[发明专利]以农作物秸秆为可降解膜的包膜控释肥料及其生产方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种以农作物秸秆为可降解膜的包膜控释肥料及其生产方法，属于控释肥料生产领域。

(二)背景技术

包膜控释肥料是一种可以精确控制养分释放的智能肥料，它具有灵活多变的配方，可以通过调节包膜的厚度和材料性质调控内核肥料养分的溶解释放，使之适应不同作物的养分需求特点，从而达到提高肥效目的的新型肥料。包膜控释肥料的发明与利用，不但提高了肥料的利用率，而且减少了化学肥料对环境造成的污染。

包膜控释肥料是通过肥料颗粒表面包裹聚合物而完成的。目前就包膜控释肥的制备方法而言，主要有有机溶剂型和就地反应成膜型两种方法。国内外研究较多的是有机溶剂型包膜材料，主要以日本的“Meister”，美国的“Osmocote”为代表。这些包膜控释肥料大多数是应用溶剂先将包膜树脂溶解，然后在流化床包膜塔中逐渐喷涂而成。此工艺虽然能将膜材料均匀的喷涂到肥料颗粒表面，但能耗高，工艺复杂，溶剂回收较为困难。因此，用此工艺生产出的控释肥产品价格往往很高，难以在农业上大面积推广应用。此外，从而限制了它的大规模推广应用。

就地反应成膜型包膜控释肥料所采用的主要材料为环氧树脂、聚氨酯和醇酸树脂等。这些包膜控释肥料制备的主要特点是将膜材料和固化剂喷涂到肥料颗粒表面直接反应成膜。该工艺制备简单、固化快，非常适合在大田作物上大规模推广使用。但是此类膜材料也有缺点，它们的主要成分是石油化产品，石油化产品的高价格和不断枯竭的石油资源，难以维持控释肥的可持续发展。而且石化产品膜材料不易降解。所以，国内外迫切需要一种成本低、残膜易降解、控释效果好的包膜控释肥，以便它在农业生产中普及使用。

(三)发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种以农作物秸秆为可降解膜的包膜控释肥料及其生产方法，是将农作物秸秆制备为秸秆包膜液并与固化剂按不同比例同时喷涂到肥料颗粒上直接反应成膜的包膜控释肥料及其制备方法，目的是提供一种价格低廉、制备工艺简单、无需溶剂，固化快，残膜易降解的农作物秸秆包膜控释肥料及其制备方法。

一种以农作物秸秆为可降解膜的包膜控释肥料，其制备方法为：将20～60份粉碎的农作物秸秆、100份液化剂和3～8份催化剂混合均匀，然后在100～200℃下反应1～2小时，冷却后即得秸秆包膜液；将转鼓中的肥料颗粒预热至50～70℃，然后将秸秆包膜液和固化剂作为包膜材料同时喷涂到肥料颗粒表面直接固化成膜，即得秸秆包膜控释肥料；利用本发明制备的包膜控释肥料养分释放期是1～12个月。

所述的农作物秸秆是麦秸、玉米秸秆、稻草、棉花秸秆、甘蔗秸秆、大豆秸秆、油菜秸秆或花生秸秆中的一种或几种的混合物。

所述的液化剂是二甘醇、乙二醇、碳酸乙烯酯或丙三醇中的一种或几种的混合物。

所述的催化剂是盐酸、硫酸或磷酸中的一种或几种的混合物。

所述的固化剂是多亚甲基多苯基多异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯或苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种的混合物。

所述秸秆包膜液、固化剂分别占包膜材料重量的30～65%、35～70%；喷涂于颗粒肥料表层的膜材料占肥料颗粒总重量的3.0～10.0%。

所述肥料颗粒选自尿素、碳酸氢铵、NPK复合肥、硝酸铵、硫酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、氯化钾、硫酸钾或硝酸钾；所述肥料颗粒的粒径为2～5mm。

本发明所提供的秸秆包膜控释肥料及其制备方法，主要优点是：

1.以农作物秸秆为主要原料，充分利用了废弃的可再生植物资源，不仅成本低，而且大大减少了对石化产品的依赖，解决了包膜控释肥料膜材料的可持续发展问题和难降解所带来的环境污染问题；

2.采用转鼓包膜工艺为制备方法，无需溶剂，制备简单，固化快且成本低；

3.秸秆包膜材料具有完全环境可降解性，养分释放完后留下的膜材料可以在3～5年内完全降解。

4.包膜控释肥料养分释放优异，可根据不同的包膜厚度可将养分期精确控制在1～12个月，能满足不同的农作物的生长需求。

(四)附图说明

图1：本发明的包膜控释肥料制作工艺流程图。