CN1234658C - 一种包膜控释复合肥料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种包膜控释复合肥料制备方法，它包括包膜液的制备和复合肥颗粒包膜，结合常用造粒设备，在特定工艺条件下，以可降解的高分子土壤改良剂聚乙烯醇、天然高分子淀粉和肥料长效剂为主要成分合成肥料包膜层，包裹颗粒复合肥，制成一种能同时控释氮磷钾养分，并且膜层可降解的和改良土壤等功能为一体的包膜控释肥料。肥效期达70-90天，一次施肥即可满足作物整个生育期养分需要，有效减少肥料损失，提高肥料利用率。膜层可在100天内生物降解，降解成分无毒害，并有效改良土壤结构。原料易得，加工工艺简单，成本低廉，便于生产和使用。
Description
所属领域
本发明涉及一种包膜肥料的制备技术。
背景技术
用于农业生产中的化学肥料，在土壤中容易发生淋溶、化学固定、挥发，造成肥料养分的损失严重，使肥料利用率极降低，并且引起严重的环境污染。国内外为提高肥料利用率，相距开展了包膜肥料的研制、生产。但是，目前肥效期在70天以上的包膜肥料前期供肥量少，不能满足作物生长需要，需配施一定的速效肥，施肥技术较高，不易掌握。并且膜层材料为不易降解的合成高分子材料，含有一定的苯类和含氯离子的有害溶剂，不仅危害环境并且材料成本昂贵，不易在农业生产中推广使用，例如：美国专利(US 4 801498.CA110：137178)的包膜肥料的膜层材料由乙烯与甲基丙烯酸的共聚物脂构成。日本专利(1279683)(1985)特许公开了一种覆膜肥料及其制法，是膜层材料由聚烯烃或乙烯与乙酸乙烯酯共聚物和滑石粉所组成等。其他用于包膜肥料膜层材料还有：用甲苯和硫酸处理松香所得的蜡状物，醇酸树脂与不饱和油酯的共聚物，聚脲氨基甲酸酯和异氰酸酯等。这类肥料真正意义为包膜缓释长效肥料，仅通过膜层的厚薄度和致密度延长肥效，还不能有效的控制肥料养分释放。目前我国在包膜肥料的研制方面所采用的包膜材料有中国专利ZL 95109720.2采用的磷矿粉等无机材料，致密度不够，包裹层孔径大于10μm，且膜层易破裂，缓释效果较差，其他专利公开说明书介绍了用脲醛树脂、废弃塑料、虫胶、松香、羧基甲基纤维素包裹以尿素为核心的包膜肥料，但普遍生产工艺复杂，虽然取得一定的延长肥效的作用，但不能有效的控制肥料养分的释放，并且主要是以延长氮素养分释放为主，不能兼顾磷、钾养分释放。
发明内容
本发明的目的是制备一种生产工艺简单、成本低，能有效的控制肥料养分的释放，施用后养分不流失，肥效期长，不污染土壤环境，具有良好性价比的包膜控释复合肥料。
本发明的技术方案如下：
1、复合肥料控释包膜液的重量百分比组分为：
聚乙烯醇PVA 5-15％， 普通玉米淀粉 10-15％，
双氰胺粉 0.1％， 硫酸铜粉 0.01％，
硫酸锌粉 0.01％， 珍珠岩粉， 25-35％，
水 34.88-54.88％；
2、包膜液合成方法：
按包膜液重量百分比10-15％取普通玉米淀粉，并加入与玉米淀粉等重量百分比的水，在85℃～90℃搅拌条件下糊化，搅拌30分钟，变成糊化液；又取重量百分比5-15％的分子量为1300-1800的聚乙烯醇PVA，再加入重量百分比24.88-39.88％的水在90℃下溶解制成溶液；将聚乙烯醇PVA溶液加入玉米糊化液中，在高速搅拌机中搅拌30分钟，冷却后，陆续加入重量百分比0.1％的双氰胺粉、重量百分比0.01的硫酸铜粉、重量百分比0.01％的硫酸锌粉、重量百分比25-35％的珍珠岩粉，再高速搅拌10分钟后转入储液灌。
3、复合肥料包膜方法：
A、将普通颗粒肥料利用振动筛分级，同一粒度的颗粒一匹次生产；
B、将筛分后的肥料装入带有加热功能的圆盘造粒机，在60℃条件下预热，旋转刨光肥料表面10分钟；
C、包膜液通过空气泵雾化，每隔3分钟喷涂肥料表面，喷涂时间20-30分钟，喷涂厚度重量为包膜肥料重量百分比的5-10％，冷却后包装。
本发明和现有技术相比，具有如下优点：
1、本发明生产工艺简单，非化工合成工艺，仅使用复混工艺即可完成，设备为常用的反应釜、搅拌器、空气泵，喷枪，生产设备成本低，可直接投入现有肥料厂生产；
2、本发明所采用的养分控释方式是以聚乙烯醇和玉米淀粉形成吸水溶胀膜层，可通过灌水扩张膜层孔度，控制氮磷钾养分释放，膜层可为氮磷钾养分提供物理保护层，避免流失和固定。
3、本发明所采用的膜层组分双氰胺粉体、硫酸铜粉体、硫酸锌粉体是氮素释放抑制剂，可使氮素缓慢释放，而且硫酸铜粉体、硫酸锌粉体为微量元素可补充作物的微量元素养分需要；
4、本发明所采用包膜原料聚乙烯醇为常用的土壤改良剂，可与土壤颗粒形成水稳态胶体有效的吸附钾离子，避免钾的流失；
5、本发明所采用玉米淀粉经过熟化可促进土壤微生物的活性，与聚乙烯醇形成的膜层可在90-100天后生物降解，对环境友好；
6、本发明所采用的制备方法可根据不同作物和土壤条件，调整配方比例和膜厚度，控制养分释放，肥效期可达70-90天；
7、本发明所采用的原料和加工方式仅增加生产成本100-150元，而氮素的肥料利用率提高为15％-20％，磷的利用率提高5％-8％，钾的利用率提高2-5％，具有良好的性价比，适应农业生产要求。
具体实施方式
实施例1：
将15kg玉米淀粉加15kg水，在10r/min搅拌器的反应釜中90℃条件下糊化30分钟；同时将分子量为1300-1800的5kg聚乙烯醇PVA投入另一反应釜中，加入34.88kg的水在90℃下溶解制成溶液；然后将PVA溶液通过抽液泵加入玉米糊化液中，在100r/min搅拌机中搅拌30分钟，冷却后，加0.1kg双氰胺粉、0.01kg硫酸铜粉、0.01kg硫酸锌粉、30kg珍珠岩粉，再高速搅拌10分钟后制成包膜液转入与空气泵相连的储液灌中。将普通颗粒复合肥料利用振动筛筛分分级，同一粒度的颗粒一匹次生产；将筛分后的100kg普通颗粒肥料装入带有加热功能的圆盘造粒机，在60℃条件下预热，旋转刨光肥料表面10分钟；包膜液通过空气泵每隔3分钟喷涂肥料表面，喷涂时间20分钟，喷涂厚度重量为包膜肥料重量百分比的5％，冷却包装。
实施例2：
将10kg玉米淀粉加10kg水，在10r/min搅拌器的反应釜中85℃条件下糊化30分钟；同时将分子量为1300-1800的10kg聚乙烯醇PVA投入另一反应釜中，加入34.88kg水在90℃下溶解制成溶液；然后将PVA溶液通过抽液泵加入玉米糊化液中，在100r/min搅拌机中搅拌30分钟，冷却后，加0.1kg双氰胺粉、0.01kg硫酸铜粉、0.01kg硫酸锌粉、35kg珍珠岩粉，再高速搅拌10分钟后制成包膜液转入与空气泵相连的储液灌中。将普通颗粒复合肥料利用振动筛筛分分级，同一粒度的颗粒一匹次生产；将筛分后的100kg普通颗粒肥料装入带有加热功能的圆盘造粒机，在60℃条件下预热，旋转刨光肥料表面10分钟；包膜液通过空气泵每隔3分钟喷涂肥料表面，喷涂时间20分钟，喷涂厚度重量为包膜肥料重量百分比的5％，冷却包装。
实施例3：
将10kg玉米淀粉加10kg水，在10r/min搅拌器的反应釜中90℃条件下糊化30分钟；同时将分子量为1300-1800的15kg聚乙烯醇PVA投入另一反应釜中，加入39.88kg水在90℃下溶解制成溶液；然后将PVA溶液通过抽液泵加入玉米糊化液中，在100r/min搅拌机中搅拌30分钟，冷却后，加0.1kg双氰胺粉、0.01kg硫酸铜粉、0.01kg硫酸锌粉、25kg珍珠岩粉，再高速搅拌10分钟后制成包膜液转入与空气泵相连的储液灌中。将普通颗粒复合肥料利用振动筛筛分分级，同一粒度的颗粒一匹次生产；将筛分后的100kg普通颗粒肥料装入带有加热功能的圆盘造粒机，在60℃条件下预热，旋转刨光肥料表面10分钟；包膜液通过空气泵每隔3分钟喷涂肥料表面，喷涂时间20分钟，喷涂厚度重量为包膜肥料重量百分比的8％，冷却包装。
实施例4：
将15kg玉米淀粉加15kg水，在10r/min搅拌器的反应釜中90℃条件下糊化30分钟；同时将分子量为1300-1800的15kg聚乙烯醇PVA投入另一反应釜中，加入24.88kg水在90℃下溶解制成溶液；然后将PVA溶液通过抽液泵加入玉米糊化液中，在100r/min搅拌机中搅拌30分钟，冷却后，加0.1kg双氰胺粉、0.01kg硫酸铜粉、0.01kg硫酸锌粉、30kg珍珠岩粉，再高速搅拌10分钟后制成包膜液转入与空气泵相连的储液灌中。将普通颗粒复合肥料利用振动筛筛分分级，同一粒度的颗粒一匹次生产；将筛分后的100kg普通颗粒肥料装入带有加热功能的圆盘造粒机，在60℃条件下预热，旋转刨光肥料表面10分钟；包膜液通过空气泵每隔3分钟喷涂肥料表面，喷涂时间20分钟，喷涂厚度重量为包膜肥料重量百分比5％，冷却包装。
实施例5：
将12kg玉米淀粉加12kg水，在10r/min搅拌器的反应釜中87℃条件下糊化30分钟；同时将分子量为1300-1800的8kg聚乙烯醇PVA投入另一反应釜中，加入37.88kg水在90℃下溶解制成溶液；然后将PVA溶液通过抽液泵加入玉米糊化液中，在100r/min搅拌机中搅拌30分钟，冷却后，加0.1kg双氰胺粉、0.01kg硫酸铜粉、0.01kg硫酸锌粉、30kg珍珠岩粉，再高速搅拌10分钟后制成包膜液转入与空气泵相连的储液灌中。将普通颗粒复合肥料利用振动筛筛分分级，同一粒度的颗粒一匹次生产；将筛分后的100kg普通颗粒肥料装入带有加热功能的圆盘造粒机，在60℃条件下预热，旋转刨光肥料表面10分钟；包膜液通过空气泵每隔3分钟喷涂肥料表面，喷涂时间20分钟，喷涂厚度重量为包膜肥料重量百分比的5％，冷却包装。
使用效果：在沈阳东陵棕壤和铁岭昌图草甸土上种植玉米，两种土壤均为中等肥力。用盆栽和田间试验法验证包膜控释玉米专用肥的应用效果，种植一季后土壤仍有肥料残留。在等养分和等比例条件下，采用包膜和非包膜处理。氮磷钾养分比例为18∶8∶12，施肥量按棕壤长期定位肥料试验最佳施肥量氮为8公斤/亩，减10％后为7.2公斤N/亩。采用一次施肥免追肥，用等比例和等量的常规复合肥作对照，施用包膜肥的作物生长期间均未出现脱肥或后期生长过旺现象，植株生长良好。而对照在抽雄前有明显的养分供应不足，植株较矮，叶色较黄。到成熟期脱肥严重，中下部叶片黄化，变红，出现典型的缺氮症状，产量明显降低。棕壤玉米施用5％包膜和包膜复合肥的处理分别比对照增产8.01％～12.58％。草甸土施用5％包膜肥的增产效果更明显，增产幅度达到18.74％～44.17％。膜肥料水溶性试验。比常规施肥减少肥料用量30％，棕壤玉米产量达到674.98～714.84公斤/亩，草甸土玉米达到621公斤/亩，达到和超过常规施肥产量。
Claims (1)
1、一种包膜控释复合肥料的制备方法，它包括包膜液的合成和复合肥料包膜，其特征是：
按包膜液重量百分比10-15％取普通玉米淀粉，并加入与玉米淀粉等重量百分比的水，在85℃～90℃搅拌条件下糊化，搅拌30分钟，变成糊化液；又取重量百分比5-15％的分子量为1300-1800的聚乙烯醇PVA，再加入重量百分比24.88-39.88％的水在90℃下溶解制成溶液；将聚乙烯醇PVA溶液加入玉米糊化液中，在高速搅拌机中搅拌30分钟，冷却后，陆续加入重量百分比0.1％的双氰胺粉、重量百分比0.01％的硫酸铜粉、重量百分比0.01％的硫酸锌粉和重量百分比25-35％的珍珠岩粉，再高速搅拌10分钟后转入储液灌；将包膜液喷涂于颗粒肥料表面，喷涂厚度重量为包膜肥料重量百分比的5-10％。
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