[发明专利]控释聚谷氨酸包膜复合肥及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种控释聚谷氨酸包膜复合肥及其制备方法与应用。本发明采用酯类与醇类、水物质、聚谷氨酸通过机械吸附、超声震荡分子吸附将包膜材料混合均匀后，利用原位聚合反应交叉成膜对大颗粒复合肥进行一次性包膜，得到了一种控释聚谷氨酸包膜复合肥。本发明在保证活化效果的基础上解决了聚谷氨酸类材料易淋溶及易分解的问题，突破了已有类似包膜材料用量高、肥料养分释放期短的技术瓶颈；不仅控释了氮素释放，还活化了土壤磷素，提高了二者利用率，减少了二者淋失量，具有重要的应用价值。

技术领域

本发明属于肥料领域，涉及一种控释聚谷氨酸包膜复合肥及其制备方法与应用。

背景技术

聚谷氨酸(γ-PGA)，由于具有大量的氨基和羧基，能够提高肥料的溶解、存储、输送与吸收，平衡土壤酸碱值，增加作物产量，近来被作为肥料添加剂应用到肥料产品当中。但由于其优良的水溶性、生物降解性，导致其遇水容易与肥料分离、淋溶和分解，从而降低其作用效果，近年来的田间试验也表明含有聚谷氨酸的肥料作用有效期短，成本较高，区域差异特性不明，部分土壤的作用效果有差异，导致其效果不稳定。

通常含有聚谷氨酸添加剂肥料的生产工艺是将其粉末与固体结合或加入到液体肥料里，通过挤压、圆盘造粒等工艺制备成颗粒肥料或水溶肥料。由于这些制备工艺没有对聚谷氨酸形成调控，容易导致其遇到大量灌水或降雨而淋失，与肥料养分分离降低其效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种控释聚谷氨酸包膜复合肥及其制备方法与应用。

本发明提供的制备控释聚谷氨酸包膜复合肥的方法，包括如下步骤：

1)将醇类物质与固化剂混合至匀，反应完毕得到体系a；

2)向步骤1)所得体系a中加入良溶剂和扩链剂混合至匀，再加入聚谷氨酸I超声震荡，得到体系b；

3)将步骤2)所得体系b、异氰酸酯类化合物和聚谷氨酸II分成若干等份，分批喷涂在复合肥颗粒表面进行原位成膜，得到所述控释聚谷氨酸包膜复合肥。

上述方法的步骤1)中，醇类物质选自一元醇中至少一种；具体选自甲醇、乙醇和丙醇中的至少一种；

所述固化剂选自二元醇和多元醇中至少一种；

所述二元醇具体选自乙二醇、丙二醇和丁二醇中至少一种；

所述多元醇具体选自季戊四醇、甘油和三羟甲基乙烷中至少一种；

所述醇类物质与固化剂的用量比为(1-10)ml：1g，具体为10ml：4g、5ml：1g或10ml：1g；

所述混合步骤中，温度为10℃-60℃，具体为50℃；时间为5min-30min，具体为15min。

所述良溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、甲酰胺、乙酰胺、苯甲酰胺和植物油中至少一种；所述植物油选自花生油、豆油、亚麻油、蓖麻油和菜籽油中至少一种；

所述扩链剂选自石蜡、山梨醇、三羟甲基乙烷、甘油、三羟甲基丙烷、三甘醇、新戊二醇(NPG)和二乙氨基乙醇(DEAE)中至少一种；

所述聚谷氨酸I和聚谷氨酸II的粒径为0.5mm以下；

所述聚谷氨酸I和聚谷氨酸II的分子量均为1万至10万，具体可为1万至5万；

所述聚谷氨酸I与聚谷氨酸II的质量比为1：10-30，具体为1：12或1：24；

所述良溶剂、聚谷氨酸I与醇类物质的质量份数比为(1-10)g：1g：(1-5)ml，具体为6g：1g：2ml、2g：1g：1ml或1g：1g：1ml；

所述扩链剂与所述醇类物质的体积比为1：(0.5-10)，具体为1:1、1:0.5或1:3.3；