專利名稱：包膜控釋草坪專用肥料及其制法的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種包膜控釋肥料，特別是一種包膜控釋草坪專用肥料及其制法技術背景在草坪生產中施用的化學肥料，容易發生淋溶損失、化學固定、揮發等損失，造成肥料養分損失嚴重，肥料利用率極低，并且引起嚴重的環境污染。隨著草坪業的逐步壯大和草坪的推廣，急需長效草坪肥用于草坪的生產和適應市場的需要。
國內外為提高肥料利用率，減少草坪施肥對環境造成的不良影響，相繼開展草坪專用包膜肥料的研制工作，一般肥效期在70天以上的包膜肥料不能滿足草坪植物生長期長，需要全程施肥的需肥特性的需要。并且膜層材料為不易降解的合成高分子材料，含有一定的苯類和含氯離子的有害溶劑，長期施用危害土壤環境，并且由于原材料成本昂貴，不易在農業生產中推廣使用，主要有代表性的專利有美國專利(US 4801498.CA110137178)包膜肥料的膜層材料由乙烯與甲基丙烯酸的共聚物脂構成。日本專利(1279683)(1985)特許公開了一種覆膜肥料及其制法，該膜層材料由聚烯烴或乙烯與乙酸乙烯酯共聚物和滑石粉所組成等。其它用于包膜肥料膜層材料還有用甲苯和硫酸處理松香所得的蠟狀物，醇酸樹脂與不飽和油酯的共聚物，聚脲氨基甲酸酯和異氰酸酯等，這類肥料真正意義為包膜緩釋肥料，僅通過膜層的厚薄度和致密度延長肥效，還不能有效的控制肥料養分釋放。目前我國在包膜肥料的研制方面所采用的包膜材料有中國專利ZL 95109720.2采用的磷礦粉等無機材料，致密度和顆粒強度不夠，包裹層孔徑大于10m，且膜層易破裂，緩釋效果較差，其他專利公開說明書介紹了用脲醛樹脂、廢棄塑料、蟲膠、松香、羧基甲基纖維素包裹以尿素為核心的包膜肥料，但普遍生產工藝復雜，雖然取得一定的延長肥效的作用，但不能有效的控制肥料養分的釋放，并且主要是以延長氮素養分釋放為主，不能兼顧磷鉀養分釋放。
發明內容
本發明提供一種包膜控釋草坪專用肥料及其制法，采用具有土壤改良功能的水溶性高分子材料聚乙烯醇(PVA)、天然高分子材料玉米淀粉、氮素增效劑、開孔性填料為主要的材料制備包膜液，包裹顆粒復合肥，生產工藝簡單，同時控釋氮磷鉀養分。
本發明提供的包膜控釋草坪專用肥料，其特征是包膜層的投料組分及重量比例如下。
聚乙烯醇(PVA) 16.2～16.8淀粉 9～9.9氮肥控釋粉劑 0.05～0.2硫酸銅或硫酸鋅粉體0.05石英砂粉體6～6.6水66.45～68.55上述的氮肥控釋粉劑采用雙氰胺粉體、氫醌和硼砂，可以是單獨一種使用，也可以兩種以上同時使用。
本發明提供的包膜控釋草坪專用肥料生產方法，其特征是A、將重量比例16.2～16.8的聚乙烯醇在85℃-95℃下溶解于重量比例55.55～59.55的水制成溶液；B、將重量比例9-9.9的玉米淀粉加重量比例9-9.9的水，在80℃-90℃條件下熟化30分鐘；C、將聚乙烯醇溶液加入玉米糊化液中，在高速攪拌機中攪拌10分鐘，冷卻后，加入重量比例0.05～0.2的氮肥控釋粉劑、0.05的硫酸銅或硫酸鋅粉體和6-6.6的石英砂粉體，再高速攪拌5分鐘后成包膜液轉入儲液灌，攪拌機轉速500r/min。
D、將自制草坪專用肥肥料顆粒利用振動篩篩分分級，同一粒度的顆粒一批次包膜；將篩分后的肥料裝入帶有鼓風加熱功能的轉鼓造粒機，在40°-60℃條件下預熱，旋轉拋光肥料顆粒表面5-10分鐘；包膜液通過空氣泵霧化，每隔0.5-1分鐘噴涂肥料表面，噴涂厚度重量為肥料總重量3％-6％，冷卻后包裝。
本發明和現有技術相比，具有如下優點1、本發明生產工藝簡單，整個包膜液合成及包膜過程均為非化工合成工藝，僅使用復混工藝即可完成，設備為常用的轉鼓造粒機、攪拌器、空氣壓縮機、噴槍，生產設備成本低，工藝簡單實用，可直接單獨建廠運轉，也可以作為現有肥料廠肥料生產的后續生產工序實施；2、本發明所采用的養分控釋方式是以聚乙烯醇和玉米淀粉形成吸水溶脹膜層，可通過灌水擴張膜層孔度，控制氮磷鉀養分釋放，膜層可為氮磷鉀養分提供物理的保護層，減少養分過度流失和被土壤粘土礦物固定。
3、本發明所采用的膜層組分雙氰胺粉體、硼砂粉體、硫酸銅粉體或硫酸鋅粉體，不但是氮素轉化抑制劑，可使釋放到土壤中的氮素的轉化速率減緩，有助于延長氮素的肥效，而且硼砂粉體、硫酸銅粉體為微量元素可補充草坪植物對微量元素的需要；4、本發明所采用的包膜原料聚乙烯醇為常用的土壤改良劑，可與土壤顆粒形成水穩態膠體而減輕土壤板結癥狀，并且能有效的吸附鉀離子，避免鉀的流失，另外聚乙烯醇無毒無害，是一種環境友好的高分子材料；5、本發明所采用淀粉經過熟化可促進土壤微生物的活性，提高膜的可降解性，與聚乙烯醇形成的有機膜層可在100-120天后生物降解，對環境友好；6、本發明所采用的石英砂粉體可以改善膜的物理性狀，提高自制草坪專用肥或其它肥料顆粒的抗壓碎性能，另外，硅又是禾本科植物必需的營養元素；7、本發明所采用的制備方法可根據不同植物和土壤條件，調整配方中各物料比例和膜厚度，控制養分釋放，肥效期可達140～260天，對北方的草坪來說，基本上可以達到春季一次性施肥，可以滿足草坪草一年的養分需要；8、本發明所采用的原料和加工方式僅增加生產成本100-150元，而氮素的肥料利用率提高為15％-20％，磷的利用率提高5％-8％，鉀的利用率提高2-5％，具有良好的性價比，適應園林綠化生產要求。
具體實施例方式實施例1將9kg玉米淀粉加9kg水，在60r/min攪拌器的反應釜在90℃條件下糊化30分鐘；同時將16.2kgPVA投入另一反應釜中，加入59.55kg水在90℃下溶解制成溶液；然后將PVA溶液通過抽液泵加入玉米糊化液中，在500r/min攪拌機中攪拌10分鐘，冷卻后，加0.15kg雙氰胺粉體、0.05kg硼砂粉體、(其中雙氰胺粉體和硼砂，可以是單獨一種使用)0.05kg硫酸銅粉體、6kg石英砂粉體，再高速攪拌5分鐘后制成包膜液轉入與空氣泵相連的儲液灌中。將普通顆粒復合肥料利用振動篩篩分分級，同一粒度的顆粒一匹次生產；將篩分后的492kg普通顆粒肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機，在40℃條件下預熱，旋轉拋光肥料表面5分鐘；包膜液通過空氣泵每隔0.5分鐘噴涂肥料表面，噴涂時間20分鐘，噴涂厚度重量為肥料總重量6％，冷卻包裝。
實施例2將9.9kg玉米淀粉加9.9kg水，在60r/min攪拌器的反應釜在85℃條件下糊化30分鐘；同時將16.8kgPVA投入另一反應釜中，加入55.55kg水在90℃下溶解制成溶液；然后將PVA溶液通過抽液泵加入玉米糊化液中，在500r/min攪拌機中攪拌10分鐘，冷卻后，加0.15kg雙氰胺粉體、0.05kg硼砂粉體、0.05kg硫酸鋅粉體、6.6kg石英砂粉體，再高速攪拌5分鐘后制成包膜液轉入與空氣泵相連的儲液灌中。將普通顆粒復合肥料利用振動篩篩分分級，同一粒度的顆粒一匹次生產；將篩分后的492kg普通顆粒肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機，在40℃條件下預熱，旋轉拋光肥料表面5分鐘；包膜液通過空氣泵每隔0.5分鐘噴涂肥料表面，噴涂時間20分鐘，噴涂厚度重量為肥料總重量3％-6％，冷卻包裝。
實施例3將9kg玉米淀粉加9kg水，在60r/min攪拌器的反應釜在90℃條件下糊化30分鐘；同時將16.2kgPVA投入另一反應釜中，加入59.55kg水在90℃下溶解制成溶液；然后將PVA溶液通過抽液泵加入玉米糊化液中，在500r/min攪拌機中攪拌10分鐘，冷卻后，加0.15kg雙氰胺粉體、0.05kg硼砂粉體、0.05kg硫酸銅粉體、6kg石英砂粉體，再高速攪拌5分鐘后制成包膜液轉入與空氣泵相連的儲液灌中。將普通顆粒復合肥料利用振動篩篩分分級，同一粒度的顆粒一匹次生產將篩分后的1016kg普通顆粒肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機，在40℃條件下預熱，旋轉拋光肥料表面5分鐘；包膜液通過空氣泵每隔0.5分鐘噴涂肥料表面，噴涂時間20分鐘，噴涂厚度重量為肥料總重量為3％，冷卻包裝。
實施例4將9.9kg玉米淀粉加9.9kg水，在60r/min攪拌器的反應釜在90℃條件下糊化30分鐘；同時將16.8kgPVA投入另一反應釜中，加入55.55kg水在90℃下溶解制成溶液；然后將PVA溶液通過抽液泵加入玉米糊化液中，在500r/min攪拌機中攪拌10分鐘，冷卻后，加0.15kg雙氰胺粉體、0.05kg硼砂粉體、0.01kg氫醌、0.05kg硫酸銅粉體、6.6kg石英砂粉體，再高速攪拌5分鐘后制成包膜液轉入與空氣泵相連的儲液灌中。將普通顆粒復合肥料利用振動篩篩分分級，同一粒度的顆粒一匹次生產；將篩分后的1016kg普通顆粒肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機，在40℃條件下預熱，旋轉刨光肥料表面5分鐘；包膜液通過空氣泵每隔0.5分鐘噴涂肥料表面，噴涂時間20分鐘，噴涂厚度重量為肥料總重量3％，冷卻包裝。
實施例5將9.6kg玉米淀粉加9.9kg水，在60r/min攪拌器的反應釜在90℃條件下糊化30分鐘；同時將16.8kgPVA投入另一反應釜中，加入55.55kg水在90℃下溶解制成溶液；然后將PVA溶液通過抽液泵加入玉米糊化液中，在500r/min攪拌機中攪拌10分鐘，冷卻后，加0.1kg氫醌、0.05kg硫酸銅粉體、6.3kg石英砂粉體，再高速攪拌5分鐘后制成包膜液轉入與空氣泵相連的儲液灌中。將普通顆粒復合肥料利用振動篩篩分分級，同一粒度的顆粒一匹次生產；將篩分后的1016kg普通顆粒肥料裝入帶有加熱功能的圓盤造粒機，在40℃條件下預熱，旋轉刨光肥料表面5分鐘；包膜液通過空氣泵每隔0.5分鐘噴涂肥料表面，噴涂時間20分鐘，噴涂厚度重量為肥料總重量3％，冷卻包裝。
使用效果在沈陽東陵棕壤和草甸土上種植早熟禾禾與地毯草，兩種土壤均為中等肥力。用盆栽和田間試驗法驗證包膜控釋草坪專用肥的應用效果，種植一季后土壤仍有肥料殘留。在等養分和等比例條件下，采用包膜和非包膜處理。
棕壤實驗氮磷鉀養分比例為18∶6∶12，施肥量按棕壤常規肥料試驗最佳施肥量氮為8公斤/畝。采用一次施肥免追肥，用等比例和等量的常規復合肥作對照，施用包膜肥的作物生長期間均未出現脫肥或后期生長過旺現象，植株生長良好。而對照在試驗后期有明顯的養分供應不足，植株較矮，葉色較黃。到生育后期脫肥嚴重，中下部葉片黃化，出現典型的缺氮癥狀。而施用包膜肥的處理均未出現如此的癥狀。
草甸土實驗施用6％包膜肥的肥效更明顯，草坪草生物量在生育后期沒有出現下降趨勢，且均未出現對照處理的缺素癥狀。
包膜肥料土壤淋溶實驗包膜肥料土壤淋溶試驗結果顯示，包膜肥的處理養分溶出高峰較未包膜處理推遲了近40天，有效的延緩了肥料的養分釋放。
權利要求
1.一種包膜控釋草坪專用肥料，其特征是包膜層的投料組分及重量比例如下。聚乙烯醇(PVA) 16.2～16.8淀粉 9～9.9氮肥控釋粉劑 0.05～0.2硫酸銅或硫酸鋅粉體0.05石英砂粉體6～6.6水66.45～68.55
2.根據權利要求1所述的包膜控釋草坪專用肥料，其特征是氮肥控釋粉劑采用雙氰胺粉體、氫醌和硼砂，可以是單獨一種使用，也可以兩種以上同時使用。
3.根據權利要求1所述的包膜控釋草坪專用肥料，其特征是聚乙烯醇PVA分子量型號為1300-1800。
4.根據權利要求1所述的包膜控釋草坪專用肥料，其特征是玉米淀粉為粒級為50-80目的普通玉米淀粉。
5.一種包膜控釋草坪專用肥料的生產方法，其特征是A、將重量比例16.2～16.8的聚乙烯醇在85℃-95℃下溶解于重量比例55.55～59.55的水制成溶液；B、將重量比例9-9.9的玉米淀粉加重量比例9-9.9的水，在80℃-90℃條件下熟化30分鐘；C、將聚乙烯醇溶液加入玉米糊化液中，在高速攪拌機中攪拌10分鐘，冷卻后，加入重量比例0.05～0.2的氮肥控釋粉劑、0.05的硫酸銅或硫酸鋅粉體和6-6.6的石英砂粉體，再高速攪拌5分鐘后轉入儲液灌，攪拌機轉速500r/min。D、將自制草坪專用肥肥料顆粒利用振動篩篩分分級，同一粒度的顆粒一批次包膜；將篩分后的肥料裝入帶有鼓風加熱功能的轉鼓造粒機，在40°-60℃條件下預熱，旋轉拋光肥料顆粒表面5-10分鐘；包膜液通過空氣泵霧化，每隔0.5-1分鐘噴涂肥料表面，噴涂厚度重量為肥料總重量3％-6％，冷卻后包裝。
全文摘要
一種包膜控釋草坪專用肥料，其特征是包膜層的投料組分及重量比例如下聚乙烯醇16.2～16.8、淀粉9～9.9、氮肥控釋粉劑0.05～0.2、硫酸銅或硫酸鋅粉體0.05、石英砂粉體6～6.6、水66.45～68.55，在特定工藝條件下，制成一種能同時控制氮磷鉀養分釋放，并且膜層具有可降解和改良土壤物理性能等功能為一體的包膜控釋肥料。肥效期達140～260天，一次施肥即可基本滿足草坪植物整個生育期養分需要，有效減少肥料養分損失，提高肥料利用率，減輕養分損失給環境造成的危害。膜層可在100～120天內生物降解，降解成分對環境及人畜無毒害，并能有效的改善土壤結構。原料易得，加工工藝簡單，成本低廉，便于生產和使用。
文檔編號C05G3/00GK1587235SQ20041005022
公開日2005年3月2日 申請日期2004年8月9日 優先權日2004年8月9日
發明者韓曉日, 劉興斌, 梁文舉, 王巖, 戰秀梅, 劉小虎, 楊勁峰, 周崇峻 申請人:沈陽農業大學