本发明涉及肥料
技术领域：
，尤其涉及一种颗粒有机肥专用包膜材料及包膜颗粒有机肥。
背景技术：
：有机肥是有机物制作的肥料，其养分种类多而较全面，肥效慢但肥效长，有改良土壤性质的作用。但是，普通的颗粒有机肥在生产、储存、运输和使用时存在大量问题，不利于其在现代化农业中的应用。主要存在以下问题：(1)有机肥本身的肥效较低，通常采用添加菌剂来达到增效效果。有机肥添加菌剂最常见的手段是将有机质与菌种混合造粒，造粒一般需要经过烘干处理，对有益菌造成很大的伤害，降低菌肥的效果；另一种手段是通过载体携带菌剂到颗粒有机肥表面，例如使用聚氨酯、醇酸树脂等作为载体携带菌剂包裹有机肥颗粒，但这种手段对材料的毒性、环保型要求较高，使用成本昂贵。因此，限制了菌剂在有机肥生产中的应用。(2)有机肥的含水量较高，长期储存会发生吸潮、溶解等现象，颗粒有机肥在与其他颗粒肥接触时会使其他颗粒肥发生溶解、粘接、结块、染色等不良反应，不利于与其他颗粒肥掺混使用。为了防止有机肥吸湿结块，最常见的方式是在颗粒有机肥表面形成一层保护层，隔绝外部环境水分的影响，一般使用惰性粉体防结块剂、疏水油性或膏状有机化合物、表面活性剂、高分子与表面活性剂复配的防结块剂等。其中，惰性粉体防结块剂使用效果差，使用中粉尘对环境污染大，且随储存时间增长有较大粉化现象；疏水油性或膏状有机化合物在添加时工艺复杂，需要采取加热保温措施，且油性材料不环保；表面活性剂防结块剂添加量大，效果差，成本较高；高分子与表面活性剂复配的防结块剂添加后易使肥料脆化粉化，影响产品外观。而且，防结块剂一般对生物菌呈毒性，不适合与菌剂同时应用于有机肥中。技术实现要素：基于
背景技术：
存在的技术问题，本发明提出了一种以天然植物油脂改性而来的高分子材料、改性天然矿物与菌剂等合成的环保、可生物降解、无毒无异味的颗粒有机肥专用包膜材料，可通过简便的转鼓工艺直接包衣到颗粒有机肥表面，并实现不伤害添加的菌种、减缓有机肥吸潮、减轻有机肥异味等功能。本发明提出的一种颗粒有机肥专用包膜材料，包括第一组分和第二组分，所述第一组分包括下述质量份的原料：蓖麻油15～25份，蓖麻油以外的天然植物油15～25份，无水乙醇10～20份，表面活性剂0.5～1份，乳化剂0.5～1份，氢氧化锂0.5～1份，环氧植物油改性无机粘土10～30份，微生物菌液10～30份；第二组分包括下述质量份的原料：环氧植物油35～50份，环氧植物油改性无机粘土20～30份，碳酸钙5～10份，多亚甲基多苯基多异氰酸酯30～35份；所述第一组分和第二组分的质量比为1:1。优选地，所述环氧植物油改性无机粘土的制备方法如下：将无机粘土、环氧植物油、氢氧化钠溶液混合后加热反应，即得。更优选地，所述环氧植物油改性无机粘土的制备方法如下：将无机粘土、环氧植物油和质量分数为5～6％的氢氧化钠溶液按质量比(4～5):(3～4):(2～2.5)混合均匀，在85～90℃下反应4～5h，并通过水洗、105～110℃热风干燥后，过800～1000目筛，即得。优选地，所述环氧植物油为环氧花生油、环氧大豆油、环氧亚麻油、环氧蓖麻油、环氧果壳油、环氧玉米油或者环氧菜籽油，所述无机粘土为蒙脱土、硅藻土或者凹凸棒土。优选地，所述第一组分的制备方法如下：将所述蓖麻油以外的天然植物油和蓖麻油在50～60℃下搅拌1～2h，然后升温到65～75℃，加入表面活性剂搅拌均匀，然后加入无水乙醇和氢氧化锂反应1～3h，降温到室温后分离出上层液体，加入微生物菌液和乳化剂，高速剪切乳化0.5～1h，然后加入环氧植物油改性无机粘土，经过砂磨机混合均匀，即得。优选地，所述第二组分的制备方法如下：将环氧植物油、环氧植物油改性无机粘土、碳酸钙混合均匀，在90～110℃下真空干燥至水分含量低于0.5％，然后降温到50～60℃，加入多亚甲基多苯基多异氰酸酯混合均匀，最后降温到室温，即得。优选地，所述蓖麻油以外的天然植物油为花生油、大豆油、亚麻油、果壳油、玉米油或者菜籽油。优选地，所述微生物菌液为em菌液、芽孢杆菌液、固氮菌液或者光合菌液。优选地，所述颗粒有机肥专用包膜材料的制备方法为：将第一组分和第二组分按质量比混合均匀，即得。一种包膜颗粒有机肥，所述包膜颗粒有机肥的原料包括颗粒有机肥和上述颗粒有机肥专用包膜材料。优选地，包膜颗粒有机肥的制备方法如下：将所述颗粒有机肥专用包膜材料在常温下转鼓包裹到颗粒有机肥表面，即得。优选地，所述颗粒有机肥专用包膜材料占所述包膜颗粒有机肥原料总质量的0.4～0.6％。本发明的原料中，蓖麻油以外的天然植物油在氢氧化锂的催化作用下与乙醇反应生成植物油多元醇，蓖麻油本身含羟基，无需反应可直接作为植物油多元醇。将两种植物油多元醇进行复配，然后与多亚甲基多苯基多异氰酸酯发生交联反应，固化形成包膜主体，减缓有机肥吸潮，而且其在常温下形成包膜，可以减少对功能菌活性的损伤。本发明的原料中，微生物菌液中的功能菌能通过包膜附着在颗粒有机肥表面，能起到肥效增效作用，微生物菌液中的水能作为稀释剂，降低整体物料粘度，增强包膜材料的流动性与延展性，更好的在肥料表面铺展。碳酸钙作为廉价填料降低成本。无机粘土能增加包膜的致密性，同时能够大幅度降低包衣的成本，但无机粘土表面具有大量羟基，表现为亲水疏油性，在与油性物料混合时容易团聚，本发明将环氧植物油的环氧基团在碱性条件下开环，与无机粘土表面的羟基进行反应，接枝到无机粘土表面，形成环氧植物油改性无机粘土，能有效提高无机粘土在油性包膜物料中的分散性和稳定性，加入到包膜原料中，能更有效地提高包膜的致密性，增强包膜对外界水分的屏障作用，减少外界水分的渗入，进一步降低有机肥的吸潮性。本发明的有益效果如下：(1)采用天然植物油脂、天然矿物为原材料，材料来源广泛，可通过生物降解，经济环保；(2)以低成本实现减少颗粒有机肥吸潮溶解、减轻有机肥异味、改善颗粒色泽，缓解与其他颗粒肥接触后发生的溶解、粘接、结块、染色等不良反应，适合与其他颗粒肥掺混使用；(3)能负载有益菌到颗粒有机肥表面形成包菌有机肥，添加的菌种附着在颗粒有机肥表面，使用后更容易转移到土壤中；(4)使用工艺简便，能够直接通过转鼓的方式，在常温条件下对颗粒有机肥进行包衣，更有益于菌种的活性保存。具体实施方式下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。实施例1一种颗粒有机肥专用包膜材料，包括第一组分和第二组分，第一组分包括下述质量份的原料：蓖麻油15份，玉米油25份，无水乙醇15份，表面活性剂1份，乳化剂0.5份，氢氧化锂0.5份，环氧菜籽油改性蒙脱土23份，芽孢杆菌液20份；第二组分包括下述质量份的原料：环氧菜籽油45份，环氧菜籽油改性蒙脱土20份，碳酸钙5份，多亚甲基多苯基多异氰酸酯30份；其中，第一组分和第二组分的质量比为1:1。实施例2一种颗粒有机肥专用包膜材料，包括第一组分和第二组分，第一组分包括下述质量份的原料：蓖麻油20份，大豆油20份，无水乙醇15份，表面活性剂1份，乳化剂0.5份，氢氧化锂0.5份，环氧大豆油改性凹凸棒土23份，em菌液20份；第二组分包括下述质量份的原料：环氧大豆油40份，环氧大豆油改性凹凸棒土20份，碳酸钙10份，多亚甲基多苯基多异氰酸酯30份；其中，第一组分和第二组分的质量比为1:1。实施例3一种颗粒有机肥专用包膜材料，包括第一组分和第二组分，第一组分包括下述质量份的原料：蓖麻油25份，花生油15份，无水乙醇15份，表面活性剂1份，乳化剂0.5份，氢氧化锂0.5份，环氧亚麻油改性硅藻土23份，em菌液20份；第二组分包括下述质量份的原料：环氧亚麻油35份，环氧亚麻油改性硅藻土25份，碳酸钙5份，多亚甲基多苯基多异氰酸酯35份；其中，第一组分和第二组分的质量比为1:1。实施例4一种颗粒有机肥专用包膜材料，包括第一组分和第二组分，第一组分包括下述质量份的原料：蓖麻油20份，大豆油20份，无水乙醇15份，表面活性剂1份，乳化剂0.5份，氢氧化锂0.5份，环氧大豆油改性凹凸棒土23份，em菌液20份；第二组分包括下述质量份的原料：环氧大豆油40份，环氧大豆油改性凹凸棒土20份，碳酸钙10份，多亚甲基多苯基多异氰酸酯30份；其中，第一组分和第二组分的质量比为1:1。环氧大豆油改性凹凸棒土的制备方法如下：将凹凸棒土(1200目)、环氧大豆油和质量分数为5％的氢氧化钠溶液按质量比5:3:2混合均匀，在85℃下反应4h，并通过水洗、105℃热风干燥后，过800目筛，即得。第一组分的制备方法如下：将大豆油和蓖麻油在50℃下搅拌1h，然后升温到65℃，加入表面活性剂搅拌均匀，然后加入无水乙醇和氢氧化锂反应1h，降温到室温后分离出上层液体，加入em菌液和乳化剂，高速剪切乳化0.5h，然后加入环氧大豆油改性凹凸棒土，经过砂磨机混合均匀，即得。第二组分的制备方法如下：将环氧大豆油、环氧大豆油改性凹凸棒土、碳酸钙混合均匀，在105℃下真空干燥至水分含量低于0.5％，然后降温到50℃，加入多亚甲基多苯基多异氰酸酯混合均匀，最后降温到室温，即得。本实施例中，使用的乳化剂为十二烷基磺酸钠，表面活性剂为水溶性硅油。本实施例中的第一组分和第二组分在制备完成后，分别独立储存。在使用前，将第一组分和第二组分按质量比混合均匀，即得颗粒有机肥专用包膜材料。实施例5在质量百分比为99.5％的颗粒有机肥中加入质量百分比为0.5％的实施例4中的颗粒有机肥专用包膜材料，在常温下搅拌3min，得到包膜颗粒有机肥。试验例将10g普通颗粒有机肥与10g普通尿素掺混作为对照组，10g实施例5的包膜颗粒有机肥与10g普通尿素掺混作为处理组1，每组共3个平行。将对照组与处理组1在25℃，70％湿度的恒温恒湿箱中放置12天，并连续记录并统计12天内两组中有机肥颗粒的吸湿率，结果如表1所示：表1掺混后吸湿率天数对照组处理组111.06％0.18％22.08％0.40％33.01％1.03％45.19％1.75％57.72％2.55％610.20％3.21％712.98％3.96％814.76％4.47％915.51％5.02％1016.32％5.53％1117.04％5.89％1217.58％6.21％从表1中可以看出，处理组1的吸湿率远远低于对照组。对两组肥料外观进行观察，发现随时间变化，对照组中的肥料颗粒吸湿融化并变色，而处理组1中的肥料未发生吸湿融化变色现象。综上所述，本发明的颗粒有机肥专用包膜材料能够有效减缓有机肥吸潮的现象发生。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。当前第1页12