本发明专利技术是以颗粒尿素为内核肥料，以丙烯酸、氢氧化钾、交联剂及引发剂为聚合原料，利用化学聚合反应在尿素颗粒表面直接成膜制造交联聚丙烯酸钾保水剂包膜（裹）尿素颗粒肥料的工艺技术及产品，该工艺是一种原液化学聚合反应成膜制造保水剂包膜尿素肥料（保水型肥料）的工艺，具有不使用有机溶剂、无污染的优点。利用该工艺生产的保水型包膜（裹）尿素肥料是一种保水型缓释肥料，其保水剂包膜具有吸水倍率高、耐磨损、不易脱落及不易吸潮的优点。同时该肥料有利于水肥互促作用，提高水肥利用效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于农业和生态环境领域。保水型包膜肥料研究现状目前农业使用的肥料主要是高水溶性肥料，这类肥料的特点是水溶性高，养分速效。但缺点是养分释放快、有效期短、养分释放与作物养分吸收不相协调、肥料养分易损失或被土壤固定、利用率低。利用包膜材料包裹现有常规高水溶性颗粒肥料制造缓/控释肥料是提高化肥利用率，降低化肥损失，减轻环境污染的重要技术(何绪生，李素霞等，控效肥料研究进展，植物营养与肥料学报，1998，7(2)97-106.)。聚合物包膜肥料是发展较快，缓/控释性能较好的一类缓/控释肥料。目前，已研究和开发的包膜材料分为无机材料和有机材料。无机材料包括硫，难溶性矿物如磷矿粉、金属磷酸盐、粘土等；有机材料为高分子聚合材料(如树脂、塑料)和有机废弃物(如木质素，磺化或氨化木质素及废弃塑料)。在高分子聚合材料中，聚异戊二烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚砜、聚烯烃及其重复合材料等。1964年，美国ADM(Archer Daniels Midland)公司开发以热固性树脂为包膜的肥料，并首先在世界上实现树脂型包膜肥料的工业化生产(陆建刚，周莺，国内外新型肥料的开发，化肥工业，1994，38-10)。此后，德国、加拿大、日本等许多国家相继研发以不同聚合物包膜的肥料。研究过或者已采用的聚合物材料有聚氨酯(Christianson C.B.，Factors affecting N release ofurea from reactive layer coated urea.Fertilizer Research，1988，16273-284.)，聚烯烃(Kosuge N.，Tobataku K.，Coated granular fertilizers.EP 030331，1989.)，聚乙烯(Salman O.A.，Polyethylene-coated urea.1.Impoved storage and handling properties.Ind.Eng.Chem.Res.1989，28630-632)，交联聚丙烯酰胺(Rajsekharan A.J.and V.N.Pillai.，Membrance-encapsulated contolled-release urea fertilizers based on acrylamide coplymers.J.Appl.Polym.Sci.，1996，602347-2351)，接枝松木质素(Garcia M.，et al.Use of kraft lignin incontrolled-release fertilizer formulations.Ind.Eng.Chem.Res.，1996，35245-249.)，氨化木质素(Ramirez F.，V.Gonzalez，et al.Ammoxidized kraft lignin as a slow-release fertilizer tested onSorghum vulgare.Bioresource Technology，1997，61(1)43-46.)，木质素或磺化木质素(王德汉，彭俊杰，廖宗文，木质素包膜尿素(LCU)的研制及其肥效试验.农业环境科学学报，2003，22(2)185-188.；穆环珍，杨问波等，造纸黑液木质素在肥料中的应用[J].环境保护，2003，651-53)等。目前生产中常用聚合物树脂有3大类醇酸类树脂(如Osmocote)，聚氨酯类树脂(如Ployon，Plantacote和Multicote)及热塑性树脂(日本Chisso-Asahi公司的Meister和Nutricote)。无论是常规化学肥料，还是目前塑料和普通树脂包膜缓/控释肥料，都不具有吸水保水及释水作用，而且塑料和一些普通树脂在土壤中残留对作物还有毒害作用。由于旱地农业和节水农业发展的需要，保水剂作为肥料养分缓释载体，将肥料和保水剂复合一体化，制造具有保水功能和养分缓释功能的保水型缓释肥料成为肥料研究前沿课题和最新方向，也是农业生产实际的迫切需要。用保水剂作为肥料养分的载体，其对肥料养分的吸附与结合，可以延缓肥料养分的释放，从而降低肥料养分的损失。同时，由于保水剂材料的吸水作用，它能够在土壤水分多时(如灌溉和降雨)，吸收保存水分，使得在土壤水分降低时释放出其吸纳的水分，供给植物利用。更重要的是，保水型肥料吸纳水分后，相当一个个“微型水库”和“养分库”，可改善肥料颗粒周围的水分状况，有利于植物根系趋化性生长，有利于根系发达和水肥吸收，进而促进植物健壮生长，最终促进植物增产。此外，保水剂本身也是一种土壤结构改良剂，可以改善土壤结构及土壤吸水保水性能，其在土壤中残留不会毒害土壤生物。保水剂和肥料复合一体化制造保水型缓/控释肥料的工艺主要有三类①将保水剂材料添加到肥料溶液中，制成富营养溶胶或凝胶肥，或干化为固体的干凝胶肥料。②用保水剂作为包膜材料，包裹常规水溶性颗粒肥料，制成保水型包膜缓/控释肥料。③采取化学合成的方法，将肥料养分元素化合或聚合到聚合有机分子中，制成化学合成保水型缓/控释肥料。有关肥料和保水剂复合一体化工艺较多地侧重于第①类物理混合工艺，这种方式操作简单，能够提供一定量的水分和养分，但是对于许多养分，其养分浓度不易提高，除了尿素外，大部分限于微量元素养分的吸附。此外，由于其溶液粘度高，增加了机械施肥难度。因此，有的采用烘干工艺，将富营养溶液肥或凝胶肥干燥固化为富营养干凝胶肥。按照第③类化学合成的方法，德国斯特豪森公司生产的聚丙烯酸聚酯-聚丙烯酰胺三聚体保水剂含有21.4％氧化钾的超强保水剂，但其钾素的营养作用研究未见报道。第③类工艺生产保水型缓释肥料的报道和专利仍存在着空白。用保水剂作为肥料的包膜材料制备保水型缓释肥料工艺已有研究报道。Abraham和Pillai(Abraham J.and V.N.R.Pillai.Membrane-encapsulated controlled-release urea fertilizersbased on acrylamide copoly mers.J.Appl.Polym.Sci.，1996，60，2347-2351；Abraham J.and V.N.R.Pillai.N，N′-methylene bisacrylamide-crosslinked polyacrylmied for controlled releaseurea fertilizer formulations.Communications in Soil Science and Plant Analysis，1995，26(19&20)3231-3241.)研究了用交联聚丙烯酰胺包裹尿素，醋酸乙烯乙酯做密封剂的包膜肥料养分控释性能，认为交联聚丙烯酰胺具有一定的密封性及养分缓释性，具有一定的保水性，可以作为缓/控释肥料的包膜材料，但是，该工艺成膜过程中，使用有机溶剂氯仿，易造成生产车间的污染，使用和回收有机溶剂增加工艺难度，生产成本高。杜建军(杜建军，保水型控释肥料的研制及控释肥料评价方法的研究.博士论文，广州华南农业大学，2002.)用改性矿物做尿本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种保水型包膜尿素肥料的生产方法，采用两种工艺路线实施，工艺路线１为首先制备交联聚丙烯酸钾聚合液，然后包裹尿素；工艺路线２为丙烯酸钾混合液＋尿素＋交联剂＋引发剂；该保水型包膜尿素中尿素肥料占产品总质量的８０％－８５％，保水剂及辅料占１５％－２０％。
【技术特征摘要】
1.一种保水型包膜尿素肥料的生产方法，采用两种工艺路线实施，工艺路线1为首先制备交联聚丙烯酸钾聚合液，然后包裹尿素；工艺路线2为丙烯酸钾混合液+尿素+交联剂+引发剂；该保水型包膜尿素中尿素肥料占产品总质量的80％-85％，保水剂及辅料占15％-20％。2.按照权利要求1所述保水型包膜尿素肥料的生产方法，其工艺路线1的特征为在搅拌条件下，于去除阻聚物的丙烯酸中，加入使其中和60％-70％的固体氢氧化钾，在氢氧化钾完全溶解后而成丙烯酸和丙烯酸钾的混合溶液，再分别加入交联剂N，N-亚甲基双丙烯酸胺和引发剂过硫酸钾，制备成交联丙烯酸钾聚合原液；在圆盘造粒机中，将聚合原液喷洒于尿素颗粒表面，用热风加热，当尿素颗粒表面出...
【专利技术属性】
技术研发人员：何绪生，张夫道，张树清，王玉军，张建峰，刘秀梅，冯兆滨，
申请(专利权)人：中国农业科学院土壤肥料研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。