[发明专利]一种用于有机肥造粒的改性淀粉粘结剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性淀粉粘结剂及其制备方法，具体涉及一种用于有机肥造粒的改性淀粉粘结剂及其制备方法。

背景技术

目前的有机肥料产品以粉状为主，较难满足当前及今后农业机械化、高效率的种植模式的需求。颗粒化有机肥能够解决粉状有机肥料的缺陷，但采用圆盘造粒法制备的颗粒有机肥仍然存在抗压强度较小、装运过程中易碎裂而质量难以保证的技术难题。因此，为了在集约化种植条件下提升我国有机肥料的使用比例与效率，解决颗粒有机肥生产与施用过程中的技术难题，必须将粘结材料运用于颗粒有机肥生产中。但是，目前将粘结材料产品应用于颗粒有机肥生产的较少，在技术上也存在一定的问题。由于粘结材料制作工艺复杂、成本高且污染环境。因此，开发适宜性价比、环境友好型的粘结材料及其生产工艺势在必行。其产品的最终应用也会显著地提高有机肥料的使用比例与效率，提高农业耕地生产力水平，增强土壤碳化减排功能，推动我国低碳、有机、循环农业的持续快速健康发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于有机肥造粒的改性淀粉粘结剂及其制备方法。

本发明提供的用于有机肥造粒的改性淀粉粘结剂的制备方法，包括如下步骤：

1)将植物淀粉进行氧化反应得到氧化淀粉；

2)向所述氧化淀粉中加入糊化剂后进行交联反应即得所述改性淀粉粘结剂。

上述制备方法中，步骤1)所述植物淀粉可为玉米淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉、或木薯淀粉；所述植物淀粉在进行所述氧化反应前用水进行溶胀；所述溶胀时间可为5分钟-10分钟，如5分钟或10分钟。所述溶胀是为了使水分渗透到所述植物淀粉的颗粒内部，使所述植物淀粉颗粒体积膨胀，结构疏松，以利于其进行氧化反应。

上述制备方法中，步骤1)所述氧化反应在水中进行；所述植物淀粉与水的质量份数比可为1∶(2.5-4.0)，如1∶3.0；所述氧化反应在酸性条件下进行；所述酸性条件的pH值可为1.0-2.5，如1.0。

上述制备方法中，步骤1)所述氧化反应的氧化剂可为高锰酸钾；所述氧化反应的催化剂可为草酸；所述植物淀粉、氧化剂和催化剂的质量份数比为100∶(1.5-2.0)∶(1.0-2.0)，如100∶1.5∶1.75、100∶1.8∶1.5或100∶2.0∶2.0。

上述制备方法中，步骤1)所述氧化反应的温度可为45℃-60℃，如50℃、55℃或60℃；所述氧化反应的时间可为10分钟-45分钟，如30分钟或45分钟。

上述制备方法中，步骤1)所述氧化反应用硫代硫酸钠进行终止。

上述制备方法中，步骤2)所述糊化剂可为氢氧化钠或氢氧化钾；所述糊化剂和植物淀粉的质量份数比可为(8-10)∶100，如8∶100或10∶100。

上述制备方法中，步骤2)所述交联剂可为硼砂；所述交联剂和植物淀粉的质量份数比可为(0.5-2.0)∶100，如1.0∶100、1.5∶100或2.0∶100。

上述制备方法中，步骤2)所述交联反应的时间可为10分钟-30分钟，如15分钟或20分钟；所述交联反应的温度为40℃-45℃，如40℃或45℃；所述交联反应后还包括加入磷酸三丁酯的步骤；所述磷酸三丁酯和植物淀粉的质量份数比为(0.1-0.5)∶100，如0.1∶100、0.15∶100或0.5∶100。由于在整个制备过程中，各种反应会产生大量的泡沫从而影响粘结剂的实用效果，加入磷酸三丁酯可以有效的消除淀粉粘结剂中的泡沫，从而消除和减少了淀粉粘结剂中的空隙，得到品质合格的淀粉粘结剂。

本发明提供的改性淀粉粘结剂的成本低廉、环境友好、造粒粘结效果较好。所用原料均为环境友好型材料，可较快降解。应用于有机肥造粒中，可使有机肥成粒，提高有机肥运输和使用效率，加强其推广应用力度。

附图说明

图1为高锰酸钾用量与产品粘度的关系曲线图。

图2为氧化反应温度与产品粘度的关系曲线图。

图3为氢氧化钠用量与产品粘度的关系曲线图。

图4为硼砂用量与产品粘度的关系曲线图。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1、改性淀粉粘结剂的制备