專利名稱：預(yù)硫化天然膠乳基緩釋肥料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種預(yù)硫化天然膠乳基緩釋肥料的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著人們對(duì)環(huán)境和資源保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)，緩控釋肥料的研究和開發(fā)已成 為肥料農(nóng)業(yè)的主流方向。目前，有關(guān)緩釋肥料的制備方法主要有，熱塑性樹 脂包裹法，熱固性樹脂包裹法和親水性高聚物包裹法。其中，熱塑性樹脂包 裹法要使用大量的有機(jī)溶劑，增大了生產(chǎn)成本和環(huán)境的壓力。熱固性樹脂包 裹法需要在高溫下進(jìn)行，這就要耗費(fèi)了大量能源，且包裹層熱固性樹脂一般 為極性基體，對(duì)水和肥料的穿透性較強(qiáng)。親水性高聚物包裹法雖不要使用有 機(jī)溶劑，也不需要在高溫下進(jìn)行，但對(duì)水和肥料的穿透性強(qiáng)。因此，以上制 備方法均有其局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種預(yù)硫化天然膠乳基緩釋肥料的制備方法，以 水基型預(yù)硫化天然膠乳作為包裹控釋劑，通過調(diào)節(jié)預(yù)硫化天然膠乳的硫化程 度(即交聯(lián)密度)，制備符合環(huán)保要求、釋放周期長的緩釋肥料。
本發(fā)明包括如下步驟
(1) 用天然多糖殼聚糖和海藻酸鈉為內(nèi)層包裹材料，將肥料包裹成型；
(2) 采用預(yù)硫化天然膠乳外層為包裹材料，通過控制預(yù)硫化天然膠乳的 交聯(lián)密度，可以獲得一定范圍內(nèi)各種不同緩釋速度的緩釋肥料。
本發(fā)明采用的原料都是天然高分子材料，且操作過程不使用有機(jī)溶劑， 使用過程中也不會(huì)污染水源和土壤，符合安全環(huán)保的要求。尤其適合在鹽湖 地區(qū)，可直接利用當(dāng)?shù)氐柠u水進(jìn)行生產(chǎn)。


圖1是本發(fā)明尿素緩釋肥的釋放時(shí)間；圖2本發(fā)明氯化鉀肥料的釋放時(shí)間； 圖3本發(fā)明氯化銨肥料的釋放時(shí)間。
具體實(shí)施例方式
1預(yù)硫化膠乳的制備
①硫化配方質(zhì)量百分比濃度為60%的天然膠乳166. 67份，質(zhì)量百分 比濃度為10%的酪素14.46份，質(zhì)量百分比濃度為25M的K0H 3. 86份，硫 磺8 12. 05份，促進(jìn)劑PX 8 12. 05份，防老劑264 6. 03份，氧化鋅4. 82 份，軟水143.24份，其中，硫磺、促進(jìn)劑PX、防老劑264和氧化鋅在使用 前均采用膠體磨或砂子磨進(jìn)行研磨24-48小時(shí)，制成分散體，其質(zhì)量百分比 濃度分別為40%、 40%、 40%和50%。
(D加料順序天然膠乳——^軟水——^酪素——^KOH——^硫磺——^ 促進(jìn)劑PX-—~^防老劑264—-~^氧化鋅。
③預(yù)硫化加熱配合膠乳，50分鐘內(nèi)升溫到55U并于55士3T條件 下慢速攪拌，通過硫化反應(yīng)時(shí)間來控制天然膠乳至所需的硫化程度(氯仿值 法測定，氯仿值為二初至四末)，用250目篩網(wǎng)過濾。硫化程度(即交聯(lián)度) 是控制肥料控釋速度的關(guān)鍵因素，交聯(lián)度越高，有效釋放時(shí)間越長。過濾后 的膠乳加水稀釋，調(diào)節(jié)其質(zhì)量百分比濃度為35-45%。
2緩釋肥料的一次包裹
取可溶性肥料(如尿素、氯化鉀和氯化銨等)，加入到殼聚糖乙酸溶液 中，攪拌至完全溶解，控制肥料的質(zhì)量百分比濃度在5%-10%之間，殼聚糖質(zhì) 量百分比濃度為1.0%，記為溶液A。然后在海藻酸鈉溶液中加入戊二醛溶 液和可溶性肥料，并補(bǔ)充一定量的水，攪拌至溶解均勻，控制肥料的質(zhì)量百 分比濃度在5%-10%之間(與A中肥料濃度一致)，戊二醛質(zhì)量百分比濃度在 3-5%之間，海藻酸鈉質(zhì)量百分比濃度為3%的，得溶液B。用水泵將少量的 溶液A抽到一個(gè)底部有很多小孔的圓盤上面，讓溶液A通過小孔(小孔直 徑4到6毫米)滴到溶液B中，溶液A滴到溶液B中后，立即固化成小球。 持續(xù)滴加溶液5-IO分鐘左右，停止滴加溶液A，靜至20分鐘左右，用尼龍網(wǎng)濾出小球，得到富有彈性的含肥小球。將上述小球在空氣中干燥至表面已 沒有水分，即得到一次包裹的肥料。
3緩釋肥l^的二次包裹
取不同交聯(lián)度的預(yù)硫化天然膠乳(質(zhì)量百分比濃度為35-45%),加入橡 膠干基質(zhì)量的0. 5-1%的穩(wěn)定劑平平加0或乳化劑OP,并加入防粘隔離劑 如,1-2%的滑石粉、云母粉或硬脂酸鎂(起到防止包裹粒子在干燥過程粘結(jié) 作用)，攪拌均勻，得到包裹包膜劑C。將上面已初步干燥的含肥小球放到一 個(gè)盤子上，將上述包膜劑C噴灑在小球上，2分鐘后分離出小球。將取出的 小球放在烘箱中，分散均勻，于60-80t下干燥至恒重，即得到緩釋肥料。 上述剩余的包膜劑可以循環(huán)使用。所得到的緩釋肥料的釋放時(shí)間可持續(xù)30 至50天。
圖1至圖3分別是尿素緩釋肥、氯化鉀緩釋肥和氯化銨緩釋肥的釋放時(shí) 間與膠乳硫化程度的關(guān)系。其中，a至j分別代表，未硫化膠乳和硫化程度 分別為二初、二中、二末、三初、三中、三末。四初、四中和四末。
實(shí)施例1
取100kg尿素，加入到的殼聚糖乙酸溶液中，攪拌至完全溶解，控制尿 素的質(zhì)量百分比濃度在8%-10%之間，殼聚糖質(zhì)量百分比濃度為1.00%,得溶 液A。然后在海藻酸鈉溶液中加入戊二醛溶液和尿素，并補(bǔ)充一定量的水， 攪拌至溶解均勻，控制尿素的質(zhì)量百分比濃度在8%-10%之間，戊二醛質(zhì)量百 分比濃度在3-5%之間，海藻酸鈉廚量百分比濃度為3%，得溶液B。用水泵 將少量的溶液A抽到一個(gè)底部有很多小孔的圓盤上面，讓溶液A通過小孔 (小孔直徑4到6毫米)滴到溶液B中，溶液A滴到溶液B中后，立即固 化成球。持續(xù)滴加溶液5-IO分鐘左右，停止滴加溶液A，靜至20分鐘左右， 用尼龍網(wǎng)濾出小球，得到富有彈性的含肥小球。將上述小球在空氣中干燥至 表面已沒有水分，即得到一次包裹的肥料。
取不同交聯(lián)度的預(yù)硫化天然膠乳(質(zhì)量百分比濃度為35-45%)，加入橡 膠千基質(zhì)量的0.5-1%的穩(wěn)定劑平平加0或乳化劑OP，并加入防粘隔離劑 如,1-2%的滑石粉、云母粉或硬脂酸鎂，攪拌均勻，得到包裹包膜劑C。將上 面已初步干燥的含肥小球放到一個(gè)盤子上，將上述包膜劑噴灑在小球上，2分鐘后分離出小球。將取出的小球放在烘箱中，分散均勻，于60-80度下干 燥至恒重，即得到緩釋尿素了。所得到的緩釋尿素釋放時(shí)間可持續(xù)32至50 天。
實(shí)施例2
取100kg氯化鉀，加入到殼聚糖乙酸溶液中，攪拌至完全溶解，控制氯 化鉀的質(zhì)量百分比濃度在5%-10%之間，殼聚糖質(zhì)量百分比濃度為1.0%，得 溶液A。然后在海藻酸鈉溶液中加入戊二醛溶液和氯化鉀，并補(bǔ)充一定量的 水，攪拌至溶解均勻，控制氯化鉀的質(zhì)量百分比濃度在5%-10%之間，戊二醛 質(zhì)量百分比濃度在3-5%之間，海藻酸鈉的質(zhì)量百分比濃度為3%，得到溶液 B。用水泵將少量的溶液A抽到一個(gè)底部有很多小孔的圓盤上面，讓溶液A 通過小孔(小孔直徑4到6毫米)滴到溶液B中，溶液A滴到溶液B中后， 立即固化成球。持續(xù)滴加溶液5-IO分鐘左右，停止滴加溶液A，靜至20分 鐘左右，用尼龍網(wǎng)濾出小球，得到富有彈性的含肥小球。將上述小球在空氣 中干燥至表面已沒有水分，即得到一次包裹的肥料。
取不同交聯(lián)度的預(yù)硫化天然膠乳(質(zhì)量百分比濃度為35-45%)，加入橡 膠干基質(zhì)量的0. 5-1%的穩(wěn)定劑平平加0或乳化劑OP,并加入防粘隔離劑 如,1-2%的滑石粉、云母粉或硬脂酸鎂，攪拌均勻，得到包裹包膜劑C。將上 面已初步干燥的含肥小球放到一個(gè)盤子上，將上述包膜劑噴灑在小球上，2 分鐘后分離出小球。將取出的小球放在烘箱中，分散均勻，于60-80度下干 燥至恒重，即得到緩釋氯化鉀了。所得到的緩釋氯化鉀的釋放時(shí)間可持續(xù)30 至46天。
實(shí)施例3
取100kg氯化銨，加入到殼聚糖乙酸溶液中，攪拌至完全溶解，控制氯 化銨的質(zhì)量百分比濃度在6%-10%之間，殼聚糖的質(zhì)量百分比濃度為1.0%， 得溶液A。然后在海藻酸鈉溶液中加入戊二醛溶液和氯化銨，并補(bǔ)充一定量 的水，攪拌至溶解均勻，控制氯化銨的質(zhì)量百分比濃度在6%-10%之間，戊二 醛質(zhì)量百分比濃度在3-5%之間，海藻酸鈉質(zhì)量百分比濃度為3%，的溶液B。 用水泵將少量的溶液A抽到一個(gè)底部有很多小孔的圓盤上面，讓溶液A通 過小孔(小孔直徑4到6毫米)滴到溶液B中，溶液A滴到溶液B中后，立即固化成球。持續(xù)滴加溶液5-10分鐘左右，停止滴加溶液A，靜至20分 鐘左右，用尼龍網(wǎng)濾出小球，得到富有彈性的含肥小球。將上述小球在空氣 中干燥至表面已沒有水分，即得到一次包裹的肥料。
取不同交聯(lián)度的預(yù)硫化天然膠乳(質(zhì)量百分比濃度為35-45%)，加入橡 膠干基質(zhì)量的0. 5-1%的穩(wěn)定劑平平加0或乳化劑OP,并加入防粘隔離劑 如,1-2%的滑石粉、云母粉或硬脂酸鎂，攪拌均勻，得到包裹包膜劑C。將上 面已初步干燥的含肥小球放到一個(gè)盤子上，將上述包膜劑噴灑在小球上，2 分鐘后分離出小球。將取出的小球放在烘箱中，分散均勻，于60-80度下干 燥至恒重，即得到緩釋氯化銨了。所得到的緩釋氯化銨的釋放時(shí)間可持續(xù)30 至48天以上。
權(quán)利要求
1、一種預(yù)硫化天然膠乳基緩釋肥料的制備方法，其特征是包括如下步驟(1)天然多糖殼聚糖和海藻酸鈉為內(nèi)層包裹材料，將肥料包裹成型；(2)采用預(yù)硫化天然膠乳外層為包裹材料，通過控制預(yù)硫化天然膠乳的交聯(lián)密度，可以獲得一定范圍內(nèi)各種不同緩釋速度的緩釋肥料。
2、 據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)硫化天然膠乳基緩釋肥料的制備方法，其特 征是包括如下步驟(1)預(yù)硫化膠乳的制備-(I)硫化配方質(zhì)量百分比濃度為60%的天然膠乳166. 67份，質(zhì)量百分 比濃度為10%的酪素14. 46份，質(zhì)量百分比濃度為25%的K0H 3. 86份，硫 磺8 12. 05份，促進(jìn)劑PX 8 12. 05份，防老劑264 6. 03份，氧化鋅4. 82 份，軟水143.24份，其中，硫磺、促進(jìn)劑PX、防老劑264和氧化鋅在使用 前均采用膠體磨或砂子磨進(jìn)行研磨24-48小時(shí)，制成分散體，其質(zhì)量百分比 濃度分別為40%、 40%、 40%禾卩50%;② 加料順序天然膠乳---"^軟水——^酪素——^K0H---~>硫磺——^ 促進(jìn)劑PX——^防老劑264-—~^氧化鋅；③ 預(yù)硫化加熱配合膠乳，50分鐘內(nèi)升溫到55。C，并于55士3。C條件 下慢速攪拌，通過硫化反應(yīng)時(shí)間來控制天然膠乳至所需的硫化程度，氯仿值 法測定，氯仿值為二初至四末，用250目篩網(wǎng)過濾，硫化程度即交聯(lián)度是控 制肥料控釋速度的關(guān)鍵因素，交聯(lián)度越高，有效釋放時(shí)間越長，過濾后的膠 乳加水稀釋，調(diào)節(jié)其質(zhì)量百分比濃度為35-45%;(2 )緩釋肥料的一次包裹 取可溶性肥料如尿素、氯化鉀和氯化銨，加入到殼聚糖乙酸溶液中，攪拌至 完全溶解，控制肥料的質(zhì)量百分比濃度在5%-10%之間，殼聚糖質(zhì)量百分比濃 度為1.0%，記為溶液A，然后在海藻酸鈉溶液中加入戊二醛溶液和可溶性 肥料，并補(bǔ)充一定量的水，攪拌至溶解均勻，控制肥料的質(zhì)量百分比濃度在5%-10%之間，與A中肥料濃度一致，戊二醛質(zhì)量百分比濃度在3-5%之間，海 藻酸鈉質(zhì)量百分比濃度為3%的，得溶液B。用水泵將少量的溶液A抽到一 個(gè)底部有很多小孔的圓盤上面，讓溶液A通過小孔，小孔直徑4到6亳米， 滴到溶液B中，溶液A滴到溶液B中后，立即固化成小球。持續(xù)滴加溶液 5-10分鐘左右，停止滴加溶液A，靜至20分鐘左右，用尼龍網(wǎng)濾出小球， 得到富有彈性的含肥小球，將上述小球在空氣中干燥至表面已沒有水分，即 得到一次包裹的肥料；(3 )緩釋肥料的二次包裹取不同交聯(lián)度的預(yù)硫化質(zhì)量百分比濃度為35-45%的天然膠乳，加入橡膠 干基質(zhì)量的0. 5-1%的穩(wěn)定劑平平加0或乳化劑OP,并加入防粘隔離劑如， 1-2%的滑石粉、云母粉或硬脂酸鎂起到防止包裹粒子在干燥過程粘結(jié)作用， 攪拌均勻，得到包裹包膜劑C;將上面已初步干燥的含肥小球放到一個(gè)盤子 上，將上述包膜劑C噴灑在小球上，2分鐘后分離出小球，將取出的小球放 在烘箱中，分散均勻，于60-80°0下干燥至恒重，即得到緩釋肥料，t述剩 余的包膜劑可以循環(huán)使用，所得到的緩釋肥料的釋放時(shí)間可持續(xù)30至50天。
全文摘要
一種預(yù)硫化天然膠乳基緩釋肥料的制備方法，將天然多糖殼聚糖和海藻酸鈉為包裹材料，將肥料包裹成型；采用預(yù)硫化天然膠乳為包裹材料，通過控制預(yù)硫化天然膠乳的交聯(lián)密度，可以獲得一定范圍內(nèi)各種不同緩釋速度的緩釋肥料。本發(fā)明采用的原料都是天然高分子材料，且操作過程不要使用到有機(jī)溶劑，使用過程中也不會(huì)污染水源和土壤，符合安全環(huán)保的要求。尤其適合在鹽湖地區(qū)，可直接利用當(dāng)?shù)氐柠u水進(jìn)行生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C05G3/00GK101531548SQ20081021997
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日
發(fā)明者侯婷婷, 李思東, 李程鵬, 磊 楊, 鐘杰平, 黃銀燕 申請(qǐng)人:廣東海洋大學(xué)