尿素含氮量高、产品性能稳定、易于农业施用,在农业中得到广泛应用。由于尿素是高水溶性肥料,施用到土壤中40%~60%的尿素流失于环境中而不能被作物吸收,不仅造成其利用率低下,经济损失巨大,也引起了严重的环境污染。以微胶囊技术制备尿素缓/控施肥料,与传统肥料相比,微胶囊肥料对发展绿色农业、提高化肥的利用率、减轻化肥对环境的污染以及对人类健康的危害均有重要意义。分别选用低成本、可降解、无毒性且具有良好生物相容性的天然高分子材料壳聚糖(CS)、明胶为壁材,以尿素为芯材,采用乳化-化学交联法以及复凝聚法制备尿素微胶囊缓释肥。首先通过单因素实验探索了微胶囊制备过程的影响因素,再通过正交实验,得出了尿素微胶囊的优化工艺条件。1.在制备尿素/壳聚糖微胶囊的单因素实验中,随着搅拌速度、交联剂戊二醛用量和温度的增加,尿素/壳聚糖微胶囊的载肥量下降;随着壳聚糖用量、尿素用量、乳化剂用量的增加,载肥量呈先增大后减小的趋势。设计4因素3水平正交实验,得出影响因素次序为尿素/CS、温度、转速和戊二醛用量。在最优工艺条件下为尿素/CS为6:2、戊二醛用量1.5%、温度30℃、转速600 r/min,此时制备的尿素微胶囊成囊率较高,外观圆整,表面光滑,粒径约为100 um,载肥量为11.26%,包封率为15.01%。微胶囊尿素前期(24 h)释放较快,释放率达到79.6%,之后释放速率放缓,72 h后释放率达到93.9%。2.在制备尿素/明胶微胶囊单因素实验中,考察了搅拌速度、pH、固化时间、固化剂用量对微胶囊的载肥量、包封率以及形态的影响。通过正交实验得出考察因素影响次序为pH>搅拌速度>醛用量>固化时间,最佳工艺条件为搅拌速度900 r/min、pH 4.0、固化时间60 min、甲醛用量10 mL。制备的尿素微胶囊成囊率较高,外观圆整,粒径大小均匀,粒度分布集中。在最优惠工艺条件下,尿素/明胶微胶囊载肥量为69.41%,包封率为76.35%。尿素微胶囊在前期(24 h)释放速率较慢,尿素释放率达到49.5%,在24~48 h时释放速率剧增,尿素释放率达到94.5%。