一种包膜材料的制备方法及其包膜和应用技术

本发明专利技术公开了一种包膜材料的制备方法，包括以下步骤：(1)聚乳酸用油脂加热改性；(2)作物秸秆粉碎，加入碱和水消煮，去除多余的水分；(3)将步骤(1)和步骤(2)得到的产物加热混匀即得包膜材料。本发明专利技术利用油脂改性聚乳酸，实现油脂利用效率100％，油脂改性后的聚乳酸与消煮过的秸秆粉末混合后，相比较于当前纤维素及生物基材包膜材料，肥料的缓慢释放性更好，可以保持前期低速、中期高速释放，贴合作物的需求规律，并覆盖作物整个生长期，提高肥料利用率11.6％，流失和挥发损失降低7.9％，相比较于其它高分子包膜材料，该混合的包膜材料易于在土壤中降解，在土壤中残留率下降17.3％。在土壤中残留率下降17.3％。在土壤中残留率下降17.3％。

【技术实现步骤摘要】
一种包膜材料的制备方法及其包膜和应用


[0001]本专利技术涉及包膜肥料的包膜材料
，具体涉及一种包膜材料的制备方法及其包膜和应用。

技术介绍

[0002]包膜肥料，亦称包衣肥料，是指水溶性肥料颗粒表面包被一层半透性或难溶性膜，具有缓慢释放养分特性的一类肥料。用作包膜材料的种类很多，主要有硫黄、高分子聚合物、树脂、石蜡、沥青等。这些成膜物质包裹在水溶性颗粒肥料的表面，避免肥料与土壤和作物根系直接接触，水分进入薄膜内使养分溶解，渗透压升高，促使养分透过薄膜向土壤溶液扩散，或通过薄膜小孔向外缓慢释放，不断被作物吸收利用，减少可溶性养分的淋失、氨的挥发损失和磷的固定等，有利于提高肥料利用率。包膜肥料施入土壤后的释放速率除了受土壤温度、水分及土壤微生物活性等自然条件的影响，最重要的是取决于包膜材料的种类。
[0003]高分子聚合物材料是最常用的高分子聚合物包膜材料，高分子包膜材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚氨酯、醇酸树脂等等，目前的高分子包膜材料普遍存在土壤中降解不充分，土壤残留量大，肥料的缓慢释放性不好等等问题。

技术实现思路

[0004]针对上述的问题，本专利技术提出一种包膜材料的制备方法及其包膜和应用，该制备方法解决了现有技术中的包膜材料土壤残留量大，肥料的缓慢释放性不好等技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下的技术方案。
[0006]一种包膜材料的制备方法，包括以下步骤：
[0007](1)将聚乳酸用油脂加热改性；
[0008](2)作物秸秆粉碎，加入碱和水消煮，去除多余的水分；
[0009](3)将步骤(1)和步骤(2)得到的产物加热混匀即得包膜材料。
[0010]优选的：所述步骤(1)中聚乳酸与油脂的体积比：10:1；进一步的：所述步骤(1)中的加热温度为175
‑
185℃。
[0011]优选的：所述步骤(2)中加入氢氧化钠。
[0012]优选的：所述步骤(3)中改性聚乳酸与消煮过的秸秆粉末的体积质量比为：5
‑
15L:1
‑
2kg；进一步的：加热温度为175℃。
[0013]优选的：所述步骤(1)中油脂中植物油：脂肪为20
‑
30:70
‑
80。
[0014]此处的油脂可以选自：CN2019108450038中回收得到的油脂。
[0015]本专利技术的另一个目的是保护上述方法制备得到包膜材料。
[0016]本专利技术的目的三是保护上述包膜材料制备得到的包膜肥料。
[0017]本专利技术的目的四是保护上述包膜肥料在作物栽培中的应用。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0019](1)本专利技术可以利用当前多余的秸秆和芦苇杆等作物秸秆，废物资源化利用。
[0020](2)本专利技术利用油脂改性聚乳酸，实现油脂利用效率100％，油脂改性后的聚乳酸与消煮过的秸秆粉末混合后，相比较于当前纤维素及生物基材包膜材料，肥料的缓慢释放性更好，可以保持前期低速、中期高速释放，贴合作物的需求规律，并覆盖作物整个生长期，提高肥料利用率11.6％，流失和挥发损失降低7.9％，相比较于其它高分子包膜材料，如聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚氨酯、醇酸树脂等等，该混合的包膜材料易于在土壤中降解，在土壤中残留率下降17.3％，是新型的可以减少残留的环保型包膜材料。并且相比较于上述两种包膜材料，在同等条件下，针对当前主要大田作物玉米、小麦、花生等等，本文包膜肥料平均分别提高作物产量5.2％和5.7％。
[0021](3)本专利技术在国内外首次提出用油脂改性聚乳酸，并且取到较好的效果，制作的包膜肥料相较于常规肥料，实现增产稳产。
附图说明
[0022]图1为本专利技术制备的包膜材料制备成包膜时的红外光谱图；
[0023]图2为本专利技术制备的包膜材料制备成包膜时的核磁共振图，其中2
‑
1到2
‑
4是C谱图，2
‑
5到2
‑
7是H谱图；
[0024]图3为本专利技术制备的包膜材料制备成包膜时的扫描电镜；
[0025]图4为本专利技术制备的包膜材料制备成包膜时的XRD；
[0026]图5为本专利技术制备的包膜材料制备成包膜时的热重差热。
具体实施方式
[0027]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0028]实施例1
[0029]一种包膜材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚乳酸用油脂改性(优选的：聚乳酸与油脂的体积比：10:1，温度175
‑
185℃)；(2)将秸秆粉碎过筛(优选的：秸秆为玉米作物秸秆：芦苇配比为2：1；过100目筛)，加入氢氧化钠和水100℃消煮14
‑
16小时，80℃烘干去除多余水分，剩余5％
‑
7％的水分；(3)将步骤(1)和步骤(2)得到的产物混匀即得包膜材料，添加改性后的聚乳酸和消煮过的秸秆粉末，按照每10L改性聚乳酸加入1.5kg消煮过的秸秆粉末，缓慢升温到175℃，充分混匀。
[0030]此处的油脂可以选自：CN2019108450038中回收得到的油脂。
[0031]实施例2
[0032]本实施例的与实施例1中的相同的技术特征不在赘述，不同部分如下：所述步骤(3)中改性聚乳酸与消煮过的秸秆粉末的体积质量比为：5
‑
15L:1
‑
2kg；进一步的：加热温度为175℃。
[0033]实施例3
[0034]本实施例的与实施例1中的相同的技术特征不在赘述，不同部分如下：所述步骤(1)中油脂中植物油：脂肪为20
‑
30:70
‑
80。
[0035]实施例4
[0036]为了验证样品薄膜的形成，测定了样品的红外光谱。如图1红外光谱所示，在500
‑
4000的波数范围内，有多处透射比出现峰值，其中在波数为1724.91cm
‑
1时吸收峰约为10.1
‑
10.3。C＝C(v，1559cm
‑
1),C＝O(v,1724cm
‑
1)，C
‑
H(v,1411cm
‑
1),
[0037]‑
CH3(v，2862cm
‑
1),
‑
CH2
‑
(v,2937cm
‑
1),N
‑
H(v,3435cm
‑
1),
‑
(CH2)n(731cm
‑
1)。如图所示范围内，1724cm
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包膜材料的制备方法，其特征是：包括以下步骤：(1)聚乳酸用油脂加热改性；(2)作物秸秆粉碎，加入碱和水消煮，去除多余的水分；(3)将步骤(1)和步骤(2)得到的产物加热混匀即得包膜材料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述步骤(1)中聚乳酸与油脂的体积比：10:1。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征是：所述步骤(1)中的加热温度为175
‑
185℃。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述步骤(2)中加入氢氧化钠。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述步骤(3)中改性...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡恒宇，宁堂原，丁方军，荆慧杰，秦思雨，韩晓慧，
申请(专利权)人：枣庄学院，
类型：发明
国别省市：