專利名稱：一種有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于包膜肥料領(lǐng)域，特別涉及一種有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥及其制備方法，具體涉及一種以有機(jī)質(zhì)為主要包膜材料制備的包膜緩釋肥料及其制備方法。
背景技術(shù)：
緩釋肥料是低碳經(jīng)濟(jì)時代的新型增值肥料，是21世紀(jì)肥料產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向。 研發(fā)利用率高、損失少、環(huán)境友好的緩釋肥料，無論在節(jié)約資源、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展、節(jié)本增效和節(jié)能減排等各個方面，均具有十分重要的意義。包膜緩釋肥料是通過在速溶性化學(xué)肥料表面包裹一層難溶性物質(zhì)以物理阻隔方式延緩速溶性化學(xué)肥料溶出的一種緩釋肥料，是緩釋肥料中的主流。包膜緩釋肥料的包膜材料選擇及與包膜材料特性相適應(yīng)的包膜工藝是包膜緩釋肥料生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。目前，包膜材料主要包括兩大類一類是無機(jī)材料，包括硫磺、各種無機(jī)礦物、無機(jī)鹽類等，另一類是有機(jī)聚合物材料，包括天然聚合物和合成聚合物。硫包衣尿素是最早的包膜緩釋肥料，US3342577詳細(xì)說明了硫涂布尿素的生產(chǎn)方法。硫包膜層空隙較大、膜脆性易破，因此，國內(nèi)外有大量對其工藝和材料進(jìn)行改進(jìn)的研究， 如 W09215338、W09429239、CN101362664、CN101348396、CN101289354、CN1962570 等，通過添加聚合物膜材改善硫包膜層的性能。硫包衣尿素等產(chǎn)品是目前國內(nèi)外的主要包膜緩釋肥料產(chǎn)品之一，但該產(chǎn)品含的硫在土壤中可轉(zhuǎn)化為硫酸，有導(dǎo)致土壤酸化的潛在危險；同時，硫在厭氧環(huán)境中可轉(zhuǎn)化成硫化氫等對植物有毒害的物質(zhì)，因此不能在水田中應(yīng)用。采用無機(jī)材料為主的包膜緩釋肥料還有以水泥(US402395Q、磷酸銨鎂等無機(jī)鹽 (CN85101008.CN1143062)為主要膜材料的技術(shù)。其最大的優(yōu)點是生產(chǎn)成本比有機(jī)聚合物材料包膜的緩釋肥料低，但存在緩釋性能較差的普遍缺點。目前，有許多種類的有機(jī)化合物包膜緩釋肥，其包膜材料可以是天然聚合物與合成的聚合物。天然聚合物包括橡膠、纖維素與天然油脂等，為了有較好的成膜性能一般需要進(jìn)行化學(xué)改性，使其成本提高。而合成聚合物包括熱固性聚合物與熱塑性聚合物。無論是改性天然高分子材料還是合成聚合物，其膜材料的價格都較高，生產(chǎn)工藝上需要利用溶劑溶解、加熱、溶劑回收等，成膜的成本很高，因而高分子有機(jī)化合物包膜的緩釋肥料的膜較薄， 一般占包膜肥料質(zhì)量的8%以下。同時高分子有機(jī)化合物包膜層材料由于不是傳統(tǒng)意義上的有機(jī)質(zhì)(含有生命機(jī)能的物質(zhì))，難以發(fā)生生物降解，可能會在土壤中殘留從而帶來一定的環(huán)境風(fēng)險。有機(jī)質(zhì)是含有生命機(jī)能的物質(zhì)，在土壤中是土壤肥力的基礎(chǔ)，不僅是植物養(yǎng)分的主要來源，而且對促進(jìn)作物的生長發(fā)育、改良土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤的保水保肥能力、促進(jìn)土壤微生物的活動、提高土壤溫度、提高土壤養(yǎng)分有效性等方面具有重要作用。以有機(jī)質(zhì)作為包膜緩釋肥的主要包膜材料，在實現(xiàn)化學(xué)肥料養(yǎng)分緩釋的同時補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)，對保護(hù)耕地和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展意義重大。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥。該緩釋肥以有機(jī)質(zhì)為主要包膜材料，可在室溫下固化成膜，并具有優(yōu)良的物理控釋性能，可有效補(bǔ)充土壤中的有機(jī)質(zhì)。本發(fā)明的再一目的在于提供上述有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥的制備方法。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)一種有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥，該有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥由以下按質(zhì)量百分比計的原料制備而成有機(jī)質(zhì)固體粉末 10% 70%固化粘結(jié)劑2% 20%顆粒狀肥料10% 88%。所述有機(jī)質(zhì)固體粉末是將有機(jī)碳質(zhì)量含量大于5%的有機(jī)類原材料粉碎至粒徑小于0. 15mm制得。所述有機(jī)類原材料為腐植酸類原材料、餅肥類原材料、堆慪肥類原材料、酒渣原材料、骨粉和蔗糖廠濾泥中的一種以上；所述腐植酸類原材料為褐煤、風(fēng)化煤、腐植酸鈉、腐植酸鉀、硝基腐植酸、泥炭土或草甸土 ；所述餅肥類原材料為豆餅、菜籽餅、花生餅、茶籽餅、桐籽餅、棉籽餅、葵花籽餅、蓖麻籽餅或胡麻餅；所述堆慪肥類原材料為工農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的堆肥產(chǎn)品；所述酒渣原材料為啤酒渣、玉米酒渣或高粱酒渣；所述骨粉為魚骨粉、豬骨粉、 雞骨粉或牛骨粉。所述固化粘結(jié)劑為多異氰酸酯，該多異氰酸酯的單體為R(NC0)x，其中R為相對分子質(zhì)量為56 1000的脂肪碳鏈、芳香碳鏈或環(huán)狀碳鏈；所述脂肪碳鏈的碳原子個數(shù)范圍為4 18，芳香碳鏈的碳原子個數(shù)范圍為7 15，環(huán)狀碳鏈的碳原子個數(shù)范圍為5 15 ;x 為多異氰酸酯單體中(NCO)單元的個數(shù)，χ為》2的自然數(shù)。所述固化粘結(jié)劑為液化4，4' -二苯基甲烷二異氰酸酯(液化MDI)、多苯基多亞甲基多異氰酸酯(PAPI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、苯二亞甲基二異氰酸酯O(DI)、2，6_ 二異氰酸基己酸甲酯(LDI)、二聚脂肪酸二異氰酸酯(DDI)、反丁烯二酸二乙酯二異氰酸酯(FDI)、2，2，4-三甲基己二異氰酸酯(TMDI)、異佛爾酮二異氰酸酯 (IPDI)、甲基環(huán)己基二異氰酸酯(HTDI)、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)和四甲基二亞甲基二異氰酸酯(TMXDI)中的一種以上。所述顆粒狀肥料為顆粒狀化學(xué)肥料、顆粒狀有機(jī)肥料和顆粒狀有機(jī)無機(jī)復(fù)肥中的一種以上。優(yōu)選的顆粒狀肥料為圓形，其粒徑范圍為Imm 20mm。一種有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥的制備方法，該方法包括以下步驟(1)取料分別取出按質(zhì)量百分比計的原料有機(jī)質(zhì)固體粉末10% 70%，固化粘結(jié)劑2% 20%和顆粒狀肥料10% 88%，備用；(2)包膜在轉(zhuǎn)動的包膜設(shè)備容器中加入全部的顆粒狀肥料，先淋灑占固化粘結(jié)劑總質(zhì)量5% 50%的固化粘結(jié)劑，包膜設(shè)備容器轉(zhuǎn)動至顆粒狀肥料表面形成粘結(jié)液層； 再加入占有機(jī)質(zhì)固體粉末總質(zhì)量5% 50%的有機(jī)質(zhì)固體粉末，轉(zhuǎn)動至有機(jī)質(zhì)固體粉末包覆于顆粒狀肥料表面，形成包膜層；(3)重復(fù)操作步驟O)的淋灑固化粘結(jié)劑和加入有機(jī)質(zhì)固體粉末1 20次，直至這兩種原料全部包裹于顆粒狀肥料表面，并在顆粒狀肥料表面交替形成粘結(jié)液層和包膜層；(4)包膜層固化，得到有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明生產(chǎn)的有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥產(chǎn)品具有優(yōu)良的物理控釋性能，肥效可超過100 天，并可根據(jù)需要通過增加或減少包膜材料的添加質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來增加或減小包膜層厚度， 從而達(dá)到調(diào)節(jié)控釋時間的目的。膜材在土壤中不僅能降解而且能給土壤補(bǔ)充優(yōu)質(zhì)的有機(jī)質(zhì)，避免了硫包衣可能帶來的土壤酸化和樹脂包衣可能帶來的膜殘留問題，對環(huán)境更友好。本發(fā)明在技術(shù)上突破了現(xiàn)有緩釋肥生產(chǎn)工藝復(fù)雜、設(shè)備要求高和包膜材料價格昂貴的瓶頸，具有生產(chǎn)工藝無需回收溶劑、無需專用設(shè)備、無需干燥、成膜快速、有機(jī)質(zhì)包膜材料來源豐富廉價的優(yōu)點。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。以下實施例中生產(chǎn)的有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥產(chǎn)品的緩釋性能通過“水中溶出率法”和 “土柱淋溶法”測定；有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥產(chǎn)品的有機(jī)質(zhì)含量通過“重鉻酸鉀容量法”測定。其中，水中溶出率法參照日本山添文雄等的方法分別稱取待測肥料樣品5g于帶塞的250ml三角瓶中，加IOOml蒸餾水(肥水比為1 20)，加塞密封于25°C恒溫箱中放置， 按相同方法取出8個樣品，分別于lh、24h、7d取出其中4個樣品過濾，測定濾液中全氮或全磷或全鉀等養(yǎng)分的含量(測定的養(yǎng)分根據(jù)被包膜肥料所含養(yǎng)分來確定，例如若為包膜尿素則測定濾液的全氮含量)。土柱淋溶法采用間歇淋溶法先用200目濾布封底口，并在濾布上墊有少量砂子 (25g)的塑料管(直徑5cm,高30cm)中模擬耕層按1. 3g/cm3容重先裝入250g (約IOcm高) 土壤(風(fēng)干，過2mm篩)，再在其上按同樣緊實度裝入與250g 土壤混合的土肥混合物(如 lg-N/kg 土，即250mg-N/管)，土柱上面再以少量砂子(25g)覆蓋以防加水時擾亂土層。以不加肥料的土柱作為對照，每個處理重復(fù)四次。第一次先加150ml水使土壤水分接近飽和， 再將IOOml水一次加入淋溶土柱，收集淋溶液，以刺有小孔的塑料薄膜封閉塑料管上口，室溫下培養(yǎng)3d后，用IOOml水進(jìn)行第2次淋溶，以后各次按同樣操作進(jìn)行，即培養(yǎng)3d，淋溶一次，如此進(jìn)行50-90天。量取各次淋溶液體積，分析全氮或全磷或全鉀含量(測定的養(yǎng)分根據(jù)被包膜肥料所含養(yǎng)分來確定，例如若為包膜尿素則測定濾液的全氮含量)。有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥產(chǎn)品的有機(jī)質(zhì)含量的測定方法——重鉻酸鉀容量法，參照標(biāo)準(zhǔn) "GB 18877-2009”中“5. 9有機(jī)質(zhì)含量的測定重鉻酸鉀容量法”的方法測定。實施例1以褐煤為主要包膜材料，采用圓盤造粒機(jī)生產(chǎn)含氮量為31 %的有機(jī)質(zhì)包膜緩釋尿素的過程如下開動圓盤，在轉(zhuǎn)動的圓盤中加入粒徑為2 4mm的圓顆粒尿素100kg，淋灑1. 5kg 固化粘結(jié)劑液化MDI (美國Dow Chemical產(chǎn))，使尿素和固化粘結(jié)劑在圓盤中轉(zhuǎn)動至尿素表面形成一層粘結(jié)液層，撒布15kg過100目篩的褐煤(有機(jī)碳質(zhì)量含量為25%)，轉(zhuǎn)動至褐煤包覆于被包膜肥料表面，形成一層包膜層；再淋灑2. Okg固化粘結(jié)劑液化MDI以浸潤包膜層，撒布15kg過100目篩的上述褐煤，轉(zhuǎn)動至褐煤包覆于被包膜肥料表面；再淋灑1. 5kg固化粘結(jié)劑液化MDI以浸潤包膜層，撒布15kg過100目篩的上述褐煤，轉(zhuǎn)動至褐煤粉末包覆于被包膜肥料表面。取出，包裝，即制得有機(jī)質(zhì)包膜緩釋尿素產(chǎn)品。該產(chǎn)品在水中M小時的養(yǎng)分溶出率小于15%，在土壤中的肥效期可達(dá)到80 110天；產(chǎn)品的有機(jī)質(zhì)含量為13%。實施例2以褐煤為主要包膜材料，采用圓盤造粒機(jī)生產(chǎn)含氮量為35 %的有機(jī)質(zhì)包膜緩釋尿素的過程如下開動圓盤，在轉(zhuǎn)動的圓盤中加入粒徑為2 4mm的圓顆粒尿素100kg，淋灑2. 5kg 固化粘結(jié)劑液化MDI (美國Dow Chemical產(chǎn))，使尿素和固化粘結(jié)劑在圓盤中轉(zhuǎn)動至尿素表面形成一層粘結(jié)液層，撒布15kg過200目篩的褐煤(有機(jī)碳質(zhì)量含量為41%)，轉(zhuǎn)動至褐煤包覆于被包膜肥料表面，形成一層包膜層；再淋灑1. 5kg固化粘結(jié)劑液化MDI以浸潤包膜層，撒布13kg上述褐煤，轉(zhuǎn)動至褐煤包覆于被包膜肥料表面。取出，包裝，即制得有機(jī)質(zhì)包膜緩釋尿素產(chǎn)品。該產(chǎn)品在水中對小時的養(yǎng)分溶出率小于50%，在土壤中的肥效期可達(dá)到 50 70天；產(chǎn)品有機(jī)質(zhì)含量為15%。實施例3以褐煤為主要包膜材料，采用圓盤造粒機(jī)生產(chǎn)含氮量為40 %的有機(jī)質(zhì)包膜緩釋尿素的過程如下開動圓盤，在轉(zhuǎn)動的圓盤中加入粒徑為2 4mm的圓顆粒尿素100kg，淋灑2. 5kg 固化粘結(jié)劑液化MDI (美國Dow Chemical產(chǎn))，使尿素和固化粘結(jié)劑在圓盤中轉(zhuǎn)動至尿素表面形成一層粘結(jié)液層，撒布12. 5kg過200目篩的褐煤(有機(jī)碳質(zhì)量含量為44%)，轉(zhuǎn)動至褐煤包覆于被包膜肥料表面。取出，包裝，即制得有機(jī)質(zhì)包膜緩釋尿素產(chǎn)品。該產(chǎn)品在水中1小時的養(yǎng)分溶出率小于70%，在土壤中的肥效期可達(dá)到40 50天；產(chǎn)品有機(jī)質(zhì)含量為8%。實施例4以褐煤為主要包膜材料，采用圓盤造粒機(jī)生產(chǎn)含氮量為15%的有機(jī)質(zhì)包膜緩釋尿素的過程如下開動圓盤，在轉(zhuǎn)動的圓盤中加入粒徑為2 4mm的圓顆粒尿素100kg，淋灑2. 5kg 固化粘結(jié)劑液化MDI (美國Dow Chemical產(chǎn))，使尿素和固化粘結(jié)劑在圓盤中轉(zhuǎn)動至尿素表面形成一層粘結(jié)液層，撒布20kg過200目篩的褐煤(有機(jī)碳質(zhì)量含量為41%)，轉(zhuǎn)動至褐煤包覆于被包膜肥料表面，形成一層包膜層；再淋灑2. Okg固化粘結(jié)劑液化MDI以浸潤包膜層，撒布20kg過100目篩的上述褐煤，轉(zhuǎn)動至褐煤包覆于被包膜肥料表面；再淋灑2. Okg固化粘結(jié)劑液化MDI以浸潤包膜層，撒布20kg過100目篩的上述褐煤，轉(zhuǎn)動至褐煤包覆于被包膜肥料表面；再淋灑2. 5kg固化粘結(jié)劑液化MDI以浸潤包膜層，撒布25kg過100目篩的上述褐煤，轉(zhuǎn)動至褐煤粉末包覆于被包膜肥料表面；再淋灑2. 5kg固化粘結(jié)劑液化MDI (美國Dow Chemical產(chǎn))，使尿素和固化粘結(jié)劑在圓盤中轉(zhuǎn)動至尿素表面形成一層粘結(jié)液層， 撒布20kg過200目篩的褐煤(有機(jī)碳質(zhì)量含量為41%)，轉(zhuǎn)動至褐煤包覆于被包膜肥料表面，形成一層包膜層；再淋灑2. Okg固化粘結(jié)劑液化MDI以浸潤包膜層，撒布20kg過100目篩的上述褐煤，轉(zhuǎn)動至褐煤包覆于被包膜肥料表面；再淋灑2. Okg固化粘結(jié)劑液化MDI以浸潤包膜層，撒布20kg過100目篩的上述褐煤，轉(zhuǎn)動至褐煤包覆于被包膜肥料表面；再淋灑 2. 5kg固化粘結(jié)劑液化MDI以浸潤包膜層，撒布25kg過100目篩的上述褐煤，轉(zhuǎn)動至褐煤粉末包覆于被包膜肥料表面；再淋灑2. 5kg固化粘結(jié)劑液化MDI以浸潤包膜層，撒布15. 5kg 過100目篩的上述褐煤，轉(zhuǎn)動至褐煤粉末包覆于被包膜肥料表面。取出，包裝，即制得有機(jī)質(zhì)包膜緩釋尿素產(chǎn)品。該產(chǎn)品在水中M小時的養(yǎng)分溶出率小于5%，在土壤中的肥效期可達(dá)到150 180天；產(chǎn)品有機(jī)質(zhì)含量為43%。實施例5以泥炭為主要包膜材料，采用糖衣機(jī)生產(chǎn)含氮量為沈％的有機(jī)質(zhì)包膜緩釋尿素的過程如下開動糖衣機(jī)，在轉(zhuǎn)動的圓鼓容器中加入粒徑為1 1. 2mm的圓形顆粒尿素100kg， 淋灑1. 5kg固化粘結(jié)劑TMDI (青島萬華聚氨酯有限公司產(chǎn))，使尿素和固化粘結(jié)劑在圓鼓容器中轉(zhuǎn)動至尿素表面形成一層粘結(jié)液層，撒布15kg過200目篩的泥炭(有機(jī)碳含量37%)， 轉(zhuǎn)動至泥炭粉末包膜材料包覆于被包膜肥料表面，形成一層包膜層；再淋灑2. Okg固化粘結(jié)劑TMDI以浸潤包膜層，撒布20kg上述泥炭，轉(zhuǎn)動至泥炭粉末包膜材料包覆于被包膜肥料表面；再淋灑2. 5kg固化粘結(jié)劑TMDI，以浸潤包膜層，撒布23kg過200目篩的泥炭，轉(zhuǎn)動至泥炭粉末包膜材料包覆于被包膜肥料表面；再淋灑1. 5kg固化粘結(jié)劑TMDI，以浸潤包膜層， 撒布12kg過200目篩的泥炭，轉(zhuǎn)動至泥炭粉末包膜材料包覆于被包膜肥料表面。取出，包裝，即制得有機(jī)質(zhì)包膜緩釋尿素產(chǎn)品。該產(chǎn)品在水中M小時的養(yǎng)分溶出率小于10%，在土壤中的肥效期可達(dá)到110 140天；產(chǎn)品有機(jī)質(zhì)含量為25%。實施例6以腐植酸鉀為主要包膜材料，采用轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)生產(chǎn)有機(jī)質(zhì)包膜緩釋復(fù)肥的過程如下開動轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)，在轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)鼓中加入粒徑為3 5mm的圓顆粒復(fù)肥(氮、磷、鉀養(yǎng)分含量為15-15-15) 100kg,淋灑1. 5kg固化粘結(jié)劑HTDI (美國Dow Chemical產(chǎn))，使復(fù)肥和固化粘結(jié)劑在圓鼓容器中轉(zhuǎn)動至復(fù)合肥表面形成一層粘結(jié)液層，撒布IOkg過100目篩的腐植酸鉀(有機(jī)碳含量四％ )，轉(zhuǎn)動至腐植酸鉀包膜材料包覆于被包膜肥料表面，形成一層包膜層；再淋灑2. 5kg固化粘結(jié)劑HTDI (美國Dow Chemical產(chǎn))，以浸潤包膜層，撒布15kg 過100目篩的上述腐植酸鉀粉末，轉(zhuǎn)動至腐植酸鉀包膜材料包覆于被包膜肥料表面；再淋灑1. 5kg固化粘結(jié)劑HTDI (美國Dow Chemical產(chǎn))以浸潤包膜層，撒布IOkg過100目篩的腐植酸鉀粉末，轉(zhuǎn)動至腐植酸鉀粉末包膜材料包覆于被包膜肥料表面。取出，包裝，即制得有機(jī)質(zhì)包膜緩釋復(fù)合肥產(chǎn)品。該產(chǎn)品在水中對小時的養(yǎng)分溶出率小于25%，在土壤中的肥效期可達(dá)到70 90天；產(chǎn)品有機(jī)質(zhì)含量為12%。實施例7以花生麩為主要包膜材料，采用圓盤造粒機(jī)生產(chǎn)有機(jī)質(zhì)包膜緩釋復(fù)肥的過程如下開動圓盤，在轉(zhuǎn)動的圓盤中加入粒徑為2 4mm的圓顆粒復(fù)合肥(氮、磷、鉀養(yǎng)分含量為15-15-15) 100kg,淋灑2. 5kg固化粘結(jié)劑TMXDI (德國Bayer公司產(chǎn))，使復(fù)肥和固化粘結(jié)劑在圓盤中轉(zhuǎn)動至復(fù)肥表面形成一層粘結(jié)液層，撒布IOkg過150目篩的花生麩(有機(jī)碳含量為40% )，轉(zhuǎn)動至固體粉末包覆于被包膜肥料表面，形成一層包膜層；再淋灑2. 5kg固化粘結(jié)劑TMXDI (德國Bayer公司產(chǎn))以浸潤包膜層，撒布15kg過150目篩的上述花生麩，轉(zhuǎn)動至固體粉末包膜材料包覆于被包膜肥料表面；再淋灑1. 5kg固化粘結(jié)劑
7TMXDI (德國Bayer公司產(chǎn))以浸潤包膜層，撒布IOkg過150目篩的上述花生麩，轉(zhuǎn)動至固體粉末包膜材料包覆于被包膜肥料表面；再淋灑2. 5kg固化粘結(jié)劑TMXDI (德國Bayer公司產(chǎn))以浸潤包膜層，撒布IOkg過150目篩的上述花生麩，轉(zhuǎn)動至固體粉末包膜材料包覆于被包膜肥料表面。取出，包裝，即制得有機(jī)質(zhì)包膜緩釋復(fù)合肥產(chǎn)品。該產(chǎn)品在水中M小時的養(yǎng)分溶出率小于8%，在土壤中的肥效期可達(dá)到100 150天；產(chǎn)品有機(jī)質(zhì)含量為20%。實施例8以有機(jī)堆肥為主要包膜材料，采用糖衣機(jī)生產(chǎn)有機(jī)質(zhì)包膜緩釋復(fù)肥的過程如下開動糖衣機(jī)，在轉(zhuǎn)動的圓鼓容器中加入粒徑為2 4mm的圓顆粒復(fù)合肥(氮、磷、 鉀養(yǎng)分含量為15-15-15) 100kg,淋灑2. 5kg固化粘結(jié)劑)(DI (德國Bayer公司產(chǎn))，使復(fù)合肥和固化粘結(jié)劑在圓鼓容器中轉(zhuǎn)動至復(fù)合肥表面形成一層粘結(jié)液層，撒布15kg過100 目篩的以禽畜糞便和木薯渣為主要原材料通過30天好氧堆肥后的有機(jī)堆肥(有機(jī)碳含量 25%),轉(zhuǎn)動至堆肥粉末包膜材料包覆于被包膜肥料表面，形成一層包膜層；再淋灑1. 5kg 固化粘結(jié)劑(德國Bayer公司產(chǎn))以浸潤包膜層，撒布IOkg過100目篩的上述有機(jī)堆肥，轉(zhuǎn)動至堆肥粉末包膜材料包覆于被包膜肥料表面；再淋灑2. 5kg固化粘結(jié)劑(德國 Bayer公司產(chǎn))以浸潤包膜層，撒布15kg過100目篩的上述堆肥，轉(zhuǎn)動至堆肥粉末包膜材料包覆于被包膜肥料表面；再淋灑1. 5kg固化粘結(jié)劑)(DI (德國Bayer公司產(chǎn))以浸潤包膜層，撒布IOkg過100目篩的上述有機(jī)堆肥，轉(zhuǎn)動至堆肥粉末包膜材料包覆于被包膜肥料表面。取出，包裝，即制得有機(jī)質(zhì)包膜緩釋復(fù)合肥產(chǎn)品。該產(chǎn)品在水中M小時的養(yǎng)分溶出率小于20%，在土壤中的肥效期可達(dá)到70 120天；產(chǎn)品有機(jī)質(zhì)含量為13. 6%。實施例9以骨粉為主要包膜材料，采用轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)生產(chǎn)有機(jī)質(zhì)包膜緩釋尿素的過程如下開動轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)，在轉(zhuǎn)動的容器中加入粒徑為2 4mm的圓顆粒尿素100kg，淋灑 1. 5kg固化粘結(jié)劑DDI (德國Bayer公司生產(chǎn))，使尿素和固化粘結(jié)劑在容器中轉(zhuǎn)動至尿素表面形成一層粘結(jié)液層，撒布15kg過300目篩的牛骨粉(有機(jī)碳含量12% )，轉(zhuǎn)動至骨粉粉末包覆于被包膜肥料表面，形成一層包膜層；再淋灑2. Okg固化粘結(jié)劑DDI (德國Bayer 公司產(chǎn))以浸潤包膜層，撒布IOkg過300目篩的上述牛骨粉，轉(zhuǎn)動至骨粉粉末包膜材料包覆于被包膜肥料表面；再淋灑1. 5kg固化粘結(jié)劑DDI (德國Bayer公司產(chǎn))以浸潤包膜層， 撒布IOkg過300目篩的上述牛骨粉，轉(zhuǎn)動至骨粉粉末包膜材料包覆于被包膜肥料表面；再淋灑2. 5kg固化粘結(jié)劑DDI (德國Bayer公司產(chǎn))以浸潤包膜層，撒布15kg過300目篩的上述牛骨粉，轉(zhuǎn)動至骨粉粉末包膜材料包覆于被包膜肥料表面。取出，包裝，即制得有機(jī)質(zhì)包膜緩釋尿素產(chǎn)品。該產(chǎn)品在水中M小時的養(yǎng)分溶出率小于15%，在土壤中的肥效期可達(dá)到70 120天；產(chǎn)品有機(jī)質(zhì)含量為6. 6%。實施例10采用混合有機(jī)質(zhì)粉末和固化粘結(jié)劑為包膜材料，采用圓盤造粒機(jī)生產(chǎn)包膜尿素的過程如下開動圓盤，在轉(zhuǎn)動的圓盤中加入粒徑為2 4mm的圓顆粒尿素100kg，淋灑1. 5kg 固化粘結(jié)劑TDI (美國Dow Chemical產(chǎn))，使尿素和固化粘結(jié)劑在圓盤中轉(zhuǎn)動至尿素表面形成一層粘結(jié)液層，撒布IOkg由過100目篩的風(fēng)化煤、泥炭和豆餅按1 1 1的質(zhì)量比例混合均勻的混合有機(jī)質(zhì)粉末(混合物有機(jī)碳含量42. 5% )，轉(zhuǎn)動至固體粉末包覆于被包膜肥料表面，形成一層包膜層；再淋灑2. 5kg固化粘結(jié)劑TDI (美國Dow Chemical產(chǎn))以浸潤包膜層，撒布15kg上述混合有機(jī)質(zhì)粉末，轉(zhuǎn)動至有機(jī)質(zhì)粉末包覆于被包膜肥料表面；再淋灑2. 5kg固化粘結(jié)劑TDI (美國Dow Chemical產(chǎn))以浸潤包膜層，撒布15kg上述混合有機(jī)質(zhì)粉末，轉(zhuǎn)動至有機(jī)質(zhì)粉末包膜材料包覆于被包膜肥料表面。取出，包裝，即制得有機(jī)質(zhì)包膜緩釋尿素產(chǎn)品。該產(chǎn)品在水中對小時的養(yǎng)分溶出率小于15%，在土壤中的肥效期可達(dá)到 90 120天；產(chǎn)品有機(jī)質(zhì)含量為20%。實施例11采用混合有機(jī)粉末和固化粘結(jié)劑為包膜材料，采用圓盤造粒機(jī)生產(chǎn)包膜緩釋復(fù)肥的過程如下開動圓盤，在轉(zhuǎn)動的圓盤中加入粒徑為2 4mm的圓顆粒復(fù)合肥(氮、磷、鉀養(yǎng)分含量為:20-10-15) 100kg，淋灑2. 5kg固化粘結(jié)劑IPDI (德國Bayer公司產(chǎn))，使復(fù)合肥和固化粘結(jié)劑在圓盤中轉(zhuǎn)動至復(fù)肥表面形成一層粘結(jié)液層，將蔗糖廠濾泥、桐籽餅、魚骨粉按 1:1: 1的質(zhì)量比例混合后(混合物有機(jī)碳含量42%)粉碎，過300目篩，撒布20kg過 300目篩的混合有機(jī)粉末，轉(zhuǎn)動至有機(jī)粉末包覆于被包膜肥料表面，形成一層包膜層；再淋灑2. 5kg固化粘結(jié)劑IPDI (德國Bayer公司產(chǎn))以浸潤包膜層，撒布15kg過300目篩的混合有機(jī)粉末，轉(zhuǎn)動至有機(jī)粉末包覆于被包膜肥料表面；再淋灑2. 5kg固化粘結(jié)劑IPDI (德國Bayer公司產(chǎn))以浸潤包膜層，撒布15kg過300目篩的混合有機(jī)粉末，轉(zhuǎn)動至有機(jī)粉末包覆于被包膜肥料表面；再淋灑2. 5kg固化粘結(jié)劑IPDI (德國Bayer公司產(chǎn))以浸潤包膜層，撒布15kg過300目篩的混合有機(jī)粉末，轉(zhuǎn)動至有機(jī)粉末包覆于被包膜肥料表面。取出， 包裝，即制得有機(jī)質(zhì)包膜緩釋復(fù)肥產(chǎn)品。該產(chǎn)品在水中M小時的養(yǎng)分溶出率小于10%，在土壤中的肥效期可達(dá)到90 120天；產(chǎn)品有機(jī)質(zhì)含量為25%。上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其它的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥，其特征在于該有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥由以下按質(zhì)量百分比計的原料制備而成有機(jī)質(zhì)固體粉末 10% 70%固化粘結(jié)劑2% 20%顆粒狀肥料10% 88%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥，其特征在于所述有機(jī)質(zhì)固體粉末是將有機(jī)碳質(zhì)量含量大于5%的有機(jī)類原材料粉碎至粒徑小于0. 15mm制得。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥，其特征在于所述有機(jī)類原材料為腐植酸類原材料、餅肥類原材料、堆慪肥類原材料、酒渣原材料、骨粉和蔗糖廠濾泥中的一種以上；所述腐植酸類原材料為褐煤、風(fēng)化煤、腐植酸鈉、腐植酸鉀、硝基腐植酸、泥炭土或草甸土 ；所述餅肥類原材料為豆餅、菜籽餅、花生餅、茶籽餅、桐籽餅、棉籽餅、葵花籽餅、蓖麻籽餅或胡麻餅，所述堆慪肥類原材料為工農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的堆肥產(chǎn)品；所述酒渣原材料為啤酒渣、玉米酒渣或高粱酒渣；所述骨粉為魚骨粉、豬骨粉、雞骨粉或牛骨粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥，其特征在于所述固化粘結(jié)劑為多異氰酸酯，該多異氰酸酯的單體為=R(NCO) χ ；其中R為相對分子質(zhì)量為56 1000的脂肪碳鏈、芳香碳鏈或環(huán)狀碳鏈；所述脂肪碳鏈的碳原子個數(shù)范圍為4 18，芳香碳鏈的碳原子個數(shù)范圍為7 15，環(huán)狀碳鏈的碳原子個數(shù)范圍為5 15 ;X為多異氰酸酯單體中(NCO)單元的個數(shù)，χ為>2的自然數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥，其特征在于所述固化粘結(jié)劑為液化4，4' - 二苯基甲烷二異氰酸酯、多苯基多亞甲基多異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、2，6_ 二異氰酸己酸甲酯、二聚脂肪酸二異氰酸酯、 反丁烯二酸二乙酯二異氰酸酯、2，2，4-三甲基己二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、甲基環(huán)己基二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯和四甲基二亞甲基二異氰酸酯中的一種以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥，其特征在于所述顆粒狀肥料為顆粒狀化學(xué)肥料、顆粒狀有機(jī)肥料和顆粒狀有機(jī)無機(jī)復(fù)肥中的一種以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥，其特征在于肥料顆粒為圓形，其粒徑范圍為Imm 20mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)取料分別取出按質(zhì)量百分比計的原料有機(jī)質(zhì)固體粉末10% 70%，固化粘結(jié)劑 2% 20%和顆粒狀肥料10% 88%，備用；(2)包膜在轉(zhuǎn)動的包膜設(shè)備容器中加入全部的顆粒狀肥料，先淋灑占固化粘結(jié)劑總質(zhì)量5% 50%的固化粘結(jié)劑，包膜設(shè)備容器轉(zhuǎn)動至顆粒狀肥料表面形成粘結(jié)液層；再加入占有機(jī)質(zhì)固體粉末總質(zhì)量5% 50%的有機(jī)質(zhì)固體粉末，轉(zhuǎn)動至有機(jī)質(zhì)固體粉末包覆于顆粒狀肥料表面，形成包膜層；(3)重復(fù)操作步驟( 所述的淋灑固化粘結(jié)劑和添加有機(jī)質(zhì)固體粉末1 20次，直至這兩種原料全部包裹于顆粒狀肥料表面，并在顆粒狀肥料表面交替形成粘結(jié)液層和包膜層；(4)包膜層固化，得到有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥及其制備方法，該緩釋肥由以下按質(zhì)量百分含量計的原料制備而成10％～70％的有機(jī)質(zhì)固體粉末、2％～20％的固化粘結(jié)劑和10％～88％的顆粒狀肥料。本發(fā)明使用有機(jī)質(zhì)固體粉末包膜材料使有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥在生產(chǎn)工藝上具有無需回收溶劑、無需干燥、成膜快速、包膜材料來源豐富廉價的優(yōu)點，并且可以采用開放式常規(guī)設(shè)備生產(chǎn)。本發(fā)明所述的有機(jī)質(zhì)包膜緩釋肥具有優(yōu)良的物理控釋性能，肥效可超過100天，并可根據(jù)需要調(diào)節(jié)控釋時間。同時，所用的包膜材料在土壤中不僅能降解而且能給土壤補(bǔ)充優(yōu)質(zhì)的有機(jī)質(zhì)，避免了硫包衣可能帶來的土壤酸化和樹脂包衣可能帶來的殘留問題，對環(huán)境更友好，產(chǎn)品適用于農(nóng)林等種植業(yè)領(lǐng)域。
文檔編號C05G3/00GK102276357SQ20111020268
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者廖宗文, 毛小云, 陳嫻, 黃雷 申請人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)