專利名稱：改性松香包膜肥料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及包膜肥料技術領域，特別是一種采用自然植物松香制作包膜肥料及其
制備方法。
背景技術：
我國化肥的當季利用率較低，氮肥為30% 35%、磷肥為10% 25%、鉀肥為 35% 50%。氮肥的大量損失，導致部分地區出現地表富營養化，地下水和作物體中的硝 態氮含量超標，大氣中氧化亞氮排放量增加等環境污染問題。包膜肥料(coated release fertilizer)施入土壤后肥料中的養分能緩慢釋放，以滿足作物生長需要。
在國內外包膜肥料的研究中，有用硫磺與多種養分混合為包膜材料，采用密封劑 (石蠟)噴涂的方法，從而降低養分的釋放。由于使用的有機物材料不易降解和使用的無機 物(硫磺)脆性較大，存在運輸方面的問題。 有用醇酸類樹脂或聚氨脂類樹脂為包膜材料；有用熱塑性樹脂(聚乙烯)溶解于 氯化烴中，制成包膜肥料。由于這些包膜材料在土壤中分解比較困難，容易造成白色環境污 染，其應用前景受到限制。
發明內容
本發明的目的是提供一種改性松香包膜肥料及其制備方法，制成的包膜肥料能對 養分釋放進行有效控制、減少肥料中有效成份損失，包膜材料具有柔性，在土壤中易分解、 無污染。 實現本發明的上述目的所采取的技術方案是 所述的包膜肥料為，肥料顆粒的表面包覆著一層滑石粉、肥料粘著劑和松香甘
油酯組成的包膜，滑石粉、肥料粘著劑和松香甘油酯的重量比為i : i i.5 : 1 2.5
涂層覆蓋率為5% 8%。〔涂層覆蓋率=(包膜肥料重量-肥料重量)+包膜肥料重 量X100%。〕 所述的松香甘油酯是松香在氧化鋅催化下與甘油發生酯化反應，得到的松香衍生 物。 本發明所述的改性松香包膜肥料的制備方法如下 ①松香在氧化鋅的催化作用下與甘油發生酯化反應，制得松香甘油酯；
②準確稱取肥料顆粒放入包膜機中，設定轉速為200 250轉/分鐘，溫度為25 30°C ，啟動包膜機和熱風機預熱尿素顆粒，然后將滑石粉、肥料粘著劑和松香甘油酯的包膜 液噴到翻滾的肥料顆粒表面； ③包膜機運行30 40分鐘，得到大小一致的包膜肥料。 包膜液中滑石粉、肥料粘著劑和松香甘油酯的重量比為1 : 1 1. 5 : 1 2. 5，
涂層覆蓋率為5% 8%。 松香是一種可再生的天然樹脂，松香分子結構有活性基團——羥基和共軛雙鍵，以松香為原料，在氧化鋅的催化作用下與甘油發生酯化反應，可以得到重要的松香衍生
物——松香甘油酯，其酸值降低、熱穩定性提高，具有耐水、耐酸、耐堿等特性。 本發明的包膜肥料是以松香為原料之一，經化學反應和包膜工藝處理，制成能對
養分釋放進行有效控制、減少肥料中有效成份損失的包膜肥料(coatedfertilizer)及其
制備方法。 本發明的有益效果是采用松香為原料制得松香甘油酯，與其它原料混合作為包
膜材料，具有很好的柔性，解決了常規包膜肥料運輸方面的問題；本發明的包膜易降解，在
土壤中易分解，解決了白色環境污染的問題。本包膜材料可對肥料養分釋放進行有效控制、
減少肥料中有效成份損失。 松香甘油酯包膜尿素性能檢測 ①試驗采用包膜尿素(昆明理工大學研制)和普通尿素(云化公司生產)兩種， 試驗盆用規格為上口 22cm、下口 12cm、高17cm的硬脂塑料桶。取包膜尿素和普通尿素每份 5g，各5份，每份用紗布包好，分別置于土壤下10cm處。 ②在觀察養分溶出率期間，保持土壤溫度在15 25°C。養分的測定采用"重量 法"，即每隔一定時間測定每份肥料的重量，重復2次，然后換算出有效的氮素成分，并計算 養分的初期溶出率和養分利用率。 初期溶出率=24h溶出的養分量/肥料中的養分總量X 100% ③根據LOGISTIC生長曲線模型(N = N。[l-e鄧(_kt)])進行模擬，計算養分的釋放期。 松香甘油酯包膜尿素"大田栽培"條件下的性能參數 松香甘油酯包膜尿素的涂層覆蓋率C = 5. 0%時，土壤含水量在30%左右變化
①包膜尿素的利用率松香甘油酯包膜尿素比普通尿素氮的利用率提高28. 5%。
②包膜尿素的養分釋放性松香甘油酯包膜尿素初溶出率為11. 4%，普通尿素初 溶出率為78. 3%。 ③包膜尿素的養分釋放期松香甘油酯包膜尿素養分釋放期為164(天)。
圖1改性松香的工藝流程圖；
圖2本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式
實施例1 : 松香甘油酯包膜尿素"盆栽"條件下性能參數 1、包膜肥料配方組成 由松香、氧化鋅、甘油、滑石粉、普通尿素、粘著劑組成。 2、包膜工藝處理 ①松香在氧化鋅的催化作用下與甘油發生酯化反應，得松香衍生物——松香甘油 酯。 ②準確稱取一定量的尿素(Mo)放入包膜機中，設定轉速(200 250轉/分鐘)及溫度后(25 30°C )，啟動包膜機和熱風機預熱尿素顆粒，然后將滑石粉、肥料粘著劑和 松香甘油酯組成的包膜液噴到翻滾的尿素顆粒表面，滑石粉、肥料粘著劑和松香甘油酯的
重量比為i : i. 5 : 2。 ③30分鐘后，關閉包膜機，將包膜尿素取出稱量重量(M)，再將包膜尿素過篩，即 得到大小一致的包膜尿素。 包膜尿素的涂層覆蓋率<formula>formula see original document page 5</formula>
3、性能檢測 ①盆栽試驗采用松香甘油酯包膜尿素(昆明理工大學研制)和普通尿素(云化公 司生產)兩種，試驗盆用規格為上口 22cm、下口 12cm、高17cm的硬脂塑料桶。取包膜尿素 和普通尿素每份5g，各5份，每份用紗布包好，分別置于紅壤土下10cm處，栽培作物為煙草。
②在觀察養分溶出率期間，保持土壤溫度在15-25°C。養分的測定采用"重量法"， 即每隔一定時間測定每份肥料的重量，重復2次，然后換算出有效的氮素成分，并計算養分 的初期溶出率和養分利用率。 初期溶出率=24h溶出的養分量/肥料中的養分總量X 100% ③根據LOGISTIC生長曲線模型<formula>formula see original document page 5</formula>進行模擬，計算養分的釋放期。 4、性能參數 松香甘油酯包膜尿素涂層覆蓋率C = 5. 0%時，土壤含水量在33%左右變化
①包膜尿素的利用率松香甘油酯包膜尿素比普通尿素氮的利用率提高26. 6%。
②包膜尿素的養分釋放性松香甘油酯包膜尿素初溶出率為12. 9%，普通尿素初 溶出率為78. 3%。 ③包膜尿素的養分釋放期松香甘油酯包膜尿素養分釋放期為146 (天)。
實施例2 : 松香甘油酯包膜復合肥"盆栽"條件下性能參數
1、包膜肥料配方組成 由松香、氧化鋅、甘油、滑石粉、普通復合肥1、粘著劑組成。
2、包膜工藝處理 ①松香在氧化鋅的催化作用下與甘油發生酯化反應，得松香衍生物——松香甘油 酯。 ②準確稱取一定量的復合肥l(Mo)放入包膜機中(其中N : P205 : K20 = 1 : 1. 74 : 3. 85)，設定轉速(200 250轉/分鐘)及溫度后(25 30°C )，啟動包膜機 和熱風機預熱復合肥顆粒，然后將滑石粉、肥料粘著劑和松香甘油酯組成的包膜液噴到翻
滾的復合肥顆粒表面，滑石粉、肥料粘著劑和松香甘油酯的重量比為i : 1.5 : 2.5。 ③30分鐘后，關閉包膜機，將包膜復合肥取出稱量重量(M)，再將包膜復合肥過
篩，即得到大小一致的包膜復合肥。 包膜復合肥的涂層覆蓋率<formula>formula see original document page 5</formula> 3、性能檢測 ①盆栽試驗采用松香甘油酯包膜復合肥(昆明理工大學研制)和普通復合肥(云 化公司生產)兩種，試驗盆用規格為上口 22cm、下口 12cm、高17cm的硬脂塑料桶。取包膜復合肥和普通復合肥每份5g，各5份，每份用紗布包好，分別置于紅壤土下10cm處，栽培作物為煙草。 ②在觀察養分溶出率期間，保持土壤溫度在15_25°C。養分的測定采用"重量法"，即每隔一定時間測定每份肥料的重量，重復2次，然后換算出有效的養分成分，并計算養分的初期溶出率和養分利用率。 初期溶出率=24h溶出的養分量/肥料中的養分總量X 100% ③根據LOGISTIC生長曲線模型(N = N。[l-e鄧(_kt)])進行模擬，計算養分的釋放期。 4、性能參數 松香甘油酯包膜復合肥涂層覆蓋率C = 5. 0%時，土壤含水量在33%左右變化
①包膜復合肥的利用率松香甘油酯包膜復合肥比普通復合肥的養分利用率提高15. 2%。 ②包膜復合肥的養分釋放性松香甘油酯包膜復合肥初溶出率為0%，普通復合肥初溶出率為10. 1%。
③包膜復合肥的養分釋放期松香甘油酯包膜尿素養分釋放期為186 (天)。
實施例3 : 松香甘油酯包膜復合肥"盆栽"條件下性能參數
1、包膜肥料配方組成 由松香、氧化鋅、甘油、滑石粉、普通復合肥2、粘著劑組成。
2、包膜工藝處理 ①松香在氧化鋅的催化作用下與甘油發生酯化反應，得松香衍生物——松香甘油酯。 ②準確稱取一定量的復合肥2(Mo)放入包膜機中(其中N : P205 : K20 =1 : 1. 13 : 2. 61)，設定轉速(200 250轉/分鐘)及溫度后(25 30°C )，啟動包膜機和熱風機預熱復合肥顆粒，然后將滑石粉、肥料粘著劑和松香甘油酯組成的包膜液噴到翻
滾的復合肥顆粒表面，滑石粉、肥料粘著劑和松香甘油酯的重量比為i : 1.5 : 2.5。 ③30分鐘后，關閉包膜機，將包膜復合肥取出稱量重量(M)，再將包膜復合肥過
篩，即得到大小一致的包膜復合肥。 包膜復合肥的涂層覆蓋率C = (M-Mo) +M。 3、性能檢測 ①盆栽試驗采用松香甘油酯包膜復合肥(昆明理工大學研制)和普通復合肥(云化公司生產)兩種，試驗盆用規格為上口 22cm、下口 12cm、高17cm的硬脂塑料桶。取包膜復合肥和普通復合肥每份5g，各5份，每份用紗布包好，分別置于紅壤土下10cm處，栽培作物為煙草。 ②在觀察養分溶出率期間，保持土壤溫度在15-25°C。養分的測定采用"重量法"，即每隔一定時間測定每份肥料的重量，重復2次，然后換算出有效成分，并計算養分的初期溶出率和養分利用率。 初期溶出率=24h溶出的養分量/肥料中的養分總量X 100% ③根據LOGISTIC生長曲線模型(N = N。[l-e鄧(_kt)])進行模擬，計算養分的釋放期。 4、性能參數 松香甘油酯包膜復合肥涂層覆蓋率C = 8. 0%時，土壤含水量在30%左右變化 ①包膜復合肥的利用率松香甘油酯包膜復合肥比普通復合肥的利用率提高13. 8%。 ②包膜復合肥的養分釋放性松香甘油酯包膜復合肥初溶出率為0%，普通復合肥初溶出率為9.8%。 ③包膜復合肥的養分釋放期松香甘油酯包膜復合肥養分釋放期為227 (天)。
權利要求
一種改性松香包膜肥料，其特征是肥料顆粒的表面包覆著一層滑石粉、肥料粘著劑和松香甘油酯組成的包膜，滑石粉、肥料粘著劑和松香甘油酯的重量比為1∶1～1.5∶1～2.5，涂層覆蓋率為5％～8％，涂層覆蓋率＝(包膜肥料重量-肥料重量)÷包膜肥料重量×100％。
2. 按權利要求1所述的改性松香包膜肥料，其特征是松香甘油酯是松香在氧化鋅催化下與甘油發生酯化反應，得到的松香衍生物。
3. —種改性松香包膜肥料的制備方法，其特征是① 松香在氧化鋅的催化作用下與甘油發生酯化反應，制得松香甘油酯；② 準確稱取肥料顆粒放入包膜機中，設定轉速為200 250轉/分鐘，溫度為25 30°C ，啟動包膜機和熱風機預熱尿素顆粒，然后將滑石粉、肥料粘著劑和松香甘油酯的包膜 液噴到翻滾的肥料顆粒表面；③ 包膜機運行30 40分鐘，得到大小一致的包膜肥料。
4. 按權利要求3所述的改性松香包膜肥料的制備方法，其特征是包膜液中滑石粉、肥 料粘著劑和松香甘油酯的重量比為1 : 1 1.5 : 1 2.5，涂層覆蓋率為5% 8%。
全文摘要
本發明涉及包膜肥料技術領域，特別是一種采用自然植物松香制作包膜肥料及其制備方法。本發明是①將松香在氧化鋅的催化作用下與甘油發生酯化反應，制得松香甘油酯；②肥料顆粒放入包膜機中，設定轉速為200～250轉/分鐘，溫度為25～30℃，啟動包膜機和熱風機預熱尿素顆粒，然后將重量比為1∶1～1.5∶1～2.5的滑石粉、肥料粘著劑和松香甘油酯的包膜液噴到翻滾的肥料顆粒表面；包膜機運行30～40分鐘，得到涂層覆蓋率為5％～8％的包膜肥料。本發明制成的包膜肥料能對養分釋放進行有效控制、減少肥料中有效成份損失，包膜材料具有柔性，在土壤中易分解、無污染。
文檔編號C05G5/00GK101792357SQ20101012395
公開日2010年8月4日 申請日期2010年3月15日 優先權日2010年3月15日
發明者施衛省, 王亞明, 許邦麗 申請人:昆明理工大學