專利名稱：：一種熱塑性樹脂包膜控釋肥及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品領(lǐng)域，具體涉及一種熱塑性樹脂包膜控釋肥產(chǎn)品及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
：我國化肥消耗量約占世界化肥消費總量的20-30%，居世界第一位，發(fā)達國家化肥當季利用率平均為50-60%，我國化肥當季利用率平均僅為30-35%。大量營養(yǎng)元素的流失浪費不僅給社會帶來巨大的經(jīng)濟損失，而且還會造成嚴重的環(huán)境污染。目前，隨著化肥用量的不斷增加，在農(nóng)產(chǎn)品追求產(chǎn)量與質(zhì)量并重，以及環(huán)境友好的多重目標要求下，肥料的改性問題就顯得更為重要。開發(fā)緩釋、控釋肥料，提高肥料利用率，減少環(huán)境污染，是簡單易行的措施，特別適合中國的國情。我國化肥利用率低于發(fā)達國家的原因之一，就是在發(fā)達國家所采取的系列科學(xué)施肥技術(shù)在中國難以奏效。我國農(nóng)民的教育水平低，農(nóng)戶土地面積小而分散，種植體系復(fù)雜，機械化程度低，農(nóng)化服務(wù)體系難以建立和到位，配方施肥和其它技術(shù)措施很難為農(nóng)民提供方便的服務(wù)；另外，在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，農(nóng)民已不愿意在追肥等農(nóng)藝操作上花費太多的時間和精力。因此，急需一種集配方施肥、控釋技術(shù)為一體的物化肥料產(chǎn)品。新型控釋復(fù)合肥料的出現(xiàn)，不僅能提高肥料利用率，保證糧食安全，減少環(huán)境污染，也滿足了農(nóng)民的實際需求。包膜控釋肥料是以顆?；蕿楹诵模韺油扛惨粚拥退苄曰蛭⑷苄缘臒o機物質(zhì)或有機聚合物，改變化肥養(yǎng)分的溶出性，延長或控制肥料養(yǎng)分釋放，使土壤養(yǎng)分的供應(yīng)與作物需肥要求協(xié)調(diào)的新型肥料劑型。包膜控釋肥料的種類，從包膜材料來分，可分為無機物包膜肥料和有機聚合物包膜肥料，前者多數(shù)是以含有一定養(yǎng)分的無機肥料或土壤調(diào)理劑之類物質(zhì)，后者包括有機聚合物、低水溶性或難溶性的有機合成物等作為包膜材料。從包膜控釋肥料的營養(yǎng)元素種類來看，氮、磷、鉀大量元素及一些微量元素均在研究之列，但是，目前主要是以氮、磷、鉀包膜化肥為主。目前，國內(nèi)外包膜控釋肥的研究已經(jīng)發(fā)展到了一個較高的高度，工藝技術(shù)己日趨成熟，養(yǎng)分控釋性能良好，生產(chǎn)成本高的問題得到了初步解決，包膜控釋肥產(chǎn)品已經(jīng)在大田作物上得到了初步推廣，取得了階段性成果。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種熱塑性樹脂包膜控釋肥料及其生產(chǎn)方法，可在園藝、農(nóng)作物上推廣應(yīng)用。本發(fā)明的熱塑性樹脂包膜控釋肥，是按照下述歩驟制備的1)按熱塑性樹脂與有機溶劑重量比1:15-25，向溶解釜加入有機溶劑，熱塑性樹脂選自聚乙烯、聚苯乙烯之一或組合，所述有機溶劑選用松節(jié)油、四氯乙烯之一或組合；2)按重量份，將6-7份熱塑性樹脂、1-3份十二烷基苯磺酸鈉和0.5-1份石蠟加入溶解釜，在110-125。C溫度下攪拌溶解，制成包膜溶液；3)向流化床通入氣體，按熱塑性樹脂重量的10-25倍加入顆粒肥料，使其處于流化狀態(tài)并預(yù)熱至40-50。C;4)將包膜溶液加壓至0.5Mpa-l.5MPa，通過流化床內(nèi)的噴頭噴到肥料顆粒表面，有機溶劑迅速揮發(fā)，熱塑性樹脂則留在顆粒表面形成光滑致密的膜，得成品熱塑性樹脂包膜控釋肥料。所述熱塑性樹脂包膜控釋肥，優(yōu)選的方案，是按照下述步驟制備的1)按熱塑性樹脂與有機溶劑重量比1:15-20，向溶解釜加入有機溶劑，熱塑性樹脂選自聚乙烯、聚苯乙烯之一或組合，所述有機溶劑選用松節(jié)油、四氯乙烯之一或組合；2)按重量份，將6-7份熱塑性樹脂、2-3份十二烷基苯磺酸鈉和0.8-1份石蠟加入溶解釜，在115-12(TC溫度下攪拌溶解，制成包膜溶液；3)向流化床通入氣體，按熱塑性樹脂重量的15-25倍加入顆粒肥料，使其處于流化狀態(tài)并預(yù)熱至45-50°C;4)將包膜溶液加壓至0.5MPa-1.0MPa，通過流化床內(nèi)的噴頭噴到肥料顆粒表面，有機溶劑迅速揮發(fā)，熱塑性樹脂則留在顆粒表面形成光滑致密的膜，得成品熱塑性樹脂包膜控釋肥料。所述熱塑性樹脂包膜控釋肥，更為優(yōu)選的方案，是按照下述步驟制備的1)按熱塑性樹脂與有機溶劑重量比l:17，向溶解釜加入有機溶劑，熱塑性樹脂選自聚乙烯、聚苯乙烯之一或組合，所述有機溶劑選用松節(jié)油、四氯乙烯之一或組合；2)按重量份，將6.5份熱塑性樹脂、2.5份十二烷基苯磺酸鈉和0.8份石蠟加入溶解釜，在115'C溫度下攪拌溶解，制成包膜溶液；3)向流化床通入氣體，按熱塑性樹脂重量的20倍加入顆粒肥料，使其處于流化狀態(tài)并預(yù)熱至45'C;4)將包膜溶液加壓至0.8MPa，通過流化床內(nèi)的噴頭噴到肥料顆粒表面，有機溶劑迅速揮發(fā)，熱塑性樹脂則留在顆粒表面形成光滑致密的膜，得成品熱塑性樹脂包膜控釋肥料。在優(yōu)選的方案中，前述的熱塑性樹脂包膜控釋肥為顆粒狀肥料，粒徑范圍是1.0-5.5mra。在優(yōu)選的方案中，前述的熱塑性樹脂包膜控釋肥外觀可以添加顏料，使其外觀為綠色、黃色或橙色等顏色。在優(yōu)選的方案中，前述的熱塑性樹脂包膜控釋肥總包膜率為2-16%wt。在優(yōu)選的方案中，前述的熱塑性樹脂包膜控釋肥的核芯選自尿素、碳酸氫銨、硝酸銨、硫酸銨、磷酸二銨、磷酸二氫銨、硫酸鉀、氯化鉀、硝酸磷肥或其他顆粒復(fù)合(混)肥料，還可選用顆粒硫酸鎂、硫酸錳、硫酸鋅、硼粒等微肥。在優(yōu)選的方案中，前述的熱塑性樹脂包膜控釋肥的養(yǎng)分釋放期為1-12個月。優(yōu)選的，所述有機溶劑選用松節(jié)油時，步驟3)中向流化床通入的氣體為氮氣，所述有機溶劑選用四氯乙烯時，步驟3)中向流化床通入的氣體為空氣。本發(fā)明熱塑性樹脂包膜控釋肥的生產(chǎn)方法，包括下述步驟1)按熱塑性塑料與有機溶劑重量比1:15-25，向溶解釜加入有機溶劑，熱塑性樹脂選自聚乙烯、聚苯乙烯之一或組合，所述有機溶劑選用松節(jié)油、四氯乙烯之一或組合；2)按重量份，將6-7份熱塑性塑料、1-3份十二烷基苯磺酸鈉和0.5-1份石蠟加入溶解釜，在110-125。C溫度下攪拌溶解，制成包膜溶液；3)向流化床通入氣體，按熱塑性塑料重量的10-25倍加入顆粒肥料，使其處于流化狀態(tài)并預(yù)熱至40-50'C;4)將包膜溶液加壓至0.5MPa-l.5MPa，通過流化床內(nèi)的噴頭噴到肥料顆粒表面，有機溶劑迅速揮發(fā)，熱塑性塑料則留在顆粒表面形成光滑致密的膜，得成品熱塑性樹脂包膜控釋肥料。優(yōu)選的，所述有機溶劑選用松節(jié)油時，步驟3)中向流化床通入的氣體為氮氣，所述有機溶劑選用四氯乙烯時，步驟3)中向流化床通入的氣體為空氣。本發(fā)明的顯著效果是產(chǎn)品的養(yǎng)分控釋期可以根據(jù)包膜厚度及添加調(diào)理劑來調(diào)節(jié)，可以精確地控制在1個月到12個月不等，另外還可將具有不同釋放時期、不同釋放特性的產(chǎn)品按一定的比例混合起來，模擬各種作物對養(yǎng)分的需求，做成各種專用包膜控釋肥，使控釋肥的養(yǎng)分釋放曲線與作物對養(yǎng)分的吸收曲線相吻合，達到養(yǎng)分精確控釋的目的。該制作方法的主要膜材料采用回收廢舊樹脂樹脂，目前國內(nèi)外這種回收的泡沫和薄膜數(shù)量很大，適于產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，所得的產(chǎn)品不僅成本低，而且養(yǎng)分控釋的質(zhì)量和效果極佳，更重要的是利用回收廢舊樹脂可減少目前日益嚴重的白色污染。此產(chǎn)品已在水稻、玉米、煙草、花生、小麥、棉花、草莓、馬鈴薯、多種花卉、蔬菜、果樹、草坪等作物上進行了大量的盆栽試驗、ffl間試驗和示范，試驗結(jié)果表明，此產(chǎn)品在上述作物上均具有顯著的增產(chǎn)和增效作用，具有極為廣泛的推廣應(yīng)用前景。圖1是熱塑性樹脂包膜控釋肥的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1是控釋肥的包膜層，2是控釋肥的肥料核芯。圖2是控釋期4個月熱塑性樹脂包膜控釋肥12-12-30在25。C水中的養(yǎng)分釋放曲線。圖3是控釋期12個月熱塑性樹脂包膜控釋肥41-0-0在25'C水中的養(yǎng)分釋放曲線。具體實施例方式下面結(jié)合附圖、實施例和試驗例詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但不限于此。各實施例所需原料皆為市售商品。實施例l:以松節(jié)油為溶劑，以聚乙烯生產(chǎn)包膜尿素。步驟如下1)將4500kg松節(jié)油加入到溶解釜；2)將300kg聚乙烯、50kg十二垸基苯磺酸鈉和25kg石蠟加入溶解釜，在11(TC溫度下攪拌溶解，制成包膜溶液；3)向流化床通入氮氣，加入3000kg顆粒肥料尿素使其處于流化狀態(tài)并預(yù)熱至4(TC;4)將包膜溶液加壓至0.5MPa，通過流化床內(nèi)的噴頭噴到肥料顆粒表面，有機溶劑迅速揮發(fā)，熱塑性樹脂則留在顆粒表面形成光滑致密的膜，得成品熱塑性包膜尿素。含松節(jié)油的氣體經(jīng)冷凝回收后可循環(huán)利用。實施例2:以四氯乙烯為溶劑，以聚乙烯和聚苯乙烯混合物生產(chǎn)包膜復(fù)混肥。1)將2500kg四氯乙烯加入到溶解釜；2)將100kg聚乙烯和聚苯乙烯混合物(70kg聚乙烯和30kg聚苯乙烯)、20kg十二垸基苯磺酸鈉和10kg石蠟加入溶解釜，在125。C溫度下攪拌溶解，制成包膜溶液；3)向流化床通入空氣,加入2500kg顆粒肥料復(fù)混肥使其處于流化狀態(tài)并預(yù)熱至5(TC;4)將包膜溶液加壓至1.5MPa，通過流化床內(nèi)的噴頭噴到肥料顆粒表面，有機溶劑迅速揮發(fā)，熱塑性樹脂則留在顆粒表面形成光滑致密的膜，得成品熱塑性包膜復(fù)混肥。實施例3:以松節(jié)油和四氯乙烯的混合物為溶劑，以聚乙烯生產(chǎn)包膜硫酸銨。步驟如下1)將4500kg松節(jié)油和四氯乙烯的混合物加入到溶解釜；2)將265kg聚乙烯、102kg十二烷基苯磺酸鈉和33kg石蠟加入溶解釜，在115。C溫度下攪拌溶解，制成包膜溶液；3)向流化床通入空氣,加入5300kg顆粒肥料硫酸銨使其處于流化狀態(tài)并預(yù)熱至45'C;4)將包膜溶液加壓至l.OMPa，通過流化床內(nèi)的噴頭噴到肥料顆粒表面，有機溶劑迅速揮發(fā)，熱塑性樹脂則留在顆粒表面形成光滑致密的膜，得成品熱塑性包膜硫酸銨。含松節(jié)油和四氯乙烯的混合物的氣體經(jīng)冷凝回收后可循環(huán)利用。步驟4)結(jié)束后，繼續(xù)流化35分鐘，放料，進入下一循環(huán)周期，可以更加有利于溶劑的揮發(fā)。實施例4:以四氯乙烯為溶劑，以聚乙烯和聚苯乙烯混合物生產(chǎn)包膜磷酸二銨。1)將4000kg四氯乙烯加入到溶解釜；2)將200kg聚乙烯和聚苯乙烯混合物(130kg聚乙烯和70kg聚苯乙烯)、100kg十二烷基苯磺酸鈉和33kg石蠟加入溶解釜，在12(TC溫度下攪拌溶解，制成包膜溶液；3)向流化床通入空氣，加入5000kg顆粒肥料磷酸二銨使其處于流化狀態(tài)并預(yù)熱至5(TC;4)將包膜溶液加壓至0.8MPa，通過流化床內(nèi)的噴頭噴到肥料顆粒表面，有機溶劑迅速揮發(fā)，熱塑性樹脂則留在顆粒表面形成光滑致密的膜，得成品熱塑性包膜磷酸二銨。試驗例下面以試驗來說明本產(chǎn)品熱塑性包膜控釋肥的具體效果(1)試驗材料和設(shè)計試驗設(shè)在山東省莒縣，供試品種為云煙85，供試肥料包括熱塑性樹脂包膜控釋肥氮磷鉀比例為12:12:30，普通常規(guī)復(fù)合肥氮磷鉀比例為15*.15:25，以及農(nóng)家肥。試驗完全采取隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)3個處理，每個處理4行，3次重復(fù)，共設(shè)9個小區(qū)。表1.煙草試驗方案<table>complextableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>(2)包膜控釋肥對烤煙經(jīng)濟效益的影響為了分析各處理間的經(jīng)濟效益，各試驗點對烤后煙葉進行了產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上等煙、中等煙比例的統(tǒng)計(表2)。表2.各處理經(jīng)濟效益比較<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>試驗結(jié)果表明，實驗例2和實驗例3的總體經(jīng)濟效益明顯高于實驗例1。煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上等煙比例的總體經(jīng)濟效益均以施用熱塑性樹脂包膜控釋肥明顯好于當?shù)仄胀ǔＲ?guī)施肥，實驗例2與實驗例3無明顯差異。圖2-3是熱塑性樹脂包膜控釋肥在25'C水中的養(yǎng)分釋放曲線圖，可以看出本發(fā)明的熱塑性樹脂包膜控釋肥具有良好的釋放周期，很好地起到了控釋作用。本發(fā)明熱塑性樹脂包膜控釋肥產(chǎn)品符合2007年10月1日起實施的國家緩控釋肥料第HG/T3931-2007號行業(yè)標準，在提高作物產(chǎn)量、降低包膜控釋肥生產(chǎn)成本及提高控釋效果等方面，取得了突出的技術(shù)效果，為包膜控釋肥的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)開辟了新的道路，代表了包膜控釋肥乃至整個肥料生產(chǎn)行業(yè)技術(shù)發(fā)展的新趨勢。應(yīng)當指出的是，具體實施方式只是本發(fā)明比較有代表性的例子，顯然本發(fā)明的技術(shù)方案不限于上述實施例，還可以有很多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，以本發(fā)明所明確公開的或根據(jù)文件的書面描述毫無異議的得到的，均應(yīng)認為是本專利所要保護的范圍。權(quán)利要求1、一種熱塑性樹脂包膜控釋肥，其特征在于，是按照下述步驟制備的1)按熱塑性塑料與有機溶劑重量比115～25，向溶解釜加入有機溶劑，熱塑性樹脂選白聚乙烯、聚苯乙烯之一或組合，所述有機溶劑選用松節(jié)油、四氯乙烯之一或組合；2)按重量份，將6～7份熱塑性塑料、1～3份十二烷基苯磺酸鈉和0.5～1份石蠟加入溶解釜，在110～125℃溫度下攪拌溶解，制成包膜溶液；3)向流化床通入氣體，按熱塑性塑料重量的10-25倍加入顆粒肥料，使其處于流化狀態(tài)并預(yù)熱至40-50℃；4)將包膜溶液加壓至0.5MPa-1.5MPa，通過流化床內(nèi)的噴頭噴到肥料顆粒表面，有機溶劑迅速揮發(fā)，熱塑性塑料則留在顆粒表面形成光滑致密的膜，得成品熱塑性樹脂包膜控釋肥料。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述熱塑性樹脂包膜控釋肥，其特征在于，是按照下述步驟制備的1)按熱塑性塑料與有機溶劑重量比1:15~20，向溶解釜加入有機溶劑，熱塑性樹脂選自聚乙烯、聚苯乙烯之一或組合，所述有機溶劑選用松節(jié)油、四氯乙烯之一或組合；2)按重量份，將67份熱塑性塑料、23份十二垸基苯磺酸鈉和0.8-1份石蠟加入溶解釜，在11512(TC溫度下攪拌溶解，制成包膜溶液；3)向流化床通入氣體，按熱塑性塑料重量的15-25倍加入顆粒肥料，使其處于流化狀態(tài)并預(yù)熱至4550。C;4)將包膜溶液加壓至0.5MPa-l.OMPa，通過流化床內(nèi)的噴頭噴到肥料顆粒表面，有機溶劑迅速揮發(fā)，熱塑性塑料則留在顆粒表面形成光滑致密的膜，得成品熱塑性樹脂包膜控釋肥料。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述熱塑性樹脂包膜控釋肥，其特征在于，是按照下述步驟制備的1)按熱塑性塑料與有機溶劑重量比l:17，向溶解釜加入有機溶劑，熱塑性樹脂選自聚乙烯、聚苯乙烯之一或組合，所述有機溶劑選用松節(jié)油、四氯乙烯之一或組合；2)按重量份，將6.5份熱塑性塑料、2.5份十二烷基苯磺酸鈉和0.8份石蠟加入溶解釜，在115'C溫度下攪拌溶解，制成包膜溶液；3)向流化床通入氣體，按熱塑性塑料重量的20倍加入顆粒肥料，使其處于流化狀態(tài)并預(yù)熱至45°C;4)將包膜溶液加壓至0.8MPa，通過流化床內(nèi)的噴頭噴到肥料顆粒表面，有機溶劑迅速揮發(fā)，熱塑性塑料則留在顆粒表面形成光滑致密的膜，得成品熱塑性樹脂包膜控釋肥料。4、根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的熱塑性樹脂包膜控釋肥，其特征為，該控釋肥為顆粒狀肥料，粒徑范圍1.05.5mm。5、根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的熱塑性樹脂包膜控釋肥，其特征為，外觀是綠色、黃色或橙色。6、根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的熱塑性樹脂包膜控釋肥，其特征為，總包膜率為2~16%wt。7、根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的熱塑性樹脂包膜控釋肥，其特征為，該熱塑性樹脂包膜控釋肥的核芯選自尿素、碳酸氫銨、硝酸銨、硫酸銨、磷酸二銨、磷酸二氫銨、硫酸鉀、氯化鉀、硝酸磷肥或其他顆粒復(fù)合(混)肥料，還可選用顆粒微肥如硫酸鎂、硫酸錳、硫酸鋅、硼粒。8、根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的熱塑性樹脂包膜控釋肥，其特征為，該熱塑性樹脂包膜控釋肥的養(yǎng)分釋放期是1-12個月。9、根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的熱塑性樹脂包膜控釋肥，其特征為，所述有機溶劑選用松節(jié)油時，步驟3)中向流化床通入的氣體為氮氣，所述有機溶劑選用四氯乙烯時，步驟3)中向流化床通入的氣體為空氣。10、一種熱塑性樹脂包膜控釋肥的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括下述歩驟-1)按熱塑性塑料與有機溶劑重量比1:15~25，向溶解釜加入有機溶劑，熱塑性樹脂選自聚乙烯、聚苯乙烯之一或組合，所述有機溶劑選用松節(jié)油、四氯乙烯之一或組合；2)按重量份，將67份熱塑性塑料、1~3份十二烷基苯磺酸鈉和0.5~1份石蠟加入溶解釜，在110125'C溫度下攪拌溶解，制成包膜溶液；3)向流化床通入氣體，按熱塑性塑料重量的10-25倍加入顆粒肥料，使其處于流化狀態(tài)并預(yù)熱至4050'C;4)將包膜溶液加壓至0.5MPa-1.5MPa，通過流化床內(nèi)的噴頭噴到肥料顆粒表面，有機溶劑迅速揮發(fā)，熱塑性塑料則留在顆粒表面形成光滑致密的膜，得成品熱塑性樹脂包膜控釋肥料。全文摘要本發(fā)明公開了一種熱塑性樹脂包膜控釋肥，制備方法為配制包膜溶液；向流化床通入氣體，加入顆粒肥料，使其處于流化狀態(tài)并預(yù)熱；將包膜溶液噴到肥料顆粒表面，得成品熱塑性包膜控釋肥料。本產(chǎn)品的養(yǎng)分控釋期可以根據(jù)包膜厚度及添加調(diào)理劑來調(diào)節(jié)，可以精確地控制在1個月到12個月不等，控釋效果極佳。文檔編號C05G3/00GK101362663SQ20081013937公開日2009年2月11日申請日期2008年9月3日優(yōu)先權(quán)日2008年9月3日發(fā)明者萬連步,張曉義,徐恒軍申請人:山東金正大生態(tài)工程股份有限公司