一種纖維素包衣肥料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種纖維素包衣肥料及其制備方法，由以下重量份的原料制成：4~6wt%HCl溶液、氧化鋅粉末、泥炭、硫酸鉀、海泡石、高粱秸稈、酒槽、殼聚糖、碳酸氫銨、高錳酸鉀、海藻酸、硼酸鈣、纖維素勻漿和水；采用植物葉片中提取的纖維素成分，用于肥料的包衣技術，通過控制纖維素間溶劑的削弱，造成纖維素彼此纏繞形成網絡，將富含纖維素的植物勻漿混合成膜劑稀鹽酸，噴灑到肥料顆粒的表面，升溫的過程有利于纖維素膜的形成，屬于天然的膜材料，具有優良的緩釋功能。
【專利說明】
一種纖維素包衣肥料及其制備方法
技術領域
[0001]本發明屬于肥料的工藝技術領域，具體涉及到一種纖維素包衣肥料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]通常的肥料包膜有最初的包硫尿素技術，然后有日本特色的熱固型樹脂包膜技術，這些樹脂材料的基礎是以聚烯烴為主，與加入一些有機高分子進行接枝共聚形成的高聚物，再與一定量無機礦物石粉進行混合，制成包衣材料，采用的無機礦質石粉有硅、硫、石膏、磷酸鹽、沸石粉、硅藻土、膨潤土等，美國首先研制成功硫磺包膜尿素，薄膜層由包硫層、密封層和撲粉層組成，在當今的硫磺包膜緩釋粉料中占有重要的地位；
但是缺點明顯:石粉類包膜肥料雖然可以提高土壤礦質，但是需要化學有機物的添加才能發生粘結，主要是樹脂類的添加，但是緩釋肥料的制備，包膜所用的樹脂類粘結劑各方面的比例、添加量及種類的選擇是個問題，控制不當影響肥料的及時供應，稍有控制不當，石粉類的包衣極容易受潮裂解，沙質化土壤，減少土壤相對比例的腐殖質，容易造成水土流失，長久打算非常不利；另一方面采用石粉類的包衣材料，石粉類自身具有一定的厚度，嚴重影響包衣肥料真正的有效含量，如果提高添加營養類成分含量，勢必增大肥料的粒度，非常不利于溶解和肥料的施肥平衡問題。
[0003]纖維素是地球上豐富的可再生的天然高分子，在自然界有機體中的構成纖維素約占40%，纖維素是一種天然高分子，具有穩定性和安全性，對生物無毒性并具有良好的生物相溶性。以纖維素為材料制成的纖維素膜具有一系列的優良性能，例如高度親水性、優良滲透性、帶污染性、耐物化性質及耐高溫性好等優點，其具有一定的吸附能力，特別是對水中的某些污染物的親和性粒更強。
【發明內容】
[0004]本發明為了提高肥料的利用率，利用具有抗蟲作用的植物葉片為原料，通過其中纖維素的提煉改性，最后噴涂在肥料顆粒的表面，具有吸附和緩釋的功能，具體是通過以下的方法實現的:
一種纖維素包衣肥料，其特征在于，由以下重量(份)的原料制成:4?6wt%HCl溶液4?6、氧化鋅粉末0.2?0.4、泥炭10?15、硫酸鉀15?20、海泡石15?20、高粱秸桿25?30、酒槽6?10、殼聚糖2?3、碳酸氫銨20?25、高錳酸鉀8?12、海藻酸4?7、硼酸鈣6?10、纖維素勻漿20~30和水70?90;
所述的纖維素勻漿是混合重量(份)為單位的新鮮除蟲菊秸桿6?9、大蒜秸桿6?10、苦楝葉10?15、檸檬桉葉8?12、皂莢樹葉4?6、金銀花秸桿3?5、魚腥草5?8和甘蔗葉10?14，在60?70條件下烘干，然后粉碎過80?100目篩，以1:5?7的料液比加入到含有5?7wt%Na0H和3?5的%尿素的混合溶液中，在-10?(TC環境下振蕩溶解4?6h，完成后離心去除沉淀，將所得勻漿保溫2?6°C備用。
[0005]—種纖維素包衣肥料的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟:
(1)將高粱秸桿堆積在發酵池中慪制10?15天，完成后晾干，與泥炭和酒槽混合后，粉碎成粉劑；
(2)將海泡石置于回轉窯中，高溫900?1050°C煅燒30?45min得熟料，破碎成過60?80目篩的粉末，與(I)所述的粉劑混合，作為肥料載體；
(3)于反應釜中，將水加熱至60?70°C，然后按量的大小依次加入碳酸氫銨、硫酸鉀及其它以下未涉及的剩余成，依次攪拌溶解，最后加入(2)所述的載體，保溫攪拌成勻漿，通過噴楽■造粒；
(4)將(3)所述制備的肥料顆粒烘干至含水量5?10%，保持肥料顆粒溫度40?50°C，然后將4?6wt%HCl溶液加入到纖維素勻漿中，快速攪拌混勻，噴灑到肥料的顆粒表面，潤濕后常溫下自然吸干，分2?3次噴涂，完成后成膜即可。
[0006]選取新鮮具有一定抗蟲作用特性的并富含纖維素的原料:除蟲菊秸桿、大蒜秸桿、苦楝葉、檸檬桉葉、皂莢樹葉、金銀花秸桿、魚腥草和甘蔗葉;然后利用可以溶解纖維素的試劑進行纖維素的溶解處理，纖維素具有很強的分子內和分子間氫鍵，研究證明NaOH的水溶液有效溶解低聚合度的纖維素，但對分子量較大的纖維素的溶解力一般，但是加入一定量的尿素或硫脲可以顯著增加纖維素的溶解度，同時避免纖維素凝膠的形成，改善纖維素的成膜特性，當溶解適量的纖維素之后，顆粒較大的木質素被分離，通過適當的離心作用，使木質素成分離心沉淀并去除，保留含有溶解型纖維素的溶液，此溶液中不僅含有纖維素的成分，同時含有各種植物的生物有效成分，包含有益植物生長的生長活性成分及抗蟲害類生物堿等，由于阻止纖維素凝膠形成的主要物質是堿性的NaOH和尿素類的物質，此時利用一定濃度的酸溶液，中和堿溶液并將溶解在溶液中的尿素交換出來，使得纖維素溶液逐漸變成含有溶劑的凝膠狀態，最終從溶液中再生出來，含有纖維素分子的溶液再次相互纏結、聚集形成膠束聚集體，形成網絡。
[0007]這里為了增加纖維素的溶解性，先將新鮮的植物葉片及秸桿等烘干后粉碎成粉末，減少溶劑溶解壓力，采用5~7%Na0H和3~5%的尿素溶液作為溶劑，在-10?0°C的條件下振蕩溶解，采用間隔式多次溶解，然后加入4~6%的HCl溶液作為凝固浴，中和溶解纖維素的堿并交換尿素，隨著纖維素濃度的增大，單位體積內聚合物分子數量的增多，增加了聚合物分子網絡的密度，也增加了相鄰的多個聚合物分子組成的聚合物微胞間纏繞的概率，最終促使纖維素凝固成膜，實驗發現，向凝固浴中加入一定量的氧化鋅粉末有利于提高成膜特性，猜測可能是由于氧化鋅粉末起到了類似晶核的作用，影響了纖維素的結晶尺度。
[0008]本發明的有益效果:本發明采用植物葉片中提取的纖維素成分，用于肥料的包衣技術，通過控制纖維素間溶劑的削弱，造成纖維素彼此纏繞形成網絡，將肥料造粒后，通過鼓熱風烘干肥料顆粒，使肥料的含水量降低，并保持適當的溫度條件，然后將富含纖維素的植物勻漿混合成膜劑稀鹽酸，噴灑到肥料顆粒的表面，升溫的過程有利于纖維素膜的形成，同時干燥的肥料顆粒易吸水，導致勻漿脫水，纖維素濃度升高，加快成膜，屬于天然的膜材料，具有優良的緩釋功能。
【具體實施方式】
[0009]實施例1: 一種纖維素包衣肥料，其特征在于，由以下重量(Kg)的原料制成:4?6wt%HCl溶液5、氧化鋅粉末0.3、泥炭12、硫酸鉀18、海泡石16、高粱秸桿28、酒槽8、殼聚糖2、碳酸氫銨24、高錳酸鉀10、海藻酸5、硼酸鈣7、纖維素勻漿25和水85 ；
所述的纖維素勻漿是混合重量(Kg)為單位的新鮮除蟲菊秸桿8、大蒜秸桿8、苦楝葉12、檸檬桉葉10、皂莢樹葉5、金銀花秸桿4、魚腥草7和甘蔗葉12，在60?70條件下烘干，然后粉碎過80?100目篩，以1:5?7的料液比加入到含有5?7wt%NaOH和3?5wt%尿素的混合溶液中，在_10?(TC環境下振蕩溶解4?6h，完成后離心去除沉淀，將所得勻漿保溫2?6°C備用。
[0010]—種纖維素包衣肥料的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟:
(1)將高粱秸桿堆積在發酵池中慪制10?15天，完成后晾干，與泥炭和酒槽混合后，粉碎成粉劑；
(2)將海泡石置于回轉窯中，高溫900?1050°C煅燒30?45min得熟料，破碎成過60?80目篩的粉末，與(I)所述的粉劑混合，作為肥料載體；
(3)于反應釜中，將水加熱至60?70°C，然后按量的大小依次加入碳酸氫銨、硫酸鉀及其它以下未涉及的剩余成，依次攪拌溶解，最后加入(2)所述的載體，保溫攪拌成勻漿，通過噴楽■造粒；
(4)將(3)所述制備的肥料顆粒烘干至含水量5?10%，保持肥料顆粒溫度40?50°C，然后將4?6wt%HCl溶液加入到纖維素勻漿中，快速攪拌混勻，噴灑到肥料的顆粒表面，潤濕后常溫下自然吸干，分2?3次噴涂，完成后成膜即可。
[0011]采用本發明的肥料用于農作物的種植試驗，選取5畝水稻田，在完整的生長周期中間隔的使用本發明的肥料兩次，每次每畝150?200Kg，對照組的水稻田施用常規復合肥代替，其它養護條件和水肥管理根據實際情況實施，結果證明:本發明肥料可以提高肥料利用率，減少環境污染，節約用肥。
【主權項】
1.一種纖維素包衣肥料，其特征在于，由以下重量(份)的原料制成:4?6wt%HCl溶液4?6、氧化鋅粉末0.2?0.4、泥炭10?15、硫酸鉀15?20、海泡石15?20、高粱秸桿25?30、酒槽6?10、殼聚糖2?3、碳酸氫錢20~25、高猛酸鉀8?12、海藻酸4~7、硼酸|156~10、纖維素勾楽_20~30和水70?90； 所述的纖維素勻漿是混合重量(份)為單位的新鮮除蟲菊秸桿6?9、大蒜秸桿6?10、苦楝葉10?15、檸檬桉葉8?12、皂莢樹葉4?6、金銀花秸桿3~5、魚腥草5?8和甘蔗葉10?14，在60?70條件下烘干，然后粉碎過80?100目篩，以1:5?7的料液比加入到含有5?7wt%NaOH和3~5的%尿素的混合溶液中，在-10?(TC環境下振蕩溶解4?6h，完成后離心去除沉淀，將所得勻漿保溫2?6°C備用。2.根據權利要求1所述一種纖維素包衣肥料的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟: (1)將高粱秸桿堆積在發酵池中慪制10?15天，完成后晾干，與泥炭和酒槽混合后，粉碎成粉劑； (2)將海泡石置于回轉窯中，高溫900?1050°C煅燒30?45min得熟料，破碎成過60?80目篩的粉末，與(I)所述的粉劑混合，作為肥料載體； (3)于反應釜中，將水加熱至60?70°C，然后按量的大小依次加入碳酸氫銨、硫酸鉀及其它以下未涉及的剩余成，依次攪拌溶解，最后加入(2)所述的載體，保溫攪拌成勻漿，通過噴楽■造粒； (4)將(3)所述制備的肥料顆粒烘干至含水量5?10%，保持肥料顆粒溫度40?50°C，然后將4?6wt%HCl溶液加入到纖維素勻漿中，快速攪拌混勻，噴灑到肥料的顆粒表面，潤濕后常溫下自然吸干，分2?3次噴涂，完成后成膜即可。
【文檔編號】C05G3/00GK106083419SQ201610395117
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月7日 公開號201610395117.3, CN 106083419 A, CN 106083419A, CN 201610395117, CN-A-106083419, CN106083419 A, CN106083419A, CN201610395117, CN201610395117.3
【發明人】徐偉, 吳園園
【申請人】淮南市宋王優質糧食種植農民專業合作社