[发明专利]一种包膜控释肥料及其生产方法

说明书

【技术领域】

本发明属于肥料技术领域。更具体地，本发明涉及一种包膜控释肥料，还涉及所述包膜控释肥料的生产方法。

【背景技术】

肥料在农业生产中占有非常重要的地位，是农业生产中最大的物资投资。我国是农业大国，肥料使用量巨大，但是由于目前肥料施用不合理，以及化肥在土壤中发生淋失、转化、挥发等因素，于是造成我国化肥养分利用率偏低，这样不仅造成巨大的资源浪费，而且还会严重污染人们赖以生存的环境。

如何把肥料应用与农作物生长养分需求有机结合起来，从而提高养分利用率，成为肥料研究领域关注的焦点及研发的热点。

目前控释和缓释肥按照其溶解性释放方式通常分为四种类型：1、物理障碍性因素控制的水溶性肥料，如包膜颗粒肥料和基质复合肥料，包膜颗料肥料又可进一步划分为有机聚合物包膜肥料(热塑性和树脂类)和无机包膜肥料。2、微溶有机氮化合物，它可进一步划分为生物可降解的微溶有机氮化合物和主要以化学降解的化合物。3、微溶性的无机化合物。4、在氮肥中加入生物抑制剂的稳定性肥料。这些产品及技术对肥料的利用率都有了明显的提高，特别是树脂包膜肥料，由于受土壤环境影响因素较小，成为目前控释肥料开发首选。在树脂包膜肥料中，聚氨酯包膜由于为本体反应成膜，无溶剂、无副产物，所以无污染及能耗低、膜层较薄成本低，更是成为控释肥料开发的热点。

国内外对聚氨酯包膜研究很多，例如Agrium公司申请的WO2007/016788 A1、中海化学股份有限公司申请的CN10648837A等，这些专利申请都较详细地披露了聚氨酯包膜肥料的制作方法。

聚氨酯包膜肥料文献也很多，这些专利或专利申请及文献更多集中研究原料(异氰酸酯、多元醇)的筛选、成膜物质的物理化学结构及性能对养分释放的影响；而肥料本身对聚氨酯包膜的影响研究较少，CN10648837A也仅是以预涂布的方式来解决膜材原料在尿素颗粒上的铺展问题；而肥料本身许多其他的物理化学形状对于膜材的铺展、反应、膜材结构及性能会产生很大的影响。

本发明人从下述方面对聚氨酯包膜肥料进行了深入研究：1)肥料对包膜的影响；2)包膜原料在肥料表面的传质；3)成膜反应过程对成膜的影响；4)功能性助剂对成膜性能的影响；研发出性能更加优越的助剂，在此研究工作的基础上完成了本发明。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种包膜控释肥料。

本发明的另一个目的是提供所述包膜控释肥料的生产方法。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种包膜控释肥料。

该包膜控释肥料由94～99重量份含水溶性养分的颗粒肥料、0.1～0.5重量份颗粒肥料表面处理剂与1～4重量份颗粒肥料包膜层组成。

根据本发明的一种优选实施方式，所述含水溶性养分的颗粒肥料是球状、椭圆状、柱状或片状的颗粒肥料，它含有水溶性氮、磷、钾、硫营养元素养分与中微量营养元素养分。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的颗粒肥料表面处理剂是一种或多种选自烃、醇、脂或有机酸的表面处理剂；

所述的烃选自液蜡或白油；所述的醇选自正丁醇、异丁醇或十二醇；所述的脂选自植物油脂、动物油脂或合成油脂；所述的有机酸选自油酸或酸化油。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的颗粒肥料包膜层是由40～60重量份多元醇、30～50重量份异氰酸酯、0.2～1.0重量份除水剂、0.5～1.5重量份偶联剂、0.1～0.5重量份润湿剂与5～15重量份润滑剂组成的。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的多元醇是一种或多种选自乙二醇、丁二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、蓖麻油、大豆油多元醇、棕榈油多元醇、聚醚多元醇或聚酯多元醇的多元醇，它的官能度是2～6，分子量是60～3000；所述的异氰酸酯是具有化学式R(NCO)_x的异氰酸酯，式中R代表脂肪烃或芳香烃，x为2～4，NCO含量是以R(NCO)_x总重量计10～50％；在由所述多元醇与所述异氰酸酯形成的膜中异氰酸酯指数R是0.8～2.0。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的除水剂是一种或多种选自粉状分子筛、噁唑烷、对甲基苯磺酰异氰酸酯或氧化钙的除水剂。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的偶联剂是一种或多种选自环氧丙氧基、氨丙基、硫丙基或异氰酸酯基的有机硅烷偶联剂。