專利名稱：納米級烯烴類-淀粉混聚物肥料包膜膠結(jié)劑生產(chǎn)技術(shù)的制作方法
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氮肥用量最大，利用率不高，影響生態(tài)環(huán)境，始終是植物營養(yǎng)與肥料學(xué)科研究的熱點(diǎn)。世界上主要的氮肥品種是尿素，所以緩釋肥的首選品種是尿素。美國最早開展包膜尿素的研究，1961年TVA在1～7kg/h裝置上進(jìn)行了包硫尿素(SCU)小試，1978年在美建成10t/h SCU示范生產(chǎn)廠。以后又進(jìn)行了包硫氯化鉀(SCK)、包硫磷酸二銨(SCP)等的研究。日本在研究初期基本上是學(xué)習(xí)美國的技術(shù)，二十世紀(jì)七十年代研制熱塑性樹脂聚烯烴包膜肥料，簡稱POCF工藝。該包膜劑是由聚烯烴(PE)-乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物(ethalene vinyl accetate，EVA)和無機(jī)填充料滑石粉所組成。PE所形成的薄膜水滲透性很低，EVA能形成水滲透性很強(qiáng)的薄膜。將PE與EVA按不同比例混合，便能控制氮的釋放速率，添加滑石粉可以調(diào)節(jié)包膜肥養(yǎng)分釋放的溫度系數(shù)。
包膜型緩/控釋肥料養(yǎng)分釋放時(shí)間的長短取決于包膜材料，我國在包膜材料研究方面雖然取得了一定的進(jìn)展，但品種較少，而不同作物的生長期是不同的，現(xiàn)有的緩/控釋肥料無法滿足不同作物的需要。因此需要研制多種不同時(shí)間釋放養(yǎng)分的包膜膠結(jié)劑。
本發(fā)明的目的在于研制一種粘結(jié)和成膜性能均較好、肥料養(yǎng)分釋放時(shí)間適中、兼顧保水性能的緩釋肥料包膜膠結(jié)劑。
本發(fā)明是采用微乳化，高剪切技術(shù)，以液態(tài)甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯腈和淀料為原料制備而成的納米級甲基丙烯酸羥乙脂-丙烯腈-淀粉混聚物，用于緩/控釋肥料包膜膠結(jié)劑，有機(jī)-無機(jī)復(fù)合肥料造粒粘結(jié)劑。
本發(fā)明的詳細(xì)描述本發(fā)明的工藝流程見


圖1。
甲基丙烯酸羥乙酯乳液制備選擇北京東光化工廠生產(chǎn)的液態(tài)甲基丙烯酸羥乙酯，加入50％十四烷基苯磺酸鈉水溶液，加入量10％～15％，充分?jǐn)嚢韬蠹瓷赏耆苡谒募谆┧崃u乙酯乳液。
丙烯腈乳液制備選擇北京東光化工廠生產(chǎn)的液態(tài)丙烯腈，加入表面活性劑吐溫-20乳化，加入量5％～10％，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，加?0％十四烷基苯磺酸鈉水溶液，加入量5％～10％，混合均勻后即生成丙烯腈乳化水溶液。
交聯(lián)淀粉溶液的制備(見本發(fā)明人2002年7月26日提交的02125678.0發(fā)明專利申請書)(1)淀粉糊化用冷水將淀粉(小麥、玉米、馬鈴薯)分散(淀粉濃度為15％～20％)，在攪拌下加熱60～90℃(視淀粉種類不同，溫度稍有差異，)糊化1小時(shí)，再冷卻至室溫(20～35℃)。
(2)交聯(lián)淀粉用硫酸調(diào)pH至2.0～3.0，再慢慢加入40％的工業(yè)甲醛，加入量為淀粉量的0.7％～0.8％，升溫至40℃左右，攪拌30～60min。冷卻后加入氨水調(diào)pH至7左右，多余的甲醛與NH3起反應(yīng)。
納米級甲基丙烯酸羥乙酯-丙烯腈-淀粉混聚物制備將甲基丙烯酸羥乙酯乳化液、丙烯腈乳化液、交聯(lián)淀粉溶液分別放入高剪切設(shè)備(見本發(fā)明人2002年7月2日提交的發(fā)明專利申請)中，容積比為1∶1∶2，在3萬r/min速度下高剪切5～10min，即生成納米級甲基丙烯酸羥乙酯-丙烯腈-淀粉膠團(tuán)混聚水溶液。
烯烴類化合物-淀粉混聚物使用(1)用作緩/控釋肥包膜膠結(jié)劑時(shí)，按1∶5(質(zhì)量比)加入水，充分?jǐn)嚢琛⑼耆苡谒笫褂谩?br> (2)用作有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥造粒粘結(jié)劑時(shí)，按肥料干重的0.5％～1.0％的比例加入水中，充分?jǐn)嚢柰耆苡谒笫褂谩?br> 6附圖
圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
圖2納米級甲基丙烯酸羥乙酯-丙烯腈-淀粉混聚物電鏡圖本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)(1)工藝簡單，易推廣應(yīng)用。
(2)粘結(jié)性與固結(jié)強(qiáng)度兼顧。制備成緩釋肥料后氮素緩釋時(shí)間適中，50～80天。
(3)具有一定的保水性能。
權(quán)利要求
1.一種納米級烯烴類化合物-淀粉混聚物肥料包膜膠結(jié)劑的生產(chǎn)技術(shù)，其特征是采用微乳化，高剪切技術(shù)，以液態(tài)甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯腈和淀料為原料制備而成的納米級甲基丙烯酸羥乙脂-丙烯腈-淀粉混聚物，用于緩/控釋肥料包膜膠結(jié)劑，有機(jī)-無機(jī)復(fù)合肥料造粒粘結(jié)劑；該技術(shù)由以下過程組成，即甲基丙烯酸羥乙酯的乳化、丙烯腈的乳化、交聯(lián)淀粉制備、納米級甲基丙烯酸羥乙酯-丙烯腈-淀粉混聚物制備。
2.按照權(quán)利1所述的烯烴類化合物-淀粉混聚物肥料包膜膠結(jié)劑的生產(chǎn)方法，其特征為在液態(tài)甲基丙烯酸羥乙酯中加入50％十四烷基苯磺酸鈉水溶液，加入量10％～15％，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠹瓷杉谆┧崃u乙酯乳化水溶液。
3.按照權(quán)利1所述的烯烴類化合物-淀粉混聚物肥料包膜膠結(jié)劑的生產(chǎn)方法，其特征為在液態(tài)丙烯腈中加入表面活性劑吐溫-20，加入量5％～10％，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠹尤?0％十四烷基苯磺酸鈉水溶液，加入量5％～10％，混合均勻后即生成丙烯腈乳化水溶液。
4.按照權(quán)利1所述的烯烴類化合物-淀粉混聚物肥料包膜膠結(jié)劑的生產(chǎn)方法，其特征為在高剪切設(shè)備(見本發(fā)明人2002年7月2日提交的02123522.8發(fā)明專利申請)中，分別放入甲基丙烯酸羥乙酯乳化水溶液、丙烯腈乳化水溶液、交聯(lián)淀粉溶液(見本發(fā)明人2002年7月26日提交的02125678.0專利申請)，容積比為1∶1∶2，以3萬r/min速度，高剪切5～10min，即生成納米級甲基丙烯酸羥乙酯-丙烯腈-淀粉混聚物。
全文摘要
本發(fā)明是緩/控釋肥料包膜膠結(jié)劑系列中的一種，以甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯腈和淀粉為原料，采用微乳化和高剪切技術(shù)，制備納米級甲基丙烯酸羥乙酯－丙烯腈－淀粉非均相混聚物，用于保水型緩/控釋肥料包膜膠結(jié)劑和有機(jī)－無機(jī)復(fù)混肥料造粒粘結(jié)劑。
文檔編號C05G5/00GK1546543SQ20031011685
公開日2004年11月17日 申請日期2003年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月1日
發(fā)明者張夫道, 王玉軍, 張建峰, 張樹清 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所