[发明专利]一种包膜保水缓释肥料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种包膜保水缓释肥料及其制备方法。

背景技术

农业是国民经济的基础，是社会发展的最基本物质条件。而肥料和水是影响农业生产的两个重要因素。一方面，我国传统肥料的养分利用率不高，化肥施用回报率呈现明显的下降趋势，这不仅造成了直接的经济损失，也引起了严重的环境污染。另一方面，我国及世界上存在着大面积的干旱、半干旱地区，这些地区常年缺水，雨季雨水大部分流失或蒸发掉，灌溉用水也因蒸发或渗透等原因而损失，成为困扰农业发展的严重问题。因此，将缓释与保水结合起来，开发具有保水功能的缓释肥料是提高肥料养分利用率、节水保墒的一个重要途径。

包膜法是保水材料与肥料复合一体化的一种方式，其中，颗粒肥料作为肥芯，保水材料作为包膜材料，通过物理或化学方式将保水材料包裹到肥料颗粒表面，制成具有保水缓释功能的肥料。包膜材料具有良好的吸水性能，同时，包膜材料吸水溶胀后形成网络通道慢慢释放出膜层内部的肥料养分，从而达到减缓营养物质释放速度的目的。

缓释肥料具有良好的潜在经济及社会效益，且已经商品化，但由于包膜材料价位较高、生产工艺复杂，在农业上的大规模应用仍然受到限制，致使缓释肥料的价格居高不下。保水剂单独使用会增加农田作业成本，而且传统保水剂用量少，与肥料难以充分接触，其所吸纳的水分与肥料之间的有效作用受到限制，影响水肥效益的发挥。另外，由于任何肥料肥效的发挥都取决于土壤水分有效性，水、肥之间存在着交互效应，而目前常规肥料和绝大多数缓释肥料不具有吸水保水功能。

因此，将保水剂的吸水保水功能、缓慢释放技术与肥料复合一体化，研究开发出包膜装置和工艺，得到包膜保水缓释肥料，对于干旱、半干旱地区的农业生产具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种包膜保水缓释肥料及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种包膜保水缓释肥料，以常规颗粒复合肥料为核心，以凹凸棒土/聚丙烯酸钾复合材料为膜层，将凹凸棒土/聚丙烯酸钾复合材料包裹到常规颗粒复合肥料表面即得包膜保水缓释肥料，包膜量为2-7%。

优选地，所述的包膜保水缓释肥料的制备方法，包括以下步骤：

（1）凹凸棒土/聚丙烯酸钾复合材料的制备方法

在氢氧化钾部分中和的丙烯酸溶液中加入引发剂和交联剂，在氮气保护下恒温反应一段时间后加入凹凸棒土继续反应得到凹凸棒土/聚丙烯酸钾复合材料；

（2）将常规颗粒复合肥料加热到60-80℃，以流量为50-100kg/min的速度进入包膜机，将凹凸棒土/聚丙烯酸钾复合材料加热到50-70℃，以总流量为2.5-18kg/min的速度从包膜机的喷头雾化喷涂到颗粒肥料表面，从包膜机出来的产品经冷却筛分后得成品。

优选地，步骤（1）中所述的引发剂为过硫酸钾，加入量为0.5wt%，所述的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺，加入量为0.1wt%，所述的凹凸棒土加入量为20wt%。

优选地，步骤（1）中所述的丙烯酸中和度为70%，所述的凹凸棒土/聚丙烯酸钾复合材料的固含量为35-40%。

优选地，步骤（1）中氮气保护下恒温的温度为70℃，时间为3个小时。

优选地，步骤（2）中，包膜时，60-80℃的热空气以流量为100-600m³/min的速度依次从包膜机的第一热风进口和第二热风进口进入到包膜机内部。

优选地，步骤（2）中使用的包膜机为圆柱筒状，直径0.9-2.2m,长度8-15m，横卧，与地面之间的夹角为2-5°，沿筒轴线方向敷设，交替设置第二热风出口和喷头，从轴线上端物料进口处开始，在1米、3米、5米和7米处各设置1个喷头，喷嘴方向垂直向上，在2米、4米、6米和8米处各设置一个第二热风出口，风口方向与喷嘴方向顺时针成90度角。

优选地，所述的包膜机还包括复合肥进料口，第一热风进口，包膜剂进口，第二热风进口，包膜肥料出口，转筒。

本发明得到的包膜保水缓释肥料的饱和吸水量≥1.5g（水）/g（包膜肥料），初期养分释放率≤60%。此处所述饱和吸水量是指每克包膜保水缓释肥料最大吸水量；所述初期养分释放率是指在25℃下每10克包膜保水缓释肥料用200毫升蒸馏水静态浸泡24小时的养分释放率。

本包膜保水缓释肥料具有良好的保水和缓释性能，可以作基肥，也可以作为追肥使用。