肥料包覆缓释膜、包膜缓释肥及其制备方法和应用技术

技术编号:22559580 阅读:57 留言:0更新日期:2019-11-16 09:10
本发明专利技术提供了一种肥料包覆缓释膜、包膜缓释肥及其制备方法和应用,涉及缓释材料技术领域,所述肥料包覆缓释膜包括由内至外依次设置的第一包膜、第二包膜和第三包膜,第一包膜主要由壳聚糖制备得到,第二包膜主要由纳米二氧化硅和/或消石灰制备得到,第三包膜主要由羧甲基纤维素和氯化钙制备得到。本发明专利技术提供的肥料包覆缓释膜不仅能够实现肥料颗粒养分的可控释放,而且与土壤具有良好的相容性,易于降解,不会造成环境污染,同时还能够改良土壤,提高土壤pH值,保障农业可持续发展。

Coated slow release fertilizer, coated slow release fertilizer and its preparation method and Application

The invention provides a fertilizer coated slow-release film, a coated slow-release fertilizer and a preparation method and application thereof, relating to the technical field of slow-release materials. The fertilizer coated slow-release film comprises a first coating, a second coating and a third coating arranged successively from the inside to the outside, the first coating is mainly prepared by Chitosan, the second coating is mainly prepared by nano silica and / or hydrated lime, and the second coating is mainly prepared by nano silica and / or hydrated lime The tricapsule is mainly prepared from carboxymethylcellulose and calcium chloride. The fertilizer coated slow-release film provided by the invention can not only realize the controlled release of fertilizer particles nutrients, but also has good compatibility with the soil, is easy to degrade, does not cause environmental pollution, and can improve the soil, improve the soil pH value, and ensure the sustainable development of agriculture.

【技术实现步骤摘要】
肥料包覆缓释膜、包膜缓释肥及其制备方法和应用
本专利技术涉及缓释材料
,尤其是涉及一种肥料包覆缓释膜、包膜缓释肥及其制备方法和应用。
技术介绍
缓释肥料可以控制养分释放速度,延长肥料有效期,减少肥料损失,最大限度提高肥料利用率和施肥的经济效益与社会、环境效益,满足作物整个生长发育期对养分的需求,是我国当前肥料产业发展方向之一。缓释肥料可通过调整包膜缓释材料性质调控内核肥料养分的释放,满足不同作物的养分需求。目前包膜缓释材料主要有机物包膜材料和无机物包膜材料,有机物包膜材料主要有蜡、油、聚烯烃、聚氨酯和醇酸树脂,其存在与土壤相容性差、不易降解及易产生环境污染的问题;无机物包膜材料主要有硫黄、磷酸盐、硅酸盐、石膏等,其存在弹性差、肥料缓释性能差的缺点,很难实现真正意义上对养分的控制释放。有鉴于此,特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种肥料包覆缓释膜,以在控制肥料养分可控释放的基础上,实现与土壤良好相容,易于降解,减少环境污染,保障农业可持续发展。本专利技术提供的肥料包覆缓释膜,包括由内至外依次设置的第一包膜、第二包膜和第三包膜,所述第一包膜主要由壳聚糖制备得到,所述第二包膜主要由无机纳米颗粒制备得到,所述第三包膜主要由羧甲基纤维素和氯化钙制备得到;所述无机纳米颗粒包括纳米二氧化硅和/或纳米消石灰。进一步的,所述无机纳米颗粒的粒径为3-30nm,优选为3-20nm。优选地,所述羧甲基纤维素和所述氯化钙的质量比为1:3-20,优选为1:5;优选地,所述羧甲基纤维素与所述无机纳米颗粒的质量比为1:50-200,优选为1:100。本专利技术的目的之二在于提供一种包膜缓释肥,包括肥料颗粒,所述肥料颗粒的外表面包覆有本专利技术提供的肥料包覆缓释膜。进一步的,所述肥料颗粒与所述壳聚糖的质量比为10-300:1,优选为200:1。进一步的,所述肥料颗粒包括可溶性化肥颗粒和/或微溶性化肥颗粒。本专利技术的目的之三在于提供上述包膜缓释肥的制备方法,包括如下步骤:(a)将肥料分散到壳聚糖的水溶液中,然后造粒,干燥,得到第一包膜包覆肥料颗粒的第一包覆肥料颗粒;(b)将第一包覆肥料颗粒分散到无机纳米颗粒的悬浊液中,使得无机纳米颗粒负载在第一包覆肥料颗粒的表面形成第二包膜,干燥,得到第二包覆肥料颗粒;(c)将第二包覆肥料颗粒分散到羧甲基纤维素和氯化钙的混合溶液中,干燥,得到第三包膜包覆第二包覆肥料颗粒的包膜缓释肥。进一步的,步骤(a)中,壳聚糖的水溶液的质量浓度为0.1-3%,优选为1%;优选地,步骤(b)中,纳米无机颗粒悬浊液的固含量为1-10wt%,优选为5wt%;优选地,步骤(c)中,羧甲基纤维素和氯化钙的混合溶液的配置方法包括如下步骤:调节羧甲基纤维素的水溶液的pH值为5.5-6.5,再加入氯化钙,得到羧甲基纤维素和氯化钙的混合溶液;优选地,通过在羧甲基纤维的水溶液中加入氯化铵调节pH值;氯化铵与羧甲基纤维素的质量比为1:2-10,优选为1:4。进一步的,步骤(a)、步骤(b)和步骤(c)各自独立的采用喷雾干燥方式进行造粒干燥;优选地,步骤(a)中,进行喷雾干燥时,喷雾干燥机入口温度为130-210℃,出口温度为80-130℃,空气流速为35-60L/min;优选地,步骤(a)中,喷雾干燥机的入口温度为165-175℃,出口温度为115-125℃,空气流速为52-58L/min;优选地,步骤(b)中,进行喷雾干燥时,喷雾干燥机入口温度为130-210℃,出口温度为90-140℃,空气流速为35-60L/min;优选地,步骤(b)中,喷雾干燥机入口温度为165-175℃,出口温度为125-135℃,空气流速为52-58L/min;优选地,步骤(c)中,进行喷雾干燥时,喷雾干燥机入口温度为130-210℃,出口温度为80-140℃,空气流速为35-60L/min;优选地,步骤(c)中,喷雾干燥机入口温度为175-185℃,出口温度为125-135℃,空气流速为45-55L/min。本专利技术的目的之四在于提供上述肥料包覆缓释膜或包膜缓释肥在改良酸性土壤中的应用;优选地,所述酸性土壤包括南方酸性红壤。本专利技术提供的肥料包覆缓释膜用于包覆肥料颗粒,其通过在肥料颗粒的外表面包覆由内至外依次设置的第一包膜、第二包膜和第三包膜,且第一包膜主要由壳聚糖制备得到,所述第二包膜主要由无机纳米颗粒制备得到,所述第三包膜主要由羧甲基纤维素和氯化钙制备得到,本专利技术提供的肥料包覆缓释膜不仅能够实现肥料颗粒养分的可控释放,而且与土壤具有良好的相容性,易于降解,不会造成环境污染,同时还能够改良土壤,提高土壤pH值,保障农业可持续发展。本专利技术提供的包膜缓释肥通过在肥料颗粒的外表面包覆本专利技术提供的包覆缓释膜,不仅能够实现肥料颗粒养分的可控释放,而且与土壤具有良好的相容性,易于降解,不会造成环境污染,同时还能够改良土壤,保障农业可持续发展。本专利技术提供的包膜缓释肥的制备方法工艺简单,操作方便,适用于进行工业化大生产,降低生产成本。附图说明图1为本专利技术实施例1提供的包膜缓释肥的结构示意图;图2为本专利技术实施例1提供的第一包覆肥料颗粒的扫描电子显微镜图;图3为本专利技术实施例1提供的第二包覆肥料颗粒断面的扫描电子显微镜图;图4为本专利技术实施例1提供的包膜缓释肥断面的扫描电子显微镜图。图标:101-第一包覆肥料颗粒;102-第二包膜;103-第三包膜。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。根据本专利技术的一个方面,本专利技术提供了一种肥料包覆缓释膜,包括由内至外依次设置的第一包膜、第二包膜和第三包膜,所述第一包膜主要由壳聚糖制备得到,所述第二包膜主要由无机纳米颗粒制备得到,所述第三包膜主要由羧甲基纤维素和氯化钙制备得到,无机纳米颗粒包括纳米二氧化硅和/或消石灰。在本专利技术中,所述无机纳米颗粒包括纳米二氧化硅和/或纳米消石灰,即,无机纳米颗粒可以包括纳米二氧化硅,也可以包括纳米消石灰,还可以包括纳米二氧化硅和纳米消石灰的混合物。纳米二氧化硅是一种无机化工材料,其能够改良土壤,矫正土壤酸度,促进有机物的分解,减少磷在土壤中的固定。消石灰是一种白色粉末状固体,俗称熟石灰,其为一种二元碱,具有碱的通性,不仅能够改良酸性土壤,易于农作物生存,而且具有抗菌性能,避免农作物被虫害侵蚀。通过采用纳米二氧化硅和/或消石灰作为第二包膜的主要原料,使得肥料包覆缓释膜能够更有效改良酸性土壤,提高酸性土壤的pH值,促进农作物的生长。在本专利技术中,第一包膜主要由壳聚糖制备得到,壳聚糖是一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种肥料包覆缓释膜,其特征在于,包括由内至外依次设置的第一包膜、第二包膜和第三包膜,所述第一包膜主要由壳聚糖制备得到,所述第二包膜主要由无机纳米颗粒制备得到,所述第三包膜主要由羧甲基纤维素和氯化钙制备得到;/n所述无机纳米颗粒包括纳米二氧化硅和/或消石灰。/n

【技术特征摘要】
1.一种肥料包覆缓释膜,其特征在于,包括由内至外依次设置的第一包膜、第二包膜和第三包膜,所述第一包膜主要由壳聚糖制备得到,所述第二包膜主要由无机纳米颗粒制备得到,所述第三包膜主要由羧甲基纤维素和氯化钙制备得到;
所述无机纳米颗粒包括纳米二氧化硅和/或消石灰。


2.根据权利要求1所述的肥料包覆缓释膜,其特征在于,所述无机纳米颗粒的粒径为3-30nm,优选为3-20nm。


3.根据权利要求1所述的肥料包覆缓释膜,其特征在于,所述羧甲基纤维素与所述氯化钙的质量比为1:3-20,优选为1:5;
优选地,所述羧甲基纤维素与所述无机纳米颗粒的质量比为1:50-200,优选为1:100。


4.一种包膜缓释肥,其特征在于,包括肥料颗粒,所述肥料颗粒的外表面包覆有权利要求1-3任一项所述的肥料包覆缓释膜。


5.根据权利要求4所述的包膜缓释肥,其特征在于,所述肥料颗粒与所述壳聚糖的质量比为10-300:1,优选为200:1。


6.根据权利要求4或5所述的包膜缓释肥,其特征在于,所述肥料颗粒包括可溶性化肥颗粒和/或微溶性化肥颗粒。


7.根据权利要求4-6任一项所述的包膜缓释肥的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(a)将肥料分散到壳聚糖的水溶液中,造粒干燥,得到第一包膜包覆肥料颗粒的第一包覆肥料颗粒;
(b)将第一包覆肥料颗粒分散到无机纳米颗粒的悬浊液中,使得无机纳米颗粒负载在第一包覆肥料颗粒的表面形成第二包膜,造粒干燥,得到第二包覆肥料颗粒;
(c)将第二包覆肥料颗粒分散到羧甲基纤维素和氯化钙的混合溶液中,造粒干燥,得到第三包膜包覆第二包覆肥料颗粒的包膜缓释肥。


8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘亚男何东宁刘思汝谭德新夏加亮龚伟
申请(专利权)人:中国热带农业科学院南亚热带作物研究所岭南师范学院
类型:发明
国别省市:广东;44

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