CN103030462B - 一种水溶性脲醛胶、其制造方法及用其提高水溶性复混肥料颗粒强度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水溶性脲醛胶、其制造方法及用其提高水溶性复混肥料颗粒强度的方法。所述的水溶性脲醛胶包括如下重量份数的原料组分：浓度为37wt%的甲醛水溶液600-800、尿素250-400、三聚氰胺1-5、苯酐1-5、氢氧化钠溶液1-5和淀粉15-30；用其提高水溶性复混肥料颗粒强度的方法，是在用团粒法制造水溶性复混肥料的过程中，在造粒烘干筛分工艺之后、冷却工艺之前，将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面。本发明的水溶性脲醛胶成本低廉、制造方法简单，用其对水溶性复混肥料颗粒进行表面处理后，在保证控释效果的前提下，能够显著提高肥料颗粒的强度达到20牛顿以上，完全可以满足喷动床包衣的要求。
Description
技术领域
本发明属于农业化学技术领域，涉及化肥制造，特别是涉及一种水溶性脲醛胶、其制造方法及用其提高水溶性复混肥料颗粒强度的方法。
背景技术
复混肥料是复合肥料和混合肥料的统称，由化学方法和物理方法加工而成。水溶性肥料是指可以完全溶于水的多元复合肥料，能够迅速地溶解于水中，易被作物所吸收，吸收利用率相对较高，更为关键的是其可以应用于喷滴灌等设施农业，实现水肥一体化，具有省水省肥省工的优点。控释肥料（缓释肥料、缓效肥料）可以延缓养分的释放速率，避免了局部浓度过高对植物造成的伤害，并可供植物持续吸收利用。水溶性控释复混肥料已经越来越成为肥料的发展趋势。
制造控释复混肥料通常使用喷动床进行包衣处理，这时需要以具有较高强度的复混肥料颗粒为原料，原因在于在喷动床包衣过程中，肥料颗粒始终在高压风力的作用下悬浮于设备中，肥料颗粒强度稍差就有可能被吹散或因悬浮流动过程中的互相碰撞造成表面脱落而影响包衣质量。喷动床包衣时通常要求肥料颗粒的强度大于20个牛顿。
常用的团粒法因造粒成本低廉、操作简单、加工批量相对较少以及养分配方亦较为灵活而被广泛使用，以常规农用化肥为原料进行复混肥料的造粒时也可以比较容易地达到所要求的强度。但是以水溶性好的肥料为原料进行造粒时，团粒法所获得的肥料颗粒的强度却难达到要求，因此现有技术尚无法利用团粒法制造出水溶性控释复混肥料。
目前对于水溶性较好的复混肥料，国内普遍采用高塔熔融造粒或油冷却造粒两种方法。高塔熔融造粒需要专用的高塔熔融造粒设备，设备资金投入较高，只有较大规模的肥料生产厂家才有条件使用；另外受设备限制，每批次加工量大，因此只适合于大田肥料生产，而不适合用于养分的成分和比例变化较大、每一批次需要量较小的高档经济作物以及花卉、蔬菜、育秧等所用肥料的生产。而油冷却造粒方法在生产过程中冷却用油损失较多，成本始终居高不下。
一种成本低廉、无需特殊设备投入的水溶性复混肥料造粒法亟待出现。
发明内容
本发明目的之一在于提供一种水溶性脲醛胶，其对水溶性复混肥料颗粒进行表面处理后能够提高肥料颗粒的强度，使之能够达到喷动床包衣的要求。
本发明目的之二在于提供一种所述水溶性脲醛胶的制造方法。
本发明目的之三在于提供一种用所述水溶性脲醛胶提高水溶性复混肥料颗粒强度的方法。
为达到上述目的之一，本发明采用如下技术方案：
一种水溶性脲醛胶，包括如下重量份数的原料组分：浓度为37wt%的甲醛水溶液600-800、尿素250-400、三聚氰胺1-5、苯酐1-5、氢氧化钠溶液1-5和淀粉15-30。
所述甲醛与尿素为反应生成脲醛胶的常用原料。
所述三聚氰胺的加入可以对水溶性脲醛胶进行改性，增加其强度、韧性、耐水性及耐久性，并且经三聚氰胺改性后，水溶性脲醛胶中游离甲醛的含量大为降低。
所述苯酐的加入可以进一步增加水溶性脲醛胶的强度。
所述氢氧化钠溶液用于调节pH值，优选浓度为20wt%-40wt%的氢氧化钠水溶液，例如可以是浓度为20wt%-24.5wt%、25wt%-35wt%、26wt%-38wt%、32.1wt%-40wt%、20wt%、21.7wt%、23wt%、25wt%、27.40wt%、28wt%、29.2wt%、30wt%、31wt%、33.8wt%、34wt%、35.1wt%、36.6wt%、37wt%、39.5wt%、40wt%的氢氧化钠水溶液；最优选为浓度为30wt%的氢氧化钠水溶液。
淀粉的加入可以对水溶性脲醛胶进行改性，能够防止水溶性脲醛胶分子中羟甲基与尿素分子中未发生反应的氨基发生交联，从而增加了水溶性脲醛胶的强度、稳定性、耐水性和耐老化性。各种淀粉在本发明中均可应用，优选为葛根淀粉、甘薯淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉、绿豆淀粉、玉米淀粉、菱角淀粉、藕淀粉中的任意一种或至少两种的混合物，最优选为木薯淀粉。
所述浓度为37wt%的甲醛水溶液在本发明所述的水溶性脲醛胶中的重量份数为600-800，例如可以是600-688、654-750、731-800、600、615、627、630、644、650、666、675、690、700、707、726、738、749、761、780、794、800；优选为650-750；最优选为680。
所述尿素在本发明所述的水溶性脲醛胶中的重量份数为250-400，例如可以是250-340、285-401、399-450、250、265、271、278、285、296、300、307、314、329、340、350、353、366、375、382、390、400；优选为300-350；最优选为320。
所述三聚氰胺在本发明所述的水溶性脲醛胶中的重量份数为1-5，例如可以是1-3.4、2.7-4.1、1.9-5、1、1.2、1.5、1.8、2、2.3、2.5、2.9、3、3.1、3.5、3.7、4、4.4、4.5、4.6、5；优选为2-4；最优选为3。
所述苯酐在本发明所述的水溶性脲醛胶中的重量份数为1-5，例如可以是1-3.4、2.7-4.1、1.9-5、1、1.2、1.5、1.8、2、2.3、2.5、2.9、3、3.1、3.5、3.7、4、4.4、4.5、4.6、5；优选为2-4；最优选为3。
所述氢氧化钠溶液在本发明所述的水溶性脲醛胶中的重量份数为1-5，例如可以是1-3.4、2.7-4.1、1.9-5、1、1.2、1.5、1.8、2、2.3、2.5、2.9、3、3.1、3.5、3.7、4、4.4、4.5、4.6、5；优选为2-4；最优选为3。
所述淀粉在本发明所述的水溶性脲醛胶中的重量份数为15-30，例如可以是15-22.5、17.4-26.9、23.1-30、15、16、18.5、19、19.2、20、21.6、23、24.7、25、27、28.5、29、29.3、30；优选为20-25；最优选为22。
综上所述，本发明优化后的技术方案为：
一种水溶性脲醛胶，包括如下重量份数的原料组分：浓度为37wt%的甲醛水溶液650-750、尿素300-350、三聚氰胺2-4、苯酐2-4、浓度为20wt%-40wt%的氢氧化钠水溶液2-4和淀粉20-25。
综上所述，本发明最优化的技术方案为：
一种水溶性脲醛胶，包括如下重量份数的原料组分：浓度为37wt%的甲醛水溶液680、尿素320、三聚氰胺3、苯酐3、浓度为30wt%的氢氧化钠水溶液3和淀粉22。
为达到上述目的之二，本发明采用如下技术方案：
一种水溶性脲醛胶的制造方法，包括如下步骤：
（1）将浓度为37wt%的甲醛水溶液加入到反应釜中，反应釜内温度调节至室温，加入氢氧化钠溶液调pH至8.0-8.5。
优选地，所述室温是指20℃-30℃，例如可以是20℃-26.3℃、24.5℃-27.5℃、23.9℃-30℃、20℃、20.5℃、21℃、22.7℃、23℃、23.3℃、24℃、25℃、26℃、26.6℃、27℃、28℃、28.1℃、29℃、29.4℃、30℃；优选为22℃-28℃；最优选为25℃。
（2）将三聚氰胺、总量60wt%-80wt%的淀粉和总量70wt%-90wt%的尿素加入到反应釜中，反应釜内升温至40℃-60℃。
所述60wt%-80wt%，例如可以是60wt%-73.5wt%、66.4wt%-77wt%、61.7wt%-80wt%、60wt%、62wt%、63.5wt%、65wt%、67.4wt%、69wt%、70wt%、71wt%、72.5wt%、74wt%、75wt%、76.8wt%、78wt%、78.2wt%、80wt%；优选为65wt%-75wt%；最优选为70wt%。
所述70wt%-90wt%，例如可以是70wt%-73.5wt%、76.4wt%-87wt%、81.7wt%-90wt%、70wt%、72wt%、73.5wt%、75wt%、77.4wt%、79wt%、80wt%、81wt%、82.5wt%、84wt%、85wt%、86.8wt%、88wt%、89.2wt%、90wt%；优选为75wt%-85wt%；最优选为80wt%。
所述40℃-60℃，例如可以是40℃-56.3℃、47.5℃-58.2℃、43.9℃-60℃、40℃、40.5℃、42.7℃、44.3℃、45℃、46.2℃、47℃、48.1℃、49℃、50℃、51℃、53℃、55℃、56.6℃、58℃、59.4℃、60℃；优选为45℃-55℃；最优选为50℃。
（3）停止升温，靠反应物反应放热升温至80℃-100℃时，保温反应30-60min。
所述80℃-100℃，例如可以是80℃-96.3℃、87.5℃-98.2℃、83.9℃-100℃、80℃、80.5℃、82.7℃、84.3℃、85℃、86.2℃、87℃、88.1℃、89℃、90℃、91℃、93℃、95℃、96.6℃、98℃、99.4℃、100℃；优选为85℃-95℃；最优选为90℃。
所述30-60min，例如可以是30-48min、37.2-56.3min、41.9-60min、30min、31.5min、33min、35.4min、36min、38.7min、40min、42min、44.2min、45min、47.5min、49min、50min、51.3min、52min、54.8min、55min、57min、58.4min、60min；优选为35-45min；最优选为40min。
（4）将苯酐分次加入，调pH至5.0，反应10-30min。
所述将苯酐分次加入，优选为分2-5次加入，例如可以是2次、3次、4次、5次；最优选为分3次。
所述10-30min，例如可以是10-18min、14.7-26.3min、21.9-30min、10min、11.5min、12min、13min、14.2min、15.4min、16min、17.5min、18min、19.3min、20min、22.1min、23.8min、25min、26min、27.5min、28.7min、29min、30min；优选为15-25min；最优选为20min。
（5）加入氢氧化钠溶液调pH至8.0，降低反应釜内的温度至70℃-90℃，加入剩余的尿素和淀粉，保温20-40min。
所述70℃-90℃，例如可以是70℃-86.3℃、77.5℃-88.2℃、83.9℃-90℃、70℃、70.5℃、72.7℃、74.3℃、75℃、76.2℃、77℃、78.1℃、79℃、80℃、81℃、83℃、85℃、86.6℃、88℃、89.4℃、90℃；优选为75℃-85℃；最优选为80℃。
所述20-40min，例如可以是20-28min、24.7-36.3min、31.9-40min、20min、22.1min、23.8min、25min、26min、27.5min、28.7min、29min、30min、31.5min、32min、33min、34.2min、35.4min、36min、37.5min、38min、39.3min、40min；优选为25-35min；最优选为30min。
（6）降低反应釜内的温度至40℃-50℃，加入氢氧化钠溶液调pH至7.5，冷却至45℃以下时即可放料，得到水溶性脲醛胶。
所述40℃-50℃，例如可以是40℃-46.3℃、44.5℃-47.5℃、43.9℃-50℃、40℃、40.5℃、41℃、42.7℃、43℃、43.3℃、44℃、45℃、46℃、46.6℃、47℃、48℃、48.1℃、49℃、49.4℃、50℃；优选为42℃-48℃；最优选为45℃。
所述45℃以下，例如可以是44℃以下、40℃以下、35℃以下、30℃以下、42.5℃、41℃、40℃、38.4℃、35℃、33.7℃、30℃、27℃、25℃、20℃、15℃、10℃；优选为40℃以下；最优选为30℃以下。
综上所述，本发明优化后的技术方案为：
一种水溶性脲醛胶的制造方法，包括如下步骤：
（1）将浓度为37wt%的甲醛水溶液加入到反应釜中，反应釜内温度调节至22℃-28℃，加入氢氧化钠溶液调pH至8.0-8.5；
（2）将三聚氰胺、总量65wt%-75wt%的淀粉和总量75wt%-85wt%的尿素加入到反应釜中，反应釜内升温至45℃-55℃；
（3）停止升温，靠反应物反应放热升温至85℃-95℃时，保温反应35-45min；
（4）将苯酐分2-5次加入，调pH至5.0，反应15-25min；
（5）加入氢氧化钠溶液调pH至8.0，降低反应釜内的温度至75℃-85℃，加入剩余的尿素和淀粉，保温25-35min；
（6）降低反应釜内的温度至42℃-48℃，加入氢氧化钠溶液调pH至7.5，冷却至40℃以下时即可放料，得到水溶性脲醛胶。
综上所述，本发明最优化的技术方案为：
一种水溶性脲醛胶的制造方法，包括如下步骤：
（1）将浓度为37wt%的甲醛水溶液加入到反应釜中，反应釜内温度调节至25℃，加入氢氧化钠溶液调pH至8.0-8.5；
（2）将三聚氰胺、总量70wt%的淀粉和总量80wt%的尿素加入到反应釜中，反应釜内升温至50℃；
（3）停止升温，靠反应物反应放热升温至90℃时，保温反应40min；
（4）将苯酐分3次加入，调pH至5.0，反应20min；
（5）加入氢氧化钠溶液调pH至8.0，降低反应釜内的温度至80℃，加入剩余的尿素和淀粉，保温30min；
（6）降低反应釜内的温度至45℃，加入氢氧化钠溶液调pH至7.5，冷却至30℃以下时即可放料，得到水溶性脲醛胶。
为达到上述目的之三，本发明采用如下技术方案：
一种提高水溶性复混肥料颗粒强度的方法，是在用团粒法制造水溶性复混肥料的过程中，在造粒烘干筛分工艺之后、冷却工艺之前，将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面。
优选地，所述将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面是在肥料颗粒的温度≥100℃时进行，例如可以是在肥料颗粒的温度≥102℃、≥105℃、≥110℃、≥120℃、≥150℃、100℃、105℃、120℃、127.5℃、135℃、141.6℃、150℃或160℃时进行；进一步优选在肥料颗粒的温度≥105℃时进行；最优选在肥料颗粒的温度≥110℃时进行。
优选地，所述将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面是在气压≥0.6MPa的条件下进行，例如可以是在气压≥0.65MPa、≥0.7MPa、≥0.8MPa、≥0.9MPa、≥1.2MPa、0.6MPa、0.63MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、1MPa、1.07MPa、1.1MPa、1.25MPa或1.5MPa的条件下进行；进一步优选为在气压≥0.8MPa的条件下进行；最优选为在气压≥1MPa的条件下进行。
优选地，所述将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面是采用气雾式喷嘴进行；进一步优选将气雾式喷嘴设置于团粒机的摇盘或滚筒的上方。
优选地，所述将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面是以50-200:1的气液比进行，例如可以是以50-105:1、86-171:1、130-200:1、50:1、60:1、75:1、90:1、100:1、104:1、119:1、125:1、140:1、150:1、162:1、178:1、195:1、200:1的气液比进行；进一步优选为以80-150:1的气液比进行；最优选为以100:1的气液比进行。
优选地，所述将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面是将水溶性脲醛胶分2-5次喷涂于肥料颗粒表面；进一步优选为将水溶性脲醛胶分3-4次喷涂于肥料颗粒表面；最优选为将水溶性脲醛胶分3次喷涂于肥料颗粒表面。
进一步地，将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面之后，优选加入肥料重量0.5wt%-2wt%的硅藻土，例如可以是加入肥料重量0.5wt%-1.3wt%、0.9wt%-1.85wt%、1.4wt%-2wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.75wt%、0.8wt%、0.96wt%、1wt%、0.15wt%、1.2wt%、1.37wt%、1.5wt%、1.6wt%、1.73wt%、1.9wt%、2wt%的硅藻土；进一步优选加入肥料重量0.8wt%-1.5wt%的硅藻土；最优选加入肥料重量1wt%的硅藻土。硅藻土的加入可以进一步分散肥料颗粒。
综上所述，本发明优化后的技术方案如下：
一种提高水溶性复混肥料颗粒强度的方法，是在用团粒法制造水溶性复混肥料的过程中，在造粒烘干筛分工艺之后、冷却工艺之前，在肥料颗粒的温度≥100℃时，在气压≥0.6MPa的条件下，采用气雾式喷嘴，以50-200:1的气液比将水溶性脲醛胶分2-5次均匀地喷涂于肥料颗粒表面，再加入肥料重量0.5wt%-2wt%的硅藻土以分散肥料颗粒。
本发明进一步优化后的技术方案如下：
一种提高水溶性复混肥料颗粒强度的方法，是在用团粒法制造水溶性复混肥料的过程中，在造粒烘干筛分工艺之后、冷却工艺之前，在肥料颗粒的温度≥105℃时，在气压≥0.8MPa的条件下，采用气雾式喷嘴，以80-150:1的气液比将水溶性脲醛胶分3-4次均匀地喷涂于肥料颗粒表面，再加入肥料重量0.8wt%-1.5wt%的硅藻土以分散肥料颗粒。
本发明最优化的技术方案如下：
一种提高水溶性复混肥料颗粒强度的方法，是在用团粒法制造水溶性复混肥料的过程中，在造粒烘干筛分工艺之后、冷却工艺之前，在肥料颗粒的温度≥110℃时，在气压≥1MPa的条件下，采用气雾式喷嘴，以100:1的气液比将水溶性脲醛胶分3次均匀地喷涂于肥料颗粒表面，再加入肥料重量1wt％的硅藻土以分散肥料颗粒。
本发明在对水溶性复混肥料进行团粒法造粒之后，采用胶粘的方式用淀粉和三聚氰胺改性后的水溶性脲醛胶对肥料颗粒表面进行处理，在不影响肥料本身水溶性的前提下，在肥料表面形成了起到封闭作用的防水层，可以有效控制肥料中养分的溶解速度，达到肥料缓释的目的；同时在肥料颗粒冷却后，颗粒强度明显提高，抗压强度可达到20牛顿以上，完全可以满足后继喷动床包衣的要求。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
①提供了一种成本低廉、制造方法简单的水溶性脲醛胶，该胶的形成主要靠脲醛固化反应，反应过程中产生的余热即可除去大部分的水分，减少了去除水分所需的能耗。②脲醛胶价格便宜，并且只在肥料表面包裹使用，用量少，进一步降低了成本。③由于水溶性脲醛胶的水溶性好，基本上不影响控释肥料的释放期，因此用其包裹处理后的水溶性复混肥料不仅强度高，而且控释效果好，使用期长。④利用本发明的水溶性脲醛胶对水溶性复混肥料颗粒进行表面处理后，能够显著提高肥料颗粒的强度达到20牛顿以上，完全可以满足后继喷动床包衣的要求。⑤利用水溶性脲醛胶提高肥料颗粒强度的过程中，无需进行高成本的设备投入，利用现有设备即可完成。
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的权利范围以权利要求书为准。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
实施例1：
（1）按照如下重量份数配备原料：浓度为37wt%的甲醛水溶液680、尿素320、三聚氰胺3、苯酐3、浓度为30wt%的氢氧化钠水溶液3和木薯淀粉22；
（2）将浓度为37wt%的甲醛水溶液加入到反应釜中，反应釜内温度调节25℃，加入氢氧化钠溶液调pH至8.0-8.5；
（3）将三聚氰胺、总量70wt%的木薯淀粉和总量80wt%的尿素加入到反应釜中，反应釜内升温至50℃；
（4）停止升温，靠反应物反应放热升温至90℃时，保温反应40min；
（5）逐步加入苯酐，调pH至5.0，反应20min；
（6）加入氢氧化钠溶液调pH至8.0，降低反应釜内的温度至80℃，加入剩余的尿素和木薯淀粉，保温30min；
（7）降低反应釜内的温度至45℃，加入氢氧化钠溶液调pH至7.5，冷却至30℃以下时即可放料，得到水溶性脲醛胶；
（8）在用团粒法制造水溶性复混肥料的过程中，在造粒烘干筛分工艺之后、冷却工艺之前，在团粒机摇盘的上方设置气雾式喷嘴，在肥料颗粒的温度为100℃以及气压为0.6MPa的条件下，以100:1的气液比将步骤（6）获得的水溶性脲醛胶分2次均匀地喷涂于肥料颗粒表面，再加入肥料重量1wt%的硅藻土以分散肥料颗粒；
（9）进入冷却工艺，肥料颗粒冷却后，测得其抗压强度达22牛顿，强度明显提高，完全可以适应后继的喷动床包衣工艺。
实施例2：
（1）按照如下重量份数配备原料：浓度为37wt%的甲醛水溶液650、尿素300、三聚氰胺2、苯酐2、浓度为30wt%的氢氧化钠水溶液2和绿豆淀粉20；
（2）将浓度为37wt%的甲醛水溶液加入到反应釜中，反应釜内温度调节至22℃，加入氢氧化钠溶液调pH至8.0-8.5；
（3）将三聚氰胺、总量65wt%的绿豆淀粉和总量75wt%的尿素加入到反应釜中，反应釜内升温至45℃；
（4）停止升温，靠反应物反应放热升温至85℃时，保温反应45min；
（5）逐步加入苯酐，调pH至5.0，反应25min；
（6）加入氢氧化钠溶液调pH至8.0，降低反应釜内的温度至75℃，加入剩余的尿素和绿豆淀粉，保温35min；
（7）降低反应釜内的温度至42℃，加入氢氧化钠溶液调pH至7.5，冷却至40℃以下时即可放料，得到水溶性脲醛胶；
（8）在用团粒法制造水溶性复混肥料的过程中，在造粒烘干筛分工艺之后、冷却工艺之前，在团粒机滚筒的上方设置气雾式喷嘴，在肥料颗粒的温度为110℃以及气压为0.9MPa的条件下，以150:1的气液比将步骤（6）获得的水溶性脲醛胶分3次均匀地喷涂于肥料颗粒表面，再加入肥料重量1.5wt%的硅藻土以分散肥料颗粒；
（9）进入冷却工艺，肥料颗粒冷却后，测得其抗压强度达21.5牛顿，强度明显提高，完全可以适应后继的喷动床包衣工艺。
实施例3：
（1）按照如下重量份数配备原料：浓度为37wt%的甲醛水溶液750、尿素350、三聚氰胺4、苯酐4、浓度为30wt%的氢氧化钠水溶液4和玉米淀粉25；
（2）将浓度为37wt%的甲醛水溶液加入到反应釜中，反应釜内温度调节至28℃，加入氢氧化钠溶液调pH至8.0-8.5；
（3）将三聚氰胺、总量75wt%的玉米淀粉和总量85wt%的尿素加入到反应釜中，反应釜内升温至55℃；
（4）停止升温，靠反应物反应放热升温至95℃时，保温反应35min；
（5）逐步加入苯酐，调pH至5.0，反应25min；
（6）加入氢氧化钠溶液调pH至8.0，降低反应釜内的温度至85℃，加入剩余的尿素和玉米淀粉，保温25min；
（7）降低反应釜内的温度至48℃，加入氢氧化钠溶液调pH至7.5，冷却至42℃以下时即可放料，得到水溶性脲醛胶；
（8）在用团粒法制造水溶性复混肥料的过程中，在造粒烘干筛分工艺之后、冷却工艺之前，在团粒机摇盘（带刮板）的上方设置气雾式喷嘴，将水溶性复混肥料颗粒导入的摇盘内，摇盘在旋转过程中刮板可以将粘结在一起的肥料颗粒打散，在肥料颗粒的温度为120℃以及气压为0.7MPa的条件下，以50:1的气液比将步骤（6）获得的水溶性脲醛胶分5次均匀地喷涂于肥料颗粒表面，再加入肥料重量0.8wt%的硅藻土以分散肥料颗粒；
（9）进入冷却工艺，肥料颗粒冷却后，测得其抗压强度达21.8牛顿，强度明显提高，完全可以适应后继的喷动床包衣工艺。
实施例4：
（1）按照如下重量份数配备原料：浓度为37wt%的甲醛水溶液600、尿素250、三聚氰胺1、苯酐1、浓度为30wt%的氢氧化钠水溶液1和葛根淀粉15；
（2）将浓度为37wt%的甲醛水溶液加入到反应釜中，反应釜内温度调节至20℃，加入氢氧化钠溶液调pH至8.0-8.5；
（3）将三聚氰胺、总量60wt%的葛根淀粉和总量70wt%的尿素加入到反应釜中，反应釜内升温至40℃；
（4）停止升温，靠反应物反应放热升温至80℃时，保温反应60min；
（5）逐步加入苯酐，调pH至5.0，反应30min；
（6）加入氢氧化钠溶液调pH至8.0，降低反应釜内的温度至70℃，加入剩余的尿素和葛根淀粉，保温40min；
（7）降低反应釜内的温度至40℃，加入氢氧化钠溶液调pH至7.5，冷却至45℃以下时即可放料，得到水溶性脲醛胶；
（8）在用团粒法制造水溶性复混肥料的过程中，在造粒烘干筛分工艺之后、冷却工艺之前，在团粒机滚筒的上方设置气雾式喷嘴，在肥料颗粒的温度为115℃以及气压为1MPa的条件下，以200:1的气液比将步骤（6）获得的水溶性脲醛胶分4次均匀地喷涂于肥料颗粒表面，再加入肥料重量0.5wt%的硅藻土以分散肥料颗粒；
（9）进入冷却工艺，肥料颗粒冷却后，测得其抗压强度达20.9牛顿，强度明显提高，完全可以适应后继的喷动床包衣工艺。
实施例5：
（1）按照如下重量份数配备原料：浓度为37wt%的甲醛水溶液800、尿素400、三聚氰胺5、苯酐5、浓度为30wt%的氢氧化钠水溶液5和藕淀粉30；
（2）将浓度为37wt%的甲醛水溶液加入到反应釜中，反应釜内温度调节至30℃，加入氢氧化钠溶液调pH至8.0-8.5；
（3）将三聚氰胺、总量80wt%的藕淀粉和总量90wt%的尿素加入到反应釜中，反应釜内升温至60℃；
（4）停止升温，靠反应物反应放热升温至100℃时，保温反应30min；
（5）逐步加入苯酐，调pH至5.0，反应10min；
（6）加入氢氧化钠溶液调pH至8.0，降低反应釜内的温度至90℃，加入剩余的尿素和藕淀粉，保温20min；
（7）降低反应釜内的温度至50℃，加入氢氧化钠溶液调pH至7.5，冷却至45℃以下时即可放料，得到水溶性脲醛胶；
（8）在用团粒法制造水溶性复混肥料的过程中，在造粒烘干筛分工艺之后、冷却工艺之前，在团粒机摇盘的上方设置气雾式喷嘴，在肥料颗粒的温度为105℃以及气压为0.8MPa的条件下，以80:1的气液比将步骤（6）获得的水溶性脲醛胶分2次均匀地喷涂于肥料颗粒表面，再加入肥料重量2wt%的硅藻土以分散肥料颗粒；
（9）进入冷却工艺，肥料颗粒冷却后，测得其抗压强度达21.2牛顿，强度明显提高，完全可以适应后继的喷动床包衣工艺。
应该注意到并理解，在不脱离后附的权利要求所要求的本发明的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本发明做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。
申请人声明，以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (27)
1.一种水溶性脲醛胶，其特征在于，包括如下重量份数的原料组分：浓度为37wt％的甲醛水溶液600-750、尿素300-400、三聚氰胺1-5、苯酐1-5、氢氧化钠溶液1-5和淀粉15-30；
所述水溶性脲醛胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)将浓度为37wt％的甲醛水溶液加入到反应釜中，反应釜内温度调节至室温，加入氢氧化钠溶液调pH至8.0-8.5；
(2)将三聚氰胺、总量60wt％-80wt％的淀粉和总量70wt％-90wt％的尿素加入到反应釜中，反应釜内升温至40℃-60℃；
(3)停止升温，靠反应物反应放热升温至80℃-100℃时，保温反应30-60min；
(4)将苯酐分次加入，调pH至5.0，反应10-30min；
(5)加入氢氧化钠溶液调pH至8.0，降低反应釜内的温度至70℃-90℃，加入剩余的尿素和淀粉，保温20-40min；
(6)降低反应釜内的温度至40℃-50℃，加入氢氧化钠溶液调pH至7.5，冷却至45℃以下时即可放料，得到水溶性脲醛胶；
所述淀粉为葛根淀粉、甘薯淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉、绿豆淀粉、玉米淀粉、菱角淀粉、藕淀粉中的任意一种或至少两种的混合物。
2.根据权利要求1所述的水溶性脲醛胶，其特征在于，所述脲醛胶包括如下重量份数的原料组分：浓度为37wt％的甲醛水溶液650-750、尿素300-350、三聚氰胺2-4、苯酐2-4、浓度为20wt％-40wt％的氢氧化钠水溶液2-4和淀粉20-25。
3.根据权利要求2所述的水溶性脲醛胶，其特征在于，所述脲醛胶包括如下重量份数的原料组分：浓度为37wt％的甲醛水溶液680、尿素320、三聚氰胺3、苯酐3、浓度为30wt％的氢氧化钠水溶液3和淀粉22。
4.根据权利要求1-3之一所述的水溶性脲醛胶，其特征在于，所述淀粉为木薯淀粉。
5.根据权利要求1所述的水溶性脲醛胶，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将浓度为37wt％的甲醛水溶液加入到反应釜中，反应釜内温度调节至22℃-28℃，加入氢氧化钠溶液调pH至8.0-8.5；
(2)将三聚氰胺、总量65wt％-75wt％的淀粉和总量75wt％-85wt％的尿素加入到反应釜中，反应釜内升温至45℃-55℃；
(3)停止升温，靠反应物反应放热升温至85℃-95℃时，保温反应35-45min；
(4)将苯酐分2-5次加入，调pH至5.0，反应15-25min；
(5)加入氢氧化钠溶液调pH至8.0，降低反应釜内的温度至75℃-85℃，加入剩余的尿素和淀粉，保温25-35min；
(6)降低反应釜内的温度至42℃-48℃，加入氢氧化钠溶液调pH至7.5，冷却至40℃以下时即可放料，得到水溶性脲醛胶。
6.根据权利要求5所述的水溶性脲醛胶，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将浓度为37wt％的甲醛水溶液加入到反应釜中，反应釜内温度调节至25℃，加入氢氧化钠溶液调pH至8.0-8.5；
(2)将三聚氰胺、总量70wt％的淀粉和总量80wt％的尿素加入到反应釜中，反应釜内升温至50℃；
(3)停止升温，靠反应物反应放热升温至90℃时，保温反应40min；
(4)将苯酐分3次加入，调pH至5.0，反应20min；
(5)加入氢氧化钠溶液调pH至8.0，降低反应釜内的温度至80℃，加入剩余的尿素和淀粉，保温30min；
(6)降低反应釜内的温度至45℃，加入氢氧化钠溶液调pH至7.5，冷却至30℃以下时即可放料，得到水溶性脲醛胶。
7.一种提高水溶性复混肥料颗粒强度的方法，其特征在于，在用团粒法制造水溶性复混肥料的过程中，在造粒烘干筛分工艺之后、冷却工艺之前，将权利要求1-4之一所述的水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面是在肥料颗粒的温度≥100℃时进行。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面是在肥料颗粒的温度≥105℃时进行。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面是在肥料颗粒的温度≥110℃时进行。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面是在气压≥0.6MPa的条件下进行。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面是在气压≥0.8MPa的条件下进行。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面是在气压≥1MPa的条件下进行。
14.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面是采用气雾式喷嘴进行。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，将气雾式喷嘴设置于团粒机的摇盘或滚筒的上方。
16.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面是以50-200:1的气液比进行。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面是以80-150:1的气液比进行。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面是以100:1的气液比进行。
19.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面是将水溶性脲醛胶分2-5次喷涂于肥料颗粒表面。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面是将水溶性脲醛胶分3-4次喷涂于肥料颗粒表面。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面是将水溶性脲醛胶分3次喷涂于肥料颗粒表面。
22.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面之后，再加入肥料重量0.5wt％-2wt％的硅藻土。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，在所述将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面之后，再加入肥料重量0.8wt％-1.5wt％的硅藻土。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，在所述将水溶性脲醛胶喷涂于肥料颗粒表面之后，再加入肥料重量1wt％的硅藻土。
25.根据权利要求7-24之一所述的方法，其特征在于，所述方法是在用团粒法制造水溶性复混肥料的过程中，在造粒烘干筛分工艺之后、冷却工艺之前，在肥料颗粒的温度≥100℃时，在气压≥0.6MPa的条件下，采用气雾式喷嘴，以50-200:1的气液比将水溶性脲醛胶分2-5次均匀地喷涂于肥料颗粒表面，再加入肥料重量0.5wt％-2wt％的硅藻土以分散肥料颗粒。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述方法是在用团粒法制造水溶性复混肥料的过程中，在造粒烘干筛分工艺之后、冷却工艺之前，在肥料颗粒的温度≥105℃时，在气压≥0.8MPa的条件下，采用气雾式喷嘴，以80-150:1的气液比将水溶性脲醛胶分3-4次均匀地喷涂于肥料颗粒表面，再加入肥料重量0.8wt％-1.5wt％的硅藻土以分散肥料颗粒。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述方法是在用团粒法制造水溶性复混肥料的过程中，在造粒烘干筛分工艺之后、冷却工艺之前，在肥料颗粒的温度≥110℃时，在气压≥1MPa的条件下，采用气雾式喷嘴，以100:1的气液比将水溶性脲醛胶分3次均匀地喷涂于肥料颗粒表面，再加入肥料重量1wt％的硅藻土以分散肥料颗粒。
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