本發(fā)明涉及肥料領(lǐng)域，具體涉及一種木質(zhì)素-蒙脫土-殼聚糖復合包覆的水稻秸稈炭基緩釋肥及其制備方法。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)炭是將農(nóng)作物秸稈、木屑等生物質(zhì)材料在限制或隔絕氧氣的環(huán)境條件下，經(jīng)熱解得到的固體產(chǎn)物。利用農(nóng)作物秸稈等廢棄物制備成的生物質(zhì)炭由于灰分含量較高，在工業(yè)領(lǐng)域應用會受到一定的限制，而在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域上卻可以廣泛應用。
張偉在其碩士學位論文《水稻秸稈炭基緩釋肥的制備及性能研究》中，以水稻秸稈為原材料，通過連續(xù)熱解裝置分別在400℃、450℃、500℃、550℃、600℃溫度下對水稻秸稈進行熱解，制備生物質(zhì)炭。借助生物質(zhì)炭的吸附性能，利用圓盤造粒方法制備粒狀生物質(zhì)炭基尿素肥料，生物質(zhì)炭與尿素質(zhì)量比1:1、粘結(jié)劑添加量為10%、水分的添加量為15-25%，制備的粒狀生物質(zhì)炭基尿素肥料性能較好；利用擠壓成型方法制備柱狀生物質(zhì)炭基尿素肥料，粘結(jié)劑添加量為7%、生物質(zhì)炭與尿素質(zhì)量比1:1、成型壓力為6mpa、水分的添加量為5-10%，制備的柱狀生物質(zhì)炭基尿素肥料性能較好。但是存在吸水保水、緩釋性能不足。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種木質(zhì)素-蒙脫土-殼聚糖復合包覆的水稻秸稈炭基緩釋肥及其制備方法，依照該工藝制備的緩釋肥具備良好的吸水保水性能及緩釋性能。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：
一種木質(zhì)素-蒙脫土-殼聚糖復合包覆的水稻秸稈炭基緩釋肥的制備方法，其特征在于，按以下步驟進行：
a.將40-50重量份水稻秸稈經(jīng)40-50℃烘干至恒重，機械切割處理成4-8cm的樣，投入到400-600℃的熱解裝置中，熱解后得到稻稈炭粉，冷卻至室溫，即得生物質(zhì)炭；
b.向4-8重量份堿木質(zhì)素中1:10-20加入蒸餾水，60-80℃加熱攪拌1-2h，得a組分；向5-9重量份蒙脫土中1:5-10加入硫酸銅溶液，攪拌4-5h，得到含銅蒙脫土；向6-10重量份殼聚糖中加入醋酸，配成濃度為3-5%的溶液，加入1-2重量份甘油，與a組分、含銅蒙脫土混合，超聲振蕩1-2h分散均勻；
c.將6-12重量份淀粉、0.1-0.2重量份氫氧化鈉混合，1:20-30加入去離子水，恒溫水浴加熱攪拌，使淀粉糊化，加入10-20重量份聚乙烯醇、0.1-0.3重量份硼砂、1-2重量份甲醛及b中所得物料，充分混合、反應1-2h后，得到交聯(lián)包膜液；
d.將a中所得生物質(zhì)炭、30-40重量份尿素用粉碎機粉碎，過40-60目篩，與高嶺土混合后置于圓盤造粒機中，充分混勻后，用噴霧器將c中所得包膜液噴入混合，待成型后停止造粒，取出在電熱鼓風干燥箱中于40-50℃烘干至恒重，得到生物質(zhì)炭基尿素肥料。
其中，步驟b中所述硫酸銅溶液濃度為0.1-0.2mol/l；步驟c中所述恒溫水浴加熱為90-100℃攪拌1-2h；步驟d中所述將圓盤造粒機轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速調(diào)至30-40r/min，轉(zhuǎn)盤傾角為40-50o。
本發(fā)明的反應機理及有益效果如下：
木質(zhì)素具有改良土壤、促進肥效、吸附緩釋的效果，蒙脫土作為肥料載體、控緩釋材料調(diào)理劑，可改善肥料的理化性狀、減少養(yǎng)分損失、提高肥料的利用率，將兩者進行復合，木質(zhì)素的球核型聚集結(jié)構(gòu)經(jīng)復合后變?yōu)樗品涓C狀的富孔結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對肥料中的尿素分子具有緩釋作用；在蒙脫土層間引入銅離子后，對土壤中的脲酶活性有抑制作用，可防止肥料的損失；兩者復合材料在空氣中吸水率強，有利于改善旱地土壤保持水分的性能；殼聚糖抑菌抗菌、自身可降解，可作為肥料緩釋載體材料，用甘油對其進行交聯(lián)改性，能延緩肥料釋放時間；用生物可降解性的玉米淀粉、聚乙烯醇為原料，通過添加交聯(lián)劑（硼砂和甲醛），與木質(zhì)素、蒙脫土、殼聚糖復合制成包膜材料，提高了尿素的緩釋效果，提高尿素肥料的使用效率。
具體實施方式
為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。
實施例
一種木質(zhì)素-蒙脫土-殼聚糖復合包覆的水稻秸稈炭基緩釋肥的制備方法，其特征在于，按以下步驟進行：
a.將50kg水稻秸稈經(jīng)40-50℃烘干至恒重，機械切割處理成4-8cm的樣，投入到500-600℃的熱解裝置中，熱解后得到稻稈炭粉，冷卻至室溫，即得生物質(zhì)炭；
b.向8kg堿木質(zhì)素中1:10加入蒸餾水，70-80℃加熱攪拌1h，得a組分；向9kg蒙脫土中1:5加入硫酸銅溶液，攪拌4h，得到含銅蒙脫土；向10kg殼聚糖中加入醋酸，配成濃度為3-5%的溶液，加入1kg甘油，與a組分、含銅蒙脫土混合，超聲振蕩2h分散均勻；
c.將12kg淀粉、0.2kg氫氧化鈉混合，1:20加入去離子水，恒溫水浴加熱攪拌，使淀粉糊化，加入20kg聚乙烯醇、0.3kg硼砂、1kg甲醛及b中所得物料，充分混合、反應2h后，得到交聯(lián)包膜液；
d.將a中所得生物質(zhì)炭、30kg尿素用粉碎機粉碎，過60目篩，與高嶺土混合后置于圓盤造粒機中，充分混勻后，用噴霧器將c中所得包膜液噴入混合，待成型后停止造粒，取出在電熱鼓風干燥箱中于40-50℃烘干至恒重，得到生物質(zhì)炭基尿素肥料。
其中，步驟b中所述硫酸銅溶液濃度為0.1mol/l；步驟c中所述恒溫水浴加熱為90-100℃攪拌2h；步驟d中所述將圓盤造粒機轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速調(diào)至40r/min，轉(zhuǎn)盤傾角為50o。