專利名稱：肥質(zhì)包膜型緩釋化肥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包膜型緩釋化肥，特別涉及一種肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，屬于化肥
工業(yè)領(lǐng)域。
二背景技術(shù)：
緩釋化肥符合環(huán)境保護(hù)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求，是世界農(nóng)業(yè)化肥的發(fā)展方向， 其中包膜型緩釋化肥是今后緩釋化肥的主流。但是，現(xiàn)在包膜型緩釋化肥產(chǎn)品的包膜是對(duì) 作物無(wú)用的物質(zhì)，大多不能環(huán)境降解，會(huì)殘留土壤中污染環(huán)境，比如環(huán)氧樹脂、聚氨酯、聚乙 烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。采用肥質(zhì)體作為包膜物，既對(duì)環(huán)境無(wú)害，又是肥質(zhì)，因此肥質(zhì)包膜 型緩釋化肥是包膜型緩釋化肥領(lǐng)域的期望。氨基樹脂是緩釋氮肥，采用氨基樹脂包膜可以 制得肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，但是氨基樹脂的透肥能力大，單獨(dú)采用純粹氨基樹脂包膜制得 的緩釋化肥釋放期太短，沒(méi)有具有真正的實(shí)用價(jià)值。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種釋放期較長(zhǎng)的肥質(zhì)包膜型緩釋化肥。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為一種肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，由化肥芯和化肥
芯外包膜組成，包膜是氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層或者氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層與
可降解聚合物膜層的復(fù)合膜層。 本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥是氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層包膜而成的包膜化 肥，或者氨基樹脂-蒙脫土復(fù)合物膜層與可降解聚合物膜層的復(fù)合膜層包膜而成的包膜化 肥?？山到饩酆衔锟梢允前被鶚渲?、聚乙烯醇及其共聚物的縮醛樹脂、生物降解型聚酯、不 飽和油樹脂、天然物質(zhì)改性樹脂和天然聚合物及其衍生物等中的一種或一種以上。生物降 解型聚酯可以是聚乳酸、聚脂肪族二元羧酸二元醇酯、聚己內(nèi)酯、聚羥基脂肪酸酯以及它們 的共聚物等中的一種或一種以上。天然物質(zhì)改性樹脂可以是天然油、松香等改性的聚氨酯、 酚醛樹脂、不飽和聚酯、醇酸樹脂等樹脂中的一種或一種以上。天然聚合物及其衍生物可以 是硝酸纖維素、紫膠、醋酸纖維素、交聯(lián)淀粉、甲殼素衍生物和木質(zhì)素衍生物等中的一種或 一種以上。所述可降解聚合物膜層最好是氨基樹脂膜層。 本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥的包膜中還可以復(fù)合有硫磺膜層和/或高阻透性有 機(jī)物膜層。即本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥還可以是氨基樹脂-蒙脫土復(fù)合物膜層與硫磺 膜層的復(fù)合膜層包膜而成的包膜化肥，或者氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層、可降解聚合物 膜層與硫磺膜層三者的復(fù)合膜層包膜而成的包膜化肥，或者氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層 與高阻透性有機(jī)物膜層的復(fù)合膜層包膜而成的包膜化肥，或者氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜 層、可降解聚合物膜層與高阻透性有機(jī)物膜層三者的復(fù)合膜層包膜而成的包膜化肥，或者 氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層、硫磺膜層與高阻透性有機(jī)物膜層三者的復(fù)合膜層包膜而成 的包膜化肥，或者氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層、可降解聚合物膜層、硫磺膜層與高阻透性 有機(jī)物膜層四者的復(fù)合膜層包膜而成的包膜化肥，等。硫磺膜層最好是整個(gè)包膜的里層或
3中間層。高阻透性有機(jī)物膜層厚度最好《20ym。本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥的氨基樹脂-蒙脫土復(fù)合物膜層中還可以混合有高阻透性有機(jī)物。高阻透性有機(jī)物可以是聚氯乙烯及其共聚物、聚醋酸乙烯酯及其共聚物、聚丙烯酸酯及其共聚物、ABS、丁腈橡膠、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、酚醛樹脂、醇酸樹脂、古馬隆_茚樹脂、瀝青、松香及其酯和非極性有機(jī)物等中的一種或一種以上。高阻透性有機(jī)物最好是非極性有機(jī)物。 對(duì)于本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，氨基樹脂-蒙脫土復(fù)合物膜層中蒙脫土的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以《50%為宜，優(yōu)選《40%，最好0. 5% -30%。 本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥的包膜總厚度以^ 30ym為宜，包膜總厚度最好為30 200iim。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下顯著優(yōu)點(diǎn) (1)本發(fā)明采用氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物作為成膜物，對(duì)化肥進(jìn)行包膜制備包膜型緩釋化肥，由于氨基樹脂是緩釋氮肥，因此制備的包膜型緩釋化肥肥分高，包膜體為肥質(zhì)，對(duì)環(huán)境(基本)無(wú)害。 (2)本發(fā)明采用氨基樹脂-蒙脫土復(fù)合物膜層(或者同時(shí)復(fù)合可降解聚合物膜層，最好為氨基樹脂膜層)包膜制得的本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，即可以獲得具有實(shí)用價(jià)值的較長(zhǎng)釋放期，克服了單獨(dú)采用純粹氨基樹脂膜層包膜難以獲得具有實(shí)用價(jià)值、釋放期較長(zhǎng)的緩釋化肥的現(xiàn)有問(wèn)題。特別是，蒙脫土是粘土，對(duì)環(huán)境毫無(wú)危害，而且蒙脫土價(jià)格不高，因此該型本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥完全環(huán)保、成本低，是完全肥包肥型緩釋化肥。
(3)對(duì)于采用氨基樹脂-蒙脫土復(fù)合物膜層(或者同時(shí)復(fù)合可降解聚合物膜層，最好為氨基樹脂膜層)與硫磺膜層復(fù)合包膜制得的本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，由于與氨基樹脂膜層相比，氨基樹脂-蒙脫土復(fù)合物膜層具有較高的阻肥性，因此該型本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥比相應(yīng)氨基樹脂膜層_硫磺膜層復(fù)合包膜制得的緩釋化肥具有更長(zhǎng)的釋放期。特別是硫磺也是肥分，成本低廉，整個(gè)包膜物均是肥質(zhì)，因此該型本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥完全環(huán)保、成本低，是完全肥包肥型緩釋化肥。 (4)本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥的包膜中還可以復(fù)合高阻透性有機(jī)物膜層和/或在氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層中混合入高阻透性有機(jī)物，進(jìn)一步提高本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥的釋放期，使本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥具有很長(zhǎng)的釋放期。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥由化肥芯和化肥芯外包膜組成，包膜是氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層或者氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層與可降解聚合物膜層的復(fù)合膜層。
換句話說(shuō)，本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥可以是氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層包膜而成的包膜化肥或者是氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層與可降解聚合物膜層的復(fù)合膜層包膜而成的包膜化肥。該類型肥質(zhì)包膜型緩釋化肥在本發(fā)明中歸為本發(fā)明I型肥質(zhì)包膜型緩釋化肥。這里所述可降解聚合物是非水溶性的，可以是氨基樹脂、聚乙烯醇及其共聚物的縮醛樹脂(縮醛度^ 50% )、生物降解型聚酯、不飽和油樹脂、天然物質(zhì)改性樹脂和天然聚合物及其衍生物等中的一種或一種以上。生物降解型聚酯可以是聚乳酸、聚脂肪族二元羧酸二元醇酯、聚己內(nèi)酯、聚羥基脂肪酸酯以及它們的共聚物等中的一種或一種以上。天然物質(zhì)改性樹脂可以是天然油、松香等改性的聚氨酯、酚醛樹脂、不飽和聚酯、醇酸樹脂等樹脂中的一種或一種以上。天然聚合物及其衍生物可以是硝酸纖維素、紫膠、醋酸纖維素、交聯(lián)淀 粉、甲殼素衍生物和木質(zhì)素衍生物等中的一種或一種以上。特別地，由于氨基樹脂是緩釋氮 肥，因此這里所述可降解聚合物最好是氨基樹脂，尤其是脲醛樹脂為最優(yōu)選。
對(duì)于本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，氨基樹脂可以是脲醛樹脂和/或三聚氰胺樹 脂。三聚氰胺樹脂優(yōu)選三聚氰胺-甲醛樹脂，當(dāng)然也可以是采用乙二醛或糠醛等代替甲醛 制備的其他三聚氰胺樹脂。各種改性脲醛樹脂均屬脲醛樹脂范疇，比如正丁醇改性脲醛樹 脂、聚乙烯醇改性脲醛樹脂、三聚氰胺改性脲醛樹脂等；各種改性三聚氰胺樹脂均屬三聚氰 胺樹脂范疇，比如乙醇改性三聚氰胺-甲醛樹脂、乙醇-聚乙烯醇改性三聚氰胺_甲醛樹脂 等。各種改性脲醛樹脂和各種改性三聚氰胺樹脂均屬本發(fā)明所述氨基樹脂，分子結(jié)構(gòu)中氨 基樹脂結(jié)構(gòu)為主(> 50wt% )的樹脂均屬本發(fā)明所述氨基樹脂。 本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥的化肥芯，可以是氮肥、磷肥、鉀肥或復(fù)合肥等?；?芯的形狀可以是球狀、片狀等，但以球狀為佳，最好是球狀。 由于硫磺是肥分，而且硫磺膜層具有比氨基樹脂更高的阻肥性，本發(fā)明肥質(zhì)包膜 型緩釋化肥的包膜中可以復(fù)合硫磺膜層，整個(gè)包膜仍然是完全肥質(zhì)和完全環(huán)保。因此，本發(fā) 明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥還可以是氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層與硫磺膜層的復(fù)合膜層包 膜而成的包膜化肥或者是氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層、可降解聚合物膜層與硫磺膜層三
者的復(fù)合膜層包膜而成的包膜化肥。該類型肥質(zhì)包膜型緩釋化肥在本發(fā)明中歸為本發(fā)明n
型肥質(zhì)包膜型緩釋化肥。硫磺膜層最好是整個(gè)包膜的里層或中間層。硫磺膜層厚度最好為 0-50 y m，當(dāng)然也可以> 50 ii m。包膜可以以硫磺膜層為主，氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層 (和可降解聚合物膜層)為輔，此時(shí)硫磺膜層厚度可以較大，比如25-50 ii m ;包膜可以以氨 基樹脂-蒙脫土復(fù)合物膜層(和可降解聚合物膜層)為主，為硫磺膜層輔，此時(shí)硫磺膜層厚 度可以較薄，比如0-25 iim。 為了獲得更長(zhǎng)的釋放期，前述本發(fā)明I型、II型肥質(zhì)包膜型緩釋化肥的包膜中還 可以復(fù)合有高阻透性有機(jī)物膜層。包膜中復(fù)合有高阻透性有機(jī)物膜層的本發(fā)明肥質(zhì)包膜型 緩釋化肥歸為本發(fā)明III型肥質(zhì)包膜型緩釋化肥。本發(fā)明III型肥質(zhì)包膜型緩釋化肥可以 是氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層與高阻透性有機(jī)物膜層的復(fù)合膜層包膜而成的包膜化肥 或者是氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層、可降解聚合物膜層與高阻透性有機(jī)物膜層三者的復(fù) 合膜層包膜而成的包膜化肥。本發(fā)明III型肥質(zhì)包膜型緩釋化肥還可以是氨基樹脂-蒙脫 土復(fù)合物膜層、高阻透性有機(jī)物膜層與硫磺膜層三者的復(fù)合膜層包膜而成的包膜化肥或者 是氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層、可降解聚合物膜層、高阻透性有機(jī)物膜層與硫磺膜層四 者的復(fù)合膜層包膜而成的包膜化肥。所述高阻透性有機(jī)物是指對(duì)化肥的透過(guò)性低于包膜中 所采用氨基樹脂的有機(jī)物，即高阻透性有機(jī)物對(duì)化肥的透過(guò)性低于包膜中所采用氨基樹脂 對(duì)化肥的透過(guò)性，高阻透性有機(jī)物與包膜中所采用氨基樹脂對(duì)化肥的透過(guò)性之間的差距愈 大愈好。對(duì)于本發(fā)明III型(或后續(xù)IV型)肥質(zhì)包膜型緩釋化肥來(lái)說(shuō)，由于高阻透性有機(jī) 物不是肥分，因此包膜中高阻透性有機(jī)物膜層不宜過(guò)厚，僅根據(jù)釋放期提高的需要而復(fù)合 較薄的高阻透性有機(jī)物膜層為好，厚度最好為《20 ii m。 氨基樹脂-蒙脫土復(fù)合物膜層混入高阻透性有機(jī)物，可以進(jìn)一步提高氨基樹 脂-蒙脫土復(fù)合物膜層的阻肥性。因此，對(duì)于本發(fā)明I型、n型肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，為了 獲得更長(zhǎng)的釋放期，氨基樹脂-蒙脫土復(fù)合物膜層中還可以混合有高阻透性有機(jī)物。當(dāng)然，對(duì)于本發(fā)明111型肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，為了獲得更長(zhǎng)的釋放期，氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物 膜層中也可以混合有高阻透性有機(jī)物。氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層中混合有高阻透性有 機(jī)物的本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥歸為本發(fā)明IV型肥質(zhì)包膜型緩釋化肥?；旌嫌懈咦柰?性有機(jī)物的氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層最好采用蒙脫土 (或者蒙脫土水分散體)、氨基 樹脂預(yù)聚物水溶液與高阻透性有機(jī)物水乳液的混合液進(jìn)行包覆而成，當(dāng)然也可以采用含蒙 脫土氨基樹脂預(yù)聚物水溶液與高阻透性有機(jī)物水乳液同時(shí)進(jìn)行包覆(比如同時(shí)噴涂)而 成以及其它方式進(jìn)行包覆而成。對(duì)于本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥來(lái)說(shuō)，可以是整個(gè)(或所 有)氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層中都混合有高阻透性有機(jī)物，也可以是氨基樹脂_蒙脫 土復(fù)合物膜層中的部分膜層混合有高阻透性有機(jī)物、而另外部分膜層沒(méi)混有高阻透性有機(jī) 物(即本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥的包膜中可以同時(shí)含有不含高阻透性有機(jī)物的氨基樹 脂_蒙脫土復(fù)合物膜層和混合有高阻透性有機(jī)物的氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層兩者)。 比如，本發(fā)明I型肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，可以是混合有高阻透性有機(jī)物的氨基樹脂-蒙脫土 復(fù)合物膜層包膜的緩釋化肥，或者是混合有高阻透性有機(jī)物的氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜 層和可降解聚合物膜層兩者的復(fù)合膜層包膜的緩釋化肥；也可以是不含高阻透性有機(jī)物的 氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層和混合有高阻透性有機(jī)物的氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層 兩者的復(fù)合膜層包膜的緩釋化肥，或者不含高阻透性有機(jī)物的氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜 層、混合有高阻透性有機(jī)物的氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層和可降解聚合物膜層三者的復(fù) 合膜層包膜的緩釋化肥。混合有高阻透性有機(jī)物的氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層中高阻透 性有機(jī)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以很高(比如> 95% )，也可以很低(比如《10% )，當(dāng)只是氨基樹 脂-蒙脫土復(fù)合物膜層中的部分膜層混合有高阻透性有機(jī)物時(shí)，該部分膜層中高阻透性有 機(jī)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以較高為好?；旌嫌懈咦柰感杂袡C(jī)物的氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層中高 阻透性有機(jī)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最好為10% -90%。 高阻透性有機(jī)物可以是高阻透性極性有機(jī)物(包括極性低分子量有機(jī)物和極性 聚合物)，比如聚氯乙烯及其共聚物、聚醋酸乙烯酯及其共聚物、聚丙烯酸酯及其共聚物、 ABS、丁腈橡膠、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、酚醛樹脂、醇酸樹脂、古馬隆-茚樹脂、瀝青 和松香及其酯等中的一種或一種以上。本發(fā)明中所述聚醋酸乙烯酯共聚物不包括分子結(jié) 構(gòu)中含氯乙烯鏈節(jié)的共聚物(本發(fā)明中將分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)含氯乙烯鏈節(jié)和醋酸乙烯酯鏈 節(jié)的共聚物歸為聚氯乙烯共聚物)，聚丙烯酸酯共聚物不包括分子結(jié)構(gòu)中含氯乙烯鏈節(jié)或 者醋酸乙烯酯鏈節(jié)的共聚物(本發(fā)明中將分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)含氯乙烯鏈節(jié)和丙烯酸酯鏈節(jié) 的共聚物歸為聚氯乙烯共聚物，將分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)含醋酸乙烯酯鏈節(jié)和丙烯酸酯鏈節(jié)的共 聚物歸為聚醋酸乙烯酯共聚物)。由于非極性有機(jī)物對(duì)化肥的透過(guò)速率很低，因此高阻透 性有機(jī)物最好是非極性有機(jī)物，可以是非極性低分子量有機(jī)物和/或非極性聚合物。本說(shuō) 明書中將分子量< 5000的有機(jī)物歸為低分子量有機(jī)物，將分子量^ 5000的有機(jī)物歸為聚 合物。非極性低分子量有機(jī)物可以是蠟、低分子量聚烯烴、低分子量聚苯乙烯、芳香樹脂以 及石油樹脂等。其中，蠟可以是石油蠟、合成蠟、天然蠟、礦物蠟等；低分子量聚烯烴可以是 聚乙烯蠟，也可以是低分子量聚丙烯、低分子量聚異丁烯等其它低分子量聚烯烴。因?yàn)榉肿?量《2000的聚烯烴或聚苯乙烯具有生物可降解特性，低分子量聚烯烴或聚苯乙烯的分子 量?jī)?yōu)選《2000。非極性聚合物可以是聚烯烴、聚苯乙烯、順丁橡膠、天然橡膠、聚異戊二烯 橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠、乙丙橡膠及三元乙丙橡膠、苯乙烯_ 丁二烯_苯乙烯嵌段共聚物(SBS)和苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物等中的一種或一種以上。其中，聚烯烴 包括聚乙烯、聚丙烯和聚異丁烯等。高阻透性低分子量有機(jī)物單獨(dú)形成膜層時(shí)，低分子量有 機(jī)物的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)應(yīng)高于室溫。當(dāng)高阻透性低分子量有機(jī)物膜層是整個(gè)包膜的里層或 中間層時(shí)，高阻透性低分子量有機(jī)物的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)以較高為好，其中以> 60°C為佳，最好 ^85t:，這樣形成后續(xù)膜層時(shí)可以采用較高的溫度。高阻透性橡膠膜層(比如順丁橡膠、天 然橡膠、聚異戊二烯橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠、乙丙橡膠及三元乙丙橡膠等膜層)可以硫 化，也可以不硫化。當(dāng)冷粘性強(qiáng)的高阻透性橡膠生膠膜層(即不交聯(lián)膜層)處于整個(gè)包膜 的最外膜層(比如冷粘性大的順丁橡膠、天然橡膠或聚異戊二烯橡膠的生膠膜層作為整個(gè) 包膜的最外膜層)時(shí)，為了避免本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥顆粒粘在一起，處于包膜最外 膜層的橡膠生膠膜層表面可以粘附適量的無(wú)機(jī)填料，比如碳酸鈣、滑石粉、粘土、碳酸鎂或 其它無(wú)機(jī)填料。 對(duì)于本發(fā)明各型(包括I-IV型)肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，由于氨基樹脂_蒙脫土復(fù) 合物膜層中蒙脫土含量太低時(shí)阻肥性提高不大，過(guò)高時(shí)成膜較難和膜層力學(xué)性能較差，因 此氨基樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層中蒙脫土的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以《50 %為宜，優(yōu)選《40 % ，最好是 0. 5% -30%。 對(duì)于本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，包膜總厚度不能太小，否則不能承受化肥芯吸 水產(chǎn)生的撐脹力而破裂，使所包膜的化肥不是緩釋，而是破裂后速溶。對(duì)于本發(fā)明肥質(zhì)包膜 型緩釋化肥，包膜總厚度以^ 30 ii m為宜，最好為30 200 y m之間。包膜總厚度當(dāng)然可以 超過(guò)200ym，但是導(dǎo)致成本提高。氨基樹脂-蒙脫土復(fù)合物膜層總厚度以《150iim為宜， 最好為10-130 iim，當(dāng)然也可以〉150iim，但是導(dǎo)致成本提高。 本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥包膜中可以復(fù)合有其它膜層。本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩 釋化肥包膜的各膜層中可以混合(或復(fù)合)有其它物質(zhì)。比如，在氨基樹脂-蒙脫土復(fù)合 物膜層中復(fù)合其他填料(比如碳酸鈣、硫磺等)，也可以混合有表面活性劑、增塑劑等各種 調(diào)節(jié)膜體性能和包膜特性的助劑等；高阻透性有機(jī)物膜層中可以復(fù)合各種填料(比如碳酸 鈣、硫磺、粘土等)或者表面活性劑、增塑劑等各種有機(jī)助劑等。 下面以尿素作為化肥芯的本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋尿素為例，說(shuō)明本發(fā)明肥質(zhì)包膜 型緩釋化肥的一些具體實(shí)施方法和發(fā)明效果。采用水中溶出法評(píng)價(jià)緩釋性能，水中溶出法 是測(cè)定本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋尿素在水中的尿素溶出速率，具體做法是將10克本發(fā)明肥 質(zhì)包膜型緩釋尿素浸泡于200毫升的水中，25t:恒溫浸泡，測(cè)定初期溶出率和平均微分溶 出率。初期溶出率^是指最初開始浸泡的24h內(nèi)溶出的尿素質(zhì)量占所取10克本發(fā)明肥 質(zhì)包膜型緩釋尿素中尿素總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，而平均微分溶出率U^則是從浸泡第2天到第7 天每天平均溶出的尿素質(zhì)量占所取10克本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋尿素中尿素總質(zhì)量的百分 數(shù)。根據(jù)初期溶出率^和平均微分溶出率U^，計(jì)算本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋尿素在水中的 釋放期t(天) <formula>formula see original document page 7</formula> 實(shí)施例1 將粒徑為2. 0 3. Omm的球狀工業(yè)尿素加入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓使球狀尿 素處于流動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度保持在95t:。將含蒙脫土 (SM-LV型)的聚乙烯醇改性脲醛樹脂預(yù)聚物水溶液慢慢噴涂于球狀尿素表面，噴涂直到形成的聚乙烯醇改性脲醛樹
脂-蒙脫土復(fù)合物膜層(蒙脫土聚乙烯醇改性脲醛樹脂之質(zhì)量比為i : 99)質(zhì)量達(dá)到最
終成品肥質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的20%。充分干燥除去膜層中含水，并使膜層中的聚乙
烯醇改性脲醛樹脂固化充分，即得本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋尿素。 實(shí)施例2 將粒徑為2. 0 3. 0mm的球狀工業(yè)尿素加入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓使球狀尿 素處于流動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度保持在95t:。將含蒙脫土 (SM-LV型)的聚乙烯醇改 性脲醛樹脂預(yù)聚物水溶液慢慢噴涂于球狀尿素表面，噴涂直到形成的聚乙烯醇改性脲醛樹
脂-蒙脫土復(fù)合物膜層(蒙脫土聚乙烯醇改性脲醛樹脂之質(zhì)量比為i : 49)質(zhì)量達(dá)到最
終成品肥質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的20%。充分干燥除去膜層中含水，并使膜層中的聚乙
烯醇改性脲醛樹脂固化充分，即得本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋尿素。 實(shí)施例3 將粒徑為2. 0 3. 0mm的球狀工業(yè)尿素加入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓使球狀尿 素處于流動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度保持在95t:。將含蒙脫土 (SM-LV型)的聚乙烯醇改 性脲醛樹脂預(yù)聚物水溶液慢慢噴涂于球狀尿素表面，噴涂直到形成的聚乙烯醇改性脲醛樹
脂-蒙脫土復(fù)合物膜層(蒙脫土 聚乙烯醇改性脲醛樹脂之質(zhì)量比為i : 9)質(zhì)量達(dá)到最
終成品肥質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的20%。充分干燥除去膜層中含水，并使膜層中的聚乙
烯醇改性脲醛樹脂固化充分，即得本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋尿素。 實(shí)施例4 將粒徑為2. 0 3. 0mm的球狀工業(yè)尿素加入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓使球狀尿 素處于流動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度保持在95t:。將含蒙脫土 (SM-LV型)的聚乙烯醇改 性脲醛樹脂預(yù)聚物水溶液慢慢噴涂于球狀尿素表面，噴涂直到形成的聚乙烯醇改性脲醛樹
脂-蒙脫土復(fù)合物膜層(蒙脫土 聚乙烯醇改性脲醛樹脂之質(zhì)量比為i : 3)質(zhì)量達(dá)到最
終成品肥質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的20%。充分干燥除去膜層中含水，并使膜層中的聚乙
烯醇改性脲醛樹脂固化充分，即得本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋尿素。 實(shí)施例5 將粒徑為2. 0 3. 0mm的球狀工業(yè)尿素加入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓使球狀尿 素處于流動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度保持在95t:。將含蒙脫土 (SM-LV型)的聚乙烯醇改 性脲醛樹脂預(yù)聚物水溶液慢慢噴涂于球狀尿素表面，噴涂直到形成的聚乙烯醇改性脲醛樹
脂-蒙脫土復(fù)合物膜層(蒙脫土 聚乙烯醇改性脲醛樹脂之質(zhì)量比為7 : 13)質(zhì)量達(dá)到最
終成品肥質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的6% 。然后，慢慢噴涂聚乙烯醇改性脲醛樹脂預(yù)聚物水
溶液，直到形成的聚乙烯醇改性脲醛樹脂膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品肥質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)
量的14%。充分干燥除去膜層中含水，并使膜層中的聚乙烯醇改性脲醛樹脂固化充分，即得
本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋尿素。 實(shí)施例6 將粒徑為2. 0 3. 0mm的球狀工業(yè)尿素加入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓使球狀 尿素處于流動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度保持在95t:。將增塑聚苯乙烯水乳液(聚苯乙 烯鄰苯二甲酸二辛酯之質(zhì)量比為9 : 1)與含蒙脫土 (DK5型)的聚乙烯醇改性脲醛樹 脂預(yù)聚物水溶液的混合液慢慢噴涂于球狀尿素表面，噴涂直到形成的聚乙烯醇改性脲醛樹脂-蒙脫土復(fù)合物膜層(蒙脫土聚乙烯醇改性脲醛樹脂增塑聚苯乙烯之質(zhì)量比為
i : 49 : 50)質(zhì)量達(dá)到最終成品肥質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的20%。充分干燥除去膜層
中含水，并使膜層中的聚乙烯醇改性脲醛樹脂固化充分，即得本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋尿素。 實(shí)施例7 將粒徑為2. 0 3. 0mm的球狀工業(yè)尿素加入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓使球狀尿 素處于流動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度保持在95t:。將15(TC左右熔融硫磺慢慢噴涂于球 狀尿素表面，噴涂直到形成的硫磺膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品肥質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的 6%。然后，再在硫磺膜層表面噴涂含蒙脫土 (SM-LV型)的脲醛樹脂預(yù)聚物水溶液，直到形 成的脲醛樹脂-蒙脫土復(fù)合物膜層(蒙脫土 脲醛樹脂之質(zhì)量比為2 : 23)質(zhì)量達(dá)到最終 成品肥質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的9% 。充分干燥除去膜層中含水，并使膜層中的脲醛樹脂 固化充分，即得本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋尿素。
實(shí)施例8 將粒徑為2. 0 3. 0mm的球狀工業(yè)尿素加入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓使球狀尿 素處于流動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度保持在95t:。將15(TC左右熔融硫磺慢慢噴涂于球 狀尿素表面，噴涂直到形成的硫磺膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品肥質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的 6%。然后，在硫磺膜層表面噴涂高抗沖聚苯乙烯(北京燕山石化公司FRH-1型)甲苯溶 液，噴涂直到形成的高抗沖聚苯乙烯膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品肥質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的 1%，充分干燥除去膜層中甲苯。隨后，再在高抗沖聚苯乙烯膜層上噴涂含蒙脫土 (SM-LV
型)的脲醛樹脂預(yù)聚物水溶液，噴涂直到形成的脲醛樹脂-蒙脫土復(fù)合物膜層(蒙脫土
脲醛樹脂之質(zhì)量比為2 : 23)質(zhì)量達(dá)到最終成品肥質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的8%。充分 干燥除去膜層中含水，并使膜層中的脲醛樹脂固化充分，即得本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋尿素。
實(shí)施例9 將粒徑為2. 0 3. 0mm的球狀工業(yè)尿素加入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓使球狀尿 素處于流動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度保持在95t:。將高抗沖聚苯乙烯(北京燕山石化公 司FRH-1型)甲苯溶液慢慢噴涂于球狀尿素表面，噴涂直到形成的高抗沖聚苯乙烯膜層質(zhì) 量達(dá)到最終成品肥質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的1%，充分干燥除去膜層中甲苯。然后，再在 高抗沖聚苯乙烯膜層表面噴涂含蒙脫土 (SM-LV型)的三聚氰胺-甲醛樹脂預(yù)聚物水溶液， 噴涂直到形成的三聚氰胺_甲醛樹脂_蒙脫土復(fù)合物膜層(蒙脫土 三聚氰胺_甲醛樹脂 之質(zhì)量比為3 : 47)質(zhì)量達(dá)到最終成品肥質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的19%。充分干燥除去
膜層中含水，并使膜層中的三聚氰胺_甲醛樹脂固化充分，即得本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋尿 素。 對(duì)比例1 將粒徑為2. 0 3. 0mm的球狀工業(yè)尿素加入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓使球狀尿 素處于流動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度保持在95°C。將聚乙烯醇改性脲醛樹脂預(yù)聚物水溶 液慢慢噴涂于球狀尿素表面，噴涂直到形成的聚乙烯醇改性脲醛樹脂膜層質(zhì)量達(dá)到最終成 品包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的20%。充分干燥除去膜層中含水，并使膜層中的聚乙烯醇改性 脲醛樹脂固化充分，即得包膜型緩釋尿素。
對(duì)比例2 將粒徑為2. 0 3. 0mm的球狀工業(yè)尿素加入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓使球狀尿素處于流動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度保持在95t:。將15(TC左右熔融硫磺慢慢噴涂于球 狀尿素表面，噴涂直到形成的硫磺膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的6% 。然 后，在硫磺膜層表面再噴涂脲醛樹脂預(yù)聚物水溶液，噴涂直到形成的脲醛樹脂膜層質(zhì)量達(dá) 到最終成品包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的9% 。充分干燥除去膜層中含水，并使膜層中的脲醛樹
脂固化充分，即得包膜型緩釋尿素。
對(duì)比例3 將粒徑為2. 0 3. 0mm的球狀工業(yè)尿素加入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓使球狀尿 素處于流動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度保持在95t:。將高抗沖聚苯乙烯(北京燕山石化公 司FRH-1型)甲苯溶液慢慢噴涂于球狀尿素表面，噴涂直到形成的高抗沖聚苯乙烯膜層質(zhì) 量達(dá)到最終成品包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的1%，充分干燥除去膜層中甲苯。然后，再在高抗 沖聚苯乙烯膜層表面噴涂三聚氰胺-甲醛樹脂預(yù)聚物水溶液，直到形成的三聚氰胺-甲醛 樹脂膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的19%。充分干燥除去膜層中含水，并 使膜層中的三聚氰胺_甲醛樹脂固化充分，即得包膜型緩釋尿素。 實(shí)施例1-6所制得本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋尿素的釋放期分別是對(duì)比例1所制得包 膜型緩釋尿素釋放期的1. 5倍、2. 0倍、3. 8倍、4. 3倍、4. 0倍和2. 4倍。實(shí)施例7_8所制得 本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋尿素的釋放期分別是對(duì)比例2所制得包膜型緩釋尿素釋放期的2. 1 倍和3. 2倍。實(shí)施例9所制得本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋尿素的釋放期是對(duì)比例3所制得包膜 型緩釋尿素釋放期的2.2倍。 實(shí)施例1-6和對(duì)比例1中采用的聚乙烯醇改性脲醛樹脂預(yù)聚物水溶液是由尿素、
聚乙烯醇、甲醛反應(yīng)所制備，尿素甲醛聚乙烯醇1799之質(zhì)量比為ioo : 89 : 3，涂膜
前加入聚乙烯醇改性脲醛樹脂預(yù)聚物質(zhì)量2%的氯化銨固化劑。實(shí)施例7-8和對(duì)比例2中
采用的脲醛樹脂預(yù)聚物水溶液是由尿素與甲醛反應(yīng)所制備，尿素甲醛摩爾比為i : 1.5，
涂膜前加入脲醛樹脂預(yù)聚物質(zhì)量2%的氯化銨固化劑。實(shí)施例9和對(duì)比例3中采用的三聚
氰胺-甲醛樹脂預(yù)聚物水溶液是由三聚氰胺與甲醛反應(yīng)所制備，三聚氰胺甲醛摩爾比為 i : 3，涂膜前加入三聚氰胺-甲醛樹脂預(yù)聚物質(zhì)量2%的氯化銨固化劑。實(shí)施例中所采用
蒙脫土為浙江豐虹粘土化工有限公司產(chǎn)品。
10
權(quán)利要求
一種肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，由化肥芯和化肥芯外包膜組成，其特征在于包膜為氨基樹脂-蒙脫土復(fù)合物膜層或者氨基樹脂-蒙脫土復(fù)合物膜層與可降解聚合物膜層的復(fù)合膜層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，其特征在于可降解聚合物為氨基樹 脂、聚乙烯醇及其共聚物的縮醛樹脂、生物降解型聚酯、不飽和油樹脂、天然物質(zhì)改性樹脂 和天然聚合物及其衍生物中的一種或一種以上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，其特征在于包膜中還復(fù)合有硫磺膜 層和/或高阻透性有機(jī)物膜層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，其特征在于高阻透性有機(jī)物為聚氯 乙烯及其共聚物、聚醋酸乙烯酯及其共聚物、聚丙烯酸酯及其共聚物、ABS、丁腈橡膠、聚氨 酯、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、酚醛樹脂、醇酸樹脂、古馬隆_茚樹脂、瀝青、松香及其酯和非極 性有機(jī)物中的一種或一種以上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，其特征在于高阻透性有機(jī)物膜層厚度《20iim。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，其特征在于氨基樹脂_蒙 脫土復(fù)合物膜層中蒙脫土的質(zhì)量分?jǐn)?shù)《50%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，其特征在于氨基樹脂_蒙 脫土復(fù)合物膜層中還混合有高阻透性有機(jī)物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，其特征在于高阻透性有機(jī)物為聚氯 乙烯及其共聚物、聚醋酸乙烯酯及其共聚物、聚丙烯酸酯及其共聚物、ABS、丁腈橡膠、聚氨 酯、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、酚醛樹脂、醇酸樹脂、古馬隆_茚樹脂、瀝青、松香及其酯和非極 性有機(jī)物中的一種或一種以上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，其特征在于氨基樹脂_蒙脫土 復(fù)合物膜層中蒙脫土的質(zhì)量分?jǐn)?shù)《50%。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的肥質(zhì)包膜型緩釋化肥，其特征在于包膜總厚度 > 30踐。
全文摘要
本發(fā)明公開一種肥質(zhì)包膜型緩釋化肥。本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥由化肥芯和化肥芯外包膜組成，包膜是氨基樹脂-蒙脫土復(fù)合物膜層或者氨基樹脂-蒙脫土復(fù)合物膜層與可降解聚合物膜層的復(fù)合膜層。包膜中還可以復(fù)合有硫磺膜層和/或高阻透性有機(jī)物膜層。高阻透性有機(jī)物膜層厚度最好≤20μm。氨基樹脂-蒙脫土復(fù)合物膜層中還可以混合有高阻透性有機(jī)物。氨基樹脂-蒙脫土復(fù)合物膜層中蒙脫土的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以≤50％為佳，最好為0.5％-30％。包膜總厚度最好≥30μm。硫磺膜層厚度最好為0-50μm。本發(fā)明肥質(zhì)包膜型緩釋化肥的包膜體對(duì)環(huán)境(基本)無(wú)害且為肥分，成本低，釋放期長(zhǎng)。
文檔編號(hào)C05G3/00GK101712572SQ200810155528
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2008年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月7日
發(fā)明者劉海生, 應(yīng)宗榮, 彭永才 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)