[发明专利]肥料包覆缓释膜、包膜缓释肥及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种肥料包覆缓释膜、包膜缓释肥及其制备方法和应用，涉及缓释材料技术领域，所述肥料包覆缓释膜包括由内至外依次设置的第一包膜、第二包膜和第三包膜，第一包膜主要由壳聚糖制备得到，第二包膜主要由纳米二氧化硅和/或消石灰制备得到，第三包膜主要由羧甲基纤维素和氯化钙制备得到。本发明提供的肥料包覆缓释膜不仅能够实现肥料颗粒养分的可控释放，而且与土壤具有良好的相容性，易于降解，不会造成环境污染，同时还能够改良土壤，提高土壤pH值，保障农业可持续发展。

技术领域

本发明涉及缓释材料技术领域，尤其是涉及一种肥料包覆缓释膜、包膜缓释肥及其制备方法和应用。

背景技术

缓释肥料可以控制养分释放速度，延长肥料有效期，减少肥料损失，最大限度提高肥料利用率和施肥的经济效益与社会、环境效益，满足作物整个生长发育期对养分的需求，是我国当前肥料产业发展方向之一。缓释肥料可通过调整包膜缓释材料性质调控内核肥料养分的释放，满足不同作物的养分需求。目前包膜缓释材料主要有机物包膜材料和无机物包膜材料，有机物包膜材料主要有蜡、油、聚烯烃、聚氨酯和醇酸树脂，其存在与土壤相容性差、不易降解及易产生环境污染的问题；无机物包膜材料主要有硫黄、磷酸盐、硅酸盐、石膏等，其存在弹性差、肥料缓释性能差的缺点，很难实现真正意义上对养分的控制释放。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种肥料包覆缓释膜，以在控制肥料养分可控释放的基础上，实现与土壤良好相容，易于降解，减少环境污染，保障农业可持续发展。

本发明提供的肥料包覆缓释膜，包括由内至外依次设置的第一包膜、第二包膜和第三包膜，所述第一包膜主要由壳聚糖制备得到，所述第二包膜主要由无机纳米颗粒制备得到，所述第三包膜主要由羧甲基纤维素和氯化钙制备得到；所述无机纳米颗粒包括纳米二氧化硅和/或纳米消石灰。

进一步的，所述无机纳米颗粒的粒径为3-30nm，优选为3-20nm。

优选地，所述羧甲基纤维素和所述氯化钙的质量比为1:3-20，优选为1:5；

优选地，所述羧甲基纤维素与所述无机纳米颗粒的质量比为1:50-200，优选为1:100。

本发明的目的之二在于提供一种包膜缓释肥，包括肥料颗粒，所述肥料颗粒的外表面包覆有本发明提供的肥料包覆缓释膜。

进一步的，所述肥料颗粒与所述壳聚糖的质量比为10-300:1，优选为200:1。

进一步的，所述肥料颗粒包括可溶性化肥颗粒和/或微溶性化肥颗粒。

本发明的目的之三在于提供上述包膜缓释肥的制备方法，包括如下步骤：

(a)将肥料分散到壳聚糖的水溶液中，然后造粒，干燥，得到第一包膜包覆肥料颗粒的第一包覆肥料颗粒；

(b)将第一包覆肥料颗粒分散到无机纳米颗粒的悬浊液中，使得无机纳米颗粒负载在第一包覆肥料颗粒的表面形成第二包膜，干燥，得到第二包覆肥料颗粒；

(c)将第二包覆肥料颗粒分散到羧甲基纤维素和氯化钙的混合溶液中，干燥，得到第三包膜包覆第二包覆肥料颗粒的包膜缓释肥。

进一步的，步骤(a)中，壳聚糖的水溶液的质量浓度为0.1-3％，优选为1％；

优选地，步骤(b)中，纳米无机颗粒悬浊液的固含量为1-10wt％，优选为5wt％；

优选地，步骤(c)中，羧甲基纤维素和氯化钙的混合溶液的配置方法包括如下步骤：调节羧甲基纤维素的水溶液的pH值为5.5-6.5，再加入氯化钙，得到羧甲基纤维素和氯化钙的混合溶液；

优选地，通过在羧甲基纤维的水溶液中加入氯化铵调节pH值；