專利名稱：一種肥料控釋包覆膜組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開(kāi)了利用流化床設(shè)備將包膜液逐漸噴涂到肥料顆粒表面上，形成具有控釋功能的膜的組合物，特別適用于肥料控釋包覆膜組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)、外現(xiàn)有的包膜控釋肥料主要有兩種類型，即有機(jī)高分子聚合物包膜肥料和無(wú)機(jī)物包膜肥料。用有機(jī)高分子聚合物包膜肥料主要是美國(guó)scotts公司生產(chǎn)的‘osmocote’牌包膜肥料和日本chisso-Asahi肥料公司生產(chǎn)的‘meisfer’和‘NufvicoR’牌包膜肥料，其中‘osmocote’牌包膜肥料所用的包膜材料為醇酸樹(shù)脂類或聚氨脂類聚合物，使用這種包膜材料生產(chǎn)的包膜肥料具有良好的控釋效果，但存在價(jià)格昂貴，生產(chǎn)成本高，難以在作物上大面積推廣應(yīng)用。而日本生產(chǎn)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，這種包膜材料存在一方面價(jià)格昂貴，另一方面是肥料養(yǎng)分溶化后的膜殼會(huì)殘留在土壤中，往往需要較長(zhǎng)時(shí)間才能降解；對(duì)于無(wú)機(jī)物包膜肥料以美國(guó)7vA公司開(kāi)發(fā)的硫包尿素‘Scu’、‘Us3295950’為代表，這種材料雖然成本不高，但存在難以嚴(yán)格控制養(yǎng)分的釋放速率和控釋時(shí)間，主要是因?yàn)榱蚰ぴ诳諝庵幸籽趸兇?，?dǎo)致膜殼破裂，從而會(huì)使養(yǎng)分突然全部釋放，這種現(xiàn)象會(huì)對(duì)農(nóng)作物根系造成危害。同時(shí)，大量的硫殼殘留在土壤中，往往會(huì)導(dǎo)致土壤酸化等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種價(jià)格低廉、土壤中無(wú)白色污染、能精確控制降解速率和時(shí)間，具有疏水和阻水功能的肥料控釋包覆膜組合物。
本發(fā)明的另一發(fā)明目的是提供包覆膜組合物溶液的制備方法。
實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的的技術(shù)方案是這樣解決的包覆膜組合物含有按質(zhì)量比的廢舊聚苯乙烯50～75％、添加物10～30％、有機(jī)溶劑15～25％，上述所說(shuō)添加物含有聚氨脂、聚乙烯、氯化石蠟、γ-支鏈淀粉，其中γ-支鏈淀粉為總膜重量的1～15％；上述所說(shuō)有機(jī)溶劑含有二甲苯和柴油機(jī)油，其中二甲苯∶柴油機(jī)油＝93％～96％∶4.0～7.0％。
包覆膜組合物溶液的制備方法，依次按下述步驟進(jìn)行a、首先將回收回來(lái)的聚苯乙烯塑料進(jìn)行粉碎，其粉碎顆粒直徑為3～4mm；b、配制有機(jī)溶劑，將二甲苯和柴油機(jī)油按質(zhì)量比混合，攪拌均勻；c、將聚苯乙烯塑料顆粒、添加物混合均勻后與有機(jī)有機(jī)溶劑在溫度為90℃～130℃進(jìn)行再次攪拌混合；d、將肥料顆粒送入硫化床中，并加熱至40℃；e、經(jīng)過(guò)加熱后的肥料顆粒通過(guò)硫化床逐漸的流出同時(shí)用噴嘴將包覆膜組合物溶液噴涂到肥料顆粒表面，經(jīng)40～50分鐘即得具有包覆膜的肥料，包裝、入庫(kù)、銷售。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，價(jià)格低廉、土壤中無(wú)白色污染、能精確控降解速率和時(shí)間，具有疏水和阻水功能。降低了膜材料的成本，同時(shí)，生產(chǎn)的包覆膜控制肥料的養(yǎng)分釋放期可通過(guò)添加物在組合物中的比例及膜的厚度來(lái)調(diào)節(jié)，其養(yǎng)分釋放期可以精確控制在3個(gè)月到18個(gè)月不等，與現(xiàn)有技術(shù)最大的不同特點(diǎn)是在組合物加入了γ-支鏈淀粉，它可以促進(jìn)膜殼在土埌中的降解，不會(huì)破壞土壤及植物根系，另一特點(diǎn)是在有機(jī)溶劑二甲苯中加入了柴油機(jī)油，降低了包覆膜的粘度，大大地提高了包覆膜的包覆速度，提高了產(chǎn)量，從而降低了成本，有利于農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中對(duì)土壤無(wú)污染的環(huán)保產(chǎn)業(yè)，這種具有保護(hù)膜的肥料還有一個(gè)特點(diǎn)是肥料的養(yǎng)分是隨著時(shí)間慢慢的釋放，而與現(xiàn)有肥料不經(jīng)包覆的效果要好的多，因?yàn)椴唤?jīng)包覆的肥料經(jīng)過(guò)雨水后，肥料的養(yǎng)分會(huì)迅速被溶解，隨水分大量流失，達(dá)不到施肥的預(yù)期效果，部分養(yǎng)分隨著水分流失排入江河湖海中，白白的被浪費(fèi)掉。本發(fā)明的包覆膜溶液在噴涂肥料顆粒表面的同時(shí)，有一部分溶液未充分利用被流入到溶劑回收器中，可再次加熱循環(huán)使用。所以本發(fā)明具有極其廣闊的市埸開(kāi)發(fā)前景，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益能夠同時(shí)兼顧。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明包括肥料顆粒和包覆膜組合物，所述包覆膜組合物含有按質(zhì)量比的廢舊聚苯乙烯50～75％、添加物10～30％、有機(jī)溶劑15～25％，上述所說(shuō)添加物含有聚氨脂、聚乙烯、氯化石蠟、γ-支鏈淀粉，其中γ-支鏈淀粉為總膜重量的1～15％；上述所說(shuō)有機(jī)溶劑含有二甲苯和柴油機(jī)油，二甲苯∶柴油機(jī)油＝93％～96％∶4.0～7.0％。
包覆膜組合物溶液的制備方法，依次按下述步驟進(jìn)行a、首先將回收回來(lái)的聚苯乙烯塑料進(jìn)行粉碎，其粉碎顆粒直徑為3～4mm；b、配置有機(jī)溶劑將二甲苯和柴油機(jī)油按質(zhì)量比混合，攪拌均勻；c、將聚苯乙烯塑料顆粒、添加物混合均勻后與有機(jī)有機(jī)溶劑在溫度為90℃～130℃進(jìn)行再次攪拌混合；d、將肥料顆粒送入硫化床中，并加熱至40℃；e、經(jīng)過(guò)加熱后的肥料顆粒通過(guò)硫化床逐漸的流出的同時(shí)用噴咀將包覆膜組合物溶液噴涂到肥料顆粒表面，經(jīng)40～50分鐘即得具有包覆膜的肥料，包裝、入庫(kù)、銷售。
實(shí)施例1將200kg的顆粒復(fù)合肥料加入到流化床中，加熱至40℃，將5kg回收的廢舊聚苯乙烯泡沫塑料5kg與1.5kg聚氨脂及0.5kgγ-支鏈淀粉混合均勻后共同溶于190kg二甲苯和10kg柴油機(jī)油中，其加熱溫度為90℃進(jìn)行再次不斷攪拌混合下，用噴咀將包覆膜組合物溶液噴涂到肥料顆粒表面，經(jīng)40～50分鐘即得具有包覆膜的肥料，所得控釋肥料產(chǎn)品的膜重占肥料總重的5％，在25℃的土壤或水中，其養(yǎng)分可控制釋放3個(gè)月。
實(shí)施例2將200kg的大顆粒尿素(直徑3～4mm)肥料加入到流化床中，加熱至50℃，將11.2kg回收的廢舊聚苯乙烯泡沫塑料與2.1kg氯化石蠟及0.7kgγ-支鏈淀粉混合均勻后共同溶于190kg二甲苯和10kg柴油機(jī)油中，其加熱溫度為100℃進(jìn)行再次不斷攪拌混合下，用噴咀將包覆膜組合物溶液噴涂到肥料顆粒表面，經(jīng)45分鐘即得具有包覆膜的肥料，所得控釋肥料產(chǎn)品的膜重占肥料總重的7％，在25℃的土壤或水中，其養(yǎng)分可控制釋放6個(gè)月。
實(shí)施例3將200kg的顆粒復(fù)合肥料加入到流化床中，加熱至40℃，將9.8kg回收的廢舊聚苯乙烯泡沫塑料與2.8kg聚氨脂及1.4kgγ-支鏈淀粉混合均勻后共同溶于190kg二甲苯和10kg柴油機(jī)油中，其加熱溫度為110℃進(jìn)行再次不斷攪拌混合下，用噴咀將包覆膜組合物溶液噴涂到肥料顆粒表面，經(jīng)50分鐘即得具有包覆膜的肥料，所得控釋肥料產(chǎn)品的膜重占肥料總重的7％，在25℃的土壤或水中，其養(yǎng)分可控制釋放9個(gè)月。
實(shí)施例4將200kg的顆粒復(fù)合肥料加入到流化床中，加熱至40℃，將11.2kg回收的廢舊聚苯乙烯泡沫塑料與3.2kg聚乙烯及1.6kgγ-支鏈淀粉混合均勻后共同溶于190kg二甲苯和10kg柴油機(jī)油中，其加熱溫度為130℃進(jìn)行再次不斷攪拌混合下，用噴咀將包覆膜組合物溶液噴涂到肥料顆粒表面，經(jīng)50分鐘即得具有包覆膜的肥料，所得控釋肥料產(chǎn)品的膜重占肥料總重的8％，在25℃的土壤或水中，其養(yǎng)分可控制釋放12個(gè)月。
綜上所述，添加物同時(shí)添加至少兩種，顆粒肥料的品種較多，只要按照本發(fā)明所提供的包覆膜組合物及制備方法配制的溶液均可對(duì)各種顆粒肥料進(jìn)行包覆。溶液可再次加熱循環(huán)使用，避免溶液浪費(fèi)，有效降低包覆膜的成本，提高農(nóng)作物快速生長(zhǎng)及綜合效益。
權(quán)利要求
1.一種肥料控釋包覆膜組合物，包括肥料顆粒，其特征在于還包括按質(zhì)量比的包覆膜組合物，所述包覆膜組合物含有按質(zhì)量比的廢舊聚苯乙烯50～75％、添加物10～30％、有機(jī)溶劑15～25％，上述所說(shuō)添加物含有聚氨脂、聚乙烯、氯化石蠟、γ-支鏈淀粉；上述所說(shuō)有機(jī)溶劑含有二甲苯和柴油機(jī)油，其中二甲苯∶柴油機(jī)油為93％～96％∶4.0％～7.0％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肥料控釋包覆膜組合物，其特征在于組合物含有按質(zhì)量比的廢舊聚苯乙烯55～70％、添加物15～25％、有機(jī)溶劑17～23％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的肥料控釋包覆膜組合物，其特征在于組合物含有按質(zhì)量比的廢舊聚苯乙烯60～65％、添加物17～20％、有機(jī)溶劑19～21％
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肥料控釋包覆膜組合物，其特征在于所說(shuō)的添加物同時(shí)添加至少兩種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肥料控釋包覆膜組合物，其特征在于所說(shuō)的按質(zhì)量比的有機(jī)溶劑比例為二甲苯∶柴油機(jī)油＝94％～95％∶4.8～5.5％
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肥料控釋包覆膜組合物，其特征在于所說(shuō)的γ-支鏈淀粉為總膜重量的1～15％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肥料控釋包覆膜組合物，其特征在于所說(shuō)的γ-支鏈淀粉為總膜重量的5～10％。
8.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的肥料控釋包覆膜組合物溶液的制備方法，依次按下述步驟進(jìn)行a、首先將回收回來(lái)的聚苯乙烯塑料進(jìn)行粉碎，其粉碎顆粒直徑為3～4mm；b、配置有機(jī)溶劑將二甲苯和柴油機(jī)油按質(zhì)量比混合，攪拌均勻；c、將聚苯乙烯塑料顆粒、添加物混合均勻后與有機(jī)有機(jī)溶劑在溫度為90℃～130℃進(jìn)行再次攪拌混合；d、將肥料顆粒送入硫化床中，并加熱至40℃；e、經(jīng)過(guò)加熱后的肥料顆粒通過(guò)硫化床逐漸的流出的同時(shí)用噴咀將包覆膜溶液噴涂到肥料顆粒表面，經(jīng)40～50分鐘即得具有包覆膜的肥料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的肥料控釋包覆膜的制備方法，其特征在于所說(shuō)的將聚苯乙烯塑料顆粒、添加物混合均勻后與有機(jī)有機(jī)溶劑在溫度為100℃～120℃進(jìn)行再次攪拌混合。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的肥料控釋包覆膜溶液的制備方法，其特征在于所說(shuō)的將聚苯乙烯塑料顆粒、添加物混合均勻后與有機(jī)有機(jī)溶劑在溫度為105℃～110℃進(jìn)行再次攪拌混合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了肥料控釋包覆膜組合物及其制備方法。組合物含廢舊聚苯乙烯、添加物、有機(jī)溶劑。制備方法廢舊聚苯乙烯粉碎；配制有機(jī)溶劑；將聚苯乙烯塑料顆粒、添加物混合均勻后與有機(jī)溶劑在溫度為90℃～130℃進(jìn)行再次攪拌混合；將肥料顆粒送入硫化床中加熱至40℃，通過(guò)硫化床流出，同時(shí)用噴嘴將包覆膜溶液噴涂到肥料顆粒表面，即得包覆膜肥料。價(jià)格低廉、無(wú)白色污染、能精確控降解速率和時(shí)間，有疏水和阻水功能。包覆膜控制肥料的養(yǎng)分釋放期在3個(gè)月到18個(gè)月不等，促進(jìn)膜殼在土壤中的降解，不會(huì)破壞土壤及植物根系，包覆速度快，產(chǎn)量高，成本低，所以本發(fā)明具有極其廣闊的市埸開(kāi)發(fā)前景，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益能夠同時(shí)兼顧。
文檔編號(hào)C05G3/00GK1686968SQ200510041979
公開(kāi)日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2005年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月20日
發(fā)明者張濤, 李東江 申請(qǐng)人:西安阿諾肯科技發(fā)展有限公司