[发明专利]一种以生物质为基材制备葡萄包膜控释肥料的方法

说明书

本发明公开了一种以生物质为基材制备葡萄包膜控释肥料的方法，先将生物质材料进行液化反应，然后对液化产物进行改性，将改性产物与固化剂、增塑剂、聚合硫酸混合制成包膜液，最后将肥料颗粒放入包膜机中，利用喷枪在肥料颗粒表面喷洒包膜剂，通风干燥，得到包膜控释肥料。本发明将废弃生物质材料液化产物进行改性后支撑控释包膜材料，可大大提高包膜肥料的控释性能，使得肥料的各种元素分时期缓慢释放供给葡萄的生长营养元素。

技术领域

本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种以生物质为基材制备葡萄包膜控释肥料的方法。

背景技术

化工肥料在农业生产中占有举足轻重的地位，目前在发展中国家和地区基本所有粮食的增产中，大部分都归功于化肥的作用。但是，存在的一个显著问题就是化肥的利用率普遍偏低，氮为30%~35%，磷为10%~20%，钾为30%~35%。如此低的化肥利用率不仅造成了资源的巨大浪费，造成作物的营养需求供应不上，还造成了严重的环境污染，有些地区甚至出现了地下水、地表水富营养化和蔬菜中氮的含量严重超标等问题。此外，一次性施入过多化肥，容易在作物根系附近集中太多的肥料，还会造成作物脱水死亡，引发大面积减产甚至绝收。

生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物，生物质中能够被利用的材料主要有纤维素、半纤维素和木质素三大类。生物质能源作为一种来源广泛、价格便宜，可循环再生的资源，能很大程度上缓解能源紧张和环境污染问题。包膜控释肥料是控释肥料中发展最快的一类新型化学肥料，也是控释肥料的核心。控释膜材料是制约包膜肥料研发的关键因素之一。由于控释膜材料价格高、生产工艺复杂，致使控释肥料价格居高不下，一般为普通肥料的3-8 倍。如果能利用来源广泛、价格低廉的木屑以及玉米芯等废弃生物质制成控释膜用以制备包膜肥料，可以大大降低控释肥生产成本。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足而提供一种以生物质为基材制备葡萄包膜控释肥料的方法。

一种以生物质为基材制备葡萄包膜控释肥料的方法，包括以下步骤：

步骤1，将生物质材料加至5-10倍重量的混合溶剂中，升温至80-100℃，在搅拌条件下加入15-20wt.%浓硫酸，继续升温至120-130℃，进行液化反应，得到液化产物；

步骤2，向步骤1的液化产物中加入8-12 wt.%碱性剂，通入CS₂进行反应，反应结束后在搅拌条件下加入环氧树脂50-60 wt.%、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺5-8 wt.%、硅烷偶联剂2-7wt.%，继续搅拌反应，得到改性液化产物；

步骤3，以重量份计，将固化剂2-10份、增塑剂2-5份、聚合硫酸钾3-7份加至改性液化产物50份中，搅拌均匀，制成包膜液；

步骤4，以重量份计，将尿素40-50份、磷酸二氢钾3-7份、硼砂1-4份、硫酸亚铁4-8份、硫酸锌3-8份、钼酸铵1-5份和碳酸钙2-7份的混合物加至淀粉糊液100份中，混合均匀后制成肥料颗粒，

步骤5，将肥料颗粒放入包膜机中，利用喷枪在肥料颗粒表面喷洒包膜剂，通风干燥，得到包膜控释肥料。

优选地，所述混合溶剂是乙二醇和聚乙二醇400的混合物，二者的体积比为1：1。

优选地，CS₂的用量为60-100mg/L，步骤2中反应条件为50-60℃。

优选地，所述环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂或酚醛型环氧树脂。

优选地，所述固化剂为三亚乙基四胺。

优选地，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二甲酯或邻苯二甲酸二异壬酯。