專利名稱：大顆粒包膜控釋肥料及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于緩控釋肥料生產(chǎn)領(lǐng)域，是利用復(fù)合(混)肥料或單質(zhì)肥料等原料加工 成大球狀顆粒，在其表面噴涂快速反應(yīng)成膜組分，快速固化成膜形成大顆粒包膜控釋肥料 及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外包膜控釋肥料類型主要有高分子聚合物包膜肥料和無機物包膜肥料 兩大類。無論是哪一種控釋肥料，均為小顆粒狀控釋肥料(粒徑0.5-5mm)，顆粒小，表面積 就大，需要的包膜材料就多，成本就會增加許多，而且顆粒越小越多越不利于生產(chǎn)加工，而 且生產(chǎn)中耗費的能耗也會相應(yīng)增加。例如，根據(jù)多年的控釋肥研究與生產(chǎn)證明，采用流化床 生產(chǎn)小顆粒的控釋肥料，需要的包膜材料一般不能少于4%，否則就會造成包膜不均，嚴重 影響控釋肥料產(chǎn)品的質(zhì)量。另外，目前在我國和其他國家的果樹以及其它的多年生植物均采用普通常規(guī)肥料 或者小顆?？蒯尫柿?粒徑0. 5-5mm)，必須一年至少兩次追肥，費工費時(必須開溝施肥或 挖深穴施肥)，而且成本相對較高，每畝果園施一次肥就至少2-3個工，50元/個工，約合人 民幣150元，因此如果一年只施一次肥料，就可減少一次用工，為果農(nóng)節(jié)省成本。本發(fā)明，采用普通肥料為原料，將其加工成近似球形(5_15cm)，然后在其外表噴涂 一層反應(yīng)膜，反應(yīng)膜快速固化后即為大球形控釋肥料。表面積大大減少，在相同控釋時間的 條件下，包膜材料約是普通控釋肥包膜材料的1/5-1/10，生產(chǎn)成本大大節(jié)省。經(jīng)大量試驗 證明，該控釋肥料在果樹上的氮肥利用率約是普通肥料的1. 5-2倍，如果大面積應(yīng)用，可以 節(jié)省大量的肥料資源，減少因過量施肥而造成的面源污染等問題.另外，果農(nóng)應(yīng)用時也非 常方便，每顆果樹下只需埋4-8個大球控釋肥即可，且每年只需一次施肥，省工省時。另外， 該球狀控釋肥料的核芯肥料，采用機械擠壓法加工而成，避免了普通肥料加工過程中的污 染和浪費等.例如；普通肥料首先需要將原料粉碎，然后加入水或蒸汽造粒，然后熱空氣烘 干，在用風冷卻，這一過程消耗大量的電能和熱能，同時又有大量的粉塵排出。而采用擠壓 法加工成大球狀顆粒，每噸消耗的電能只用普通肥料的一半，而且不需要加熱和冷卻，也無 粉塵和氣體排出。因此加工和生產(chǎn)這種大顆粒包膜控釋肥料即具有理論基礎(chǔ)又具有重大的 社會和經(jīng)濟效益，因此具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的在于提供一種比以往普通的包膜控釋肥料顆粒大(直徑 5-15cm)、減少顆粒表面積、減少包膜材料、降低包膜成本、減少污染和節(jié)約用工的新型大顆 粒包膜控釋肥料及其加工方法。本發(fā)明的內(nèi)容是其一是將普通的肥料原料經(jīng)機械擠壓成型后成球狀大顆粒 (5-15cm)，或近似球狀顆粒，施肥料核芯的密度加大，硬度加大，表面積減少(相對于普通 常規(guī)肥料)，可大量節(jié)省包膜材料，并減少包膜過程中的能耗和污染等；其二是用一種快速反應(yīng)體系作為包膜材料(A組分為一種二氧化碳合成含有多醇基的高分子聚合物，B組分為 一種脂酸鹽和氯化鈣混合物)，噴涂在球狀顆粒表面后可快速固化成膜，成膜的厚度和均勻 度可通過噴涂B組分的數(shù)量和比例來控制養(yǎng)分的釋放；其三是在加熱轉(zhuǎn)過中先將大球狀肥 料顆粒預(yù)熱至一定溫度后，將A組分均勻地噴涂到肥料顆粒上，然后在快速噴涂B組分，使 AB兩組分在肥料表面快速固化成膜，形成均勻和致密的控釋膜殼。首先將肥料原料經(jīng)混合均勻后用液壓擠壓機擠壓成大顆粒肥料，單顆粒需8-10 噸壓力，直徑為5_15cm，硬度大于12牛頓，然后將大顆粒肥料加入到熱轉(zhuǎn)鼓中，加熱溫度 為60-85°C，先在肥料顆粒表面噴涂A組分，即二氧化碳合成多醇基高分子聚合物，約占肥 料重量的0.5% -1.5% ；然后再噴涂B組分，S卩脂酸鹽與氯化鈣的混合物，約占肥料重量的 0. 5-1. 0%，噴霧壓力為4-8KPa，固化時間為2_5分鐘，固化成膜后盡快將肥料顆粒從包膜 轉(zhuǎn)鼓中轉(zhuǎn)出，冷卻、包裝、入庫。加入的A組分為二氧化碳合成含有多醇基的高分子聚合物，例如乙?；叶?， 乙?；己?8碳二烯丙三醇等，A組分占肥料膜殼總重量的優(yōu)選比例是50-70% ；B組 分為脂酸鹽混合物，例如大豆油脂酸鈉，蓖麻油酸鈉，脂肪酸鉀和硬脂酸鈣等與氯化鈣的混 合物。該組分中，B組分占膜殼總重量的優(yōu)選比例是30-50% ；氯化鈣占B組分總重量的的 優(yōu)選比例是10-30%。本發(fā)明的顯著效果是產(chǎn)品的養(yǎng)分釋放率和釋放期可依據(jù)A和B組分兩者的數(shù)量 和比例來調(diào)節(jié)，可精確的控制在1個月到24個月不等。并可以調(diào)節(jié)養(yǎng)分的釋放高峰期，對 控釋期較長的包膜肥料，可以使其釋放出現(xiàn)多重高峰期。另外還可將具有不同釋放期和不 同釋放高峰特征的產(chǎn)品按照設(shè)定的比例摻混起來，模擬各種作物對養(yǎng)分的需求規(guī)律，做成 各種作物專用大球包膜控釋肥。使控釋肥的養(yǎng)分曲線與作物對養(yǎng)分吸收的曲線相同步，達 到養(yǎng)分精準控釋的目的。本發(fā)明的主要膜材料是利二氧化碳合成的，具有環(huán)保，價格低和可 降解的特點。克服了，膜殼不易降解，長期殘留在土壤中缺點，極為適合目前國際和國內(nèi)肥 料發(fā)展和環(huán)境保護的趨勢。本發(fā)明采用擠壓成大球形的顆粒肥料，避免了普通肥料造粒過 程中的高能耗和高污染的缺點，減少了肥料顆粒的表面積，節(jié)省了大量的包膜材料，用量不 到普通控釋肥料包膜材料的1/5，既達到了養(yǎng)分精確控釋又解決了制約控釋肥料發(fā)展的最 大難題——成本高的問題。用此工藝生產(chǎn)生產(chǎn)的大顆粒包膜控釋肥產(chǎn)品，已在國內(nèi)多種果樹和林木上等上進 行大量的試驗，試驗結(jié)果表明，此產(chǎn)品具有顯著的增產(chǎn)或增效作用，在等價值和等養(yǎng)分的情 況下，效果明顯優(yōu)于普通肥料或普通小顆粒包膜控釋肥料，必將具有極為廣闊的推廣應(yīng)用 前景。


圖1 本發(fā)明的球狀大顆粒包膜控釋肥料生產(chǎn)工藝流程中1首先將肥料原料混合擠壓成大球狀顆粒，2是在加熱轉(zhuǎn)鼓中使球狀大顆粒 肥料預(yù)熱到60-85°C，3是將A組分噴涂到球狀大顆粒肥料表面，4是將B組分再噴涂到A組 分的外面，5是待4中的A和B組分固化成膜后需盡快將肥料球從包膜轉(zhuǎn)鼓中轉(zhuǎn)移到冷卻轉(zhuǎn) 鼓進行冷卻，6是將冷卻后的包膜肥料稱量、包裝、入庫。具體實施例方式實施例1 將200kg肥料粉，經(jīng)液壓擠壓機，加壓擠成直徑為5cm的近似球狀大顆粒肥料，將 其裝入加熱轉(zhuǎn)鼓中(1)，加熱至60-85°C (2)，將乙?；叶糽kg，用雙流體噴嘴在霧化壓 力為4kpa，兩分鐘內(nèi)全部噴涂于大顆粒肥料表面(3)。將lkg的B組分(大豆油脂酸鈉 0. 8kg和氯化鈣0. 2kg)再噴涂到包有乙?；叶即箢w粒肥料表面上，2-5分鐘固化成膜 (4)，所得大顆粒包膜控釋肥料中樹脂膜總量占全部控釋肥總重的左右，將大顆粒包膜 控釋肥料輸入冷卻轉(zhuǎn)鼓中，使其冷卻至室溫(5)，即可包裝、貯存(6)。所得控釋肥料產(chǎn)品土 壤中養(yǎng)分控制釋放時間約為8個月。實施例2:將200kg肥料粉，經(jīng)液壓擠壓機，加壓擠成直徑為10cm的近似球狀大顆粒肥料，將 其裝入加熱轉(zhuǎn)鼓中(1)，加熱至60-85°C (2)，將乙?；叶?.8kg，用雙流體噴嘴在霧化 壓力為4kpa，兩分鐘內(nèi)全部噴涂于大顆粒肥料表面(3)。將0. 6kg的B組分(大豆油脂酸 鈉0. 5kg和氯化鈣0. lkg)再噴涂到包有乙?；叶即箢w粒肥料表面上，2-5分鐘固化成 膜(4)，所得大顆粒包膜控釋肥料中樹脂膜總量占全部控釋肥總重的0. 7%左右，將大顆粒 包膜控釋肥料輸入冷卻轉(zhuǎn)鼓中，使其冷卻至室溫(5)，即可包裝、貯存(6)。所得控釋肥料產(chǎn) 品土壤中養(yǎng)分控制釋放時間約為12個月。實施例3:將200kg肥料粉，經(jīng)液壓擠壓機，加壓擠成直徑為10cm的近似球狀大顆粒肥料，將 其裝入加熱轉(zhuǎn)鼓中(1)，加熱至60-85°C (2)，將18碳二烯丙三醇0.8kg，用雙流體噴嘴在霧 化壓力為4kpa，兩分鐘內(nèi)全部噴涂于大顆粒肥料表面(3)。將0. 7kg的B組分(蓖麻油酸 鈉0. 6kg和氯化鈣0. lkg)再噴涂到包有18碳二烯丙三醇大顆粒肥料表面上，2-5分鐘固化 成膜(4)，所得大顆粒包膜控釋肥料中樹脂膜總量占全部控釋肥總重的0. 75%左右，將大 顆粒包膜控釋肥料輸入冷卻轉(zhuǎn)鼓中，使其冷卻至室溫(5)，即可包裝、貯存(6)。所得控釋肥 料產(chǎn)品土壤中養(yǎng)分控制釋放時間約為12個月。實施例4:將200kg肥料粉，經(jīng)液壓擠壓機，加壓擠成直徑為15cm的近似球狀大顆粒肥料，將 其裝入加熱轉(zhuǎn)鼓中(1)，加熱至60-85°C (2)，將18碳二烯丙三醇0.8kg，用雙流體噴嘴在霧 化壓力為4kpa，兩分鐘內(nèi)全部噴涂于大顆粒肥料表面(3)。將0. 7kg的B組分(蓖麻油酸 鈉0. 6kg和氯化鈣0. lkg)再噴涂到包有18碳二烯丙三醇大顆粒肥料表面上，2-5分鐘固化 成膜(4)，所得大顆粒包膜控釋肥料中樹脂膜總量占全部控釋肥總重的0. 75%左右，將大 顆粒包膜控釋肥料輸入冷卻轉(zhuǎn)鼓中，使其冷卻至室溫(5)，即可包裝、貯存(6)。所得控釋肥 料產(chǎn)品土壤中養(yǎng)分控制釋放時間約為24個月。
權(quán)利要求
一種表面快速固化成膜的大顆粒包膜控釋肥料及其生產(chǎn)方法，其特征在于首先將肥料原料經(jīng)混合均勻后用液壓擠壓機擠壓成大顆粒肥料，單顆粒需8-10噸壓力，直徑為5-15cm，顆粒硬度大于12牛頓，然后將大顆粒肥料加入到熱轉(zhuǎn)鼓中，加熱溫度為60-85℃，先在肥料顆粒表面噴涂A組分，即二氧化碳合成多醇基高分子聚合物，約占肥料重量的0.5％-1.5％；然后再噴涂B組分，即脂酸鹽與氯化鈣的混合物，約占肥料重量的0.5-1.0％，噴霧壓力為4-8KPa，固化時間為2-5分鐘，固化成膜后盡快將肥料顆粒從包膜轉(zhuǎn)鼓中轉(zhuǎn)出，冷卻、包裝、入庫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種表面快速固化成膜的大顆粒包膜控釋肥料及其生產(chǎn)方 法，其特征在脂酸鹽與氯化鈣混合物中，氯化鈣占脂酸鹽組分重量的優(yōu)選比例是10-30%。
全文摘要
一種以表面快速固化成膜的大顆粒包膜控釋肥料及其生產(chǎn)方法。該發(fā)明是首先將肥料原料經(jīng)配比混合均勻后擠壓成大顆粒肥料，然后，在加熱轉(zhuǎn)鼓中加熱到60-85℃后，將二氧化碳合成多醇基高分子聚合物和脂酸鹽與氯化鈣的混合物分次噴涂到大顆粒肥料表面上，可快速固化反應(yīng)，形成致密、光亮的具有養(yǎng)分控釋功能的膜。與普通控釋肥料相比，該產(chǎn)品可大大減少肥料表面積，節(jié)省包膜材料，降低成本，是果樹和林木用肥中的理想肥料，一次使用省工省時，既環(huán)保又經(jīng)濟，適于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和推廣。
文檔編號C05G5/00GK101811916SQ20101015183
公開日2010年8月25日 申請日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者張德志, 張民, 楊越超, 耿毓清, 馬麗 申請人:山東農(nóng)業(yè)大學