一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥的制作方法

文档序号:19489313发布日期:2019-12-21 04:12阅读:600来源:国知局

本发明涉及农林领域,具体是一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥。



背景技术:

我国目前对化肥的生产和消费居世界第一位,根据有关文献统计,由施用化肥而提高的粮食产量可占总产量的55%。过分依赖化肥提高作物产量的发展模式,导致行业产品结构严重不合理。目前我国施用的主要化肥为普通速效性化肥,其存在易淋失易挥发等缺陷,加上施肥措施的不合理,造成肥料利用率低,生态环境污染和作物品质下降等多种问题。我国化肥的当季利用率远低于欧美等发达国家,且出现下降趋势,如氮肥利用率从1992年平均35%,到21世纪初降至平均27.5%。与此同时,我国新型城镇化道路逐步加快,农村劳动力由农村大量转向城镇,城乡生产要素配置效率得到了提高。城镇变革推动国民经济持续快速发展,改变社会结构,同时也促进城乡居民生活水平全面提高。农村劳动力转移,使人均资源占有量相应增加,有利于农业规模化和机械化,提高农业现代化水平。但另一方面,留守农村劳动力普遍出现“老龄化”“女性化”等劳动力短缺问题致,致使农民习惯性采用“一炮轰”等不合理施肥方式。农民对肥料的易用性、施肥技术的简便性等提出了更高的要求。因此研发施用简便、肥料利用率高、配套施用技术完善的新型肥料,是未来肥料发展的新方向,缓控释肥技术应运而生。

目前市场上主流的缓释肥有生物质缓释肥和包膜型化肥,这两种缓释肥存在着一些各自的问题亟待解决。不同于速溶于水迅速释放营养离子的化肥,生物质缓释肥在土壤中释放养分的过程是随着降解过程进行,因而具有较长的肥效,同时也因此具有较高的价格和较低的营养元素含量,经济成本和人力成本较高。包膜型化肥存在的问题,其一是肥芯吸水膨胀容易导致包膜破裂,缓释机制失效;其二是包膜材料往往用到难降解的高分子材料,随着肥料的不断使用,高分子材料不断在土壤中累积,对土壤生态环境造成破坏。



技术实现要素:

针对以上技术问题,本发明的目的是提供一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,以解决上述存在的问题。

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,由900-10000质量份化肥、100-200质量份聚乙烯醇、5-24质量份石墨烯、10-50质量份硼酸组成。

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,具有硼酸交联的聚乙烯醇石墨烯膜网络结构,化肥分散在膜网络结构中且被膜包覆。

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,所述化肥为粉态的所述化肥为粉态的磷肥、氮肥、钾肥当中的一种或几种的复合肥。

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,由如下步骤制备:

(1)将100-200质量份聚乙烯醇粉末、5-24质量份氧化石墨烯在85-90℃下溶解在500-2000质量份水中,冷却至5-40℃;

(2)将混合溶液倒入900-10000质量份化肥中搅拌,加入10-50质量份硼酸搅拌至形成凝胶;

(3)将凝胶加工成颗粒状,晾干,得到含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥。

本发明具有如下有益效果:

(1)硼酸交联的聚乙烯醇石墨烯膜网络具有良好的柔韧性,不易破裂。聚乙烯醇本身具有不错的柔性和强度,与石墨烯复合后,强度与柔性均增大了,并且片状的石墨烯在聚乙烯醇材料中的存在可以分散集中的应力,避免材料破裂;

(2)聚乙烯醇本身属于可降解材料,特制的分子量比较均一的聚乙烯醇还可用作生物医用材料,所以不会对土壤生态造成任何破坏;石墨烯降解周期较长,但石墨烯本身属于高比表面积的材料,也不具备显著的生物毒性,不会破坏土壤环境。事实上许多高比表面积的材料被用于改善土壤性能,如珍珠岩、活性炭等;

(3)工艺简单,成本低廉。本方案聚乙烯醇、硼酸、石墨烯用量相对肥料很少,原料成本没有很大升高。且工艺实施十分简单,对设备要求低,使得产品的综合成本较低。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,由1400质量份化肥、100质量份聚乙烯醇、5质量份石墨烯、15质量份硼酸组成。

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,具有硼酸交联的聚乙烯醇石墨烯膜网络结构,化肥分散在膜网络结构中且被膜包覆。

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,所述化肥为粉态的磷肥、氮肥,以及两者复合肥。

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,由如下步骤制备:

(1)将100质量份聚乙烯醇粉末、5质量份氧化石墨烯在85℃下溶解在600质量份水中,冷却至30℃;

(2)将混合溶液倒入1400质量份化肥中搅拌,加入15质量份硼酸搅拌至形成凝胶;

(3)将凝胶加工成颗粒状,晾干,得到含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥。

实施例2

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,由1440质量份化肥、120质量份聚乙烯醇、14.4质量份石墨烯、12质量份硼酸组成。

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,具有硼酸交联的聚乙烯醇石墨烯膜网络结构,化肥分散在膜网络结构中且被膜包覆。

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,所述化肥为粉态的磷肥、氮肥,以及两者复合肥。

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,由如下步骤制备:

(1)将120质量份聚乙烯醇粉末、14.4质量份氧化石墨烯在85℃下溶解在840质量份水中,冷却至30℃;

(2)将混合溶液倒入1440质量份化肥中搅拌,加入12质量份硼酸搅拌至形成凝胶;

(3)将凝胶加工成颗粒状,晾干,得到含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥。

实施例3

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,由4590质量份化肥、170质量份聚乙烯醇、15.3质量份石墨烯、34质量份硼酸组成。

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,具有硼酸交联的聚乙烯醇石墨烯膜网络结构,化肥分散在膜网络结构中且被膜包覆。

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,所述化肥为粉态的磷肥、氮肥,以及两者复合肥。

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,由如下步骤制备:

(1)将170质量份聚乙烯醇粉末、15.3质量份氧化石墨烯在85℃下溶解在1530质量份水中,冷却至30℃;

(2)将混合溶液倒入4590质量份化肥中搅拌,加入34质量份硼酸搅拌至形成凝胶;

(3)将凝胶加工成颗粒状,晾干,得到含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥。

实施例4

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,由2100质量份化肥、100质量份聚乙烯醇、10质量份石墨烯、20质量份硼酸组成。

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,具有硼酸交联的聚乙烯醇石墨烯膜网络结构,化肥分散在膜网络结构中且被膜包覆。

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,所述化肥为粉态的磷肥、氮肥,以及两者复合肥。

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,由如下步骤制备:

(1)将100质量份聚乙烯醇粉末、10质量份氧化石墨烯在90℃下溶解在500质量份水中,冷却至30℃;

(2)将混合溶液倒入2100质量份化肥中搅拌,加入20质量份硼酸搅拌至形成凝胶;

(3)将凝胶加工成颗粒状,晾干,得到含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥。

实施例5

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,由6600质量份化肥、150质量份聚乙烯醇、18质量份石墨烯、27质量份硼酸组成。

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,具有硼酸交联的聚乙烯醇石墨烯膜网络结构,化肥分散在膜网络结构中且被膜包覆。

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,所述化肥为粉态的磷肥、氮肥,以及两者复合肥。

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,由如下步骤制备:

(1)将150质量份聚乙烯醇粉末、18质量份氧化石墨烯在90℃下溶解在1500质量份水中,冷却至30℃;

(2)将混合溶液倒入6600质量份化肥中搅拌,加入27质量份硼酸搅拌至形成凝胶;

(3)将凝胶加工成颗粒状,晾干,得到含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥。

实施例6

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,由1960质量份化肥、140质量份聚乙烯醇、14质量份石墨烯、18.2质量份硼酸组成。

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,具有硼酸交联的聚乙烯醇石墨烯膜网络结构,化肥分散在膜网络结构中且被膜包覆。

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,所述化肥为粉态的磷肥、氮肥,以及两者复合肥。

一种含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥,由如下步骤制备:

(1)将140质量份聚乙烯醇粉末、14质量份氧化石墨烯在90℃下溶解在840质量份水中,冷却至40℃;

(2)将混合溶液倒入1960质量份化肥中搅拌,加入18.2质量份硼酸搅拌至形成凝胶;

(3)将凝胶加工成颗粒状,晾干,得到含聚乙烯醇、硼酸和石墨烯的缓释肥。

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