肥料控释包衣剂制造技术

本发明专利技术涉及一种肥料控释包衣剂，由成膜剂、乳化剂、分散剂、消泡剂和溶剂经溶解、乳化配制而成，适用于各种普通颗粒肥料包衣。本发明专利技术生产工艺简单，包衣肥料成本仅增加１０％～２７％，可在０～３５℃的常温下用机械法或手工法包衣，包衣质量比高达１∶２０～６０；包衣时能在颗粒肥料表面形成具有致密膜孔道的包衣膜，可以调节包衣膜厚度、膜孔大小、膜孔密度等特性参数，使肥料养分的释放规律与作物的需肥规律一致。本发明专利技术包衣普通复合肥用于油菜、棉花、玉米、小麦及水稻等作物，肥料利用率提高２５％～４５％、作物增产７．３％～１４．２％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于肥料包衣处理、使其成为控释肥的肥料包衣剂，属于新型肥料制备 技术以及作物栽培
具体地说是一种肥料控释包衣剂，由成膜剂、乳化剂、分散剂、 消泡剂和溶剂经溶解、乳化配制而成，用于各种普通颗粒肥料包衣、使其成为控释肥的肥料 包衣处理制剂。技术背景肥料是农业生产最重要的生产资料之一。自从1840年德国化学家LiebigJV提出植物矿 质营养理论以来，肥料已成为推动世界农业生产发展的强大力量。然而，经过一百多年的发 展，肥料养分的释放速度一直无法人为控制，释放速度太快，作物来不及吸收就流失了，导 致肥料利用率低， 一般只有30% 40%，资源浪费大；同时造成了严重的水体污染和大气污染。控释肥料能根据作物的需肥规律供给养分，释放出来的养分很快被作物吸收利用，养分 损失大大降低，肥料利用率显著提高，从而可以达到节约资源、减少环境污染的目的。自20 世纪70年代起，美国、日本以及西欧等国家相继开始研究缓释肥，以减缓养分释放速度；80 年代开始研究控释肥。目前已有30余个国家投入大量人力物力研究、开发和应用控释肥料。 经过近几年的研究与应用，控释肥料的经济效益、社会效益和生态效益已被证实，控释肥已 成为肥料研究领域的主要目标。目前控释肥料可分为结构改性型控释肥和包衣(包膜)型控释肥两大类。结构改性型控 释肥需在肥料生产过程中添加各种控释材料、添加剂，或者加入能与肥料养分反应的物质， 通过化学反应改性，以期达到控释效果，其生产工艺极为复杂，设备投资大、难以利用现有 普通肥料的生产设备，成本高，而且只能用于某种肥料的生产，控释效果也不明显，正逐步 被包衣型控释肥取代。现有的包衣型控释肥主要有以美国Scotts公司的Osmocote为代表的树 脂包衣型控释肥和日本等国研制的聚乙烯类塑料包衣型控释肥两类。据文献报道，目前这两 类包衣型控释肥虽然控释效果比较好，但存在以下两个主要不足(1)包衣材料昂贵、设备 投资大，肥料生产工艺较复杂、包衣过程需要长时间高温(80 170'C)处理，能耗大；包衣 比低，包衣剂质量与肥料质量比只有1 : 10;导致肥料生产成本高，肥料价格高达包衣前的5 倍至14倍。(2)使用甲苯、二甲苯、石油醚、松节油等石油类溶剂溶解包衣材料，毒性较高， 对生产与应用人员健康不利；其它的使用三氯乙烯、四氯乙烯等作溶剂，会破坏臭氧层，造 成大气污染。由于以上原因，现有控释肥料的应用范围非常有限，主要用于花卉、草坪以及水果等高价值经济作物上，极少用于油菜、棉花、玉米、小麦、水稻等大田作物。因此，研 究包衣材料价廉、生产工艺简单、能耗低、包衣比高，环境友好的控释肥料，以降低控释肥 的生产成本、减少环境污染，是目前国内外肥料发展的主要方向之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的上述不足，应用高分子成膜材料与控释技术，提供 一种具有生产简便、成本低廉、包衣方便、包衣比高，环境友好等特点的、适合各种普通颗 粒肥料包衣、使其成为控释肥的肥料控释包衣剂。本专利技术是这样实现的用高分子成膜材料作成膜剂，与乳化剂、分散剂、消泡剂和溶剂 经溶解、乳化，即得肥料控释包衣剂。(1) 所述的成膜剂为聚乙酸乙烯酯，或者聚乙酸乙烯酯与聚乙二醇、聚乙烯醇縮丁醛中 的一种或二种配制的成膜剂；(2) 所述的乳化剂为十二垸基甜菜碱、吐温-80中的一种或二种；(3) 所述的分散剂为十六垸醇聚氧乙烯醚、次甲基双萘磺酸钠中的一种或二种；(4) 所述的消泡剂为辛醇、磷酸三丁酯中的一种或二种；(5) 所述的溶剂为乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇中的至少一种。 所述的各成分用量如下(1) 成膜剂聚乙酸乙烯酯，或者聚乙酸乙烯酯与聚乙二醇、聚乙烯醇縮丁醛中的一种或 二种配制的成膜剂，用量为总质量的5% 17%;当使用二种或二种以上成膜材料作成膜剂时， 只控制总用量，各成膜材料之间的相对量任意；(2) 乳化剂十二烷基甜菜碱、吐温-80中的一种或二种，用量为总质量的0.2% 2.0%; 当使用二种乳化剂时，只控制总用量，各乳化剂之间的相对量任意；(3) 分散剂十六垸醇聚氧乙烯醚、次甲基双萘磺酸钠中的一种或二种，用量为总质量的 0.3% 1.5%;当使用二种分散剂时，只控制总用量，各分散剂之间的相对量任意；(4) 消泡剂辛醇、磷酸三丁酯中的一种或二种，用量为总质量的0.1% 0.5%;当使用 二种消泡剂时，只控制总用量，各消泡剂之间的相对量任意；(5) 溶剂乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇中的至少一种，用量为总质量的余量；当使用二种 或二种以上溶剂时，只控制总用量，各溶剂之间的相对量任意。本专利技术的生产方法如下按配方要求，将成膜剂投入反应釜中，泵入溶剂，在40 6(TC温度条件下搅拌，使成膜 剂溶解；然后依次将乳化剂、分散剂泵入反应釜中乳化，最后泵入消泡剂，搅拌均匀，定量 包装，即得液状肥料控释包衣剂。本专利技术的使用方法及作用机制本专利技术适用于各种普通颗粒肥料包衣，使其成为控释肥料，包括复合肥、复混肥及单质 肥；肥料粒径控制在0.5 0.8mm;包衣比，即包衣剂质量肥料质量为1 : 20 60;包衣方式可用机械法包衣或者手工法包衣。机械法包衣可以采用流化床喷雾包衣、转鼓喷雾包衣或者圆盘喷雾包衣；可以在普通肥料生产后期进行，也可以直接对普通商品肥料进行包衣。手工包衣可以将包衣剂用普通喷雾器喷在铺于水泥地面上的普通肥料表面，边喷雾包衣剂边拌 动，直至均匀为止。本专利技术包衣普通颗粒肥料时，包衣剂能在肥料表面形成具有致密膜孔道、透水性适宜但 难溶于水的包衣膜。包衣后的肥料播至作物生长田间，肥料与土壤水份接触，水份通过包衣 膜的膜孔道进入肥料内部，肥料养分在水分子的作用下缓慢溶解，再通过衣膜孔道控释出来 进入土壤，被作物吸收利用。根据不同作物的需肥规律差异，通过调节肥料的包衣比，可以 人工调节包衣膜的厚度、膜孔大小、膜孔密度等衣膜特性参数，使肥料养分的释放规律与作 物的需肥规律一致，从而达到肥料养分控制释放的效果，可以实现一次性施肥满足作物全生育期的需肥要求。电子显微镜下观测表明，用本专利技术按l :30的包衣比包衣养分总量为40% 的普通N、 P、 K复合肥，肥料表面的包衣膜孔径为0.28 0.50pm，平均孔径为0.41^un，膜 孔密度为520万孑L/cm2。经过4年多的室内盆栽、田间育苗及大田栽培实验表明用本专利技术包衣的普通颗粒肥 料，用在油菜、棉花、小麦、玉米及水稻等作物上，可以提高肥料利用率25% 45%,节 肥20% 40%;在施用量相等的情况，施用本专利技术包衣所得的控释肥比施用未包衣的对照肥 增产7.3% 14.2%。与现有技术相比，本专利技术的主要优点(1) 生产工艺简便、成本低廉。选用廉价的高分子材料作成膜剂，生产过程无需特殊设 备，工艺简便，生产成本低，包衣后肥料成本仅增加10% 27%;而现有技术包衣后肥料成 本增加5 14倍，成本大大降低，因而可以广泛用于大田作物。(2) 包衣工艺简便、无污染。本专利技术可采用机械法包衣，也可采用手工法包衣；包衣可 在0 35'C的常温下进行，克服了现有技术需要特殊设备、需在80 170'C下的高温下长时间 包衣等缺点；本专利技术使用乙醇等醇类作溶剂，避免了现有技术使用甲苯、二甲苯、松节油等 石油类溶剂对操作人员的危本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种肥料控释包衣剂，由成膜剂、乳化剂、分散剂、消泡剂和溶剂经溶解、乳化配制而成，其特征在于：（１）所述的成膜剂为聚乙酸乙烯酯，或者聚乙酸乙烯酯与聚乙二醇、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或二种配制的成膜剂；（２）所述的乳化剂为十二烷基甜菜碱、吐温－８０中的一种或二种；（３）所述的分散剂为十六烷醇聚氧乙烯醚、次甲基双萘磺酸钠中的一种或二种；（４）所述的消泡剂为辛醇、磷酸三丁酯中的一种或二种；（５）所述的溶剂为乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇中的至少一种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊远福，邹应斌，官春云，文祝友，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]