一种缓释尿素及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种缓释尿素及其制备方法。它包含尿素和包膜用料，包膜用料不超过缓释尿素重量的７％。其制备方法是，在常温下，先将聚苯乙烯与二氯甲烷以质量／体积比为１２－１６∶１００（ｇ／ｍｌ）配制成均相包膜溶液；将颗粒尿素与包膜溶液以每ｋｇ尿素不超过６００ｍｌ包膜溶液的比例，在流化床内包膜，直至将包膜溶液全部用完烘干，包膜过程结束；再在容器中放入石蜡，加热至７５－８５℃熔化，石蜡用量为每ｋｇ上述包膜聚苯乙烯尿素不超过２５ｇ，然后将相应量的上述包膜聚苯乙烯尿素加入到熔化石蜡中，搅拌均匀后冷却。本发明专利技术与现有技术相比，不但含氮量高，生产成本低廉，而且水田、旱地均可使用，适用范围广，同时有利于环境保护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种肥料及其制备方法，特别涉及。技术背景氮肥在世界上是生产量最大的肥料。其种类主要是尿素(含N 46%)约占氮肥生 产的60%，碳酸氢铵占比约为20% 30%，其余为氯化铵和硝铵等。这些氮肥在土壤中 转化快，又极为活跃，除作物吸收利用外，在旱地很容易被硝化转化成硝酸盐，随水 淋洗到下层或者地下水，随径流作用流失到周围湖水、河水，造成环境富营养化；被 反硝化产生N20进入大气。在水田氮主要以铵态存在，容易氨挥发损失。所以，矿质 态氮素很难被土壤储存，利用率低，损失量大，污染环境，而且多次施用才能满足植 物全生育期需求。缓释、控释氮肥是根据植物需肥动态特点并考虑生态环境安全发展的新型肥料， 是世界新型氮肥研发的总趋势。国外在缓释、控释肥料的研究和应用比较多，美国有3 类缓释肥料脲甲醛，聚合物包膜尿素和硫包膜尿素已实现工业化生产，加拿大、以 色列等国家也相继有此类产品问世。现在市场上销售的缓控释肥料商品已达数十种。 日本生产的"Nutriate" CAFS "Meister" CAFS可控释氮素100 360天，控释量80 % , 氮素利用率达60 % 70 % ,在多种作物上试验表明l次底施，平均较尿素4次施用的 增产幅度还高。在国内，缓释、控释氮肥起步较晚，现在主要是尿甲醛、硫包尿素在 经济作物上应用。也有研究用材料醋酸酯淀粉或丙烯酸树脂、聚苯乙烯一松香一粉 煤灰、石蜡-松香一磷酸氢钙、松香一石蜡淀粉一聚乙烯醇、壳聚糖一聚乙烯醇一淀粉、 纳米桐油一石蜡、EVA、 NR、 PVC和PS等做膜材料包尿素，也有用一种复合配制的 粘接剂，将硫磺粉、氧化镁、硫酸锌、硫酸铜、硫酸锰、硫酸亚铁、硼砂和钼酸铵(或 钼酸钠)等作物营养物质或其中的部分原料致密地包裹在尿素表面，制成的缓效氮肥。但现有的缓释、控释氮肥中，尤其是缓释、控释尿素中，有的含氮量太低，有的 生产成本过高，有的在水田释放过快、效果不理想。
技术实现思路
为了克服现有缓释氮肥，尤其是缓释尿素的诸多不足，本专利技术提供了一种缓释尿 素，它利用包膜的厚度来控制尿素的释放时间，不但含氮量高，生产成本低廉，而且 水田、旱地均可使用，适用范围广。本专利技术的另一个目的就是提供这种缓释尿素的制备方法。为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是-一种缓释尿素，包含尿素和包膜用料，其特征在于所述包膜用料为聚苯乙烯和 石蜡，包膜用料的含量不超过缓释尿素重量的7%。所述缓释尿素的包膜用料的重量占缓释尿素的3%、 5%、 6%或7%。 所述的缓释尿素的制备方法，其分为如下三个步骤-第一步为配制包膜溶液在常温下，将聚苯乙烯与二氯甲烷以质量体积比为12-16 g: 100ml配制成均相包膜溶液；第二步为包膜聚苯乙烯将颗粒尿素与所述包膜溶液以lkg尿素所用所述包膜溶液不超过600亳升的比例，在流化床设备内包膜，直至将包膜溶液全部用完烘干，制 成包膜娶苯乙烯尿素，包膜过程结束；第三步为包蜡过程在容器中放入石蜡，加热至75-85。C熔化，石蜡用量为每kg所 述包膜聚苯乙烯尿素不超过25g，然后将相应量的上述包膜聚苯乙烯尿素加入到熔化石 蜡中，搅拌均匀后冷却。所述第一步中聚苯乙烯与二氯甲垸的质量体积比为14g: 100ml 。所述第二步中包膜溶液用量为每lkg尿素为500mi、 435ml、 365ml或215ml。所述第二步的流化床工作时工艺参数设置为引风34-38Hz、旋转24-28Hz、气密 封压力0.14-0.16MPa、雾化压力0.12-0.15MPa、进风温度40-50。C、出风温度25-30。C、 电压390 400V、电流0.4-0.6A、蠕动泵进料速度4-6rppm。与现有技术中的缓释尿素相比，本专利技术采用上述技术方案的有益效果在于物聚苯乙烯和回收二氯甲垸作为包膜原料，不但降低原料 成本，而且原料选择本身就有利于环境保护。2、 本专利技术的制备方法上，采用流化床包裹尿素，通过包膜时间、流化速度方便地 调节包膜的厚度，进而以包膜的厚度来控制缓释的时间，用石蜡填充聚苯乙烯膜网孔， 减小释放速率，从而能方便快捷地生产出系列释放速率不同的缓释尿素，以适合我国 北方旱地、南方水田和旱地对尿素释放速率的不同要求。3、 本专利技术制备而成的包膜尿素含氮量高，其膜物质含量不超过7%,氮素含量高于 40%，从而节省生产成本，方便生产和运输。4、 田间试验和室内实验结果，该技术产品氮素释放动态曲线为"S"型，释放期 为70天左右，与植物吸收氮素动态趋势一致，与未包膜的尿素相比，能节约氮素25% 以上，可以实现氮肥一次性施入土壤，而且氮素当季利用率高于60%。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。以下各实施例仅仅是用于说 明而不是限制本专利技术。本专利技术所述的缓释尿素，含颗粒尿素和包膜用料，包膜用料为聚苯乙烯、二氯甲 烷和石蜡，包膜用料的含量不超过缓释尿素重量的7%。上述的缓释尿素的制备方法，其分为如下三个步骤第一步为配制包膜溶液在常温下，将聚苯乙烯与二氯甲烷以质量/体积比为12-16: 100 (g/ml)配制成均相包膜溶液。第二步为包膜聚苯乙烯将颗粒尿素与上述包膜溶液以lkg尿素所用上述包膜溶液不超过600ml的比例，在流化床设备内包膜，直至将包膜溶液全部用完烘干，包膜过程 结束。流化床工作时工艺参数设置为引风34-38Hz、旋转24-28Hz、气密封压力 0.14-0.16MPa、雾化压力0.12-0.15MPa、进风温度40-50。C、出风温度25-3(TC、电压 390 400V、电流0.4-0.6A、蠕动泵进料速度4-6rppm。第三步为包蜡过程在容器中放入石蜡，加热至75-85度熔化，石蜡用量为每kg上 述包膜聚苯乙烯尿素不超过25g，然后将相应量的上述包膜聚苯乙烯尿素加入到熔化石蜡中，搅拌均匀后冷却。作为优选实施例，包膜用料的重量占缓释尿素的7%、 6%、 5%和3%。 下面详细介绍一下上述各实施例所述缓释尿素的制备方法-实施例l，包膜用料的含量为缓释尿素重量的7%的制备方法。第一步为配制包膜溶液在常温下，将聚苯乙烯与二氯甲烷以质量/体积比为14:100 (g/ml)配制成均相包膜溶液。第二步为包膜聚苯乙烯将颗粒尿素与上述包膜溶液以lkg尿素所用上述包膜溶液为500ml的比例，在流化床设备内包膜，包膜时间给为15分钟，直至将包膜溶液全部用 完烘干，包膜过程结束。流化床工作时工艺参数设置为引风36Hz、旋转26Hz、气密 封压力0.15MPa、雾化压力0.13MPa、进风温度45。C、出风温度27。C、电压390 400V、 电流0.5A、蠕动泵进料速度4 6rppm。第三步为包蜡过程在容器中放入石蜡，加热至80度熔化，石蜡用量为每kg上述 包膜尿素用20g，然后将相应量的上述包膜聚苯乙烯尿素加入到熔化石蜡中，搅拌均匀 后冷却后即得实施例l所述的包膜尿素。实施例2，包膜用料的含量为缓释尿素重量的6%的制备方法。与上述实施例l中的其它操作相同，除了在上述步骤一中，聚苯乙烯与二氯甲烷的质量/体积比为14: 100 (g/ml)，其比例 还可以在12-16: 100 (g/ml)的范围内选取。在上述第二步中，如果该溶液中聚苯乙烯与二氯甲烷的质量/体积比为14: 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缓释尿素，包含尿素和包膜用料，其特征在于：所述包膜用料为聚苯乙烯、二氯甲烷和石蜡，包膜用料的含量不超过缓释尿素重量的７％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李菊梅，马义兵，张树清，崔静，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]