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一种木糖渣基包膜材料及其制备方法与一种包膜控释肥料

文献发布时间:2024-04-18 19:59:31


一种木糖渣基包膜材料及其制备方法与一种包膜控释肥料

技术领域

本发明涉及肥料技术领域,尤其涉及一种木糖渣基包膜材料及其制备方法与一种包膜控释肥料。

背景技术

世界人口的不断增加来了巨大的粮食消耗负担,而化肥作为农业生产的重要部分为粮食增产做出了重要保障。然而,由于传统化肥的滥用以及不合理的施用方式,导致了肥料的低利用率、高损失率,不仅造成化肥资源的浪费,而且导致一系列生态环境问题,例如水污染、土壤酸化以及大气污染等。目前,缓/控释肥料是为解决上述问题的有效方法之一,其定义为以各种调控机制降低肥料养分最初释放速率,使其养分按照设定的释放期缓慢或控制释放,延长植物对其有效养分吸收利用的有效期的肥料。其中,由于包膜肥料能有效解决肥料利用低和降低环境污染等问题,成为了缓/控释肥料重要的研究方向之一。

根据包膜材料的不同,包膜肥料主要分为无机包膜型、有机高分子包膜型和环境友好型包膜缓/控释肥料。其中,无机型包膜肥料的主要代表为硫包衣型,它是将不溶于水的无机材料包覆于固体肥料颗粒表面,此类材料价格较低、且施入土壤后不会造成二次污染。然而,因包膜材料的弹性差和易破裂等问题,容易缩短其养分释放周期,难以满足作物整个生长期对养分的需求。有机型包膜肥料的主要代表为有机聚合物型,它主要是将有机聚合材料包覆于固体肥料颗粒表面。然而,由于其包膜材料主要来源于石油基聚合物,不仅有着价格昂贵、不可再生等问题,同时材料本身大多难以降解而残留在土壤中造成了环境污染。环境友好型肥料,它主要是指利用生物质来研制涂层材料从而包覆于固体肥料颗粒表面,此类材料具有来源广泛、价格低廉、可再生和施入土壤后可降解等优势,能够作为一类潜在的研制包膜肥料的涂层材料基料,已经引起了学术界极大的关注。

木糖渣是一种以玉米芯、甘蔗渣等木质纤维素为主要原料,经工艺处理后获得的废渣,是良好的生物质资源。工艺生产中会产生大量的木糖渣,木糖渣来源广泛且价格低廉,然而被利用的部分确很少。事实上,木糖渣是混合物,较难将其分离成单一组分以及详细结构,但可以确定的是,木糖渣中含有纤维素、半纤维素以及木质素等天然的高分子聚合物,这就使得其具有发展成可再生、可降解、无毒无害绿色的优良化工原料的可能。目前,还未有研究利用木糖渣来研制包膜肥料的涂层材料的方法。

因此,如何公开一种木糖渣基包膜材料及其制备方法与一种包膜控释肥料。利用木塘渣为原料来制备成本低、制备简单、环境友好并且控释效果良好的可降解膜材作为控释肥料的包膜层,是当前本领域一致努力研究的技术难点。

发明内容

有鉴于此,本发明提供了一种木糖渣基包膜材料及其制备方法与一种包膜控释肥料,以解决当前包膜肥料的制备工艺复杂、成本高和在土壤中难以降解的问题。

为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种木糖渣基包膜材料的制备方法,包括如下步骤:

1)利用混合物C和胺类化合物进行反应,形成第一包膜层乙,得到中间产物1;

2)利用混合物A和混合物B在中间产物1表面一侧进行反应,形成包膜层甲,得到中间产物2;

3)利用混合物C和胺类化合物在中间产物2的包膜层甲一侧表面进行反应,形成第二包膜层乙,得到木糖渣基包膜材料;

其中,混合物A由木糖渣、多元醇和催化剂混合反应得到;

混合物B由异氰酸酯和有机金属催化剂混合得到;

混合物C由环氧树脂和蜡阻水剂混合得到。

优选的,所述包膜层甲与第一包膜层乙和第二包膜层乙的总质量的质量比为4~8:2~6。

优选的,所述步骤1)和步骤3)中,混合物C和胺类化合物的质量比独立的为4~8:1~3;

所述步骤2)中,混合物A和混合物B的质量比为1~1.6:1。

所述步骤1)~3)中反应的温度独立的为70~100℃,反应的时间独立的为10~30min。

优选的,木糖渣、多元醇和催化剂的质量比为1~3:2~4:0.06~0.28,木糖渣、多元醇和催化剂反应的温度为140~170℃,反应的时间为2~4h;

所述木糖渣包括玉米芯、甘蔗渣、棉籽壳、麦麸、麦秆、稻草、稻壳和树皮中的一种或几种在制备木糖时产生的废渣;

所述多元醇包括聚乙二醇、聚乙内酯二醇、丙三醇和乙二醇中的一种或几种;

所述催化剂为酸溶液催化剂。

优选的,异氰酸酯和有机金属催化剂的质量比为22~44:1;

所述异氰酸酯包括聚合DMI 200、聚合DMI 400、聚合DMI 600或聚合DMI 700中的一种或几种;

所述有机金属催化剂包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、油酸亚锡、环烷酸锌、异辛酸锌、羧酸铋、异辛酸铋、羧酸锆、丙酸苯基汞和醋酸苯汞中的一种或几种。

优选的,环氧树脂和蜡阻水剂的质量比为8~10:0~2;

所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、聚合度为2~15的线性酚醛型环氧树脂、三缩水甘油醚树脂、四缩水甘油醚树脂、三缩水甘油胺树脂、四缩水甘油胺树脂、溴化环氧树脂和氟化环氧树脂中的一种或几种;

所述蜡阻水剂包括石蜡、氯化石蜡、磺化石蜡、微晶蜡和聚乙烯蜡中的一种或几种。

优选的,所述胺类化合物包括三乙烯四胺、二亚乙基三胺、间苯二胺和聚酰胺中的一种或几种。

本发明的另一目的是提供一种由所述制备方法制备得到的木糖渣基包膜材料。

本发明的再一目的是提供一种木糖渣基包膜材料包膜得到的包膜控释肥料,将木糖渣基包膜材料包膜在肥料的表面得到包膜控释肥料;

包膜控释肥料与肥料的质量比为103~108:100。

优选的,所述肥料包括尿素、硫包衣尿素、碳酸铵、硝酸铵、硫酸铵、氯化钾、硝酸钾、磷酸氢二铵和磷酸二氢铵中的一种或几种;所述肥料的平均粒径为2~5mm。

本发明将环氧树脂和蜡阻水剂复合的包膜层可作为肥料的疏水保护壳,有效地减缓包膜层被压碎,降低包膜肥料在生产运输过程中颗粒破损,同时延缓水分子进入包膜肥料核芯层内,进而延长了包膜肥料的养分释放期。因此,本发明的包膜控释肥料具备着优良的物理机械性能、降解性能和缓释性能。

本发明利用木糖渣为原料,替代了部分包膜材料对化石资源的依赖,同时也说明木糖渣具有直接利用来生产生物质材料的潜力,并且成功制备出了价格低廉且环境友好的包膜控释肥料,有效地延长了包膜肥料的控释效果。

经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

1、本发明以造纸废弃物木糖渣替代部分石油基原料制备包膜控释肥料,木糖渣原料不仅来源广泛易得、价格低廉、可再生,同时木糖渣原料的再利用能解决造纸废弃物对环境的污染问题;

2、本发明通过在肥料表面覆盖环氧树脂与蜡阻水剂化合物的结合,不仅提高了肥料的疏水性,同时还提高的肥料颗粒的硬度,从而降低包膜控释肥料中养分释放速率;

3、本发明的制备工艺简单,原料制备和包膜过程绿色无环境污染,满足作物整个生长期对养分的需求的同时还大大降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1表示本发明实施例1~7制备的包膜控释肥料的氮素累积释放量。

具体实施方式

本发明提供了一种木糖渣基包膜材料的制备方法,包括如下步骤:

1)利用混合物C和胺类化合物进行反应,形成第一包膜层乙,得到中间产物1;

2)利用混合物A和混合物B在中间产物1表面一侧进行反应,形成包膜层甲,得到中间产物2;

3)利用混合物C和胺类化合物在中间产物2的包膜层甲一侧表面进行反应,形成第二包膜层乙,得到木糖渣基包膜材料。

在本发明中,混合物A由木糖渣、多元醇和催化剂混合反应得到;混合物B由异氰酸酯和有机金属催化剂混合得到;混合物C由环氧树脂和蜡阻水剂混合得到。

在本发明中,所述包膜层甲与第一包膜层乙和第二包膜层乙的总质量的质量比为4~8:2~6,优选为4~8:3~5,进一步优选为4~8:4,再一步优选为5~7:4,更优选为6:4。

在本发明中,所述第一包膜层乙和第二包膜层乙的质量比为2~5:1~4优选为2~4:1~2,进一步优选为2:1。

在本发明中,所述步骤1)和步骤3)中,混合物C和胺类化合物的质量比独立的为4~8:1~3,优选为4~8:2,进一步优选为5~7:2,再一步优选为6:2。

在本发明中,所述步骤2)中,混合物A和混合物B的质量比为1~1.6:1,优选为1.1~1.5:1,进一步优选为1.2~1.4:1,再一步优选为1.3:1。

在本发明中,所述步骤1)~3)中反应的温度独立的为70~100℃,具体可以为75℃、80℃、85℃、90℃、95℃;反应的时间独立的为10~30min,具体可以为12min、15min、16min、20min、22min、25min、26min。

在本发明中,木糖渣、多元醇和催化剂的质量比为1~3:2~4:0.06~0.28,优选为1.5~2.5:2.5~3.5:0.1~0.2,进一步优选为1.8~2.2:2.8~3.2:0.12~0.16,再一步优选为2:3:0.15;木糖渣、多元醇和催化剂反应的温度为140~170℃,具体可以为145℃、150℃、155℃、160℃、165℃;反应的时间为2~4h,具体可以为2.2h、2.4h、2.5h、2.6h、2.8h、3h、3.2h、3.5h、3.8h。

在本发明中,木糖渣、多元醇和催化剂的反应优选为在搅拌条件下进行,搅拌速率优选为500~700rpm,具体可以为520rpm、550rpm、580rpm、600rpm、620rpm、650rpm、680rpm。

在本发明中,所述木糖渣包括玉米芯、甘蔗渣、棉籽壳、麦麸、麦秆、稻草、稻壳和树皮中的一种或几种在制备木糖时产生的废渣。

在本发明中,所述多元醇包括聚乙二醇、聚乙内酯二醇、丙三醇和乙二醇中的一种或几种。

在本发明中,所述催化剂为酸溶液催化剂,所述酸溶液催化剂具体可以为盐酸、硫酸、碳酸、硝酸和醋酸中的一种或几种,所述酸溶液催化剂为硫酸时,质量浓度为95~99%,具体可以为96%、97%、98%。

在本发明中,异氰酸酯和有机金属催化剂的质量比为22~44:1,优选为25~40:1,进一步优选为30~35:1,再一步优选为32:1。

在本发明中,所述异氰酸酯包括聚合DMI 200、聚合DMI 400、聚合DMI 600或聚合DMI 700中的一种或几种。

在本发明中,所述有机金属催化剂包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、油酸亚锡、环烷酸锌、异辛酸锌、羧酸铋、异辛酸铋、羧酸锆、丙酸苯基汞和醋酸苯汞中的一种或几种。

在本发明中,环氧树脂和蜡阻水剂的质量比为8~10:0~2,优选为8~10:0.5~1.5,进一步优选为8~10:1,再一步优选为8.5~9.5:1,更优选为9:1。本发明中蜡阻水剂的含量不为零。

在本发明中,所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、聚合度为2~15的线性酚醛型环氧树脂、三缩水甘油醚树脂、四缩水甘油醚树脂、三缩水甘油胺树脂、四缩水甘油胺树脂、溴化环氧树脂和氟化环氧树脂中的一种或几种。

在本发明中,所述蜡阻水剂包括石蜡、氯化石蜡、磺化石蜡、微晶蜡和聚乙烯蜡中的一种或几种。

在本发明中,所述胺类化合物包括三乙烯四胺、二亚乙基三胺、间苯二胺和聚酰胺中的一种或几种。

本发明还提供了一种由所述制备方法制备得到的木糖渣基包膜材料。

本发明还提供了一种木糖渣基包膜材料包膜得到的包膜控释肥料,将木糖渣基包膜材料包膜在肥料的表面得到包膜控释肥料;具体为:

1)利用混合物C和胺类化合物在肥料表面进行反应,形成第一包膜层乙,得到中间物1;

2)利用混合物A和混合物B在中间物1表面进行反应,形成包膜层甲,得到中间物2;

3)利用混合物C和胺类化合物在中间物2表面进行反应,形成第二包膜层乙,得到包膜控释肥料。

在本发明中,包膜控释肥料与肥料的质量比为103~108:100;具体可以为104:100、105:100、105.5:100、106:100、107:100。在本发明中,所述比值代表包覆量,包覆层总质量与肥料的质量比为3~8:100。

在本发明中,所述肥料包括尿素、硫包衣尿素、碳酸铵、硝酸铵、硫酸铵、氯化钾、硝酸钾、磷酸氢二铵和磷酸二氢铵中的一种或几种;所述肥料的平均粒径为2~5mm,具体可以为2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm。

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

(1)启动转鼓包膜机,温度设置为75℃、转速设置为350rpm,保持稳定5min后,将尿素肥料(平均粒径d=4mm)置于转鼓中进行预热,至温度恒定到75℃后,保持10min。

(2)用胶头滴管称取混合物C43.2 g,缓慢均匀滴加至转鼓中的尿素表面后,再称取三乙烯四胺14.4g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应15min;

(3)用胶头滴管称取混合物A33.6 g,缓慢均匀滴加到中步骤(2)的肥料表面上,再称取混合物B24.0 g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应10min;

(4)用胶头滴管称取混合物C21.6 g,缓慢均匀滴加至步骤(3)的表面肥料后,再称取三乙烯四胺7.2g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应15min后冷却降温,即可获得木糖渣基包膜控释肥料。包膜厚度以包膜材料占核芯肥料的百分数表示,为5.5%。

其中,混合物A:将2份玉米芯木糖渣、3份聚乙二醇400和0.1份硫酸催化剂(98wt.%)混合,在150℃、600rpm下反应3h得到;

混合物B:将30份异氰酸酯(聚合DMI 400)和1份辛酸亚锡混合得到;

混合物C:将9份双酚A型环氧树脂和1份微晶蜡蜡阻水剂混合得到。

采用行业标准HG/T4216-2011测定其控释性能,该实施例制备所得包膜控释肥料中氮素的初期溶出率为6.92%,控释期为25d。

实施例2

(1)启动转鼓包膜机,温度设置为75℃、转速设置为350rpm,保持稳定5min后,将尿素肥料(平均粒径d=4mm)置于转鼓中进行预热,至温度恒定到75℃后,保持10min。

(2)用胶头滴管称取混合物C48.0 g,缓慢均匀滴加至转鼓中的尿素表面后,再称取三乙烯四胺16.0g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应15min;

(3)用胶头滴管称取混合物A54.9 g,缓慢均匀滴加到中步骤(2)的肥料表面上,再称取混合物B41.1 g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应10min;

(4)用胶头滴管称取混合物C24.0 g,缓慢均匀滴加至步骤(3)的表面肥料后,再称取三乙烯四胺8.0g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应15min后冷却降温,即可获得木糖渣基包膜控释肥料。包膜厚度以包膜材料占核芯肥料的百分数表示,为7.5%。

其中,混合物A、混合物B和混合物C制备同实施例1。

采用行业标准HG/T4216-2011测定其控释性能,该实施例制备所得包膜控释肥料中氮素的初期溶出率为5.46%,控释期为49d。

实施例3

(1)启动转鼓包膜机,温度设置为75℃、转速设置为350rpm,保持稳定5min后,将尿素肥料(平均粒径d=4mm)置于转鼓中进行预热,至温度恒定到75℃后,保持10min。

(2)用胶头滴管称取混合物C43.2 g,缓慢均匀滴加至转鼓中的尿素表面后,再称取三乙烯四胺14.4g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应15min;

(3)用胶头滴管称取混合物A32.0 g,缓慢均匀滴加到中步骤(2)的肥料表面上,再称取混合物B25.6 g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应10min;

(4)用胶头滴管称取混合物C21.6 g,缓慢均匀滴加至步骤(3)的表面肥料后,再称取三乙烯四胺7.2g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应15min后冷却降温,即可获得木糖渣基包膜控释肥料。包膜厚度以包膜材料占核芯肥料的百分数表示,为5.5%。

其中,混合物A、混合物B和混合物C制备同实施例1。

采用行业标准HG/T4216-2011测定其控释性能,该实施例制备所得包膜控释肥料中氮素的初期溶出率为5.60%,控释期为49d。

实施例4

(1)启动转鼓包膜机,温度设置为75℃、转速设置为350rpm,保持稳定5min后,将尿素肥料(平均粒径d=4mm)置于转鼓中进行预热,至温度恒定到75℃后,保持10min。

(2)用胶头滴管称取混合物C43.2 g,缓慢均匀滴加至转鼓中的尿素表面后,再称取三乙烯四胺14.4g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应15min;

(3)用胶头滴管称取混合物A30.6 g,缓慢均匀滴加到中步骤(2)的肥料表面上,再称取混合物B27.0 g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应10min;

(4)用胶头滴管称取混合物C21.6 g,缓慢均匀滴加至步骤(3)的表面肥料后,再称取三乙烯四胺7.2g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应15min后冷却降温,即可获得木糖渣基包膜控释肥料。包膜厚度以包膜材料占核芯肥料的百分数表示,为5.5%。

其中,混合物A、混合物B和混合物C制备同实施例1。

采用行业标准HG/T4216-2011测定其控释性能,该实施例制备所得包膜控释肥料中氮素的初期溶出率为7.76%,控释期为35d。

实施例5

(1)启动转鼓包膜机,温度设置为75℃、转速设置为350rpm,保持稳定5min后,将尿素肥料(平均粒径d=4mm)置于转鼓中进行预热,至温度恒定到75℃后,保持10min。

(2)用胶头滴管称取混合物C48.0 g,缓慢均匀滴加至转鼓中的尿素表面后,再称取三乙烯四胺16.0g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应15min;

(3)用胶头滴管称取混合物A53.3 g,缓慢均匀滴加到中步骤(2)的肥料表面上,再称取混合物B42.7 g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应10min;

(4)用胶头滴管称取混合物C24.0 g,缓慢均匀滴加至步骤(3)的表面肥料后,再称取三乙烯四胺8.0g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应15min后冷却降温,即可获得木糖渣基包膜控释肥料。包膜厚度以包膜材料占核芯肥料的百分数表示,为7.5%。

其中,混合物A、混合物B和混合物C制备同实施例1。

采用行业标准HG/T4216-2011测定其控释性能,该实施例制备所得包膜控释肥料中氮素的初期溶出率为4.56%,控释期为35d。

实施例6

(1)启动转鼓包膜机,温度设置为75℃、转速设置为350rpm,保持稳定5min后,将尿素肥料(平均粒径d=4mm)置于转鼓中进行预热,至温度恒定到75℃后,保持10min。

(2)用胶头滴管称取混合物C35.6 g,缓慢均匀滴加至转鼓中的尿素表面后,再称取三乙烯四胺11.8g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应15min;

(3)用胶头滴管称取混合物A38.4 g,缓慢均匀滴加到中步骤(2)的肥料表面上,再称取混合物B32.6 g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应10min;

(4)用胶头滴管称取混合物C17.8 g,缓慢均匀滴加至步骤(3)的表面肥料后,再称取三乙烯四胺5.9g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应15min后冷却降温,即可获得木糖渣基包膜控释肥料。包膜厚度以包膜材料占核芯肥料的百分数表示,为5.5%。

其中,混合物A、混合物B和混合物C制备同实施例1。

采用行业标准HG/T4216-2011测定其控释性能,该实施例制备所得包膜控释肥料中氮素的初期溶出率为4.14%,控释期为35d。

实施例7

(1)启动转鼓包膜机,温度设置为75℃、转速设置为350rpm,保持稳定5min后,将尿素肥料(平均粒径d=4mm)置于转鼓中进行预热,至温度恒定到75℃后,保持10min。

(2)用胶头滴管称取混合物C48.0 g,缓慢均匀滴加至转鼓中的尿素表面后,再称取三乙烯四胺16.0g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应15min;

(3)用胶头滴管称取混合物A51.9 g,缓慢均匀滴加到中步骤(2)的肥料表面上,再称取混合物B44.1 g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应10min;

(4)用胶头滴管称取混合物C24.0 g,缓慢均匀滴加至步骤(3)的表面肥料后,再称取三乙烯四胺8.0g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应15min后冷却降温,即可获得木糖渣基包膜控释肥料。包膜厚度以包膜材料占核芯肥料的百分数表示,为7.5%。

其中,混合物A、混合物B和混合物C制备同实施例1。

采用行业标准HG/T4216-2011测定其控释性能,该实施例制备所得包膜控释肥料中氮素的初期溶出率为8.75%,控释期为56d。

图1表示本申请实施例1~7所制备的包膜肥料不同时期氮素累积释放量。由实施例1、3和4可知,在混合物A和混合物B的添加比例不同时,各实施例制备所得包膜肥料的控释期随着混合物A和混合物B的添加比例的增加呈现先增加后减少的趋势;在实施例3的优化条件下,制备所得的包膜控释肥料中氮素的初期溶出率为5.60%,控释期为49d;与实施例3相比,实施例4混合物A和混合物B的低添加比例条件下,制备所得的包膜控释肥料中氮素的初期溶出率提高了2.16%,控释期降低了14d;与实施例3相比,实施例1混合物A和混合物B的高添加比例条件下,制备所得的包膜控释肥料中氮素的初期溶出率提高了1.32%,控释期降低了24d。同样地,实施例7和实施例2的混合物A和混合物B的添加比例条件由低比例到高比例条件下,控释期由56d降低到了49d。以上这些主要归因于混合物A和混合物B的高添加比例下,混合物A中木糖渣基多元醇的羟基基团与异氰酸酯中的异氰酸根基团的反应不充分,使得肥料的涂层表面难达到密集充填状态,从而导致肥料颗粒容易受到水分子的攻击而降低控释期。

由实施例6和实施例7可知,当包膜材料甲和包膜材料乙的添加比例固定时,实施例6和实施例7的包膜厚度由5.5%提高7.5%时,控释期由35d提升到了56d,可见包膜厚度也会影响着控释效果。同时,实施例2和实施例5的控释结果说明,仅考虑混合物A和混合物B的添加比例条件对控释期的影响是不充分有必要考虑包膜材料乙对控释效果的作用;与实施例2相比,实施例5的包膜材料乙添加量提高10%,控释期提高了14d,这主要归因于包膜材料乙的阻水效果使得控释期的延长。总的来说,本发明实施例1~7均取得了良好的缓释效果,并且可以通过对上述条件的控制,得到所需缓释时间的木糖渣基包膜控释肥料。

实施例8

(1)启动转鼓包膜机,温度设置为90℃、转速设置为350rpm,保持稳定5min后,将氯化钾肥料(平均粒径d=5mm)置于转鼓中进行预热,至温度恒定到90℃后,保持10min。

(2)用胶头滴管称取混合物C43.2 g,缓慢均匀滴加至转鼓中的氯化钾表面后,再称取二亚乙基三胺14.4g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应25min;

(3)用胶头滴管称取混合物A33.6 g,缓慢均匀滴加到中步骤(2)的肥料表面上,再称取混合物B24.0 g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应20min;

(4)用胶头滴管称取混合物C21.6 g,缓慢均匀滴加至步骤(3)的表面肥料后,再称取二亚乙基三胺7.2g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应15min后冷却降温,即可获得木糖渣基包膜控释肥料。包膜厚度以包膜材料占核芯肥料的百分数表示,为4%。

其中,混合物A:将1份麦秆木糖渣、3份聚乙二醇200和0.15份硫酸催化剂(98wt.%)混合,在140℃、500rpm下反应2h得到;

混合物B:将25份异氰酸酯(聚合DMI 600)和1份二醋酸二丁基锡混合得到;

混合物C:将8份双酚F型环氧树脂和0.1份氯化石蜡阻水剂混合得到。

实施例9

(1)启动转鼓包膜机,温度设置为100℃、转速设置为350rpm,保持稳定5min后,将硝酸钾肥料(平均粒径d=2mm)置于转鼓中进行预热,至温度恒定到90℃后,保持10min。

(2)用胶头滴管称取混合物C12.0 g,缓慢均匀滴加至转鼓中的硝酸钾表面后,再称取二亚乙基三胺4.0g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应20min;

(3)用胶头滴管称取混合物A33.6 g,缓慢均匀滴加到中步骤(2)的肥料表面上,再称取混合物B24.0 g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应30min;

(4)用胶头滴管称取混合物C6.0 g,缓慢均匀滴加至步骤(3)的表面肥料后,再称取二亚乙基三胺2.0g,缓慢均匀滴加至转鼓中的肥料表面,反应10min后冷却降温,即可获得木糖渣基包膜控释肥料。包膜厚度以包膜材料占核芯肥料的百分数表示,为3%。

其中,混合物A:将1份棉籽壳木糖渣、3份丙三醇和0.15份硫酸催化剂(98wt.%)混合,在165℃、500rpm下反应4h得到;

混合物B:将40份异氰酸酯(聚合DMI 200)和1份异辛酸铋混合得到;

混合物C:将8份三缩水甘油醚树脂和2份磺化石蜡阻水剂混合得到。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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