一种木质素‑蒙脱土‑壳聚糖复合包覆的水稻秸秆炭基缓释肥及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种木质素‑蒙脱土‑壳聚糖复合包覆的水稻秸秆炭基缓释肥及其制备方法，其特征在于，将水稻秸秆烘干、切割后投入到热解装置中，热解后冷却至室温，即得生物质炭；向碱木质素中加入蒸馏水，加热搅拌得A组分；向蒙脱土中加入硫酸铜溶液，搅拌得含铜蒙脱土；向壳聚糖中加醋酸配成溶液，加入甘油，与A组分、含铜蒙脱土混合均匀；将淀粉、氢氧化钠混合，加入去离子水，恒温水浴加热搅拌后与聚乙烯醇、硼砂、甲醛充分混合、反应得交联后的包膜液；将生物质炭、尿素用粉碎机粉碎，过筛，与高岭土混合后置于圆盘造粒机中，充分混匀后，用喷雾器将包膜液喷入混合，待成型后停止造粒，烘干至恒重，得到生物质炭基尿素肥料。

A lignin montmorillonite chitosan rice straw carbon coated slow release compound fertilizer and preparation method thereof

The invention discloses a lignin montmorillonite chitosan rice straw carbon coated slow release compound fertilizer and preparation method thereof, which is characterized in that the rice straw drying, after cutting into the pyrolysis pyrolysis device, after cooling to room temperature, the biomass carbon; adding distilled water to alkali lignin. A component, heating and stirring; adding copper sulfate solution to montmorillonite, stirring copper containing montmorillonite; to chitosan and acetic acid solution, adding glycerol, and A components, copper containing montmorillonite mixed evenly; starch, sodium hydroxide, adding deionized water, stirring after constant temperature water bath heating with polyvinyl alcohol, borax, formaldehyde, fully mixed reaction coating liquid after crosslinking; the biomass carbon and urea by crushing and sieving, and kaolin mixed put into disc pelletizer, after fully mixed The spraying liquid is sprayed into the mixture by the sprayer, and then the granulation is stopped after being formed, and the drying is carried out to the constant weight, and the biomass carbon based urea fertilizer is obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种木质素-蒙脱土-壳聚糖复合包覆的水稻秸秆炭基缓释肥及其制备方法
本专利技术涉及肥料领域，具体涉及一种木质素-蒙脱土-壳聚糖复合包覆的水稻秸秆炭基缓释肥及其制备方法。
技术介绍
生物质炭是将农作物秸秆、木屑等生物质材料在限制或隔绝氧气的环境条件下，经热解得到的固体产物。利用农作物秸秆等废弃物制备成的生物质炭由于灰分含量较高，在工业领域应用会受到一定的限制，而在农业领域上却可以广泛应用。张伟在其硕士学位论文《水稻秸秆炭基缓释肥的制备及性能研究》中，以水稻秸秆为原材料，通过连续热解装置分别在400℃、450℃、500℃、550℃、600℃温度下对水稻秸秆进行热解，制备生物质炭。借助生物质炭的吸附性能，利用圆盘造粒方法制备粒状生物质炭基尿素肥料，生物质炭与尿素质量比1:1、粘结剂添加量为10%、水分的添加量为15-25%，制备的粒状生物质炭基尿素肥料性能较好；利用挤压成型方法制备柱状生物质炭基尿素肥料，粘结剂添加量为7%、生物质炭与尿素质量比1:1、成型压力为6MPa、水分的添加量为5-10%，制备的柱状生物质炭基尿素肥料性能较好。但是存在吸水保水、缓释性能不足。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种木质素-蒙脱土-壳聚糖复合包覆的水稻秸秆炭基缓释肥及其制备方法，依照该工艺制备的缓释肥具备良好的吸水保水性能及缓释性能。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种木质素-蒙脱土-壳聚糖复合包覆的水稻秸秆炭基缓释肥的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：a.将40-50重量份水稻秸秆经40-50℃烘干至恒重，机械切割处理成4-8cm的样，投入到400-600℃的热解装置中，热解后得到稻秆炭粉，冷却至室温，即得生物质炭；b.向4-8重量份碱木质素中1:10-20加入蒸馏水，60-80℃加热搅拌1-2h，得A组分；向5-9重量份蒙脱土中1:5-10加入硫酸铜溶液，搅拌4-5h，得到含铜蒙脱土；向6-10重量份壳聚糖中加入醋酸，配成浓度为3-5%的溶液，加入1-2重量份甘油，与A组分、含铜蒙脱土混合，超声振荡1-2h分散均匀；c.将6-12重量份淀粉、0.1-0.2重量份氢氧化钠混合，1:20-30加入去离子水，恒温水浴加热搅拌，使淀粉糊化，加入10-20重量份聚乙烯醇、0.1-0.3重量份硼砂、1-2重量份甲醛及b中所得物料，充分混合、反应1-2h后，得到交联包膜液；d.将a中所得生物质炭、30-40重量份尿素用粉碎机粉碎，过40-60目筛，与高岭土混合后置于圆盘造粒机中，充分混匀后，用喷雾器将c中所得包膜液喷入混合，待成型后停止造粒，取出在电热鼓风干燥箱中于40-50℃烘干至恒重，得到生物质炭基尿素肥料。其中，步骤b中所述硫酸铜溶液浓度为0.1-0.2mol/L；步骤c中所述恒温水浴加热为90-100℃搅拌1-2h；步骤d中所述将圆盘造粒机转盘转速调至30-40r/min，转盘倾角为40-50º。本专利技术的反应机理及有益效果如下：木质素具有改良土壤、促进肥效、吸附缓释的效果，蒙脱土作为肥料载体、控缓释材料调理剂，可改善肥料的理化性状、减少养分损失、提高肥料的利用率，将两者进行复合，木质素的球核型聚集结构经复合后变为似蜂窝状的富孔结构，这种结构对肥料中的尿素分子具有缓释作用；在蒙脱土层间引入铜离子后，对土壤中的脲酶活性有抑制作用，可防止肥料的损失；两者复合材料在空气中吸水率强，有利于改善旱地土壤保持水分的性能；壳聚糖抑菌抗菌、自身可降解，可作为肥料缓释载体材料，用甘油对其进行交联改性，能延缓肥料释放时间；用生物可降解性的玉米淀粉、聚乙烯醇为原料，通过添加交联剂（硼砂和甲醛），与木质素、蒙脱土、壳聚糖复合制成包膜材料，提高了尿素的缓释效果，提高尿素肥料的使用效率。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。实施例一种木质素-蒙脱土-壳聚糖复合包覆的水稻秸秆炭基缓释肥的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：a.将50kg水稻秸秆经40-50℃烘干至恒重，机械切割处理成4-8cm的样，投入到500-600℃的热解装置中，热解后得到稻秆炭粉，冷却至室温，即得生物质炭；b.向8kg碱木质素中1:10加入蒸馏水，70-80℃加热搅拌1h，得A组分；向9kg蒙脱土中1:5加入硫酸铜溶液，搅拌4h，得到含铜蒙脱土；向10kg壳聚糖中加入醋酸，配成浓度为3-5%的溶液，加入1kg甘油，与A组分、含铜蒙脱土混合，超声振荡2h分散均匀；c.将12kg淀粉、0.2kg氢氧化钠混合，1:20加入去离子水，恒温水浴加热搅拌，使淀粉糊化，加入20kg聚乙烯醇、0.3kg硼砂、1kg甲醛及b中所得物料，充分混合、反应2h后，得到交联包膜液；d.将a中所得生物质炭、30kg尿素用粉碎机粉碎，过60目筛，与高岭土混合后置于圆盘造粒机中，充分混匀后，用喷雾器将c中所得包膜液喷入混合，待成型后停止造粒，取出在电热鼓风干燥箱中于40-50℃烘干至恒重，得到生物质炭基尿素肥料。其中，步骤b中所述硫酸铜溶液浓度为0.1mol/L；步骤c中所述恒温水浴加热为90-100℃搅拌2h；步骤d中所述将圆盘造粒机转盘转速调至40r/min，转盘倾角为50º。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种木质素‑蒙脱土‑壳聚糖复合包覆的水稻秸秆炭基缓释肥的制备方法，其特征在于：将水稻秸秆烘干、切割后投入到热解装置中，热解后冷却至室温，即得生物质炭；向碱木质素中加入蒸馏水，加热搅拌得A组分；向蒙脱土中加入硫酸铜溶液，搅拌得含铜蒙脱土；向壳聚糖中加醋酸配成溶液，加入甘油，与A组分、含铜蒙脱土混合均匀；将淀粉、氢氧化钠混合，加入去离子水，恒温水浴加热搅拌后与聚乙烯醇、硼砂、甲醛充分混合、反应得交联后的包膜液；将生物质炭、尿素粉碎，过筛，与高岭土混合后置于圆盘造粒机中，充分混匀后，用喷雾器将包膜液喷入混合，待成型后停止造粒，烘干至恒重，得生物质炭基尿素肥料。

【技术特征摘要】
1.一种木质素-蒙脱土-壳聚糖复合包覆的水稻秸秆炭基缓释肥的制备方法，其特征在于：将水稻秸秆烘干、切割后投入到热解装置中，热解后冷却至室温，即得生物质炭；向碱木质素中加入蒸馏水，加热搅拌得A组分；向蒙脱土中加入硫酸铜溶液，搅拌得含铜蒙脱土；向壳聚糖中加醋酸配成溶液，加入甘油，与A组分、含铜蒙脱土混合均匀；将淀粉、氢氧化钠混合，加入去离子水，恒温水浴加热搅拌后与聚乙烯醇、硼砂、甲醛充分混合、反应得交联后的包膜液；将生物质炭、尿素粉碎，过筛，与高岭土混合后置于圆盘造粒机中，充分混匀后，用喷雾器将包膜液喷入混合，待成型后停止造粒，烘干至恒重，得生物质炭基尿素肥料。2.一种木质素-蒙脱土-壳聚糖复合包覆的水稻秸秆炭基缓释肥的制备方法，其特征在于：a.将40-50重量份水稻秸秆经40-50℃烘干至恒重，机械切割处理成4-8cm的样，投入到400-600℃的热解装置中，热解后得到稻秆炭粉，冷却至室温，即得生物质炭；b.向4-8重量份碱木质素中1:10-20加入蒸馏水，60-80℃加热搅拌1-2h，得A组分；向5-9重量份蒙脱土中1:5-10加入硫酸铜溶液，搅拌4-5h，得到含铜蒙脱土；向6-10重量份壳聚糖中加入醋酸，配成浓度为3-5%的溶液，加入1...

【专利技术属性】
技术研发人员：解安庆，
申请(专利权)人：宿州市逢源生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34