專利名稱：一種緩釋可降解包膜材料及其制備方法
技術領域：
本發明屬于化肥領域，涉及化肥的包膜，尤其是一種緩釋可降解包膜材料及其制備方法。
背景技術：
肥料是農業生產最重要的生產資料之一，是農業持續發展的物質基礎。近年來，由于肥料的流失和低效利用，已經造成了嚴重的資源浪費和巨大的經濟損失，更重要的是對人體、大氣、土壤和糧食造成了嚴重的污染。因此，如何提高肥料的利用率，把肥料的應用與農作物的產量、質量以及環境保護有機地結合起來，已經成為肥料研究領域中特別關注的焦點。目前，以脲醛類為代表的化學合成類緩釋肥料是目前技術最成熟、應用最廣泛的緩釋肥料；添加脲酶抑制劑或硝化抑制劑類穩態肥料雖能提高肥料利用率，但不能阻止肥 料的淋失；硫包衣尿素的硫磺用量較大，其內部的養分不易溢出，且包裹層易氧化破碎，長期使用會造成土壤的酸化；無機礦物鹽類包膜緩控釋肥料的封閉性較差，養分容易快速溶出，且膜層容易脫落；有機高分子類包膜的緩釋性能非常好，但其生產中使用的溶劑，以及包膜材料本身不可降解，這給其生產和應用帶來環境污染。我國是農業大國，化肥用量很大。在我國農業分散經營的條件下要推廣應用緩控釋肥料，特別是大面積包膜包衣類緩控釋肥料，就必須研發出能夠應用于大田作物、緩控釋效果好、同時價格低廉的品種。因此，開發性能優良、成本低廉和對環境友好的包膜材料已經成為必要。通過檢索，發現與本發明申請相關的如下專利公開文獻I、一種用于生產包膜肥料的膜材料及其制備工藝(CN101200393A)，此包膜材料以淀粉為主原料，采用一系列化學工藝，使淀粉改性，從而達到包膜肥料所需的膜材料性能，得到以此材料為主配制生產包膜肥料的膜材料。本發明利用可完全生物降解的淀粉衍生物為膜材料研制包膜控釋肥料，本發明制取膜材料的原料和膜材料的工藝簡單易行，設備投資少，生產可以是小規模的實驗室進行，也可以是大規模的工廠化生產。2、可降解型聚合物包膜控釋肥料及其制備方法與專用包膜材料(CN101323545A)，該包膜材料包括異氰酸酯、多元醇、可降解功能單體、助成膜劑和擴鏈劑。本發明所提供包膜控釋肥料，有核芯和核膜組成，其中，所述核芯是顆粒肥料，所述核膜由所述的包膜材料制成，所述核膜質量是核芯質量的2%-10%。本包膜材料具有良好的成膜和抗水性能，并且可以在自然界中自行降解。通過改變包膜材料的配比可對材料硬度和彈性進行調整，以制備不同釋放期的控釋肥。3、可降解復合包膜材料及制備方法和在緩釋肥料中的應用(CN102167647)，該復合包膜材料由淀粉、纖維素、聚乙烯醇、交聯劑、復配改性劑和粉體填料組成，其制備方法為首先將淀粉、纖維素和聚乙烯醇加水攪拌均勻，加入交聯劑并逐步升溫糊化，然后將復配改性劑和粉體填料加入其中攪拌均勻。將該水基乳液狀的復合包膜材料均勻的噴涂到肥料顆粒表面，經加熱和干燥得到一種包模型的緩釋肥料。本發明所提供的復合包膜材料，不僅成本低廉，制備方法簡單，易于工業化生產，而且在土壤中可以講解，其生產和應用具有環境友好性。通過對比，上述專利公開文獻與本專利申請有本質的不同。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種環保、無毒的緩釋可降解包膜材料及其制備方法。本發明實現目的的技術方案是一種緩釋可降解包膜材料，其原料構成及重量份數分別為
羚甲基纖維素 1-10份淀粉5-15 份復合催化劑 0.5-2份亞硫酸鈉0.1-0. 5份硼砂10-30 份聚丙烯酰胺 1-10份過氧化氫0.1-1份氫氧化鈉0. 1-0. 5份20%PPM 的酸 0.1-0. 5 份明膠1-5份去離子水52-58份。而且，其組成成分及重量百分比分別為羚甲基纖維素5%淀粉10%復合催化劑1%亞硫酸鈉0. 3%硼砂20%聚丙烯酰胺6%過氧化氫0.5%氫氧化鈉0. 3%20%PPM 的酸 0. 3%明膠3%去離子水53. 6%。而且，所述復合催化劑為硫酸鉀與硫酸銅的混合物，其重量比為20:1。而且，所述酸為鹽酸。一種緩釋可降解包膜材料的制備方法，步驟是⑴將去離子水加入至淀粉中，攪拌均勻后，再加入過氧化氫，反應40分鐘后，再加入復合催化劑，放置30min，再升溫至65°C氧化反應I. 5h ；所述復合催化劑為硫酸鉀與硫酸銅的混合物，其重量比為20:1 ;
⑵向步驟⑴中的反應液中加入亞硫酸鈉，再加入硼砂和羥甲基纖維素，攪拌均勻，加熱至80°C，交聯反應40分鐘；⑶糊化向步驟⑵中的反應液中加入氫氧化鈉，加熱至90°C糊化反應30分鐘；⑷嫁接向步驟⑶中的反應液中加入聚丙烯酰胺，90°C條件下反應10小時；(5)向步驟⑷的反應液中加入20%PPM的鹽酸，調節溶液的pH調節至7-7. 5，即得肥料用包膜材料。本發明的優點和有益效果為I、本發明所制備的包膜材料使用淀粉為主原料，使得包膜材料具有了可降解的性能，確保在使用該包膜緩釋肥料的同時，不會給土壤及環境帶來污染，實現了環境友好。
2、本發明所制備的包膜材料適用各種肥料顆粒表面包膜，大大提高了其使用范圍，方便了使用，節約了企業成本。3、本發明所制備的包膜材料的工藝流程可采用噴涂的方法，使均勻混合的膜材料最大程度直接到達肥料的表面，固化成膜，從而大大改善了膜材料的肥料顆粒上分布的均一性，提高了緩釋膜的綜合性能。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護范圍。一種緩釋可降解包膜材料，其原料組成成分及重量百分比分別為羚甲基纖維素5%淀粉10%復合催化劑1%亞硫酸鈉0. 3%硼砂20%聚丙烯酰胺6%過氧化氫0. 5%氫氧化鈉0. 3%20%PPM 的鹽酸 0. 3%去離子水56. 6%。其中，復合催化劑為硫酸鉀與硫酸銅的混合物，其重量比為20:1。本發明制備方法的步驟是⑴將去離子水加入至淀粉中，攪拌均勻后，再加入過氧化氫，反應40分鐘后，再加入復合催化劑，放置30min，再升溫至65°C氧化反應I. 5h ；⑵向步驟⑴中的反應液中加入亞硫酸鈉，再加入硼砂和羥甲基纖維素，攪拌均勻，加熱至80°C，交聯反應40分鐘；⑶糊化向步驟⑵中的反應液中加入氫氧化鈉，加熱至90°C糊化反應30分鐘；⑷嫁接向步驟⑶中的反應液中加入聚丙烯酰胺，90°C條件下反應10小時；
權利要求
1.一種緩釋可降解包膜材料，其特征在于其原料構成及重量份數分別為 羚甲基纖維素1-10份 淀粉5-15份 復合催化劑0.5-2份 亞硫酸鈉 0. 1-0. 5份 砸砂10-30份 聚丙烯酰胺1-10份 過氧化氫 0. 1-1份 氫氧化鈉 0. 1-0. 5份 20%PPM 的酸 0. 1-0. 5 份 明膠1-5份 去尚子水 52-58份。
2.根據權利要求I所述的緩釋可降解包膜材料，其特征在于其組成成分及重量百分比分別為 羚甲基纖維素5% 淀粉10% 復合催化劑1% 亞硫酸鈉0. 3% 硼砂20% 聚丙烯酰胺6% 過氧化氫0. 5% 氫氧化鈉0. 3%20%PPM 的酸 0. 3% 明膠3% 去尚子水53. 6%。
3.根據權利要求I或2所述的緩釋可降解包膜材料的制備方法，其特征在于所述復合催化劑為硫酸鉀與硫酸銅的混合物，其重量比為20: I。
4.根據權利要求I或2所述的緩釋可降解包膜材料的制備方法，其特征在于所述酸為鹽酸。
5.一種如權利要求I所述的緩釋可降解包膜材料的制備方法，其特征在于步驟是 ⑴將去離子水加入至淀粉中，攪拌均勻后，再加入過氧化氫，反應40分鐘后，再加入復合催化劑，放置30min，再升溫至65°C氧化反應I. 5h ； 所述復合催化劑為硫酸鉀與硫酸銅的混合物，其重量比為20:1 ; ⑵向步驟⑴中的反應液中加入亞硫酸鈉，再加入硼砂和羥甲基纖維素，攪拌均勻，加熱至80°C，交聯反應40分鐘； ⑶糊化向步驟⑵中的反應液中加入氫氧化鈉，加熱至90°C糊化反應30分鐘； ⑷嫁接向步驟⑶中的反應液中加入聚丙烯酰胺，90°C條件下反應10小時； (5)向步驟⑷的反應液中加入20%PPM的鹽酸，調節溶液的pH調節至7-7. 5，即得肥料用包膜材料。
全文摘要
本發明涉及一種緩釋可降解包膜材料及其制備方法，其組成成分及重量份數為羚甲基纖維素1-10份、淀粉5-15份、復合催化劑0.5-2份、亞硫酸鈉0.1-0.5份、硼砂10-30份、聚丙酰胺1-10份、過氧化氫0.1-1份、氫氧化鈉0.1-0.5份、酸(20%PPM)0.1-0.5份、去離子水52-58份，并經過氧化、交聯、糊化、嫁接即成本品。本發明包膜材料的制備過程中使用淀粉為主原料，使得包膜材料具有了可降解的性能，確保了在使用該包膜緩釋肥料的同時，不會給土壤及環境帶來污染，實現了環境友好。
文檔編號C05G3/08GK102795933SQ20121030632
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月27日 優先權日2012年8月27日
發明者吳慶樹 申請人:天津市施易得肥料有限公司