[发明专利]一种以硫为底涂层的热塑性树脂包膜控释肥

说明书

技术领域

本发明涉及一种以硫为底涂层的热塑性树脂包膜控释肥。

背景技术

我国化肥消耗量约占世界化肥消费总量的20-30％，居世界第一位，发达国家化肥当季利用率平均为50-60％，我国化肥当季利用率平均仅为30-35％。大量营养元素的流失浪费不仅给社会带来巨大的经济损失，而且还会造成严重的环境污染。目前，随着化肥用量的不断增加，在农产品追求产量与质量并重，以及环境友好的多重目标要求下，肥料的改性问题就显得更为重要。开发缓释、控释肥料，提高肥料利用率，减少环境污染，是简单易行的措施，特别适合中国的国情。因此，急需一种集配方施肥、控释技术为一体的物化肥料产品，新型控释复合肥料的出现，不仅能提高肥料利用率，保证粮食安全，减少环境污染，也满足了农民的实际需求。

包膜控释肥料是以颗粒化肥为核心，表层涂覆一层低水溶性或微溶性的无机物质或有机聚合物，改变化肥养分的溶出性，延长或控制肥料养分释放，使土壤养分的供应与作物需肥要求协调的新型肥料剂型。在尿素或复合(混)肥料颗粒表面喷涂一层硫膜，使肥料养分及硫元素向膜外溶解扩散的速度变慢，从而达到缓释或控释的目的。但此种方法存在较大的缺陷，一方面，由于硫膜在空气中易被氧化、变脆，贮存和使用过程中，易从尿素或复合肥颗粒表面脱落或破碎，失去包膜缓释功能；另一方面，这种硫膜上往往还存在一些孔洞、裂缝或喷涂不匀造成的缺陷等，这些不足往往会使膜内速溶性养分快速溶解出来，使其初期养分释放率过高造成对作物的伤害。后来，有人提出了在硫膜外再涂上一层密封剂，从而达到克服上述缺点的目的。如：美国专利4,342,577描述了这种涂硫方法以及用来填充和封闭孔洞的密封剂，所用封密剂为30％聚乙烯树脂溶入70％重量的矿物油中，此种做法虽然能在一定程度上克服上述缺点，但仍存在缺陷和不足，如涂布的矿物油喷在肥料颗粒表面，具有较大的粘性和异味，而且密封效果也不理想。

在美国奥姆斯投资公司所有的“肥料的耐磨耗涂层”专利(CN1072195C)中，描述了在涂硫尿素外层喷涂一层蜡及乙酸乙烯酶或丙烯酸的情况，虽然显示了一些耐磨特性，但在加工过程中必须精确控制各聚合物的量，并且在喷涂过程中往往会堵塞喷嘴。在发明专利“用以制备改进的涂硫尿素缓释性肥料的方法”(CN1072196C)中，描述了在硫涂层上喷涂由二甘醇一三乙醇胺多元醇及二异氧酸聚合物的做法，使涂硫尿素具有一定耐冲击性。但是此发明中应用的二甘醇一三乙醇胺多元醇及二异氧酸聚合物反应成膜，虽然此膜具有一定的韧性，但阻水性能并不理想，水分很易透过膜层，从硫膜裂缝中进入肥料内，使其养分快速溶出，致使其控释性能也不理想。

回收热塑性聚乙烯所成的膜层具有很好的韧性、耐磨性及致密性，阻透能力强，而且价格也比较低廉，因此，研制开发以硫为底涂层的热塑性聚乙烯包膜控释肥，不仅能够解决硫膜易碎破损、养分控释不理想的问题，而且能够有效控制生产成本，有利于其在农业生产上的推广应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种具有韧性、耐磨性、防硫膜氧化、生产成本低，并可控制养分释放的以硫为底涂层回收热塑性聚乙烯树脂包膜控释肥，改善作物品质，提高肥料利用率，减少农业污染。

本发明以硫为底涂层的热塑性树脂包膜控释肥，由粒径范围是1.5-5.5mm的颗粒肥料核芯和包膜层构成，包膜层内层为硫膜，外层为热塑性树脂膜，控释期1-12个月，是采用以下方法生产的：

(1)把颗粒肥料预热至75-80℃，

(2)把140-150℃的液硫喷涂到运动的颗粒肥料上，液硫雾滴在运动的颗粒肥料表面均匀铺展，逐渐形成均匀连续的硫膜，硫膜占肥料质量的10-15％，

(3)将热塑性树脂与松节油按质量比1:10-15在100-110℃溶解制备包膜溶液，把制备好的包膜液喷涂到运动的包硫颗粒肥料上，在85-95℃热空气的带动下，喷涂到运动的包硫肥料表面的溶剂被迅速挥发带走，热塑性树脂则包裹在包硫肥料上形成干燥、光滑致密的包膜，完成包膜的控释肥冷却后包装入库。

前述以硫为底涂层的热塑性树脂包膜控释肥，所述热塑性树脂为本领域常规产品，可以选择低成本的回收热塑性聚乙烯，其用量占肥料质量的2-3％。

所述以硫为底涂层的热塑性树脂包膜控释肥，在优选的方案中，步骤(3)中所述热塑性树脂与松节油的质量比为1:12-14。在更加优选的方案中，步骤(3)中所述热塑性树脂与松节油的质量比为1:13。

所述颗粒肥料核芯可以选自尿素、硝酸铵、硫酸铵、磷酸二铵、碳酸氢铵、磷酸二氢铵、硫酸钾、氯化钾、硝酸磷肥或其他颗粒复合(混)肥料，还可选用硫酸镁、硫酸锰、硫酸锌、硼粒等颗粒微肥。