CN103214312B - 高摩尔比脲甲醛类缓释肥料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明特别涉及一种用于贫瘠土地的高摩尔比脲甲醛类缓释肥料及其制备方法，首先加入甲醛水溶液，加温至45~60℃，再加入磷酸一氢钠-磷酸氢二钠缓冲碱性试剂，调pH值，然后加入第一批尿素，使其充分反应，接着加入磷酸，调节溶液使pH值至酸性，加入第一批尿素，整个过程温度控制在45~60℃，使其充分反应，然后将溶液温度调至90℃左右，加入第三批尿素使其继续反应，0.5~1小时后，取出料液干燥，本发明采用高摩尔比的方法降低了体系内没有反应的游离甲醛的含量，使尿素与甲醛含量比为2:1-3:1，防止甲醛污染的同时提高脲的含量，从而极大提高肥效。
Description
技术领域
本发明属于一种肥料加工工艺，特别涉及一种用于贫瘠土地上的高摩尔比脲甲醛类缓释肥料及其制备方法。
背景技术
目前，我国西北部半干旱、干旱区的年降水量一般在 400毫米以下，有些地方仅数十毫米甚至数毫米，干燥度在1.5以上,有的甚至达20以上，因而限制了农业和林业的发展，只在较高的山岭有少量森林资源，这些区域的植被存活率通常在40%以下，所以在肥料中加入一些化学元素来提高肥效，来提高这种区域的植被存活率。
磷酸一氢钠：无色单斜晶系结晶或白色粉末，相对密度1.52，溶于水，其水溶液呈弱碱性，1%水溶液的pH值为8.8～9.2；不溶于醇，35.1℃时熔融并失去5个结晶水，在空气中易风化，常温时放置于空气中失去约5个结晶水而形成七水物，加热至100℃时失去全部结晶水而成无水物，在34℃以下小心干燥，可得白色粉末的二水磷酸氢二钠，用作软水剂及食品工业中的添加剂；织物增重剂；釉药、焊药、医药，印染工业的媒染剂；化学分析中的缓冲剂；也用于鞣革、搪瓷、陶瓷、洗涤剂等工业中或制取其它磷酸盐。
脲醛树脂是尿素与甲醛反应得到的聚合物，又称脲甲醛树脂，英文缩写UF，加工成型时发生交联，制品为不溶不熔的热固性树脂，固化后的脲醛树脂颜色比酚醛树脂浅，呈半透明状，耐弱酸、弱碱，绝缘性能好，耐磨性极佳，价格便宜，但遇强酸、强碱易分解，耐候性较差。
游离甲醛，通俗的讲就是在板材、家具、涂料、胶黏剂生产过程中，需要大量的甲醛作为载体，但甲醛在高温的生产线中，大部分的甲醛已经生成了胶，已不再是甲醛，这类已经反应掉的甲醛对人体已经没有危害，在生产的过程中，有一小部分的甲醛没有参加反应，就变成了游离甲醛。
普通的脲醛树脂中尿素与甲醛含量比为1.2：1~1.5:1，体系内含有大量没有反应的游离甲醛，肥效不好，另外甲醛挥发在空气中也会造成污染。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种高肥效，甲醛含量低的高摩尔比脲甲醛类缓释肥料及其制备方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种高摩尔比脲甲醛类缓释肥料，其特征在于：包括以下重量份数的原料：
尿素 90—300份
磷酸 1—300份
磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物 1—300份
脲甲醛 30－100份
三乙醇胺 1—300份
水 40---150份。
一种上述的高摩尔比脲甲醛类缓释肥料的制作方法，其特征在于：
步骤1）、在反应容器中加入体积浓度为37%液态脲甲醛水溶液，然后加热至45~60℃；
步骤2）、加入三乙醇胺，反应2小时后，达到充分反应；
步骤3）、然后加入起缓冲碱性试剂作用的磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物将pH值调至7.5~9.0之间；
步骤4）、加入第一批尿素，第一批尿素的份量为尿素总量的三分之一，整个过程温度控制在45~60℃，反应2小时后，达到充分反应；
步骤5）、加入体积浓度为40%磷酸，调节溶液pH值至酸性，pH值为4.5~5.5之间；
步骤6）、加入第二批尿素，第二批尿素的份量为尿素总量的三分之一，整个过程温度控制在45~60℃，反应2小时后，达到充分反应；
步骤7）、加热溶液至90℃；
步骤8）、加入第三批尿素，第三批尿素的份量为尿素总量的三分之一，使其继续反应，反应2小时后，达到充分反应；
步骤9）、取出料液干燥，得到白色粉末状物质。
所述的磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物中磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的比为2:1。
本发明具有如下积极效果：
下面通过实验对比分析：
实验1：
实验对象：盆栽1，盆栽2；
实验内容：盆栽1加入普通肥料，盆栽2中加入本发明肥料，按照正常的栽培方法进行栽培，分析3个月后盆栽1与盆栽2中植被高度变化；
实验结果：如下表格所示，采用本发明肥料的盆栽2生长情况明显优于使用普通肥料的盆栽1。
| 第一个月植被高度（cm） | 第一个月植被高度（cm） | 第一个月植被高度（cm） | |
| 盆栽1 | 3.5 | 7.4 | 12.1 |
| 盆栽2 | 4.2 | 10.6 | 18.2 |
实验2：
实验对象：放置盆栽1的容器，放置盆栽2的容器；
实验内容：盆栽1加入普通肥料，盆栽2中加入本发明肥料，然后将盆栽1与盆栽2分别放入两个密封的容器内，通过测试器分析6个小时后容器1与容器2中游离甲醛含量；
实验结果：如下表格所示，放置盆栽2的容器游离甲醛含量明显低于放置盆栽1的容器。
| 2小时含量（mg/L） | 4小时含量（mg/L） | 6小时含量（mg/L） | |
| 放置盆栽1的容器 | 0.92 | 1.67 | 2.79 |
| 放置盆栽2的容器 | 0.37 | 1.03 | 1.45 |
本发明的缓释肥主要是作用于土壤贫瘠、水土流失严重区的植被，综合对比分析如下表所示：
| 现有肥料 | 本发明肥料 | |
| 氮的利用率 | 50% | 70%-90% |
| 持续肥效 | 90天 | 150天 |
| 游离甲醛含量 | 0.2% | 0.05% |
本发明采用高摩尔比的方法降低了体系内没有反应的游离甲醛的含量，使尿素与甲醛含量比为2:1-3:1，防止甲醛污染的同时提高脲的含量，从而极大提高肥效，植被存活率提高40%以上。
具体实施方式
实施例1，具体配方：尿素 300克、磷酸1克、磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物1克、液态脲甲醛30克、三乙醇胺1克、水40克。
实施例2，具体配方：尿素 90克、磷酸300克、磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物1克、液态脲甲醛30克、三乙醇胺1克、水40克。
实施例3，具体配方：尿素 90克、磷酸1克、磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物300克、液态脲甲醛30克、三乙醇胺1克、水40克。
实施例4，具体配方：尿素 90克、磷酸1克、磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物1克、液态脲甲醛100克、三乙醇胺1克、水40克。
实施例5，具体配方：尿素 90克、磷酸1克、磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物1克、液态脲甲醛30克、三乙醇胺300克、水40克。
实施例6，具体配方：尿素 90克、磷酸300克、磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物300克、液态脲甲醛100克、三乙醇胺1克、水150克。
实施例7，具体配方：尿素90克、磷酸300克、磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物300克、液态脲甲醛100克、三乙醇胺300克、水150克。
实施例8，具体配方：尿素 300克、磷酸1克、磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物300克、液态脲甲醛100克、三乙醇胺300克、水150克。
实施例9，具体配方：尿素 300克、磷酸300克、磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物1克、液态脲甲醛100克、三乙醇胺300克、水150克。
实施例10，具体配方：尿素 300克、磷酸300克、磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物300克、液态脲甲醛30克、三乙醇胺300克、水150克。
实施例11，具体配方：尿素 300克、磷酸300克、磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物300克、液态脲甲醛100克、三乙醇胺1克、水150克。
实施例12，具体配方：尿素 300克、磷酸300克、磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物300克、液态脲甲醛100克、三乙醇胺300克、水40克。
按上述实施例的具体工艺如下：
一种所述的高摩尔比脲甲醛类缓释肥料的制作方法，其特征在于：
步骤1）、在反应容器中加入体积浓度为37%液态脲甲醛水溶液，然后加热至45~60℃；
步骤2）、加入三乙醇胺，反应2小时后，达到充分反应；
步骤3）、然后加入起缓冲碱性试剂作用的磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物将pH值调至7.5~9.0之间；
步骤4）、加入第一批尿素，第一批尿素的份量为尿素总量的三分之一，整个过程温度控制在45~60℃，反应2小时后，达到充分反应；
步骤5）、加入体积浓度为40%磷酸，调节溶液pH值至酸性，pH值为4.5~5.5之间；
步骤6）、加入第二批尿素，第二批尿素的份量为尿素总量的三分之一，整个过程温度控制在45~60℃，反应2小时后，达到充分反应；
步骤7）、加热溶液至90℃；
步骤8）、加入第三批尿素，第三批尿素的份量为尿素总量的三分之一，使其继续反应，反应2小时后，达到充分反应；
步骤9）、取出料液干燥，得到白色粉末状物质。
所述的磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物中磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的比为2:1。
步骤9中所得到白色粉末状物质即为高摩尔比脲甲醛类缓释肥料。
普通的脲醛树脂中尿素与甲醛含量比为1.2：1~1.5:1，体系内含有大量没有反应的游离甲醛，肥效不好，另外甲醛挥发在空气中也会造成污染。
本发明采用高摩尔比的方法降低了体系内没有反应的游离甲醛的含量，使尿素与甲醛含量比为2:1-3:1，防止甲醛污染的同时提高脲的含量，从而极大提高肥效，植被存活率提高40%以上。
Claims (2)
1.一种高摩尔比脲甲醛类缓释肥料，其特征在于：包括以下重量份数的原料：
尿素 90—300份
磷酸 1—300份
磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物 1—300份
脲甲醛 30－100份
三乙醇胺 1—300份
水 40---150份；
其中所述磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物中磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的重量比为2:1，其制作方法如下：
步骤1）、在反应容器中加入体积浓度为37%液态脲甲醛水溶液，然后加热至45~60℃；
步骤2）、加入三乙醇胺，反应2小时后，达到充分反应；
步骤3）、然后加入起缓冲碱性试剂作用的磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物将pH值调至7.5~9.0之间；
步骤4）、加入第一批尿素，第一批尿素的份量为尿素总量的三分之一，整个过程温度控制在45~60℃，反应2小时后，达到充分反应；
步骤5）、加入体积浓度为40%磷酸，调节溶液pH值至酸性，pH值为4.5~5.5之间；
步骤6）、加入第二批尿素，第二批尿素的份量为尿素总量的三分之一，整个过程温度控制在45~60℃，反应2小时后，达到充分反应；
步骤7）、加热溶液至90℃；
步骤8）、加入第三批尿素，第三批尿素的份量为尿素总量的三分之一，使其继续反应，反应2小时后，达到充分反应；
步骤9）、取出料液干燥，得到白色粉末状物质。
2.一种如权利要求1所述的高摩尔比脲甲醛类缓释肥料的制作方法，其特征在于：
步骤1）、在反应容器中加入体积浓度为37%液态脲甲醛水溶液，然后加热至45~60℃；
步骤2）、加入三乙醇胺，反应2小时后，达到充分反应；
步骤3）、然后加入起缓冲碱性试剂作用的磷酸一氢钠与磷酸二氢钠的混合物将pH值调至7.5~9.0之间；
步骤4）、加入第一批尿素，第一批尿素的份量为尿素总量的三分之一，整个过程温度控制在45~60℃，反应2小时后，达到充分反应；
步骤5）、加入体积浓度为40%磷酸，调节溶液pH值至酸性，pH值为4.5~5.5之间；
步骤6）、加入第二批尿素，第二批尿素的份量为尿素总量的三分之一，整个过程温度控制在45~60℃，反应2小时后，达到充分反应；
步骤7）、加热溶液至90℃；
步骤8）、加入第三批尿素，第三批尿素的份量为尿素总量的三分之一，使其继续反应，反应2小时后，达到充分反应；
步骤9）、取出料液干燥，得到白色粉末状物质。
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2013
- 2013-04-25 CN CN201310147647.2A patent/CN103214312B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103214312A (zh) | 2013-07-24 |
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