專利名稱::智能肽尿素及其制備方法
技術領域:
:本發明涉及一種含有智能肽的尿素,以及所述智能肽尿素的制備方法和應用。技術背景尿素是氮肥中含氮量最高的品種,也是化肥使用量最多的品種,但是由于尿素本身性質及施肥方法的不當,每年有大量尿素流失,不僅造成資源的浪費,也給環境帶來了極大的污染。為了減少尿素對環境的污染,提高尿素的利用率,肥料業界對尿素做了許多改進,例如開發了雙氫胺尿素、甲醛尿素、聚合物薄膜尿素、包硫尿素等等,都是為了將尿素緩釋和控釋,但很難做到與作物各生長階段需肥量相適應,因此效果不佳,不能在農業上普及使用。包膜尿素的包膜材料占尿素重量的3%-15%,既影響了尿素的正常含氮量,并且殘留下來的高分子材料大多很難生物降解,對土壤造成了污染,其效果也缺乏統一評價,難以大面積推廣。人工合成水溶性高分子量多肽聚合物發揮生物催化劑的作用。精確而高效介導細胞內外發生各種生化反應,具有殺菌、阻斷某些激素受體、抑制脂肪和膽固醇的吸收,比天然的生物多肽具有更好的生物穩定性。然而人工合成工藝復雜、價格昂貴,僅限于新藥的研究和開發,在植物上的應用,特別是大規模應用受到了限制。
發明內容ZL200610001337x發明專利彌補了上述人工合成水溶性高分子量多肽聚合物技術的不足,實現了人工合成多肽聚合物工業化生產,所述的人工合成多肽具有類似于天然多肽的生物活性,給植物注入智能肽可以不需要其他化學物質或轉基因的幫助,從而調整植物各部位生長速度。智能肽可以激活各種抗氧化酶,從而提高植物抗病能力;它還能促進吸附結合銨離子和硝酸根離子,緩慢釋放給作物;智能肽與尿素結合,起到控釋尿素的效果,延長尿素在土壤中的肥效,明顯提高尿素利用率,降低肥料使用量。本發明目的提供一種智能肽尿素,其中智能肽含量以重量計為0.01%-2.0%,尿素含量以重量計為98.0%-99.99%,智能肽最佳含量以重量計為0.01%-1.0%。本發明智能肽尿素中的智能肽為高分子多肽聚合物,其按照專利ZL200610001337.x中所述方法合成得到,專利ZL200610001337.x在此全文引用作為參考。本發明提供了所述智能肽尿素的生產方法,包括將智能肽水溶液與熔融尿素混合均勻,尿素與智能肽的重量比為1000:2-5,然后在尿素造粒塔中造粒,最終得到本發明的智能肽尿素。智能肽水溶液中智能肽的含量為35%-40%,通常可在普通尿素生產過程中,將智能肽用泵輸送至熔融尿液的第一蒸發器或第二蒸發器或第一和第二蒸發器中均勻混合,加入點位于尿素造粒塔之前,其余所有工藝條件與普通尿素生產工藝條件相同。本發明智能肽尿素的制備流程圖如附圖1所示。在尿素造粒前加入智能肽,形成智能肽尿素,智能肽對尿素原有的規格無任何影響,在土壤中可以延長尿素釋放時間,有利于土壤中生物菌的生長,不會對土壤帶來任何影響。智能肽可以對作物內源生長素進行全面調控,明顯提高尿素利用率,大幅度提高作物產量,改善作物品質,增強作物抗逆性。本發明中的智能肽對尿素具有抗結塊的性能,它與尿素混合均勻為顆粒后,有利于防止尿素結塊。將智能肽應用于農業生產,對糧食作物、經濟作物、果蔬、花卉等,具有調節其生理活性的作用,充分激活植物體內固有的生物酶,促進養分吸收,提高尿素利用率10%-30%左右。本發明智能肽尿素與普通尿素顏色和粒度相同,顆粒度為尿素國家標準規定的①0.85-2.8mm。為了區分普通尿素,可加入不同染料,添加原料應為無毒、無污染染料。本發明的技術方案如下本發明所述的智能肽尿素,其特征在于其中智能肽的含量以重量計為0.01%-2.0%,尿素的含量為98.0%-99.99%,所述的智能肽為高分子多肽聚合物,所述的高分子多肽聚合物是以天冬氨酸或天冬氨酸和谷氮酸為原料,經過研磨粉碎混合,在反應器內加熱引發縮合反應,得到重均分子量為1000200000的具有肽鏈結構的高分子多肽聚合物。所述的智能肽尿素,其中智能肽的含量優選以重量計為0.01%_1.0%。所述的智能肽尿素,其中智能肽的重均分子量為4000-12000。所述的智能肽尿素的制備方法,其特征在于將智能肽水溶液與熔融的尿液均勻混合,尿素與智能肽的質量比為1000:2-5,然后在尿素造粒塔中噴霧造粒,得到所述智能肽尿素。所述的智能肽尿素的制備方法,其中將智能肽水溶液加入到尿素水分蒸發器中,該蒸發器位于造粒塔之前,在蒸發器中,智能肽與尿液進行均勻混合。所述的智能肽尿素在培養各種糧食作物、經濟作物、瓜果蔬菜及花卉中的應用。本發明智能肽尿素中所述的智能肽為高分子多肽聚合物,所述的高分子多肽聚合物是按照專利ZL200610001337x中所述方法合成得到的;專利ZL200610001337.x在此全文引用作為參考。在此簡述一下專利ZL200610001337x中的高分子多肽聚合物的合成方法一種高分子多肽聚合物的合成方法,其特征在于它以天冬氨酸或天冬氨酸和谷氨酸為原料,經過研磨粉碎混合,在反應器內加熱引發縮合反應,得到重均分子量為1000200000的具有肽鏈結構的高分子多肽聚合物。所述具有肽鏈結構的高分子多肽聚合物的重均分子量為400012000。所述的高分子多肽聚合物的合成方法,其特征在于以天冬氨酸為原料,用球磨機或研缽研磨至20200目,在反應器內用微波照射或油浴加熱方式加熱到100250°C,引發縮合反應,反應完畢得到重均分子量為40007000的具有肽鏈結構的高分子多肽聚合物。所述的高分子多肽聚合物的合成方法,其特征在于以天冬氨酸為原料,用球磨機或研缽研磨至20200目,用水調合成泥餅狀,在反應器內用微波照射或油浴加熱方式加熱到100250°C,引發縮合反應,反應完畢得到分子量為60009000的具有肽鏈結構的高分子多肽聚合物。所述的高分子多肽聚合物的合成方法,其特征在于所述的研磨粉碎后的天冬氨酸中加入占天冬氨酸重量比為13%的催化劑,該催化劑為磷酸、磷酸鹽、硫酸鹽、堿金屬的碳酸鹽、含QC5的有機酸及其鹽類,包括磷酸、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、硫酸鈉、硫酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、甲酸、甲酸鉀、乙酸、乙酸鉀或乙酸鈉。所述的高分子多肽聚合物的合成方法,其特征在于以天冬氨酸和谷氨酸為原料,用球磨機或研缽研磨至20200目并混合均勻,在反應器內用微波照射或油浴加熱方式加熱到100250°C,引發縮合反應,反應完畢得到分子量為700010000的具有肽鏈結構的高分子多肽聚合物。所述的高分子多肽聚合物的合成方法,其特征在于以天冬氨酸和谷氨酸為原料,用球磨機或研缽研磨至20200目,用水調合成泥餅狀,在反應器內用微波照射或油浴加熱方式加熱到100250°C,引發縮合反應,反應完畢得到分子量為_800012000的具有肽鏈結構的高分子多肽聚合物。所述的高分子多肽聚合物的合成方法,其特征在于天冬氨酸和谷氨酸的重量比為i:o.i5,優選重量比例為天冬氨酸谷氨酸=1:o.ii。所述的高分子多肽聚合物的合成方法,其特征在于所述的研磨粉碎后的天冬氨酸和谷氨酸中可加入占天冬氨酸和谷氨酸總重量比為13%的催化劑,該催化劑為磷酸、磷酸鹽、硫酸鹽、堿金屬的碳酸鹽、含dC5的有機酸及其鹽類,包括磷酸、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、硫酸鈉、硫酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、甲酸、甲酸鉀、乙酸、乙酸鉀或乙酸鈉。所述的高分子多肽聚合物的合成方法,其特征在于所述的縮合反應的時間為5分鐘至24小時。圖1為智能肽尿素制備方法圖,其中1、二氧化碳2、脫硫3、壓縮4、液氨5、加壓6、預熱7、合成8、分離9、吸收10、智能肽溶液11、計量泵12、蒸發13、造粒14、包裝15、智能肽尿素具體實施例方式以下實例僅僅是進一步說明本發明,并不是限制本發明保護的范圍。實施例l:智能肽尿素的制備將按照ZL200610001337.x的合成方法得到的智能肽(高分子量多肽聚合物)溶于水得到智能肽水溶液。以尿素智能肽=1000:2的重量比通過計量泵機流量計,流量為100公斤/小時的加料速度將智能肽水溶液均勻加入到蒸發器中,與14(TC左右熔融尿液均勻混合。然后在造粒塔中以50噸/小時制得產品顆粒。得到的智能肽尿素顆粒度為OO.85-2.8mm。智能肽尿素的規格見表1表1智能肽尿素產品質量指標<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>以上質量指標表明,除智能肽含量以外,其他指標均符合尿素的國家質量標準。實施例2:智能肽尿素在玉米上的施肥試驗試驗小區1畝,設置施用普通尿素、等量智能肽尿素和智能肽尿素減少20%施用3個處理,每個處理重復3次。施用智能肽尿素35kg/畝,對照使用普通尿素35kg/畝。試驗田土壤條件相同,其他管理措施一致。試驗結果見表3。表3智能肽尿素在玉米上的施肥試驗<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>施用智能肽尿素的玉米生長旺盛,植株高大,葉片濃綠,根莖粗壯。植株平均增高10cm,生育期提前3天,每株結棒數增加,在同等施肥量下,使用智能肽尿素比使用普通尿素增產16.2%。減少尿素施用量20%,產量還要高出5.0%。實施例3:智能肽尿素在棉花上的施肥試驗試驗小區1畝,設置施用普通尿素、等量智能肽尿素和智能肽尿素減少20%施用3個處理,每個處理重復3次。施用智能肽尿素35kg/畝,對照使用普通尿素35kg/畝。試驗田土壤條件相同,其他管理措施一致。試驗結果見表4。表4智能肽尿素在棉花上的施肥試驗<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>試驗結果表明與使用普通尿素的棉花相比,使用等量智能肽尿素的棉花植株高大,葉色濃密,結桃多,結桃期長,吐絮提前,增產達15.0%。減少智能肽尿素施用量20%,產量仍與對照相當。實施例4:智能肽尿素在冬小麥上的施肥試驗試驗小區1畝,設置施用普通尿素、等量智能肽尿素和智能肽尿素減少20%施用3個處理,每個處理重復3次。施用智能肽尿素50kg/畝,對照使用普通尿素50kg/畝。試驗田土壤條件相同,其他管理措施一致。試驗結果見表5。表5智能肽尿素在冬小麥上的施肥試驗<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>試驗結果表明在同等施肥條件下,施用智能肽尿素比使用普通尿素使小麥增產18.8%。減少尿素施用量20%,產量仍與對照相當。以上實例表明,與普通尿素相比,智能肽尿素對作物具有明顯的增產的效果。但本發明使用范圍并非僅限于以上實例。權利要求1、一種智能肽尿素,其特征在于其中智能肽的含量以重量計為0.01%-2.0%,尿素的含量為98.0%-99.99%,所述的智能肽為高分子多肽聚合物,所述的高分子多肽聚合物是以天冬氨酸或天冬氨酸和谷氨酸為原料,經過研磨粉碎混合,在反應器內加熱引發縮合反應,得到重均分子量為1000~200000的具有肽鏈結構的高分子多肽聚合物。。2、權利要求1所述的智能肽尿素,其中智能肽的含量以重量計為0.01%-1.0%。3、權利要求1-2所述的智能肽尿素,其中智能肽的重均分子量為4000-12000。4、權利要求1-3所述的智能肽尿素的制備方法,其特征在于將智能肽水溶液與熔融的尿液均勻混合,尿素與智能肽的質量比為1000:2-5,然后在尿素造粒塔噴霧造粒,得到所述智能肽尿素。5、權利要求4所述的智能肽尿素的制備方法,其中將智能肽水溶液加入到尿素水分蒸發器中,該蒸發器位于造粒塔之前,在蒸發器中,智能肽與尿液進行均勻混合。6、權利要求1-3所述的智能肽尿素在培養各種糧食作物、經濟作物、瓜果蔬菜及花卉中的應用。全文摘要本發明涉及一種智能肽尿素,所述智能肽尿素中智能肽的含量以重量計為0.01%-2.0%,所述的智能肽為一種人工合成高分子多肽聚合物,其按照專利ZL200610001337.x中所述方法合成得到。本發明還提供了所述智能肽尿素的生產方法,包括將智能肽以液體形態加入熔融尿素中均勻混合,然后在尿素造粒塔中噴霧造粒。本發明還涉及所述智能肽尿素在植物上的應用。文檔編號C05C9/00GK101333136SQ20081014730公開日2008年12月31日申請日期2008年8月6日優先權日2008年8月6日發明者吳松波,李立仁,陳大根申請人:九江石化波濤生化科技有限公司;吳松波