基于尿素的延缓释放的颗粒肥料制造技术

一种具有延缓或缓慢释放的氮组分的改进的颗粒型尿素肥料，其中使用一种非热固性脲醛树脂浓缩物为该颗粒肥料提供一个延缓释放的氮组分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于尿素的延緩释放的颗粒肥料专利
本专利技术涉及一种具有延緩或緩慢释放的氮组分的改进的颗粒型尿素肥料。确切地说，本专利技术涉及一种颗粒型尿素肥料，其中使 用一种非热固性脲醛树脂溶液为颗粒肥料提供一个延緩释放的氮组专利技术背景尿素主要是通过在高的压力和温度下使二氧化碳与无水氨 反应并且除去副产物水(脱水)而进行制造的。产生的熔融物质可以 加工成球粒或颗粒以用作肥料。通常，颗粒的形式在粒度上稍大于球粒。尿素，不管是颗粒的还是球粒的(它们在下文中将一起结合 称为颗粒型尿素)，是最广泛使用的肥料之一。在正常的环境条件下， 尿素是含46%的氮的一种白色结晶固体。尿素是高度水溶性的。相对于其他氮肥料，尿素具有许多公认的优点。尿素比例如 硝酸铵在运送和处理上更安全。尿素比例如硫酸铵对设备的腐蚀性更 小。因为尿素比这些其他基于氮的肥料具有更高的氮含量，所以尿素 还在每吨施用的固体中提供更多的氮。虽然现有技术已经提出了用于生产颗粒型尿素肥料的多种方法，但现有技术还未成功地提供具有一种延緩释放氮组分的主要基于尿素的肥料。因此，对具有延緩释放的氮的新颖颗粒型尿素肥料仍 有一种持续的需要。4专利技术详细说明本专利技术涉及一种在基于尿素的颗粒型肥料的生产中的改进。 更确切地说，本专利技术指向一种包含延緩或緩慢释放的氮组分的颗粒型 尿素肥料。本专利技术还指向使用该颗粒型尿素肥料向植物(包括草类) 施肥的相关方法。根据本专利技术， 一种碱性的、水溶性的、非热固性脲醛(U-F) 树脂在可以另外为一种常规的尿素造粒或成粒的程序中用作一种主要 原料。通过将该碱性的、水溶性的非热固性U-F树脂引入造粒或成粒 过程，制备了 一种具有延緩释放的氮组分的颗粒型尿素肥料。在一个具体的实施方案中，将一种浓缩的、水溶性U-F树脂 (如以下更详细定义的)加入具有尿素流体源的成粒装置。可以按一 种熔融的形式或者作为一种浓缩的水溶液(70%的固体以及更多)，并 且优选作为一种高度浓缩的水溶液(典型地大于95%的固体)提供尿 素。可以在将尿素和UF树脂引入该成粒设备之前将它们混合，或可以 通过在该设备中掺和尿素以及U-F树脂的分离的流将它们混合。本发 明不限于可以用于制备本专利技术产物的任何具体的成粒装置以及常规的 尿素成粒设备。技术人员将理解如何使用此设备来制备本专利技术的颗粒 产物，并且任何具体的成粒设备的使用不是本专利技术的一个方面。在另一个实施方案中，将该浓缩的、水溶性U-F树脂(如以 下详细定义的)与一个尿素流体源进行混合，并且在一个造粒装置中 处理该混合物。再者，可以按一种熔融的形式或者作为一种浓缩的水 溶液(70%的固体以及更多)，并且优选作为一种高度浓缩的水溶液(典 型地大于9 /。的固体)提供尿素。再者，可以在将尿素和UF树脂引入 该造粒装置之前将它们混合，或可以通过在该装置中掺和尿素以及 U-F树脂的分离的流而将它们混合。本专利技术不限于可以用于制备本专利技术产物的任何具体的造粒装置以及常规的尿素造粒设备。技术人员将 理解如何使用此设备来制备本专利技术的颗粒状/成球的产物，并且任何具 体造粒装置的使用不是本专利技术的一个方面。用于制造本专利技术的颗粒型尿素肥料的U-F树脂是一种碱性 的、水溶性的、非热固性的U-F树脂。适合于用于制造本专利技术的颗粒 型尿素肥料的水溶性U-F树脂在现有技术中是已知的，并且可以通过 使甲醛、尿素以及可任选地(虽然是优选地)氨或一种伯胺进行反应况下进行反应。不同反应物的摩尔比设定为使得产生一种非热固性 U-F树脂。此类物质是液体的，或者可以通过增加热量而形成流体。 在不存在任何所加入的酸的情况下，此类物质是非热固性的。依照本专利技术，该浓缩的脲醛树脂溶液是通过在碱性反应条件 下使尿素以及甲醛以及任选地氨或一种伯胺反应而进行制备的。典型 的是使用在0.5-4.0:1.0:0.0-1.0的范围内，并且更通常地在 0.5-2.5:1.0:0.0-0.5的范围内的甲醛(F)比尿素(U)比氨(或伯 胺)(A)的摩尔比来制造浓缩的脲醛树脂溶液。在现有技术中已知有 许多用于制造此类树脂的方法，并且在本专利技术的最广泛的方面，此类 方法以及所产生的非热固性的、脲醛水溶液旨在涵盖于本专利技术中。尿 素、甲醛以及任选的氨(或伯胺)之间的反应是在碱性反应条件下并 且以一个适当的摩尔比(过量的尿素以及可任选的氨或胺)进行是重 要的，这样不会形成大的促热固性量的自缩合幾甲基化尿素种类。在 50。C和100。C之间的反应温度是常见的，其中反应时间段有可能短至 30分钟或长达5小时。使尿素、甲醛以及任选的氨(或胺)如以上所描述进行反应，生产了一种并非热固性的液态树脂产物，它含有未反应的尿素以及多 种脲醛加合物，包括多种环脲加合物(作为一个组，在下文中称作三类(包括单羟甲基尿素)、以及二/三取代的 尿素(包括二/三亚曱基尿素)。这些脲醛加合物在下文中称作脲醛树 脂固体。依照本专利技术用于制造U-F树脂溶液的曱醛是以多种形式可得 的。聚曱醛(固态的、聚合的甲醛)以及福尔马林溶液(甲醛的水溶 液，有时含甲醇，甲醛浓度为37%、 44%、或50%)是常用的形式。曱 醛还可以作为气体获得。这些形式中的任何一种都适合用在本专利技术的 操作中。典型地，优选的是福尔马林溶液作为甲醛源。类似地，依照本专利技术用于制造U-F树脂溶液的尿素是以多种 形式可得的。固态尿素(例如球粒)，以及尿素溶液(典型地水溶液) 是常见可得的。此外，尿素可以与另一个部分(最典型地是甲醛以及 脲醛)相结合，经常是在水溶液中。尿素或结合有曱醛的尿素的任何 形式均适合于用于本专利技术的操作。尿素球粒以及结合的脲醛产物都是 优选的，例如脲醛浓缩物或UFC 85。产物的这些类型披露于(例如) U.S. Pat. Nos. 5, 362， 842以及5， 389, 716中。依照本专利技术用于制造U-F树脂溶液的氨是以多种气态或液态 形式可得的，特别是包括处于不同浓度的水溶液。这些形式的任何一 种都适合使用。然而，此处优选的是可商购的含氨的水溶液。此类溶 液典型地包含在约10%和35%之间的氨。通常使用的是含约28%的氨的 一种水溶液。也可以使用无水氨。如以上所指出，作为氨的一种替代物(或补充物)，也可以 使用伯胺。使用伯胺来制造U-F三溱酮材料描述于例如U. S, Pat. Nos. 2,641,584以及4，778，510中，它们各自的全部内容通过引用结合在 此。这些专利描述了用于制造U-F三溱酮材料的适合的伯胺，如包括 但不限于烷基胺类如甲胺，乙胺，以及丙胺，低级的幾胺类如氨基乙醇，环烷基单胺类如环戊胺、乙二胺、六亚甲基二胺，以及直链的聚胺类。伯胺可以是取代的或未取代的。由于可得性以及成本的原因， 总体上将使用氨。 —种适合的碱性的、水溶性的、非热固性U-F树脂描述于并 且要求于U.S. 6， 632， 262中，其全部内容通过引用结合在此。U.S. 6， 632， 262描述了在含水的碱性条件下(以避免酸性缩合条件)使曱 醛、尿素、以及氨以甲醛/尿素/氨约0. 6-1/1/0. 25-0. 35的比例进行 反应。反应物的溶液被加热到约80。C至约90°C,优选到约85°C至约 90°C，并且保持至少约45分钟，优选约45分钟至约120分钟，更优 选约60分钟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种颗粒型尿素肥料，包括基于尿素与多种非热固性脲醛树脂固体相结合的重量按重量计从５０％到９５％的尿素以及按重量计５０％到５％的这些非热固性脲醛树脂固体的一种混合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JC菲利普斯，
申请(专利权)人：佐治亚太平洋化工品有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]