[发明专利]一种用于缓释肥料的包膜材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于缓释肥料的包膜材料，以质量百分比计，包括如下原料：聚乙烯醇9‑13％，壳聚糖1.5‑2.2％，二氧化硅0.5‑0.8％，淀粉2‑4％，纤维素1‑3％，明胶3‑6％，余量为水。本发明还公开了该包膜材料的制备方法。本发明的优点在于，以聚乙烯醇为基材，采用壳聚糖及二氧化硅进行改性，并辅以淀粉、纤维素和明胶，使得膜材的紧密度降低，分子间作用力变弱，从而膜材的降解性能得以提高，由此获得缓释效果、降解性俱佳的缓释肥包膜材料。

技术领域

本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种用于缓释肥料的包膜材料及其制备方法。

背景技术

我国作为农业大国和人口大国，需要用有限的耕地支撑庞大的人口对于粮食的需求。随着人口的不断增加，耕地面积却无法随之增加。因此，需要以有限的耕地来实现持续高效的发展，肥料科技的创新和发展对于农业产业发展具有重要的战略意义。

农业种植时，肥料在施用后直接进入土壤中，一次性提供大量的养分，然而作物对于肥料的利用是一个持续的过程，多于的肥料被浪费，利用率较低。对此，目前已研发出多种缓释肥料，其中包膜缓释肥发展迅速。包膜缓释肥的包膜材料主要有两种，一种为天然高分子材料，具有良好的成膜性和降解性，但缓释效果不佳，另一种为人工合成高分子聚合物，如聚乙烯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚丙烯、聚丙烯酰胺等，该类膜材的缓释效果好，但在环境中难降解，残留于土壤中造成污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：人工合成高分子聚合物作为缓释肥包膜材料，不易降解，对环境造成污染。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种用于缓释肥料的包膜材料，以质量百分比计，包括如下原料：聚乙烯醇9-13％，壳聚糖1.5-2.2％，二氧化硅0.5-0.8％，淀粉2-4％，纤维素1-3％，明胶3-6％，余量为水。

优选地，本发明所述的一种用于缓释肥料的包膜材料，以质量百分比计，包括如下原料：聚乙烯醇11％，壳聚糖1.8％，二氧化硅0.6％，淀粉3％，纤维素2％，明胶4.6％，余量为水。

优选地，本发明所述的一种用于缓释肥料的包膜材料，通过以下方法制备而成：先将淀粉加入水中，水浴加热，并搅拌得到糊化淀粉，备用；向反应釜中加入水和聚乙烯醇，边搅拌边升温至90℃，再加入壳聚糖，边降温边搅拌，当温度降至80摄氏度后，保温反应150-210min，再加入二氧化硅，并升温至90℃，保温反应50-70min；反应结束后降温至60℃，再将糊化淀粉、纤维素及明胶加入反应釜内，搅拌至混合均匀。

优选地，本发明所述的一种用于缓释肥料的包膜材料，所述水浴加热的温度为50-60℃。

优选地，本发明所述的一种用于缓释肥料的包膜材料，向反应釜内加入聚乙烯醇后匀速升温至90℃，加入壳聚糖后匀速降温至80℃。

优选地，本发明所述的一种用于缓释肥料的包膜材料，所述匀速升温的速度为10℃/min；所述匀速降温的速度为2℃/min。

本发明还提供了上述的一种用于缓释肥料的包膜材料的制备方法，具体方法如下：先将淀粉加入水中，水浴加热，并搅拌得到糊化淀粉，备用；向反应釜中加入水和聚乙烯醇，边搅拌边升温至90℃，再加入壳聚糖，边降温边搅拌，当温度降至80摄氏度后，保温反应150-210min，再加入二氧化硅，并升温至90℃，保温反应50-70min；反应结束后降温至60℃，再将糊化淀粉、纤维素及明胶加入反应釜内，搅拌至混合均匀。

本发明技术有益效果：

本发明技术方案以聚乙烯醇为基材，采用壳聚糖及二氧化硅进行改性，并辅以淀粉、纤维素和明胶，使得膜材的紧密度降低，分子间作用力变弱，从而膜材的降解性能得以提高，由此获得缓释效果、降解性俱佳的缓释肥包膜材料。

具体实施方式