CN104355918B - 一种基于仙人球刺的缓控释化肥的制造方法 - Google Patents

一种基于仙人球刺的缓控释化肥的制造方法 Download PDF

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Abstract

一种基于仙人球刺的缓控释化肥的制造方法属于缓控释化肥制造工艺，具体涉及一种缓控释可调化肥的制造工艺；该制造方法在传统工艺的基础上，在尿素完全熔化后，加入仙人球刺提取物；这种技术手段，只需要在传统缓控释化肥的基础上添加仙人球刺提取物，就可以使传统缓控释化肥的缓控释效果可调；按照本申请方法得到的化肥，不仅缓控释效果理想，而且工艺简单、生产成本低，同时不会对土壤有二次污染，最重要的是，其缓控释效果可以调节，使这类化肥具有更广阔的市场需求。

Description

一种基于仙人球刺的缓控释化肥的制造方法
技术领域
一种基于仙人球刺的缓控释化肥的制造方法属于缓控释化肥制造工艺，具体涉及一种缓控释可调化肥的制造工艺。
背景技术
目前，国际肥料市场上出现的缓控释肥料主要有以下四种：含转化抑制剂的稳定性氮肥、有机合成缓释性氮肥、高分子聚合物包膜缓控释肥和包膜型缓控释肥。
第一、含转化抑制剂的稳定性氮肥
用于抑制尿酶和硝化剂通常选用的是氢和双氢铵，其主要功能是抑制尿素转化和硝化过程的氮损，减少淋失和反硝化过程中造成的气态损失，对延长肥效有一定的作用。然而，尿素和铵态氮肥本身就是水溶性速效肥料，不能归入缓控释肥料，通常称之为稳定态氮肥或者长效氮肥。此类肥料发展的历史较长，但始终未形成主导产品，此外，新型的高效硝化抑制剂不仅价格昂贵，而且长期施用对根际微生态系统有不良影响。
第二、有机合成微溶态缓释氮肥
这是早期研究、生产的缓效和长效肥料，包括醛缩脲素、草酰氨、异丁叉二脲和丁烯叉二脲等一类常用的有机氮肥。该类肥料的养分释放缓慢，能有效地提高肥料利用率，但是，养分释放速率受到土壤水分、PH值，微生物等各类因素的影响，人为调控的可能小，而且，其商品售价也很高，这些不利因素制约着这类肥料的市场发展速度。
第三、高分子聚合物包膜缓控释肥
这类肥料的控释效果较好，养分释放主要受温度的影响，能够实现作物生育期内一次性施肥满足作物营养所需，明显减少了农业劳动量，提高农业生产效率。但是，该产品生产成本相对较高，在国内很少被采用，在发达国家也仅用于草坪、高尔夫球场等高消费场所。重要的是，该产品由于采用了高分子包膜材料，这种材料在土壤中一般需要30年以上才能降解，因此，对土壤二次污染也是这种控释肥的缺点。
第四、无机包裹类缓控释肥料
包硫尿素等无机包裹类缓控释肥料，具有以肥包肥的特点，不仅可以达到缓释的效果，而且价格低廉，且不会对土壤有二次污染，因此是缓释肥的重要发展方向。然而，这种肥料的缓释效果会受到水分、微生物等因素的影响，缓控效果还不理想。为此，申请号为201110244080.1的发明专利《一种喷涂硫磺树脂型缓控释化肥的制造方法》，通过该发明制造的化肥隶属于无机包裹类缓控释肥料，不仅具有缓控释效果，而且工艺简单、生产成本低，同时不会对土壤有二次污染，最重要的是，它解决了传统无机包裹类缓控释肥料缓控释效果不理想的问题。
综上所述，无机包裹类缓控释肥料是缓控释化肥未来的发展方向，然而遗憾的是，现阶段，这类肥料的缓控释效果是恒定不变的，不能根据需要进行调节。如能调节缓控释效果，这类化肥将有更广阔的市场需求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种基于仙人球刺的缓控释化肥的制造方法，采用该制造方法制造的化肥同样隶属于无机包裹类缓控释肥料，不仅缓控释效果理想，而且工艺简单、生产成本低，同时不会对土壤有二次污染，最重要的是，其缓控释效果可以调节，使这类化肥具有更广阔的市场需求。
本发明的目的是这样实现的：
一种基于仙人球刺的缓控释化肥的制造方法，包括如下步骤：
步骤a、预热
将直径为2mm-4.5mm的氮磷钾复混颗粒状化肥置于造粒设备内预热至60℃-70℃；
步骤b、涂布
首先将尿素置于温度控制在120℃-130℃之间的熔融设备中进行融化，尿素完全熔化后，加入硫磺粉、聚乙烯醇和苯丙烯酸醇酯，搅拌均匀后，过滤成质地均匀的熔融尿素树脂硫磺液；然后使预热好的化肥颗粒在造粒设备内形成物料幕帘，采用气压喷雾方式将熔融尿素树脂硫磺液均匀地喷涂在化肥颗粒表面，喷涂压力为0.35MPa-0.45MPa，涂布量为熔融尿素树脂硫磺液占化肥的质量比；
步骤c、冷却
涂布后的化肥进入颗粒冷却设备，冷却至40℃-50℃；
步骤d、调理
向颗粒冷却设备内加入化肥重量的l‰-2‰的白云石粉作为调理剂，在冷却后的化肥颗粒表面覆盖一层调理剂，制成喷涂硫磺树脂型缓控释化肥产品；
所述的步骤b中，尿素完全熔化后，还加入仙人球刺提取物。
上述基于仙人球刺的缓控释化肥的制造方法，所述的仙人球刺提取物的提取方法包括：
前期处理：在真空环境中，将黄色仙人球刺放置紫光灯下晒60天；
中期处理：将经前期处理后的仙人球刺放置在200℃环境下烤1分钟，然后迅速放置到0℃的冰水混合物中；
后期处理：将中期处理得到的放置有仙人球刺的冰水混合物烧开，蒸发部分水分，使水溶液与仙人球刺溶质的比例为10:1。
上述基于仙人球刺的缓控释化肥的制造方法，所述的颗粒状化肥为1000Kg；所述的尿素为250Kg，硫磺粉250Kg、聚乙烯醇8Kg、苯丙烯酸醇酯10Kg；所述的白云石粉2Kg；所述的仙人球刺提取物5-25Kg。
有益效果：
第一、由于在传统制造方法中增加了仙人球刺提取物，使得传统缓控释化肥的缓控释效果可以根据所添加仙人球刺提取物的量来调节。
第二、由于仙人球养殖成本低，因此不会明显增加缓控释化肥的生产成本。
具体实施方式
下面对本发明具体实施方式作进一步详细描述。
具体实施例一
本实施例提供了一种基于仙人球刺的缓控释化肥的制造方法，包括如下步骤：
步骤a、预热
将直径为2mm氮磷钾复混颗粒状化肥1000Kg置于造粒设备内预热至65℃；
步骤b、涂布
首先将尿素250Kg置于温度控制在130℃之间的熔融设备中进行融化，尿素完全熔化后，加入硫磺粉250Kg、聚乙烯醇8Kg和苯丙烯酸醇酯10Kg，搅拌均匀后，过滤成质地均匀的熔融尿素树脂硫磺液；然后使预热好的化肥颗粒在造粒设备内形成物料幕帘，采用气压喷雾方式将熔融尿素树脂硫磺液均匀地喷涂在化肥颗粒表面，喷涂压力为0.35MPa-0.45MPa，涂布量为熔融尿素树脂硫磺液占化肥的质量比；
所述的步骤b中，尿素完全熔化后，还加入仙人球刺提取物10Kg；
步骤c、冷却
涂布后的化肥进入颗粒冷却设备，冷却至40℃；
步骤d、调理
向颗粒冷却设备内加入白云石粉2Kg作为调理剂，在冷却后的化肥颗粒表面覆盖一层调理剂，制成喷涂硫磺树脂型缓控释化肥产品；
将基于本实施例得到的化肥，与不添加仙人球刺提取物得到的化肥进行对比，结果表明二者均具有缓控释的作用。
具体实施例二
本实施例同样为基于仙人球刺的缓控释化肥的制造方法的实施例。同具体实施例一的不同在于，本实施例在步骤b所添加仙人球刺提取物的质量分别为0、5、10、15、20、25、30和35Kg，并按照具体实施例一的方法得到七组缓控释化肥。
对这七组缓控释化肥的缓控释进行对比，对比方式采用监测化肥中尿素含量降解到10%时所用时间，对比结果为：对于仙人球刺提取物分别为0、5、10、15、20和25Kg的情况，用时依次增加，说明在这些数据范围，缓控释效果随着仙人球刺提取物的增加而增加，而对于仙人球刺提取物分别为25、30和35Kg的情况，说明在这些数据范围，缓控释效果不受仙人球刺提取物的增加而改变。
具体实施例三
本实施例提供了一种具体实施例一所述仙人球刺提取物的提取方法，该方法包括：
前期处理：在真空环境中，将仙人球刺放置紫光灯下晒60天；
中期处理：将经前期处理后的仙人球刺放置在200℃环境下烤1分钟，然后迅速放置到0℃的冰水混合物中；
后期处理：将中期处理得到的放置有仙人球刺的冰水混合物烧开，蒸发部分水分，使水溶液与仙人球刺溶质的比例为10:1。
为了说明本实施例方法各步骤的唯一性，进行了一系列实验。
实验一
在其余操作完全一致的条件下，在自然环境下提取仙人球刺提取物，并按照具体实施例二的方法，在步骤b所添加仙人球刺提取物的质量分别为0、5、10、15、20和25Kg，得到七组缓控释化肥，并对这七组缓控释化肥的缓控释效果进行对比，对比方式同样采用监测化肥中尿素含量降解到10%时所用时间，对比结果为：无论仙人球刺提取物的质量为多少，用时都不改变，说明真空环境下提取仙人球刺是实现仙人球刺具有缓控释可调效果的必要条件。
实验二
在其余操作完全一致的条件下，分别采用红橙黄绿青蓝紫七色灯暴晒仙人球刺，并按照具体实施例一的方法，得到七组缓控释化肥，并对这七组缓控释化肥的缓控释效果进行对比，对比方式同样采用监测化肥中尿素含量降解到10%时所用时间，对比结果为：除了紫光灯外，其余六组用时均相同，少于紫光灯组，说明采用紫光灯是实现仙人球刺具有缓控释可调效果的必要条件。
实验三
在其余操作完全一致的条件下，对仙人球刺暴晒时间进行调整，调整为20-80天，并按照具体实施例一的方法，得到一系列缓控释化肥，并对这些缓控释化肥的缓控释效果进行对比，对比方式同样采用监测化肥中尿素含量降解到10%时所用时间，对比结果为：55天前，用时几乎与不添加仙人球刺提取物时相同，而超过55天后，用时突然增加，说明暴晒时间同样是实现仙人球刺具有缓控释可调效果的必要条件，为了保险起见，将暴晒时间设定为60天。
实验四
在其余操作完全一致的条件下，在省略中期处理和不省略中期处理的条件下，得到两组缓控释化肥，并对这两组缓控释化肥的缓控释效果进行对比，对比方式同样采用监测化肥中尿素含量降解到10%时所用时间，对比结果为：在中期处理以后，缓控释效果消失，说明中期处理也是实现仙人球刺具有缓控释可调效果的必要条件。
实验五
在其余操作完全一致的条件下，对比不添加仙人球刺提取物、添加仙人球根提取物、添加仙人球茎提取物和添加仙人球刺提取物的缓控释调节作用，按照具体实施例一的方法，得到四组缓控释化肥，并对这四组缓控释化肥的缓控释效果进行对比，对比方式同样采用监测化肥中尿素含量降解到10%时所用时间，对比结果为：只有添加仙人球刺提取物的化肥用时长，其余均相同，结果表明，只有仙人球刺对于化肥的缓控释调节起作用。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化或方法改进，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于仙人球刺的缓控释化肥的制造方法，包括如下步骤：
步骤a、预热
将直径为2mm-4.5mm的氮磷钾复混颗粒状化肥置于造粒设备内预热至60℃-70℃；
步骤b、涂布
首先将尿素置于温度控制在120℃-130℃之间的熔融设备中进行融化，尿素完全熔化后，加入硫磺粉、聚乙烯醇和苯丙烯酸醇酯，搅拌均匀后，过滤成质地均匀的熔融尿素树脂硫磺液；然后使预热好的化肥颗粒在造粒设备内形成物料幕帘，采用气压喷雾方式将熔融尿素树脂硫磺液均匀地喷涂在化肥颗粒表面，喷涂压力为0.35MPa-0.45MPa，涂布量为熔融尿素树脂硫磺液占化肥的质量比；
步骤c、冷却
涂布后的化肥进入颗粒冷却设备，冷却至40℃-50℃；
步骤d、调理
向颗粒冷却设备内加入化肥重量的1‰-2‰的白云石粉作为调理剂，在冷却后的化肥颗粒表面覆盖一层调理剂，制成喷涂硫磺树脂型缓控释化肥产品；
其特征在于：所述的步骤b中，尿素完全熔化后，还加入仙人球刺提取物；所述的仙人球刺提取物的提取方法包括：
前期处理：在真空环境中，将黄色仙人球刺放置紫光灯下晒60天；
中期处理：将经前期处理后的仙人球刺放置在200℃环境下烤1分钟，然后迅速放置到0℃的冰水混合物中；
后期处理：将中期处理得到的放置有仙人球刺的冰水混合物烧开，蒸发部分水分，使水溶液与仙人球刺溶质的比例为10:1。
2.根据权利要求1所述的基于仙人球刺的缓控释化肥的制造方法，所述的颗粒状化肥为1000Kg；所述的尿素为250Kg，硫磺粉250Kg、聚乙烯醇8Kg、苯丙烯酸醇酯10Kg；所述的白云石粉2Kg；其特征在于：所述的仙人球刺提取物5-25Kg。
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