CN110590443A - 一种新型材料复合制备缓释材料的方法 - Google Patents

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覃祚玉
石媛媛
宋贤冲
邓小军
王会利
覃其云
唐健
曹继钊
潘波
赵隽宇
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    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
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    • C05D9/00—Other inorganic fertilisers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES 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
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Abstract

本发明公开了一种新型材料复合制备缓释材料的方法，包括以下步骤：(1)用水将木薯淀粉调成浆状，制得浆状物；(2)控制步骤(1)制得的浆状物温度和pH值，接着加入过氧化氢、丁烯酰胺，在搅拌下反应，制得反应物；(3)控制步骤(2)制得的反应物温度，接着加入3‑氨基丙基三乙氧基硅烷，在搅拌下反应，制得乳液；(4)控制步骤(3)制得的乳液温度，接着加入聚丙烯醇、凹凸棒土粉和水进行搅拌，制得混合物；(5)将步骤(4)制得的混合物烘干，制得缓释材料。本发明制备的缓释材料可自然降解，绿色环保，具有土壤改良剂和控制养分释放的双重功能，能提高肥料的利用率，降低成本，有利于推广应用。

Description

一种新型材料复合制备缓释材料的方法
【技术领域】
本发明属于林业肥料制备技术领域，具体涉及一种新型材料复合制备缓释材料的方法。
【背景技术】
我国是一个林业大国，化肥在林业生产中占有重要的地位，林业植物在生长过程中对养分的吸收是一个缓慢的过程，而我国的肥料大多是水溶性的，施入土壤后，肥料中大部分营养物质还来不及被吸收，就经雨水冲刷而流失。肥料的损耗造成不可再生能源的巨大浪费和经济损失，更为重要的是会给生态环境和生存环境造成危害。一方面肥料中未被吸收的氮磷等养分，经淋溶、渗透流入江河湖泊，导致水质恶化、水体富营养化；另一方面，流失的氮素以NO3 -、NO2 -等形式一部分经硝化和反硝化作用被还原为NO、N2O等温室气体，排入空中造成空气污染，另一部分进入地下水和地表水，造成水体污染，食用后会造成人体内亚硝酸盐含量超标，严重威胁人类身体健康。
缓释材料的出现有效缓解了这一难题。包膜肥料是近年来发展迅速的一种缓/控释肥料，以水溶性肥料颗粒为核心，低水溶性或微溶性的无机物或有机聚合物制成缓释材料包覆在肥料颗粒表面，根据林业植物不同生长时期的需肥量来调节和控制养分释放速率，在尽量减小污染的前提下能保持高林业植物产量，成为林业绿色肥料。
【发明内容】
本发明提供一种新型材料复合制备缓释材料的方法，以解决控释效果差，肥料利用效率低，不够环保等问题。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种新型材料复合制备缓释材料的方法，包括以下步骤：
(1)用重量份为64-82份的水将重量份为22-34份木薯淀粉调成浆状，制得浆状物；
(2)控制步骤(1)制得的浆状物温度和pH值，接着加入重量份分别为1-2份过氧化氢、4-7份丁烯酰胺，在搅拌下反应，制得反应物；
(3)控制步骤(2)制得的反应物温度，接着加入重量份为2-4份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在搅拌下反应，制得乳液；
(4)控制步骤(3)制得的乳液温度，接着加入重量份分别为6-10份聚丙烯醇、12-18份凹凸棒土粉、9-14份水进行搅拌，制得混合物；
(5)将步骤(4)制得的混合物烘干，制得缓释材料。
进一步地，步骤(2)中所述温度为35-42℃。
进一步地，步骤(2)中所述pH值为9.3-9.7。
进一步地，步骤(2)中搅拌下反应的条件如下：在300-500r/min下搅拌反应53-75min。
进一步地，步骤(3)中控制步骤(2)制得的反应物温度为50-53℃。
进一步地，步骤(3)中搅拌下反应的条件如下：在300-400r/min下搅拌反应48-65min。
进一步地，步骤(4)中控制步骤(3)制得的乳液温度为44-47℃。
进一步地，步骤(4)中进行搅拌的条件如下：在200-300r/min下搅拌5-7min。
进一步地，步骤(5)中混合物在50-56℃下烘干，制得缓释材料。
进一步地，所述缓释材料的含水量为20％-25％。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明制备的缓释材料原料中的过氧化氢、丁烯酰胺、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、聚丙烯醇、凹凸棒土粉在制备缓释材料起到了协同作用，协同提高了缓释材料的缓控释效果，原因是：以丁烯酰胺为接枝剂，过氧化氢具有良好的抗氧化作用，3-氨基丙基三乙氧基硅烷作为偶联剂，聚丙烯醇是良好的水溶性成膜物质，凹凸棒土粉的表面存在大量的羟基，在丁烯酰胺和3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性作用下，与复合肥颗更加紧密粒结合，在聚丙烯醇的成膜作用下，以及在丁烯酰胺和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的协同作用下，可提高缓释材料的缓控释效果，从而延长养分释放期，养分释放期达213天以上，提高控释肥料的质量。
(2)本发明制备的缓释材料可自然降解，绿色环保，具有土壤改良剂和控制养分释放的双重功能，能提高肥料的利用率，降低成本，有利于推广应用。
(3)本发明的缓释材料包封率较高，利用本发明的缓释材料制备的控释肥料的控释速率适中，能有效降低肥料的流失率，提高肥料的利用效率，促进速生桉快速健康成长，提高产量达23％以上，另外可以减少施肥次数，降低人工成本。
【具体实施方式】
为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
在实施例中，所述的新型材料复合制备缓释材料的方法，包括以下步骤：
(1)用重量份为64-82份的水将重量份为22-34份木薯淀粉调成浆状，制得浆状物；
(2)控制步骤(1)制得的浆状物温度为35-42℃和pH值为9.3-9.7，接着加入重量份分别为1-2份过氧化氢、4-7份丁烯酰胺，在300-500r/min下搅拌反应53-75min，制得反应物；
(3)控制步骤(2)制得的反应物温度为50-53℃，接着加入重量份为2-4份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在300-400r/min下搅拌反应48-65min，制得乳液；
(4)控制步骤(3)制得的乳液温度为44-47℃，接着加入重量份分别为6-10份聚丙烯醇、12-18份凹凸棒土粉、9-14份水，在200-300r/min下搅拌5-7min，制得混合物；
(5)将步骤(4)制得的混合物在50-56℃下烘干至含水量为20％-25％，制得缓释材料。
下面结合具体实施例进行具体说明。
实施例1
一种新型材料复合制备缓释材料的方法，包括以下步骤：
(1)用重量份为75份的水将重量份为30份木薯淀粉调成浆状，制得浆状物；
(2)控制步骤(1)制得的浆状物温度为38℃和pH值为9.6，接着加入重量份分别为1.6份过氧化氢、5份丁烯酰胺，在500r/min下搅拌反应53min，制得反应物；
(3)控制步骤(2)制得的反应物温度为52℃，接着加入重量份为3份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在400r/min下搅拌反应48min，制得乳液；
(4)控制步骤(3)制得的乳液温度为46℃，接着加入重量份分别为9份聚丙烯醇、15份凹凸棒土粉、12份水，在300r/min下搅拌5min，制得混合物；
(5)将步骤(4)制得的混合物在54℃下烘干至含水量为23％，制得缓释材料。
实施例2
一种新型材料复合制备缓释材料的方法，包括以下步骤：
(1)用重量份为67份的水将重量份为23份木薯淀粉调成浆状，制得浆状物；
(2)控制步骤(1)制得的浆状物温度为36℃和pH值为9.5，接着加入重量份分别为1份过氧化氢、4份丁烯酰胺，在300r/min下搅拌反应75min，制得反应物；
(3)控制步骤(2)制得的反应物温度为50℃，接着加入重量份为2份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在300r/min下搅拌反应65min，制得乳液；
(4)控制步骤(3)制得的乳液温度为45℃，接着加入重量份分别为6份聚丙烯醇、13份凹凸棒土粉、14份水，在200r/min下搅拌7min，制得混合物；
(5)将步骤(4)制得的混合物在50℃下烘干至含水量为25％，制得缓释材料。
实施例3
一种新型材料复合制备缓释材料的方法，包括以下步骤：
(1)用重量份为80份的水将重量份为32份木薯淀粉调成浆状，制得浆状物；
(2)控制步骤(1)制得的浆状物温度为40℃和pH值为9.7，接着加入重量份分别为2份过氧化氢、7份丁烯酰胺，在300r/min下搅拌反应75min，制得反应物；
(3)控制步骤(2)制得的反应物温度为53℃，接着加入重量份为4份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在300r/min下搅拌反应63min，制得乳液；
(4)控制步骤(3)制得的乳液温度为47℃，接着加入重量份分别为10份聚丙烯醇、17份凹凸棒土粉、13份水，在300r/min下搅拌6min，制得混合物；
(5)将步骤(4)制得的混合物在56℃下烘干至含水量为22％，制得缓释材料。
对比例1
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备缓释材料的原料中缺少过氧化氢、丁烯酰胺、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、聚丙烯醇、凹凸棒土粉。
对比例2
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备缓释材料的原料中缺少过氧化氢。
对比例3
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备缓释材料的原料中缺少丁烯酰胺。
对比例4
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备缓释材料的原料中缺少3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
对比例5
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备缓释材料的原料中缺少聚丙烯醇。
对比例6
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备缓释材料的原料中缺少凹凸棒土粉。
将实施例1-3和对比例1-6制备的缓释材料按下述使用方法喷洒在相同量的复合肥(45CL15-15-15)颗粒上，制得控释肥料。
使用方法如下：将复合肥(45CL15-15-15)颗粒放入流化床包衣机中，在滚动的复合肥(45CL15-15-15)颗粒上实施例1-3和对比例1-6制备的缓释材料，同时通风干燥，至复合肥(45CL15-15-15)颗粒外形成一层均匀的分隔膜后，即得控释肥料，其中复合肥(45CL15-15-15)颗粒与缓释材料的重量比为12：1。
控释肥料的缓控释效果实验：
测试控释肥料的缓控释效果，其具体测试结果如表1。
采用HG/T 4215-2011中规定的25℃静水浸提法制备养分浸提液，通过凯氏定氮法、钼锑抗比色法、火焰光度法测得的氮、磷、钾含量，溶出养分达到该养分总质量的80％时所需的时间即为控释肥料的养分释放期。
其中，所述缓控释特性的具体检验方法为：分别称取按实施例1-3和对比例1-6方法制备的10g控释肥料分别放入0.15mm尼龙纱网做成的小袋中，封口后，将小袋放入250mL塑料瓶中，加入200mL蒸馏水，加盖密封，两次平行，分别置于25℃培养箱里，取样时间为第1d、10d、40d、90d，至养分溶出率达80％以上视为释放完全。取样时，将玻璃瓶上下颠倒3次，使瓶内的液体浓度一致，然后再从瓶中取出40mL的液体装入小玻璃瓶中，以备测定氮、磷、钾用。然后，将瓶内剩余液体全部倒掉，重新加入200mL蒸馏水，封口后放入培养箱继续培养。
表1控释肥料的缓控释效果
上表可知：(1)由实施例1-3的数据可见，实施例1为最优实施例；制备缓释材料的原料中缺少过氧化氢、丁烯酰胺、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、聚丙烯醇、凹凸棒土粉，均对控释肥料的缓控释效果产生极大的影响；实施例1、2、3制备的缓释材料的包封率较高，经缓释材料包封后的复合肥在后面持续释出。
(2)由实施例1和对比例1-6的数据可见，过氧化氢、丁烯酰胺、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、聚丙烯醇、凹凸棒土粉在制备缓释材料起到了协同作用，协同提高了缓释材料的缓控释效果，原因是：以丁烯酰胺为接枝剂，过氧化氢具有良好的抗氧化作用，3-氨基丙基三乙氧基硅烷作为偶联剂，聚丙烯醇是良好的水溶性成膜物质，凹凸棒土粉的表面存在大量的羟基，在丁烯酰胺和3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性作用下，与复合肥颗更加紧密粒结合，在聚丙烯醇的成膜作用下，以及在丁烯酰胺和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的协同作用下，可提高缓释材料的缓控释效果，从而延长养分释放期，提高控释肥料的质量。
应用上述实施例1-3和对比例1-6制备的控释肥料种植速生桉，发现能控释肥料的控释速率适中，能有效降低肥料的流失率，提高肥料的利用效率，促进速生桉快速健康成长，提高产量达23％以上；另外可以减少施肥次数，降低人工成本。
以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种新型材料复合制备缓释材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)用重量份为64-82份的水将重量份为22-34份木薯淀粉调成浆状，制得浆状物；
(2)控制步骤(1)制得的浆状物温度和pH值，接着加入重量份分别为1-2份过氧化氢、4-7份丁烯酰胺，在搅拌下反应，制得反应物；
(3)控制步骤(2)制得的反应物温度，接着加入重量份为2-4份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在搅拌下反应，制得乳液；
(4)控制步骤(3)制得的乳液温度，接着加入重量份分别为6-10份聚丙烯醇、12-18份凹凸棒土粉、9-14份水进行搅拌，制得混合物；
(5)将步骤(4)制得的混合物烘干，制得缓释材料。
2.根据权利要求1所述的新型材料复合制备缓释材料的方法，其特征在于，步骤(2)中所述温度为35-42℃。
3.根据权利要求1所述的新型材料复合制备缓释材料的方法，其特征在于，步骤(2)中所述pH值为9.3-9.7。
4.根据权利要求1所述的新型材料复合制备缓释材料的方法，其特征在于，步骤(2)中搅拌下反应的条件如下：在300-500r/min下搅拌反应53-75min。
5.根据权利要求1所述的新型材料复合制备缓释材料的方法，其特征在于，步骤(3)中控制步骤(2)制得的反应物温度为50-53℃。
6.根据权利要求1所述的新型材料复合制备缓释材料的方法，其特征在于，步骤(3)中搅拌下反应的条件如下：在300-400r/min下搅拌反应48-65min。
7.根据权利要求1所述的新型材料复合制备缓释材料的方法，其特征在于，步骤(4)中控制步骤(3)制得的乳液温度为44-47℃。
8.根据权利要求1所述的新型材料复合制备缓释材料的方法，其特征在于，步骤(4)中进行搅拌的条件如下：在200-300r/min下搅拌5-7min。
9.根据权利要求1所述的新型材料复合制备缓释材料的方法，其特征在于，步骤(5)中混合物在50-56℃下烘干，制得缓释材料。
10.根据权利要求9所述的新型材料复合制备缓释材料的方法，其特征在于，所述缓释材料的含水量为20％-25％。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105237285A (zh) * 2015-09-10 2016-01-13 青岛鑫垚地农业科技股份有限公司 一种化合聚合型高保水缓控释肥及其制备方法
CN108752130A (zh) * 2018-06-19 2018-11-06 江苏东珠景观股份有限公司 一种用于边坡绿化生态修复的植生土保水剂及制备方法
CN109503269A (zh) * 2018-12-29 2019-03-22 成都云图控股股份有限公司 一种包膜缓释材料及其制备方法和由其制得的包膜缓释肥

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105237285A (zh) * 2015-09-10 2016-01-13 青岛鑫垚地农业科技股份有限公司 一种化合聚合型高保水缓控释肥及其制备方法
CN108752130A (zh) * 2018-06-19 2018-11-06 江苏东珠景观股份有限公司 一种用于边坡绿化生态修复的植生土保水剂及制备方法
CN109503269A (zh) * 2018-12-29 2019-03-22 成都云图控股股份有限公司 一种包膜缓释材料及其制备方法和由其制得的包膜缓释肥

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
朱洪法等: "《无机化工产品手册》", 31 December 2008, 金盾出版社 *
马建中等: "《皮革化学品》", 31 March 2008, 化学工业出版社 *

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