[发明专利]以不饱和聚酯树脂包膜的控释肥料及其生产方法

说明书

 

（一）技术领域

本发明涉及一种以不饱和聚酯树脂包膜的控释肥料及其生产方法，属于控释肥料生产领域。

 

（二）背景技术

化肥是农业的主要生产资料之一。我国化肥消耗量约占世界化肥消耗总量的20-30%，居世界第一位，但是我国氮肥当季利用率平均仅为30-35%。肥料利用率低不仅造成资源的巨大浪费，还给人类赖以生存的环境造成严重污染。包膜控释肥料是一种集配方施肥、控释技术为一体的物化高科技产品，不仅能提高肥料利用率，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肥料为核心，表面涂覆一层低水溶性或微溶性的无机物质或有机聚合物，改变肥料养分的溶出性，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。

目前国内外包膜控释肥料的类型主要有：无机物包膜肥料和有机物包膜肥料两大类。无机物包膜肥料以美国TVA公司开发的硫包衣尿素（SCU）（US3295950）为主，但由于硫磺的缓释效果不是十分理想，后来在原包膜尿素外再包一层有机聚合物层，成为有机聚合物包膜的硫包衣尿素。硫包衣尿素的改性增强了膜的抗水性和机械性能，提高了包膜材料的控释能力。在聚合物包膜的控释肥中，又有热塑性和热固性树脂两种类型的包膜控释肥料。例如：以热塑性树脂包膜的控释肥料以日本的“Meister”为代表，以热固性树脂包膜的控释肥料主要以美国的“Osmocote”为代表。中国专利“以喷涂尿素为底涂层的改性环氧树脂包膜控释肥料的制备方法”（CN1246264C）公开了一种将改性环氧树脂均匀涂布到复合肥上的方法。此方法无溶剂、制备简单、养分释放性能很好，但是昂贵的环氧树脂使其广泛应用受到一定限制，但关于价格较低的不饱和聚酯树脂包膜控释肥料的研究在国内外却鲜有报道。

（三）发明内容

为了开发出低成本、无溶剂、工艺简单，适合于快速大批量生产的控释包膜新工艺、新配方，本发明提供了一种以不饱和聚酯树脂包膜的控释肥料及其生产方法，是采用价格较低、无溶剂、制备工艺简单的不饱和聚酯树脂作为包膜材料，制备控释效果较好的不饱和聚酯树脂包膜控释肥料。

 

本发明的目的是提供一种无溶剂、成本低、工艺简单、适合于快速大批量生产的不饱和聚酯树脂包膜控释肥料及其生产工艺。

一种以不饱和聚酯树脂包膜的控释肥料，包括尿素颗粒肥料和喷涂在尿素颗粒肥料表面的环氧树脂底涂层及喷涂在底涂层外的不饱和聚酯树脂包膜液；所述的环氧树脂底涂层包括环氧树脂和固化剂；所述的固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺或它们的混合物；所述的不饱和聚酯包膜液中不饱和聚酯、促进剂、引发剂分别占不饱和聚酯包膜液的重量的90-95%、1-4%、1-4%；所述的促进剂为环烷酸钴；所述的引发剂为过氧化环己酮；所述的环氧树脂底涂层的使用量占肥料总重量的1-6%；所述的喷涂于颗粒肥料表面的不饱和聚酯包膜液的重量占颗粒肥料总重量的4-10%。

一种以不饱和聚酯树脂包膜的控释肥料的生产方法，首先将尿素颗粒肥料加入转鼓流化床中预热，环氧树脂和固化剂混合均匀成环氧树脂包膜液，待转鼓温度预热到 50-90℃时，在肥料表面喷涂环氧树脂包膜液作为底涂层；所述的固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺或它们的混合物；然后将不饱和聚酯、促进剂和引发剂混合均匀成不饱和聚酯包膜液，再将不饱和聚酯树脂包膜液喷涂在底涂层外；所述的不饱和聚酯包膜液中不饱和聚酯、促进剂和引发剂分别占不饱和聚酯包膜液重量的90-95%、1-4%、1-4%；所述的促进剂为环烷酸钴；所述的引发剂为过氧化环己酮；底涂层和不饱和聚酯树脂包膜过程各重复2-3次，所述的环氧树脂底涂层加入总重量占尿素颗粒肥料总重量的1-6%；不饱和聚酯包膜液加入总重量占颗粒肥料总重量的4-10%。

本发明也可使用复合肥颗粒制备，在使用复合肥制备时，先在复合肥颗粒表面直接喷涂所述的不饱和聚酯树脂包膜液，然后喷涂所述的环氧树脂包膜液形成多种热固性树脂包膜的控释复合肥料。

本发明的要点其一是先将转鼓中尿素颗粒肥料预热到一定温度后，喷涂环氧树脂包膜液，固化成膜后作为底涂层，以改善不饱和聚酯树脂与尿素颗粒之间的润湿性，可以通过调节环氧树脂包膜液中环氧树脂的含量来改变包膜控释肥产品的养分释放速率。其二是将不饱和聚酯、促进剂、引发剂按一定比例混合得到不饱和聚酯包膜液。其三是将不饱和聚酯包膜液分多次逐渐加入或喷涂到尿素颗粒的底涂层上，制得光滑致密的、具有不同养分释放性能的热固性树脂包膜控释尿素。