硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥及其制备方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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%。据联合国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。
[0003]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 Normalisat1n，CEN)，对评判缓释肥料(TC260 / WG4 / TFSRF)作了如下说明:若营养释放在25°C，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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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】
[0008]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。
[0009]—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。
[0010]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。
[0011 ] 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 %。
[0012]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10kg直径2-4.5mm尿素颗粒，加入包膜机中，预热至40-45 °C，喷洒温度为50-90°C的粘结剂硫酸脲l-10kg，混匀后，喷洒l_20kg硅酸盐粉，冷却至室温；
2)包封固膜
喷涂l-10kg，温度50-60°C的封固助剂，冷却至室温；
所述的粘结剂硫酸脲，是在每1-1Okg尿素中缓慢加入l_2kg 90-98wt%的浓硫酸，在反应罐中反应制得。
[0013]所述的封固膜可重复包被2-3次。
[0014]本发明提供了硫酸脲包膜尿素缓释颗粒肥，它是10kg直径2-4.5mm尿素颗粒，加入转筒型包膜机中，预热至40-45°C，喷洒温度为50-90°C的粘结剂硫酸脲l_10kg，混匀后，喷洒l_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1-1Okg,温度50-60°C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1-1Okg尿素中缓慢加入l-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】
[0015]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】
[0016]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2-4.5_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 %。
[0017]实施例二粘结缓释剂硫酸脲的制备
1、向1kg尿素中缓慢加入Ikg 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。
[0018]2、向Ikg尿素中缓慢加入Ikg 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。
[0019]3、向Ikg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。
[0020]4、向5kg尿素中缓慢加入Ikg 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。
[0021]实施例三封固剂的制备
将液蜡和固蜡加热至50-60°C混合，它们的重量百分比分别为20-70%和80-30%。
[0022]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10kg直径2-4.5_尿素颗粒，加入转筒型包膜机中，预热至40-45°C，喷洒温度为50-900C的粘结剂硫酸脲l-10kg，混匀后，喷洒l_20kg硅酸盐熟料(吉林省石岭水泥厂)，冷却至室温。
[0023]2、包封固膜
喷涂l-1okg，温度50-60°C的封固助剂，冷却至室温，重复包被2-3次。
【主权项】
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10kg直径2-4.5mm尿素颗粒，加入包膜机中，预热至40-45 °C，喷洒温度为50-90°C的硫酸脲粘结剂l-10kg，混匀后，喷洒l_20kg硅酸盐粉，冷却至室温； 2)包封固膜 喷涂l-10kg，温度50-60°C的封固助剂，冷却至室温； 所述的粘结剂硫酸脲，是在每1-1Okg尿素中缓慢加入l_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。
【专利摘要】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。
【IPC分类】C05G3/08, C05C9/00
【公开号】CN105001023
【申请号】CN201510410683
【发明人】夏长辉, 杨勇, 刘欣然, 张玉亭
【申请人】吉林云天化农业发展有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月14日