[发明专利]一种高效包膜型控释尿素及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化肥技术领域，涉及一种能控制尿素缓慢释放的环保 型控释肥料，特别涉及一种高效包膜型控释尿素及其制备方法。

背景技术

尿素作为一种含氮量最高、使用量最大的氮肥品种，在各国的工 农业生产中有着举足轻重的地位。但是，我国农田化肥的当季利用率， 氮肥仅为30％～35％，磷肥为10％～20％，钾肥为35％～50％。以氮 肥为例，每年损失的氮量相当于1900多万吨的尿素，折合人民币380 多亿元。

这种高耗低效的化肥不仅导致资源的巨大浪费，而且加剧了温室 气体排放和水体富营养化，恶化生态环境，危机人类生存健康，并影 响农作物质量和产量。随着各国日益重视生态环境保护和实施经济可 持续发展战略，提高尿素及其他化肥肥效和利用率、减轻或消除肥料 污染，  发展持续、高效农业已成为世界各国普遍关注的重大课题。

目前，美国、日本等发达国家采用各种先进的增效技术后，尿素 利用率已提高到50％～60％，其中缓释或控释尿素技术就是最有效的 增效手段。然而控释肥研制的关键是找到价格低廉、性能良好的控释 材料，尽管国内外已有控释效果较好的控释肥，但它们的应用，特别 在农业生产方面，还很有限，最主要的原因在于它们的成本太高。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种高效包膜型控释尿素，以克服现有 技术所存在的缺陷。

本发明还提供了上述高效包膜型控释尿素的制备方法。

本发明通过如下技术方案实现：一种包膜型缓释尿素，为包括内、 中、外三层的颗粒状产品，其中内层为尿素，中层为无机包覆材料， 外层为有机物包衣材料；尿素、无机包覆材料与有机物包衣材料的重 量比为1∶(0.2～1)∶(0.02～0.2)。颗粒直径范围是1-6um。

所述的无机包覆材料选自沸石、羟基磷酸钙、硅藻土、白土或重 过磷酸钙；优选为沸石。

所述的有机物包衣材料选自羧甲基纤维素(CM32)、羧甲基纤维 素钠(CMC)、聚乙二醇(PEG)或聚乙烯醇-淀粉(PVA-ST)；优选为 羧甲基纤维素。

上述高效包膜型控释尿素的制备方法，包括如下工艺步骤：

(1)将尿素加热到100℃～120℃，使尿素处于熔融状态，投 入无机包覆材料粉体，保温并搅拌10～60min，冷却凝固后得到无机 材料包裹的尿素；尿素与无机包覆材料粉体的重量比为1∶(0.2～1)；

(2)将有机物包衣材料溶液喷到上述被无机材料包覆的尿素上， 进行包衣；在包衣过程中不断搅拌，以保证包衣均匀并防止结块；尿 素与有机包衣材料的重量比为1∶(0.02～0.2)。

包衣后的产品在90℃～120℃下保温1～5小时烘干，同时不 断搅拌，防止结块。

步骤(2)中，有机物包衣材料溶液的浓度为0.1～0.2kg/L。

步骤(1)中，在尿素加热熔融前可先用水润湿尿素表面，尿素 与水的重量比为1∶(0.01～0.1)。

本发明所述的高效包膜型控/缓释尿素的制备方法，其中该无机包 裹材料可以是沸石、羟基磷酸钙、硅藻土、白土或重过磷酸钙。优选 为沸石。

本发明所述的高效包膜型控/缓释尿素的制备方法，其中该有机包 裹材料可以是羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇或聚乙烯醇- 淀粉。优选为羧甲基纤维素。

本发明的高效包膜型缓释尿素，氮的释放速率稳定，氮的流失速 度降低，不仅能够大大提高肥料的利用率，而且其生产成本低廉，制 造工艺简单，便于工业化生产。另外，该缓释尿素可以减轻或消除肥 料污染，因此是一种环境友好的缓释化肥。

附图说明

图1为不同比例沸石包裹尿素对尿素中氮的流失率的影响曲线(外层 没有有机材料包衣)。

图2为不同无机包覆材料对尿素中氮的流失率的影响曲线(外层有 机包衣材料为CM32)；此处尿素、无机包覆材料与有机物包衣材料的 重量比为1∶0.5∶0.15。

图3为不同有机包覆材料对尿素中氮的流失率的影响曲线(使用沸 石作为尿素的中层包裹材料)；此处尿素、无机包覆材料与有机物包衣 材料的重量比为1∶0.5∶0.15。

图4为包膜尿素的透射电镜图片；此处尿素、沸石包覆材料与CM32 包衣材料的重量比为1∶0.5∶0.15。

具体实施方式