一种超大颗粒水稻专用包膜控释尿素及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种超大颗粒水稻专用包膜控释尿素，是先将尿素中均匀掺入活化的腐植酸粉末作为超大颗粒尿素的原料A，将A用挤压机在挤压压力1‑10T下压成球形的超大颗粒尿素B；使用碳纳米管改性蓖麻油聚氨酯作为包膜材料C喷涂到超大颗粒尿素B的外表面，制得超大颗粒水稻专用包膜尿素D,即为超大颗粒水稻专用包膜控释尿素；超大颗粒尿素B和包膜材料C的重量比之和为100％；本发明专利技术释放时期为3‑5个月，能有效改变水稻传统的氮肥撒施方式，比普通尿素节省50％的施用量；能将肥料定点施入土壤，便于机械化操作，具备省工省时的特点。

Coated controlled release urea for super large granule rice and preparation method thereof

The invention relates to a large grain rice special coated controlled-release urea, humic acid powder is first activated in mixed urea as large granular urea A material, B A large granule urea with extrusion in the extrusion pressure of 1 10T under pressure into spherical; using carbon nanotubes modified castor oil polyurethane as C spray coating material to the outer surface of large granule urea B, prepared super rice special particles coated urea D, namely large granule rice special controlled-release urea; large granular urea coated materials B and C weight ratio and 100%; the invention is 3 release period of 5 months, can effectively change the traditional rice nitrogen application, saving 50% of the amount of application than urea; fertilizer applied in the soil can be fixed, convenient for mechanical operation, with the characteristics of labor saving and time.

【技术实现步骤摘要】
(一)
本专利技术涉及一种超大颗粒水稻专用包膜控释尿素及其制备方法，属于新型肥料生产领域(二)
技术介绍
化肥的大量投入虽然保障了我国粮食产量的稳定增长，但与此同时，危害已经显现:1、中国化肥当季利用率低，氮肥仅为15-35％，肥料利用率水平已经进入国际上公认的适宜范围，但仍然处于较低的水平，还有较大的提升空间；2、在农业生产过程中大量施用氮肥，造成地表水中氮富集，引起水体富营养化；并且大量温室气体挥发进入大气加剧温室效应。3、土壤开始板结酸化，使土壤保持水分、养分的能力变差，影响作物根系生长，降低作物产量和品质。因此,应该采取科学施肥、施用新型环境友好型肥料,解决产量和质量的矛盾。经调查发现，在水稻施肥方面，多数农民在施肥量、施肥种类、施肥时期及施肥方法等方面存在很大盲目性和随意性。总结如下：1、普通化肥如尿素投入量大，造成肥料的浪费，并且污染水体和大气；2、施肥时期分散，需后期多次追肥，浪费大量劳动力，增加生产成本；3、施肥方法不当：水稻种植施肥环节的机械化发展较慢，水平还很低，仍然以人工撒施为主，已成为水稻生产全程机械化发展的瓶颈，并且肥料易随水流失，施肥分散，肥料利用率低，浪费严重，污染水源和大气。本专利技术的一种超大颗粒水稻专用包膜尿素是一种按照水稻养分需求量和需肥时期压制并包膜制成的新型肥料。该肥料具体的优点如下：①提高了氮肥利用率，降低了生产成本，改善水体富营养化和温室效应。②该肥料经过包膜后，达到肥料缓释的效果，并且肥料的释放速率和时期与水稻的生长需肥量拟合，从而减少化肥的损失，提高肥料利用率。③施用该肥料无需追肥，大大节省了肥料种植过程中的劳动力投入，进一步降低生产成本，并且为水稻生产全程机械化发展提供解决方法。④有机肥与速效性化肥配合施用，提高了有机肥的使用效果，并且使挤压出的肥料表面更加光滑，施用后有助于土壤的改良，可以减少氮的损失，提高氮肥利用率。⑤该肥料生产过程中只需要将原料混匀、挤压即可，且在生产过程中无粉尘和有害气体的排放，不会对环境构成污染。(三)
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种超大颗粒水稻专用包膜控释尿素及其制备方法,比普通尿素节省50％的施用量，且大大节省人工成本；采用现有的施肥器，可将肥料球简单、快速地施入水稻根系特定位置。本专利技术属于低成本环保型的肥料，具有重大的社会效益和经济效益，必将具有广阔的开发和应用前景。一种超大颗粒水稻专用包膜控释尿素，通过如下制备方法得到：先将尿素中均匀掺入活化的腐植酸粉末作为超大颗粒尿素的原料A，将A用挤压机在挤压压力1-10T下压成球形的超大颗粒尿素B；使用碳纳米管改性蓖麻油聚氨酯作为包膜材料C喷涂到超大颗粒尿素B的外表面，制得超大颗粒水稻专用包膜尿素D,即为超大颗粒水稻专用包膜控释尿素；超大颗粒尿素B和包膜材料C的重量比之和为100％；所述的尿素为含氮量46％的颗粒或粉末状尿素；所述活化的腐植酸粉末占A质量比的1％-5％；所述活化的腐植酸粉末可以根据现有技术制备，如参照专利技术名称为“一种物理与化学相结合固相球磨活化腐植酸的方法”、申请号为201610997638.6的专利技术专利制备；所述的B为重量1-3g，球状粒径为10-30mm的球状超大颗粒尿素；所述的包膜材料C为碳纳米管改性蓖麻油弹性体聚醚多元醇聚氨酯膜壳，包膜材料C组分按重量比计为：蓖麻油5-30％，弹性体聚醚多元醇20-45％，聚苯基氰酸酯45-55％，碳纳米管1-3‰，纳米二氧化硅1-5‰；所述包膜材料C各组分重量比之和为100％；将包膜原材料在75℃的条件下在流床上面均匀喷涂到肥料尿素核心表面,反应0.5h待其固化成膜反应基本完成后取出即可，包膜材料C重量占超大颗粒水稻专用包膜控释尿素的总重量D的0.5-1.5％，释放时期为3-5个月。本专利技术的显著效果是：1、肥料养分高效：与传统的小颗粒尿素颗粒相比，该工艺直接挤压成球并且包膜控释，加工工艺简单可增加化学肥料的利用率，减少化肥的损失，属环保低能型工艺。2、使用方便，省工省时：超大颗粒水稻专用包膜控释肥料在土壤中比较集中，可有效改良根区附近的局部土壤养分水平，提高了土壤的保肥性能。3、保护环境，改良土壤和水体:目前，水稻传统的氮肥施肥方式为撒施，不仅劳动量大，而且肥料利用率低并且污染环境和水体。而本专利技术，采用便携式大球肥料施肥器，将肥料定点施入土壤，便于机械化操作，具备省工省时的特点。本专利技术是一种按照水稻养分需求量和需肥时期压制并包膜制成的新型肥料。该肥料具体的优点如下：①提高了氮肥利用率，降低了生产成本，改善水体富营养化和温室效应。②该肥料经过包膜后，达到肥料缓释的效果，并且肥料的释放速率和时期与水稻的生长需肥量拟合，从而减少化肥的损失，提高肥料利用率。③施用该肥料无需追肥，大大节省了肥料种植过程中的劳动力投入，进一步降低生产成本，并且为水稻生产全程机械化发展提供解决方法。④有机肥与速效性化肥配合施用，提高了有机肥的使用效果，并且使挤压出的肥料表面更加光滑，施用后有助于土壤的改良，可以减少氮的损失，提高氮肥利用率。⑤该肥料生产过程中只需要将原料混匀、挤压即可，且在生产过程中无粉尘和有害气体的排放，不会对环境构成污染。本专利技术根据水稻对氮肥养分的需求，将大颗粒或粉末状尿素挤压成超大颗粒尿素，再筛选出每穴水稻的需氮量相对应大小的超大颗粒尿素，经弹性聚氨酯包膜后制得的超大颗粒水稻专用包膜尿素。这类肥料不仅在改良土壤结构，保水保肥和养分缓释方面具有效果，而且本专利技术采用挤压工艺，由于工艺简单、能耗低、易于机械化生产和操作，且节省用工等特点。(四)附图说明图1：本专利技术制备方法工艺流程图图中，首先将1小颗粒或粉末状尿素粉碎并和活化腐植酸混合均匀；肥料1经2干燥后挤压；后经3碳纳米管改性蓖麻油弹性体聚醚多元醇聚氨酯包膜；得4超大颗粒水稻专用包膜控释尿素；经5释放率测定确定其养分释放特征曲线；6产品包装和储存。(五)具体实施方式实施例1：先将颗粒或粉末状尿素原料和占其质量比5％的活化腐植酸混合均匀得到尿素原料A；将尿素原料A在10T压力下用挤压机挤压成超大颗粒球状尿素B，B重量在3g±0.1g范围内，直径为30mm；然后用包膜材料C在流床上面对尿素颗粒包膜(包膜材料组分按重量比计：蓖麻油14.4％，弹性体聚醚多元醇35％，聚苯基氰酸酯50％，碳纳米管1‰，纳米二氧化硅5‰)，将占肥料D重量比1％的包膜材料C在流床上面与肥料充分混匀至其固化后将尿素肥料取出，即制得超大颗粒水稻专用包膜控释尿素D；称量后肥料质量增加0.9％-1％，即为其包膜量，静置24h待其完全固化测定肥料释放率，其释放期为4个月±5天。尿素原料、活化腐植酸和包膜材料的重量比之和为100％。将肥料用便携式超大颗粒肥料专用施肥器准确放置到水稻根系附近，每穴水稻只需一粒，可有效改良根区附近的局部土壤养分水平，提高了土壤的保肥性能，肥料加工工艺简单、能耗低、易于机械化生产和操作，且节省用工，提高了氮肥利用率，降低了生产成本，改善水体富营养化和温室效应。实施例2：先将颗粒或粉末状尿素原料与其质量3％的活化腐植酸混合均匀得到尿素原料A；将尿素原料A在6T压力下用挤压机挤压成超大颗粒球状尿素B，B重量在2g±0.1g范围内，直径为20mm，然后用按重量比计的蓖麻油20％，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超大颗粒水稻专用包膜控释尿素，其特征在于通过以下制备方法得到：先将尿素中均匀掺入活化的腐植酸粉末作为超大颗粒尿素原料A，将A用挤压机在挤压压力1‑10T下压成球形的超大颗粒尿素B，将包膜原材料C在流床上75℃均匀喷涂到超大颗粒尿素B外表面,制得超大颗粒水稻专用包膜控释尿素D；超大颗粒尿素B和包膜材料C的重量比之和为100％；所述活化的腐植酸粉末占A质量比的1％‑5％。

【技术特征摘要】
1.一种超大颗粒水稻专用包膜控释尿素，其特征在于通过以下制备方法得到：先将尿素中均匀掺入活化的腐植酸粉末作为超大颗粒尿素原料A，将A用挤压机在挤压压力1-10T下压成球形的超大颗粒尿素B，将包膜原材料C在流床上75℃均匀喷涂到超大颗粒尿素B外表面,制得超大颗粒水稻专用包膜控释尿素D；超大颗粒尿素B和包膜材料C的重量比之和为100％；所述活化的腐植酸粉末占A质量比的1％-5％。2.如权利要求1所述的一种超大颗粒水稻专用包膜控释尿素，其特征在于所述的尿素为含氮量46％的颗粒或粉末状尿素。3.如权利要求1所述的一种超大颗粒水稻专用包膜控释尿...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨越超，刘路，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37