本發(fā)明涉及農(nóng)用肥領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種包膜長(zhǎng)效緩釋肥及其制備方法。

背景技術(shù)：

包膜氮肥是指在無(wú)機(jī)肥的表面涂上一層比較難溶解的包膜材料(如石蠟、丁二烯、異戊二烯、聚乙烯醇、二烯的共聚物或聚合物、樹(shù)脂)形成包膜，它是目前已開(kāi)發(fā)的主要緩/控釋肥料，如硫包尿素、聚氨酯類包膜、聚乙烯包膜等。這類肥料存在一些缺點(diǎn)，主要是包膜時(shí)需要使用有毒的芳香烴類溶劑，對(duì)設(shè)備要求高、耗能大，產(chǎn)品成本高，并且包膜材料難降解，會(huì)對(duì)環(huán)境和土壤造成二次污染。天然有機(jī)料來(lái)源廣，能夠被生物降解利用，環(huán)境友好。天然材料在緩/控釋肥中的應(yīng)用是包膜材料發(fā)展的趨勢(shì)之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)境友好的且具有長(zhǎng)效緩釋性能的包膜肥料。

本發(fā)明的另一目的是提供包膜長(zhǎng)效緩釋肥的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明的包膜長(zhǎng)效緩釋肥，包括水溶性肥料顆粒，包裹在其外的天然有機(jī)物膜層，包裹在所述天然有機(jī)物膜層外的無(wú)機(jī)物膜層以及作為封閉劑的蠟?zāi)樱?/p>

各成分按如下重量份組成：水溶性肥料顆粒50-90份、天然有機(jī)物膜層1-50份、無(wú)機(jī)物膜層5-60份以及蠟?zāi)?-10份；

其中，所述天然有機(jī)物膜層是由主要成分為木質(zhì)素的天然材料與粘結(jié)劑按10-70:5-80的重量比復(fù)配而成；

所述主要成分為木質(zhì)素的天然材料由如下重量份的各成分組成：主要成分為木質(zhì)素的天然有機(jī)物50-90份、腐殖酸1-50份、麥飯石1-50份、高嶺土1-50份、蒙脫土1-50份和沸石粉1-50份；所述粘結(jié)劑由如下重量份的各成分組成：粘結(jié)材料1-30份、過(guò)硫酸銨1-15份、N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺0.01-20份和水50-90份；其中，所述粘結(jié)材料包括聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酰胺、纖維素、羧甲基纖維素、海藻酸鈉、多糖、多糖膠和淀粉等中的至少一種；

所述無(wú)機(jī)物膜層的原料包括硫磺、硅藻土和磷酸鹽等中的至少一種。

所述水溶性肥料顆粒包括尿素、氯化銨、硝酸銨鈣、氯化鉀、磷酸二氫鉀、磷酸一銨、磷酸二銨、硝酸鉀、水溶性氮磷鉀復(fù)混肥、水溶性速效復(fù)合肥、硝銨、碳酸氫銨、硫酸銨、水溶性硫酸鉀、過(guò)磷酸鈣和多硫化銨等中的至少一種，顆粒粒徑大小為1-8mm。

所述主要成分為木質(zhì)素的天然有機(jī)物包括木粉、木材加工后的廢棄木料、園林剪枝、廢棄的農(nóng)作物秸稈和核桃殼等中的至少一種，粒度為35目以下。

所述蠟?zāi)拥脑蠟槭灪?或微晶蠟。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述包膜長(zhǎng)效緩釋肥由如下重量份的各成分組成：尿素50-90份、天然有機(jī)物膜層1-50份、無(wú)機(jī)物膜層5-60份以及蠟?zāi)?-10份；

其中，所述無(wú)機(jī)物膜層的原料為硫磺；

所述天然有機(jī)物膜層是由主要成分為木質(zhì)素的天然材料與粘結(jié)劑按10-70:5-80的重量比復(fù)配而成；其中，所述主要成分為木質(zhì)素的天然材料由如下重量份的各成分組成：木粉50-90份、腐殖酸1-50份、麥飯石1-50份、高嶺土1-50份、蒙脫土1-50份和沸石粉1-50份；所述粘結(jié)劑由如下重量份的各成分組成：粘結(jié)材料1-30份、過(guò)硫酸銨1-15份、N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺0.01-20份和水50-90份；所述粘結(jié)材料為聚丙烯酸鉀、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素和多糖膠中的至少一種。

更優(yōu)選地，本發(fā)明所述包膜長(zhǎng)效緩釋肥由如下重量份的各成分組成：尿素70-90份、天然有機(jī)物膜層2-20份、無(wú)機(jī)物膜層5-30份以及蠟?zāi)?-6份；

其中，所述無(wú)機(jī)物膜層的原料為硫磺；

所述天然有機(jī)物膜層是由主要成分為木質(zhì)素的天然材料與粘結(jié)劑按60-70:5-20的重量比復(fù)配而成；其中，所述主要成分為木質(zhì)素的天然材料由如下重量份的各成分組成：木粉50份、腐殖酸10份、麥飯石10份和高嶺土10份；所述粘結(jié)劑由如下重量份的各成分組成：聚丙烯酸鉀或聚丙烯酰胺10-20份、過(guò)硫酸銨5份、N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺5份和水70-80份。

最優(yōu)選地，本發(fā)明所述包膜長(zhǎng)效緩釋肥由如下重量份的各成分組成：尿素80份、天然有機(jī)物膜層5份、無(wú)機(jī)物膜層13份以及蠟?zāi)?份；

其中，所述無(wú)機(jī)物膜層的原料為硫磺；

所述天然有機(jī)物膜層是由主要成分為木質(zhì)素的天然材料與粘結(jié)劑按60:40的重量比復(fù)配而成；其中，所述主要成分為木質(zhì)素的天然材料由如下重量份的各成分組成：木粉50份、腐殖酸10份、麥飯石10份和高嶺土10份；所述粘結(jié)劑由如下重量份的各成分組成：聚丙烯酸鉀或聚丙烯酰胺18份、過(guò)硫酸銨1份、N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺1份和水80份。

本發(fā)明的包膜長(zhǎng)效緩釋肥，可按如下方法進(jìn)行制備：向包衣機(jī)內(nèi)加入水溶性肥料顆粒，噴入預(yù)先配好的粘結(jié)劑，將肥料顆粒表面濕潤(rùn)，然后加入預(yù)先按比例混合好的主要成分為木質(zhì)素的天然材料，通過(guò)粘結(jié)劑的作用，使所述天然材料粘結(jié)到肥料顆粒的表面，形成天然有機(jī)物膜層，在其外包裹無(wú)機(jī)物膜層材料，最后在包膜肥料表面包裹一層蠟?zāi)印?/p>

當(dāng)所述無(wú)機(jī)物膜層材料為硫磺時(shí)，將硫磺升華后，包裹在所述天然有機(jī)物膜層表面。

本發(fā)明提供的包膜長(zhǎng)效緩釋肥，具有成本低，不污染環(huán)境，緩釋時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。在相同釋放量的情況下釋放時(shí)間是普通尿素包膜硫的4-6倍。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1-3制備的包膜長(zhǎng)效緩釋肥與普通硫包膜尿素緩釋肥尿素釋放曲線比較結(jié)果。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段，所用原料均為市售商品。

以下實(shí)施例中采用的水溶性肥料為尿素，所用尿素顆粒粒徑大小為1-8mm，木粉粒度在35目以下。

若無(wú)特別說(shuō)明，本發(fā)明中所述的“份”是指“重量份”。

實(shí)施例1包膜長(zhǎng)效緩釋肥的制備

本實(shí)施例提供的包膜長(zhǎng)效緩釋肥，包括尿素80份，中間包膜層5份(即天然有機(jī)物膜層)，13份硫和2份石蠟，以石蠟作為封閉劑。其中，中間包膜層是由主要成分為木質(zhì)素的天然材料與粘結(jié)劑按60:40的重量比復(fù)配而成。所述主要成分為木質(zhì)素的天然材料包括：天然木粉50份、腐殖酸10份、麥飯石10份和高嶺土10份，作為包裹材料。所述粘結(jié)劑包括聚丙烯酰胺(或聚丙烯酸鉀)18份，過(guò)硫酸銨1份，N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺1份和去離子水80份。

具體操作為：將聚丙烯酰、過(guò)硫酸銨和N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺用去離子水溶解，制成粘結(jié)劑，倒進(jìn)噴壺，放入冰箱備用。天然木粉、腐殖酸、麥飯石、高嶺土按比例混合，得到主要成分為木質(zhì)素的天然材料。稱量尿素顆粒放入XT-86型實(shí)驗(yàn)用小型包衣機(jī)，打開(kāi)吹風(fēng)機(jī)和轉(zhuǎn)鼓，通入熱風(fēng)預(yù)熱3分鐘。將配好的水溶性粘結(jié)劑均勻地噴在尿素上，鼓入熱風(fēng)3分鐘，再將一定量的粉末混合物均勻地加入轉(zhuǎn)鼓中，轉(zhuǎn)動(dòng)3-5分鐘后又噴入一定量的水溶性粘結(jié)劑，如此操作多次。粉末就牢固的包裹在尿素顆粒上，再用熱風(fēng)加熱5分鐘來(lái)干燥包膜尿素。取出首次包裹好的尿素，稱量一定的升華硫，放入鐵罐，打開(kāi)加熱臺(tái)，溫度調(diào)節(jié)到120℃，等硫熔融成黃色的流動(dòng)夜，倒入包裹好的尿素，迅速轉(zhuǎn)動(dòng)，待硫均勻的包裹在尿素表面，取出，再次倒入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，加入微晶蠟，通入熱風(fēng)邊加熱邊轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓5分鐘，微晶蠟均勻的裹在包膜尿素表面，即得包膜長(zhǎng)效緩釋肥成品。

實(shí)施例2包膜長(zhǎng)效緩釋肥的制備

本實(shí)施例提供的包膜長(zhǎng)效緩釋肥，包括尿素50份，中間包膜層20份(即天然有機(jī)物膜層)，28份硫和2份石蠟，以石蠟作為封閉劑。其中，中間包膜層是由主要成分為木質(zhì)素的天然材料與粘結(jié)劑按60:40的重量比復(fù)配而成。所述主要成分為木質(zhì)素的天然材料包括：天然木粉50份、腐殖酸10份、麥飯石10份和高嶺土10份，作為包裹材料。所述粘結(jié)劑包括粘結(jié)材料15份，過(guò)硫酸銨5份，N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺5份和去離子水75份。所述粘結(jié)材料是由多糖膠、聚丙烯酸鉀和聚丙烯酰胺按5:1:4的重量比混合而成。

具體操作為：將多糖膠、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酰胺、過(guò)硫酸銨和N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺用去離子水溶解，制成粘結(jié)劑，倒進(jìn)噴壺，放入冰箱備用。天然木粉、腐殖酸、麥飯石、高嶺土按比例混合，得到主要成分為木質(zhì)素的天然材料。稱量尿素顆粒放入XT-86型實(shí)驗(yàn)用小型包衣機(jī)，打開(kāi)吹風(fēng)機(jī)和轉(zhuǎn)鼓，通入熱風(fēng)預(yù)熱3分鐘。將配好的水溶性粘結(jié)劑均勻地噴在尿素上，鼓入熱風(fēng)3分鐘，再將一定量的粉末混合物均勻地加入轉(zhuǎn)鼓中，轉(zhuǎn)動(dòng)3～5分鐘后又噴入一定量的水溶性粘結(jié)劑，如此操作多次。粉末就牢固的包裹在尿素顆粒上，再用熱風(fēng)加熱5分鐘來(lái)干燥包膜尿素。取出首次包裹好的尿素，稱量一定的升華硫，放入鐵罐，打開(kāi)加熱臺(tái)，溫度調(diào)節(jié)到120℃，等硫熔融成黃色的流動(dòng)夜，倒入包裹好的尿素，迅速轉(zhuǎn)動(dòng)，待硫均勻的包裹在尿素表面，取出，再次倒入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，加入微晶蠟，通入熱風(fēng)邊加熱邊轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓5分鐘，微晶蠟均勻的裹在包膜尿素表面，即得包膜長(zhǎng)效緩釋肥成品。

實(shí)施例3包膜長(zhǎng)效緩釋肥的制備

本實(shí)施例提供的包膜長(zhǎng)效緩釋肥，包括尿素90份，中間包膜層2份(即天然有機(jī)物膜層)，6份硫和2份石蠟，以石蠟作為封閉劑。其中，中間包膜層是由主要成分為木質(zhì)素的天然材料與粘結(jié)劑按60:40的重量比復(fù)配而成。所述主要成分為木質(zhì)素的天然材料包括：天然木粉50份、腐殖酸10份、麥飯石10份和高嶺土10份，作為包裹材料。所述粘結(jié)劑包括粘結(jié)材料10份，過(guò)硫酸銨5份，N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺5份和去離子水80份。所述粘結(jié)材料是由羧甲基纖維素、聚丙烯酸鉀和聚丙烯酰胺按5:1:4的重量比混合而成。

具體操作為：將羧甲基纖維素、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酰胺、過(guò)硫酸銨和N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺用去離子水溶解，制成粘結(jié)劑，倒進(jìn)噴壺，放入冰箱備用。天然木粉、腐殖酸、麥飯石、高嶺土按比例混合，得到主要成分為木質(zhì)素的天然材料。稱量尿素顆粒放入XT-86型實(shí)驗(yàn)用小型包衣機(jī)，打開(kāi)吹風(fēng)機(jī)和轉(zhuǎn)鼓，通入熱風(fēng)預(yù)熱3分鐘。將配好的水溶性粘結(jié)劑均勻地噴在尿素上，鼓入熱風(fēng)3分鐘，再將一定量的粉末混合物均勻地加入轉(zhuǎn)鼓中，轉(zhuǎn)動(dòng)3～5分鐘后又噴入一定量的水溶性粘結(jié)劑，如此操作多次。粉末就牢固的包裹在尿素顆粒上，再用熱風(fēng)加熱5分鐘來(lái)干燥包膜尿素。取出首次包裹好的尿素，稱量一定的升華硫，放入鐵罐，打開(kāi)加熱臺(tái)，溫度調(diào)節(jié)到120℃，等硫熔融成黃色的流動(dòng)夜，倒入包裹好的尿素，迅速轉(zhuǎn)動(dòng)，待硫均勻的包裹在尿素表面，取出，再次倒入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，加入微晶蠟，通入熱風(fēng)邊加熱邊轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓5分鐘，微晶蠟均勻的裹在包膜尿素表面，即得包膜長(zhǎng)效緩釋肥成品。

對(duì)比例 普通硫包膜尿素緩釋肥的制備及緩釋效果比較

具體參照姜寶雷等(姜寶雷,張民,楊越超,硫包膜尿素養(yǎng)份釋放特征,化肥工業(yè),2005,32(1):36-40.)中公開(kāi)的硫包膜尿素緩釋肥進(jìn)行制備。

本發(fā)明實(shí)施例1-3制備的包膜長(zhǎng)效緩釋肥與普通硫包膜尿素緩釋肥尿素釋放曲線比較結(jié)果見(jiàn)圖1。由圖1可見(jiàn)，本發(fā)明制備的緩釋肥，釋放量低于普通硫包膜尿素，相同釋放量的情況下，釋放時(shí)間得到顯著延長(zhǎng)，如實(shí)施例3制備的包膜長(zhǎng)效緩釋肥在相同釋放量的情況下，釋放時(shí)間為對(duì)普通硫包膜尿素的4-6倍。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說(shuō)明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。