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包膜缓控释肥料用包膜材料的探讨

包膜缓控释肥料用包膜材料的探讨
包膜缓控释肥料用包膜材料的探讨

包膜型缓控释肥含控释肥、缓释肥的概念区分(优质参考)

包膜控释肥 据权威人士估计, 发展中国家粮食的增产中, 其55% 归功于化肥的作用。但是,化肥的利用率普遍偏低,氮肥利用率仅为30%~35%,磷肥仅为10%~25%,钾肥为35%~50%,如此低的利用率不仅造成资源的巨大浪费,还造成了严重的环境污染,有些地区出现地表富营养化、地下水和蔬菜中氮的含量严重超标等问题。缓释和控释肥( slow and controlled release fertilizers, 简称SRFs和CRFs)为解决这个问题开辟了新的思路和更有效的途径,这已成为化学肥料革新和研究的热点。 一、控释肥、缓释肥的概念区分 一般认为,所谓“释放”是指养份由化学物质转变成植物可直接吸收利用的有效形态的过程(如溶解、水解、降解等);“缓释”是指化学物质养份释放速率远小于速溶性肥料施入土壤后转变为植物有效态养份的释放速率;“控释”是指以各种调控机制使养份释放按照设定的释放模式(释放率和释放时间)与作物吸收养份的规律相一致。因此,在生物或化学作用下可分解的有机氮化合物肥料(如脲甲醛)通常被称为缓释肥(SRFs),而对生物和化学作用等因素不敏感的包膜肥料通常被称为控释肥(CRFs)。 其中控释肥,根据不同的控释方法又可分为包膜肥料(CoatedFertilizers)和非包膜肥料(Uncoated Fertilizers,如胶粘肥料、载体肥料等)两大类。由于包膜型控释肥其包膜材料众多、配方多变,能适应不同作物的养分需求,因此在国内外研究,占缓/控释肥料的50%以上;且技术上更为成熟、商品化应用更广。 二、包膜控施肥的国内外研究应用情况 美国是世界包膜肥料的发源地,2O世纪6O年代中期,美国首先研制成功硫包膜尿素(SCU),其包膜层由包硫层、密封层(石蜡一煤焦油)、扑粉层组成。在当前的包膜肥料中,硫包膜尿素是一类很重要的包膜肥料,尤其适用于缺硫土壤;1964年美国ADM公司用二聚环戊二烯和丙三醇共聚生产出聚合物包膜控释

复合肥防结块剂的使用方案

复合肥防结块剂的使用方案 一、肥料结块的内在/外在因素 1、化学组成:肥料的组成不同,其结块趋势不一样。一般来说,存在着下列几种情况: 吸湿性:①NPK(尿基)>NPK(硝基)>NPK(硫基),NPK(氯基)②NPK(高含氮)>NPK(低含氮) 结块性:①NPK(尿基),NPK(硝基)>NPK(硫基),NPK(氯基) ②NPK(高含氮)>NPK(低含氮) 2、颗粒状况:肥料的结块与肥料颗粒的大小和形状密切相关。 (a)颗粒大小:颗粒增大,比表面积减小,邻近颗粒间的吸引力和接触点减小,因而结块趋势降低。 (b)颗粒形状:如果颗粒表面光滑、成型好,则颗粒间的接触点减少,从而延缓结块。 3、湿度:此处湿度包括产品的含水量和产品存放环境的相对湿度。 (a)产品含水量:产品含水量的微小变化对肥料的结块有明显影响。产品含水量高,则容易吸收水分而发生重结晶。当初含水量低于0.5%时,在通常储存条件下,产品不太有结块问题产生。因此,在肥料生产过程中要严格控制产品的含水量。 (b)空气相对湿度:肥料的结块与空气相对湿度密切相关。每种盐或盐的混合物都有一定的临界相对湿度。空气的相对湿度高于肥

料的临界相对湿度,肥料就会吸收空气中湿气;相反,空气的相对湿度低于肥料的临界相对湿度,则肥料内部的湿气向空气中蒸发。相对湿度的反复变化通常比持续的高湿度更有害,会令结块、粉化问题更加突出。 4、温度:温度也是影响肥料结块的一个重要因素。高温包装时可能发生下列物理化学反应: (a)水分的蒸发与重结晶。这种情况在高温储存时尤为严重。由于温度较高,居中部分肥料的内部水分向外蒸发,遇到外部已冷却下来的肥料,冷凝成水进而发生重结晶。 (b)促进内部反应(加倍复分解反应/后反应)。 K2SO4+NH4NO3——(NH4)2 SO4+K NO3 NH4NO3+KCl——NH4Cl+KNO3 (NH4)2 SO4+ KCl——K2SO4+ NH4Cl (c)晶态变化。如硝铵在32.3℃时会发生晶态变化,硝铵晶体出现膨胀和收缩,导致产品粉化、结块。 5、压力加压使颗粒接触面增加,导致储存物质结块。 6、储存时间储存时间对结块影响很大,前15天结块很快,6-8周内变慢,最后趋于稳定。 二、复合肥结块的主要原因及对策 生产的复合肥,由于各种原材料已充分混合,在造粒前各种复分解反应基本完成,在存放期间的后反应基本停止,因为后反应导致的结块可能性降低。复合肥在配方固定的情况下,如果造粒喷头及喷头运行工艺固定,产品粒度分布及外观状况也就基本稳定。引起结块的

包膜控释肥料的现状和展望

包膜控释肥料现状和展望 摘要研究和开发包膜控释肥料是肥料领域的新热点, 其对提高肥料利用率 和保护环境有着十分重要的现实意义。本文主要阐述了包膜控释肥料的重要性,控释肥料的概念,控释肥料研究和发展的现状,以及控释肥料研究展望及建议。 关键词包膜控释肥料概念现状展望 1 控释肥料研究及产品开发的重要性 我国开展控释肥料研制是为解决“中国农业持续发展的肥料问题”,在继“我国化肥面临的突出问题及建议”的报告后,力图通过改造肥料而提高化肥的利用率。结合我国国情,控释肥料的研制目标被锁定在三个方面:1)肥料的供肥量和供肥速度与作物吸收基本吻合;2)控释肥料本身及其制造过程对环境无污染;3)控释肥料的价格低廉,即一方面高端产品的价格低于国际同类产品,另一方面用于大田的中低端产品最终不增加农民的投入或不降低农民的收入。 不少学者也曾认为,包膜控释肥料、缓释肥料是世界肥料的发展方向,其原因是控释肥料及其延伸产品能明显地提高肥料利用率,大大降低施肥劳动强度。全球现有包膜控释肥料消费量虽在l50万吨左右,但是近几年消费量的增长速度很快。中国是世界上的肥料消耗大国,目前年需要化肥1.2~1.3亿吨,但是肥料利用率低及其引发的问题已经引起各界的关注。因此,发展以包膜控释肥料掺混型的复合肥料将是我国肥料业的必然发展趋势之一。如果按现有化肥消耗量的5%用包膜控释肥料代替,那么控释肥料和缓释肥料的大田作物需求量将为600~650万吨。由此可见控释肥料和缓释肥料有极其广阔的应用前景和市场需求。 当前我国农民购买化肥的费用仍然占生产总成本的50%左右,有些地区甚至更高,为了有效地解决当前化肥价格高涨、化肥利用率低、劳动力成本增加、化肥面源污染严重等问题,迫切需要研制系列专用复混型缓或控释肥料BB肥。其核心产品是控释肥料,因此开展包膜材料、包膜控释技术、包膜工艺、包膜控释肥料在线质量控制等几方面控释技术及其产业化关键技术的研究,对于保障我国控释肥料研究成果的产业化,产业化后企业持续发展的技术储备,以及我国控释肥料产业的稳健发展和使控释肥料以控释BB肥走向大田作物均具重要的意义。

国内外控释肥品牌介绍

缓控释肥料的发展历程与前瞻 控释肥料是以包膜、包裹的方式达到延长水溶性肥料的肥效期,提高肥料利用率,减轻施肥过量对环境的污染,日益受到各国专家的重视。 氮肥因受到脱氮(denitrification)、挥散(volatilization)、淋溶(leaching)、土壤固定(soil fixation)以及土壤表面径流(surface runoff)等作用之影响,氮素损失高达50%以上,尤其在高温多雨气候下,施用方法不当如表土施肥不覆盖,以及排水不良或水田不排水等情况下施肥,氮肥利用率可能更低。钾肥亦同样因淋溶、表面径流、土壤固定等作用而容易损失。 以提高作物对营养要素回收的立场观之,控释肥有下列三个主要的优点: 1. 减少要素因淋溶与表面径流所造成之损失; 2. 减少土壤中之化学性与微生物性的固定作用; 3. 对氮素而言,减慢硝化作用及减少因氨挥散与脱氮之损失; 另外尚有下列各项优点: 4. 减少因局部聚积高浓度之盐分与大量施肥所造成之种子与幼苗之肥伤与叶面灼伤; 5. 以稳定的速率供应营养成分,可以改善作物之质量; 6. 对饲料作物而言,施用控释肥可以获致较佳的生长,使其季节性之分配较佳,配合牲畜之需求; 7. 获得较高的经济效益及节省施肥次数。

控释肥的研究已有多年历史先后研制的有尿素甲醛(Ureaform, UF)、尿素乙醛(Crotonylidene diurea, CDU)、异丁醛二尿素(Isobutylidene diurea, IBDU或 IB)、胍脲盐(Guanylurea salt)、乙二酰二胺(Oxamide)、被覆肥料(Coated fertilizers)与浆状肥料(Paste fertilizer)等。 一、控释肥料的基本概念、测定标准及制程简介 1、基本概念 包膜肥料:根据《中国农业百科全书》定义,包膜肥料为在肥料颗粒表面涂覆其它物质制成的一类缓释肥料,用于成膜的物质有天然产品和人工合成的多聚体如聚氨基甲酸乙酯、聚乙烯、石蜡、油脂、沥青和硫磺等,它们成膜后具有减少肥料与外界的直接接触、控制水溶性肥料粒子中养分的释放速率、改善肥料理化性能等作用。基本上包膜材料除硫磺外,大多为非植物营养物质,因此,包膜层不允许太厚。但为了形成完整的密封层,也不能太薄(因肥料颗粒表面并非完全圆润光滑,而是存在凹陷与凸起)。通常包膜层重量为肥料总重量的10%一30%。 包裹肥料(肥包肥):包裹肥料是包裹型复合肥料的简称。据中国包裹型肥料制造联合体技术数据定义:包裹型复合肥料是一种或多种植物营养物质包裹另一种植物营养物质,而形成的植物营养复合体,虽然符合此定义的肥料早已发明如美国的裹硫尿素(sulfur-coated urea, SCU),但是此定义是郑州工业大学许秀成等1987年的发明专利中提出的。 包裹肥料与包膜肥料的共同点均为通过包覆,使肥料达到缓释的目的,而其主要区别在于,包裹肥料是以肥料包裹肥料,因此,包裹层的重量可占肥料总重量的30%-80%。 此外还有涂层肥料等等能够控制核心肥料不会在短时间内释放的肥料。 2、控释肥料测定标准 对于控释肥料的测定标准,目前还没有国际标准,世界各地有主导的几种测定方法:

复合肥知识及防结块学习资料

培训学习资料 第一章肥料的基础知识 什么是肥料? 我们把凡是施入土壤或通过其他途径,能够直接或间接为植物提供营养成分,改良土壤理化性质,为植物提供良好生活环境的物质统称为肥料。 直接供给作物必需营养的那些肥料称为直接肥料,如氮肥、磷肥、钾肥、微量元素和复合肥料都属于这一类。而另一些主要是为了改善土壤物理性质、化学性质和生物性质,从而改善作物的生长条件的肥料称为间接肥料,如石灰、石膏和细菌肥料等就属于这一类。 肥料是作物的粮食,是增产的物质基础,据联合国粮农组织统计,化肥在粮食增产中的作用,包括当季肥效和后效,平均增产效果为50%,我国近年来的土壤肥力监测结果表明,肥料对农产品产量的贡献率,全国平均为57.8%。中国以占世界7%的耕地养活占世界22%的人口,应该说一半归功于肥料的作用。 一、作物生长必须的营养元素 1、作物必需营养元素的确定: A、作物缺乏这种元素时,就不能正常生长、结出果实。 B、当作物缺乏这种元素时,其他元素不能代替,只能依靠补充这种元素来解决。 C、这种元素在植物体内起着固定的、特定的生理作用。 简称:必要性,不可代替性,具有一定的生理功能。 2、作物必需的16种营养元素: 大量元素:碳、氢、氧、氮、磷、钾 中量元素:钙、镁、硫 微量元素:铁、氯、铜、锌、锰、钼、硼。 在16种元素之中,C、H、O占植物干物质的90%以上,可以从空气和水中获得,N占植物体干物质总量的1.5%左右,除了豆科植物借根瘤菌可以从空气中固定一定数量的氮外,一般植物从土壤中吸收,其他几种元素占植物体干物质总量5%左右。 3、有益元素:有些元素对植物有刺激作用,但不是必须的,或对某些植物类型在特定条件下是必须的,因此,人们将这些矿质元素称有益元素。主要有硅、钠、钴、硒、镍、铝等。 二、肥料的分类 按化学成分分:无机肥料、有机肥料、有机无机肥料; 按养分分:单质肥料、复混(合)肥料(多养分肥料); 按肥效作用方式分:速效肥料、缓效肥料; 按肥料物理状况分:固体肥料、液体肥料、 按作物对营养元素的需求量分:大量元素肥、中量元素肥、微量元素肥 1、按化学成分 A、有机肥料:指主要来源于植物和动物,施于土壤以提高植物养分为主要功能的含氮物料。 有机肥料最早是农村利用各种来源于动植物残体或人畜排泄物等有机物料,就地积制或直接耕埋施用的

包膜型控释肥包膜材料的研究与展望

112 广东农业科学2009年第7期包膜型控释肥包膜材料的研究与展望 苗晓杰.蒋恩臣 (华南农业大学t程学院,广东广州510640) 摘要:通过从无机材料和有机材料2个方面总结了现行国内外包膜型控释肥包膜材料的主要种类。并进行展望。为今后研究控释肥的控释材料提供参考。 关键词:控释肥:包膜型控释肥;包膜材料 中图分类号:S147.3文献标识码:A文章编号:1004—874X(2009)07-0112—04 化学肥料在农业上的地位极其重要。据联合国粮农组织统计.农业增产约50%的贡献来自化肥。化肥在带来高产出的同时。由于人们片面追求这个高产出。而盲目超量施用化肥,忽视施用有机肥,造成农产品品质下降。又给土壤、地下水等农业生产环境带来了污染。控释肥作为解决化肥负面作用的有力措施。得到全世界的普遍重视。学者们纷纷开展研究1“。但是现行控释肥的研究中仍存在一些问题,如控释效果不佳、肥料价格偏高、质检标准不完善等。其中肥料价格偏高是影响控释肥大面积推广使用的主要因素.而决定控释肥价格的最主要的因素就是控释材料的价格。而且控释材料的选择也影响控释肥的质量和控释效果。因此控释材料的研究是控释肥研究中的重点内容。本文通过从无机材料和有机材料2个方面总结了现行国内外包膜型控释肥包膜材料的主要种类,以期为今后研究控释肥的控释材料提供参考。 1无机包膜材料 1.1硫磺 硫包膜肥料的发展历史可追溯到20世纪20年代。当时美围为了解决冶炼工业中副产品硫的利用问题,开发出硫包尿素,经过近30年的研究于20世纪60年代才形成一定规模的生产能力。随后在加拿大、日本、以色列等国相继有此类产品问世121。美国于1961年开发出的包硫尿素.包硫量一般占肥料重量的16.5%,密封剂占2%。调节剂占2.4%.其成本比尿素高30%,局限用于园林、经济作物1”。硫包尿素在包膜肥料中占有特殊地位.硫作为包膜材料其本身又是营养元收稿日期:2009-03-03 作者简介:苗晓杰(1984一),男,博士生 通讯作者:蒋思臣(1960-),男,博士,教授,E-mail:ecjiang@scau.edu.cn素.而且价格较低,因此有利于大面积推广。 1.2高表面活性矿物 高表面活性矿物是指具有较高的表面活性和较大比表面积的无机非金属矿物.通常包括层状结构的粘土矿物(如蒙脱石、高岭石、蛭石等)、层链状结构的粘土矿物(如海泡石、坡缕石等)、架状结构的沸石族矿物以及硅藻土等矿物。高表面活性矿物的层状结构和层间的几何空间层间域是良好的化学反应场所,经改性后能有效地作为肥料和土壤的活化材料141。国外有研究者在高渗透性稻田土壤中加入肥料的同时,加入沸石(按0.01t/mr)。4周后测定表明,氮的利用率提高到63%15】。宋波等16I利用改性柱撑蒙脱石对尿素和磷铵进行非包膜处理结果表明.与对照相比.可显著提高作物累积生物量和氮磷利用率:红外光谱分析结果也表明柱撑蒙脱石与尿素发生作用。使C—N键和N—H键与材料的表面键合作用增强,从而延长了肥效并提高了氮的利用率。柱撑蒙脱石与磷铵中的HnPO。成键作用增强,从而提高了磷的有效性。陈慧泉等同以尿素为基质.以硅藻土、膨胀珍珠岩等多孔物质或钙镁磷肥为包膜材料,研究了包膜材料、粘结剂、包膜厚度对肥份释放速度的影响.结果表明该肥料肥份保持时间长、淋溶小。并具有一定的保水作用。 1.3化学肥料 利用无机化学肥料即是用以肥包肥的方式生产控释肥。早在1973年,中科院南京土壤研究所就成功研制出钙镁磷肥包膜的碳酸氢铵,不仅控制了养分的释放,而且抑制了氨的挥发,具有良好的肥效,增产显著18I。到了20世纪80年代中期,我国部分科研院所和企业相继开展了包膜型缓释/控释肥料的研究,并推出产品J9l。如郑州乐喜施肥料公司生产出以钙镁磷肥为包膜、尿素为基质的商品名为Luxuriance、Luxecote、Luxacote的缓释肥:浙江龙游化工厂研制生产的硫铵 万方数据

年产50万吨树脂包膜缓控释掺混肥料项目可行性研究报告

一、总论 (一)项目背景 1、项目名称 ()有限公司50万吨树脂包膜缓/控释掺混肥料项目 建设性质:技术改造 项目建设地点: 2、技术依托单位 华南农业大学 3、承办单位概况 ⑴承办单位及法定代表人 承办单位: 法定代表人: 公司类型:有限公司 ⑵承办单位概况 公司,于2004年9月20日成立,注册资金500万元,年产各类肥料产能达100万吨。该公司现拥有2条共50万吨的氨化造粒复合肥、硫酸钾型复合肥生产线、2条共40万吨掺混肥生产线、1条10万吨钾肥生产线,是目前东北地区最大的复合肥生产基地之一。公司现有员工680人,其中工程技术人员68人,具有较高的专业素质和先进的管理水平。 是吉林省质量诚信企业,并通过了ISO9001质量管理体系认证。公司现设有6个分公司、13个平台库、11个县级分销处,

在吉林、辽宁、黑龙江等省有1200多家乡镇级经销网点。公司经销的化肥品种全部由全国知名的大型化肥企业生产,质量稳定,信誉可靠,主要有白鹇二铵、瓮福二铵、丰喜尿素、磷都二铵、三宁二铵、乌拉尔大颗粒钾肥等,自产品牌有隆源系列肥、蕯化系列肥等七大品牌。 公司,共拥有2个生产工厂,年化肥产能合计150万吨,年生产、销售化肥170万吨,复合肥出口28万吨,是吉林省最大的集化肥生产和销售为一体的农资企业之一,是东北地区最大的复合肥生产基地,是东北唯一树脂包膜控释肥生产基地。是国家指定的化肥淡季商业储备承储企业,是中国农资流通协会常务理事单位、全国农资首批信用评价AAA级企业,是吉林省工商局重点培育的“连锁配送经营”企业,长春市农业产业化重点龙头企业。集团下设吉林省隆源化肥有限公司、吉林省长江缓/控释肥料有限公司、吉林省隆源农资物流园等多家子公司。 4、可行性研究报告编制依据 1)编制依据 ⑴国家发改委颁布的《投资项目可行性研究指南》; ⑵国家的有关政策、法规、标准及规范; ⑶《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》; ⑷《吉林省循环经济发展“十二五”规划》; ⑸《中华人民共和国可再生能源法》; ⑹《中华人民共和国节约能源法》; ⑺《中华人民共和国农业技术推广法》; ⑻《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法》;

防结块剂

冲施肥防结块剂 防结块剂复合肥防结块剂硝酸钠防结块剂氯化铵防结块剂氧化钙防结块剂内加型防结块剂外加型防结块剂喷洒型防结块剂 一产品用途: 冲施肥防结块剂是以无机矿物质为主要原料、辅以有机表面活性剂、采用纳米技术加工而成的新型防结块产品。适用于尿基、硫基、氯基等各种类型、各种浓度的冲施肥防结块处理。 二性能特点 1、使用方便能耗小、不需加热、经简单计量直接添加即可; 2、具有高强吸附、固化、隔膜功能,南北气候均宜; 3、绿色环保:化学性质稳定,无毒、无味、无腐蚀、不易燃易爆,对环境不造成任何污染; 4、内含农作物所需的可溶性中微量营养元素(S、Ca、Mg、B、Zn、Fe),弥补高浓度复合肥中缺少微量元素的缺憾。 5、独特科学的吸附方式:以科学的吸附方法,使粉状防结块剂牢固的吸附于颗粒肥料表面,车间生产无污染。 三理化指标 1、有效减低肥料粒子间的吸附粘连。 2、控制颗粒晶形,保持冲施肥中颗粒具有良好的稳定晶形。 3、有效固定肥料表面自由水,从而降低化学反应及重结晶所需要的介质。 4、超细粉体堵塞肥料表面毛细孔,阻止肥料颗粒内部水分向表面的迁移。 5、超细粉体较强的吸附于肥料颗粒表面,有效的阻隔肥料粒子之间的接触。

6、控制后反应产物或重结晶晶体形状,降低晶体间结合力,使由此原因造成的肥料结块强度降低,从而使肥料松散。 五使用方法: 包裹后直接包装工艺:在现有包裹筒进料端按设定量直接均匀加入本防结块剂,扑粉后直接进入包装系统。 六用量: 根据肥料品种的不同,本防结块剂使用量为3、5公斤/吨肥料。 七包装及贮存: 本产品塑料编制袋包装(内衬塑料袋),规格为10公斤/袋。 储存条件:地面干燥、防潮防雨。储存时间:6个月 八特别推荐: 液体氯化铵喷洒型防结块剂、复合肥、硝酸钡防结块剂、芒硝类防结块剂、尿基高氮复合肥防结块剂、二氧化硅防结块剂、扑粉状高氮复合肥防结块剂等 二氧化硅防结块剂 防结块剂复合肥防结块剂硝酸钠防结块剂氯化铵防结块剂氧化钙防结块剂内加型防结块剂外加型防结块剂喷洒型防结块剂 一产品用途: 二氧化硅防结块剂主要用于气相二氧化硅粉体的防结块。 二性能特点 1、使用方便,不需加热溶解、喷雾等工艺。水溶性好,无需溶剂溶解,环境友好。优异的抗再结晶能力和防结效果。 2、比表面积大,用量少,效果好,成膜性好,防结性能出众; 3、对复合肥颗粒具有润圆、润滑、增白功能,具有高强吸附、固化隔膜功能; 4、环保性好,为白色粉末,对土壤、农作物无毒、无害、无腐蚀; 5、具有很强的防潮性能,适用范围广,南北气候均宜;

新型高分子包膜控释肥料研发

新型高分子包膜控释肥料研发 Research and Development of Polymer Coated Controlled-release fertilizes 中国农业大学新型肥料研究中心胡树文 化学肥料是农业最重要的生产资料之一。但是,近年来由于化肥用量的快速增长,施肥不合理现象极为突出,如肥料利用率低、资源浪费、环境污染和农业生产成本增加等(吕殿青等,1998;谷洁等,2000)。缓/控释肥料是一种通过各种调控机制,预先设定肥料在作物生长季节的释放模式,使其养分释放与作物需肥规律相一致的肥料(马丁.特伦克尔,2002)。其在提高肥料利用率、节省成本、减少环境污染等方面有很大的发展空间,并已成为该领域的研究热点。随着缓/控释肥料的快速发展,其己进入广大消费者的视野,国内外也已涌现出具有一定规模的知名企业。特别是在国内,近十年来缓/控释肥料产业发展迅速,缓/控释肥料研发、生产体系初具规模。广大科研工作者同企业联合,从最初的模仿国外先进工艺发展到目前的自主独立研发,已在膜材开发和工艺研发等方面发表了很多文章和专利,特别是在膜材研究和连续化生产方面部分研究成果已达到国际先进水平。 1.研究概况 目前广泛使用的缓/控释肥料有稳定性氮肥、化学合成型氮肥、无机包膜肥料、有机高分子包膜肥料等,其中包膜材料是国内外缓/控释肥料的研发重点。 1.1国外缓/控释肥料研究概况 1961年美国TV A公司研究硫磺包膜尿素,并于1971年投产(许秀成等,

2000)。但由于硫膜存在残缺等且易被微生物分解致使养分控释性能不稳定,20世纪80年代对其工艺进行改进,釆用有机聚合物和硫双层膜改善硫包尿素控释性能,在硫包尿素外层再包一层有机聚合物使之成为硫聚合物包膜尿素(PSCU)(产圣等,2009)。 1964年美国ADM公司开发了以热固性树脂为原料的包膜技术并率先实现了工业化生产。此后德国、日本、加拿大等国陆续开发了各类聚合物树脂材料(张夫道等,2008)。目前聚合物包膜材料是发展最快、效果最好的一类控释包膜材料。主要包括以下几类: 1)醇酸树脂类。1967年美国生产的Osmocote所用包膜材料为醇酸树脂,它是双环戊二烯和甘油酯的共聚物。醇酸树脂可以很好的控制成膜厚度,控释性能较好,可以应用于各类颗粒肥料(Xie et al., 1981)。 2)聚氨酯类。这类包膜材料是在肥料表面直接以聚异氰基和多元醇反应生成的树脂包膜,从而形成抗磨损的包膜材料(Peterda et al.,2002)。 3)聚烯烃类。最常用的技术是将热塑性树脂(如聚乙烯)溶于有机溶剂如氯仿中,通过流化床反应器喷涂到肥料表面上;或者将聚烯烃与辅料的熔融液直接喷涂到肥料表面。日本首先开创了热塑性树脂包膜研究。90年代初,日本研制出聚烯烃包膜肥料技术,具体做法是在聚烯烃熔融体内加入滑石粉和金属氧化物从而改善聚烯烃的通透性和降解性,达到控制肥料释放速度的目的(Edze et al., 2000)。还有一些热塑性聚合物包膜技术和产品,如加拿大的一种乳胶包膜尿素产品,选用聚偏二氯乙烯水乳液喷涂在肥料表面,不需回收溶剂;英国的研究技术是将天然橡胶经过改性涂敷在肥料表面(Francesco et al.,2008)。

控释肥知识

控释肥知识 缓释肥是缓慢释放的肥料,比正常的肥料释放慢,包括包硫尿素(膜随机破裂式缓释);脲甲醛、IBDU等缓慢释放氮肥;硝化、脲酶抑制剂,只对氮肥有限的缓释,对磷钾没有缓释。 控释肥是采用聚合物包衣的肥料,膜上的微孔通常只有几百纳米,液态的水根本无法通过膜,只能以水分子形态进入膜内,所以除了水分子能自由进出膜内,肥料颗粒完全和外部隔绝,而养分通过膜的渗透压排除膜外。所以,养分的释放快慢只和水分子的运动速度和膜微孔的孔隙有关,当一种控释肥施入土壤后(微孔已设定),只和水分子运动速度有关,而水分子的运动速度取决于温度。而土壤的微生物、PH值等控释肥的释放没有任何影响。 普通的肥料施入土壤后,前期养分过量,植物在短期内无法完全吸收,造成大量的养分蓄积在土壤中,容易下雨流失;渗入地下;或土壤固定,所以肥料平均利用率只有35%左右,而后期又缺乏养分。控释肥实际上是把前期的不用养分节约拿到后期供应给植物,同时减少了淋失,微生物的分解和土壤固定,相当于一点一点不停地给植物喂肥。因此,肥料利用率能达到70%左右,近根使用最高能达到80%以上。 控释肥实际上是一种24小时都在释放的养分,释放快慢取决于温度,白天温度高释放快,晚上温度低释放慢,而植物也是白天温度高的时候光合作用强。 有些专家说,控释肥的养分释放曲线和植物需求吻合,这是一种理想主义的想法,很不严谨,顶多也是曲线近似。 控释肥的释放曲线有三种,一种是High release(抛物线的前一半),即前期快速释放,这种膜通常厚度较薄或材料性能差;第二种为匀速释放,即温度恒定的前提下,每天释放基本完全一样,如果温度有波动,只是差异很小,主要因为这种包衣材料膜没有膨胀性,微孔或孔隙的大小是恒定的;第三种是“S”的释放曲线,这是非常理想的曲线,通常这种肥料前期释放很慢,后期释放加快,实现S释放有两种方式,一种材料包衣很厚,而材料本身性能不强,后期膜膨胀,微孔或孔隙增大,华南农大的水溶性树脂即采用此种方式,通常成本很高,令一种是膜材料性能很强,包衣率很低且可以前期的超低释放,后期膜膨胀,微孔或孔隙增大,释放速度加快,加拿大Agr ium的ESN就是此种释放曲线。 S型曲线是植物生长最喜欢的养分释放曲线,前期植物苗期时,对养分需求少,随着生长的加快,对养分的需求随之加快,因此,S型的释放曲线是非常理想的曲线。ESN的释放时间完全做到植物生长期有多长,释放时间有多长,和植物的生长基本一致。 目前,国内的控释肥厂家的产品可以说成本高,不环保,释放不稳定。 以金正大公司为例,材料为废弃的低密度聚乙烯,这种材料的本身性能很强,但如果因为肥料表面不光滑,致使一些凹凸的肥料表面没包住,这些没包住的部分,哪怕只有针尖的小孔,肥料会在24小时很快释放出来,所以往往会造成肥料前期释放过快,即24小时初始释放在20%左右,而包住的肥料在后期释放很慢,而且是直线的释放曲线(膜基本不膨胀)。养分的释放是第一天

结块理论及解决方案

结块形成原因及解决方案 1.结块形成的理论原因 晶桥理论 由于晶体自身原因(晶体的性质、化学组成、粒度等)和环境因素(温湿度、压力和杂质等),使晶体表面溶解并发生重结晶,从而在晶粒之间的相互接触点上形成晶桥,出现结块等现象。 毛细吸附理论 由于微细晶粒间毛细吸附的存在,使水蒸气向晶粒间扩散,受潮,导致结块。 1.3塑性形变理论 未经彻底冷却的产品残余热从颗粒中心向外转移,此时若堆积压力过大,会导致颗粒间接触面积增大,分子之间引力增加,表面再溶,形成晶桥,很易发生结块。 2.影响结块的因素 粒度与颗粒大小的影响 粒度越小,颗粒的抗压能力越差,越容易结块。因此生产上应在不影响产品销售感官条件下,生产粒度较大,较均匀的晶体颗粒。 吸湿性和水溶性的影响 晶粒间存在毛细吸附,若有水分子存在,则较易结块,温度低,晶体不易吸湿,温度高则反之,当高温晶体温度下降时,会析出结晶形成晶桥,从而结块,所以晶体不宜在湿热环境下储存。 2.3压力和时间的影响

晶体成品包装堆放时,随着压力增大,促使颗粒间紧密接触,导致颗粒塑性形变,使晶体较易结块。因此在储存及运输过程中,应尽量避免堆积及长时间的贮存。 3.解决方案 优化工艺参数 总结结晶过程经验,控制产品颗粒均匀度,避免出现片晶、粉晶、针晶;尽可能的减少成品中的杂质及水分含量;烘干过程逐步冷却避免温度骤降;包装前必须确认成品可以得到充分冷却。 减少环境因素影响 在生产过程中应考虑季节变换、天气因素等造成的外部环境条件改变,例如温度、湿度等对烘干、包装工段的影响,避免成品包装温度过高,或料温骤变。尽量保障烘干、成品包装工段及存贮仓库环境因素的恒定及干燥。 改善包装方式 目前公司包装袋采用主流的0.5mm内膜,考虑到运输过程当中的磨损等因素易造成内膜破裂,从而导致产品吸潮、结块,同时鉴于氨基酸产品更易吸潮的特性,建议可以尝试考虑采用0.8mm包装内膜。但此前公司曾因0.8mm内膜热合温度过低,不易粘连造成包装破损,或热合温度过高导致内膜及外膜烫损断裂的情况出现,选用了较易热合的0.5mm内膜,有鉴于此,建议可以考虑从热合温度及热合时间上寻找突破口,找到更易于0.8mm内膜的热合条件,从而保证包装内膜的抗磨损能力及抗压能力。

控释肥技术样本

国内生产厂家及相关科研单位工艺技术 中国科学院南京土壤研究所, 60年代末至70年代初, 先后研制成功 硫包碳酸氢铵粒肥和用钙镁磷肥包裹的长效碳铵和长效尿素, 但未形成规模化生产。 中国科学院石家庄农业现代化研究所研制成功”涂层尿素”生产技术, 其关键技术是涂层液的配制和涂复工艺。涂层液是十烷基苯磺酸和高岭土等无机矿物混合成的胶质物质, 根据不同农业生态条件确定各类物质的组成比例, 在特定的工艺条件下制成。涂复工艺采用造料塔内喷涂的的新工艺, 并借助尿素本身的热量, 使包膜干固一次完成。 中国农业科学院土壤肥料研究所科技人员, 采用化学、物理的微乳化和高剪切技术, 研制生产了具有缓释性能的纳米肥料。纳米肥料的胶结包膜剂胶团直径均在100纳米以内。纳米材料的小尺寸效应, 可使肥料粒子带有磁效应, 从而使肥料养分更容易被植物吸收, 有效刺激植物生长。 北京市农林科学院植物营养与资源研究所的专家经过多年潜心研究, 采用各种废弃塑料作为包膜材料, 溶剂采用松节油, 包膜设备采用流化床喷动塔制备包膜化肥。经过调解包衣材料, 肥料在土壤中的缓释速度达到可控, 不烧苗, 不伤根。 山东农业大学研制成功控释时间长达70—400天不等的系列包膜控释肥产品, 经过调整配方能够设定膜上孔的数量、大小等控制养分的释放。控释肥的养分释放主要受温度、水分等条件的限制, 根据作物的需要可进行释放时间和释放高峰期的调整。包膜材料主要是苯乙烯等热塑性树脂和无机添加剂高岭土、滑石粉等。 广东省农科院土肥所从上个世纪九十年代起就开始缓释肥料的研究, 特别是在近年来取得可喜的突破性进展。利用自研的植物性复合控释包膜材料, 应用混合展着包膜新工艺, 率先在国内研发出廉价、高效、长效肥料产品。

缓释肥料类型

缓释肥料类型 一、概念:缓释肥料又称缓效肥料、控释肥料、长效肥料,指由于化学成分改变或表面包涂半透水性或不透水性物质,而使其中有效养分慢慢释放或者养分释放速度可以得到 特性是可以控制其释放速度,在施入土壤以后逐渐分解,逐渐为作物吸收利用,使肥料中养分能满足作物整个生长期中各个生长阶段的不同需要,一次施用后,肥效可维持数月至一年以上。 田间试验与研究结果表明,在通常情况下,氮肥施人土壤以后,仅有30—50%能被作物吸收利用,而其余部分则白白损失掉了。造成氮肥损失,乃是由于氨的挥发、淋失、硝化与反硝化作用所致。研制和施用缓释氮肥,就是为了降低氮肥的溶解速度,使氮肥在缓溶解过程中陆续为作物提供氮素,防止大量施用时因局部浓度过高而伤害作物种子、幼苗或灼伤叶子等不良后果,以达到提高氮肥利用率的目的。 二、类型:可分为四种类型:合成有机氮肥、包膜肥料、缓溶性无机肥料、天然有机质为基体的各种氨化肥料。其中最主要的类型是合成有机氮肥和包膜肥料。 1、合成缓释氮肥(聚合物缓释氮)的品种主要有:脲甲醛、亚异丁基二脲,亚丁烯基二腺、草酰胺等。

脲甲醛是由尿素和甲醛经过工厂的缩合化反应生成的,其全氮(N)含量大约38%。产品不是单一化合物,而是由链长与分子量所不同的甲基尿素混合而成,其中包含了从一甲基二脲至五甲基六脲等系列聚合物,脲醛缩合物肥料不仅包含较短的链也包含较长的链。大量的试验结果表明:随着聚合物链段的加长肥料的溶解度降低,与此相应的是缓释期就越长。 溶解度是决定一个肥料释放速率和有效性的基本性状。脲甲醛在水中的溶解度比尿素小得多,脲甲醛属于缓释性氮肥。 2、包膜肥料主要品种有:硫磺包膜肥料、聚合物包膜肥 料、石蜡包膜肥料、磷酸镁铵包膜肥料(如缓效碳酸氢铵)等。 包膜肥料主要是用蜡、聚合物和硫磺进行包膜,也可以 用沥青、硅酸盐水泥.磷酸镁铵等包膜。就是在粒状水溶性 (速效)肥料表面涂覆半透水性或不透水性物质,使养分通过 包膜的微孔、缝隙慢慢释放出来,或在作物某一生长阶段大 量释放,为作物所吸收利用,从而减少养分损失,提高肥料 利用率。 ①硫包尿素 在包膜肥料中,硫包尿素占有特殊地位。这主要是由于 素一般含氮量为36—37%。硫包尿素适用于生长期长的作物, 如牧草、甘蔗、菠萝以及间歇灌溉条件下的水稻等,不适于 快速生长的作物,如玉米之类。硫包尿素比普通尿素被作物 吸收的有效利用率可提高一倍。 ②树脂包膜尿素 树脂包膜尿素是采用各种不同的树脂材料,起到长效和

功能型包膜缓控释肥料的研究现状和发展前景

Vol.41No.1·12·化 工 新 型 材 料 NEW CHEMICAL MATERIALS第41卷第1期 2013年1月 作者简介:马志远(1987-) ,男,硕士研究生,主要从事功能性高分子材料的设计与合成。联系人:贾鑫(1976-) ,男,博士,副教授,研究生导师,主要从事高分子材料设计、合成与功能应用研究。功能型包膜缓/控释肥料的研究现状和发展前景 马志远 贾 鑫* 刘志勇 (石河子大学化学化工学院,新疆生产建设兵团化工绿色过程重点实验室,石河子832003 )摘 要 对包膜型缓释/控释肥料、包膜材料的概念进行了论述,系统地阐述了包膜缓释肥料和功能型包膜缓释肥料的研究现状, 指出了缓释肥料存在的不足并展望了今后研究的方向。关键词 缓释/控释肥料,功能型肥料,包膜材料 Research progress and development prosp ect of coatedslow/controlled-release  fertilizersMa Zhiyuan Jia Xin Liu Zhiyong (School of Chemistry  and Chemical Engineering,Shihezi University,Shihezi,Xinjiang  Uygur Autonomous Region,Shihezi 832003)Abstract The concept of coated slow/controlled-release fertilizers and coating materials were discussed.Coated/functional slow/controlled-release fertilizers were expatiated.The existing problems of slow-release fertilizers were dis-cussed,and pointed out the future develop ment direction.Key  words slow/controlled-release fertilizer,functional fertilizer,coating material 随着我国加入WT O,食品安全问题愈来愈引起人们的重视,国内外无公害食品、绿色食品和有机食品市场竞争日益激烈, 传统农业向有机农业转化愈来愈快。缓/控释肥料摒弃了传统农业的弊端, 能够直接或间接地为作物提供必需的营养成分;调节土壤酸碱度、改良土壤结构、改善土壤理化性质和生物学性质; 调节或改善作物的生长;解决缺什么补什么、缺多少补多少的问题。发展缓/控释肥料以其高利用率,使用简约化等优点,符合节能减排的要求,是我国国情的需要。 国家对新型肥料的研发给予专项资金帮助和政策扶持。在“十五”、“十一五”规划中,都指出需要发展新型肥料,且新型肥料发展的重点领域是缓/控释肥料、 微生物肥料、多功能肥料。这也是国内国际今后一个时期肥料研发的重点。从缓控释肥料的应用价值和长远利益来看,发展缓/控释肥料将成为肥料行业发展的必然趋势。 1 缓释/控释肥料 1.1 缓/控释肥料的区别 根据肥料对外界刺激的响应情况可分为缓释肥料和控释肥料两大类。缓释肥料就是通过养分的化学复合或物理作用,使其对作物的有效态养分随着时间而缓慢释放的化学肥 料[1] 。但是对于控释肥料,目前我国尚无统一的国家标准。 控释肥料是那些养分释放率与作物需肥规律完全匹配的肥料,可以根据外界环境变化而改变释放规律的智能型肥料,也就是说控释肥料是缓释肥料的高级形式。 1.2 缓/控释肥料的分类 缓/控释肥料种类繁多,各种文献的分类方法有所不同,至使其分类差异较大。人们普遍接受以色列Shaviv教授的分 类方式。他们将缓释肥料分为以下四类[2] :(1) 低溶解性的无机材料;(2)低溶解性的有机材料;(3)可降解的低溶解性材料;(4 )涂层(包膜)肥料。2 国内外功能型包膜肥料研究现状 包膜肥料是在粒状肥料表面包裹上一层包膜材料,起到减慢肥料的释放速度、延长肥料的释放时间的作用。包膜肥料是缓/控释肥料的重要成员, 随着各种高分子材料的发展和功能型材料的发现,人们不再是仅仅以减低肥料施放速度、延长肥料释放时间作为单一的研究目的, 而是把目光转向功能型包膜肥料, 逐步形成了现代包膜肥料的特点。但是由于功能型包膜肥料制造成本较高,现在仍处于实验室研发阶段,还未走进田间实践。 2.1 吸水/保水缓释肥料概况 高吸水型材料与农业的结合不仅开启了新型节水技术的序幕,同时拓宽了吸水保水材料的应用。它具有吸水蓄水、抗旱保水、改善土壤结构和增效缓释四大作用。常用的吸水性聚合物可分为两类:天然聚合物和合成聚合物。 (1 )天然吸水性聚合物最大的优点是其优越的可降解性。例如:日本用淀粉与尿素水溶液混合后造粒烘干,制得吸水型 缓释肥料[3] ;吴春华等将淀粉与聚乙烯醇混合糊化包膜尿素,制得吸水型缓释肥料[4]。另外,天然提取物(如:纤维素[5] 、多糖类[6] 等)也可以作为吸水保水材料。它们降解性良好,且是

包膜控释肥知识及部分产品介绍

包膜控释肥知识及部分产品介绍 有关控释肥的概念 关于缓释和控释肥的概念和定义已有大量的文献报导。一般认为,所谓“释放”是指养分由化学物质转变成植物可直接吸收利用的有效形态的过程(如溶解、水解、降解等);“缓释”是指化学物质养分释放速率远小于速溶性肥料施入土壤后转变为植物有效态养分的释放速率;“控释”是指以各种调控机制使养分释放按照设定的释放模式(释放率和释放时间)与作物吸收养分的规律相一致。 国际肥料工业协会按照制作过程将缓释和控释肥分成两大类。一类是尿素和醛类的缩合物,这类被称为缓效或缓释肥料)另一类是包膜肥料,被称为控释肥料,因此,生物或化学作用下可分解的有机氮化合物(如脲甲醛UFs)肥料通常被称为缓释肥(SRFs)熏而对生物和化学作用等因素不敏感的包膜肥料通常被称为控释肥(CRFs)。国外多年的研究资料和大量文献以及我们几年来的研究结果表明,真正意义上的控释肥,即肥料的养分释放率与作物养分吸收相同步,应该是包膜肥料,其它的缓效肥料可称为缓释肥而不能称为控释肥。 控释机理与生产原理 在控释肥研制和开发的同时,对包膜控释肥的控释机理进行了深入系统的研究,制作了在不同温度情况下:①膜厚度与控释肥养分释放速率关系曲线,②相同膜厚度不同粒径颗粒和相同粒径不同膜厚度的组合比例与养分释放速率关系曲线,③相同膜厚度不同添加剂比例的养分释放曲线等。 通过调整膜厚度、添加剂、不同粒径颗粒等的比例与组合,以及对不同控释

时间的控释肥进行组合来模拟作物的养分吸收曲线,达到使控释肥释放高峰与作物吸肥高峰期相吻合(图3),解决了控释肥养分释放速率与作物生长吸肥规律相吻合的技术难题。 在控释肥扩大性试生产的同时,进行了水稻、玉米、花生、蔬菜、果树、花卉、草坪等多种作物的育苗试验、盆栽试验、田间小区试验与示范,取得了大量的试验数据。根据试验数据和结果及时反馈,进行包膜材料和制作工艺的不断改进和创新。 控释期6个月的包膜复合肥(20-8-10)的N、P、K释放曲线 定型的包膜控释肥系列产品 经过多年的试制、试验、反馈、改进和创新,目前已定型的能够进行工业化生产的包膜控释肥包括以下十多个系列数百个控释肥品种。 1.热固性树脂包膜尿素60天、90天、120天、150天、180天、270天、360天等系列品种。 2.热固性树脂包膜复合肥,不同养分配比、60天、90天、120天、150天、180天、270天、360天等不同控释时间等系列品种。 3.热固性树脂包膜硫酸钾,60~360天系列品种。 4.热塑性树脂包膜尿素,60天、90天、120天、150天、180天、270天、360天等系列品种。 5.热塑性树脂包膜复合肥,不同养分配比、60天、90天、120天、150天、180天、270天、360天等不同控释时间等系列品种。 6.热塑性树脂包膜硫酸钾,60~360天系列品种。 7.硫包膜尿素?熏60~360天系列品种。 8.硫包膜复合肥,不同养分配比,60~360天系列品种。 9.硫包膜硫酸钾,60~360天系列品种。 10.以硫为底涂层的热固性树脂包膜尿素,60~360天系列品种。 11.以硫为底涂层的热固性树脂包膜复合肥,不同养分配比,60~360天系列品种。

晶体结块的原因及防结块措施

结晶结块的原因及防结块措施 结晶物质常常有一个十分麻烦的特性就是结块,相互粘结形成团块,尤其是湿热季节、长期存放、堆包挤压的时候更为明显,一般用户对于结晶的外观、流动性、颗粒是很重视的,直接影响到商品的信誉。如化肥在施肥时,打开包装形成巨块,需要把它敲碎,重新分散成小粒。结块的化肥若用飞机施肥时不能均匀分散、粘叶片上不易于落在地面,叶片易受到腐蚀灼伤。颗粒太小又会引起局部干燥天气。风速较大时,化肥易于集中到一处,使局部化肥过剩,大部分面积上又得不到肥料。 造成结块的原因主要是结晶的吸湿以及结晶的粒径分布,在一定的温度下,把结晶物质的纯化学产品作为标准,配成饱和溶液,测定溶液的水蒸汽分压,如果大气中水蒸汽分压在同一温度下超过上述分压就必然要潮结吸湿,当大气湿度较低时,已吸潮的水分就会部分蒸发,于是晶粒就相互粘结形成结块。 一些常见物质的相对湿度,但只有15℃的数据,远远不能满足需要,对于一个特定的气温,对于某一产品需要作系列的补测工作。 如果大气湿度超过上述相对湿度值很多,就会连续吸收水分,直至淌出水来,甚至全部溶解。再进一步吸湿就是溶液的吸湿,直至溶液因吸湿而浓度逐步降低,其水蒸汽分压与大气中水蒸汽分压相平衡才停止继续吸收水分。 减少晶体之间的接触点可以减轻结块现象,因此工业上为了这个目的,尽量使粒度加大,这是有限度的,否则设备能力过低(生长时间长,容器体积过大);另外一个更主要的方法是制成均匀的球形。大颗粒均匀球形的优点是:同样重量的结晶表面积最小、接触点最少,这都有利于减少吸湿和粘结的可能性。 结晶附着的机械水份以及易于吸湿的杂质都是造成严重结块的原因。因此,晶体虽经过离心分离机使水份降的很低(1~2%)仍然不能防止结块;微量吸湿性杂质附着,往往也造成严重的吸湿和结块。纯 就会使NaCl在15℃吸湿平衡相对湿度为78%,但仅有千分之几的CaCl 2 平衡湿度降到10~20%。干燥处理对此有效。 上述防结块的措施都满足后,有时仍然不能满足完全防止结块,最有效的改善办法是把微细而均匀的惰性固体或者其它表面活性物质包在结晶颗粒表面,形成一个保护层。这一措施十分有效,得到工业

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