一种含有机质的包膜长效缓释氮肥及其制备方法技术

本发明专利技术属于包膜缓释肥技术领域，特别涉及一种含有机质的包膜长效缓释氮肥及其制备方法。本发明专利技术的目的在于解决聚氨酯包膜肥料存在的生产原料成本高，生产过程中聚氨酯材料加入量与包膜率较难掌握，以及使用中存在的长时间使用可能造成土地污染的问题。本发明专利技术的技术方案是，利用在聚氨酯层外再包覆有机质。在具有更佳的缓释性能和释放期的前提下，本方案有效降低了聚氨酯材料的使用量，从而降低了生产成本和难度，同时有机质层还可以为土壤提供有机质营养。所述有机质层的制备原料为造纸黑液、粘结剂和氨化褐煤，其利用了造纸废料，且易于降解，具有节能环保的特点。所述产品适用于种植业，制备方法适用于包膜肥料制备。

A kind of organic coated long effect sustained release nitrogen fertilizer and its preparation method

The invention belongs to the field of coated slow release fertilizer, in particular to a coated long effect slow release nitrogen fertilizer and a preparation method. The purpose of the invention is to solve the problem of high cost of raw materials for polyurethane coated fertilizers, the difficulty in mastering the amount of polyurethane material and the coating rate during the production process, and the problem of land pollution caused by prolonged use in the use of polyurethane coated fertilizers. The technical scheme of the invention is to cover the organic matter by using the polyurethane layer. Under the premise of better release performance and release period, this scheme effectively reduces the usage of polyurethane materials, thereby reducing the production cost and difficulty. Meanwhile, organic matter can also provide organic nutrition for soil. The organic matter layer is made from black liquor, binder and ammoniated lignite, which is made of paper waste and easy to degrade. It has the characteristics of energy saving and environmental protection. The product is suitable for the planting industry, and the preparation method is suitable for the preparation of coated fertilizer.

【技术实现步骤摘要】
一种含有机质的包膜长效缓释氮肥及其制备方法
本专利技术属于本专利技术属于包膜缓释肥
，特别涉及一种含有机质的包膜长效缓释氮肥及其制备方法。
技术介绍
我国目前肥料以速效肥料为主，其存在容易在土壤中发生淋溶、挥发，造成大量营养元素流失问题，使得肥料利用率极低，约为20-30％，并且随着雨水大量流失的营养元素还会造成水体富营养化等环境问题。为了提高肥料利用率，人们开发出了区别于传统速效肥料的新型缓控释肥料，主要是包膜肥料，尤以包膜尿素最为常见，目前聚氨酯类包膜肥肥料相对于无机矿物盐类包膜肥料如硫包衣尿素及脲醛树脂、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等聚合物包膜肥料因其具有良好的缓释性且无需有机溶剂，膜层可降解等优点而受到人们青睐。但是聚氨酯包膜肥料生产也存在原料成本高，生产过程加入量与包膜率较难掌握，加入量高容易搅拌不均而使得肥料结块，加入量低包膜率不够释放期达不到要求，且聚氨酯材料自然分解周期较长约为2-3年，长时间使用也可能造成土地污染等问题。
技术实现思路
针对上述聚氨酯包膜肥料存在的生产原料成本高，生产过程中聚氨酯材料加入量与包膜率较难掌握，以及使用中存在的长时间使用可能造成土地污染的问题。本专利技术提供一种含有机质的包膜长效缓释氮肥，利用有机质层的加入减少聚氨酯材料的使用同时缓释肥能达到良好缓释效果，且提供有益于作物与土壤的有机质，此外造纸废液的利用以及有机质层的易于降解具有节能环保的特点。本专利技术的另一目的是提供一种所述含有机质的包膜长效缓释氮肥的制备方法。本专利技术采用的技术方案如下：一种含有机质的包膜长效缓释氮肥，组成为颗粒尿素、包覆于所述颗粒尿素外的聚氨酯膜层和包覆于所述聚氨酯膜层外的有机质层，所述有机质层的制备原料是造纸黑液、粘结剂和氨化褐煤。所述颗粒尿素可以选择的粒径大小为2-5mm的颗粒尿素。该技术方案中加入有机质层可以减少聚氨酯材料的使用，从而降低由于聚氨酯材料大量使用而造成的生产成本和生产难度，还可以为土壤提供有益作物生长的有机质。此外该肥料的制备利用了造纸废料，节能环保。优选的，所述有机质层外还包覆了石蜡层。石蜡层可以使有机质层不易脱落更稳定，有利于提高肥料的释放期。进一步优选的，所述含有机质的包膜长效缓释氮肥各组分的质量比例为：尿素100份、聚氨酯膜层1-3份、有机质层5-10份、石蜡层0.8-5份。采用该比例可以达到该方案中最佳的肥料缓释效果和释放期。优选的，所述有机质层原料的质量比例为：造纸黑液4-20份、粘结剂0.2-1份、氨化褐煤12-20份。选用该比例原料制备的有机质层具有最佳的缓释性能和包覆率，从而进一步提高缓释效果和释放期。优选的，所述造纸黑液组成是水40-60wt％和碱木素60-40wt％。碱木素降解时间短，长期使用也不会污染土壤和水体。此外该浓度范围的造纸黑液在包覆工艺中可以更好地在肥料表面形成均匀的包覆层，提高肥料释放期。优选的，所述粘结剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺或羧甲基纤维素中的一种或多种。例如可用聚乙二醇4000作为粘结剂。采用这些材料作为粘结剂可以使有机质更均匀牢固地包覆在肥料表面，提高包覆率，有利于提高有机质层的缓释性能和释放期。优选的，所述氨化褐煤的粒度为30-100目，可溶腐殖酸含量为8-20wt％。有机质层中加入所述氨化褐煤不仅可以向土壤释放氮元素，还可以提供腐殖酸，丰富了土壤营养。一种含有机质的包膜长效缓释氮肥的制备方法，其步骤为：[1]向包衣机内依次加入颗粒尿素、聚氨酯包膜剂混合液与交联剂异氰酸酯加热固化；[2]加入有机质层原料热风加热干燥。所述包衣机转速可选择40-50转/分，所述加热固化和加热干燥的温度可选择70℃-90℃。所述加热固化的时间可选择4-5分钟，所述热风加热干燥时间可选择3-4分钟。所述的聚氨酯包膜剂混合液与交联剂异氰酸酯其中一种可选配方为：市售蓖麻油、聚丙二醇400、58号石蜡、三乙醇胺按照质量比7:1:1:0.05配制；所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯；所述包膜剂与亚甲基多苯基异氰酸酯质量比为2:1。该制备方法具有如下优点：可根据实际需求调整加入的原料种类和剂量从而可控地调整包覆层的组成和厚度；所制备的包覆层包裹均匀，缓释性能好，释放期长；所制备的肥料不结块，颗粒分散均一，方便使用；生产需要的仪器设备简单，材料成本低；不使用有机溶剂，环境友好。优选的，完成所述制备方法的步骤后，再加入石蜡熔融液混匀。所述石蜡可选用58号石蜡。此步可在所述有机质层外再包覆一层石蜡层。可使有机质层不易脱落，延长释放期。优选的，加入所述有机质层原料的工艺过程为：加入造纸黑液与粘结剂混匀液转动0.5-1分钟后加入氨化褐煤，重复2-3次。该工艺制备的有机质层中，造纸黑液中的组分与氨化褐煤交错排列，从而跟更牢固和均匀，有效提升了其缓释性能和释放期。与现有技术相比，本技术方案提供的含有机质的包膜长效缓释氮肥的有益效果是：加入有机质层，减少了聚氨酯材料的使用，从而降低生产成本和生产难度；为土壤提供有益作物生长的有机质；具有优异的缓释效果和较长的释放期；有机质层制备原料可利用造纸废料，且有机质层降解时间短，因此具有节能环保的优点。与现有技术相比，本技术方案提供的含有机质的包膜长效缓释氮肥的制备方法的有益效果是：可根据实际需求调整加入的原料种类和剂量从而可控地调整包覆层的组成和厚度；所制备的包覆层包裹均匀，牢固不脱落，缓释性能好，释放期长；所制备的肥料不结块，颗粒分散均一，方便使用；需要的仪器设备简单，材料成本低；不使用有机溶剂，环境友好。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的解释说明，将详述本专利技术具体实施方式的优选过程。实施例1[1]按照蓖麻油、聚丙二醇400、58号石蜡和三乙醇胺以质量比7:1:1:0.05配成聚氨酯包膜剂；[2]按照造纸黑液和聚乙二醇4000以质量比10:1配制成有机质粘合剂混匀液；[3]包衣机内加入600g尿素，包衣机转速设为40-50转/分，鼓风加热到75℃，依次加入聚氨酯包膜剂混合液4g与交联剂异氰酸酯2g固化4分钟；[4]在步骤[3]得到产品中喷入6g有机质粘合剂混匀液转动0.5-1分钟后加入氨化褐煤12g，重复此步骤3次；[5]将步骤[4]得到产品热风加热4分钟干燥后加入12g58号石蜡熔融液继续转动2分钟混匀。实施例2[1]按照蓖麻油、聚丙二醇400、58号石蜡和三乙醇胺以质量比7:1:1:0.05配成聚氨酯包膜剂；[2]按照造纸黑液和聚乙二醇4000以质量比20:1配制成有机质粘合剂混匀液；[3]向包衣机内加入600g尿素，40-50转/分，鼓风加热到75℃，依次加入聚氨酯包膜剂混合液4g与交联剂异氰酸酯2g固化4分钟；[4]在步骤[3]得到产品喷入6g有机质粘合剂混匀液转动0.5-1分钟加入氨化褐煤12g，重复此步骤3次；[5]将步骤[4]到产品热风加热4分钟干燥后加入12g58号石蜡熔融液继续转动2分钟混匀。实施例3[1]按照蓖麻油、聚丙二醇400、58号石蜡和三乙醇胺以质量比7:1:1:0.05配成聚氨酯包膜剂；[2]按照造纸黑液和聚乙二醇4000以质量比10:1配制成有机质粘合剂混匀液；[3]向包衣机内加入600g尿素，40-50转/分，鼓风加热到80℃，依次加入聚氨酯包膜剂混合液8g与交联剂异氰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有机质的包膜长效缓释氮肥，组成为颗粒尿素、包覆于所述颗粒尿素外的聚氨酯膜层和包覆于所述聚氨酯膜层外的有机质层，其特征在于：所述有机质层的制备原料是造纸黑液、粘结剂和氨化褐煤。

【技术特征摘要】
1.一种含有机质的包膜长效缓释氮肥，组成为颗粒尿素、包覆于所述颗粒尿素外的聚氨酯膜层和包覆于所述聚氨酯膜层外的有机质层，其特征在于：所述有机质层的制备原料是造纸黑液、粘结剂和氨化褐煤。2.按照权利要求1所述的含有机质的包膜长效缓释氮肥，其特征在于：所述有机质层外还包覆了石蜡层。3.按照权利要求2所述的含有机质的包膜长效缓释氮肥，其特征在于：各组分的质量比例为：尿素100份、聚氨酯膜层1-3份、有机质层5-10份、石蜡层0.8-5份。4.按照权利要求1所述的含有机质的包膜长效缓释氮肥，其特征在于：所述有机质层制备原料的质量比例为：造纸黑液4-20份、粘结剂0.2-1份、氨化褐煤12-20份。5.按照权利要求1所述的含有机质的包膜长效缓释氮肥，其特征在于：所述造纸黑液组成是水40-60wt％和碱木素60-40wt％。6.按照权利要求1所述的含...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎应广，蒋天举，龚正涛，莫仕明，朱鹏，
申请(专利权)人：成都云图控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51