CN105001023A - 硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥,它是100kg直径2-4.5mm尿素颗粒,加入转筒型包膜机中,预热至40-45℃,喷洒粘结剂硫酸脲1-10kg,混匀后,喷洒1-20kg硅酸盐粉,冷却,喷涂1-10kg温度50-60℃的封固助剂(固蜡和液蜡混合物),冷却至室温,重复包被2-3次;所述的粘结剂硫酸脲,是在每1-10kg尿素中缓慢加入1-2kg?90-98wt%的浓硫酸,在反应罐中反应制得。本发明采用硫酸脲硅酸盐缓释膜,经实验证明具有良好的缓释作用,缓释过程中,缓释膜不塌陷,易降解。硫酸脲具有微酸性,适用范围比硫包尿素更广。硫酸脲包膜实现了双膜双控作用,具有高效、环保和低成本等优点。
Description
技术领域
本发明属农业生产资料,具体涉及硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥的制备方法。
背景技术
化肥的施用,使全球粮食产量不断增长,不论在发达国家还是在发展中国家都是最快、最主要的粮食增产措施,为世界人口提供着粮食保障。然而,我国化肥的利用率不高,当季氮肥利用率仅为35%。据***粮食及农业组织的资料显示,1980年至2002年中国的化肥用量增长了61%,而粮食产量只增加了31%。低的肥料利用率,肥效逐年下降等原因,使施肥量逐年增加,造成了严重的资源浪费、环境污染和经济损失。因此,科学研究者们力求在保证粮食产量的同时,最大限度地减少肥料损失,提高化肥利用率,研制高效长效的缓释化肥,是农业面临的一项迫切任务。
美国作物营养协会(AAPFCO)对缓释肥料的定义为:所含养分在施肥后能缓慢被作物吸收利用,且所含养分比速效肥料(硝酸铵、憐酸铵、尿素、氯化钾等)有更长肥效的肥料。欧洲标准委员会(Comite Europeen de Normalisation,CEN),对评判缓释肥料(TC260/WG4/TFSRF)作了如下说明:若营养释放在25℃,能满足下列3个条件,则该料肥可称为缓释肥料:24h释放不大于15%;28d释放不超过75%;在规定的时间内,至少有75%被释放。
缓释化肥能持久地给予植物生长必须的营养元素,它兼有化肥“速效”、农家肥平和持久的特点,能减少淋溶损失,可提高化肥利用率30%~70%。使用缓释化肥不仅可以避免因过量施用所造成的浪费,还可以节省化肥用量和人力。
缓释肥料可分为三大类 :即包膜类、包裹类、合成类,其中,包膜型缓释肥料是近年来发展最为迅速的一类,也是缓释肥料中所占比例最大的一类。目前市场上常用的包膜氮素缓释肥料,主要是以树脂、硫磺等为包膜材料包裹尿素而成。
美国TVA公司于1978年硏制生产出了以硫包尿素,其包膜由包硫层、密封层和扑粉层组成。该产品工艺简单,价格适中,可以补充土壤中的硫元素,在无机物包膜肥料中占有重要地位。但硫磺包膜膜层厚,导致氮含量低,且硫磺性能较脆,包膜时易出现裂纹,影响包膜和缓释效果,硫磺的长期使用也会改变土壤的微生物环境,使土壤酸化,在酸性土壤上难以推广。
树脂形成的膜,比硫磺等无机物形成的膜具有更好的阻水性能,包膜表面更光滑更薄,并且不受土壤条件影响,肥料养分的释放速率可以通过聚合物的性质和膜的厚度来控制,因此,缓释效果较好。英国专利 ( GB2011367 A)中公开了一种包膜颗粒肥料及其生产方法,其包膜液是由聚烯烃或乙烯类树脂构成。但树脂材料价格较高,且在土壤中难降解,长期残留于土壤中必然会破坏土壤的物理结构,给环境带来二次污染。
发明内容
本发明的目的是为解决硫磺包膜膜层厚、氮含量低、包膜出现裂纹,树脂膜价格昂贵、难降解的问题,而提供一种硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥。
一种硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥,它是在直径2-4.5mm尿素颗粒上包被了硫酸脲硅酸盐缓释膜;所述的硫酸脲硅酸盐缓释膜是以硫酸脲为粘结剂,硅酸盐粉为骨料制成的膜。
所述的硫酸脲硅酸盐缓释膜外还包被了封固膜,所述的封固膜为蜡膜。
所述的硅酸盐粉为硅酸盐熟料,粒径200-400目;
所述的封固膜为石蜡,所述的石蜡为液蜡和固蜡的混合物,它们的重量百分比分别为20-70%和80-30 %。
本发明的另一个目的是提供硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥的制备方法,它包括:
1)尿素颗粒包硫酸脲硅酸盐缓释膜
称取100kg直径2-4.5mm尿素颗粒,加入包膜机中,预热至40-45℃,喷洒温度为50-90℃的粘结剂硫酸脲1-10kg,混匀后,喷洒1-20kg硅酸盐粉,冷却至室温;
2)包封固膜
喷涂1-10kg,温度50-60℃的封固助剂,冷却至室温;
所述的粘结剂硫酸脲,是在每1-10kg尿素中缓慢加入1-2kg 90-98wt% 的浓硫酸,在反应罐中反应制得。
所述的封固膜可重复包被2-3次。
本发明提供了硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥,它是100kg直径2-4.5mm尿素颗粒,加入转筒型包膜机中,预热至40-45℃,喷洒温度为50-90℃的粘结剂硫酸脲1-10kg,混匀后,喷洒1-20kg硅酸盐粉,冷却,在尿素颗粒表面包被了硫酸脲硅酸盐缓释膜;然后喷涂1-10kg,温度50-60℃的封固助剂(固蜡和液蜡混合物),冷却至室温,重复包被2-3次;所述的粘结剂硫酸脲,是在每1-10kg尿素中缓慢加入1-2kg 90-98wt% 的浓硫酸,在反应罐中反应制得。本发明采用硫酸脲硅酸盐缓释膜,经实验证明具有良好的缓释作用,缓释过程中,缓释膜不塌陷,易降解。硫酸脲硅酸盐缓释膜既保证了含氮量在36%以上,适用范围也比硫包尿素更广,特别适用于碱性土壤。硫酸脲包膜实现了双膜双控作用,具有高效、环保和低成本等优点。
附图说明
图1为硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥释放曲线图;
图2为尿素颗粒包被第一层硫酸脲硅酸盐缓释膜的20倍显微照片;
图3为尿素颗粒包被第一层硫酸脲硅酸盐缓释膜的45倍显微照片;
图4尿素颗粒包被第二层封固膜的20倍显微照片;
图5尿素颗粒包被第二层封固膜的45倍显微照片。
具体实施方式
实施例一 硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥
硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥,由内至外分别为,直径2-4.5mm尿素颗粒、硫酸脲硅酸盐缓释膜、封固膜;
所述的硫酸脲硅酸盐缓释膜是以硫酸脲为粘结剂,硅酸盐粉为骨料制成的膜;
所述的硅酸盐粉为硅酸盐熟料,粒径200-300目;
所述的封固膜为石蜡,所述的石蜡为液蜡和固蜡的混合物,它们的重量百分比分别为20-70%和80-30 %。
实施例二 粘结缓释剂硫酸脲的制备
1、向10kg尿素中缓慢加入1kg 98wt% 的浓硫酸,在反应罐中反应,得到一种粘稠的硫酸脲溶液,备用。
2、向1kg尿素中缓慢加入1kg 90wt% 的浓硫酸,在反应罐中反应,得到一种粘稠的硫酸脲溶液,备用。
3、向1kg尿素中缓慢加入2kg 98wt% 的浓硫酸,在反应罐中反应,得到一种粘稠的硫酸脲溶液,备用。
4、向5kg尿素中缓慢加入1kg 95wt% 的浓硫酸,在反应罐中反应,得到一种粘稠的硫酸脲溶液,备用。
实施例三 封固剂的制备
将液蜡和固蜡加热至50-60℃混合,它们的重量百分比分别为20-70%和80-30%。
实施例四 硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥的制备方法
1、尿素颗粒包硫酸脲硅酸盐缓释膜
称取100kg直径2-4.5mm尿素颗粒,加入转筒型包膜机中,预热至40-45℃,喷洒温度为50-90℃的粘结剂硫酸脲1-10kg,混匀后,喷洒1-20kg硅酸盐熟料(吉林省石岭水泥厂),冷却至室温。
2、包封固膜
喷涂1-10kg,温度50-60℃的封固助剂,冷却至室温,重复包被2-3次。
Claims (7)
1.硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥,其特征在于:直径2-4.5mm尿素颗粒包被了硫酸脲硅酸盐缓释膜;所述的硫酸脲硅酸盐缓释膜是以硫酸脲为粘结剂,硅酸盐粉为骨料制成的膜。
2.根据权利要求1所述的硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥,其特征在于:硫酸脲硅酸盐缓释膜外还包被了封固膜,所述的封固膜为蜡膜。
3.根据权利要求2所述的硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥,其特征在于:所述的硅酸盐粉为硅酸盐熟料。
4.根据权利要求3所述的硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥,其特征在于:所述的硅酸盐粉粒径为200-400目。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥,其特征在于:所述的封固膜为液蜡和固蜡的混合物,它们的重量百分比分别为20-70%和80-30 %。
6.权利要求2所述的硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥的制备方法,它包括:
1)尿素颗粒包硫酸脲硅酸盐缓释膜
称取100kg直径2-4.5mm尿素颗粒,加入包膜机中,预热至40-45℃,喷洒温度为50-90℃的硫酸脲粘结剂1-10kg,混匀后,喷洒1-20kg硅酸盐粉,冷却至室温;
2)包封固膜
喷涂1-10kg,温度50-60℃的封固助剂,冷却至室温;
所述的粘结剂硫酸脲,是在每1-10kg尿素中缓慢加入1-2kg 90-98wt% 的浓硫酸,在反应罐中反应制得。
7.根据权利要求6所述的硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥的制备方法,其特征在于:所述的封固膜重复包被2-3次。
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