[发明专利]一种生物质合成环氧树脂包膜控释肥料及其生产方法

说明书

（一）技术领域

本发明涉及一种生物质合成环氧树脂包膜控释肥料及其生产方法。是将生物质制备为生物质液化物并与固化剂、环氧化合物按一定比例混合均匀后喷涂到肥料颗粒上直接反应成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

化学肥料是农业生产上保障产量提高的重要生产资料，随着人类粮食需求的增加，化肥用量也在不断增加。据联合国粮农组织的统计，化肥对提高农作物产量的作用占40%-60%。我国化肥消耗量约占世界化肥消耗总量的30%，居世界第一位，但是我国化肥当季利用率平均仅为30-35%。肥料利用率低不仅造成资源的巨大浪费，还给人类赖以生存的环境造成严重污染。因此，亟需一种集配方施肥、控释技术为一体的物化肥料产品。包膜控释肥料的出现，不仅能提高肥料利用率，减少环境污染，也能满足农民的实际需求。

包膜控释肥料是以颗粒化肥为核心，表面涂覆低水溶性或微溶性的无机物或有机聚合物，改变化肥养分的溶出性，延长或控制肥料养分释放，使土壤养分供应与作物需肥要求相协调的新型肥料。包膜控释肥与普通肥料相比，打破了普通肥料“速溶速效”的产品形态，让养分释放时间和释放期得到精确控制，更加符合植物吸收养分的规律，特别是包膜材料易降解、成本低的环境友好型包膜控释肥，具有广阔的应用前景。

目前，在环境友好型包膜材料方面的研究主要集中在天然产物和一些水溶性的高分子聚合物上，如专利200810228130.5采用聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯通过流化床喷涂包膜在不同核心的肥料表面。专利201110070326.8将壳聚糖和秸秆混合制成包膜浆，再通过喷头将包膜浆喷涂在颗粒肥料表面形成包裹膜。再如专利200910027502.2将淀粉及其衍生物也作为一种环境降解型缓释化肥的包膜材料。由于天然高分子产物价格居高不下，难以在农业上大面积推广应用。很难作为包膜材料广泛使用。而水溶性高分子的吸水性强，导致养分控释效果较差。从而限制了它的大规模推广应用。所以，国内外迫切需要一种成本低、成膜性优良、控释效果好的可降解高分子树脂作为控释肥的包膜材料，以便它在农业生产中普及使用。

（三）发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种生物质合成环氧树脂包膜控释肥料及其生产方法；目的是提供一种价格低廉、制备工艺简单、无需溶剂，固化快，残膜易降解的生物质合成环氧树脂包膜控释肥料及其生产方法。

一种生物质合成环氧树脂包膜控释肥料，是将生物质液化物、固化剂和环氧化合物混合均匀作为包膜材料喷涂到肥料颗粒表面反应成膜得到；

所述生物质液化物制备方法为：将100～200份生物质、100～200份溶剂和1～4份催化剂混合均匀后放入反应釜中混合均匀，在170～250℃下加热反应2～4小时，然后用冰水浴冷却后得到；

所述的生物质是秸秆、废纸、稻草、树叶、竹子、芦苇、海藻、木屑、球藻、废木料、菜籽、谷粒、柳枝稷、甘蔗渣、树皮或竹笋中的一种或几种的混合物。

所述的溶剂是对甲苯酚、对苯二酚、连苯三酚、苯酚、间苯二酚、双酚A、二酚基丙烷、碳酸丙二酯、邻苯二酚、乙二醇、碳酸亚乙酯或聚乙二醇中的一种或几种的混合物。

所述的环氧化合物是环氧氯丙烷、环氧丙烷或环氧乙烷的一种或几种的混合物。

所述的喷涂于颗粒肥料表层的包膜材料重量占肥料颗粒总重量的3.0～8.0%。

所述生物质液化物、环氧化合物、固化剂分别占包膜材料重量的20～30%、50～60%、10～20%。

上述生物质合成环氧树脂包膜控释肥料的制备方法，包括以下步骤：

1）首先将尿素或复合肥颗粒加入转鼓中，使肥料预热到60-90℃；

2）将100～200份生物质、100～200份溶剂和1～4份催化剂混合均匀后放入反应釜中混合均匀后，在170～250℃下加热反应2～4小时，然后用冰水浴将其冷却至100℃，即得生物质液化物；

3）将生物质液化物、固化剂和环氧化合物混合均匀后迅速喷涂到已预热到60-90℃的肥料颗粒表面反应成膜得到生物质合成环氧树脂包膜控释肥料；

本发明所提供的生物质合成环氧树脂包膜控释肥料及其生产方法，主要优点是：

1.以生物质为主要原料，充分利用了废弃的可再生资源，不仅成本低，而且大大减少了对石化产品的依赖，解决了控释肥包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；