一种树脂包膜控释肥料及制备方法技术

本发明专利技术涉及控释肥料，具体地说是一种在尿素颗粒表面涂层生化抑制剂后再包膜的肥料的树脂包膜控释肥料及制备方法。将脲酶抑制剂或／和硝化抑制剂，同丙烯酸树脂与乙基纤维素共聚物和有机溶剂混合组成悬浮液，均匀涂布在尿素颗粒表面制得包膜尿素核芯肥料，再在包膜尿素核芯肥料表面包裹丙烯酸树脂膜。在先涂层生化抑制剂制成涂层抑制剂尿素肥芯的基础上，再进行包膜，在工艺上分两步进行。本发明专利技术包膜控释肥料最显著的特点是在先涂层生化抑制剂制成涂层抑制剂尿素肥芯的基础上，再进行包膜，使包膜严紧致密，控制生化抑制剂和尿素释放效果明显。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及控释肥料，具体地说是一种在尿素颗粒表面涂层生化抑制 剂后再包膜的肥料的树脂包膜控释肥料及制备方法。
技术介绍
普通氮素肥料肥效期短，肥料氮素利用率低，尿素氮的总体利用率只有35 - 40%,氮素损失较多，施入氮素的经济效益较低，既造成资源的巨 大浪费又使农业生产成本增加。长期施用产生氮肥的面源污染，引起温室 效应和水体的富营养化，使生态环境恶化。为缓解这些问题，需通过改进 氮素肥料的自身性能，使氮素肥料缓慢释放供给植物营养，延长有效作用 时间，减缓其在土壤中的转化强度，从而提高氮素肥料利用率。目前工业所生产和农业施用的普通颗粒尿素都是速溶肥料，在水和土 壤中溶解转化很快，如果在尿素颗粒表面包膜可以避免尿素与土壤和水的 直接接触，避免尿素施入土壤后迅速溶解和水解，可有效延长尿素态氮在 土壤中的存留时间，延长尿素有效作用时间。尿素施入土壤后在土壤中的脲酶作用下很快转化为铵态氮，大量的铵 态氮使土壤PH值迅速升高，氨挥发增加；在通气状况良好的土壤中，在土 壤硝化细菌的作用下发生硝化作用，铵态氮在很短的时间内就转化为亚硝 态氮和硝态氮，硝态氮在土壤中极易淋失，亚硝态氮也会以氮的氧化物的 形式呈气态损失，造成肥料氮的大量损失，从而降低了肥料氮的利用率。具有关资料显示，在常温下，尿素氮肥在土壤中在脲酶的作用下水解 的时间一般在3天左右，而没有脲酶存在，则需要30年才能水解完全。因此向尿素中添加脲酶抑制剂抑制土壤中脲酶活性是减缓尿素水解、延长尿 素肥效期的简便而有效方法；向尿素中添加硝化抑制剂可以有效抑制硝化 作用的发生，减缓铵态氮向硝态氮的转化速度，减少土壤中硝态氮的浓度， 增加铵态氮在土壤中的吸附与固定量，显著延长氮素肥效期，因此降低肥 料氮的损失，提高尿素态氮的利用率。将颗粒尿素肥料与脲酶抑制剂和硝 化抑制剂结合再包膜制成包膜肥料，使生化抑制剂与膜的作用功能有机地 结合起来，使尿素的肥效更持久，氮素利用率更高， 一次作基肥施用对作 物种子和幼苗安全，彻底改变了普通颗粒尿素作基肥施用烧种、烧苗现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能显著延长尿素在土壤中存留时间和氮转 化的包膜尿素肥料及其生产工艺，延长尿素在土壤中溶解、水解和转化硝 态氮的时间，显著提高尿素肥料的氮素利用率的树脂包膜控释肥料及制备 方法。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下肥料包括肥芯和包膜层按重量份数计，肥料肥芯成份为IOO份尿素、 5 10份粘结剂、500 ~ 1000ml的有机溶剂、0. 0625 ~ 1份的脲酶抑制剂和/ 或0.5 2份的硝化抑制剂；肥芯中粘结剂为丙烯酸树脂和乙基纤维素，丙 烯酸树脂和乙基纤维素两者量2: 1~4: 1; 100份尿素肥芯所用包膜液成 份为12 - 30份丙烯酸树脂和乙基纤维素聚合物、2 ~ IO份无机调理剂、1 ~ 5份增塑剂和1000 - 2000份有机溶剂；包膜液中丙烯酸树脂和乙基纤维素 为8 ~ 20份丙烯酸树脂和4 ~ 10份乙基纤维素；所述无机调理剂为滑石粉、沸石粉和/或硅藻土，增塑剂为聚乙二醇和 /或邻苯二甲酸。所述脲酶抑制剂可为N-丁基流代磷酸三胺、N-丁基磷酸 三酰胺或N-甲基吡咯烷酮；硝化抑制剂可为双氰胺、3、 4 二甲基吡唑或3、 5 二甲基吡唑。所述有机溶剂为工业乙醇或乙醚。所述尿素含氮量为46% ~ 46. 3%,粒径0. 5 ~ 4. 5mm。肥料的制备方法将按重量份数计，取5 10份粘结剂、500 - 1000ml 的有机溶剂、0. 0625 ~ 1份的脲酶抑制剂和/或0. 5 ~ 2份的硝化抑制剂混合 组成悬浮液，并将其喷涂到利用流化床得到的流化状态的IOO份尿素上， 得到肥料肥芯；而后将按重量计，取12 30份丙烯酸树脂和乙基纤维素聚 合物、2 10份无机调理剂、1 5份增塑剂和1000 ~ 2000份有机溶剂混合得到包膜液，将包膜液包膜在流化状态的肥料肥芯上，即得到树脂包膜缓/ 控释肥料；所述肥芯中粘结剂为丙烯酸树脂和乙基纤维素两者量2: 1~4: 1;包膜液中粘结剂为8-20份丙烯酸树脂和4 10份乙基纤维素。所述流化床运行的参数为进风温度60~85°C,压缩空气压强0. 35~ 0.65 Pa，喷头雾化压0.05 - 0.25 Pa。所述无机调理剂为滑石粉、沸石粉 和/或硅藻土，增塑剂为聚乙二醇和/或邻苯二甲酸。所述脲酶抑制剂可为N -丁基流代磷酸三胺、N-丁基磷酸三酰胺或N-甲基吡咯烷酮；硝化抑制 剂可为双氰胺、3、 4二甲基吡唑或3、 5二甲基吡唑；有机溶剂为工业乙醇 或乙醚。本专利技术具有如下优点1. 本专利技术包膜控释肥料最显著的特点是在先涂层生化抑制剂制成涂层 抑制剂尿素肥芯的基础上，再进行包膜，在工艺上分两步进行，使包膜严 紧致密，控制生化抑制剂和尿素释放效果明显。克服了现有技术工艺将抑 制剂混在包膜溶剂中包膜，造成不能形成严紧致密的包膜层，使包膜层因 抑制剂颗粒的存在而形成过多孔洞，包膜控制效果很差的缺点，同时克服 了以往只添加抑制剂尿素肥料控释效果差的缺点。2. 本专利技术所用生化抑制剂量远低于现有技术，而控释效果显著高于现 有技术，使生产成本大为降低，使用效果明显提高。3. 有效控制和延缓了尿素在土壤中释放和水解与转化时间，使包膜作 用与生化抑制剂作用互补，充分发挥其协同作用的功效，以及脲酶抑制剂NBPT与硝化抑制剂DCD作用原理互不，尿素肥效期明显延长，实现了一次基施氮肥可满足作物整个生长季对氮肥的需要，农业生产省工、省时。4. 显著提高尿素的氮素利用率，其利用率可提高15 25个百分点。5. 对于尿素二次加工而言，本专利技术操作与工艺流程简单，易于实现； 在控释尿素肥料工业化生产过程中采用转鼓包膜设备即可实现包膜，结合 造粒设备即可实现包膜，无需对其他流程进行改进，易于进行工业化大规 模生产。 '6. 本专利技术有机溶剂回收率可达到98%,实现循环使用，具有生产成本 低，产品农业生产施用效果好，环境友好的特点。对于尿素二次加工而言， 生产1吨本专利技术尿素产品只在原有尿素成本基础上增加15% ~25%成本。 脲酶抑制剂NBPT与硝化抑制剂DCD都是廉价而高效的化学产品，具有原料 易得、用量少、效果好、降解快、对环境无污染的特点。7. 本专利技术与现有控释尿素相比，具有控制尿素释放与水解和转化的多 重作用，克服了以往的控释尿素只含有脲酶抑制剂或硝化抑制剂单一作用 的缺点，同时也克服了以前的产品主要釆用氢醌(对苯二酚)作脲酶抑制 剂及其降解产物污染环境的弊端，实现了环境友好的缓/控释尿素的生产。8. 本专利技术的包膜控释尿素可施入土壤后，土壤中可保持尿素含量75 120天以上，延长尿素肥效期100 ~ 150天，肥料总有效期达到150 ~ 180天。9. 本专利技术克服了直接添加脲酶抑制剂或(和)硝化抑制剂尿素肥料肥 效期短、抑制剂有效作用时间短、尿素进入土壤后分解转化快、养分释放 集中而易流失的缺点。是目前最为理想的包膜控释肥料之一。10. 本专利技术的包膜控释尿素肥料适用于各种作物，并且对后茬作物有明显效果。附图说明图1为本专利技术肥料工艺流程结构图。标号为1.喷射塔、2.肥料进料口、 3.废气排出口、 4.雾化喷头、 5.流量控制器、6.进风通道、7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种树脂包膜控释肥料，肥料包括肥芯和包膜层，其特征在于：按重量份数计，肥料肥芯成份为：１００份尿素、５～１０份粘结剂、５００～１０００ｍｌ的有机溶剂、０．０６２５～１份的脲酶抑制剂和／或０．５～２份的硝化抑制剂；肥芯中粘结剂为丙烯酸树脂和乙基纤维素，丙烯酸树脂和乙基纤维素两者量２∶１～４∶１；１００份尿素肥芯所用包膜液成份为：１２～３０份丙烯酸树脂和乙基纤维素聚合物、２～１０份无机调理剂、１～５份增塑剂和１０００～２０００份有机溶剂；包膜液中丙烯酸树脂和乙基纤维素为８～２０份丙烯酸树脂和４～１０份乙基纤维素；所述无机调理剂为滑石粉、沸石粉和／或硅藻土，增塑剂为聚乙二醇和／或邻苯二甲酸。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：武志杰，李东坡，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳应用生态研究所，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]