[發明專利]三贊膠在緩控釋肥中的應用、緩控釋肥的膜材和基于三贊膠的包膜緩控釋肥及其制備方法

有效

• 申請號: 201810543529.6
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108675857B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 黃海東;李曉雁;金玉;祁文華
• 申請（專利權）人: 天津農學院
• 主分類號: C05G3/40
• 分類號: C05G3/40;C05G3/80;C05G5/30;C05G5/12;C09D199/00;C09D103/08;C09D7/61;C09D7/63
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 韓曉梅

本發明涉及一種三贊膠在緩控釋肥中的應用、緩控釋肥的膜材和基于三贊膠的包膜緩控釋肥及其制備方法。本發明緩控釋肥以低成本的三贊膠為緩釋材料，通過復配和交聯改性，形成不可逆凝膠結構，減少了膜材的水溶性，具有良好的緩釋效果，肥料養分控釋效果好，制備工藝簡單，該緩控釋肥的膜材在土壤中可以完全降解，為環境友好型肥料。

技術領域

本發明屬于肥料技術領域，涉及緩釋肥料，尤其是一種三贊膠在緩控釋肥中的應用、緩控釋肥的膜材和基于三贊膠的包膜緩控釋肥及其制備方法。

背景技術

緩控釋肥的出現克服了傳統化肥利用率低和污染環境的問題，具有省肥省工、增產增收、改善生態環境等優點。包膜緩釋材料是緩控釋肥的關鍵技術，可以分為無機物和有機物兩大類，無機物包括硫、硅和磷酸鹽等，有機物為高分子聚合物，又可分為天然、半合成和合成三種。目前，緩控釋肥大多存在加工工藝復雜、成本過高、緩釋效果不穩定、包膜材料難降解等問題，嚴重限制了其大規模應用。例如，目前廣泛使用的緩釋材料硫磺和樹脂類材料，硫磺作為包膜材料價格低，但其彈性差、易脆，緩釋效果不佳；樹脂類包膜材料具有較好的緩釋性，但在土壤中降解較慢，長期施用，殘留包膜會破壞土壤物理結構，造成土壤的二次污染。因此，找到新的低成本、環境友好型包膜材料成為新型緩控釋肥開發的關鍵。

目前包膜型緩控釋肥的研發方面，研究人員一直在開發廉價、高效的包膜材料，例如醇酸樹脂、聚氨酯類、環氧樹脂、脲醛樹脂等，近些年隨著人們環保意識的增強，避免緩控釋肥的二次污染問題越來越受到重視，開發完全可降解包膜緩釋材料成為研發熱點。天然高分子聚合物具有完全可降解性，其中的纖維素、殼聚糖和黃原膠等材料也開始作為膜材應用于緩控釋肥的制備，倪博立等人(倪博立.環境友好型多功能緩控釋肥料的制備及性能研究[D]. 蘭州大學,2012.)以黃原膠和羧甲基淀粉為原料，在三偏磷酸鈉交聯條件下，制得顆粒肥料的外層包膜材料，制備的緩控釋肥料可以提高土壤的持水能力，由于膜材組成是天然高分子材料，降解后還可作為一種有機肥增加土壤的有機質含量，改善土壤肥力。

三贊膠是三贊鞘氨醇單胞菌合成的一種胞外聚合物，其水溶液具有增稠、粘結和膠凝特性。將三贊鞘氨醇單胞菌的發酵液pH調至3.0左右，三贊膠即可沉淀提取；與其他微生物膠普遍使用的有機溶劑沉淀法提取相比，酸沉法大幅度降低了生產成本。三贊膠是微生物合成的生物聚合物，可以完全降解。增稠、粘結、膠凝和成本低的特性使其成為緩控釋肥的理想膜材，但這種新型生物聚合物在緩控釋肥領域的應用還屬于空白。

緩控釋肥膜材選擇的關鍵因素為：價格、環境影響和緩控釋效果。天然高分子物質作為緩釋材料在土壤中易分解，是環境友好型材料，但這類物質成本較高，而且由于親水性強，緩釋效果受土壤、灌溉、降水等條件的影響大，緩控釋效果不理想。

通過檢索，尚未發現與本發明專利申請相關的專利公開文獻。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，特別是以天然高分子聚合物為緩釋材料時，成本高、緩釋效果差的問題，克服現有技術的不足之處，提供三贊膠在緩控釋肥中的應用、緩控釋肥的膜材和基于三贊膠的包膜緩控釋肥及其制備方法，該緩控釋肥以低成本的三贊膠為緩釋材料，通過復配和交聯改性，形成不可逆凝膠結構，減少了膜材的水溶性，具有良好的緩釋效果，該緩控釋肥為環境友好型，肥料養分控釋效果好，制備工藝簡單。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種三贊膠在緩控釋肥中的應用。

而且，所述應用為三贊膠在緩控釋肥的膜材中的應用。

而且，所述緩控釋肥的膜材的制備步驟如下：

將三贊膠按0.5-2.0％的質量體積百分比加入水中，攪拌12h，充分溶解后加熱到75-95℃，并在該溫度下恒溫15-60min，溶液自然冷卻到55-65℃時，加入交聯劑；