[發明專利]一種緩釋微膠囊肥料及其制造方法

無效

• 申請號: 200910192346.5
• 申請日: 2009-09-15
• 公開（公告）號: CN101693640A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發明（設計）人: 郭彤彤
• 申請（專利權）人: 廣東綠力生物科技有限公司
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 李彥孚;余志軍

技術領域

一種緩釋微膠囊肥料及其制造方法屬農作物肥料領域，尤適合用殼聚糖和阿拉伯膠制備微的膠囊緩釋肥。

背景技術

緩釋肥料又稱緩效肥料，被稱為“21世紀的肥料”。是近年來發展起來的一類新品種，“緩釋”是指肥料養分釋放速率遠小于普通速溶性肥料，這類肥料可實現一次性施肥，減少肥料中養分的流失，肥效時間長，提高肥效，減弱肥料殘留對土壤的污染，在世界范圍內發展較快，尤其在發達國家，緩釋肥的消費量以4％-5％的速度增加，緩釋肥在我國開發研制多年，并取得了良好的成果，但是目前總體發展速度仍然比較緩慢，市場占有率低，國家和政府對此非常重視，緩釋肥的研制和開發已經列入我國化肥“十一五”發展規劃，作為資源節約和環境友好課題大力推廣。

微膠囊技術在上個世紀30年代起步于英國，發展迅速，已經廣泛應用在人們生活和生產的各個領域。物料微膠囊化的方法有三大類：物理、相分離和界面反應。1、物理法：微膠囊壁物料和芯材粒子物理地結合起來，并且壁物料繞芯材粒子流動以形成微膠囊。2、相分離法，微膠囊是在不能混溶的連續相中將芯材物料乳化或分散而形成的。3、界面反應法：芯材物料在不能混合的連續相中乳化或分散，然后在芯材粒子的表面上發生界面聚合反應，由此產生微膠囊。目前國際上緩控釋肥料主要有有機合成微溶型緩釋氮肥、包膜(包裹)類緩/控釋肥料、膠結型有機-無機緩釋肥料等3種。包膜(包裹)類緩/控釋肥料根據壁材的來源不同可分為天然高分子緩釋材料及合成高分子緩釋材料。目前緩釋微膠囊肥料的制備工藝主要有銳孔一凝固浴法、水相分離法、干燥浴法(復相乳液法)等。但是干燥浴法(復相乳液法)中用作微膠囊化的介質是水或液體石蠟、豆油之類油。把壁材溶液或芯材形成的乳化體系以微滴狀態分散到上述介質中，然后通過加熱、減壓攪拌、溶劑萃取、冷卻或凍結等方式使壁材溶液中的溶劑逐漸去除，壁材從溶液中析出并將囊芯包覆形成囊壁。這些緩釋微膠囊肥料的制造工藝較繁，操作不易控制，形成的微膠囊壁膜致釋放性能不高等缺點。

發明內容

本發明的目的是提供一種工藝簡單，操作安全易控制，形成的微膠囊壁膜致密且釋放性能優良的微膠囊肥料的制備方法。

本發明采用的技術方案是：用特殊的高分子膜將作為芯材的化肥包在其中，形成具有緩釋功能的微膠囊緩釋肥。

本發明選用的膜是由殼聚糖和阿拉伯膠依據電荷差異復合而成，它是在不同電荷物質相互作用中和的過程中形成。由于殼聚糖是自然界唯一帶陽離子的天然活性多糖，阿拉伯膠為多聚糖，在水溶液中，阿拉伯膠分子鏈上含有-COOH和-COO-，具有負電荷。當殼聚糖與阿拉伯膠在混合的水溶液中，并調節pH值，使殼聚糖和阿拉伯膠因荷電相反而中和形成復合壁膜，其溶解度降低，自體系中凝聚成囊析出。再加入固化劑，固化劑與殼聚糖產生胺醛縮合反應，殼聚糖分子交聯成網狀結構，保持微囊的形狀，成為不可逆的微囊。包膜法的作用機理為物理控釋，影響因子主要是溫度，故容易精確地實現養分釋放時間和數量的控制，形成緩釋微膠囊。

本發明涉及的一種緩釋微膠囊肥料，包括芯材和壁膜，其特征在于壁膜包括殼聚糖和阿拉伯膠兩組分。

所述的芯材是肥料和輔助劑的混合物，肥料和輔助劑的質量比一般為1∶0.3-0.5所述的肥料是以尿素及鉀鹽的混合物，如：尿素、硫酸鉀；所述的尿素及鉀鹽的混合物的質量比為1∶1.1-1.3。輔助劑是：植物生長調節劑，植物生長調節劑是：赤霉素、吲哚乙酸、萘乙酸、乙烯利、多效唑、烯效唑、助壯素等。輔助劑能提升肥料效果，對植物生長、發育和代謝起著重要的生理調節功能。如打破休眠，促進發芽、生根、開花和成熟，防止倒伏、落花、落果等，效果十分顯著。

所述的壁膜殼聚糖是改性的可溶性聚殼糖。殼聚糖是甲殼質經脫乙酰反應后的產品，殼聚糖有不同的化學結構，其分子鏈上存在羥基和乙酰基，殼聚糖分子鏈上還含有游離的氨基等，這些基團可以通過各種化學改性，獲得可溶性聚殼糖。殼聚糖可以與一氯乙酸、環氧乙烷、丙烯腈等醚化劑進行羧甲基化、羥乙基化、氰乙基化反應，生成相應的離子型醚和非離子型醚。殼聚糖的溶解性與脫乙酰度、分子量、粘度有關，脫乙酰度越高，分子量越小，越易溶于水；分子量越大，粘度越大。

可溶性聚殼糖是一種廣譜的抑菌劑，可以改善土壤微環境，促進有益菌增值，抑制致病菌生長。

所述的壁膜組成的配比是：殼聚糖的質量濃度為5％～15％的水溶液和阿拉伯膠質量濃度為5％～15％的水溶液。

根據上述的一種緩釋微膠囊肥料，其制造步驟如下：

一、準備壁膜兩組分和芯材