專利名稱：：一種以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品領域，具體涉及一種以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥產(chǎn)口
背景技術：
：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。因此，急需一種集配方施肥、控釋技術為一體的物化肥料產(chǎn)品，新型控釋復合肥料的出現(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?，表層涂覆一層低水溶性或微溶性的無機物質(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)分的供應與作物需肥要求協(xié)調(diào)的新型肥料劑型。在尿素或復合(混)肥料顆粒表面噴涂一層硫膜，使肥料養(yǎng)分及硫元素向膜外溶解擴散的速度變慢，從而達到緩釋或控釋的目的。但此種方法存在較大的缺陷，一方面，由于硫膜在空氣中易被氧化、變脆，在貯存和使用過程中，易從尿素或復合肥顆粒表面脫落或破碎，失去包膜緩釋功能；另一方面，這種硫膜上往往還存在一些孔洞、裂縫或噴涂不勻造成的缺陷等，這些不足往往會使膜內(nèi)速溶性養(yǎng)分快速溶解出來，使其初期養(yǎng)分釋放率過高造成對作物的傷害。后來，有人提出了在硫膜外再涂上一層密封劑，從而達到克服上述缺點的目的，所用封密劑為30%聚乙烯樹脂溶入70%重量的礦物油中，此種做法雖然能在一定程度上克服上述缺點，但仍存在缺陷和不足，如涂布的礦物油噴在肥料顆粒表面，具有較大的粘性和異味，而且密封效果也不理想。再如TVA方法描述的，在硫殼外層噴涂蠟-油密封劑，然后再加入與蠟密封劑近乎相同水平的粘土調(diào)節(jié)劑來防止結塊或除去多余部分發(fā)粘狀態(tài)的蠟。一般要求蠟-油密封劑占涂硫尿素重量的3%左右，然后再用2%左右的粘土調(diào)節(jié)劑。此種做法可以密封或彌補硫殼上的小孔或裂隙，但由于硫膜外層應用了較多的臘一油密封劑和粘土調(diào)節(jié)劑，使得此種產(chǎn)品很難用于肥料播撤機向大田的機械施肥，原因在于播撒機螺桿輸送和播撒輪會對肥料顆粒不斷的擠壓或摩擦，不僅會使粘土或蠟-粘土混合物從肥料顆粒表面脫落，而且還會造成大量粘土和蠟混合物在機器的某些部位積累，給機械施肥作業(yè)帶來不便。中國專利"以硫為底涂層的高分子聚合物包膜控釋肥料的制備方法"(授權公告號CN1246265C，申請?zhí)?00410024050.x)公開了一種將熱固性高分子樹脂均勻涂布到涂4硫尿素上的方法，此方法有效解決了上述硫膜存在的問題，開發(fā)出了具有韌性、耐磨性、防硫膜氧化的控釋肥。但是此方法也存在高分子聚合物固化時部分硫膜易脫落的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種具有韌性、耐磨性、防硫膜氧化、生產(chǎn)成本低，操作簡單，并可控制養(yǎng)分釋放的以硫為底涂層熱固性樹脂包膜控釋尿素或控釋復合肥，改善作物品質(zhì)，提高肥料利用率，減少農(nóng)業(yè)污染。本發(fā)明的以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥，由粒徑范圍1.0-5.0mm的顆粒肥料核芯及包膜層構成，所述包膜層包括緊貼肥料核芯的硫膜層和硫膜層外面的環(huán)氧樹脂膜層，所述硫膜層的厚度要大于環(huán)氧樹脂膜層，該控釋肥養(yǎng)分釋放期為1-12個月，總包膜率為12-23y。wt，是采用以下方法制備的(1)顆粒肥料預熱至80-90°C;(2)將占肥料質(zhì)量10-20%，溫度為140-150。C的液硫噴涂到運動的肥料顆粒上，液硫霧滴在運動的肥料顆粒表面均勻鋪展并固化成硫膜，不斷噴涂液硫，逐漸形成均勻連續(xù)的硫膜；(3)把環(huán)氧樹脂及其固化劑的混合物加到運動的肥料顆粒上，所述環(huán)氧樹脂與固化劑的質(zhì)量比10:0.8-1.0，環(huán)氧樹脂的使用量為肥料質(zhì)量的0.9-3%，環(huán)氧樹脂及其固化劑的混合物在運動的肥料顆粒表面均勻鋪展；(4)把占肥料質(zhì)量0.1-0.3%的植物油加到步驟(3)尚未固化的運動的肥料顆粒上，保持溫度80-9(TC，環(huán)氧樹脂及其固化劑的混合物最終在硫膜上固化形成光滑、堅韌的包膜；加入植物油避免了熱固性樹脂在硫膜上固化時造成部分硫膜脫落現(xiàn)象；(5)繼續(xù)向運動的顆粒肥料上添加環(huán)氧樹脂及其固化劑的混合物并固化成膜，用量與步驟(3)所述用量相同，不必再使用植物油；根據(jù)控釋性能的要求，重復步驟(5)，可制得所需控釋期的以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥。所述環(huán)氧樹脂的固化劑為本領域常規(guī)產(chǎn)品，優(yōu)選環(huán)氧樹脂固化劑T-31、二乙烯三胺、三乙烯四胺或他們的混合物。在優(yōu)選的方案中，步驟(3)所述環(huán)氧樹脂的使用量為肥料質(zhì)量的2-3%。在更為優(yōu)選的方案中，步驟(3)所述環(huán)氧樹脂的使用量為肥料質(zhì)量的2%。在優(yōu)選的方案中，步驟(2)所述硫膜占肥料質(zhì)量的15-20%。在最為優(yōu)選的方案中，硫膜占肥料質(zhì)量的18%。在所述的各種方案中，所述植物油為本領域常規(guī)產(chǎn)品，優(yōu)選桐油、豆油或亞麻油。在優(yōu)選的方案中，步驟(4)所述植物油使用量為肥料質(zhì)量的0.2%。所述顆粒肥料核芯選自尿素、硝酸銨、硫酸銨、磷酸二銨、碳酸氫銨、磷酸二氫銨、硫酸鉀、氯化鉀、硝酸磷肥或其他顆粒復合(混)肥料，還可選用顆粒微肥如硫酸鎂、硫酸錳、硫酸鋅、硼粒。該發(fā)明以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥，在必要時可以添加適量顏料，使其外觀是綠色、黃色或橙色及其他顏色。本發(fā)明的顯著效果是本發(fā)明先在肥料顆粒表面包裹一層硫膜，改善了肥料顆粒表面的性質(zhì)，如不光滑、有凹孔等，有利于熱固性樹脂的包裹，而且設備要求簡單，操作簡便，更重要的是在熱固性樹脂固化前添加植物油，有效避免了硫膜上的樹脂固化時收縮導致硫膜破裂脫落的現(xiàn)象，有利于形成光滑、連續(xù)、有韌性的包膜層，使這種包膜控釋肥具有防硫膜氧化、抗沖擊、耐磨特性。產(chǎn)品的養(yǎng)分控釋期可以根據(jù)包膜厚度來調(diào)節(jié)，能夠控制在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。此產(chǎn)品己在水稻、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、田間試驗和示范，試驗結果表明，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用前景。圖1是以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥的產(chǎn)品結構示意圖。其中，1是控釋肥的環(huán)氧樹脂膜層，2是控釋肥的硫膜層，3是控釋肥的肥料核芯。圖2是控釋期3個月以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥36-0-0在25'C水中的養(yǎng)分累積釋放曲線圖。圖3是控釋期6個月以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥34-0-0在25'C水中的養(yǎng)分累積釋放曲線圖。圖4是控釋期12個月以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥41-0-0在25'C水中的養(yǎng)分累積釋放曲線圖。具體實施例方式下面結合實施例和附圖詳細說明本發(fā)明的技術方案和效果。實施例中所用原料皆為市售商品。本說明書諸如"36-0-0"等的含義是"N、P、K"的含量，屬于本領域常規(guī)描述。實施例1控釋期3個月的以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥產(chǎn)品制作(1)在圓盤造粒機中把1000kg尿素顆粒(1.0-5.0mra)預熱至9(TC。(2)把150kg溫度為140-15(TC的液硫噴涂到運動的尿素顆粒上，液硫霧滴在運動的尿素顆粒表面均勻鋪展，迅速固化成硫膜，不斷噴涂液硫，逐漸形成均勻連續(xù)的硫膜。(3)把9.25kg環(huán)氧樹脂和0.75kg二乙烯三胺加到運動的尿素顆粒上，熱固性樹脂在運動的尿素顆粒表面均勻鋪展。(4)迅速把lkg植物油加到未固化的運動的肥料顆粒上，保持溫度80-9(TC，熱固性樹脂最終在硫膜上固化形成光滑、堅韌的包膜。(5)繼續(xù)向運動的尿素顆粒上添加9.25kg環(huán)氧樹脂和0.75kg二乙烯三胺并固化成膜，不必再使用植物油，制得控釋期3個月的控釋肥。實施例2控釋期12個月的以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥產(chǎn)品制作(1)在圓盤造粒機中把1000kg尿素顆粒(1.0-5.Oram)預熱至9(TC。(2)把200kg溫度為140-15(TC的液硫噴涂到運動的尿素顆粒上，液硫霧滴在運動的尿素顆粒表面均勻鋪展，迅速固化成硫膜，不斷噴涂液硫，逐漸形成均勻連續(xù)的硫膜。(3)把9.09kg環(huán)氧樹脂和0.91kg三乙烯四胺加到運動的尿素顆粒上，熱固性樹脂在運動的尿素顆粒表面均勻鋪展。(4)迅速把3kg植物油加到未固化的運動的肥料顆粒上，保持溫度80-9(TC，熱固性樹脂最終在硫膜上固化形成光滑、堅韌的包膜。(5)繼續(xù)向運動的尿素顆粒上添加把9.09kg環(huán)氧樹脂和0.91kg三乙烯四胺并固化成膜，不必再使用植物油。重復步驟(5)1次制得控釋期12個月的控釋肥。下面以生物試驗來說明本產(chǎn)品的具體效果(1)水稻試驗方案試驗設在臨沂羅莊區(qū)，前茬為麥茬，試驗設4個處理，控釋肥施肥水平共3個，各重復3次(表1)。為了降低投入成本，所施控釋肥為水稻專用控釋摻混肥(20—5—20，控釋氮占55%)，由以硫為底涂層的熱固性樹脂尿素(33-0-0)、尿素(46-0-0)、磷酸二銨(18-46-0)、氯化鉀(0-0-60)摻混制得；對照為尿素(46-0-0)、磷酸二銨(18-46-0)、氯化鉀(0-0-60)，試驗區(qū)每小區(qū)面積為30m2(長6m，寬5m)。表1水稻施肥方案<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>(2)試驗結果水稻專用控釋摻混肥在臨沂羅莊區(qū)水稻上的試驗結果(表2)表明，在相同養(yǎng)分施用量的情況下，控釋摻混肥一次性施肥比傳統(tǒng)3次施肥水稻產(chǎn)量增加了16.4%,在養(yǎng)分施用量減少22%和35%的情況下，控釋摻混肥比傳統(tǒng)施肥水稻產(chǎn)量分別增加了8.9%和3.2%。表2臨沂羅莊區(qū)水稻田間試驗測產(chǎn)結果三次重復平均值統(tǒng)計表(SAS)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>*在同一列中的平均數(shù)據(jù)用鄧肯多重比較，凡尾部標有不同字母的數(shù)值表示它們之間有顯著差異(p〈5%)附圖2-4是通過測定試驗得出的熱固性樹脂包膜控釋肥的養(yǎng)分累積釋放曲線，可以看出，該熱固性樹脂包膜控釋肥具有良好的養(yǎng)分控釋性能。為了更好的在大田作物上推廣應用，可以采用控釋肥與普通肥料摻混控釋BB(摻混)肥的方法，達到控釋肥良好養(yǎng)分控釋性能與產(chǎn)品價格的完美統(tǒng)一。權利要求1、一種以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥，其特征在于，該控釋肥由粒徑范圍1.0-5.0mm的顆粒肥料核芯及包膜層構成，所述包膜層包括緊貼肥料核芯的硫膜層和硫膜層外面的環(huán)氧樹脂膜層，所述硫膜層的厚度要大于環(huán)氧樹脂膜層，該控釋肥養(yǎng)分釋放期為1-12個月，總包膜率為12-23％wt，是采用以下方法制備的(1)顆粒肥料預熱至80-90℃；(2)將占肥料質(zhì)量10-20％，溫度為140-150℃的液硫噴涂到運動的肥料顆粒上，液硫霧滴在運動的肥料顆粒表面均勻鋪展并固化成硫膜，不斷噴涂液硫，逐漸形成均勻連續(xù)的硫膜；(3)把環(huán)氧樹脂及其固化劑的混合物加到運動的肥料顆粒上，所述環(huán)氧樹脂與固化劑的質(zhì)量比10∶0.8-1.0，環(huán)氧樹脂的使用量為肥料質(zhì)量的0.9-3％，環(huán)氧樹脂及其固化劑的混合物在運動的肥料顆粒表面均勻鋪展；(4)把占肥料質(zhì)量0.1-0.3％的植物油加到步驟(3)尚未固化的運動的肥料顆粒上，保持溫度80-90℃，環(huán)氧樹脂及其固化劑的混合物最終在硫膜上固化形成光滑、堅韌的包膜；(5)繼續(xù)向運動的顆粒肥料上添加環(huán)氧樹脂及其固化劑的混合物并固化成膜，用量與步驟(3)所述用量相同，不必再使用植物油；根據(jù)控釋性能的要求，重復步驟(5)，可制得所需控釋期的以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥。2、根據(jù)權利要求l所述的以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥，其特征在于，步驟(3)和(5)所述環(huán)氧樹脂的固化劑為環(huán)氧樹脂固化劑T-31、二乙烯三胺、三乙烯四胺或它們的混合物。3、根據(jù)權利要求1或2所述的以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥，其特征在于，步驟(3)所述環(huán)氧樹脂的使用量為肥料質(zhì)量的2-3%。4、根據(jù)權利要求3所述的以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥，其特征在于，步驟(3)所述環(huán)氧樹脂的使用量為肥料質(zhì)量的2%。5、根據(jù)權利要求l所述的以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥，其特征在于，步驟(2)所述硫膜占肥料質(zhì)量的15-20%。6、根據(jù)權利要求5所述的以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥，其特征在于，步驟(2)所述硫膜占肥料質(zhì)量的18%。7、根據(jù)權利要求l所述的以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥，其特征在于，步驟(4)所述植物油為桐油、豆油或亞麻油。8、根據(jù)權利要求1或7所述的以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥，其特征在于，步驟(4)所述植物油使用量為肥料質(zhì)量的0.2%。9、根據(jù)權利要求1-2、4-7任一所述的以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥，其特征在于，所述顆粒肥料核芯選自尿素、硝酸銨、硫酸銨、磷酸二銨、碳酸氫銨、磷酸二氫銨、硫酸鉀、氯化鉀、硝酸磷肥或其他顆粒復合(混)肥料，還可選用硫酸鎂、硫酸錳、硫酸鋅、硼粒。10、根據(jù)權利要求l-2、4-7任一所述的以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥，其特征在于，外觀是綠色、黃色或橙色。全文摘要本發(fā)明公開了一種以硫為底涂層的熱固性樹脂包膜控釋肥，由粒徑范圍1.0～5.0mm的顆粒肥料核芯及包膜層構成，所述包膜層包括緊貼肥料核芯的硫膜層和硫膜層外面的環(huán)氧樹脂膜層，所述硫膜層的厚度要大于環(huán)氧樹脂膜層，該控釋肥養(yǎng)分釋放期為1-12個月，包膜率為12～23％，該控釋肥的制作工藝獨特，操作簡便易行。該控釋肥具有良好的增產(chǎn)效果和優(yōu)越的控釋性能。文檔編號C05G3/00GK101684052SQ20081014007公開日2010年3月31日申請日期2008年9月24日優(yōu)先權日2008年9月24日發(fā)明者萬連步,王仕青,高義武申請人:山東金正大生態(tài)工程股份有限公司