本发明涉及农业肥料技术领域，尤其涉及一种缓释长效包膜肥料的制备工艺。
背景技术：
我国乃至全世界范围内对农作物秸秆的利用都较低，大量的生物质资源未被合理利用。另外，传统肥料的养分利用率较低，大部分养分随着灌溉水渗入到地下，造成土壤环境和地下水体的污染，同时也造成人力资源、社会资源的浪费。依靠大量肥料生长的农作物秸秆待作物收成后被当做废弃物浪费掉，如何合理利用这些废弃的农作物秸秆资源，成为人们不断努力的方向。
技术实现要素：
基于背景技术存在的问题，本发明提出了一种缓释长效包膜肥料的制备工艺。本发明提出了新的农作物秸秆处理方法，节约了资源，生态效益和经济效益好，另外，制备的缓释长效包膜肥料肥效好，养分释放周期长，能起到保水保肥的作用，而且具有良好的降解性能。
本发明提出了一种缓释长效包膜肥料的制备工艺，包括如下步骤：
s1、将碳酸氢铵、尿素、过磷酸钙、磷酸氢铵、氯化钾、硝酸钾、腐殖酸钠、硫酸锌、硫酸镁、硼酸混合均匀，加入造粒机造粒，得到肥料颗粒；
s2、分别将玉米秸秆、高粱秸秆洗净，晾干，粉碎后，放入烘箱中烘至恒重，备用；
s3、将玉米秸秆、高粱秸秆、丙三醇、聚乙二醇、吐温80、三氧化钨、浓硫酸混合后，搅拌，油浴加热，温度控制在155-158℃，冷凝回流70-90min，离心分离，得液体产物；
s4、将s3制得的液体产物与聚醚多元醇、微晶蜡、辛酸亚锡、三亚乙基二胺混合均匀，得到混合液；
s5、将肥料颗粒预热至85-95℃，然后将混合液和多亚甲基多苯基多异氰酸酯雾化后交替喷涂到肥料颗粒表面，保温5-10min，冷却，得到缓释长效包膜肥料。
优选地，s1中，各原料的重量份数为：碳酸氢铵40-60份、尿素50-70份、过磷酸钙30-50份、磷酸氢铵50-70份、氯化钾20-40份、硝酸钾30-40份、腐殖酸钠60-110份、硫酸锌15-30份、硫酸镁15-30份、硼酸20-35份。
优选地，s1中，肥料颗粒的粒径为3-5mm。
优选地，s2中，烘箱温度设定为103-106℃。
优选地，s3中，所述浓硫酸为质量分数为98％的浓硫酸。
优选地，s3中，玉米秸秆、高粱秸秆、丙三醇、聚乙二醇、吐温80、三氧化钨、浓硫酸的重量比为20-25：20-25：12-14:70-77:0.3-0.4:0.6-0.7:1.9-2。
优选地，s4中，所述液体产物与聚醚多元醇、微晶蜡、辛酸亚锡、三亚乙基二胺的重量比为44-50：10-11：3-4：1-2：1-2。
优选地，s5中，肥料颗粒、混合液和多亚甲基多苯基多异氰酸酯的重量比为45-50:1-1.1:2-2.2。
本发明将碳酸氢铵、尿素、过磷酸钙、磷酸氢铵、氯化钾、硝酸钾、腐殖酸钠、硫酸锌、硫酸镁、硼酸混合均匀，造粒，制成肥料颗粒，通过控制各原料含量，使肥料颗粒中的氮、磷、钾等营养物质配比合理，肥效高。之后，本发明将玉米秸秆、高粱秸秆粉碎，烘干后与丙三醇、聚乙二醇、吐温80、三氧化钨、浓硫酸混合，油浴加热反应，在三氧化钨和浓硫酸的催化作用下，玉米秸秆、高粱秸秆中的有机质被分解并溶于丙三醇和聚乙二醇中，然后通过离心分离，得到液体产物；其中，丙三醇在秸秆分解过程中能起到阻止产物小分子间缩聚反应的作用，使液体产物中-oh含量更高，有利于后续成膜反应；同时，丙三醇在成膜过程中会交联反应，使生产的聚氨酯分子间更紧密，减小了水分子进入膜内的速率，从而减少肥料颗粒的溶出速率，起到缓释作用。之后，本发明将秸秆分解得到的液体产物和聚醚多元醇混合，再加入微晶蜡、辛酸亚锡、三亚乙基二胺组成的多元醇，然后将多元醇与多亚甲基多苯基多异氰酸酯交替雾化喷涂在预热过的肥料颗粒表面上，在辛酸亚锡的催化作用下多元醇与多亚甲基多苯基多异氰酸酯在肥料颗粒表面反应生成了聚氨酯膜层，而且生成的膜层均匀致密与肥料颗粒接触紧密；其中三亚乙基二胺的作用主要是中和液化产物中的酸性物质，加快聚氨酯的反应速率，同时起到交联作用。总之，本发明提出了新的农作物秸秆处理方法，节约了资源，生态效益和经济效益好，另外，制备的缓释长效包膜肥料肥效好，养分释放周期长，能起到保水保肥的作用，而且具有良好的降解性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。
实施例1
一种缓释长效包膜肥料的制备工艺，包括如下步骤：
s1、将碳酸氢铵、尿素、过磷酸钙、磷酸氢铵、氯化钾、硝酸钾、腐殖酸钠、硫酸锌、硫酸镁、硼酸混合均匀，加入造粒机造粒，得到肥料颗粒；
s2、分别将玉米秸秆、高粱秸秆洗净，晾干，粉碎后，放入烘箱中烘至恒重，备用；
s3、将玉米秸秆、高粱秸秆、丙三醇、聚乙二醇、吐温80、三氧化钨、浓硫酸混合后，搅拌，油浴加热，温度控制在155℃，冷凝回流90min，离心分离，得液体产物；
s4、将s3制得的液体产物与聚醚多元醇、微晶蜡、辛酸亚锡、三亚乙基二胺混合均匀，得到混合液；
s5、将肥料颗粒预热至85℃，然后将混合液和多亚甲基多苯基多异氰酸酯雾化后交替喷涂到肥料颗粒表面，保温10min，冷却，得到缓释长效包膜肥料。
实施例2
一种缓释长效包膜肥料的制备工艺，包括如下步骤：
s1、将碳酸氢铵、尿素、过磷酸钙、磷酸氢铵、氯化钾、硝酸钾、腐殖酸钠、硫酸锌、硫酸镁、硼酸混合均匀，加入造粒机造粒，得到肥料颗粒；
s2、分别将玉米秸秆、高粱秸秆洗净，晾干，粉碎后，放入烘箱中烘至恒重，备用；
s3、将玉米秸秆、高粱秸秆、丙三醇、聚乙二醇、吐温80、三氧化钨、浓硫酸混合后，搅拌，油浴加热，温度控制在158℃，冷凝回流70min，离心分离，得液体产物；
s4、将s3制得的液体产物与聚醚多元醇、微晶蜡、辛酸亚锡、三亚乙基二胺混合均匀，得到混合液；
s5、将肥料颗粒预热至95℃，然后将混合液和多亚甲基多苯基多异氰酸酯雾化后交替喷涂到肥料颗粒表面，保温5min，冷却，得到缓释长效包膜肥料。
实施例3
一种缓释长效包膜肥料的制备工艺，包括如下步骤：
s1、按重量份将碳酸氢铵40份、尿素70份、过磷酸钙30份、磷酸氢铵70份、氯化钾20份、硝酸钾40份、腐殖酸钠60份、硫酸锌30份、硫酸镁15份、硼酸35份混合均匀，加入造粒机造粒，得到粒径为3mm的肥料颗粒；
s2、分别将玉米秸秆、高粱秸秆洗净，晾干，粉碎后，放入温度设定为103℃的烘箱中烘至恒重，备用；
s3、将玉米秸秆、高粱秸秆、丙三醇、聚乙二醇、吐温80、三氧化钨、浓硫酸按重量比20：25：12:77:0.3:0.7:1.9混合后，搅拌，油浴加热，温度控制在156℃，冷凝回流82min，离心分离，得液体产物；所述浓硫酸为质量分数为98％；
s4、将s3制得的液体产物与聚醚多元醇、微晶蜡、辛酸亚锡、三亚乙基二胺按重量比44：11：3：2：1混合均匀，得到混合液；
s5、将肥料颗粒预热至88℃，然后将混合液和多亚甲基多苯基多异氰酸酯雾化后交替喷涂到肥料颗粒表面，保温7min，冷却，得到缓释长效包膜肥料；所述肥料颗粒、混合液和多亚甲基多苯基多异氰酸酯的重量比为45:1.1:2。
实施例4
一种缓释长效包膜肥料的制备工艺，包括如下步骤：
s1、按重量份将碳酸氢铵60份、尿素50份、过磷酸钙50份、磷酸氢铵50份、氯化钾40份、硝酸钾30份、腐殖酸钠110份、硫酸锌15份、硫酸镁30份、硼酸20份混合均匀，加入造粒机造粒，得到粒径为5mm的肥料颗粒；
s2、分别将玉米秸秆、高粱秸秆洗净，晾干，粉碎后，放入温度设定为106℃的烘箱中烘至恒重，备用；
s3、将玉米秸秆、高粱秸秆、丙三醇、聚乙二醇、吐温80、三氧化钨、浓硫酸按重量比25：20：14:70:0.4:0.6:2混合后，搅拌，油浴加热，温度控制在156℃，冷凝回流82min，离心分离，得液体产物；所述浓硫酸为质量分数为98％；
s4、将s3制得的液体产物与聚醚多元醇、微晶蜡、辛酸亚锡、三亚乙基二胺按重量比50：10：4：1：2混合均匀，得到混合液；
s5、将肥料颗粒预热至88℃，然后将混合液和多亚甲基多苯基多异氰酸酯雾化后交替喷涂到肥料颗粒表面，保温7min，冷却，得到缓释长效包膜肥料；所述肥料颗粒、混合液和多亚甲基多苯基多异氰酸酯的重量比为50:1:2.2。
实验例
测试实施例1-4制备的缓释长效包膜肥料的缓控释性能，测试方法为：在25℃的条件下，采用水浸泡法测试实施例1-4制备的缓释长效包膜肥料的养分释放期，以累积养分释放率达到80％时所需天数来表示。结果显示，实施例1-4制备的缓释长效包膜肥料的释放期均超过85天。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。