[发明专利]一种环境友好的肥料包膜材料及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种包膜缓释肥料的包膜材料制造方法，特别是一种环境友好的肥料包膜材料及制造方法。

背景技术

化学肥料是当前农业生产中重要的生产资料之一，大量统计表明，肥料的投入占农业生产总投入的50%以上。由于化学肥料利用率低，不仅导致大量养分的损失，而且还污染了生态环境。为提高化肥利用率，减轻施化肥过量造成的环境污染，发展可持续、高效农业已成为世界各国关注的问题。近年来，国内外众多学者相继开展了关于包膜缓释肥料的研究工作。目前，已应用的肥料包膜材料可分为无机（矿）物粉末和有机高分子聚合物两大类。

作为肥料包膜材料的无机（矿）物有硅、硫、石膏、磷酸盐、沸石粉、硅藻土、膨润土等。例如，美国在19世纪20年代初首先研制成功硫磺包膜尿素（SCU），其包膜层由包硫层、密封层（石蜡-煤焦油）、扑粉层所组成。1983年郑州工业大学以枸溶性钙镁磷肥为包裹层，通过在包裹层中加入微肥及螯合剂、氮肥增效剂、农药等，以无机酸为粘结剂包裹而成的一种植物营养复合体。无机（矿）物作为包膜材料的优点是材料来源广泛、价格低，肥料养分释放完了以后，残留在土壤中空壳能够自行破碎，不仅对土壤环境无污染而且还有改善土壤结构、提供某些微量元素的作用；其缺点是缓释效果差，养分含量低，未能真正达到缓释养分的目的。关于高分子聚合物包膜肥料的专利有很多，例如英国专利（GB2011367A）公开了一种颗粒肥料包膜及其生产方法，其包膜材料是由聚烯烃或乙烯类树脂构成。日本专利（1279683）公开了一种颗粒肥料包膜及其制法，其包膜材料是由聚烯烃或乙烯与乙酸乙烯酯共聚物和滑石粉所组成。美国在有机高分子聚合物包膜肥料的专利中作为包膜材料的物质主要有，用甲苯和硫酸处理松香所得的蜡状物，乙烯与甲基丙烯酸的共聚物，醇酸树脂与不饱和油酯的共聚物，聚脲氨基甲酸酯和异氰酸酯等。有机高分子聚合物作为包膜材料大多以苯类和有机氯作为溶剂，不仅污染环境，价格昂贵，生产工艺复杂，而且更为严重的是，此类包膜肥料养分释放殆尽以后，残留在土壤中的有机高分子聚合物降解缓慢甚至不降解，长期下去，会破坏土壤结构对农作物生长造成不利的影响。现在美国、日本等学者通过添加光敏剂（主要成分为醋酸铁）的方法，以此加快膜材料在自然环境中的降解速度，不仅工艺使包膜工艺更加复杂，而且又增加了膜材料的成本。当前，开发出来源广泛、价格低廉、缓释效果好、对环境无污染的包膜材料成为生产的急需。

发明内容

本发明的目的是提供一种环境友好的肥料包膜材料及制造方法。利用草炭或碳化稻壳的吸附性及其富含多种营养元素的特性，聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮和聚乳酸（壳聚糖）的粘结性及成膜性，同时加入调理剂甲醛和过磷酸钙，通过共混聚合技术制成颗粒肥料的包膜材料。养分缓释效果好，原材料来源广泛，成本低廉，在生产和应用过程中对环境友好。

本发明的技术方案内容如下：

1．环境友好的肥料包膜材料组分及重量比例如下：

聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮：6-10 ，

聚乳酸或壳聚糖：2-5，

甲醛（浓度35%-37%）：1-4，

草炭或碳化稻壳：2-6，

磷酸二氢钙或硅酸钙：0.5-2，

油母页岩灰渣或高炉钢渣：2-6，

蒸馏水：67-86.5。

．环境友好的肥料包膜材料制造方法如下：

在装有搅拌器、冷凝器、温度计的三颈磨口烧瓶中，按包膜材料组分加入重量比6-10的聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮、重量比2-5的聚乳酸或壳聚糖，加入重量比1-4的甲醛（浓度35%-37%），加入重量比67-86.5的蒸馏水，搅拌下加热到90-95℃，恒温反应时间为60~90分钟，待完全溶解，冷却到60-70℃；再加入重量比2-6的粒径为0.0308mm -0.0740mm的草炭或碳化稻壳、重量比0.5-2的磷酸二氢钙或硅酸钙，把温度升高到80-90℃，转速为每分钟100转搅拌30~60分钟，加入重量比2-6的粒径为0.0308mm -0.0740mm油母页岩灰渣或高炉钢渣，温度保持在80-90℃，转速为每分钟100转搅拌30~60分钟，即成环境友好型肥料包膜材料。利用转鼓或流化床工艺将包膜材料包覆到颗粒肥料上，制成包膜缓释肥料。包膜材料与被包膜肥料的重量比例为5-7：100。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：