[发明专利]基于生物炭改性的水基聚合物聚丙烯酸酯包膜肥料及其制备方法

权利要求书

1. 一种基于生物炭改性的水基聚合物聚丙烯酸酯包膜肥料，由肥芯颗粒与其外部的改性高分子包膜构成，其特征在于：所述的改性高分子包膜的原料为：水基聚丙烯酸酯乳液或聚氨酯乳液100份、交联剂为0~5份、生物炭0.05~5份和蒸馏水50~200份；高分子包膜原料的干物质质量占肥芯颗粒质量的5~15%。

2. 根据权利要求1所述的基于生物炭改性的水基聚合物聚丙烯酸酯包膜肥料，其特征在于：所述的交联剂选用氮丙啶或乙二胺二酰肼。

3. 根据权利要求1所述的基于生物炭改性的水基聚合物聚丙烯酸酯包膜肥料，其特征在于：生物炭的原料选用农作物秸秆、牲畜粪便、枯枝落叶或者石油。

4. 根据权利要求1所述的基于生物炭改性的水基聚合物聚丙烯酸酯包膜肥料，其特征在于：所述的生物炭的原料选用农作物秸秆。

5. 根据权利要求1-4之一所述的基于生物炭改性的水基聚合物聚丙烯酸酯包膜肥料，其特征在于：所述各组分的比例是：

丙烯酸酯乳液          100 g

氮丙啶交联剂          0.6 g

水稻秸秆烧制的生物炭  0.5 g

蒸馏水                100 g。

6. 根据权利要求5所述的基于生物炭改性的水基聚合物聚丙烯酸酯包膜肥料，其特征在于：所述的生物炭是指原始未亲水改性的生物炭，或者是亲水改性处理后的生物炭。

7. 权利要求1所述的基于生物炭改性水基聚合物包膜控释肥料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

改性材料的前处理：

（1）用慢热解法将农作物秸秆、牲畜粪便、枯枝落叶或者石油制成生物炭；

（2）生物炭用球磨机粉碎，过筛，粒径较大未能筛下的部分继续粉碎，直至全部通过；

（3）干燥；

包衣母液的选择：

（4）选择适当的水基聚合物乳液，聚丙烯酸酯或者聚氨酯乳液；

包衣液的配制：

（5）在水基聚合物聚乳液中，添加或者不添加交联剂，分别添加生物炭；开始搅拌同时，缓慢添加蒸馏水；搅拌，即制得包衣液；

包膜肥料制备：

（6）用配成的包衣液与肥芯颗粒一起在流化床包衣机上制作包膜肥料。

8. 根据权利要求7所述的基于生物炭改性水基聚合物包膜控释肥料的制备方法，其特征在于，各步骤的具体操作方法如下：

改性材料的前处理：

（1）用慢热解法制得生物炭；

（2）生物炭用球磨机粉碎60秒，过100目筛，粒径较大未能筛下的部分继续粉碎，直至全部通过；

（3）干燥避光保存，长时间存放后第二次用之前应将其在干燥箱里干燥；

包衣母液的选择：

（4）选择适当的水基聚合物乳液，聚丙烯酸酯或者聚氨酯乳液；

包衣液的配制：

（5）已知固含量49±1% 的水基聚合物聚丙烯酸酯乳液的基础上，根据实际生产情况，添加或者不添加乳液干物重1.2% 的氮丙啶交联剂；添加生物炭，其中生物炭按照0、0.5%、1.0%、2%、5%和10%分次加入原乳液中，开始搅拌，同时，缓慢添加等母液量的蒸馏水或者溶解于等母液量蒸馏水的交联剂溶液；搅拌20 min，即制得包衣液；

包膜肥料制备：

（6）用配成的包衣液与肥芯颗粒一起在流化床包衣机上制作包膜肥料。

9. 根据权利要求7或8所述的基于生物炭改性水基聚合物包膜控释肥料的制备方法，其特征在于，所述生物炭的添加方法是：计算称量好处理后生物炭粉末分次添加于包衣母液中，添加的同时用磁力搅拌器搅拌；与此同时，缓慢添加等包衣母液量的含或者不含1.2%交联剂的蒸馏水；搅拌20 min，即制得包衣液。

10. 根据权利要求7或8所述的基于生物炭改性水基聚合物包膜控释肥料的制备方法，其特征在于，所述流化床包衣控制参数范围如下：包衣液流速：1～3 rpm；进风温度：40~100 ℃；出风温度：30~80 ℃；雾化压力：0.05~0.2 Mpa。