CN101117448A - 一种肥料染色剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明肥料染色剂包括着色剂和调色剂，着色剂为有色腐植酸或有色腐植酸盐类物质，调色剂为有色的食品颜色添加剂和木质素及其盐类中的一种或其混合物；按重量份计，着色剂5～50份，调色剂0～20份。本发明肥料染色剂的制备方法是：先按配比称取着色剂、调色剂，或者再称取分散剂0～20份、增溶剂0～20份，然后采用包括粉碎、溶解、调色和研磨步骤的方法1，或者包括溶解、调色和研磨步骤的方法2生产，即获得所述肥料天然染色剂。本发明具有染色能力强、改善土壤条件、降低农药残留、保护生态环境、低成本、低用量和无公害等优点。

Description

一种肥料染色剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及肥料和染色剂领域，特别是涉及到腐植酸及其盐类应用到肥料染色剂及其制备方法。

背景技术

目前，一些企业在生产肥料的过程中添加一些染色剂改善肥料的色泽，而一些染色剂主要是由合成染料或颜料与溶剂组成，这种染色剂不易降解，还有一定的毒性，进入土壤后对环境产生污染，染料中的一些致癌性和基因毒性物质经植物吸收后会损害人体和家禽的健康。因此有必要发展和使用天然有机染料，因为天然有机染料不仅可以有效的应用到肥料染色中，而且直接可以成为农作物的有机养分，与生态环境相容性好，可生物降解，对环境无污染、无毒害。

腐植酸及其盐类物质广泛存在于土壤、湖泊、河流、海洋中。自然界中的泥炭、褐煤和风化煤中含有丰富的腐植酸。近年来，腐植酸及其盐类复混肥料在我国有新的发展，腐植酸及其盐类物质对土壤的改良作用，已得到公认：具有一定颗粒强度的腐植酸有机肥，不仅能促进土壤中团粒结构的形成，增加土壤的保水性、通气性和有机质，防止土壤板结，成为海绵田，使土壤的空隙度相对持久地增大，增长通透时间，提高地温，净化土壤环境，减少农药残留；而且能促进农作物根系发育，促进农作物吸收养分和正常生长。它在改良土壤，增加农作物产量等方面都具有显著的作用。

腐植酸及其盐类物质是潜在的、可大力开发和综合利用的有机资源。近些年来，在广大科技工作者的不懈努力下，腐植酸的开发利用工作取得了长足进步，使得腐植酸及其盐类物质在农业、园林业、畜牧业、养殖业、医药卫生、工业、环境工程等领域的研究与应用都有了新的进展。腐植酸在农业领域的研究开发利用是最多的，也是我国20世纪70年代开展腐植酸综合利用的初衷，目的是为了缓解当时肥料总量不足的困难。实践证明，腐植酸已成为农业上应用的抗旱剂、叶面肥、调整剂及复配产品的主要成分。

我国是腐植酸生产消费大国，如能很好地加以开发利用，必将对肥料的绿色化起到更大的推动作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：将有色腐植酸及其盐类与调色剂相结合制成一种低成本的肥料染色剂，用于改善各种肥料的色泽和成为农作物的有机养分，可生物降解，利于环境保护。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的肥料染色剂包括着色剂和调色剂，着色剂为有色腐植酸或有色腐植酸盐类物质，调色剂为有色的食品颜色添加剂和木质素及其盐类中的一种或其混合物；按重量份计，着色剂5～50份，调色剂0～20份。

本发明提供的上述肥料染色剂，其制备方法是：先按配比称取上述的着色剂、调色剂，或者再称取上述的助剂，然后采用包括以下步骤的方法：

第一种方法：

粉碎：用球磨机将称取的着色剂粉碎到500～800目，

溶解：把磨好的粉状着色剂溶解到35～45℃的水中，

调色：加入调色剂，或者再加入助剂，使之混合均匀，

研磨：把混合均匀的溶液再次研磨使之完全溶解，即获得所述肥料天然染色剂。

或者，

第二种方法：

溶解：将称取的着色剂和助剂分散溶解在水中，

调色：加入调色剂，使之混合均匀，

研磨：把混合均匀的溶液进行研磨，使之完全溶解，即获得所述肥料天然染色剂。

本发明与现有技术相比，其优点主要包括：

其一.选用含腐植酸及其盐类成分的混合液作为染色剂，是本发明的创新点。自然界中的泥炭、褐煤和风化煤中含有丰富的腐植酸，腐植酸及其盐类本身有颜色，具有良好的染色效力，添加到肥料中可改善肥料的外观。而且在改良土壤，增加农作物产量等方面都具有显著的作用。

其二.采用天然咖啡色、黄色、褐色、红色、黑色色素等食品颜色添加剂作为肥料染色用的调色剂，既可以改善肥料的外观，并且在使用过程中可生物降解，对环境无污染。

其三.选用的着色剂和调色剂能够适应肥料染色的工艺条件，使肥料染色均匀，并且染色能力强，颜色纯正，外观好。

其四.原料来源广泛，生产过程无污染，利于工业化生产。按本方法生产出的肥料染色剂，在实际肥料染色过程中，染出相同色度的用量要比合成染料低，从而降低生产成本。

其五.按本方法生产出的肥料染色剂，能够克服使用合成染料而污染环境，有害人体健康的缺陷。而且在实际施肥过程中，用量低，一吨肥料仅消耗2千克左右腐植酸及其盐类天然染色剂，从而能够为用户节省资金。

总之，由于腐植酸及其盐类具有染色能力强、改善土壤条件、降低农药残留、保护生态环境，以及补充作物营养等多种用途，再辅以对环境无污染、可生物降解的调色剂的作用，因此本发明肥料天然染色剂具有低成本、低用量、无公害等优点。

具体实施方式

本发明通过试验找到一种天然的物质--有色腐植酸及其盐类物质，该物质能够改善肥料颜色并且可作为肥料的成分，再加入调色剂，或再加入助剂，可制成一种适合各种肥料的低成本的易于推广的天然染色剂。

一.肥料染色剂

本染色剂为天然的肥料染色剂，其组分包括着色剂和调色剂，着色剂为有色腐植酸或有色腐植酸盐类物质，调色剂为有色的食品颜色添加剂和木质素及其盐类中的一种或其混合物；按重量份计，着色剂5～50份，调色剂0～20份。

上述肥料染色剂还包括助剂，按重量份计，可选用：分散剂0～20份，增溶剂0～20份。其中：分散剂可选用壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂，为无色至微黄色油状液体，可溶于水。增溶剂可选用萘磺酸盐甲醛缩合物表面活性剂，为米棕色粉末，可溶于水，PH值(1％水溶液)为7-9。根据实际需要，还可选择其它类似的分散剂、增溶剂。

上述的有色腐植酸可采用黄色、黑色或棕色腐植酸。

上述的有色腐植酸盐类物质可选用黄色、黑色或棕色的有色腐植酸盐类物质，具体为铵盐、钠盐、钾盐或钙盐等有色腐植酸盐类物质中的一种或其任意配比的混合物。

上述的调色剂可选用天然咖啡色、黄色、褐色、红色、黑色色素等调色剂。

二.肥料染色剂的制备方法

本方法可以有两种。先按上述肥料染色剂的成分及配比，称取着色剂、调色剂，或者再称取助剂，然后采用包括以下步骤的方法：

方法1：

粉碎：将着色剂(有色腐植酸及其盐类物质)放入球磨机中，机器开启后，调节其转速为500～1500转/分，着色剂被粉碎，脱出，得到500～800目的粉末着色剂，集中收集；

溶解助剂：在加热到40℃左右的水中加入一定用量的分散剂和增溶剂，搅拌均匀；

调色：缓慢向搅拌均匀的助剂溶液中加入粉末着色剂；再向其中加入天然咖啡色、黄色、褐色、红色或黑色色素的调色剂，边加入边搅拌，得到混合均匀的调色溶液；

研磨：把混合均匀的调色溶液再次研磨使之完全溶解，即获得所述肥料染色剂。

方法2：

溶解助剂：在加热到40℃左右的水中加入一定用量的分散剂和增溶剂，搅拌均匀；

调色：缓慢向搅拌均匀的助剂溶液中加入天然咖啡色、黄色、褐色、红色或黑色色素的调色剂，边加入边搅拌，得到混合均匀的调色溶液；

研磨：把混合均匀的溶液进行研磨，使之完全溶解，即获得所述肥料染色剂。

下面结合实施例对本发明肥料染色剂的制备方法作进一步说明，但不限定本发明。

实施例1(采用“方法1”)：

(1)准备腐植酸及其盐类、分散剂、增溶剂、天然咖啡色色素的食品颜色添加剂；

(2)将300g腐植酸及其盐类物质放入球磨机中，机器开启后，调节其转速为500～1500转/分，腐植酸及其盐类物质被粉碎，脱出，得到500至800目的腐植酸及其盐类物质的粉末，集中收集；在加热到1000克的40℃左右的水中各加入10克的分散剂和增溶剂，搅拌均匀，然后缓慢加入300克腐植酸及其盐类物质的粉末着色剂；再向其中加入40克天然咖啡色食品颜色调色剂，边加入边搅拌，使之混合均匀；将此混合溶液放入球磨机中进行研磨，直至腐植酸及其盐类物质完全溶解；获得所述肥料染色剂。

(3)进行常规的肥料染色：将肥料染色剂以0.20kg/T至3.5kg/T的用量对磷酸二铵进行染色，可染得咖啡色颜色的磷酸二铵。

实施例2(采用“方法2”)：

(1)准备腐植酸及其盐类、分散剂、增溶剂、天然咖啡色、黄色色素的食品颜色添加剂；

(2)在1000g水中各加入10g的分散剂和增溶剂，搅拌均匀，然后缓慢加入300g腐植酸及其盐类物质的着色剂，再向其中加入30g天然咖啡色和10g的黄色色素的食品颜色调色剂，边加入边搅拌，使之混合均匀；将此混合溶液放入球磨机中进行研磨，直至腐植酸及其盐类物质完全溶解；获得所述肥料染色剂。

(3)进行常规的肥料染色：将肥料染色剂以0.20kg/T至3.5kg/T的用量对磷酸二铵进行染色，可染得咖啡色颜色的磷酸二铵。

实施例3(采用“方法2”)：

(1)准备腐植酸及其盐类，分散剂、增溶剂、木质素及其盐类中的一种或其混合物；

(2)将300g腐植酸及其盐类物质放入球磨机中，机器开启后，调节其转速为500～1500转/分，腐植酸及其盐类物质被粉碎，脱出，得到500至800目的腐植酸及其盐类物质的粉末，集中收集；在加热到40℃左右的1000g水中各加入10g的分散剂和增溶剂，搅拌均匀，然后缓慢加入300g腐植酸及其盐类物质的粉末染色剂；再向其中加入木质素及其盐类中的一种或其混合物，边加入边搅拌，使之混合均匀；将此混合溶液放入球磨机中进行研磨，直至腐植酸及其盐类物质完全溶解；获得所述肥料染色剂。

(3)进行常规的肥料染色：将肥料染色剂以0.20kg/T至3.5kg/T的用量对磷酸一铵进行染色，可染得黄咖啡色的磷酸一铵；

实施例4(采用“方法2”)：

(1)准备腐植酸及其盐类，分散剂，红色色素的食品颜色添加剂；

(2)在1000g水中各加入10g的分散剂和增溶剂，搅拌均匀；然后缓慢加入300g腐植酸及其盐类物质的着色剂，再向其中加入40g红色色素的调色剂，边加入边搅拌，使之混合均匀；将此混合溶液放入球磨机中进行研磨，直至腐植酸及其盐类物质完全溶解；获得所述肥料染色剂。

(3)进行常规的肥料染色：将肥料染色剂以0.20kg/T至3.5kg/T的用量对磷酸一铵进行染色，可染得红咖啡色的磷酸一铵。

实施例5(采用“方法2”)：

(1)准备腐植酸及其盐类，分散剂，黑色色素的食品颜色添加剂；

(2)在1000g水中各加入10g的分散剂和增溶剂，搅拌均匀；然后缓慢加入300g腐植酸及其盐类物质的着色剂，再向其中加入40g黑色色素的调色剂，边加入边搅拌，使之混合均匀；将此混合溶液放入球磨机中进行研磨，直至腐植酸及其盐类物质完全溶解；获得所述肥料染色剂。

(3)进行常规的肥料染色：将肥料染色剂以0.20kg/T至3.5kg/T的用量对磷酸一铵进行染色，可染得黑色的磷酸一铵。

三.肥料染色剂的应用

包括在化肥(例如磷酸一铵、磷酸二铵)、复合肥或人造有机肥等各种肥料的染色中的用途。

应用实例：以磷酸二铵生产为例，磷酸二铵产品一般是灰白色或者是淡黄色，如果要将它染成不同的颜色，可以选取将磷酸染成不同的颜色后，再使磷酸继续以后的反应，使生产出的产品呈现出不同的颜色。在这里要求染色剂要有良好的耐酸性和耐高温的特点并且不参与磷酸与氨的反应，并且在此剧烈的化学条件下，能保持稳定的颜色。

本发明肥料染色剂可以与磷酸有良好的互溶性，可将磷酸染色，而且在后续的反应中，染色物质不会被破坏。可以染出各种深度的颜色。

Claims (10)

1.一种肥料染色剂，其特征是包括着色剂和调色剂，着色剂为有色腐植酸或有色腐植酸盐类物质，调色剂为有色的食品颜色添加剂和木质素及其盐类中的一种或其混合物；按重量份计，着色剂5～50份，调色剂0～20份。

2.根据权利要求1所述的肥料染色剂，其特征是还包括助剂，按重量份计，采用：分散剂0～20份，增溶剂0～20份。

3.根据权利要求1所述的肥料染色剂，其特征是有色腐植酸为黄色、黑色或棕色腐植酸。

4.根据权利要求1所述的肥料染色剂，其特征是采用黄色、黑色或棕色的有色腐植酸盐类物质，其为铵盐、钠盐、钾盐或钙盐中的一种或其任意配比的混合物。

5.根据权利要求1所述的肥料染色剂，其特征是调色剂为天然咖啡色、黄色、褐色、红色或黑色色素调色剂。

6.根据权利要求1所述的肥料染色剂，其特征是分散剂为壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂，增溶剂为萘磺酸盐甲醛缩合物表面活性剂。

7.一种肥料染色剂的制备方法，其特征是先按重量份计，称取着色剂5～50份、调色剂0～20份，着色剂为有色腐植酸或有色腐植酸盐类物质，调色剂为有色的食品颜色添加剂和木质素及其盐类中的一种或其混合物；或者再称取助剂，即分散剂0～20份、增溶剂0～20份，然后采用包括以下步骤的方法：

方法1：

粉碎：用球磨机将称取的着色剂粉碎到500～800目，

溶解：把磨好的粉状着色剂溶解到35～45℃的水中，

调色：加入调色剂，或者再加入助剂，使之混合均匀，

研磨：把混合均匀的溶液再次研磨使之完全溶解，即获得所述肥料天然染色剂；

或者，方法2：

溶解：将称取的着色剂和助剂分散溶解在水中，

调色：加入调色剂，使之混合均匀，

研磨：把混合均匀的溶液进行研磨，使之完全溶解，即获得所述肥料天然染色剂。

8.根据权利要求7所述的肥料染色剂的制备方法，其特征是采用黄色、黑色或棕色的有色腐植酸；采用黄色、黑色或棕色的有色腐植酸盐类物质，其为铵盐、钠盐、钾盐或钙盐中的一种或其任意配比的混合物；采用天然咖啡色、黄色、褐色、红色或黑色的调色剂。

9.根据权利要求7所述的肥料染色剂的制备方法，其特征是分散剂为壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂，增溶剂为萘磺酸盐甲醛缩合物表面活性剂。

10.肥料染色剂在化肥、复合肥或人造有机肥的染色中的用途。