一种纤维素包衣肥料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种纤维素包衣肥料及其制备方法，由以下重量份的原料制成：4~6wt%HCl溶液、氧化锌粉末、泥炭、硫酸钾、海泡石、高粱秸秆、酒槽、壳聚糖、碳酸氢铵、高锰酸钾、海藻酸、硼酸钙、纤维素匀浆和水；采用植物叶片中提取的纤维素成分，用于肥料的包衣技术，通过控制纤维素间溶剂的削弱，造成纤维素彼此缠绕形成网络，将富含纤维素的植物匀浆混合成膜剂稀盐酸，喷洒到肥料颗粒的表面，升温的过程有利于纤维素膜的形成，属于天然的膜材料，具有优良的缓释功能。
【专利说明】
一种纤维素包衣肥料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明属于肥料的工艺技术领域，具体涉及到一种纤维素包衣肥料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]通常的肥料包膜有最初的包硫尿素技术，然后有日本特色的热固型树脂包膜技术，这些树脂材料的基础是以聚烯烃为主，与加入一些有机高分子进行接枝共聚形成的高聚物，再与一定量无机矿物石粉进行混合，制成包衣材料，采用的无机矿质石粉有硅、硫、石膏、磷酸盐、沸石粉、硅藻土、膨润土等，美国首先研制成功硫磺包膜尿素，薄膜层由包硫层、密封层和扑粉层组成，在当今的硫磺包膜缓释粉料中占有重要的地位；
但是缺点明显:石粉类包膜肥料虽然可以提高土壤矿质，但是需要化学有机物的添加才能发生粘结，主要是树脂类的添加，但是缓释肥料的制备，包膜所用的树脂类粘结剂各方面的比例、添加量及种类的选择是个问题，控制不当影响肥料的及时供应，稍有控制不当，石粉类的包衣极容易受潮裂解，沙质化土壤，减少土壤相对比例的腐殖质，容易造成水土流失，长久打算非常不利；另一方面采用石粉类的包衣材料，石粉类自身具有一定的厚度，严重影响包衣肥料真正的有效含量，如果提高添加营养类成分含量，势必增大肥料的粒度，非常不利于溶解和肥料的施肥平衡问题。
[0003]纤维素是地球上丰富的可再生的天然高分子，在自然界有机体中的构成纤维素约占40%，纤维素是一种天然高分子，具有稳定性和安全性，对生物无毒性并具有良好的生物相溶性。以纤维素为材料制成的纤维素膜具有一系列的优良性能，例如高度亲水性、优良渗透性、带污染性、耐物化性质及耐高温性好等优点，其具有一定的吸附能力，特别是对水中的某些污染物的亲和性粒更强。
【发明内容】
[0004]本发明为了提高肥料的利用率，利用具有抗虫作用的植物叶片为原料，通过其中纤维素的提炼改性，最后喷涂在肥料颗粒的表面，具有吸附和缓释的功能，具体是通过以下的方法实现的:
一种纤维素包衣肥料，其特征在于，由以下重量(份)的原料制成:4?6wt%HCl溶液4?6、氧化锌粉末0.2?0.4、泥炭10?15、硫酸钾15?20、海泡石15?20、高粱秸杆25?30、酒槽6?10、壳聚糖2?3、碳酸氢铵20?25、高锰酸钾8?12、海藻酸4?7、硼酸钙6?10、纤维素匀浆20~30和水70?90;
所述的纤维素匀浆是混合重量(份)为单位的新鲜除虫菊秸杆6?9、大蒜秸杆6?10、苦楝叶10?15、柠檬桉叶8?12、皂荚树叶4?6、金银花秸杆3?5、鱼腥草5?8和甘蔗叶10?14，在60?70条件下烘干，然后粉碎过80?100目筛，以1:5?7的料液比加入到含有5?7wt%Na0H和3?5的%尿素的混合溶液中，在-10?(TC环境下振荡溶解4?6h，完成后离心去除沉淀，将所得匀浆保温2?6°C备用。
[0005]—种纤维素包衣肥料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤:
(1)将高粱秸杆堆积在发酵池中怄制10?15天，完成后晾干，与泥炭和酒槽混合后，粉碎成粉剂；
(2)将海泡石置于回转窑中，高温900?1050°C煅烧30?45min得熟料，破碎成过60?80目筛的粉末，与(I)所述的粉剂混合，作为肥料载体；
(3)于反应釜中，将水加热至60?70°C，然后按量的大小依次加入碳酸氢铵、硫酸钾及其它以下未涉及的剩余成，依次搅拌溶解，最后加入(2)所述的载体，保温搅拌成匀浆，通过喷楽■造粒；
(4)将(3)所述制备的肥料颗粒烘干至含水量5?10%，保持肥料颗粒温度40?50°C，然后将4?6wt%HCl溶液加入到纤维素匀浆中，快速搅拌混匀，喷洒到肥料的颗粒表面，润湿后常温下自然吸干，分2?3次喷涂，完成后成膜即可。
[0006]选取新鲜具有一定抗虫作用特性的并富含纤维素的原料:除虫菊秸杆、大蒜秸杆、苦楝叶、柠檬桉叶、皂荚树叶、金银花秸杆、鱼腥草和甘蔗叶;然后利用可以溶解纤维素的试剂进行纤维素的溶解处理，纤维素具有很强的分子内和分子间氢键，研究证明NaOH的水溶液有效溶解低聚合度的纤维素，但对分子量较大的纤维素的溶解力一般，但是加入一定量的尿素或硫脲可以显著增加纤维素的溶解度，同时避免纤维素凝胶的形成，改善纤维素的成膜特性，当溶解适量的纤维素之后，颗粒较大的木质素被分离，通过适当的离心作用，使木质素成分离心沉淀并去除，保留含有溶解型纤维素的溶液，此溶液中不仅含有纤维素的成分，同时含有各种植物的生物有效成分，包含有益植物生长的生长活性成分及抗虫害类生物碱等，由于阻止纤维素凝胶形成的主要物质是碱性的NaOH和尿素类的物质，此时利用一定浓度的酸溶液，中和碱溶液并将溶解在溶液中的尿素交换出来，使得纤维素溶液逐渐变成含有溶剂的凝胶状态，最终从溶液中再生出来，含有纤维素分子的溶液再次相互缠结、聚集形成胶束聚集体，形成网络。
[0007]这里为了增加纤维素的溶解性，先将新鲜的植物叶片及秸杆等烘干后粉碎成粉末，减少溶剂溶解压力，采用5~7%Na0H和3~5%的尿素溶液作为溶剂，在-10?0°C的条件下振荡溶解，采用间隔式多次溶解，然后加入4~6%的HCl溶液作为凝固浴，中和溶解纤维素的碱并交换尿素，随着纤维素浓度的增大，单位体积内聚合物分子数量的增多，增加了聚合物分子网络的密度，也增加了相邻的多个聚合物分子组成的聚合物微胞间缠绕的概率，最终促使纤维素凝固成膜，实验发现，向凝固浴中加入一定量的氧化锌粉末有利于提高成膜特性，猜测可能是由于氧化锌粉末起到了类似晶核的作用，影响了纤维素的结晶尺度。
[0008]本发明的有益效果:本发明采用植物叶片中提取的纤维素成分，用于肥料的包衣技术，通过控制纤维素间溶剂的削弱，造成纤维素彼此缠绕形成网络，将肥料造粒后，通过鼓热风烘干肥料颗粒，使肥料的含水量降低，并保持适当的温度条件，然后将富含纤维素的植物匀浆混合成膜剂稀盐酸，喷洒到肥料颗粒的表面，升温的过程有利于纤维素膜的形成，同时干燥的肥料颗粒易吸水，导致匀浆脱水，纤维素浓度升高，加快成膜，属于天然的膜材料，具有优良的缓释功能。
【具体实施方式】
[0009]实施例1: 一种纤维素包衣肥料，其特征在于，由以下重量(Kg)的原料制成:4?6wt%HCl溶液5、氧化锌粉末0.3、泥炭12、硫酸钾18、海泡石16、高粱秸杆28、酒槽8、壳聚糖2、碳酸氢铵24、高锰酸钾10、海藻酸5、硼酸钙7、纤维素匀浆25和水85 ；
所述的纤维素匀浆是混合重量(Kg)为单位的新鲜除虫菊秸杆8、大蒜秸杆8、苦楝叶12、柠檬桉叶10、皂荚树叶5、金银花秸杆4、鱼腥草7和甘蔗叶12，在60?70条件下烘干，然后粉碎过80?100目筛，以1:5?7的料液比加入到含有5?7wt%NaOH和3?5wt%尿素的混合溶液中，在_10?(TC环境下振荡溶解4?6h，完成后离心去除沉淀，将所得匀浆保温2?6°C备用。
[0010]—种纤维素包衣肥料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤:
(1)将高粱秸杆堆积在发酵池中怄制10?15天，完成后晾干，与泥炭和酒槽混合后，粉碎成粉剂；
(2)将海泡石置于回转窑中，高温900?1050°C煅烧30?45min得熟料，破碎成过60?80目筛的粉末，与(I)所述的粉剂混合，作为肥料载体；
(3)于反应釜中，将水加热至60?70°C，然后按量的大小依次加入碳酸氢铵、硫酸钾及其它以下未涉及的剩余成，依次搅拌溶解，最后加入(2)所述的载体，保温搅拌成匀浆，通过喷楽■造粒；
(4)将(3)所述制备的肥料颗粒烘干至含水量5?10%，保持肥料颗粒温度40?50°C，然后将4?6wt%HCl溶液加入到纤维素匀浆中，快速搅拌混匀，喷洒到肥料的颗粒表面，润湿后常温下自然吸干，分2?3次喷涂，完成后成膜即可。
[0011]采用本发明的肥料用于农作物的种植试验，选取5亩水稻田，在完整的生长周期中间隔的使用本发明的肥料两次，每次每亩150?200Kg，对照组的水稻田施用常规复合肥代替，其它养护条件和水肥管理根据实际情况实施，结果证明:本发明肥料可以提高肥料利用率，减少环境污染，节约用肥。
【主权项】
1.一种纤维素包衣肥料，其特征在于，由以下重量(份)的原料制成:4?6wt%HCl溶液4?6、氧化锌粉末0.2?0.4、泥炭10?15、硫酸钾15?20、海泡石15?20、高粱秸杆25?30、酒槽6?10、壳聚糖2?3、碳酸氢钱20~25、高猛酸钾8?12、海藻酸4~7、硼酸|156~10、纤维素勾楽_20~30和水70?90； 所述的纤维素匀浆是混合重量(份)为单位的新鲜除虫菊秸杆6?9、大蒜秸杆6?10、苦楝叶10?15、柠檬桉叶8?12、皂荚树叶4?6、金银花秸杆3~5、鱼腥草5?8和甘蔗叶10?14，在60?70条件下烘干，然后粉碎过80?100目筛，以1:5?7的料液比加入到含有5?7wt%NaOH和3~5的%尿素的混合溶液中，在-10?(TC环境下振荡溶解4?6h，完成后离心去除沉淀，将所得匀浆保温2?6°C备用。2.根据权利要求1所述一种纤维素包衣肥料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤: (1)将高粱秸杆堆积在发酵池中怄制10?15天，完成后晾干，与泥炭和酒槽混合后，粉碎成粉剂； (2)将海泡石置于回转窑中，高温900?1050°C煅烧30?45min得熟料，破碎成过60?80目筛的粉末，与(I)所述的粉剂混合，作为肥料载体； (3)于反应釜中，将水加热至60?70°C，然后按量的大小依次加入碳酸氢铵、硫酸钾及其它以下未涉及的剩余成，依次搅拌溶解，最后加入(2)所述的载体，保温搅拌成匀浆，通过喷楽■造粒； (4)将(3)所述制备的肥料颗粒烘干至含水量5?10%，保持肥料颗粒温度40?50°C，然后将4?6wt%HCl溶液加入到纤维素匀浆中，快速搅拌混匀，喷洒到肥料的颗粒表面，润湿后常温下自然吸干，分2?3次喷涂，完成后成膜即可。
【文档编号】C05G3/00GK106083419SQ201610395117
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月7日 公开号201610395117.3, CN 106083419 A, CN 106083419A, CN 201610395117, CN-A-106083419, CN106083419 A, CN106083419A, CN201610395117, CN201610395117.3
【发明人】徐伟, 吴园园
【申请人】淮南市宋王优质粮食种植农民专业合作社