[发明专利]一种全营养保水型可降解的机施包膜肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，特别涉及一种全营养保水型可降解的机施包膜肥及其制备方法和应用。

背景技术

目前，缓控释肥料是农业发展的方向，其优点尤其体现在减少施肥频次方面，随着我国土地集约化的发展，对于种植管理成本的要求越来越苛刻，现有的农业方面的技术也能朝着这一方向在发展，比如耕作机械化，因此种植大田作物的农户对于能和种子同播的缓控释肥的需求程度不断增加。

包膜肥能够将肥料养分包裹在防水惰性的膜材料里面，从而达到延缓、控制肥料养分的释放的效果。目前国内市面上应用的主要机施包膜肥包括硫包衣尿素、脲醛树脂包膜肥、高聚合度的树脂包膜肥。这些肥料在制造和使用的过程中存在以下几个问题：硫包衣尿素养分太过于单一，无法提供全面的营养；脲醛树脂包膜肥会释放游离的甲醛，在运输和贮存的过程中会危害人体健康；树脂包膜肥虽然具有良好的防水性、耐磨性好、缓释时间长、控释效果好等优点，但是价格过高，许多含苯的，高聚合度的树脂材料不能在土壤中降解，影响土壤环境，而且许多树脂材料在包膜的过程中需要借助易挥发有毒的卤化有机物为溶剂，增加了回收溶剂的设备成本，若回收不彻底还会造成人体危害；除此之外，由于造粒的肥芯抗压性差，或是包膜不牢，包膜不均匀，在运输、贮存的过程中容易脱粉、吸潮而板结，堵塞种肥同播机的肥料出口；缓释性差的肥料在土壤中前期养分释放过多易造成烧苗危害。

申请号为200610088270.8的专利公开的缓释肥所采用的薄膜材料的制备方法为：熔融硫磺及环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂等热固性树脂，热塑性树脂如聚烯烃、聚氯乙烯，和顺丁橡胶、天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、丁苯橡胶等材料得到聚合物含硫混合物膜层。具体为：先将硫磺在150℃下熔融，然后加入聚合物溶液混合后或者其组分分别喷涂在肥料颗粒表面。此方法采用的树脂所需成本高，不利于工业生产。

申请号为200510095392.5的专利公开了一种改进硫复合包膜型缓释肥料，该肥料的制备方法是先用硫磺包膜肥料颗粒，然后在此基础上包一层非极性低分子有机物或非极性聚合物，如蜡、聚丁二烯、聚异戊二烯等，最后再包一层高极性聚合物，如热固性聚合物或热塑性聚氨酯。此方法制备过程中需进行三次包膜过程，生产工艺繁杂；且还需要高聚合物的包膜层，其施用后对环境易造成负面影响。

申请号为201310160431.X的专利公开了一种可降解树脂包膜缓控释肥生产工艺。该工艺采用桐油、脲醛树脂、热塑性树脂、热固性树脂、聚丙酰胺、改性淀粉、聚乙烯醇为原材料，加热混合形成包膜材料。该发明中所用的淀粉和桐油太容易被土壤微生物降解，直接影响养分的长效性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种全营养保水型可降解的机施包膜肥及其制备方法，通过分别制备全营养肥芯及包膜液，并将包膜液涂覆在全营养肥芯上得到全营养保水型可降解的机施包膜肥。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种全营养保水型可降解的机施包膜肥，所述机施包膜肥由全营养肥芯和包裹在核芯表面的硫磺-氨基树脂包膜层组成，按重量百分比计，所述硫磺-氨基树脂包膜层占所述机施包膜肥的3％-10％，所述全营养肥芯由含大量元素肥料、含中量元素的钙镁磷肥、氨基酸络合的微量元素、粘结剂、增效助剂组成；所述硫磺-氨基树脂包膜层由硫磺、氨基树脂、保水剂和膜改良剂组成。

一种全营养保水型可降解的机施包膜肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备全营养肥芯；将含大量元素的化肥原料、含中量元素的钙镁磷肥、以氨基酸螯(络)合的微量元素、粘结剂、增效助剂通过高塔造粒工艺配制而成；

(2)制备保水型可降解包膜液：将硫磺在120-140℃下完全熔融于高速剪切搅拌机中，分别依次加入氨基树脂和膜改良剂，整个体系在120-140℃下加热，以200-300转/分钟的搅拌速度搅拌5-15分钟，添加保水剂，以200-300转/分钟的搅拌速度搅拌5-15分钟，形成稳定的保水型可降解包膜液；硫磺的熔点为120℃，整个体系在120-140℃下加热，是为了保证其充分熔化为流体态。使用所述高速剪切搅拌机是为了保证不同物料混合、溶解、分散、细化，得到的包膜液流动性好，便于喷涂。

(3)预热：将步骤(1)制备的全营养肥芯在转鼓或包衣锅或流化床预热；

(4)包膜：将保水型可降解包膜液涂覆在经步骤(3)预热的全营养肥芯的表面上，干燥、冷却后形成硫磺-氨基树脂包膜层制得全营养保水型可降解的机施包膜肥。