[發(fā)明專(zhuān)利]可降解的溫度響應(yīng)性緩控釋肥包膜材料的制備方法及其包膜方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611164467.5
• 申請(qǐng)日: 2016-12-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106589258B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁媛;李司單;李春生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08F289/00
• 分類(lèi)號(hào): C08F289/00;C08F230/02;C08H8/00;C05G3/00
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 郭禾苗

本發(fā)明涉及一種可降解的溫度響應(yīng)性緩控釋肥包膜材料的制備方法及其包膜方法。本發(fā)明以含纖維素的農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物為原料，經(jīng)粉碎、篩分、多巴胺改性，酶活化二次處理后得到活化粉狀物，與溫敏性聚磷酸酯單體、引發(fā)劑、β?環(huán)糊精促進(jìn)劑混合、加熱、攪拌，在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)，真空干燥得到可降解的溫度響應(yīng)性緩控釋肥包膜材料，加熱至熔融狀態(tài)噴涂于包衣機(jī)內(nèi)肥料顆粒表面可制得包膜緩控釋肥料。本發(fā)明從仿生學(xué)角度采用多巴胺活化農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物，結(jié)合酶活化二次處理，有效地促進(jìn)聚合反應(yīng)，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)以溫敏性聚磷酸酯單體為交聯(lián)劑，β?環(huán)糊精為促進(jìn)劑，縮短聚合反應(yīng)時(shí)間，使得肥料隨土壤溫度變化智能調(diào)控養(yǎng)分。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料與緩控釋肥料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可降解的溫度響應(yīng)性緩控釋肥包膜材料的制備方法及其包膜方法。

背景技術(shù)

緩控釋肥料作為“21世紀(jì)高科技環(huán)保肥料”，是通過(guò)調(diào)控肥料表面聚合物包膜使其包裹的養(yǎng)分最初緩慢釋放，延長(zhǎng)作物對(duì)其有效養(yǎng)分吸收利用的有效期，使其養(yǎng)分按照設(shè)定的釋放率和釋放期緩慢或控制釋放的肥料，從而提高肥料利用率，實(shí)現(xiàn)一次性施肥和精準(zhǔn)施肥的目的。

包膜材料可以分為無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料、可降解材料等主要三種主要形式。有機(jī)高分子材料是目前研究最多的緩控釋肥包膜材料，主要分為天然、合成和半合成三大類(lèi)。由于緩控釋效果不佳、包膜材料對(duì)土壤環(huán)境污染、生產(chǎn)成本過(guò)高等問(wèn)題，可降解包膜材料成為肥料產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向。

盡管上述緩控釋肥料具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但是農(nóng)作物在不同的自然環(huán)境下對(duì)土壤中養(yǎng)分的吸收利用也會(huì)隨著環(huán)境的變化而改變，尤其是環(huán)境溫度的變化可以輕易地影響農(nóng)作物對(duì)養(yǎng)分的吸收，如遇到冬季或者低溫冷害，肥料可以正常釋放，而在相對(duì)高溫季節(jié)減少肥料釋放，防止因肥料釋放過(guò)快產(chǎn)生燒苗現(xiàn)象，減少肥料浪費(fèi)。因此研制一種具有溫度響應(yīng)性的“智能”肥料對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展具有十分重要的意義。

中國(guó)專(zhuān)利“一種溫敏型包膜材料和溫敏型緩控釋肥料及其制備方法(公開(kāi)號(hào)CN106083336 A)”中肥料的緩控維持時(shí)間較長(zhǎng)，化學(xué)助劑較多，導(dǎo)致能耗和成本較高，且不利于降解，易造成環(huán)境污染，不利于在大田作物上大面積推廣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種可降解的溫度響應(yīng)性緩控釋肥包膜材料的制備方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明還提供了一種可降解的溫度響應(yīng)性緩控釋肥包膜材料的包膜方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本一種可降解的溫度響應(yīng)性緩控釋肥包膜材料的制備方法，具體包括以下步驟，原輔料用量均為重量份：

1)原料預(yù)處理：將65-75份粉碎的含有纖維素的農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物置于150-180份PH值為8-10的緩沖溶液中超聲5-15分鐘充分分散，加入8-10份鹽酸多巴胺，在30-40℃下活化處理，活化過(guò)程中通入空氣并不斷攪拌，活化時(shí)間為2-4小時(shí)，經(jīng)抽濾洗滌，真空干燥得到35-45份多巴胺預(yù)處理的粉末狀物；

2)酶液配置：在醋酸/醋酸鈉緩沖溶液中配置pH為4.0-6.0，酶濃度為60-145U/ml和介體濃度為2.5-9mmol/L的80-120份的酶液；

3)二次處理：將步驟1)所得35-45份多巴胺預(yù)處理的粉末狀物與步驟2)所得80-120份的酶液置于反應(yīng)容器中混合均勻，于40-60℃二次活化處理，活化過(guò)程中通入空氣并不斷攪拌，活化時(shí)間為0.5-3.0小時(shí)，得到25-40份的二次活化的粉末狀物。

4)可降解的溫度響應(yīng)性緩控釋肥包膜材料的制備：將步驟1)所得的25-40份所述二次活化的粉末狀物，與3-20份溫敏性聚磷酸酯、2-15份引發(fā)劑、0.5-5份β-環(huán)糊精促進(jìn)劑混合、加熱、攪拌，在惰性氣體保護(hù)下，至于40-60℃水浴中進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)8-12小時(shí)，真空干燥得到可降解的溫度響應(yīng)性緩控釋肥包膜材料。

如此設(shè)計(jì)，