[发明专利]一种包膜肥料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种包膜肥料及其制备方法，尤其涉及一种以聚乙烯和纤维素作为包膜层的包膜肥料及其制备方法。

背景技术

众所周知，化肥是粮食的“粮食”。目前，我国化肥施用中存在两个问题：一是化肥用量大，利用率低；二是化肥施用不合理造成环境污染，农产品品质降低。据统计，我国每年化肥流失造成的损失就达1000亿元，相当于100个化肥厂把产品白白倾抛；50％-70％的氮肥进入水体、大气，流入江河湖泊的氮素导致水体营养富集，地表水质恶化、地下水硝态氮严重超标；残留于农田的化肥致使土壤微生物区系变化、严重者导致土壤结构破坏、土壤肥料下降、耕地质量退化。

研究开发能够满足作物生长需求，减少养分损失的新型肥料，是当前国内外很多科研机构的重要发展方向。目前，一次大量施用而不会对作物造成危害的新型肥料，代表了未来肥料研究和发展的方向，同时又暗合中国农业发展的现状。新型肥料是指改变传统化肥的物理化学特性，使之尽可能地与植物各生长阶段的养分需求相一致。而控释肥料被称为“21世纪新型环保肥料”，具有提高肥料利用率、减少化肥施用量、降低肥料对环境污染、减少农业生产成本、降低劳动力投入、增产增效等多方面的优点。控释肥料是化肥工业发展的方向。常用的水溶性肥料中，根据不同的侧重点有很多分类方法，按照目前国际公认的Roland D.Hauck分类法，缓释控释肥料主要包括以下三个种类：包裹型缓释肥料、薄膜型缓释肥料、包膜型可控释放肥料。

而非亲水性高分子树脂包膜材料，特别是以热塑性高分子材料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯为包膜的肥料，尽管能较好的达到养分可控释放的要求，但包膜材料的使用带来了两个致命的弱点：昂贵的价格和环境的威胁。这类缺陷极大的限制了此类肥料在农业生产方面的应用范围，另外，复杂的生产技术条件、材料选择、精细的工艺路线、庞大的研究队伍和高额的研究经费开支都不适应我国现有的条件和农业可持续发展方向。因此急需寻找一种制备方法简便、控释性能良好的、降低环境污染、减少成本等的新肥料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种包膜缓释肥料及其制备方法，其所采用的包膜材料能控制肥料在土壤中缓慢释放，并且，肥料在土壤中释放完毕后，所述包膜材料在土壤中能很快生物降解，以克服现有技术中所存在的缺陷，从而达到可持续发展的需求。

本发明的上述目的是这样实现的：一种包膜复合肥，以肥料颗粒为核心、并在其外表面均匀喷涂一层包膜层材料制成；包膜层包括聚乙烯和纤维素，包膜层用量为肥芯重量的10-25％，薄膜厚度为0.05-0.2mm。

其中，所述肥料颗粒选自尿素、碳酸铵、硝酸铵、硫酸钾、氯化钾、硝酸钾、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵中的至少一种；其粒径为3-5mm。

所述纤维素选自纸浆、微晶纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、丙基纤维素、羟甲基纤维素、乙基羟乙基纤维素、硝化纤维素、磷酸纤维素、醋酸纤维素中的至少一种；所述纤维素的平均聚合度为200-7000。

所述聚乙烯可以是本领域常用的任何聚乙烯，例如低密度聚乙烯，线性低密度聚乙烯，高密度聚乙烯等。

所述聚乙烯与纤维素的重量比例为0.5∶1至1∶0.5。其中，从释放时间的延长来考虑，优选重量比例为1∶0.5；从成本上来考虑，优选重量比例为0.5∶1。另外，从施用对象来考虑，在小麦、玉米上优选采用1∶0.5的配比，在夏玉米上优选采用0.5∶1的比例，在蔬菜、马铃薯、甘薯上优选采用1∶1比例。

本发明包膜复合肥的制备方法，步骤如下：

包膜液的制备：按重量比计算，将100份聚乙烯和纤维素混合物溶解于500-1500份的植物油溶剂中，搅拌均匀，得到包膜液；

包膜过程：首先将肥料颗粒置于转鼓或流化床中进行预热；然后将上述包膜液雾化于预热的肥料颗粒表面，使得包膜层材料用量为肥芯重量的10-25％，包膜层材料厚度为0.05-0.2mm，制成包膜复合肥料。

其中，所述步骤2)中将所述包膜液雾化于预热的肥料颗粒表面是通过雾化喷头实现的，所述雾化喷头为压力式喷头，雾化压力范围为0.015MPa～0.5MPa，所述包膜液的雾化流速为0.1～0.5kg/分钟。

其中，植物油是树脂油、桐油、大豆油、亚麻油、玉米油、花生油或脱水蓖麻油等，其中优选树脂油。

本发明具有如下优点：