氧化交联包膜型含微量元素缓释尿素及其制备方法技术

本发明专利技术涉及缓释肥料技术领域，是一种氧化交联包膜型含微量元素缓释尿素及其制备方法，其按下述制备方法得到：第一步，取10g至1kg颗粒尿素预热至60℃至80℃，取20g至2kg的可降解天然包膜材料。本发明专利技术通过层层包膜法制得缓释尿素，使尿素在氧化剂存在的条件下与多酚类化合物形成共价交联，形成的化学键不可逆不易断裂，以达到在颗粒尿素表面形成更稳定、更致密的包膜系统，形成的包膜不溶于水且能提高缓释性能并能为植物提供多重养分，并且共价交联结构稳定，不容易脆碎，本发明专利技术的配位络合包膜型含微量元素缓释尿素使用后，尿素表面的共价交联结构缓慢分解，尿素和金属离子得以缓慢释放，释放速度较平稳。

Oxidation cross-linking coating type slow releasing urea containing trace element and preparation method thereof

The present invention relates to the technical field of slow-release fertilizer, is a kind of cross-linking of coated slow-release urea containing trace elements and its preparation method, the preparation method is as follows: first, from 10g to 1kg urea granules preheated to 60 to 80 DEG C, from 20g to 2kg degradable natural coating material. The present invention is prepared through layers of coated slow-release urea, the urea in the presence of oxidizing agents under the condition of the formation of covalent cross-linking with polyphenolic compounds, chemical bond formation is not reversible and not easy to break, so as to form the envelope system more stable and more dense in the surface formation of coated granular urea, insoluble in water and can improve the release the performance and can provide multiple nutrients for plants, and stable covalent crosslinking structure, not easy to brittle broken, the complexation of coated slow-release urea containing trace elements after use, covalent crosslinking structure of urea on the surface of the slow decomposition of urea, and metal ions can be released slowly, the release rate is relatively stable.

【技术实现步骤摘要】
氧化交联包膜型含微量元素缓释尿素及其制备方法
本专利技术涉及缓释肥料
，是一种氧化交联包膜型含微量元素缓释尿素及其制备方法。
技术介绍
缓/控释尿素可分为由化学法和物理法制得的缓控释尿素两大类，化学法主要是指尿素与有机化合物经缩合反应生成的微溶性含氮化合物，如脲甲醛、异丁叉二脲、三嗪酮、脲乙醛、草酰胺等。物理法制得的缓控释尿素可分为:（1）限制溶解类缓释尿素，包括大颗粒尿素、添加阻溶类物质(如向尿素熔融液中添加含铜化合物、含锌化合物等)的缓释尿素和表面包膜尿素；（2）抑制分解类缓释尿素，包括添加脲酶抑制剂或硝化抑制剂的缓释尿素。传统意义上的肥料由于营养元素的可溶性，在其施入土壤后在作物尚未利用之前就会发生严重流失或固定，这种施肥方式将造成土壤板结或沙化，造成水源富营养化，严重污染水源，严重危害自然环境。包膜是实现缓/控释的主要手段，包膜尿素是在颗粒状尿素表面均匀地包裹上一层阻碍传质的疏水性材料，可减缓肥料的释放速度、延长肥料的释放周期。目前包膜材料大体分为4种，分别为：无机材料（硫、石膏等）、聚合物材料（聚乙烯等）、高吸水性材料（聚丙烯酸/聚丙烯酰等）、生物复合材料（淀粉等），但是硫膜脆易产生裂痕同时造成土壤酸化，聚合物包膜材料对环境造成污染、成本高，高吸水性材料制备过程复杂、不可生物降解，生物复合材料具有亲水性易流失，这些原因使得目前的包膜尿素虽具有一定的缓释效果，但还达不到与作物生育期相似的效果，并且有些的包膜材料不具有生物可降解性，存留在土壤中，对土壤和环境造成二次污染。
技术实现思路
本专利技术提供了一种氧化交联包膜型含微量元素缓释尿素及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决目前的缓释尿素存在膜脆易产生裂痕、对环境造成污染、成本高、不可生物降解、易流失的问题。本专利技术的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种氧化交联包膜型含微量元素缓释尿素，按下述方法得到：第一步，取10g至1kg颗粒尿素预热至60℃至80℃，取20g至2kg的可降解天然包膜材料，取多酚类化合物溶于水中制成1mg/ml至100mg/ml的多酚类化合物水溶液，取氧化剂溶于水中制成0.5mg/ml至50mg/ml的氧化剂水溶液，取可降解天然包膜材料质量1%至10%的粘合剂溶于水中制成的粘合剂水溶液；第二步，将可降解天然包膜材料包裹在预热后的颗粒尿素外表面上，然后向尿素颗粒表面依次喷涂多酚类化合物水溶液、氧化剂水溶液和粘合剂水溶液，多酚类化合物水溶液、氧化剂水溶液和粘合剂水溶液分别喷涂完一次后为一组喷涂操作，每次每种溶液的喷涂量为2ml至10ml，共进行5组至50组喷涂操作，每组喷涂操作之间间隔时间为1s至10min；第三步，喷涂操作完成后进行干燥冷却得到氧化交联包膜型含微量元素缓释尿素。下面是对上述专利技术技术方案之一的进一步优化或/和改进：上述可降解天然包膜材料为多酚类化合物或淀粉或纤维素；或/和，粘合剂为聚乙烯醇；或/和，氧化剂为高碘酸钠。上述多酚类化合物为单宁酸、茶多酚、表儿茶素、表儿茶素没食子酸、表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯中的一种以上。上述将氧化剂水溶液、多酚类化合物水溶液和粘合剂水溶液分别装入不同的喷雾装置中进行喷涂操作。本专利技术的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种氧化交联包膜型含微量元素缓释尿素的制备方法，按下述步骤进行：第一步，取10g至1kg颗粒尿素预热至60℃至80℃，取20g至2kg的可降解天然包膜材料，取多酚类化合物溶于水中制成1mg/ml至100mg/ml的多酚类化合物水溶液，取氧化剂溶于水中制成0.5mg/ml至50mg/ml的氧化剂水溶液，取可降解天然包膜材料质量1%至10%的粘合剂溶于水中制成的粘合剂水溶液；第二步，将可降解天然包膜材料包裹在预热后的颗粒尿素外表面上，然后向尿素颗粒表面依次喷涂多酚类化合物水溶液、氧化剂水溶液和粘合剂水溶液，多酚类化合物水溶液、氧化剂水溶液和粘合剂水溶液分别喷涂完一次后为一组喷涂操作，每次每种溶液的喷涂量为2ml至10ml，共进行5组至50组喷涂操作，每组喷涂操作之间间隔时间为1s至10min；第三步，喷涂操作完成后进行干燥冷却得到氧化交联包膜型含微量元素缓释尿素。下面是对上述专利技术技术方案之二的进一步优化或/和改进：上述可降解天然包膜材料为多酚类化合物或淀粉或纤维素；或/和，粘合剂为聚乙烯醇；或/和，氧化剂为高碘酸钠。上述多酚类化合物为单宁酸、茶多酚、表儿茶素、表儿茶素没食子酸、表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯中的一种以上。上述将氧化剂水溶液、多酚类化合物水溶液和粘合剂水溶液分别装入不同的喷雾装置中进行喷涂操作。本专利技术采用的可降解天然包膜材料易降解，不会对环境造成污染，为环境友好型材料；其采用的多酚类化合物为可再生、绿色天然、材料廉价、可被微生物降解的材料；重复多组喷涂操作的目的是为了减少尿素颗粒外表面包膜的裂纹和微孔，通过层层包膜法制得缓释尿素，本专利技术是使尿素在氧化剂存在的条件下与多酚类化合物形成共价交联，形成的化学键不可逆不易断裂，以达到在颗粒尿素表面形成更稳定、更致密的包膜系统，因此，本专利技术形成的包膜不溶于水因此不易流失，且能提高缓释性能并能为植物提供多重养分，并且共价交联结构稳定，不容易脆碎，本专利技术的配位络合包膜型含微量元素缓释尿素使用后，尿素表面的共价交联结构缓慢分解，尿素和金属离子得以缓慢释放，释放速度较平稳。附图说明附图1为本专利技术氧化交联包膜型含微量元素缓释尿素的土壤淋溶实验曲线。具体实施方式本专利技术不受下述实施例的限制，可根据本专利技术的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本专利技术中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本专利技术中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数；本专利技术中的水如没有特殊说明，为自来水或纯净水；本专利技术中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液；本专利技术中的常温一般指15℃到25℃的温度，一般定义为25℃。下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步描述：实施例1，该氧化交联包膜型含微量元素缓释尿素，按下述制备方法得到：第一步，取10g至1kg颗粒尿素预热至60℃至80℃，取20g至2kg的可降解天然包膜材料，取多酚类化合物溶于水中制成1mg/ml至100mg/ml的多酚类化合物水溶液，取氧化剂溶于水中制成0.5mg/ml至50mg/ml的氧化剂水溶液，取可降解天然包膜材料质量1%至10%的粘合剂溶于水中制成的粘合剂水溶液；第二步，将可降解天然包膜材料包裹在预热后的颗粒尿素外表面上，然后向尿素颗粒表面依次喷涂多酚类化合物水溶液、氧化剂水溶液和粘合剂水溶液，多酚类化合物水溶液、氧化剂水溶液和粘合剂水溶液分别喷涂完一次后为一组喷涂操作，每次每种溶液的喷涂量为2ml至10ml，共进行5组至50组喷涂操作，每组喷涂操作之间间隔时间为1s至10min；第三步，喷涂操作完成后进行干燥冷却得到氧化交联包膜型含微量元素缓释尿素。可降解天然包膜材料易降解，不会对环境造成污染，为环境友好型材料；其采用的多酚类化合物为可再生、绿色天然、材料廉价、可被微生物降解的材料；重复多组喷涂操作的目的是为了减少尿素颗粒外表面包膜的裂纹和微孔，通过层层包膜法制得缓释尿素，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化交联包膜型含微量元素缓释尿素，其特征在于按下述方法得到：第一步，取10g至1kg颗粒尿素预热至60℃至80℃，取20g至2kg的可降解天然包膜材料，取多酚类化合物溶于水中制成1mg/ml至100mg/ml的多酚类化合物水溶液，取氧化剂溶于水中制成0.5mg/ml至50mg/ml的氧化剂水溶液，取可降解天然包膜材料质量1%至10%的粘合剂溶于水中制成的粘合剂水溶液；第二步，将可降解天然包膜材料包裹在预热后的颗粒尿素外表面上，然后向尿素颗粒表面依次喷涂多酚类化合物水溶液、氧化剂水溶液和粘合剂水溶液，多酚类化合物水溶液、氧化剂水溶液和粘合剂水溶液分别喷涂完一次后为一组喷涂操作，每次每种溶液的喷涂量为2ml至10ml，共进行5组至50组喷涂操作，每组喷涂操作之间间隔时间为1s至10min；第三步，喷涂操作完成后进行干燥冷却得到氧化交联包膜型含微量元素缓释尿素。

【技术特征摘要】
1.一种氧化交联包膜型含微量元素缓释尿素，其特征在于按下述方法得到：第一步，取10g至1kg颗粒尿素预热至60℃至80℃，取20g至2kg的可降解天然包膜材料，取多酚类化合物溶于水中制成1mg/ml至100mg/ml的多酚类化合物水溶液，取氧化剂溶于水中制成0.5mg/ml至50mg/ml的氧化剂水溶液，取可降解天然包膜材料质量1%至10%的粘合剂溶于水中制成的粘合剂水溶液；第二步，将可降解天然包膜材料包裹在预热后的颗粒尿素外表面上，然后向尿素颗粒表面依次喷涂多酚类化合物水溶液、氧化剂水溶液和粘合剂水溶液，多酚类化合物水溶液、氧化剂水溶液和粘合剂水溶液分别喷涂完一次后为一组喷涂操作，每次每种溶液的喷涂量为2ml至10ml，共进行5组至50组喷涂操作，每组喷涂操作之间间隔时间为1s至10min；第三步，喷涂操作完成后进行干燥冷却得到氧化交联包膜型含微量元素缓释尿素。2.根据权利要求1所述的氧化交联包膜型含微量元素缓释尿素，其特征在于可降解天然包膜材料为多酚类化合物或淀粉或纤维素；或/和，粘合剂为聚乙烯醇；或/和，氧化剂为高碘酸钠。3.根据权利要求1或2所述的氧化交联包膜型含微量元素缓释尿素，其特征在于多酚类化合物为单宁酸、茶多酚、表儿茶素、表儿茶素没食子酸、表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯中的一种以上。4.根据权利要求1或2所述的氧化交联包膜型含微量元素缓释尿素，其特征在于将氧化剂水溶液、多酚类化合物水溶液和粘合剂水溶液分别装入不同的喷雾装置中进行喷涂操作。5.根据权利要求3所述的氧化交联包膜型含微量元素缓释尿素，其特征在于将氧化剂水溶液、多酚类化合物水溶液和粘合剂水溶液分别装入不同的喷雾装置中进行喷涂操作。6.一种氧化交联包膜型含微...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾鑫，王荣杰，王小霖，李翠华，郭旭虹，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：新疆,65