一種復(fù)合層緩釋化肥及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于緩釋化肥【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種復(fù)合層緩釋化肥及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種復(fù)合層緩釋化肥，在干燥的原始化肥顆粒表面順次包覆有第一包覆層和第二包覆層，所述第一包覆層為亞疏水改性層，所述第二包覆層為疏水改性層。該工藝過程簡(jiǎn)單可行，穩(wěn)定可靠，成本低，總養(yǎng)分高，緩釋期易控制，所用包裹材料可完全生物降解，不改變土壤環(huán)境。
【專利說明】一種復(fù)合層緩釋化肥及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于緩釋化肥【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種復(fù)合層緩釋化肥及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]化肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位。我國作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對(duì)化肥的需求量很高。據(jù)統(tǒng)計(jì)化肥已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最大的物質(zhì)投資，約占全部生產(chǎn)性支出的50%左右。我國的化肥產(chǎn)量與使用量均為世界第一，其中產(chǎn)量約占世界化肥產(chǎn)量的20%，使用量已占世界化肥用量的28%。然而，由于化肥的性質(zhì)以及對(duì)土壤環(huán)境的要求，肥料利用率低已經(jīng)成為化肥使用過程中普遍存在的問題，化肥利用率低會(huì)造成施肥過量，繼而導(dǎo)致土壤物理性質(zhì)不斷惡化，這樣不僅影響農(nóng)作物的提高，而且對(duì)環(huán)境也造成了巨大污染。因此，提高化肥利用率，減少施肥過量，避免環(huán)境污染已經(jīng)成為發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)迫切需要解決的問題。緩釋肥料又稱控釋肥料(control release fertilizers)便應(yīng)運(yùn)而生。緩釋化肥有以下優(yōu)勢(shì):(I)減少養(yǎng)分流失，提高化肥利用率。(2)使土壤中引起植物不能利用形式的化學(xué)與生物固定作用減少。(3)減少了脫氮作用以及氮硝化作用而造成的氮元素?fù)p失。然而，現(xiàn)有緩釋化肥存在如下問題:1、包裹層成膜物多為合成高分子聚合物，不易生物降解。2、直接使用純淀粉或各種植物秸桿粉末加化學(xué)粘合劑包裹，緩釋周期短或緩釋速率難以控制。3、所用包覆物質(zhì)價(jià)格昂貴如硅烷、鈦酸酯或鋁酸酯等偶聯(lián)劑，成本高不利于大規(guī)模推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種亞疏水層和疏水層兩層包覆層的，具有三層結(jié)構(gòu)，緩釋期可方便控制(適應(yīng)范圍廣)的復(fù)合層緩釋化肥。本發(fā)明還提供一種高速攪拌方式制備緩釋 期可方便控制的復(fù)合層緩釋化肥的方法，該方法采用工業(yè)上常用的高速攪拌設(shè)備對(duì)化肥進(jìn)行包裹處理，在化肥顆粒表面包裹一層氧化糖蜜淀粉酯(SME)亞疏水性薄膜，同時(shí)在亞疏水性化肥顆粒表面再包裹一層疏水劑，從而獲得具有復(fù)合層的緩釋化肥。該工藝過程簡(jiǎn)單可行，穩(wěn)定可靠，成本低，總養(yǎng)分高，緩釋期易控制，所用包裹材料可完全生物降解，不改變土壤環(huán)境。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種復(fù)合層緩釋化肥，在干燥的原始化肥顆粒表面順次包覆有第一包覆層和第二包覆層，所述第一包覆層為亞疏水改性層，所述第二包覆層為疏水改性層。
[0005]所述亞疏水改性層的材料為氧化糖蜜淀粉酯(SME)，所述氧化糖蜜淀粉酯是由制糖下腳料糖蜜的氧化產(chǎn)物與淀粉經(jīng)超聲波振蕩制得的酯化產(chǎn)物，所述氧化糖蜜是指用雙氧水做氧化劑，先將糖蜜中還原性糖(R-CHO)氧化，反應(yīng)式如下:
R-CHO + H-C12 —R-COOH + H5O
在20-100°C，超聲振蕩頻率為2(Tl00MHz下，氧化糖蜜中的羧基與淀粉(St-OH)中的羥基發(fā)生酯化反應(yīng)，反應(yīng)式如下:
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合層緩釋化肥，其特征在于:在干燥的原始化肥顆粒表面順次包覆有第一包覆層和第二包覆層，所述第一包覆層為亞疏水改性層，所述第二包覆層為疏水改性層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種復(fù)合層緩釋化肥，其特征在于:所述亞疏水改性層的材料為氧化糖蜜淀粉酯，所述氧化糖蜜淀粉酯是由制糖下腳料糖蜜的氧化產(chǎn)物與淀粉經(jīng)超聲波振蕩制得的酯化產(chǎn)物，所述氧化糖蜜是指用雙氧水做氧化劑，先將糖蜜中還原性糖(R-CHO)氧化，反應(yīng)式如下:R-CHO + H2O2 ~.R-COOH + H2O 在20-100°C，超聲振蕩頻率為2(Tl00MHz下，氧化糖蜜中的羧基與淀粉(St-OH)中的羥基發(fā)生酯化反應(yīng)，反應(yīng)式如下: R^OOH " St-OHSt-OOCR 淀粉與氧化糖蜜的質(zhì)量份數(shù)比為1:0.5~2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種復(fù)合層緩釋化肥，其特征在于:所述氧化糖蜜選自下列之一或任間比混合物:制糖下腳料甘蔗糖蜜、甜菜糖密的氧化產(chǎn)物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種復(fù)合層緩釋化肥，其特征在于:所述淀粉選自下列之一或任意比混合物:玉米淀粉、土豆淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉、紅薯淀粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種復(fù)合層緩釋化肥，其特征在于:所述疏水改性層材料為下列疏水改性劑:花生油、菜籽 油、葵花油、棉籽油、蓖麻油、大豆油的酸化油或地溝油中任意一種或兩種復(fù)合使用，兩種疏水改性劑復(fù)合使用的質(zhì)量份配比為1:0.5~2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種復(fù)合層緩釋化肥，其特征在于:所述原始化肥是水溶性化肥，選自下列之一或任意比混合物:尿素、硫酸銨、磷酸銨、磷酸氫銨、硫酸鉀、氯化鉀、過磷酸鈣、重過磷酸鈣、碳酸氫銨、磷酸二氫鉀、氮磷鉀復(fù)合肥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述一種復(fù)合層緩釋化肥，其特征在于:所述原始化肥、氧化糖蜜淀粉酯與疏水改性劑添加的質(zhì)量比為:1:0.5^2:0.5~3。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述一種復(fù)合層緩釋化肥，其特征在于:所述原始化肥的含水量小于5%。
9.權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合層緩釋化肥的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: (I)將干燥的原始化肥置于攪拌設(shè)備內(nèi)，在攪拌轉(zhuǎn)速為100(T3000r/min條件下加入改性劑氧化糖蜜淀粉酯，在6(Tl20°C攪拌3(Tl20min，使得干燥的化肥表面包覆亞疏水改性層，即第一包覆層； (2)在攪拌轉(zhuǎn)速為100(T3000r/min條件下加入疏水改性劑，在6(Tl20°C，攪拌l(T60min，使得包覆有亞疏水改性層的表面再包覆疏水改性劑，即得第二包覆層。
【文檔編號(hào)】C05G3/00GK103539526SQ201310453473
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】孟平蕊, 李良波, 張艷梅 申請(qǐng)人:濟(jì)南大學(xué)