[发明专利]一种缓释肥的制备方法

说明书

本发明公开了一种缓释肥的制备方法，涉及缓释肥料技术领域。缓释肥的制备方法包括生物质焦的活化、壳聚糖的改性制备、缓释肥的制备。本发明用二异氰酸酯和引发剂对壳聚糖进行改性处理，提升了壳聚糖包膜材料的力学性能和防水性能；以聚谷氨酸和丙三醇通过酯化反应生成的吸附助剂能促进肥料和载体材料的有机结合，同时提高缓释肥的使用效率。

技术领域：

本发明涉及缓释肥料技术领域，具体涉及一种缓释肥的制备方法。

背景技术：

我国是农业大国，随着农业技术的不断发展，农业增产对于化肥的依赖程度越来越高，目前我国化肥的施用量居世界首位，且呈现逐年增加的趋势。但传统化肥在农业生产使用过程中面临两大问题：一是化肥用量大，利用率低，我国当季肥料利用率氮肥为30-35％，磷肥利用率为10-25％，钾肥为35％-50％；二是化肥施用不合理，目前我国的化肥施用仍以速效性肥料分次施用为主，利用率低，肥效周期短，且成本高，污染环境。

导致肥料利用率低主要的原因是肥料的淋失和挥发，肥料的大量淋失不但使土壤肥力下降，农作物质量降低，造成大量的经济损失，而且还会造成环境污染。因此，如何提高肥料利用率、充分发挥肥料对植物的作用，对我国农业可持续发展具有重大的现实意义。

缓释肥料是一种新型肥料，其养分释放速度和数量具有一定的可控性，可以根据作物生长需要释放养分，使其在农作物的整个生长期内长期有效，可以大大提高肥料的利用率，减少用量和施用次数。

目前国内的缓释肥料以包膜型缓释肥料为主，虽然包膜型缓释肥料效果较好，但其生产成本较高，制备工艺复杂，仅适用于花卉、蔬菜等经济价值较高的领域，同时包膜材料使用难降解的高分子材料和有污染的包膜材料如硫磺、石蜡等，污染农田，因此不适合在农田里大面使用。

载体缓释肥料是将肥料养分均匀地分散或吸附在某种特殊功能材料中，肥料养分在功能材料的降解过程中逐渐释放出来，其制造工艺简单、生产成本低、环境友好，适合大田生产和无害农业的发展。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种载体材料环保可降解、肥料养分均匀释放、肥料利用率高的缓释肥的制备方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种缓释肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)生物质焦的活化：将生物质焦于3-5℃密封放置1-2h，然后置于100-110℃烘箱中干燥至恒重，并于500-550℃焙烧1-3h，即得活化生物质焦；

(2)壳聚糖的改性制备：将壳聚糖固体投入到搅拌器中，加入质量分数为3％的醋酸溶液，30℃搅拌至完全溶解；向壳聚糖醋酸溶液中加入二异氰酸酯和引发剂，75-85℃反应2-3h，趁热过滤，滤饼用去离子水和无水乙醇洗去未反应的单体，再送入100-110℃烘箱中干燥至恒重，即得到改性壳聚糖；

(3)缓释肥的制备：将生物质焦分散于无水乙醇中，加入改性壳聚糖和吸附助剂，加热至回流状态，保温搅拌20-40min，制得载体材料；降温至40-50℃，加入复合肥料搅拌1-2h，所得混合物经减压浓缩以回收乙醇，并置于烘箱中干燥至恒重，即得到缓释肥。

所述吸附助剂的制备方法如下：将聚谷氨酸加入到去离子水中，30℃搅拌至完全溶解，再加入丙三醇和三氯化铁，升温至80-90℃搅拌1-2h，趁热过滤，固体用去离子水和无水乙醇洗去未反应的单体，再送入100-110℃烘箱中干燥至恒重，即得到吸附助剂。

所述壳聚糖、3％醋酸溶液、异氰酸酯、引发剂的质量比为20-30：10-20：10-15：1-5。

所述生物质焦、改性壳聚糖、吸附助剂、复合肥料的质量比为20-30：20-30：1-5：30-40。

所述聚谷氨酸、丙三醇、三氯化铁的质量比为10-20：10-15：1-3。