥料的制备方法。
背景技术
缓释肥具有省工、肥效稳、持续时间长等优点,广泛应用于农作物和草坪上,特别是对于不同生长期的农作物来说,在快速生长期需要大量的养分,但是在初期和后期需要的养分含量就较少,因此需要控制在快速生长期时有机肥快速渗出,实现农作物用养分的供给,而在初期和后期缓慢渗出,不仅能满足养分供给,并且能够实现养料的合理利用。
现有的缓释肥分为包膜类和掺杂类,包膜类通常是直接在无机肥的表面包覆一层可降解物质或者多孔物质,使得无机肥通过空隙渗出或者通过生物降解渗出,但是通过空隙渗出的包膜肥在最初期就不断渗出,不能有效的控制肥效在特定时间内快速渗出,进而不能有效满足农作物不同生长期的需求,而对于掺杂类缓释肥大多通过将可降解树脂与无机复合肥共同复合制备,但是由于可降解树脂降解速度较慢,造成复合肥的渗出效率较低,渗出时间延长,不能满足农作物的肥效要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物有机肥料的制备方法,制备的有机肥料分为三个不同速度的渗出期,在初期通过缓慢降解渗出,中期通过降解成小分子的超支化聚乳酸快速溶解而大量渗出,后期通过聚乙烯醇的缓慢降解而缓慢渗出,其中初期和后期的缓慢渗出能够满足农作物初期和后期生长需求,同时中期的大量渗出能够为农作物的快速生长提供养分,不仅实现肥料的合理利用,同时满足农作物的养分供给要求,解决了现有的缓释肥不能同时实现三段时期不同肥效量的释放需求的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种生物有机肥料的制备方法,具体制备过程如下:
第一步,将柠檬酸在烘箱中干燥至恒重,然后将柠檬酸加入反应釜中,向反应釜中通氮气10-15min,然后升温至120-130℃,同时向其中加入山梨醇和氯化亚锡,恒温搅拌反应1h时有水分慢慢馏出,此时山梨醇熔化,柠檬酸和氯化亚锡直接在山梨醇的熔体中混合反应,当水分馏出量减少时升温至180℃,向其中加入无机复合肥,此时无机复合肥直接在高温下熔解与制备的聚合物混合,继续搅拌反应40-50min,然后减压至1.3KPa,保持压力和温度不变持续搅拌反应10-12h,然后冷却至室温,然后出料,得到单复合超支化聚乳酸,由于柠檬酸链上含有三个羧酸基团,同时山梨醇的链上的六个碳原子上含有六个羟基,在柠檬酸中的羧基与山梨醇羟基脱水熔融聚合时,每个山梨醇上的六个羟基均能在不同方向上与不同的柠檬酸中的羧基缩合,同时每个柠檬酸上的三个羧基同时也能在不同方向上与山梨醇上的羟基缩合,进而生成超支化的聚合物结构,在制备过程中加入无机复合肥,使得无机复合肥与超支化聚合物融合,无机复合肥分子填充在聚合物支化链之间;同时由于聚乳酸形成超支化结构进而降低了其团聚程度,提高了降解速度;其中山梨醇和柠檬酸按照摩尔比为1:1.85-1.89的比例混合制备,同时每克柠檬酸中加入氯化亚锡0.08g,加入无机复合肥0.27-0.28g;其中无机复合肥为尿素、氯化钾、磷酸二氢氨按照质量比为1:0.88-0.89:1.04-1.06混合制备,第一次加入的无机复合肥量不能太大否则容易影响第二步中发泡过程的进行;
第二步,将第二步中制备的单复合超支化聚乳酸粉碎成粒径小于200目的粉末后与滑石粉和无机复合肥搅拌混合均匀,然后同时加入螺杆挤出机中挤出造粒,并将得到的母粒烘干至恒重后与发泡剂混合均匀,然后加入注塑成型机中进行注塑发泡,注塑成型机的机筒温度为190-195℃,注射压力为115-120MPa,模具温度为40℃,得到双复合发泡聚乳酸;其中100g单复合超支化聚乳酸中加入滑石粉1.34-1.36g,加入无机复合肥24-25g,加入发泡剂4.32-4.36g;由于超支化聚乳酸具有较高的分散性能,在挤出机中与无机复合肥混合时能够充分混合均匀,同时由于单复合聚乳酸中内部复合有一定量的无机复合肥,通过螺纹挤出机挤出时将其与第二次加入的无机复合肥混合,此时第二次加入的无机复合肥复合在单复合聚乳酸的表面,由于其中含有的无机复合肥含量较高,占用较大的空间,在直接使用时溶出速度较快,此时通过进行发泡使得聚乳酸表面的无机复合肥分散在泡孔内表面,进而降低了其溶出速度,提高了无机复合肥的占用面积;
第三步,将第二步中制备的双复合聚乳酸加入粉碎机中进行粉碎,得到粒径为0.5-1cm的双复合聚乳酸颗粒,同时将制备的双复合聚乳酸颗粒加入无机复合肥饱和溶液中浸泡30-50min,然后进行过滤干燥,得到三复合聚乳酸;其中每克双复合聚乳酸颗粒加入30-40mL无机复合肥饱和溶液中;
第四步,将第三步中制备的三复合聚乳酸倒入包膜液中,混合搅拌10-15min,使其表面包覆一层粘结固定液,将双复合聚乳酸孔径中的无机复合肥固定在泡孔中,同时降低缓释速度,然后在50℃的烘箱中烘干,得到有机肥;其中每克三复合聚乳酸中加入30-40mL包膜液;
其中包膜液的具体制备过程如下:将聚乙烯醇加入95-100℃的热水中搅拌溶解,然后降温至50-55℃后向其中氧化淀粉,搅拌混合5-10min,冷却至室温得到包膜液,每100g水中加入聚乙烯醇2.1-2.2g,加入氧化淀粉10.5-10.8g;通过聚乙烯醇与氧化淀粉混合制备的包膜液搅拌过程中填充在三复合聚乳酸的孔径中以及包覆在其表面,然后有机肥使用过程中,通过土壤中微生物对淀粉的分解作用使得三复合聚乳酸的表面和孔道表面出现空隙,进而使得一部分无机复合肥首先溶出,而微生物对聚乙烯醇的降解速度较慢,进而使得通过聚乙烯醇固定的无机复合肥缓慢溶出,进一步实现无机复合肥的分步溶出速度,同时聚乳酸的降解速度和淀粉与聚乙烯醇三者的降解速度均不同,由于聚乳酸为超支链化结构,其溶解性能增强,通过微生物的初步降解,即可实现超支链的断裂,进而使得聚乳酸易溶于水中,实现聚乳酸中无机复合肥的溶解,实现有机肥中无机复合肥分为三阶段缓慢溶出,不仅能够延长有机肥的肥效,同时避免同时大量溶出时造成肥效的浪费。
本发明的有益效果:
本发明制备的有机肥料分为三个不同速度的渗出期,在初期通过缓慢降解渗出,中期通过降解成小分子的超支化聚乳酸快速溶解而大量渗出,后期通过聚乙烯醇的缓慢降解而缓慢渗出,其中初期和后期的缓慢渗出能够满足农作物初期和后期生长需求,同时中期的大量渗出能够为农作物的快速生长提供养分,不仅实现肥料的合理利用,同时满足农作物的养分供给要求,解决了现有的缓释肥不能同时实现三段时期不同肥效量的释放需求的问题。
本发明通过制备超支化聚乳酸,同时在聚乳酸制备过程中添加无机复合肥,使得无机复合肥熔融后均匀混合在聚乳酸中,同时将复合后的聚乳酸发泡,发泡过程中添加无机复合肥,使得大量的无机复合肥负荷在聚乳酸泡孔表面,部分符合在聚乳酸中,由于聚乳酸为超支化结构,微生物降解时能够快速变为小分子化合物进而能够溶于水中,时间其中包覆的无机复合肥的大量释放,同时超支化聚乳酸进行发泡时能够提高泡孔数量,进而提高为生物降解速度,加快快速释放量。
本发明通过将发泡后的超支化聚乳酸浸泡在无机复合肥的溶液中,此时泡孔的表面填充有无机复合肥,由于超支化聚乳酸的超支化结构,进而提高发泡效率,提高泡孔量进而提高泡孔内的比表面积,使得超支化聚乳酸中填充的无机复合肥的量增多,提高了制备的有机肥中无机复合肥的量,进而实现在初期释放时肥效的提高,能够满足农作物初期生长需求。
本发明通过在浸渍后的超支化聚乳酸表面包覆包膜液,通过包膜液中的氧化淀粉和聚乙烯醇实现对超支化聚乳酸表面和泡孔内部浸渍的无机复合肥的固定,防止在初期时肥效直接完全释放,同时通过氧化淀粉和聚乙烯醇同时固定,实现前期氧化淀粉先降解缓慢释放有机肥,在中期肥效大量释放后,聚乙烯醇固定的无机复合肥在后期降解时缓慢释放,实现三个不同肥效释放的需求。
具体实施方式
实施例1:
包膜液的具体制备过程如下:将2.1kg聚乙烯醇加入100kg温度为95-100℃的热水中搅拌溶解,然后降温至50-55℃后向其中10.5kg氧化淀粉,搅拌混合5-10min,冷却至室温得到包膜液。
实施例2:
包膜液的具体制备过程如下:将1kg聚乙烯醇加入100kg温度为95-100℃的热水中搅拌溶解,然后降温至50-55℃后向其中12kg氧化淀粉,搅拌混合5-10min,冷却至室温得到包膜液。
实施例3:
一种生物有机肥料的制备方法,具体制备过程如下:
第一步,将3.552kg柠檬酸在烘箱中干燥至恒重,然后将柠檬酸加入反应釜中,向反应釜中通氮气10-15min,然后升温至120-130℃,同时向其中加入1.82kg山梨醇和0.28kg氯化亚锡,恒温搅拌反应1h时有水分慢慢馏出,此时山梨醇熔化,柠檬酸和氯化亚锡直接在山梨醇的熔体中混合反应,当水分馏出量减少时升温至180℃,向其中加入0.96kg无机复合肥,其中无机复合肥为尿素、氯化钾、磷酸二氢氨按照质量比为1:0.88-0.89:1.04-1.06混合制备,此时无机复合肥直接在高温下熔解与制备的聚合物混合,继续搅拌反应40-50min,然后减压至1.3KPa,保持压力和温度不变持续搅拌反应10-12h,然后冷却至室温,然后出料,得到单复合超支化聚乳酸;
第二步,将1kg第二步中制备的单复合超支化聚乳酸粉碎成粒径小于200目的粉末后与13.4g滑石粉和240g无机复合肥搅拌混合均匀,然后同时加入螺杆挤出机中挤出造粒,并将得到的母粒烘干至恒重后与43.2g发泡剂混合均匀,然后加入注塑成型机中进行注塑发泡,注塑成型机的机筒温度为190-195℃,注射压力为115-120MPa,模具温度为40℃,得到双复合发泡聚乳酸;
第三步,将1kg第二步中制备的双复合聚乳酸加入粉碎机中进行粉碎,得到粒径为0.5-1cm的双复合聚乳酸颗粒,同时将制备的双复合聚乳酸颗粒加入30L无机复合肥饱和溶液中浸泡30-50min,然后进行过滤干燥,得到三复合聚乳酸;
第四步,将1kg第三步中制备的三复合聚乳酸倒入30L实施例1制备的包膜液中,混合搅拌10-15min,使其表面包覆一层粘结固定液,将双复合聚乳酸孔径中的无机复合肥固定在泡孔中,同时降低缓释速度,然后在50℃的烘箱中烘干,得到有机肥。
实施例4:
一种生物有机肥料的制备方法,具体制备过程如下:
第一步,将D,L-乳酸和葡萄糖酸在烘箱中干燥至恒重,然后加入反应釜中,向反应釜中通氮气10-15min,然后升温至120-130℃,同时向其中加入季戊四醇和氯化亚锡,其中季戊四醇、乳酸和葡萄糖酸的摩尔比为1:48:5,恒温搅拌反应1h时有水分慢慢馏出,此时山梨醇熔化,柠檬酸和氯化亚锡直接在山梨醇的熔体中混合反应,当水分馏出量减少时升温至180℃,向其中加入0.96kg无机复合肥,此时无机复合肥直接在高温下熔解与制备的聚合物混合,继续搅拌反应40-50min,然后减压至1.3KPa,保持压力和温度不变持续搅拌反应10-12h,然后冷却至室温,然后出料,得到单复合超支化聚乳酸;
第二步,将1kg第二步中制备的单复合超支化聚乳酸粉碎成粒径小于200目的粉末后与13.4g滑石粉和240g无机复合肥搅拌混合均匀,然后同时加入螺杆挤出机中挤出造粒,并将得到的母粒烘干至恒重后与43.2g发泡剂混合均匀,然后加入注塑成型机中进行注塑发泡,注塑成型机的机筒温度为190-195℃,注射压力为115-120MPa,模具温度为40℃,得到双复合发泡聚乳酸;
第三步,将1kg第二步中制备的双复合聚乳酸加入粉碎机中进行粉碎,得到粒径为0.5-1cm的双复合聚乳酸颗粒,同时将制备的双复合聚乳酸颗粒加入30L无机复合肥饱和溶液中浸泡30-50min,然后进行过滤干燥,得到三复合聚乳酸;
第四步,将1kg第三步中制备的三复合聚乳酸倒入30L实施例1制备的包膜液中,混合搅拌10-15min,使其表面包覆一层粘结固定液,将双复合聚乳酸孔径中的无机复合肥固定在泡孔中,同时降低缓释速度,然后在50℃的烘箱中烘干,得到有机肥。
实施例5:
一种生物有机肥料的制备方法,具体制备过程如下:
第一步,将3.552kg柠檬酸在烘箱中干燥至恒重,然后将柠檬酸加入反应釜中,向反应釜中通氮气10-15min,然后升温至120-130℃,同时向其中加入1.82kg山梨醇和0.28kg氯化亚锡,恒温搅拌反应1h时有水分慢慢馏出,此时山梨醇熔化,柠檬酸和氯化亚锡直接在山梨醇的熔体中混合反应,当水分馏出量减少时升温至180℃,继续搅拌反应40-50min,然后减压至1.3KPa,保持压力和温度不变持续搅拌反应10-12h,然后冷却至室温,然后出料,得到单复合超支化聚乳酸;
第二步,将1kg第二步中制备的单复合超支化聚乳酸粉碎成粒径小于200目的粉末后与13.4g滑石粉和385g无机复合肥搅拌混合均匀,然后同时加入螺杆挤出机中挤出造粒,并将得到的母粒烘干至恒重后与43.2g发泡剂混合均匀,然后加入注塑成型机中进行注塑发泡,注塑成型机的机筒温度为190-195℃,注射压力为115-120MPa,模具温度为40℃,得到双复合发泡聚乳酸;
第三步,将1kg第二步中制备的双复合聚乳酸加入粉碎机中进行粉碎,得到粒径为0.5-1cm的双复合聚乳酸颗粒,同时将制备的双复合聚乳酸颗粒加入30L无机复合肥饱和溶液中浸泡30-50min,然后进行过滤干燥,得到三复合聚乳酸;
第四步,将1kg第三步中制备的三复合聚乳酸倒入30L实施例1制备的包膜液中,混合搅拌10-15min,使其表面包覆一层粘结固定液,将双复合聚乳酸孔径中的无机复合肥固定在泡孔中,同时降低缓释速度,然后在50℃的烘箱中烘干,得到有机肥。
实施例6:
一种生物有机肥料的制备方法,具体制备过程如下:
第一步,将3.552kg柠檬酸在烘箱中干燥至恒重,然后将柠檬酸加入反应釜中,向反应釜中通氮气10-15min,然后升温至120-130℃,同时向其中加入1.82kg山梨醇和0.28kg氯化亚锡,恒温搅拌反应1h时有水分慢慢馏出,此时山梨醇熔化,柠檬酸和氯化亚锡直接在山梨醇的熔体中混合反应,当水分馏出量减少时升温至180℃,向其中加入0.96kg无机复合肥,此时无机复合肥直接在高温下熔解与制备的聚合物混合,继续搅拌反应40-50min,然后减压至1.3KPa,保持压力和温度不变持续搅拌反应10-12h,然后冷却至室温,然后出料,得到单复合超支化聚乳酸;
第二步,将1kg第二步中制备的单复合超支化聚乳酸粉碎成粒径小于200目的粉末后与13.4g滑石粉和240g无机复合肥搅拌混合均匀,然后同时加入螺杆挤出机中挤出造粒,并将得到的母粒烘干至恒重后与43.2g发泡剂混合均匀,然后加入注塑成型机中进行注塑发泡,注塑成型机的机筒温度为190-195℃,注射压力为115-120MPa,模具温度为40℃,得到双复合发泡聚乳酸;
第三步,将1kg第二步中制备的双复合聚乳酸加入粉碎机中进行粉碎,得到粒径为0.5-1cm的双复合聚乳酸颗粒,同时将制备的双复合聚乳酸颗粒加入30L无机复合肥饱和溶液中浸泡30-50min,然后进行过滤干燥,得到有机肥。
实施例7:
一种生物有机肥料的制备方法,具体制备过程如下:
第一步,将3.552kg柠檬酸在烘箱中干燥至恒重,然后将柠檬酸加入反应釜中,向反应釜中通氮气10-15min,然后升温至120-130℃,同时向其中加入1.82kg山梨醇和0.28kg氯化亚锡,恒温搅拌反应1h时有水分慢慢馏出,此时山梨醇熔化,柠檬酸和氯化亚锡直接在山梨醇的熔体中混合反应,当水分馏出量减少时升温至180℃,向其中加入0.96kg无机复合肥,此时无机复合肥直接在高温下熔解与制备的聚合物混合,继续搅拌反应40-50min,然后减压至1.3KPa,保持压力和温度不变持续搅拌反应10-12h,然后冷却至室温,然后出料,得到单复合超支化聚乳酸;
第二步,将1kg第二步中制备的单复合超支化聚乳酸粉碎成粒径小于200目的粉末后与13.4g滑石粉和240g无机复合肥搅拌混合均匀,然后同时加入螺杆挤出机中挤出造粒,并将得到的母粒烘干至恒重后与43.2g发泡剂混合均匀,然后加入注塑成型机中进行注塑发泡,注塑成型机的机筒温度为190-195℃,注射压力为115-120MPa,模具温度为40℃,得到双复合发泡聚乳酸;
第三步,将1kg第二步中制备的双复合聚乳酸加入粉碎机中进行粉碎,得到粒径为0.5-1cm的双复合聚乳酸颗粒,同时将制备的双复合聚乳酸颗粒加入30L无机复合肥饱和溶液中浸泡30-50min,然后进行过滤干燥,得到三复合聚乳酸;
第四步,将1kg第三步中制备的三复合聚乳酸倒入30L实施例2制备的包膜液中,混合搅拌10-15min,使其表面包覆一层粘结固定液,将双复合聚乳酸孔径中的无机复合肥固定在泡孔中,同时降低缓释速度,然后在50℃的烘箱中烘干,得到有机肥。
实施例8:
一种生物有机肥料的制备方法与实施例3相同,将实施例3中使用的实施例1制备的包覆液替换为氧化淀粉溶液,其中氧化淀粉溶液是通过将10.5kg氧化淀粉溶于100kg水中混合制备。
实施例9:
由于马粪浸出液中包含了土壤中所有细菌、真菌和放线菌微生物菌群,将实施例3-8中制备的有机肥加入马粪浸出液中,在常温下发酵5天、10天、20天、30天、50天、70天、90天、120天、150天和180天,此然后利用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定马粪浸出液中的氮含量,首先先测定150天和180天时马粪浸出液中总氮含量,结果发现实施例3-8中150天时和180天时马粪浸出液中总氮含量不变,没有加入有机肥时马粪浸出液中总氮含量为M0,然后测定180天时马粪浸出液中的总氮含量为M1,则有机肥中的总氮量P=M1-M0,同时测定发酵5天、10天、20天、30天、40天、50天、60天、90天、120天和150天时马粪浸出液中的总氮量为P1,然后计算有机肥的溶出率=(P-P1)/P×100%,结果如表1所示;
表1有机肥的溶出率(%)
实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8
5天 1.11 1.08 2.31 19.45 4.82 9.16
10天 6.85 3.16 18.32 31.81 20.58 28.37
20天 12.61 6.39 32.53 58.25 40.69 46.58
30天 34.22 18.44 54.14 91.23 62.13 74.32
50天 88.31 36.19 93.17 98.99 90.36 91.23
70天 95.26 58.62 98.56 99.85 98.16 100
90天 99.95 83.33 99.92 100 100 100
120天 99.93 98.31 100 100 99.96 99.98
150天 99.91 99.89 99.98 99.95 100 100
由表1可知,实施例3中通过柠檬酸与山梨醇制备超支化聚乳酸聚合物,同时在制备过程中添加无机复合肥,通过高温设置,使得无机复合肥熔融混合在聚合物中,然后将制备的单复合超支化聚乳酸经过发泡制备具有多孔结构的聚合物,同时在发泡过程中加入无机复合肥,使得无机复合肥大部分复合在泡孔表面,另外一部分复合在聚合物中,然后经过浸泡使得聚合物泡孔中填充无机复合肥,并且表面黏附一层无机复合肥,然后通过包覆液进行黏附固定,使得复合肥固定在多孔聚合物中,在马粪浸出液中通过微生物降解使得聚合物表面的氧化淀粉部分降解,使得聚合物表面和泡孔表面出现孔洞,进而使得浸泡时粘合的无机复合肥溶出,然后微生物对聚乳酸聚合物降解,由于聚乳酸聚合物为超支化结构,进而使得微生物经过短时间作用时超支化链断裂形成小分子结构,能够直接溶解在马粪浸出液中,进而使得聚乳酸中复合的无机复合肥直接溶出实现特定时期对植物的养分供给,同时由于超支化结构使得其发泡时制备的泡孔较多,进而提高无机复合肥的作用面积,而聚乙烯醇由于降解速度较慢,在聚乳酸降解后,聚乙烯醇中黏附的少量无机复合肥慢慢溶出,进而实现对农作物特定时间段的养分供给,实施例4中由于使用季戊四醇、乳酸和葡萄糖酸进行聚合,超支化能力降低,不仅降低其发泡效果导致其泡孔较少,同时在聚乳酸降解速度较慢,进而不能实现特定时期作物的大量养分供应;同时实施例5中直接在发泡时加入尿素,使得聚乳酸聚合物表面和泡孔表面复合的无机复合肥含量较高,溶出速度较快,进而影响肥效的延续,并且影响后续肥效,同时实施例6中不包覆包覆液固定,其表面和孔洞中的无机复合肥在初始时直接溶出,造成肥效立即流失,实施例7中包覆液中氧化淀粉含量增大时,导致其分解效率增大,进而使得其溶出速度加快,降低其特定时期的肥效,而实施例8中由于直接使用氧化淀粉进行黏附包裹,氧化淀粉的粘结强度较低,并且降解速度加快,进而使得其聚合物表面和孔洞中粘合的无机复合肥快速溶解,导致其肥效丧失。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。
本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (3)

1.一种生物有机肥料的制备方法,其特征在于,具体制备过程如下:
第一步,将单复合超支化聚乳酸粉碎成粒径小于200目的粉末后与滑石粉和无机复合肥搅拌混合均匀,然后同时加入螺杆挤出机中挤出造粒,并将得到的母粒烘干至恒重后与发泡剂混合均匀,然后加入注塑成型机中进行注塑发泡,注塑成型机的机筒温度为190-195℃,注射压力为115-120MPa,模具温度为40℃,得到双复合发泡聚乳酸;
第二步,将第一步中制备的双复合聚乳酸加入粉碎机中进行粉碎,同时将制备的双复合聚乳酸颗粒加入无机复合肥饱和溶液中浸泡30-50min,然后进行过滤干燥,得到三复合聚乳酸;
第三步,将第二步中制备的三复合聚乳酸倒入包膜液中,混合搅拌10-15min,使其表面包覆一层粘结固定液,将双复合聚乳酸孔径中的无机复合肥固定在泡孔中,同时降低缓释速度,然后在50℃的烘箱中烘干,得到有机肥;
单复合超支化聚乳酸的具体制备过程如下:将柠檬酸在烘箱中干燥至恒重,然后将柠檬酸加入反应釜中,向反应釜中通氮气10-15min,然后升温至120-130℃,同时向其中加入山梨醇和氯化亚锡,恒温搅拌反应1h时有水分慢慢馏出,此时山梨醇熔化,柠檬酸和氯化亚锡直接在山梨醇的熔体中混合反应,当水分馏出量减少时升温至180℃,向其中加入无机复合肥,此时无机复合肥直接在高温下熔解与制备的聚合物混合,继续搅拌反应40-50min,然后减压至1.3KPa,保持压力和温度不变持续搅拌反应10-12h,然后冷却至室温,然后出料,得到单复合超支化聚乳酸;山梨醇和柠檬酸按照摩尔比为1:1.85-1.89的比例混合制备,同时每克柠檬酸中加入氯化亚锡0.08g,加入无机复合肥0.27-0.28g;
包膜液的具体制备过程如下:将聚乙烯醇加入95-100℃的热水中搅拌溶解,然后降温至50-55℃后向其中氧化淀粉,搅拌混合5-10min,冷却至室温得到包膜液;每100g水中加入聚乙烯醇2.1-2.2g,加入氧化淀粉10.5-10.8g。
2.根据权利要求1所述的一种生物有机肥料的制备方法,其特征在于,第一步中100g单复合超支化聚乳酸中加入滑石粉1.34-1.36g,加入无机复合肥16-18g,加入发泡剂4.32-4.36g。
3.根据权利要求1所述的一种生物有机肥料的制备方法,其特征在于,第二步中双复合聚乳酸颗粒粒径为0.5-1cm。
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