[发明专利]一种可降解控释膜及可降解控释膜缓释肥料的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种缓控释肥料及其生产方法，尤其涉及一种可降解控释膜及可降解控释膜缓释肥料的生产方法。 

背景技术

目前，国内外包膜控释肥料类型主要有无机物包膜肥料和高分子聚合物包膜肥料两大类。其中以有机高聚物为膜材的包膜控释肥料越来越受到欢迎，主要是由于有机高分子聚合物能够均匀的分布在肥料颗粒表面，而且包膜材料中的微孔能够对肥料养分起到较好的控制释放作用，不会造成破裂性释放，可直接与种子或作物根系一次性全量接触施用，省工省时。但是利用一般的有机高分子聚合物为包膜材料进行包膜时，也存在以下几个缺点：大多数情况必须用有机溶剂溶解高分子聚合物，形成包膜溶液以后才能喷涂包膜，这样就需要对溶剂进行回收，回收不完全的溶剂会污染空气，不环保；大多数的高分子聚合物，由于分子量大、结构复杂，很难在土壤中降解，例如聚乙烯在土壤中大约需要100年才能降解，亦存在污染土壤的可能性；大多数高分子聚合物的价格较高，导致包膜控释肥料的生产成本高，因此大多数树脂包膜控释肥只是应用在花卉以及高档园艺作物等方面，很难向大田作物推广应用。 

发明内容

本发明的目的在于为了克服现有技术的不足而提供一种不需要额外添加有机溶剂的可降解包膜材料配方，该配方中的膜材料在加热后即可熔融，冷却后可固化成膜，同时，生产工艺简单，设备投入少，生产成本低，有利于大规模工业化生产包膜控释肥料。其具体技术方案为： 

可降解控释膜的配方为：低分子聚乙烯蜡的添加重量比为50-70％、聚乙烯树脂10-30％、聚乳酸树脂20-40％。 

可降解控释膜缓释肥料的生产方法为： 

a、将市售低分子量聚乙烯蜡加热到110℃-125℃，即可形粘度较低的熔融液态聚乙烯蜡(可作为溶剂使用)； 

b、将一定量的聚乙烯树脂和生物可降解聚乳酸树脂混合后加入到已熔融的聚乙烯蜡溶液中，经充分搅拌混匀后，将其喷涂到已经预热到40℃的大颗肥料的表面，冷却后可形成性能优良的控释肥料。 

所说的喷涂包膜溶液的最佳范围为110-125℃，喷涂包膜溶液的最佳压力范围为10-15Mpa。 

所说的包涂的包膜材料占控释肥料总重量的3％-10％。 

调节包膜材料配方中低分聚乙烯蜡与聚乙烯和聚乳酸的比例，可制得不同控释期和控释特性的包膜控释肥料。 

从本发明的技术方案可以看出，由于本发明利用聚乙烯蜡加热即可溶解的特性，将可降解的树脂包膜材料(聚乳酸)与聚乙 烯蜡混合溶解，配制成包膜溶液，在熔融的状态下可高速喷涂到肥料颗粒的表面，冷却后即可形成包膜控释肥料。本发明不需要添加任何的有机溶剂，生产中亦无溶剂排放，不仅生产设备简单(不需要溶剂回收设备)；利用的聚乙烯蜡本身就是包膜材料中的一种原料，加热后就成熔融状态，可作为溶剂使用，冷却后就凝固为固态，而且还可与其他的包膜材料进行混融，有利于包膜；另外，利用有机物发酵合成的聚乳酸为包膜的主要材料，可促进控释肥料膜壳在土壤中的快速降解，符合目前环保类控释肥料发展的要求。 

经大量试验证明，通过加热聚乙烯蜡，熔融后可溶解一定量的生物可降解树脂材料，配制成的包膜溶液，在流化床内可高速喷涂到肥料颗粒表面上，形成2-12个月不等的可降解树脂包膜缓释肥料，该类缓释肥料在果树、水稻和玉米上的养分利用率约是普通肥料的1.5-2倍，如果大面积应用，可以节省大量的肥料资源，减少因过量施肥而造成的面源污染等问题。另外，采用该方法加工的控释肥料的膜壳在2-3年内就可完全降解，降解的最终产物是二氧化碳和水，同时放出能量，非常环保。 

聚乙烯蜡与聚乙烯和聚乳酸混合后形成控释膜壳，随着聚乳酸添加量的增加，其再土壤中降解的速度也就越快，通常在2-3年内就可降解。聚乙烯和聚乙烯蜡本身很难降解，但是与聚乳酸混合后，会发生混融和接枝共混现象，在聚乳酸降解的同时就促进了聚乙烯和聚乙烯蜡的降解。其生物降解的主要机理为：在微 生物活性(有酶参与)作用下，酶进入聚合物的活性位置并渗透至聚合物的作用点后，使聚合物发生水解反应，从而使聚合物大分子骨架结构断裂成小的链段，并最终断裂成稳定的小分子产物，完成生物降解过程，最终降解产物为H₂O和CO₂，不会污染环境。 

具体实施方式