一種包膜降解型緩釋鉀肥的製作方法

2023-05-22 02:39:01 2

一種包膜降解型緩釋鉀肥的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種包膜降解型緩釋鉀肥，由包膜材料包覆顆粒狀鉀肥而成，其中，包膜材料佔鉀肥質量的2～6%，包膜材料的厚度為60μm～140μm；所述包膜材料是通過以下方法製備得到的：（1）大豆油改性，得大豆油低聚物；（2）澱粉改性，得液態澱粉；（3）將大豆油低聚物與液態澱粉混合，得混合物，再與聚酯樹脂混合，反應成膜，即為包膜材料，其緩釋期為30～130天，並可在兩年之內完全降解，無殘留，對環境無汙染。本發明的包膜降解型緩釋鉀肥，具有可降解、成本低、緩釋期長、無毒無害等優點。
【專利說明】-種包膜降解型緩釋鍾肥

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種包膜降解型緩釋鍾服，屬於化服【技術領域】。

【背景技術】
[0002] 目前，緩釋化服是世界農業化服的發展方向。但現有技術中的緩釋化服產品大多 存在W下不足之處；1、包膜材料不能降解，比如石油基、環氧樹脂、聚己帰、聚丙帰、聚氯己 帰等薄膜材料，從而殘留在±壤中，造成環境汙染。2、包膜材料有毒，在生產過程中對工人 的健康有危害。3、包膜材料成本過高，無法普及。4、薄膜材料的緩釋期過短，效果不佳。因 此，開發包膜降解型緩釋化服是當前研究的熱點之一。
[0003] 包膜材料的生物降解，是指包膜材料在自然環境的條件下，在細菌、黴菌、藻類等 微生物的作用下，能在較短的時間內完全分解成無害的低分子物質。包膜材料的生物降解 主要有H種作用機理；（1)因生物細胞增長，使材料形成水解，電離或質子化，產生機械性 破壞的物理作用。（2)因生物對包膜材料的作用，產生新的物質，如水、二氧化碳、甲焼等低 分子物質，其作用為化學作用。（3)由於酶直接參與微生物的侵蝕導致材料分解或氧化，產 生崩裂。


【發明內容】

[0004] 針對上述現有技術，本發明提供了一種包膜降解型緩釋鍾服，其具有可降解、成本 低、緩釋期長、無毒無害等優點。
[0005] 本發明是通過W下技術方案實現的： 一種包膜降解型緩釋鍾服，由包膜材料包覆顆粒狀鍾服而成，其中，包膜材料佔鍾服質 量的2?6%，包膜材料的厚度為60 U m?140 U m ;所述包膜材料是通過W下方法製備得到 的： (1) 大豆油改性；取大豆油，在IOC溫度條件下，與過氧化己酸反應，反應時間50? 60min (根據所需要官能度而定反應的時間），得環氧化大豆油，然後將環氧化大豆油在催化 劑氣測酸的作用下與甲醇反應，反應溫度l〇°C，反應時間50?60min，得大豆油低聚物； 所述大豆油與過氧化己酸的質量比為5:1 ;所述環氧化大豆油、氣測酸、甲醇H者的質 量比為10:1:2 ; (2) 澱粉改性；取澱粉，加入聚己二醇(分子量為400X15%丙H醇溶液(質量百分數)和 濃硫酸(質量分數為98%)，在15CTC溫度條件下，減壓條件下，W聚己二醇為液化劑，W 15% 丙H醇溶液為輔助液化劑，W濃硫酸為催化劑，攬拌反應50?60min ;然後，用氨氧化軸溶 液調整抑值至7. 0 (中和硫酸)，得液態澱粉； 所述澱粉、聚己二醇、15%丙H醇溶液和濃硫酸，四者的質量比為10:3:2:1 ; (3) 將大豆油低聚物與液態澱粉按質量比1 ;1的比例混合廟7?SMPa的壓力條件 下)，得混合物，再與聚醋樹脂(優選3198改性聚氨醋丙帰酸預聚體)按質量比3 ;2的比例混 合，反應成膜，反應溫度80?9(TC，反應時間20min，形成分子量6500?8000的聚合物網 狀結構，即為包膜材料。
[0006] 所述鍾服的品種選自氯化鍾、硫酸鍾、磯酸二氨鍾、鍾石鹽、鍾鎮鹽、光團石、硝酸 鍾、塞灰鍾服等，優選氯化鍾複合服。
[0007] 所述顆粒狀鍾服的粒徑為3?5mm。
[0008] 所述包膜降解型緩釋鍾服的製備方法為；將顆粒狀鍾服加熱(可在加熱流化床內 加熱）至8(TC，然後進行包膜材料的噴塗(在原位噴塗設備內進行)，噴塗的條件為；溫度控 制在80?9(TC，噴塗壓力控制在6?7 MPa,噴塗完成後，冷卻(可在冷卻流化床內進行冷 卻)至室溫，即得包膜降解型緩釋鍾服，其緩釋期為30?130天，並可在兩年之內完全降解， 無殘留，對環境無汙染。
[0009] 本發明的包膜降解型緩釋鍾服，其降解及緩釋的原理為；包膜材料埋入±壤後， 在26?32C、相對溼度大於85%的環境下，包膜材料首先會被微生物侵蝕和水解，產生斷 裂，生成有機酸、糖等物質，並在包膜材料表面形成許多微孔；隨著時間的推移，材料表面的 微孔、裂痕會越來越大，然後微生物酶會沿微孔和裂隙進一步侵蝕包膜材料內部W及分子 鏈中易被攻擊的基團，使包膜材料出現崩裂，形成分子量相對較低的"碎片"，微生物酶會 吸收、消化該些相對低分子量的物質，形成新的微生物體或轉化成微生物活動能量，並生成 水、二氧化碳等。分解、崩裂作用在材料表面和內部同步進行且相互促進，加速包膜材料的 降解，直至高分子量的包膜材料被完全分解，生成的水、二氧化碳等進入大自然循環。在包 膜材料分解、崩裂的過程中，其包裹的顆粒狀鍾服即可釋放至±壤中，由於包膜材料的降解 需要一定的時間，因此形成緩釋的效果。
[0010] 本發明的包膜降解型緩釋鍾服，所用的包膜材料，經國家塑料製品質量技術監督 檢測中也檢測實驗證明（檢測依據為GB/T19277. 1-2011^S014855-1:2005)，能夠在兩年內 完全降解，是環境友好型天然高分子包膜材料。經國家疾控中也有關部口急性經口毒性試 驗證明（檢測依據為GB15670-1995)，屬於微毒物。
[0011] 本發明的包膜降解型緩釋鍾服，包膜材料可完全降解，無殘留，具有良好的緩釋 性，可推廣應用。

【具體實施方式】
[0012] 下面結合實施例對本發明作進一步的說明。
[0013] 實施例1 製備包膜降解型緩釋鍾服 (1) 大豆油改性；取大豆油，在IOC溫度條件下，與過氧化己酸反應，反應時間50? 60min，得環氧化大豆油，然後將環氧化大豆油在催化劑氣測酸的作用下與甲醇反應，反應 溫度l〇°C，反應時間50?60min，得大豆油低聚物； 所述大豆油與過氧化己酸的質量比為5:1 ;所述環氧化大豆油、氣測酸、甲醇H者的質 量比為10:1:2 ; (2) 澱粉改性；取澱粉，加入聚己二醇(分子量為400)、15%丙H醇溶液(質量百分數)和 濃硫酸(質量分數為98%)，在15CTC溫度條件下，減壓條件下，W聚己二醇為液化劑，W 15% 丙H醇溶液為輔助液化劑，W濃硫酸為催化劑，攬拌反應50?60min ;然後，用氨氧化軸溶 液調整抑值至7. 0 (中和硫酸)，得液態澱粉； 所述澱粉、聚己二醇、15%丙H醇溶液和濃硫酸，四者的質量比為10:3:2:1 ; (3)將大豆油低聚物與液態澱粉按質量比I ;1的比例混合廟7?8MPa的壓力條件 下)，得混合物，再與3198改性聚氨醋丙帰酸預聚體按質量比3 ;2的比例混合，反應成膜，反 應溫度80?9(TC，反應時間20min，形成聚合物網狀結構，為包膜材料。
[0014] (4)將顆粒狀鍾服加熱(在加熱流化床內加熱）至8(TC，然後進行包膜材料的噴塗 (在原位噴塗設備內進行，包膜材料佔鍾服質量的2?6%)，噴塗的條件為：溫度控制在80? 9(TC，噴塗壓力控制在6?7 MPa,噴塗完成後，冷卻(在冷卻流化床內進行冷卻)至室溫，即 得包膜降解型緩釋鍾服，包膜材料的厚度為60 y m?140 y m。
[0015] 所述鍾服為氯化鍾複合服。
[0016] 所述顆粒狀鍾服的粒徑為3?5mm。
[0017] 上述製備的包膜降解型緩釋鍾服，所用的包膜材料，經國家塑料製品質量技術監 督檢測中也檢測實驗證明（檢測依據為GB/T19277. 1-2011^S014855-1:2005)，能夠在兩年 內完全降解，是環境友好型天然高分子包膜材料。經國家疾控中也有關部口急性經口毒性 試驗證明（檢測依據為GB15670-1995)，屬於微毒物。
[0018] 試驗例 降解型緩釋顆粒鍾服田間試驗結果 (1)試驗田狀況；一般性±壤，貧瘡程度均衡，可水德地，9畝。
[0019] (2)±壤狀況；去年種植玉米，單產65化g/畝。±壤氮含量；1.86g%kg，±壤磯含 量；40. 28mg%kg，±壤鍾含量 111. 3mg%kg。
[0020] (3)試驗品種；玉米(先鋒335)。
[0021] (4)用服配比及數量：每畝施服40kg，設置H組，分別施用29-11-13、29-11-6 (均 為 申請人:所在公司生產的普通顆粒氯化鍾複合服)、降解型緩釋顆粒鍾服（29-11-6 )(實施 例1製備)。
[002引 （5)種植面積： ①用29-11-13的種3畝，合計施服12化g。服料單價2460元/T。
[0023] ②用29-11-6的種3畝，合計施服120kg。服料單價2180/T。
[0024] ③用29-11-6 (實施例1製備的緩釋鍾服)的種3畝，合計施服12化g。服料單價 2190 元/T。
[0025] (6)試驗數據表，見表1。
[0026] 表 1

【權利要求】
1. 一種包膜降解型緩釋鉀肥，其特徵在於：由包膜材料包覆顆粒狀鉀肥而成，其中，包 膜材料佔鉀肥質量的2?6% ;所述包膜材料是通過以下方法製備得到的： (1) 大豆油改性：取大豆油，在l〇°C溫度條件下，與過氧化乙酸反應，反應時間50? 60min，得環氧化大豆油，然後將環氧化大豆油在催化劑氟硼酸的作用下與甲醇反應，反應 溫度l〇°C，反應時間50?60min，得大豆油低聚物； 所述大豆油與過氧化乙酸的質量比為5:1 ;所述環氧化大豆油、氟硼酸、甲醇三者的質 量比為10:1:2 ; (2) 澱粉改性：取澱粉，加入聚乙二醇、15%丙三醇溶液和濃硫酸，在150°C溫度條件下， 減壓條件下，攪拌反應50?60min ;然後，調整pH值至7.0,得液態澱粉； 所述澱粉、聚乙二醇、15%丙三醇溶液和濃硫酸，四者的質量比為10:3:2:1 ; (3) 將大豆油低聚物與液態澱粉按質量比1 :1的比例混合，得混合物，再與聚酯樹脂混 合，反應成膜，反應溫度80?90°C，反應時間20min，形成聚合物網狀結構，即為包膜材料。
2. 根據權利要求1所述的包膜降解型緩釋鉀肥，其特徵在於：所述鉀肥的品種選自氯 化鉀複合肥、硫酸鉀複合肥、磷酸二氫鉀、鉀石鹽、鉀鎂鹽、光齒石、硝酸鉀、窯灰鉀肥。
3. 根據權利要求1所述的包膜降解型緩釋鉀肥，其特徵在於：所述顆粒狀鉀肥的粒徑 為3?5mm 〇
4. 根據權利要求1所述的包膜降解型緩釋鉀肥，其特徵在於：所述聚酯樹脂為3198改 性聚氨酯丙烯酸預聚體，混合物與聚胺樹脂的質量比為3 :2。
5. 權利要求1?4中任一項所述的包膜降解型緩釋鉀肥的製備方法，其特徵在於：將 顆粒狀鉀肥加熱至80°C，然後進行包膜材料的噴塗，噴塗的條件為：溫度控制在80?90°C， 噴塗壓力控制在6?7 MPa，噴塗完成後，冷卻至室溫，即得包膜降解型緩釋鉀肥。
【文檔編號】C05G3/00GK104262019SQ201410532421
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月11日 優先權日:2014年10月11日
【發明者】馬輝 申請人:遼寧蘆田肥業有限公司