[发明专利]复合包膜保水缓释尿素的制备方法

说明书

本发明提供一种复合包膜保水缓释尿素的制备方法，所述的保水缓释尿素以大颗粒尿素为核心，壳聚糖－聚乙烯醇复合膜为内包膜层，保水剂为外包膜层，形成具有双层膜结构的保水缓释尿素，具有良好的保水和养分缓释性能，其特征是将直径为2‑5mm的大颗粒尿素投入包膜设备中，使尿素在包膜设备中滚动并加热至80～100℃，将壳聚糖－聚乙烯醇包膜液喷洒于尿素表面，加入粒径小于0.075mm的保水剂，再用压强≥0.4MPa喷枪喷洒0.5％环氧氯丙烷进行表面交联反应，干燥得到成品肥料；该保水缓释尿素的生产工艺简单，投资成本低，易于产业化生产；生产过程未使用有机溶剂，克服了使用有机溶剂带来的二次污染问题。

技术领域

本发明涉及一种复合包膜保水缓释尿素的制备方法。

背景技术

我国是一个农业大国，化学肥料在农业生产中占有重要的地位，是粮食增产的基础，是农业持续发展的物质保证。目前农业使用的肥料主要是高水溶性肥料，水溶性高，养分速效。但缺点是养分释放快、有效期短、养分释放与作物养分吸收不相协调、肥料养分易损失或被固定，利用率低。大量研究表明，我国农田化肥的当季利用率氮肥只有30～50%，磷肥为10～20%，钾肥为35～50%，低于国外同类肥料约5～20%。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。化肥的损失不仅仅是经济的直接损失，更严重的是化肥损失加剧了温室气体排放和水体富营养化。国内外的研究表明，缓/控释氮肥的利用率可高达70%以上，比尿素或硫酸铵高出30～50%，增产10%以上，显出巨大的节肥增产效果。

我国水资源相对贫乏，且分布不均，同时用水浪费很大，以农业为例，灌溉水的利用率只有40%左右，而我国又是一个农业大国，农业用水量占到总用水量的近80%。随着城市和工农业的迅速发展，水的供需矛盾愈来愈突出，工农业争水的矛盾更加尖锐，水资源短缺已成为限制我国工农业生产可持续发展的重要因素。实施高效节水农业是我国农业可持续发展的必由之路。

近年来，随着保水剂性能的不断改善和使用的普及，人们对保水剂在吸水保水的同时，对土壤肥料养分的保持和缓释作用开始给予了重视，保水剂应用于农业生产中可增强土壤保水性，改良土壤结构，减少土壤水分、以及养分流失，提高水肥利用率，同时提高作物产量等作用。但保水剂与肥料分开施用，不仅费工费时，而且不利于水肥调控和水肥效应的发挥。以保水剂为保水、缓释材料的保水型缓释肥料的研究成为水肥调控研究的新热点。

包膜类保水缓控释肥料是以肥料为核心，以高吸水性聚合物为膜材进行包膜。目前的包膜类保水缓控释肥料制备工艺和肥料性能主要存在以下问题：多次覆膜，工艺复杂；部分工艺为反相聚合成膜工艺，聚合过程中用到大量有机溶剂，造成环境污染；保水剂不耐盐，吸水、缓释性能较差；储运和使用过程中，膜材容易吸潮和脱落。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种复合包膜保水缓释尿素的制备方法。

本发明复合包膜保水缓释尿素的制备方法，该包膜肥料核心是大颗粒尿素，内膜是壳聚糖－聚乙烯醇复合膜，外膜是保水剂；

其中，所述内包膜层由2%的壳聚糖溶液和10%的聚乙烯醇溶液制备得到，按壳聚糖溶液与聚乙烯醇溶液的质量比为3:1充分搅拌混合，加入第二类交联剂，搅拌混合得到；

所述外包膜层保水剂的制备方法为：准备反应单体，所述反应单体包括丙烯酸、丙烯酰胺单体和/或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸；

将丙烯酸加入反应器中，搅拌均匀，缓慢加入氨水，使丙烯酸的中和度达到50～85%；依次加入丙烯酰胺单体和/或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸以及第一类交联剂和水组成反应组，充分溶解混合后，加入引发剂，80℃，反应1～2h，将反应产物剪碎、烘干、粉碎、过筛得到粒径小于0.075mm粉状的保水剂；