專利名稱：：三聚氰胺甲醛-聚乙烯醇甲醛肥料緩釋劑的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)緩釋尿素或緩釋復(fù)混肥的內(nèi)置性緩釋劑的生產(chǎn)方法，具體涉及一種三聚氰胺甲醛-聚乙烯醇甲醛肥料緩釋劑的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
：為了提高肥料氮利用率，國內(nèi)外科學(xué)家均致力于緩釋肥料的研究。目前主要是對肥料顆粒進(jìn)行包膜以降低養(yǎng)分的釋放速率，其工藝是物料經(jīng)造粒、烘干、冷卻、篩分后，再將緩、控釋材料包裹到顆粒肥料表面。該產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中包膜厚度難以控制，導(dǎo)致農(nóng)作物不同的生長過程所需要的肥料量很難與包膜肥料的肥效釋放量相一致。我國張夫道等研制膠粘型緩釋肥料，但仍屬于二次加工型緩釋肥料，這種二次加工型緩釋肥生產(chǎn)方法的特點(diǎn)是在成品肥料基礎(chǔ)上的進(jìn)一步加工，增加了加工過程的復(fù)雜程度和加工時間，在一定初度上不利于規(guī)?；a(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種三聚氰胺甲醛-聚乙烯醇甲醛肥料緩釋劑的生產(chǎn)方法，其是利用三聚氰胺甲醛和溶膠水玻璃的耐水性能、聚乙烯醇縮甲醛的粘結(jié)性和柔韌性能好的特點(diǎn)，生產(chǎn)一種與尿素或復(fù)混肥漿料具有較好融合性的內(nèi)質(zhì)性緩釋劑。聚乙烯醇縮甲醛屬線性高分子，分子鏈較長，具有較好的粘結(jié)性和柔韌性，同時也可以其大分子形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)固定養(yǎng)份。三聚氰胺和甲醛形成的聚合物具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有較強(qiáng)的憎水性。同時水玻璃也具有一定的耐水性。本發(fā)明以這三種組分為主劑制備緩釋劑，加入尿素或復(fù)混肥漿料后形成具有緩釋性能的緩釋尿素或緩釋復(fù)混肥。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種三聚氰胺甲醛-聚乙烯醇甲醛肥料緩釋劑的生產(chǎn)方法，包括三聚氰胺甲醛聚合物溶液的制備工序、聚乙烯醇縮甲醛溶液的制備工序、緩釋劑的制備工序，其具體步驟如下1、三聚氰胺甲醛聚合物溶液的制備工序(1)、按質(zhì)量比將37%甲醛溶液445份以10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至8.0~9.5范圍；(2)、加入200300份三聚氰胺和1030份聚乙烯醇，控制溫度85~95°C，反應(yīng)O.81.2小時;(3)、降溫至75~85°C，加入95%乙醇4060份，然后調(diào)節(jié)pH至8.0~9.5范圍，反應(yīng)1.2~1.7小時后加入95%乙醇4060份、去離子水90110份，攪拌均勻后加入尿素525份，繼續(xù)攪拌20分鐘，調(diào)節(jié)pH至6.57.5，降溫至4(TC后得到三聚氰胺甲醛聚合物溶液，備用。所述37%甲醛溶液的pH值也可以用15%硝酸溶液調(diào)節(jié)pH值至1.0~4.5范圍。2、聚乙烯醇縮甲醛溶液的制備工序(1)、按質(zhì)量比取蒸餾水900~1100份，控制溫度8595t:，加入聚乙烯醇4080份，攪拌以使得聚乙烯醇完全溶解，然后調(diào)節(jié)pH值至1.05.5范圍；(2)、控制溫度55~95°C，加入37%甲醛溶液2050份，反應(yīng)3040分鐘，加入溶膠硅酸鈉250350份，攪拌均勻，然后加入尿素2040份，攪拌10分鐘后調(diào)節(jié)pH至6.57.5，降溫至4(TC后得到聚乙烯醇縮甲醛溶液，備用。所述溶膠硅酸鈉的制備方法是(1)、按質(zhì)量比向200份10%硫酸溶液中添加三乙醇胺1525份，攪拌均勻備用；(2)、向900份蒸餾水中加入模數(shù)為3.2~3.6液體水玻璃80120份，攪拌使得水玻璃完全溶解；(3)、向所得水玻璃溶液加入步驟(1)得到的三乙醇胺溶液160200份，攪拌均勻后，調(diào)節(jié)pH值至10.512.0，冷卻后備用。3、緩釋劑的制備工序?qū)⒌玫降娜矍璋芳兹┚酆衔锶芤汉途垡蚁┐伎s甲醛溶液以1:0.51:2.0的比例混合攪拌，控制溫度7585。C，添加蒸餾水調(diào)節(jié)溶液固含量10~30%，制備得到三聚氰胺甲醛-聚乙烯醇甲醛肥料緩釋劑。將三聚氰胺甲醛-聚乙烯醇甲醛肥料緩釋劑以計(jì)量泵加入尿素生產(chǎn)線噴漿造粒前的二級混合器中或復(fù)混肥造粒前的二級混合器中，加入量為尿素質(zhì)量或復(fù)混肥質(zhì)量的1%1.5%，尿素或復(fù)混肥成粒后即為緩釋尿素或緩釋復(fù)混肥。本發(fā)明利用三聚氰胺甲醛和溶膠水玻璃的耐水性能、聚乙烯醇縮甲醛的粘結(jié)性和柔韌性能好的特點(diǎn)，生產(chǎn)一種與尿素或復(fù)混肥漿料具有較好融合性的內(nèi)質(zhì)性緩釋劑，具有工藝簡單、時間短等優(yōu)點(diǎn)，制備的內(nèi)質(zhì)性緩釋劑可直接加入尿素或復(fù)混肥二級混合中生產(chǎn)緩釋尿素或緩釋復(fù)混肥，含量大、緩釋劑用量低、生產(chǎn)簡單和易于控制，與二次加工生產(chǎn)緩釋尿素或緩釋復(fù)混肥相比，可以節(jié)約能量和減少運(yùn)輸。具體實(shí)施方式下面用非限定性實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例、一、三聚氰胺甲醛-聚乙烯醇甲醛肥料緩釋劑的制備1.1、溶膠硅酸鈉的的制備(1)、在200kgl0。/。貼0j容液中加入三乙醇胺20kg，攪拌均勻，備用。(2)、在900kg去離子水中加入100kg水玻璃，攪拌，完全溶解。(3)、在上述水玻璃溶液中加入180kg含有三乙醇胺的10%H2S04攪拌均勻，調(diào)節(jié)pH值至12.0，l小時后變?yōu)槿苣z結(jié)塊，即為溶膠水玻璃。1.2、聚乙烯醇縮甲醛溶液的制備(1)在反應(yīng)釜中加入去離子水940kg，開動攪拌器和低壓蒸汽加熱升溫至95°C。(2)加入聚乙烯醇60kg，至完全溶解，需要1.5小時。(3)降溫至82t:，用稀鹽酸調(diào)pH值至2.0。(4)加入甲醛溶液24kg，加料管應(yīng)在液面以下，反應(yīng)45min。(5)加入溶膠硅酸鈉300kg，攪拌均勻，調(diào)節(jié)pH值至8.5。(6)加入尿素40kg，拌0.5h。反應(yīng)結(jié)束后，調(diào)節(jié)pH值為7.0。(7),降溫至4(TC放料，入桶備用。1.3、三聚氰胺甲醛聚合物溶液的制備(1)用計(jì)量泵向反應(yīng)釜打入甲醛溶液445kg，開動攪拌器，加入l%NaOH水溶液調(diào)節(jié)pH值至9.0。(2)加入245kg三聚氰胺，20kg聚乙烯醇。(3)開啟低壓蒸汽，升溫至92'C，反應(yīng)lh。(4)降溫至82。C，加入95。/。乙醇50kg，然后調(diào)節(jié)pH值至8.5，在82"C下反應(yīng)1.5h。(5)加入95%乙醇50kg，去離子水100kg，攪拌混合均勻后，調(diào)節(jié)pH值至8.0，繼續(xù)攪拌O.5h。(6)加入尿素20kg，攪拌O.5h。反應(yīng)結(jié)束后，調(diào)節(jié)pH值為7.0。(7)降溫至4(TC放料，入桶備用。1.4、緩釋劑的制備在攪拌條件下，加入1000kg三聚氰胺甲醛溶液和1000kg聚乙烯醇縮甲醛溶液，混合均勻，控制溫度8(TC，調(diào)節(jié)pH值為7.0。然后加蒸餾水調(diào)節(jié)固含量為20%。二緩釋復(fù)混肥的制備在年產(chǎn)15萬噸的高塔復(fù)混肥系統(tǒng)中進(jìn)行生產(chǎn)性中試，N-P20HW>20-12-8，總養(yǎng)分量40%，在二級混合器中用加壓流量泵加入復(fù)混肥質(zhì)量1%含固形物20%的上述內(nèi)質(zhì)性緩釋劑，因緩釋劑完全固化需要21天左右，所以緩釋復(fù)混肥需要放置21天以實(shí)現(xiàn)完全固化。三水淋洗效果取緩釋復(fù)混肥樣品后在塑料袋內(nèi)放置30天后的樣品測定。普通復(fù)混肥氮素初級溶出率47.6%，5次累積溶出率97.7%。內(nèi)質(zhì)型緩釋復(fù)混肥氮素初級溶出率31.85%，20次累積溶出率93.97%。日本肥料法(1996)對大田作物規(guī)定氮素初級溶出率〈50%。"國家土壤肥力與肥料效益監(jiān)測基地網(wǎng)"通過16年監(jiān)測結(jié)果，大田作物前期需氮量占整個生育期總氮量的1/3，中、后期占2/3。內(nèi)質(zhì)型緩釋復(fù)混肥的初級溶出率基本上符合大田作物的需氮規(guī)律。四大田肥效4.1、試驗(yàn)土壤和施肥狀況北京昌平"國家褐潮土土壤肥力與肥料效益監(jiān)測基地"，潮土土類，褐潮土土類，土壤質(zhì)地為粉砂壤土。土壤理化性狀pH值8.11，有機(jī)質(zhì)16.42g*kg'，全氮(N)1.03g'kg1，全磷(PA)0.89g'kg'，堿解氮(N)61.67mg'kg1，速效磷(PA)9.79mg'kg1，速效鉀(K刀)40mg'kg—'。玉米品種中單8578。區(qū)面積2,5mX4m，3次重復(fù)施肥量N/180kg/lhm2，磷(PA)96kg/hm2，鉀(K20)96kg/hm2。設(shè)不施肥空白對照(CK)等NPK對照。4.2、夏玉米試驗(yàn)結(jié)果表2不同處理夏玉米產(chǎn)量結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>注表中表示差異達(dá)極顯著水平試驗(yàn)結(jié)果，夏玉米籽粒產(chǎn)量，內(nèi)質(zhì)型緩釋復(fù)混肥比等NPK處理增產(chǎn)20.73%。綜合上述水淋洗結(jié)果，內(nèi)質(zhì)型緩釋復(fù)混肥的緩釋效果較好。權(quán)利要求1、一種三聚氰胺甲醛-聚乙烯醇甲醛肥料緩釋劑的生產(chǎn)方法，其特征在于包括三聚氰胺甲醛聚合物溶液的制備工序、聚乙烯醇縮甲醛溶液的制備工序、緩釋劑的制備工序，其步驟如下1)、三聚氰胺甲醛聚合物溶液的制備工序(1)、按質(zhì)量比將37％甲醛溶液445份以10％氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至8.0～9.5范圍；(2)、加入200～300份三聚氰胺和10～30份聚乙烯醇，控制溫度85～95℃，反應(yīng)0.8～1.2小時；(3)、降溫至75～85℃，加入95％乙醇40～60份，然后調(diào)節(jié)pH至8.0～9.5范圍，反應(yīng)1.2～1.7小時后加入95％乙醇40～60份、去離子水90～110份，攪拌均勻后加入尿素5～25份，繼續(xù)攪拌20分鐘，調(diào)節(jié)pH至6.5～7.5，降溫至40℃后得到三聚氰胺甲醛聚合物溶液，備用；2)、聚乙烯醇縮甲醛溶液的制備工序(1)、按質(zhì)量比取蒸餾水900～1100份，控制溫度85～95℃，加入聚乙烯醇40～80份，攪拌以使得聚乙烯醇完全溶解，然后調(diào)節(jié)pH值至1.0～5.5范圍；(2)、控制溫度55～95℃，加入37％甲醛溶液20～50份，反應(yīng)30～40分鐘，加入溶膠硅酸鈉250～350份，攪拌均勻，然后加入尿素20～40份，攪拌10分鐘后調(diào)節(jié)pH至6.5～7.5，降溫至40℃后得到聚乙烯醇縮甲醛溶液，備用；所述溶膠硅酸鈉的制備方法是(1)、按質(zhì)量比向200份10％硫酸溶液中添加三乙醇胺15～25份，攪拌均勻備用；(2)、向900份蒸餾水中加入模數(shù)為3.2～3.6液體水玻璃80～120份，攪拌使得水玻璃完全溶解；(3)、向所得水玻璃溶液加入步驟(1)得到的三乙醇胺溶液160～200份，攪拌均勻后，調(diào)節(jié)pH值至10.5～12.0，冷卻后備用；3)、緩釋劑的制備工序?qū)⒌玫降娜矍璋芳兹┚酆衔锶芤汉途垡蚁┐伎s甲醛溶液以1∶0.5～1∶2.0的比例混合攪拌，控制溫度75～85℃，添加蒸餾水調(diào)節(jié)溶液固含量10～30％，制備得到三聚氰胺甲醛-聚乙烯醇甲醛肥料緩釋劑。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的三聚氰胺甲醛-聚乙烯醇甲醛肥料緩釋劑的生產(chǎn)方法，其特征在于所述三聚氰胺甲醛聚合物溶液的制備工序中37%甲醛溶液的pH值用15Q/。硝酸溶液調(diào)節(jié)pH值至1.04.5范圍。全文摘要本發(fā)明公開了一種三聚氰胺甲醛-聚乙烯醇甲醛肥料緩釋劑的生產(chǎn)方法，包括三聚氰胺甲醛聚合物溶液的制備工序、聚乙烯醇縮甲醛溶液的制備工序、緩釋劑的制備工序。本發(fā)明利用三聚氰胺甲醛和溶膠水玻璃的耐水性能、聚乙烯醇縮甲醛的粘結(jié)性和柔韌性能好的特點(diǎn)，生產(chǎn)一種與尿素或復(fù)混肥漿料具有較好融合性的內(nèi)質(zhì)性緩釋劑，具有工藝簡單、時間短等優(yōu)點(diǎn)，與二次加工生產(chǎn)緩釋尿素或緩釋復(fù)混肥相比，可以節(jié)約能量和減少運(yùn)輸。文檔編號C05G3/00GK101353282SQ20081022204公開日2009年1月28日申請日期2008年9月8日優(yōu)先權(quán)日2008年9月8日發(fā)明者傅送保,姚光前,張夫道,張昕照,斌楊,趙福軍,陳科宇申請人:中國海洋石油總公司;中海石油化學(xué)股份有限公司