CN1309688C - 一种肥料控释包覆膜组合物及其制备方法 - Google Patents

一种肥料控释包覆膜组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了肥料控释包覆膜组合物及其制备方法。组合物由废旧聚苯乙烯、添加物、有机溶剂组成。制备方法：废旧聚苯乙烯粉碎；配制有机溶剂；将聚苯乙烯塑料颗粒、添加物混合均匀后与有机溶剂在温度为90℃～130℃进行再次搅拌混合；将肥料颗粒送入流A化床中加热至40℃，通过硫化床流出，同时用喷嘴将包覆膜溶液喷涂到肥料颗粒表面，即得包覆膜肥料。价格低廉、无白色污染、能精确控降解速率和时间，有疏水和阻水功能。包覆膜控制肥料的养分释放期在3个月到18个月不等，促进膜壳在土壤中的降解，不会破坏土壤及植物根系，包覆速度快，产量高，成本低，所以本发明具有极其广阔的市场开发前景，社会效益和经济效益能够同时兼顾。

Description

一种肥料控释包覆膜组合物及其制备方法
技术领域
本发明公开了利用流化床设备将包膜液逐渐喷涂到肥料颗粒表面上，形成具有控释功能的膜的组合物，特别适用于肥料控释包覆膜组合物及其制备方法。
背景技术
目前国内、外现有的包膜控释肥料主要有两种类型，即有机高分子聚合物包膜肥料和无机物包膜肥料。用有机高分子聚合物包膜肥料主要是美国scotts公司生产的‘osmocote’牌包膜肥料和日本chisso-Asahi肥料公司生产的‘meisfer’和‘NufvicoR’牌包膜肥料，其中‘osmocote’牌包膜肥料所用的包膜材料为醇酸树脂类或聚氨脂类聚合物，使用这种包膜材料生产的包膜肥料具有良好的控释效果，但存在价格昻贵，生产成本高，难以在作物上大面积推广应用。而日本生产的‘meisfer’和‘NufvicoR’牌包膜肥料所用包膜材料主要是聚乙烯和乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)按照一定比例混合而成，这种包膜材料存在一方面价格昻贵，另一方面是肥料养分溶化后的膜壳会残留在土壤中，往往需要较长时间才能降解；对于无机物包膜肥料以美国7vA公司开发的硫包尿素‘Scu’、‘Us3295950’为代表，这种材料虽然成本不高，但存在难以严格控制养分的释放速率和控释时间，主要是因为硫膜在空气中易氧化变脆，导致膜壳破裂，从而会使养分突然全部释放，这种现象会对农作物根系造成危害。同时，大量的硫壳残留在土壤中，往往会导致土壤酸化等缺陷。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种价格低廉、土壤中无白色污染、能精确控制降解速率和时间，具有疏水和阻水功能的肥料控释包覆膜组合物。
本发明的另一发明目的是提供包覆膜组合物溶液的制备方法。
实现发明目的的技术方案是这样解决的：包覆膜组合物按质量比基本由废旧聚苯乙烯50～75％、添加物10～30％、有机溶剂15～25％组成，上述所说添加物含有聚氨脂，聚乙烯，氯化石蜡，γ-支链淀粉，其中γ-支链淀粉为总膜重量的1～15％；上述所说有机溶剂含有二甲苯和柴油机油，其中二甲苯∶柴油机油＝93％～96％∶4.0～7.0％。
包覆膜组合物溶液的制备方法，依次按下述步骤进行：
a、首先将回收回来的聚苯乙烯塑料进行粉碎，其粉碎颗粒直径为3～4mm；
b、配制有机溶剂，将二甲苯和柴油机油按质量比混合，搅拌均匀；
c、将聚苯乙烯塑料颗粒、添加物混合均匀后与有机有机溶剂在温度为90℃～130℃进行再次搅拌混合；
d、将肥料颗粒送入流化床中，并加热至40℃；
e、经过加热后的肥料颗粒通过硫化床逐渐的流出同时用喷嘴将包覆膜组合物溶液喷涂到肥料颗粒表面，经40～50分钟即得具有包覆膜的肥料，包装、入库、销售。
本发明与现有技术相比，价格低廉、土壤中无白色污染、能精确控降解速率和时间，具有疏水和阻水功能。降低了膜材料的成本，同时，生产的包覆膜控制肥料的养分释放期可通过添加物在组合物中的比例及膜的厚度来调节，其养分释放期可以精确控制在3个月到18个月不等，与现有技术最大的不同特点是在组合物加入了γ-支链淀粉，它可以促进膜壳在土埌中的降解，不会破坏土壤及植物根系，另一特点是在有机溶剂二甲苯中加入了柴油机油，降低了包覆膜的粘度，大大地提高了包覆膜的包覆速度，提高了产量，从而降低了成本，有利于农业的快速发展，是现代农业中对土壤无污染的环保产业，这种具有保护膜的肥料还有一个特点是肥料的养分是随着时间慢慢的释放，而与现有肥料不经包覆的效果要好的多，因为不经包覆的肥料经过雨水后，肥料的养分会迅速被溶解，随水分大量流失，达不到施肥的预期效果，部分养分随着水分流失排入江河湖海中，白白的被浪费掉。本发明的包覆膜溶液在喷涂肥料颗粒表面的同时，有一部分溶液未充分利用被流入到溶剂回收器中，可再次加热循环使用。所以本发明具有极其广阔的市埸开发前景，社会效益和经济效益能够同时兼顾。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的内容作进一步说明：
包括肥料颗粒和包覆膜组合物，所述包覆膜组合物基本由废旧聚苯乙烯50～75％、添加物10～30％、有机溶剂15～25％组成，上述所说添加物含有聚氨脂，聚乙烯，氯化石蜡，γ-支链淀粉，其中γ-支链淀粉为总膜重量的1～15％；上述所说有机溶剂含有二甲苯和柴油机油，二甲苯∶柴油机油＝93％～96％∶4.0～7.0％。
包覆膜组合物溶液的制备方法，依次按下述步骤进行：
a、首先将回收回来的聚苯乙烯塑料进行粉碎，其粉碎颗粒直径为3～4mm；
b、配置有机溶剂：将二甲苯和柴油机油按质量比混合，搅拌均匀；
c、将聚苯乙烯塑料颗粒、添加物混合均匀后与有机有机溶剂在温度为90℃～130℃进行再次搅拌混合；
d、将肥料颗粒送入流化床中，并加热至40℃；
e、经过加热后的肥料颗粒通过流化床逐渐的流出的同时用喷咀将包覆膜组合物溶液喷涂到肥料颗粒表面，经40～50分钟即得具有包覆膜的肥料，包装、入库、销售。
实施例1
将200kg的颗粒复合肥料加入到流化床中，加热至40℃，将5kg回收的废旧聚苯乙烯泡沫塑料5kg与1.5kg聚氨脂及0.5kgγ-支链淀粉混合均匀后共同溶于190kg二甲苯和10kg柴油机油中，其加热温度为90℃进行再次不断搅拌混合下，用喷咀将包覆膜组合物溶液喷涂到肥料颗粒表面，经40～50分钟即得具有包覆膜的肥料，所得控释肥料产品的膜重占肥料总重的5％，在25℃的土壤或水中，其养分可控制释放3个月。
实施例2
将200kg的大颗粒尿素(直径3～4mm)肥料加入到流化床中，加热至50℃，将11.2kg回收的废旧聚苯乙烯泡沫塑料与2.1kg氯化石蜡及0.7kgγ-支链淀粉混合均匀后共同溶于190kg二甲苯和10kg柴油机油中，其加热温度为100℃进行再次不断搅拌混合下，用喷咀将包覆膜组合物溶液喷涂到肥料颗粒表面，经45分钟即得具有包覆膜的肥料，所得控释肥料产品的膜重占肥料总重的7％，在25℃的土壤或水中，其养分可控制释放6个月。
实施例3
将200kg的颗粒复合肥料加入到流化床中，加热至40℃，将9.8kg回收的废旧聚苯乙烯泡沫塑料与2.8kg聚氨脂及1.4kgγ-支链淀粉混合均匀后共同溶于190kg二甲苯和10kg柴油机油中，其加热温度为110℃进行再次不断搅拌混合下，用喷咀将包覆膜组合物溶液喷涂到肥料颗粒表面，经50分钟即得具有包覆膜的肥料，所得控释肥料产品的膜重占肥料总重的7％，在25℃的土壤或水中，其养分可控制释放9个月。
实施例4
将200kg的颗粒复合肥料加入到流化床中，加热至40℃，将11.2kg回收的废旧聚苯乙烯泡沫塑料与3.2kg聚乙烯及1.6kgγ-支链淀粉混合均匀后共同溶于190kg二甲苯和10kg柴油机油中，其加热温度为130℃进行再次不断搅拌混合下，用喷咀将包覆膜组合物溶液喷涂到肥料颗粒表面，经50分钟即得具有包覆膜的肥料，所得控释肥料产品的膜重占肥料总重的8％，在25℃的土壤或水中，其养分可控制释放12个月。
综上所述，添加物同时添加至少两种，颗粒肥料的品种较多，只要按照本发明所提供的包覆膜组合物及制备方法配制的溶液均可对各种颗粒肥料进行包覆。溶液可再次加热循环使用，避免溶液浪费，有效降低包覆膜的成本，提高农作物快速生长及综合效益。

Claims (10)

1、一种肥料控释包覆膜组合物，其特征在于按质量比包覆膜组合物基本由废旧聚苯乙烯50～75％、添加物10～30％、有机溶剂15～25％组成，上述所说添加物含有聚氨脂，聚乙烯，氯化石蜡，γ-支链淀粉；上述所说有机溶剂含有二甲苯和柴油机油，其中二甲苯∶柴油机油为93％～96％∶4.0％～7.0％。
2、根据权利要求1所述的肥料控释包覆膜组合物，其特征在于按质量比包覆膜组合物基本由废旧聚苯乙烯55～70％、添加物15～25％、有机溶剂17～23％组成。
3、根据权利要求1或2所述的肥料控释包覆膜组合物，其特征在于按质量比包覆膜组合物基本由废旧聚苯乙烯60～65％、添加物17～20％、有机溶剂19～21％组成。
4、根据权利要求1所述的肥料控释包覆膜组合物，其特征在于所说的添加物同时添加至少两种。
5、根据权利要求1所述的肥料控释包覆膜组合物，其特征在于所说的按质量比的有机溶剂比例为二甲苯∶柴油机油＝94％～95％∶4.8～5.5％。
6、根据权利要求1所述的肥料控释包覆膜组合物，其特征在于所说的γ-支链淀粉为总膜重量的1～15％。
7、根据权利要求1所述的肥料控释包覆膜组合物，其特征在于所说的γ-支链淀粉为总膜重量的5～10％。
8、权利要求1所述的肥料控释包覆膜组合物的制备方法，依次按下述步骤进行：
a、首先将回收回來的聚苯乙烯塑料进行粉碎，其粉碎颗粒直径为3～4mm；
b、配置有机溶剂：将二甲苯和柴油机油按质量比混合，搅拌均匀；
c、将聚苯乙烯塑料颗粒、添加物混合均匀后与有机有机溶剂在温度为90℃～130℃进行再次搅拌混合；
d、将肥料颗粒送入流化床中，并加热至40℃；
e、经过加热后的肥料颗粒通过硫化床逐渐的流出的同时用喷咀将包覆膜溶液喷涂到肥料颗粒表面，经40～50分钟即得具有包覆膜的肥料。
9、根据权利要求8所述的肥料控释包覆膜的制备方法，其特征在于所说的将聚苯乙烯塑料颗粒、添加物混合均匀后与有机有机溶剂在温度为100℃～120℃进行再次搅拌混合。
10、根据权利要求8或9所述的肥料控释包覆膜的制备方法，其特征在于所说的将聚苯乙烯塑料颗粒、添加物混合均匀后与有机有机溶剂在温度为105℃～110℃进行再次搅拌混合。
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