CN104446896A - 一种环保增效复合肥防结块剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种环保增效复合肥防结块剂，按照质量份数由如下组份：5～15％的聚天冬氨酸、5～10％的聚丙烯酰胺、10～20％的阴离子表面活性剂、5～10％的非离子表面活性剂，余量为去离子水；以上各组分的含量之和为100％。本发明还公开了该防结块剂的制备方法，包括配料以及混合加热搅拌的步骤。本发明的环保增效复合肥防结块剂采用可降解的材料制得，在自然环境下可以完全降解，降解产物还可以作为农作物的肥料；其中的聚天冬氨酸对金属离子具有螯合作用，一定分子质量的聚天冬氨酸可以富集氮，磷，钾及微量元素供给植物，使植物更有效地利用肥料，提高农作物的产量和品质。

Description

一种环保增效复合肥防结块剂及其制备方法
技术领域
本发明属于肥料防结块剂制备技术领域，具体涉及一种环保增效复合肥防结块剂，本发明还涉及上述防结块剂的制备方法。
背景技术
复合肥以集多种营养成分为一体而在肥料行业占有越来越重要的地位，但是复合肥在运输和储存过程中比单一肥料更易结块，会导致其自由流动性逐渐消失而使其品质变差，长期以来，严重影响厂家的销售和用户的使用。为了防止结块，可采取的措施有：采用新型造粒设备和干燥工艺；应用各种防结块剂，以降低产品的含水量，提高产品的强度、均匀性、防结块性和松散性；改善包装条件，改进包装方法；采用防湿包装物，控制贮存温度、湿度等。其中应用最广泛和有效的是添加防结块剂。常用的防结块剂一般可分为：①惰性粉末，此类如高岭土、二氧化硅、硅藻土和滑石粉等；②无机盐类，例如硫酸铝、硝酸铝或多磷酸铵等；③非表面活性的有机化合物，此类如石蜡、聚烯烃与氯硅烷等；④表面活性剂类；⑤疏水性物质型防结块剂；⑥惰性物-表面活性剂复合型防结块剂；⑦表面活性剂与高分子物质复配型复合肥防结块剂。
本发明涉及的环保增效复合肥防结块剂属于表面活性剂与高分子物质复配型防结块剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保增效复合肥防结块剂，具有防止复合肥结块、环保、增效和平衡土壤中的养分等多重功能。
本发明的另一个目的在于提供上述防结块剂的制备方法，该方法制备出的环保增效复合肥防结块剂，具有防止复合肥结块、环保、增效和平衡土壤中的养分等多重功能。
本发明所采用的技术方案是：一种环保增效复合肥防结块剂，按照质量份数由如下组份：5～15％的聚天冬氨酸、5～10％的聚丙烯酰胺、10～20％的阴离子表面活性剂、5～10％的非离子表面活性剂，余量为去离子水；以上各组分的含量之和为100％。
本发明的特点还在于，
聚天冬氨酸重均分子量3000～5000。
聚丙烯酰胺重均分子量80000～120000。
阴离子表面活性剂为：十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、丁基萘磺酸钠、脂肪酸盐中的任意一种或任意两种以上的混合物。
非离子表面活性剂为：多元醇类、辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种，或任意两种以上的混合物；其中所述多元醇类为Span-80、Tween-60和Tween-85中的一种或几种。
本发明的另一个技术方案是：环保增效复合肥防结块剂的制备方法，包括如下步骤：
第一步，配料
分别取质量份数为5％～15％的聚天冬氨酸，5％～10％的聚丙烯酰胺，10％～20％的阴离子表面活性剂，5％～10％的非离子表面活性剂，以及去离子水；以上各组分质量之和为100％；
第二步，将去离子水升温至50～60℃，再将聚天冬氨酸、聚丙烯酰胺和阴离子表面活性剂加入去离子水中，搅拌至溶解，然后再加入非离子表面活性剂，保温搅拌30～60分钟，制得一种环保增效复合肥防结块剂。
本发明的特点还在于，
聚天冬氨酸重均分子量3000～5000。
聚丙烯酰胺重均分子量80000～120000。
阴离子表面活性剂为：十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、丁基萘磺酸钠、脂肪酸盐中的任意一种或任意两种以上的混合物。
非离子表面活性剂为：多元醇类、辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种，或任意两种以上的混合物；其中所述多元醇类为Span-80、Tween-60和Tween-85中的一种或几种。
本发明的有益效果是：本发明的环保增效复合肥防结块剂采用可降解的材料制得，在自然环境下可以完全降解，降解产物还可以作为农作物的肥料；其中的聚天冬氨酸对金属离子具有螯合作用，一定分子质量的聚天冬氨酸可以富集氮，磷，钾及微量元素供给植物，使植物更有效地利用肥料，提高农作物的产量和品质；将该防结块剂喷涂于复合肥表面，在干燥过程中不仅能改善颗粒表面的结晶习性，减少粒子之间的毛细黏合，减少粒子之间的盐桥强度；也能作为一种保水层来减缓肥料本身的吸潮溶解，改变溶解和重结晶过程中的结晶特性。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
实施例1
一种环保增效复合肥防结块剂的制备方法，它包括如下步骤：
第一步，配料
分别取质量份数为8.6％的聚天冬氨酸，5.4％的聚丙烯酰胺，12.5％的十二烷基硫酸钠，8.5％的Span-80，65％的去离子水；以上各组分质量之和为100％；
第二步，在反应釜中，加入去离子水，加热至50℃，搅拌下依次加入聚天冬氨酸、聚丙烯酰胺和十二烷基硫酸钠，搅拌至溶解，然后加入Span-80，再保温搅拌40分钟，得到一种环保增效复合肥防结块剂。
实施例2
一种环保增效复合肥防结块剂的制备方法，它包括如下步骤：
第一步，配料
分别取质量份数为5％的聚天冬氨酸，5％的聚丙烯酰胺，10％的十二烷基苯磺酸钠，5％的Tween-60，75％的去离子水；以上各组分质量之和为100％；
第二步，在反应釜中，加入去离子水，加热至55℃，搅拌下依次加入聚天冬氨酸、聚丙烯酰胺和十二烷基苯磺酸钠，搅拌至溶解，然后加入Tween-60，再保温搅拌40分钟，得到一种环保增效复合肥防结块剂。
实施例3
一种环保增效复合肥防结块剂的制备方法，它包括如下步骤：
第一步，配料
分别取质量份数为15％的聚天冬氨酸，10％的聚丙烯酰胺，20％的丁基萘磺酸钠，10％的Tween-85，45％的去离子水；以上各组分质量之和为100％；
第二步，在反应釜中，加入去离子水，加热至60℃，搅拌下依次加入聚天冬氨酸、聚丙烯酰胺和丁基萘磺酸钠，搅拌至溶解，然后加入Tween-85，再保温搅拌60分钟，得到一种环保增效复合肥防结块剂。
实施例4
一种环保增效复合肥防结块剂的制备方法，它包括如下步骤：
第一步，配料
分别取质量份数为7.5％的聚天冬氨酸，6.5％的聚丙烯酰胺，14％的脂肪酸盐，7％的辛基酚聚氧乙烯醚，65％的去离子水；以上各组分质量之和为100％；
第二步，在反应釜中，加入去离子水，加热至55℃，搅拌下依次加入聚天冬氨酸、聚丙烯酰胺和脂肪酸盐，搅拌至溶解，然后加入辛基酚聚氧乙烯醚，再保温搅拌40分钟，得到一种环保增效复合肥防结块剂。
实施例5
一种环保增效复合肥防结块剂的制备方法，它包括如下步骤：
第一步，配料
分别取质量份数为15％的聚天冬氨酸，5％的聚丙烯酰胺，5％的十二烷基苯磺酸钠和5％的十二烷基硫酸钠，10％的壬基酚聚氧乙烯醚，60％的去离子水；以上各组分质量之和为100％；
第二步，在反应釜中，加入去离子水，加热至53℃，搅拌下依次加入聚天冬氨酸、聚丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠，搅拌至溶解，然后加入壬基酚聚氧乙烯醚，再保温搅拌45分钟，得到一种环保增效复合肥防结块剂。
实施例6
一种环保增效复合肥防结块剂的制备方法，它包括如下步骤：
第一步，配料
分别取质量份数为13％的聚天冬氨酸，9％的聚丙烯酰胺，10％的十二烷基硫酸钠和6％的丁基萘磺酸钠，9％的苯乙基酚聚氧乙烯醚，53％的去离子水；以上各组分质量之和为100％；
第二步，在反应釜中，加入去离子水，加热至45℃，搅拌下依次加入聚天冬氨酸、聚丙烯酰胺、十二烷基硫酸钠丁基萘磺酸钠，搅拌至溶解，然后加入苯乙基酚聚氧乙烯醚，再保温搅拌50分钟，得到一种环保增效复合肥防结块剂。
实施例7
一种环保增效复合肥防结块剂的制备方法，它包括如下步骤：
第一步，配料
分别取质量份数为5.5％的聚天冬氨酸，6.5％的聚丙烯酰胺，4％的丁基萘磺酸钠、5％十二烷基硫酸钠和3％十二烷基苯磺酸钠，10％的脂肪醇聚氧乙烯醚，66％的去离子水；以上各组分质量之和为100％；
第二步，在反应釜中，加入去离子水，加热至53℃，搅拌下依次加入聚天冬氨酸、聚丙烯酰胺、丁基萘磺酸钠、十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠，搅拌至溶解，然后加入脂肪醇聚氧乙烯醚，再保温搅拌40分钟，得到一种环保增效复合肥防结块剂。
实施例8
一种环保增效复合肥防结块剂的制备方法，它包括如下步骤：
第一步，配料
分别取质量份数为12％的聚天冬氨酸，6％的聚丙烯酰胺，18％的十二烷基硫酸钠，3％的辛基酚聚氧乙烯醚和6％的辛基酚聚氧乙烯醚，55％的去离子水；以上各组分质量之和为100％；
第二步，在反应釜中，加入去离子水，加热至56℃，搅拌下依次加入聚天冬氨酸、聚丙烯酰胺和十二烷基硫酸钠，搅拌至溶解，然后加入辛基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚，再保温搅拌40分钟，得到一种环保增效复合肥防结块剂。
实施例9
一种环保增效复合肥防结块剂的制备方法，它包括如下步骤：
第一步，配料
分别取质量份数为8.6％的聚天冬氨酸，5.4％的聚丙烯酰胺，12.5％的十二烷基硫酸钠，2.5％的Span-80、2％的苯乙基酚聚氧乙烯醚和4％的脂肪醇聚氧乙烯醚，65％的去离子水；以上各组分质量之和为100％；
第二步，在反应釜中，加入去离子水，加热至50℃，搅拌下依次加入聚天冬氨酸、聚丙烯酰胺和十二烷基硫酸钠，搅拌至溶解，然后加入Span-80、苯乙基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚，再保温搅拌40分钟，得到一种环保增效复合肥防结块剂。
实施例10
一种环保增效复合肥防结块剂的制备方法，它包括如下步骤：
第一步，配料
分别取质量份数为10％的聚天冬氨酸，7.5％的聚丙烯酰胺，3％的十二烷基硫酸钠、4.5％的十二烷基苯磺酸钠、2％的丁基萘磺酸钠和3％的脂肪酸盐，8％的Span-80，62％的去离子水；以上各组分质量之和为100％；
第二步，在反应釜中，加入去离子水，加热至50℃，搅拌下依次加入聚天冬氨酸、聚丙烯酰胺、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、丁基萘磺酸钠和脂肪酸盐，搅拌至溶解，然后加入Span-80，再保温搅拌40分钟，得到一种环保增效复合肥防结块剂。
本发明的聚天冬氨酸是一种带有羧酸侧链的聚合氨基酸，其结构主链上的肽键易受微生物、真菌等作用而断裂，最终降解产物是对环境无害的水和二氧化碳。聚天冬氨酸对金属离子具有螯合作用，一定分子质量的聚天冬氨酸可以富集氮，磷，钾及微量元素供给植物，使植物更有效地利用肥料，提高农作物的产量和品质。聚天冬氨酸的添加能够提高农作物产量，并能改善土壤质量。
将聚天冬氨酸这种水溶性高分子物质增溶于表面活性剂的浓溶液中形成防结块剂，可以降低颗粒表面溶液的表面张力，使毛细管吸附力降低，达到防结块效果。
本发明利用高分子物质和表面活性剂的相互作用，能改善肥料颗粒表面的结晶习性，使肥料颗粒表面更规整圆润，减小了颗粒间因挤压相互接触时的压强，从而减少了晶桥的形成和降低了毛细管吸附力，进而起到防结块的作用。
本发明的环保增效复合肥防结块剂采用喷涂的方式添加至复合肥表面，在干燥过程中不仅能改善颗粒表面的结晶习性，减少粒子之间的毛细黏合，减少粒子之间的盐桥强度；也能作为一种保水层来减缓肥料本身的吸潮溶解，改变溶解和重结晶过程中的结晶特性。

Claims (10)

1.一种环保增效复合肥防结块剂，其特征在于，按照质量份数由如下组份：5～15％的聚天冬氨酸、5～10％的聚丙烯酰胺、10～20％的阴离子表面活性剂、5～10％的非离子表面活性剂，余量为去离子水；以上各组分的含量之和为100％。
2.根据权利要求1所述的一种环保增效复合肥防结块剂，其特征在于：所述的聚天冬氨酸重均分子量3000～5000。
3.根据权利要求1所述的一种环保增效复合肥防结块剂，其特征在于：所述的聚丙烯酰胺重均分子量80000～120000。
4.根据权利要求1所述的一种环保增效复合肥防结块剂，其特征在于：所述的阴离子表面活性剂为：十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、丁基萘磺酸钠、脂肪酸盐中的任意一种或任意两种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种环保增效复合肥防结块剂，其特征在于：所述的非离子表面活性剂为：多元醇类、辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种，或任意两种以上的混合物；其中所述多元醇类为Span-80、Tween-60和Tween-85中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的环保增效复合肥防结块剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，配料
分别取质量份数为5％～15％的聚天冬氨酸，5％～10％的聚丙烯酰胺，10％～20％的阴离子表面活性剂，5％～10％的非离子表面活性剂，以及去离子水；以上各组分质量之和为100％；
第二步，将去离子水升温至50～60℃，再将聚天冬氨酸、聚丙烯酰胺和阴离子表面活性剂加入去离子水中，搅拌至溶解，然后再加入非离子表面活性剂，保温搅拌30～60分钟，制得一种环保增效复合肥防结块剂。
7.根据权利要求6所述的一种环保增效复合肥防结块剂，其特征在于：所述的聚天冬氨酸重均分子量3000～5000。
8.根据权利要求6所述的一种环保增效复合肥防结块剂，其特征在于：所述的聚丙烯酰胺重均分子量80000～120000。
9.根据权利要求6所述的一种环保增效复合肥防结块剂，其特征在于：所述的阴离子表面活性剂为：十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、丁基萘磺酸钠、脂肪酸盐中的任意一种或任意两种以上的混合物。
10.根据权利要求6所述的一种环保增效复合肥防结块剂，其特征在于：所述的非离子表面活性剂为：多元醇类、辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种，或任意两种以上的混合物；其中所述多元醇类为Span-80、Tween-60和Tween-85中的一种或几种。
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