[发明专利]醇酸树脂乳液－硫复合包膜控释肥料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种包膜控释肥料，更具体地，涉及一种醇酸树脂乳液- 硫复合包膜控释肥料及其制备方法，属于材料和肥料生产技术领域。

背景技术

缓/控释肥料是肥料行业的发展方向，尤其是性能优良的控释肥料已经 受到广泛关注。以硫为包膜剂的涂硫尿素(SCU)是较早产业化的缓释肥料， 其制备技术在一些专利中如US 3,295,950，US 3,342,577；US 3,877,415中 已有描述。通常涂硫肥料的制备在流化床中进行，其过程是首先将肥料颗 粒在流化床中预热到一定温度，然后将熔融液态硫通过喷嘴喷涂在肥料颗 粒上，由于颗粒表面的温度低于硫的结晶温度，液态硫一接触到颗粒表面 即固化，当喷涂的硫达到一定量时即在肥料颗粒表面形成连续的硫膜。由 于硫磺很便宜，且生产工艺简单，该类产品已经得到了很好的应用。但涂 硫肥料存在的最大缺陷是肥料的养分控释性能差，由于硫涂层的抗冲击性 和耐磨蚀性差，使得涂硫肥料在生产、包装、运输及储存中极易造成硫膜 破损；另外由于硫的熔点较高，硫膜的均匀性在生产过程中也不易控制， 致使产品中有些颗粒上的涂层太薄、甚至没有形成连续的膜。涂硫肥料是 一种缓释肥料，它对植物养分的控释性能较差，并不能达到真正意义上的 植物养分的控制释放。一般认为，涂硫肥料养分的释放包括养分通过硫涂 层崩溃和涂层缺陷处的扩散两种途径。人们通常使用增加硫涂层厚度的途 径来延缓硫涂层的崩溃时间，从而延缓肥料养分的释放时间；而养分通过 涂硫层缺陷处的扩散往往会导致养分的迅速释放，因此涂层缺陷的控制在 涂硫肥料的制备中非常重要。虽然涂层缺陷也可以部分地通过涂层厚度来 控制，但往往需要喷涂相对多量的硫才能达到理想效果，其结果是产品中 的含硫量过提高，这样即降低了肥料的有效含量，长期使用又会导致土壤 酸化，限制了产品的使用范围。

为了使涂硫肥料具有较好的冲击强度和获得更好的控释性能，出现了 多层复合包膜控释肥料(例如参见US 3,295,950，US 3,991,225，US 5,219,465)。该类产品是通过在涂硫肥料表面再涂上一层密封剂的方法来消 除涂硫层存在的缺点，常用的密封剂包括石蜡和聚烯烃等有机物。由于这 些密封剂都具有一定的粘性，因此还需要在密封后的表面上再涂一层调节 剂，部分地改善了涂硫肥料的力学性能和控释性能。

树脂包膜控释肥料则可以克服涂硫肥料的上述缺陷，相关的专利参见 如US 3,223,518，US 3,475,154，US 4,019,890，US 4,804,403，WO 02/00573。 由于这类控释肥料中的养分主要是通过膜的扩散来释放，因而肥料养分的 释放规律可通过聚合物膜的组成和结构来控制。但这类控释肥料的缺点是 树脂包膜材料成本高，大量有机溶剂的使用必然造成能源和资源的浪费， 同时危害环境和人身健康。

因此，开发兼具涂硫肥料的低成本和聚合物包膜肥料优良的耐磨、耐 冲击和良好控释性能的包膜肥料，一直是控释肥料技术领域的热点问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种环境友好的聚合物-硫复合包膜控释肥料，以 克服目前控释肥料存在的问题。其中所用的聚合物包膜剂可消除有机溶剂 型聚合物包膜剂对人体及环境造成的危害，降低聚合物包膜剂的成本，并 且得到的包膜控释肥料具有良好的控释性能。

该目的通过一种醇酸树脂乳液-硫复合包膜控释肥料而实现，该控释肥 料由肥料芯和肥料芯外面的包膜组成，其特征在于所述包膜包含硫膜、该 硫膜外含醇酸树脂乳液包膜剂的聚合物膜以及任选地在聚合物膜外含无机 粉体的无机层。

本发明还提供一种制备上述醇酸树脂乳液-硫复合包膜控释肥料的方 法，包括在流化床中，优选在沸腾式或转鼓式流化床中，首先在肥料颗粒 表面涂覆硫形成硫膜，然后将所述醇酸树脂乳液包膜剂包覆到所述硫膜表 面形成聚合物膜，优选地将所述醇酸树脂乳液包膜剂通过双流喷嘴喷涂在 硫膜表面，以及任选地在聚合物膜上包覆无机粉体以形成无机层的包膜过 程。