[發明專利]一種包膜保水緩釋肥料及其制備方法

在審

• 申請號: 201510466881.0
• 申請日: 2015-07-31
• 公開（公告）號: CN105085124A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 宋陽;吳蕾;蘇林;周洋;莊斌;張宇
• 申請（專利權）人: 安徽省化工設計院
• 主分類號: C05G3/08
• 分類號: C05G3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及肥料技術領域，具體涉及一種包膜保水緩釋肥料及其制備方法。

背景技術

農業是國民經濟的基礎，是社會發展的最基本物質條件。而肥料和水是影響農業生產的兩個重要因素。一方面，我國傳統肥料的養分利用率不高，化肥施用回報率呈現明顯的下降趨勢，這不僅造成了直接的經濟損失，也引起了嚴重的環境污染。另一方面，我國及世界上存在著大面積的干旱、半干旱地區，這些地區常年缺水，雨季雨水大部分流失或蒸發掉，灌溉用水也因蒸發或滲透等原因而損失，成為困擾農業發展的嚴重問題。因此，將緩釋與保水結合起來，開發具有保水功能的緩釋肥料是提高肥料養分利用率、節水保墑的一個重要途徑。

包膜法是保水材料與肥料復合一體化的一種方式，其中，顆粒肥料作為肥芯，保水材料作為包膜材料，通過物理或化學方式將保水材料包裹到肥料顆粒表面，制成具有保水緩釋功能的肥料。包膜材料具有良好的吸水性能，同時，包膜材料吸水溶脹后形成網絡通道慢慢釋放出膜層內部的肥料養分，從而達到減緩營養物質釋放速度的目的。

緩釋肥料具有良好的潛在經濟及社會效益，且已經商品化，但由于包膜材料價位較高、生產工藝復雜，在農業上的大規模應用仍然受到限制，致使緩釋肥料的價格居高不下。保水劑單獨使用會增加農田作業成本，而且傳統保水劑用量少，與肥料難以充分接觸，其所吸納的水分與肥料之間的有效作用受到限制，影響水肥效益的發揮。另外，由于任何肥料肥效的發揮都取決于土壤水分有效性，水、肥之間存在著交互效應，而目前常規肥料和絕大多數緩釋肥料不具有吸水保水功能。

因此，將保水劑的吸水保水功能、緩慢釋放技術與肥料復合一體化，研究開發出包膜裝置和工藝，得到包膜保水緩釋肥料，對于干旱、半干旱地區的農業生產具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種包膜保水緩釋肥料及其制備方法。

為了實現上述發明目的，本發明提供如下技術方案：

一種包膜保水緩釋肥料，以常規顆粒復合肥料為核心，以凹凸棒土/聚丙烯酸鉀復合材料為膜層，將凹凸棒土/聚丙烯酸鉀復合材料包裹到常規顆粒復合肥料表面即得包膜保水緩釋肥料，包膜量為2-7%。

優選地，所述的包膜保水緩釋肥料的制備方法，包括以下步驟：

（1）凹凸棒土/聚丙烯酸鉀復合材料的制備方法

在氫氧化鉀部分中和的丙烯酸溶液中加入引發劑和交聯劑，在氮氣保護下恒溫反應一段時間后加入凹凸棒土繼續反應得到凹凸棒土/聚丙烯酸鉀復合材料；

（2）將常規顆粒復合肥料加熱到60-80℃，以流量為50-100kg/min的速度進入包膜機，將凹凸棒土/聚丙烯酸鉀復合材料加熱到50-70℃，以總流量為2.5-18kg/min的速度從包膜機的噴頭霧化噴涂到顆粒肥料表面，從包膜機出來的產品經冷卻篩分后得成品。

優選地，步驟（1）中所述的引發劑為過硫酸鉀，加入量為0.5wt%，所述的交聯劑為N,N-亞甲基雙丙烯酰胺，加入量為0.1wt%，所述的凹凸棒土加入量為20wt%。

優選地，步驟（1）中所述的丙烯酸中和度為70%，所述的凹凸棒土/聚丙烯酸鉀復合材料的固含量為35-40%。

優選地，步驟（1）中氮氣保護下恒溫的溫度為70℃，時間為3個小時。

優選地，步驟（2）中，包膜時，60-80℃的熱空氣以流量為100-600m³/min的速度依次從包膜機的第一熱風進口和第二熱風進口進入到包膜機內部。

優選地，步驟（2）中使用的包膜機為圓柱筒狀，直徑0.9-2.2m,長度8-15m，橫臥，與地面之間的夾角為2-5°，沿筒軸線方向敷設，交替設置第二熱風出口和噴頭，從軸線上端物料進口處開始，在1米、3米、5米和7米處各設置1個噴頭，噴嘴方向垂直向上，在2米、4米、6米和8米處各設置一個第二熱風出口，風口方向與噴嘴方向順時針成90度角。

優選地，所述的包膜機還包括復合肥進料口，第一熱風進口，包膜劑進口，第二熱風進口，包膜肥料出口，轉筒。

本發明得到的包膜保水緩釋肥料的飽和吸水量≥1.5g（水）/g（包膜肥料），初期養分釋放率≤60%。此處所述飽和吸水量是指每克包膜保水緩釋肥料最大吸水量；所述初期養分釋放率是指在25℃下每10克包膜保水緩釋肥料用200毫升蒸餾水靜態浸泡24小時的養分釋放率。

本包膜保水緩釋肥料具有良好的保水和緩釋性能，可以作基肥，也可以作為追肥使用。