钾肥控释包膜剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于钾肥包膜处理、使其成为控释钾肥的包膜剂，属于新型肥料 制备技术和作物栽培技术领域。具体地说是一种钾肥控释包膜剂，由成膜剂、乳化剂、增塑 剂、致孔剂和溶剂经溶解混合、乳化均质配制而成，适用于普通钾肥，尤其是粒状钾肥包膜、 使其成为控释钾肥。
【背景技术】
[0002] 自1840年以来，化学肥料已成为全球农业发展的重要物质基础。然而，经过一百 余年的发展，化学肥料养分的释放速度一直无法人为控制，释放速度太快，作物来不及吸收 就流失了，导致肥料利用率低，一般只有30%~40%，资源浪费大；同时造成了较严重的水 体污染，成为农业面源污染的重要因素。
[0003] 20世纪60年代起，美国、日本以及西欧等国家相继开始注意到肥料的缓释问题， 研究缓释肥，以减缓肥料养分的释放速度，如硫（硫磺）包膜尿素等；80年代开始研究控释 肥，以控制肥料养分的释放速度、使其与作物需肥规律尽量一致，如树脂包膜控释肥等。缓 /控释肥可以减缓或者控制养分的释放速度，释放出来的养分能较好地被作物吸收利用，大 幅度降低养分的损失，从而提高肥料利用率、节约资源、减少环境污染。目前已有60多个国 家大力研发、应用缓/控释肥。缓/控释肥料已成为全球肥料研究领域的主要目标。
[0004] 目前缓/控释肥料可分为结构改性型缓/控释肥和包膜（包衣）型缓/控释肥两 大类。结构改性型缓/控释肥，需在肥料生产过程中添加各种缓/控释材料、如脲酶抑制剂、 硝化抑制剂等等，或者加入能与肥料养分反应的物质，通过化学反应改性，以期达到缓/控 释效果；其生产工艺复杂，设备投资大、难以利用现有普通肥料的生产设备，成本较高，而且 只能用于某一种肥料的生产，缓/控释效果亦不明显，正逐步被包膜型缓/控释肥取代。
[0005] 现有包膜型缓/控释肥主要有树脂类包膜肥料和塑料类包膜肥料两大类。据文献 报道，现有的这两大类包膜缓/控释肥虽然在提高肥料养分利用率方面效果较好，但存在 以下主要不足：（1)包衣材料昂贵、设备投资大，肥料生产工艺较复杂、包衣过程需要长时 间高温（100~170°C )处理，能耗大、导致包膜肥生产成本高，包膜肥料价格为包膜前普通 肥料价格的3~6倍。（2)目前所用的包膜材料，大多数在土壤中很难降解，随着包膜肥料 的施用长期存在于土壤中，会对土壤造成二次污染；而且包膜材料需要使用甲苯、二甲苯等 毒性较高的溶剂溶解，对生产操作人员健康不利，并易造成大气污染。（3)现有包膜缓/控 释肥涉及的是养分氮的缓/控释，极少考虑养分钾的缓/控释问题；且包膜缓/控释肥在土 壤中释放养分滞后，前期养分释放不足，作物生长前期吸收不到足够的养分，后期释放养分 过剩，导致养分的释放特性与作物对养分的需求规律不同步，肥料养分损失仍然较大。钾肥 在作物中的作用非常重要，但钾肥活性高，极易溶于水，容易随水流失，造成严重浪费。而目 前生产上对钾肥的包膜研究少，对其控释的研究更少。
[0006] 由于以上原因，现有包膜钾肥很少、且应用范围有限，主要用于花卉、水果、草坪以 及烟草等高价值经济作物上，极少用于玉米、油菜、水稻、棉花等大田作物。
[0007] 因此，研发包膜材料价廉、生产与包衣简便、能耗低、环境友好的包膜控释钾肥，以 降低控释钾肥的生产成本、减少环境污染、提高养分利用率，是目前国内外新型钾肥发展的 主要方向之一。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于：针对现有技术的主要不足，运用可生物降解的新型高分子成 膜材料与控释技术，提供一种包膜剂，该包膜剂具有生产与包膜简便、成本较低、环境友好 等特点，适用于普通钾肥，尤其是粒状普通钾肥包膜、可以控制钾肥的释放速度，满足作物 对钾肥的吸收利用，减少钾肥的流失，提高钾肥的利用率。
[0009] 本发明是这样实现的：用可生物降解的高分子成膜材料作成膜剂，与乳化剂、增塑 剂、致孔剂和溶剂配制，即得钾肥控释包膜剂。
[0010] (1)所述的成膜剂为异氰酸酯PM-200、异氰酸酯PM-300中的一种或者二种配制的 成膜剂；用量为总质量的5%~15% ;当使用二种成膜材料作成膜剂时，只控制总用量，各 成膜材料之间的相对量任意；
[0011] (2)所述的乳化剂为乳化剂6501、乳化剂6502中的一种或者二种；用量为总质量 的0. 2%~1. 2% ;当使用二种乳化剂时，只控制总用量，各乳化剂之间的相对量任意；
[0012] (3)所述的增塑剂为磷酸三乙酯；用量为总质量的0. 3%~1. 5%
[0013] (4)所述的致孔剂为石油醚；用量为总质量的0. 1 %~0. 8% ;
[0014] (5)所述的溶剂为丙酮；用量为总质量至100%的余量。
[0015] 本发明优选的方案：用可生物降解的高分子成膜材料作成膜剂，与乳化剂、增塑 剂、致孔剂和溶剂通过溶解混合、乳化均质配制布而成。
[0016] (a)所述的成膜剂为异氰酸酯PM-200、异氰酸酯PM-300中的一种或者二种配制的 成膜剂；用量为总质量的5%~15% ;当使用二种成膜材料作成膜剂时，只控制总用量，各 成膜材料之间的相对量任意；
[0017] (b)所述的乳化剂为乳化剂6501、乳化剂6502中的一种或者二种；用量为总质量 的0. 2%~1. 2% ;当使用二种乳化剂时，只控制总用量，各乳化剂之间的相对量任意；
[0018] (c)所述的增塑剂为磷酸三乙酯；用量为总质量的0. 3%~1. 5%
[0019] (d)所述的致孔剂为石油醚；用量为总质量的0. 1 %~0. 8% ;
[0020] (e)所述的溶剂为丙酮；用量为总质量至100%的余量。
[0021] 本发明的生产方法：
[0022] 按照配方要求，将成膜剂投入带搅拌装置的溶解釜中，用计量栗栗入溶剂，在 15°C~30°C的室温下搅拌使成膜剂溶解；然后依次将乳化剂、增塑剂、致孔剂栗入溶解釜 中，搅拌混合均匀，得混合液；将混合液栗入乳化釜中，在15°C~30°C的室温下乳化均质20 分钟，用液体定量灌装机灌装，即得钾肥控释包膜剂。
[0023] 本发明适用于普通钾肥包膜，尤其适应于普通粒状钾肥的包膜，通过包膜，可使钾 肥成为包膜钾肥，适用的包膜的钾肥品种包括氯化钾、硫酸钾、碳酸钾、硅酸钾、硝酸钾、磷 酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、焦磷酸钾、黄腐酸钾。
[0024] 本发明可在0°C~45°C条件下对普通钾肥进行包膜，包膜质量比，即包膜剂质量： 钾肥质量为1:2. 5~4. 5 ;可以对市售普通钾肥进行包膜，也可以在现有普通钾肥生产过程 中的钾肥造粒工艺中进行包膜；包膜方式可以使用转鼓包膜、流化床包膜或者圆盘包膜方 式，边喷淋包膜剂边搅动钾肥，直至钾肥包膜均匀为止。
[0025] 本发明包膜时能在普通钾肥表面形