包膜控释肥类型与工艺

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1.4肥料包膜(裹) 肥料
肥料包膜(裹) 肥料,就是在一种肥料的表面再包裹 一种或几种另外的肥料。该类缓释性肥料主要以中国 乐喜施控制释放肥料(LUXECOTE)为典型代表。 LUXECOTE 以尿素作为其核心基质,在尿素表面依次 包敷复合物) ,微溶性养分物质(含N、P、K 和Mg、Fe 、 Zn) 及痕溶性养分物质( xMgOyCaOzSiO2) 。它通过水 渗过含营养物质的包裹层,溶解核心的氮肥后通过包裹 层再向外扩散释放氮。由于包裹层均为植物所需营养 物质,无需土壤微生物的分解,故温度和pH 对氮的释放 无显著影响。该产品对环境无污染,颗粒均匀,养分 均匀释放,缓释效果较好。
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二、缓释肥料/ 控释肥料的制备工艺
从国内外文献看,包膜肥料的制备工 艺主要有真空包膜、流化床包膜以及转 动(转鼓或转盘)包膜。真空包膜的装置是 夹套式可旋转的真空包膜罐及减压装置。
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研究中使用较多的是流化床包膜工 艺,传统的 Wurster 型流化床主要由喷流 塔、空气喷嘴、气分布盘、热交换器等 部分组成,投入的肥料颗粒在由喷流塔底 部(经过空气分布盘) 送入的热空气流的 作用下形成喷流,包膜树脂(如聚乙烯) 溶 液呈雾状喷射到肥料颗粒表面,溶剂迅速 蒸发后树脂就在肥料颗粒表面形成包膜。
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2.5热固性树脂包膜肥料
用热固性树脂包膜材料制备缓释肥料的历史 比较悠久,早在1967 年,美国在加利福尼亚就生产 了醇酸树脂包膜肥料。常用的热固性树脂有醇酸 类树脂和聚氨酯类树脂两大类。醇酸树脂是双环 戊二烯和甘油酯的共聚物,养分的释放可以通过改 变膜的主要成分或膜的厚度来控制。
热固性树脂类包膜材料的品种很多,具体的物
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1.3金属氧化物和金属盐包裹肥料
金属氧化物和金属盐也可以用作包裹材料制 备缓释肥料,通常先将肥料颗粒与金属的碳酸盐 或氢氧化物混合,随后往上喷涂长链有机酸,稍加 热就可在肥料颗粒表面上反应形成金属盐包膜, 最后用蜡密封。工艺中也可将金属氧化物和惰性 物如滑石、石灰石、粘土等或一些营养物质混使 用。这类包膜肥料制备所需时间较短,成本低 廉储存性能好。
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2.1蜡包膜肥料
蜡作为包膜材料广泛用于各种水溶性肥料。 美国专利中介绍了一种改进的方法,先用熔融石 蜡包裹肥料颗粒, 随后使蜡固化制得包膜肥 料。蜡包膜肥料的缺点在于,要使肥料的缓释 效果比较理想,蜡用量较高,这将使得缓释肥料制 备费用变得昂贵。
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2.2不饱和油包膜肥料
用油作为涂层材料制备缓释肥料,至少要在 肥料颗粒上喷涂两层涂层:第一层是具高粘性不 饱和油;第二层是低粘性不饱和油。第二层主要 起密封作用。在进行包膜前,需要往油中掺和一 些普通的催干剂。适合的油有:亚麻籽油、红花油、
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2、有机化合物及聚合物包膜肥料
有机化合物的熔点比较低,易于熔化,水 溶性差,在土壤中易于腐化分解,因而在包 膜肥料中可用作包膜 。包膜原料主要有 蜡、油、松香、天然橡胶、聚烯烃类树 脂、聚氨酯和醇酸树脂等一些特定的橡 胶类物质及热塑性和热固性树脂等,在文 献中见到的有松香、石蜡、烯烃聚合物 或共聚物、尿素-甲醛和聚酯等。
葵花油、大豆油等。这类包膜原料来源 广泛,资源可再生,包膜在土壤中容易分解,对土 壤的危害较小。
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2.3改性天然橡胶包膜肥料
天然橡胶的玻璃化温度较低,成膜发粘, 并不 适合用作肥料的包膜材料。但天 然橡胶经过硫化,通过添加一些物质进行 改性处理后就可以用作肥料的包膜材料。 用改性天然橡胶制成的缓释肥料,其膜硬 且无粘性,便于储存和施用。
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1.1 硫包膜肥料
硫或金属硫化物包膜肥料的生产已有相当长 的一段历史,1968 年Tennessee Valley Authority ( TVA) ,Ala 就研制开发了有关硫包膜尿素颗粒 的加工技术,当肥料颗粒应用于土壤时降低其溶 解率。
通常先加热要包膜的肥料颗粒,然后用熔融 的硫磺包裹预热后的肥料颗粒,再经过冷却即成。 硫包膜肥料的最大优点在于制作工序简单,比较经 济,也具有一定的缓释性,同时硫在一定程度上也 可以用作农作物生长所需的养分。
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(a) 类型的例子有熔融的聚乙烯树脂,其缺点 在于包膜温度较高,并且包膜层必须迅速冷 却。
(b) 类型的不足在于需要处理大量的有机溶剂, 并且对环境有一定的不良影响。
(c) 类型的缺点在于制备时需处理一些含量较 高的有毒有机物。
(d) 类型的不足在于包膜时包膜液中的水对肥 料有一定的溶解作用,干燥条件的控制尤其 严格。
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仅仅用硫包裹肥料,缓释效果不是很好, 硫比较脆,储存或运输过程中很容易脱落, 其缓释性容易退化,后来出现了硫层上再 加封 一层塑性较好的物质作为密封层 的改性硫包膜肥料。
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1.2硫预涂敷/ 沥青后密封的包膜肥料
这种包膜肥料是硫包膜肥料的一个改性品 种,其包膜工艺为: (a) 将硫或金属硫化物加热至 150~170 ℃,然后喷涂到预热后的肥料颗粒上; (b) 在溶液中搅拌涂有硫的肥料颗粒和沥青溶液; (c) 加热蒸发溶液,然后往所得产品上喷涂光滑的 细微的矿粉即得。
质包括环氧树脂,脲醛树脂,不饱和聚酯树脂,酚醛
树脂,三聚腈胺树脂,呋喃树脂和类似的树酯。
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一般说来,有机物形成的包膜比硫磺等无机 物形成的膜具有更好的阻水性能,包膜表面更光 滑更薄,缓释效果也更好。但有机包膜肥料的制 备相对复杂些,费用也比较高。有机物及聚合物 包膜肥料最需要解决的问题是肥料释放后,残留 物的降解问题。否则其在土壤中的大量积累将对 环境和农业产生较大的负面影响。
包膜型缓释肥料的类型与工艺
市场部 李峰
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2009-12-07 1
一、包膜型缓释/ 控释肥类型
有关缓释肥料的分类方法比较多, 根据 包膜材料的主要成分将其分为无机物包 膜肥料和有机物及聚合物包膜肥料。
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1、无机物包膜肥料
无机化合物作为包膜原料不是很多,在 文献中提到的有硫磺、 硅酸盐、磷酸钙、 P2O5/ CaO 玻璃体、金属盐,其它还有一些疏 水性矿粉,如:石膏、滑石粉及粘土等。
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2.4热塑性树脂包膜肥料
在制备过程中,将树脂溶液或熔体包覆在肥 料颗粒表面,可形成一层疏水聚合物膜。 (a) 熔融状态下的聚合物树脂; (b) 溶于有机溶剂的聚合物树脂; (c) 在颗粒表面由两种或多种组分反应形成的聚合
物树脂; (d) 分散或溶解于水中的聚合物树脂(聚合物分散
液或乳液) 。
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