CN101372436B - 一种热固性树脂包膜尿素 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热固性树脂包膜尿素，由尿素核芯和热固性树脂包膜构成，总包膜率2～14％wt，养分释放期为1-12个月，生产方法：把尿素颗粒预热，把热固性树脂双酚A型环氧树脂及其固化剂混合，加到尿素颗粒上，固化形成光滑致密的膜层，制得所需热固性树脂包膜尿素。该控释尿素具有良好的控释性能，具有显著的增产和增效作用，具有极为广泛的推广应用前景。
Description
技术领域
本发明属于化工产品领域，具体是涉及一种热固性树脂包膜尿素产品。
背景技术
我国化肥消耗量约占世界化肥消费总量的20～30％，居世界第一位，发达国家化肥当季利用率平均为50～60％，我国化肥当季利用率平均仅为30～35％。大量营养元素的流失浪费不仅给社会带来巨大的经济损失，而且还会造成严重的环境污染。目前，随着化肥用量的不断增加，在农产品追求产量与质量并重，以及环境友好的多重目标要求下，肥料的改性问题就显得更为重要。开发缓释、控释肥料，提高肥料利用率，减少环境污染，是简单易行的措施，特别适合中国的国情。我国化肥利用率低于发达国家的原因之一，就是在发达国家所采取的系列科学施肥技术在中国难以奏效。我国农民的教育水平低，农户土地面积小而分散，种植体系复杂，机械化程度低，农化服务体系难以建立和到位，配方施肥和其它技术措施很难为农民提供方便的服务；另外，在经济发达地区，农民已不愿意在追肥等农艺操作上花费太多的时间和精力。因此，急需一种集配方施肥、控释技术为一体的物化肥料产品。新型控释复合肥料的出现，不仅能提高肥料利用率，保证粮食安全，减少环境污染，也满足了农民的实际需求。
包膜控释肥料是以颗粒化肥为核心，表层涂覆一层低水溶性或微溶性的无机物质或有机聚合物，改变化肥养分的溶出性，延长或控制肥料养分释放，使土壤养分的供应与作物需肥要求协调的新型肥料剂型。包膜控释肥料的种类，从包膜材料来分，可分为无机物包膜肥料和有机聚合物包膜肥料，前者多数是以含有一定养分的无机肥料或土壤调理剂之类物质，后者包括有机聚合物、低水溶性或难溶性的有机合成物等作为包膜材料。从包膜控释肥料的营养元素种类来看，氮、磷、钾大量元素及一些微量元素均在研究之列，但是，目前主要是以氮、磷、钾包膜化肥为主。
目前，国内外包膜控释肥的研究已经发展到了一个较高的高度，工艺技术已日趋成熟，养分控释性能良好，生产成本高的问题得到了初步解决，包膜控释肥产品已经在大田作物上得到了初步推广，取得了阶段性成果。在现阶段所有肥料中，氮肥是最易流失的肥料，且尿素相对复合(混)肥低廉的价格、易吸收性使其倍受农民青睐，因此发展包膜控释尿素具有重要的现实意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种热固性树脂包膜控释尿素，改善作物品质，提高尿素利用率，较少农业污染，以利于农业的可持续发展。
本发明的热固性树脂包膜尿素，由粒径范围1.0～5.0mm的尿素核芯和热固性树脂包膜构成，总包膜率2～14％wt，养分释放期为1-12个月，采用以下方法制备：
(1)在圆盘造粒机、转鼓或流化床中把尿素颗粒预热至75～80℃，
(2)称取占尿素质量0.9-2.5％的热固性树脂双酚A型环氧树脂，将热固性树脂双酚A型环氧树脂及其固化剂按质量比10:0.8～1.0配制的混合液加到尿素颗粒上，保持肥料温度75～80℃，热固性树脂在运动的肥料颗粒表面均匀铺展，固化形成光滑致密的膜层，
(3)根据控释期的需求，重复步骤(2)制得所需热固性树脂包膜尿素。
在优选的方案中，所述的热固性树脂包膜尿素，由粒径范围1.0～5.0mm的尿素核芯和热固性树脂包膜构成，总包膜率2～14％wt，养分释放期为1-12个月，采用以下方法制备：
(1)在圆盘造粒机、转鼓或流化床中把尿素颗粒预热至78～80℃，
(2)称取占尿素质量1.0-2.2％的热固性树脂双酚A型环氧树脂，将热固性树脂双酚A型环氧树脂及其固化剂按质量比10:0.9～1.0配制的混合液加到尿素颗粒上，保持肥料温度78～80℃，热固性树脂在运动的肥料颗粒表面均匀铺展，固化形成光滑致密的膜层，
(3)根据控释期的需求，重复步骤(2)制得所需热固性树脂包膜尿素。
在更为优选的方案中，所述的热固性树脂包膜尿素，由粒径范围1.0～5.0mm的尿素核芯和热固性树脂包膜构成，总包膜率2～14％wt，养分释放期为1-12个月，采用以下方法制备：
(1)在圆盘造粒机、转鼓或流化床中把尿素颗粒预热至78℃，
(2)称取占尿素质量2.2％的热固性树脂双酚A型环氧树脂，将热固性树脂双酚A型环氧树脂及其固化剂按质量比10:1配制的混合液加到尿素颗粒上，保持肥料温度78℃，热固性树脂在运动的肥料颗粒表面均匀铺展，固化形成光滑致密的膜层，
(3)根据控释期的需求，重复步骤(2)制得所需热固性树脂包膜尿素。
重复次数越多包膜量就越大，相对地控释期就越长。
热固性树脂双酚A型环氧树脂所需要的固化剂为本领域常规产品，优选环氧树脂固化剂T-31、多乙烯多胺或其混合物。
为了便于识别，本发明的热固性树脂包膜尿素可添加适量色素，使其外观为绿色、黄色、橙色或其他颜色。
本发明热固性树脂包膜尿素的显著效果是：产品的养分控释期可以根据包膜厚度精确地控制在1个月到12个月不等，另外还可将具有不同释放时期、不同释放特性的产品按一定的比例混合起来，模拟各种作物对养分的需求，做成各种专用包膜控释肥，使控释肥的养分释放曲线与作物对养分的吸收曲线相吻合，达到养分精确控释的目的。此产品已在水稻、玉米、烟草、花生、小麦、棉花、草莓、马铃薯、多种花卉、蔬菜、果树、草坪等作物上进行了大量的盆栽试验、田间试验和示范，试验结果表明，此产品在上述作物上均具有显著的增产和增效作用，具有极为广泛的推广应用前景。
附图说明
图1是热固性树脂包膜尿素的产品结构示意图。其中，1是包膜层，2是尿素核芯。
图2是控释期1个月控释尿素44-0-0在25℃水中的养分累积释放曲线图。
图3是控释期6个月控释尿素42-0-0在25℃水中的养分累积释放曲线图。
图4是控释期12个月的控释尿素41-0-0在25℃水中养分累积释放曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的技术方案，但不限于此。实施例中所用原料皆为市售商品。本说明书诸如“44-0-0”等的含义是“N、P、K”的含量，属于本领域常规描述。
实施例1生产控释期4个月的热固性树脂包膜尿素。
(1)在转鼓中把1000kg颗粒尿素预热至75℃。
(2)把9.26kg双酚A型环氧树脂及0.74kg环氧树脂固化剂T-31(天津燕海化学有限公司产售)配制的混合液加到肥料颗粒上，保持肥料温度75～80℃，环氧树脂在运动的肥料颗粒表面均匀铺展，最终固化形成光滑致密的膜层。
(3)重复步骤(2)4次制得控释期4个月的热固性树脂包膜控释肥。
实施例2控释期10个月的热固性树脂包膜控释肥的产品制作。
(1)在转鼓中把1000kg颗粒尿素预热至80℃。
(2)把9.09kg双酚A型环氧树脂及0.91kg多乙烯多胺(南京古田化工有限公司产售)配制的混合液加到肥料颗粒上，保持肥料温度75～80℃，环氧树脂在运动的肥料颗粒表面均匀铺展，最终固化形成光滑致密的膜层。
(3)重复步骤(2)9次制得控释期10个月的热固性树脂包膜控释肥。
实施例3生产控释期12个月的热固性树脂包膜尿素。
(1)在转鼓中把1000kg颗粒尿素预热至80℃。
(2)把22kg双酚A型环氧树脂及2kgT-31配制的混合液加到肥料颗粒上，保持肥料温度80℃，环氧树脂在运动的肥料颗粒表面均匀铺展，最终固化形成光滑致密的膜层。
(3)重复步骤(2)4次制得控释期12个月的热固性树脂包膜控释肥。
实施例4控释期11个月的热固性树脂包膜控释肥的产品制作。
(1)在转鼓中把1000kg颗粒尿素预热至80℃。
(2)把10kg双酚A型环氧树脂及0.9kg多乙烯多胺配制的混合液加到肥料颗粒上，保持肥料温度75～80℃，环氧树脂在运动的肥料颗粒表面均匀铺展，最终固化形成光滑致密的膜层。
(3)重复步骤(2)9次制得控释期11个月的热固性树脂包膜控释肥。
试验例
下面以生物试验来说明本产品的具体效果：
(1)水稻试验方案
试验设在临沂罗庄区，前茬为麦茬，试验设4个处理，控释肥施肥水平共3个，各重复3次(表1)。为了降低投入成本，所施控释肥为水稻专用控释掺混肥(20—5—20，控释氮占60％)，由热固性树脂尿素(43-0-0)、尿素(46-0-0)、磷酸二铵(18-46-0)、氯化钾(0-0-60)掺混制得；对照为尿素(46-0-0)、磷酸二铵(18-46-0)、氯化钾(0-0-60)，试验区每小区面积为30m2(长6m，宽5m)。
表1水稻施肥方案
| 处理 | 纯N/667m(kg) | 施肥量(kg/小区) | 备注 |
| CK | 15 | 尿素1.32、磷酸二铵0.37、氯化钾1.13 | 尿素基施1/3，分蘖期和长穗结实期各追施1/3。 |
| CRF1 | 15 | 水稻专用控释掺混肥3.375kg | 做基肥一次全部撒施，翻耕后插秧 |
| CRF2 | 11.5 | 水稻专用控释掺混肥2.587kg | 做基肥一次全部撒施，翻耕后插秧 |
| CRF3 | 9.75 | 水稻专用控释掺混肥2.194kg | 做基肥一次全部撒施，翻耕后插秧 |
(2)试验结果
水稻专用控释掺混肥在临沂罗庄区水稻上的试验结果(表2)表明，在相同养分施用量的情况下，控释掺混肥一次性施肥比传统3次施肥水稻产量增加了31％，在养分施用量减少22％和35％的情况下，控释掺混肥比传统施肥水稻产量分别增加了28.9％和23.1％。
表2临沂罗庄区水稻田间试验测产结果三次重复平均值统计表(SAS)
*在同一列中的平均数据用邓肯多重比较，凡尾部标有不同字母的数值表示它们之间有显著差异(p<5％)。
附图2-4是通过测定试验得出的本发明热固性树脂包膜尿素在25℃水中的养分累积释放曲线。结果表明该热固性树脂包膜控释肥具有良好的养分控释性能。
本发明热固性树脂包膜尿素产品符合2007年10月1日起实施的国家缓控释肥料第HG/T3931-2007行业标准，在提高作物产量、降低包膜控释肥生产成本及提高控释效果等方面，取得了突出的技术效果。为了更好的在大田作物上推广应用，可以采用控释肥与普通肥料掺混控释BB(掺混)肥的方法，达到控释肥良好养分控释性能与产品价格的完美统一。
Claims (4)
1.一种热固性树脂包膜尿素，其特征在于，由粒径范围1.0-5.0mm的尿素核芯和热固性树脂包膜构成，总包膜率2-14％wt，养分释放期为1-12个月，采用以下方法制备：
(1)在圆盘造粒机、转鼓或流化床中把尿素颗粒预热至75-80℃，
(2)称取占尿素质量0.9-2.5％的热固性树脂双酚A型环氧树脂，将热固性树脂双酚A型环氧树脂及其固化剂按质量比10∶0.8-1.0配制的混合液加到尿素颗粒上，保持尿素温度75-80℃，热固性树脂在运动的尿素颗粒表面均匀铺展，固化形成光滑致密的膜层，所述固化剂为环氧树脂固化剂T-31、多乙烯多胺或其混合物，
(3)根据控释期的需求，重复步骤(2)制得所需热固性树脂包膜尿素。
2.根据权利要求1所述的热固性树脂包膜尿素，其特征在于，采用以下方法制备：
(1)在圆盘造粒机、转鼓或流化床中把尿素颗粒预热至78-80℃，
(2)称取占尿素质量1.0-2.2％的热固性树脂双酚A型环氧树脂，将热固性树脂双酚A型环氧树脂及其固化剂按质量比10∶0.9-1.0配制的混合液加到尿素颗粒上，保持尿素温度78-80℃，热固性树脂在运动的尿素颗粒表面均匀铺展，固化形成光滑致密的膜层，
(3)根据控释期的需求，重复步骤(2)制得所需热固性树脂包膜尿素。
3.根据权利要求2所述的热固性树脂包膜尿素，其特征在于，采用以下方法制备：
(1)在圆盘造粒机、转鼓或流化床中把尿素颗粒预热至78℃，
(2)称取占尿素质量2.2％的热固性树脂双酚A型环氧树脂，将热固性树脂双酚A型环氧树脂及其固化剂按质量比10∶1配制的混合液加到尿素颗粒上，保持尿素温度78℃，热固性树脂在运动的尿素颗粒表面均匀铺展，固化形成光滑致密的膜层，
(3)根据控释期的需求，重复步骤(2)制得所需热固性树脂包膜尿素。
4.根据权利要求1-3任一所述的热固性树脂包膜尿素，其特征在于，其外观为绿色、黄色或橙色。
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