一种尿素控释包衣剂制造技术

本发明专利技术涉及一种尿素控释包衣剂，由成膜剂、乳化剂、致孔剂、增塑剂和溶剂经溶解、混合、均质配制而成，适用于普通尿素包衣、使其成为包衣尿素。本发明专利技术生产简单、使用方便，可在-5℃～42℃条件下对普通尿素进行包衣，包衣质量比1:5～8；包衣时能在普通尿素表面形成牢固的包衣膜，通过调节包衣质量比和致孔剂用量，可以调节包衣膜的厚度、膜孔密度及膜孔径，从而获得不同控释期的包衣尿素。本发明专利技术包衣普通尿素应用于水稻、玉米、油菜、棉花，尿素的利用率提高27.6%～48.3%，水稻、玉米、油菜和棉花增产7.7%～16.2%；经济效益及生态效益明显。

【技术实现步骤摘要】
一种尿素控释包衣剂
本专利技术涉及一种用于尿素包衣处理、使其成为包衣控释尿素的包衣剂，属于新型 肥料制备技术和作物栽培
。具体地说是一种尿素控释包衣剂，由成膜剂、乳化剂、 致孔剂、增塑剂和溶剂经溶解、混合、均质配制而成，适用于普通尿素包衣、使其成为包衣控 释尿素的尿素专用包衣处理剂。
技术介绍
肥料自1840年诞生以来，已成为全球农业发展的重要物质基础。然而，经过一百 余年的发展，肥料养分的释放速度一直无法人为控制，释放速度太快，作物来不及吸收就流 失了，导致肥料利用率低，一般只有30%?40%，资源浪费大；同时造成了严重的水体和大气 污染。 20世纪60年代起，美国、日本以及西欧等国家相继开始研究缓释肥，以减缓肥料 养分的释放速度，如硫包衣缓释尿素等；80年代开始研究控释肥，以控制肥料养分的释放 速度、使其与作物需肥规律尽量一致，如树脂包衣控释肥等。缓/控释肥可以减缓或者控制 养分的释放速度，释放出来的养分能较好地被作物吸收利用，大幅度降低养分的损失，从而 提高肥料利用率、节约资源、减少环境污染。目前已有近50个国家大力研发、应用缓/控释 月巴。缓/控释肥料已成为全球肥料研究领域的主要目标。 目前缓/控释肥料可分为结构改性型缓/控释肥和包衣(包膜)型缓/控释肥两大 类。结构改性型缓/控释肥，需在肥料生产过程中添加各种缓/控释材料、如脲酶抑制剂、 硝化抑制剂等等，或者加入能与肥料养分反应的物质，通过化学反应改性，以期达到缓/控 释效果；其生产工艺复杂，设备投资大、难以利用现有普通肥料的生产设备，成本较高，而且 只能用于某一种肥料的生产，缓/控释效果亦不明显，正逐步被包衣型缓/控释肥取代。 尿素有效养分含量高、价格较便宜、长期施用对土壤无不良影响，是目前使用最多 的氮肥品种。然而，尿素是一种速溶性肥料，施入土壤后，在脲酶作用下4?5天就可以全 部转化成NH 3和C02，其中一部分NH3被土壤吸附，供植物生长利用；另有相当一部分NH 3被 土壤微生物作用转化成亚硝酸盐、硝酸盐及氮氧化物，随雨水淋失和逸入大气，导致水体与 大气污染，所以普通尿素的氮素利用率仅30%?35%。普通尿素进行包衣处理，已成为提高 氮肥利用率、减少因氮素淋失引起的环境污染的主要方法之一。 现有的包衣尿素主要有以硫包衣尿素为代表的无机物包衣尿素、以树脂包衣尿素 为代表的有机物包衣尿素两大类。据文献报道，现有的这两大类包衣尿素虽然在提高氮素 利用率方面效果比较好，但存在以下主要不足：（1)硫包衣尿素，设备投资大，包衣过程需 要长时间高温（120?140°C )处理，能耗大、导致肥料生产成本较高，硫包衣尿素价格为普 通尿素的2?3倍；包衣比低(仅1:2?4)，导致包衣肥氮含量显著降低；硫包衣尿素在土 壤中氮素释放滞后，养分前期释放不足，作物前期吸收不到足够的氮素，后期释放过剩，与 作物需氮规律不同步，仍然造成氮素损失；硫包衣尿素所含的硫在土壤中可转化成硫酸，有 导致土壤酸化的潜在危险，同时硫在厌氧环境中可转化成硫化氢等对作物有害的物质，因 此硫包衣尿素不宜在水田中使用。（2)现有树脂包衣尿素，包衣材料昂贵、设备投资大，肥料 生产工艺较复杂、包衣过程能耗大、导致肥料生产成本高，现有树脂包衣尿素价格为普通尿 素的5?10倍；目前所用的树脂包衣材料，大多数在土壤中很难降解，随施肥长期存在于土 壤中，会对土壤造成二次污染。 由于以上原因，现有包衣尿素的应用范围很有限，主要用于花卉、草坪、水果以及 烟草等高价值经济作物上，很少用于水稻、油菜、玉米、棉花等大田作物。 因此，研发包衣材料价廉、生产工艺简单、能耗低、环境友好的包衣尿素，以降低包 衣尿素的生产成本、减少环境污染，是目前国内外缓/控释尿素发展的主要方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术的上述主要不足，运用高分子成膜材料与控释 技术，提供一种具有生产简便、包衣方便、成本较低、环境友好等特点的，适用于普通尿素包 衣、使其成为控释尿素的尿素控释包衣剂。 本专利技术是这样实现的：用可生物降解的高分子成膜材料作成膜剂，与乳化剂、致孔 齐?、增塑剂和溶剂经溶解、混合、均质，即得尿素控释包衣剂。 (1)所述的成膜剂为聚三亚甲基碳酸酯、聚亚乙基碳酸酯中的一种或者二种配制 的成膜剂；用量为总质量的7%?20% ;当使用二种成膜材料作成膜剂时，只控制总用量，各 成膜材料之间的相对量任意； (2) 所述的乳化剂为乳化剂0Ρ-9、乳化剂0Ρ-10中的一种或者二种；用量为总质量的 0. 5%?2. 5% ;当使用二种乳化剂时，只控制总用量，各乳化剂之间的相对量任意； (3) 所述的致孔剂为环己烷；用量为总质量的1. 0%?3. 0% ; (4) 所述的增塑剂为柠檬酸三丁酯；用量为总质量的0. 5%?2. 0% ; (5) 所述的溶剂为氯仿；用量为总质量至100%的余量。 本专利技术的生产方法如下： 按照配方要求，将成膜剂投入带搅拌、夹层加热和冷凝装置的反应釜中，用计量泵泵入 溶剂，在26?45°C下搅拌使成膜剂完全溶解；再依次将乳化剂、增塑剂泵入反应釜中，搅拌 混合，冷却至24?26°C，然后泵入致孔剂，搅拌均匀，得混合液；将混合液泵入均质釜中，在 20?25°C下均质15分钟，用液体定量灌装机灌装，即得尿素控释包衣剂。 本专利技术所述的包衣剂作为尿素包衣剂的应用，生产具有控释功能的尿素。控释尿 素可以减少尿素的流失与挥发，提高作物对尿素的吸收，提高养分氮的利用率，也可以减少 施用普通尿素对环境的负面影响。 本专利技术的使用方法： 本专利技术适用于普通尿素包衣、使其成为包衣尿素，包括颗粒直径2毫米以上的普通大 颗粒尿素、颗粒直径2毫米以下的普通小颗粒尿素。本专利技术可在-5°C?42°C条件下对普 通尿素进行包衣，包衣质量比，即包衣剂质量：肥料质量为1:5?8 ;可以对市售普通尿素 进行包衣，也可以在现有普通尿素生产过程中的尿素造粒工艺进行包衣；包衣方式可以用 流化床包衣、转鼓包衣或者圆盘包衣方式，边喷淋包衣剂边搅动尿素，直至尿素包衣均匀为 止。 本专利技术包衣时能在普通尿素表面形成牢固的包衣膜，可以通过调节包衣质量比和 致孔剂的用量，来调节包衣膜的厚度、膜孔密度及膜孔孔径，从而获得不同控释期的包衣尿 素，以便用于不同生长期的作物。 本专利技术的作用机制： 本专利技术包衣普通尿素时，能在尿素表面形成具有膜孔道、难溶于水的、牢固的包衣膜； 可以通过调节包衣质量比和致孔剂的用量，来调节包衣膜的厚度、膜孔密度及膜孔孔径，增 加致孔剂，可以增加膜孔密度及膜孔孔径，获得不同控释期的包衣尿素。包衣尿素播施到作 物生长的田地，包衣尿素与土壤水份接触，水份通过包衣尿素的膜孔道进入肥料内部，尿素 的养分氮在水分子的作用下缓慢溶解，再通过膜孔道控释出来进入土壤，及时被作物吸收 利用；从而使包衣尿素养分氮的释放特性与作物的需氮规律一致，达到尿素养分控制释放 的效果。根据水稻、油菜、玉米、棉花等作物的需氮特性，将不同控释期的包衣尿素按适当比 例混合，作为基肥一次性施入，即可实现水稻、油菜、玉米、棉花等作物一次性施用包衣尿素 满足全生育期的需氮要求、不再追本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尿素控释包衣剂，由成膜剂、乳化剂、致孔剂、增塑剂和溶剂经溶解、混合、均质配制而成，其特征在于：（1）所述的成膜剂为聚三亚甲基碳酸酯、聚亚乙基碳酸酯中的一种或者二种配制的成膜剂；用量为总质量的7%～20%；（2）所述的乳化剂为乳化剂OP‑9、乳化剂OP‑10中的一种或者二种；用量为总质量的0.5%～2.5%；（3）所述的致孔剂为环己烷；用量为总质量的1.0%～3.0%；（4）所述的增塑剂为柠檬酸三丁酯；用量为总质量的0.5%～2.0%；（5）所述的溶剂为氯仿；用量为总质量至100%的余量。

【技术特征摘要】
1. 一种尿素控释包衣剂，由成膜剂、乳化剂、致孔剂、增塑剂和溶剂经溶解、混合、均质 配制而成，其特征在于： (1) 所述的成膜剂为聚三亚甲基碳酸酯、聚亚乙基碳酸酯中的一种或者二种配制的成 膜剂；用量为总质量的7%?20% ; (2) 所述的乳化剂为乳化剂OP-9、乳化剂0P-10中的一种或者二种；用量为总质量的 0. 5% ?2. 5% ; (3) 所述的致孔剂为环己...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊远福，邹应斌，熊海蓉，文卓琼，文祝友，聂晓燕，熊文洋，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43