專利名稱：：一種可降解高分子聚合物包膜控釋肥料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品領(lǐng)域，具體涉及一種可降解高分子聚合物包膜控釋肥產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
：我國化肥消耗量約占世界化肥消費總量的2030%，居世界第一位，發(fā)達國家化肥當季利用率平均為5060%，我國化肥當季利用率平均僅為3035%。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，種植體系復雜，機械化程度低，農(nóng)化服務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；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。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)，后者包括高分子聚合物、低水溶性或難溶性的有機合成物等作為包膜材料。無機物包膜肥料對養(yǎng)分的緩控釋效果一般，難以達到肥料養(yǎng)分釋放速率與作物對養(yǎng)分的需求速率相一致的要求；高分子聚合物包膜控釋肥因其優(yōu)良的養(yǎng)分控釋性能而廣泛應用于花卉、景觀植物、高爾夫球場等方面，效果十分顯著；但是高分子聚合物包膜材料一般難以降解或降解時間較長，因此膜材料和制作工藝的選擇是生產(chǎn)性能優(yōu)良的可降解包膜控釋肥料的關(guān)鍵。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種既能提高肥料利用率，又能保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的可降解高分子聚合物包膜控釋肥料，能夠在設(shè)施園藝、農(nóng)作物上得到推廣應用。本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種可降解高分子聚合物包膜控釋肥料，其粒徑范圍是2.05.0mm，包膜率為210%，養(yǎng)分釋放期是110個月，制作方法是(1)稱量8595份聚異戊二烯和515份EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)，在15002000份乙酸乙酯與二氯甲烷的混合液中加熱至11013(TC攪拌溶解，配置成噴涂液。(2)將稱量的顆粒肥料在流化床中利用85ll(TC的熱空氣預熱，利用熱空氣的烘托，噴涂液通過噴頭噴涂到懸浮、流化的顆粒肥料表面上，在熱空氣的作用下，溶劑迅速揮發(fā)，包膜材料包裹在顆粒肥料表面形成干燥、光滑致密的膜層，經(jīng)過噴涂液的連續(xù)噴涂，直到完成包膜過程制得包膜控釋肥料。揮發(fā)的溶劑經(jīng)過回收循環(huán)利用，產(chǎn)品包裝入庫。前述的可降解高分子聚合物包膜控釋肥料，優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述聚異戊二烯為天然橡膠。前述的可降解高分子聚合物包膜控釋肥料，優(yōu)選的技術(shù)方案是，在乙酸乙酯和二氯甲烷的混合液中乙酸乙酯占總重量的4060%。前述的可降解高分子聚合物包膜控釋肥料，優(yōu)選的技術(shù)方案是，包膜率為48%。前述的可降解高分子聚合物包膜控釋肥料，優(yōu)選的技術(shù)方案是，養(yǎng)分釋放期是29個月。前述的可降解高分子聚合物包膜控釋肥料，所述顆粒肥料選自尿素、碳酸氫銨、硝酸銨、硫酸銨、磷酸二銨、磷酸二氫銨、硫酸鉀、氯化鉀或硝酸磷肥。本發(fā)明可降解高分子聚合物包膜控釋肥料的制作方法中，采用二甲苯和二氯甲烷的混合溶液配置噴涂液，具有優(yōu)良的防爆性能，為實現(xiàn)安全生產(chǎn)提供了保證；所用包膜材料生物降解性好，肥料施用后，在土壤生物、光照、水分和熱量作用下，膜殼能夠迅速降解，有利于農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的保護。另外還具有以下優(yōu)良效果產(chǎn)品的養(yǎng)分控釋期可以根據(jù)包膜厚度及膜材料配方來調(diào)節(jié)，可以精確地控制在l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，做成各種作物專用包膜控釋肥，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、田間試驗和示范，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用前景。圖1是控釋期2個月44-0-0包膜控釋肥在25t:水中的養(yǎng)分釋放曲線圖。圖2是控釋期3個月20-8-10包膜控釋肥在25。C水中的養(yǎng)分釋放曲線圖。圖3是控釋期6個月42-0-0包膜控釋肥在25。C水中的養(yǎng)分釋放曲線圖。圖4是控釋期9個月20-8-10包膜控釋肥在25。C水中的養(yǎng)分釋放曲線圖。具體實施例方式下面結(jié)合實施例、實驗例和附圖詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但保護范圍不限于此。各實施例中所用原料皆為市售商品，所用EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)購自萊州市沙河鎮(zhèn)浩光塑料廠；所用聚異戊二烯使用天然橡膠，購自武漢遠城科技發(fā)展有限公司。實施例1控釋期2個月可降解包膜控釋尿素(44-0-0)的制作稱量38kg天然橡膠和2kgEVA，在240kg乙酸乙酯和360kg二氯甲烷混合液中加熱至110130。C攪拌溶解，配置成噴涂液；將1000kg大顆粒尿素(2.04.75mm)在流化床中利用8511(TC的熱空氣預熱，利用熱空氣的烘托，包膜液通過噴頭噴涂到懸浮、流化的尿素顆粒表面上，在熱空氣的作用下，溶劑迅速揮發(fā)，包膜材料包裹在肥料顆粒表面形成干燥、光滑致密的膜層，經(jīng)過包膜液的連續(xù)噴涂，直到完成包膜過程制得包膜率約4%控釋期2個月的包膜控釋尿素(44-0-0)，揮發(fā)的溶劑經(jīng)過回收循環(huán)利用，產(chǎn)品包裝入庫。實施例2控釋期3個月可降解包膜控釋復合肥(20-8-10)的制作稱量45kg天然橡膠和5kgEVA，在450kg乙酸乙酯和450kg二氯甲烷混合液中加熱至110130。C攪拌溶解，配置成噴涂液；將1000kg大顆粒尿素(2.04.75mm)在流化床中利用8511(TC的熱空氣預熱，利用熱空氣的烘托，包膜液通過噴頭噴涂到懸浮、流化的尿素顆粒表面上，在熱空氣的作用下，溶劑迅速揮發(fā)，包膜材料包裹在肥料顆粒表面形成干燥、光滑致密的膜層，經(jīng)過包膜液的連續(xù)噴涂，直到完成包膜過程制得包膜率約5%控釋期3個月的包膜控釋復合肥(20-8-10)，揮發(fā)的溶劑經(jīng)過回收循環(huán)利用，產(chǎn)品包裝入庫。實施例3控釋期6個月可降解包膜控釋尿素(42-0-0)的制作稱量63kg天然橡膠和7kgEVA，在630kg乙酸乙酯和630kg二氯甲烷混合液中加熱至110130。C攪拌溶解，配置成噴涂液；將1000kg大顆粒尿素(2.04.75mm)在流化床中利用8511(TC的熱空氣預熱，利用熱空氣的烘托，包膜液通過噴頭噴涂到懸浮、流化的尿素顆粒表面上，在熱空氣的作用下，溶劑迅速揮發(fā)，包膜材料包裹在肥料顆粒表面形成干燥、光滑致密的膜層，經(jīng)過包膜液的連續(xù)噴涂，直到完成包膜過程制得包膜率約7%控釋期6個月的包膜控釋尿素(42-0-0)，揮發(fā)的溶劑經(jīng)過回收循環(huán)利用，產(chǎn)品包裝入庫。實施例4控釋期9個月可降解包膜控釋復合肥(20-8-10)的制作稱量76.5kg天然橡膠和13.5kgEVA，在1080kg乙酸乙酯和720kg二氯甲烷混合液中加熱至11013(TC攪拌溶解，配置成噴涂液；將1000kg大顆粒尿素(2.04.75mm)在流化床中利用85ll(TC的熱空氣預熱，利用熱空氣的烘托，包膜液通過噴頭噴涂到懸浮、流化的尿素顆粒表面上，在熱空氣的作用下，溶劑迅速揮發(fā)，包膜材料包裹在肥料顆粒表面形成干燥、光滑致密的膜層，經(jīng)過包膜液的連續(xù)噴涂，直到完成包膜過程制得包膜率約9%控釋期9個月的包膜控釋復合肥(20-8-10)，揮發(fā)的溶劑經(jīng)過回收循環(huán)利用，產(chǎn)品包裝入庫。實驗例1: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(shè)在臨沂河東區(qū)湯和鎮(zhèn)后坊塢村，供試水稻品種為中新1號，土壤是水稻土，控釋肥處理為水稻專用控釋摻混肥(22-8-20，控釋氮占66%)，由可降解高分子聚合物包膜控釋尿素(42-0-0)(實施例3)、尿素(46%)、磷酸一銨(58%)、氯化鉀(57%)摻混制得；普通施肥處理為尿素(46%)、磷酸一銨(58%)、氯化鉀(57%)，水稻專用控釋肥是在水稻移栽前作基肥一次施入，普通肥料施用按農(nóng)民施肥習慣分基肥和追肥，具體做法是，尿素基施1/3，分蘗期和長穗結(jié)實期各追施1/3，其他肥料在水稻田翻耕后撤施，經(jīng)耙地將肥料與土壤混合。專用控釋肥設(shè)兩個施肥水平，控釋肥1是比普通肥料減少15%用量，控釋肥2是比普通肥料減少30%用量。(2)試驗結(jié)果水稻專用控釋摻混肥在臨沂河東區(qū)湯和鎮(zhèn)后坊塢村水稻上的試驗結(jié)果(表1)表明，在減少15%肥料用量的情況下，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22.8%，而在養(yǎng)分施用量減少30%的情況下，控釋摻混肥比傳統(tǒng)3次施肥水稻產(chǎn)量增加了13.5%。表1不同施肥處理效果評價<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實驗例2:控釋肥養(yǎng)分釋放率水中測定方法稱取10g肥料樣品，準確至0.Olg，放入用100目尼龍紗網(wǎng)做成的小袋中封口，將小袋放入250ml分液漏斗中，然后加蒸餾水250ml，密封后置于25t:的恒溫培養(yǎng)箱中，做3次平行，同時做空白試驗。在第ld、3d、7d、14d、28d、42d、60d、90d、120d……取樣測定，直到養(yǎng)分累積釋放率達到80%。圖1是控釋期2個月44-0-0控釋肥(實施例1)在25t:水中的養(yǎng)分釋放曲線圖。圖2是控釋期3個月20-8-10控釋肥(實施例2)在25t:水中的養(yǎng)分釋放曲線圖。圖3是控釋期6個月42-0-0控釋肥(實施例3)在25t:水中的養(yǎng)分釋放曲線圖。圖4是控釋期9個月20-8-10控釋肥(實施例4)在25t:水中的養(yǎng)分釋放曲線圖。由圖l-4可以看出本發(fā)明的可降解高分子聚合物包膜控釋肥具有良好的養(yǎng)分釋放特征，很好的起到了肥料養(yǎng)分控釋作用。本發(fā)明可降解高分子聚合物包膜控釋肥產(chǎn)品符合2009年09月01日起實施的國家緩控釋肥料GB/T23348-2009標準，在提高肥料養(yǎng)分利用率、提高作物產(chǎn)量及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護等方面，取得了突出的技術(shù)效果。權(quán)利要求一種可降解高分子聚合物包膜控釋肥料，其特征在于，粒徑范圍是2.0～5.0mm，包膜率為2～10％，養(yǎng)分釋放期是1～10個月，制作方法是(1)稱量85～95份聚異戊二烯和5～15份EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)，在1500～2000份乙酸乙酯與二氯甲烷的混合液中加熱至110～130℃攪拌溶解，配置成噴涂液，(2)將稱量的顆粒肥料在流化床中利用85～110℃的熱空氣預熱，利用熱空氣的烘托，噴涂液通過噴頭噴涂到懸浮、流化的顆粒肥料表面上，在熱空氣的作用下，溶劑迅速揮發(fā)，包膜材料包裹在顆粒肥料表面形成干燥、光滑致密的膜層，經(jīng)過噴涂液的連續(xù)噴涂，直到完成包膜過程制得包膜控釋肥料，揮發(fā)的溶劑經(jīng)過回收循環(huán)利用，產(chǎn)品包裝入庫。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解高分子聚合物包膜控釋肥料，其特征在于，所述聚異戊二烯為天然橡膠。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解高分子聚合物包膜控釋肥料，其特征在于，在乙酸乙酯和二氯甲烷的混合液中乙酸乙酯占總重量的4060%。4.根據(jù)權(quán)利要求l-3任一所述的可降解高分子聚合物包膜控釋肥料，其特征在于，包膜率為48%。5.根據(jù)權(quán)利要求l-3任一所述的可降解高分子聚合物包膜控釋肥料，其特征在于，養(yǎng)分釋放期是29個月。6.根據(jù)權(quán)利要求l-3任一所述的可降解高分子聚合物包膜控釋肥料，其特征在于，所述顆粒肥料選自尿素、碳酸氫銨、硝酸銨、硫酸銨、磷酸二銨、磷酸二氫銨、硫酸鉀、氯化鉀或硝酸磷肥。全文摘要本發(fā)明公開了一種可降解高分子聚合物包膜控釋肥料，其粒徑范圍是2.0～5.0mm，包膜率為2～10％，養(yǎng)分釋放期是1～10個月。所用包膜材料生物降解性好，肥料施用后，膜殼能夠迅速降解，有利于農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的保護。產(chǎn)品的養(yǎng)分控釋期可以精確地控制在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，做成各種作物專用包膜控釋肥，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。文檔編號C05G3/08GK101759496SQ20091023028公開日2010年6月30日申請日期2009年11月20日優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日發(fā)明者徐淑班,陳劍秋,陳德清,高義武申請人:山東金正大生態(tài)工程股份有限公司