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专利号: 2021111988062
申请人: 兰州理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种木质素基保水双层缓控释肥料的制备方法,其特征在于,其步骤为:步骤(1)聚乙烯醇和纤维素衍生物共混溶液的制备:在反应容器内接入冷凝管和机械搅拌器,加入1‑6g的聚乙烯醇和100‑200 mL蒸馏水,将水浴锅温度升至90‑95 ℃,搅拌并保温1h至其完全溶解,得到1‑6%浓度的聚乙烯醇溶液;

体系降温至50‑60 ℃,快速搅拌并加入0.5‑2g的纤维素衍生物,在此温度下揽拌30 min,即得到1‑6%浓度的聚乙烯醇和纤维素衍生物共混溶液;

步骤(2)制备纯聚乙烯醇溶液与步骤(1)中所得溶液进行对比;

步骤(3)木质素基溶液的制备:先用50 mL的容量瓶配置1 mol/L的氢氧化钠溶液,再称取0.25‑1g的木质素基衍生物,将木质素基衍生物加入氢氧化钠溶液中,得到木质素基溶液;

步骤(4)混合溶液的制备:将丙烯酸、丙烯酰胺、N,N’亚甲基双丙烯酰胺溶解于25‑30 mL的自制蒸馏水中,得到混合溶液;

步骤(5)将上述木质素基溶液和混合溶液在超声下分散均匀,将凹凸棒土加入到木质素基溶液中,待凹凸棒土分散均匀后再将混合溶液加入到木质素基溶液中;

步骤(6)待体系分散均匀时,将两种溶液混合加入反应容器中,磁力搅拌水浴锅转速调节为30 rpm,温度调节为20 ℃,再加入0.1 mol/L的稀盐酸调节体系pH至4‑5,之后立即采用氮气保护,待温度升至65 ℃,在磁力搅拌条件和氮气保护下,向体系加入0.065 g过硫酸钾,再分别在65 ℃、76 ℃和85 ℃下反应1 h,反应过程中采用氮气保护;

步骤(7)反应结束后,先用200 mL的容量瓶配置0.1 mol/L的氢氧化钠溶液,再将得到的水凝胶在里面浸泡5 min,最后用自制蒸馏水将水凝胶洗涤3次;

步骤(8)将洗涤过的水凝胶在75‑80 ℃下干燥24 h,得到深褐色木质素基吸水剂;

步骤(9)根据上述步骤制备不含木质素的吸水剂作为对比组;

步骤(10)先将肥料颗粒置于包膜机中旋转,再将聚乙烯醇和纤维素衍生物共混溶液均匀地喷洒在肥料颗粒的表面,重复多次包膜后得到单层包膜肥料;

步骤(11)在单层包膜肥料表面喷洒5‑10ml的乙醇将其润湿,再将提前研磨好的木质素基吸水剂粉末均匀地包覆在单层包膜肥料的外层,最后使肥料在55 ℃下烘干即得到双层包膜缓释肥料。

2.根据权利要求1所述的木质素基保水双层缓控释肥料的制备方法,其特征在于步骤(1)中所述的聚乙烯醇溶液搅拌转速为280 rpm,完全溶解后在加入甲基纤维素的条件下搅拌速度调至320 rpm,并在水浴中反应以获得均匀、流动性良好的内层包膜。

3.根据权利要求1所述的木质素基保水双层缓控释肥料的制备方法,其特征在于步骤(1)中所述的纤维素衍生物为甲基纤维素,或者醋酸丁酸纤维素,或者乙基纤维素,或者羧甲基纤维素,或者羟乙基纤维素,或者羟丙基纤维素,或者羟丙基甲基纤维素。

4.根据权利要求1所述的木质素基保水双层缓控释肥料的制备方法,其特征在于步骤(2)中所述的纯聚乙烯醇溶液为不加纤维素衍生物的共混溶液。

5.根据权利要求1所述的木质素基保水双层缓控释肥料的制备方法,其特征在于步骤(3)中所述的木质素基衍生物包括:乙酰木质素,或者甲基木质素,或者卤化木质素,或者硝化木质素,或者木质素磺酸钙,或者木质素磺酸钠,且木质素的质量分数为0.25 1.0%,并将~

其加入氢氧化钠溶液中,得到共混溶液。

6.根据权利要求1所述的木质素基保水双层缓控释肥料的制备方法,其特征在于步骤(4)中所述的丙烯酸质量为3.0‑5.0 g,丙烯酰胺质量为3.0‑5.0 g,N,N’亚甲基双丙烯酰胺质量为0.26‑0.50 g 3.0‑5.0 g。

7.根据权利要求1所述的木质素基保水双层缓控释肥料的制备方法,其特征在于步骤(5)中所述的凹凸棒土质量为0.8 g,将共混溶液在频率为80hz室温条件下超声20‑30min。

8.根据权利要求1所述的木质素基保水双层缓控释肥料的制备方法,其特征在于步骤(6)中所述的木质素基吸水剂在稀盐酸调节体系中为弱酸性,并在氮气和磁力搅拌的条件下反应。