[发明专利]一种改性秸秆油脂基包膜肥的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于环境科学技术领域，以及属于功能高分子技术领域，通过利用废弃的秸秆进行疏水吸油的改性得到一种疏水性和吸油性能优良的包膜有机无机复合肥，使得废弃秸秆变废为宝。

背景技术

目前整体上我国秸秆利用率约为33%，是我国农业生产中产量较大的固体废弃物，每年有10亿吨之多，主要用于秸秆还田、饲料和生物能源的生产，而剩余大量秸秆的随意堆放甚至露天焚烧导致严重的大气污染，容易引发农村火灾和影响高速公路及民航的安全运行。因此，很有必要探索具有潜在经济效益而又不污染环境的方法处理农作物秸秆。另一方面，我国已经是世界第一大化肥生产和消费国，由于普通化肥的大量使用很容易破坏土壤的本身结构，目前世界各国都在争先研究缓释控释肥，这是一种能够提高肥料利用率的高效环保新型肥料，但由于生产成本较高、包膜材料不易降解和实际大田效果不好等原因限制其推广应用。通过对秸秆的改性制备包膜缓释肥具有废弃物再利用并能较大幅度地降低包膜肥生产成本的优点。

秸秆是一种天然可降解的资源，秸秆主要由多糖类物质，其中纤维素和半纤维素占70%—80%，木质素占14%—17%；除了木质素有一定疏水性，纤维素和半纤维素都具有一定的亲水性，可见秸秆自身就有一定程度的吸油性和吸水性，曾被用作海上溢油的吸油材料。但是，由于秸秆细胞壁组分特别是外壁中含有大量的羟基等亲水基团，如果减少亲水基团增加亲油基团来制备包膜肥，不但不仅可以利用疏水性提高缓释性能，秸秆本身也可以当做有机肥，秸秆还田可以改善土壤结构及保水、肥、气、热的能力，使土壤容重降低、孔隙度增加、有机质含量提高，改善有益微生物的分布，使养分结构趋于合理；这样不但能够节约化肥用量，降低生产成本，还可以减少环境污染，确保农业生产的良性循环，保护农村生态环境，促进农业的生态化发展，对于废弃资源的综合利用起到了良好的推广借鉴意义。

发明内容

本发明的目标，通过利用废弃的改性秸秆，使秸秆变废为宝；同时通过利用改性秸秆较好的吸油性和疏水性来制备具有一定缓释性能的包膜肥，使包膜肥的生产成本大幅度降低。最终得到一种缓释性能性能优良的有机无机包膜复合肥。为完成上述发明目的，本发明包括如下各步骤：

1）先收集废弃的秸秆，在晴朗的天气下暴晒一周左右，然后用切割侧刀把干燥的秸秆剪碎，收集整理后在鼓风干燥箱中干燥3h；再用旋风式粉碎机进行彻底的粉碎，然后分别用100-400目的筛网筛取粉碎的秸秆纤维粉末，分别放入袋中备用；

2）在装有搅拌器、冷凝管及温度计的三口烧瓶中，加入预处理适量秸秆粉和适量的醋酸酐(AA)，其比例控制在1:0.5-1:2.0，4-二甲氨基吡啶（DMAP）0.2-0.8g，在温度为100℃-150℃的条件下反应1-2h，使秸秆粉中的羟基酯酰化，增加疏水亲油基团；

3）反应完之后，静止0.5h,取出三角烧瓶，用常温下的自来水冲洗其外壁，待冷却至室温后，倒出改性后的秸秆粉至过滤装置中，先用95%的乙醇冲洗2-3次，然后用抽滤瓶抽真空抽滤，最后放入培养皿中铺开50-60℃在鼓风干燥箱中6-10h；

4）称取一定量的尿素10.0g和改性改性秸秆粉3.0-5.0g，其比例控制在1:0.3-1:0.5，先将尿素用热风干燥5min后迅速倒入250mL的锥形瓶中，接着滴加自制的改性大豆油2-5滴，以手动旋转为3-5r/s的情况下摇转2min，慢慢加入0.5-1.0g改性改性秸秆粉并摇转5min,转速为2-5r/s；加2-5滴改性大豆油并摇转2-5min，慢慢加入0.1-0.3g改性秸秆粉并摇转5min,转速3-5r/s；继续先滴加改性油然后加入改性秸秆粉，如此重复3-5次，包膜的大约时间为30-50分钟，控制好尿素、改性秸秆和改性油的比例为1:0.3:0.05-1:0.8:0.4；这样改性秸秆粉油脂基包膜尿素就制备好了；

5）把上述制备好的包膜尿素倒入表面皿，现在60℃的鼓风干燥箱中30-40h，然后放入密封袋中，并在较干燥的环境中保存。

具体实施方式：

下面通过具体的实例对本发明作进一步的说明。

实施例一、