CN107522535A - 具有缓释作用的复合肥防结块剂和复合肥 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有缓释作用的复合肥防结块剂及添加有该复合肥防结块剂的复合肥；复合肥防结块剂包括10～20％的表面活性剂、20～30％的调凝剂、45～55％的疏水剂、5～10％的缓释剂；其中，调凝剂是硬脂酸、硬脂酸镁及软脂酸中的至少一种；疏水剂为滑石粉、活性白土、硅藻土中的至少一种；缓释剂为异丁叉二脲。本发明的有缓释作用的复合肥防结块剂，通过在颗粒表面涂覆形成界面膜，隔绝颗粒表面接触形成盐桥，吸湿率显著降低，从而具有防板结作用，同时还因为加入了异丁叉二脲，给肥料带来了缓释作用，且不影响溶散，同时原料本身绿色环保。

Description

具有缓释作用的复合肥防结块剂和复合肥

技术领域

本发明涉及复合肥料添加剂技术领域，尤其涉及一种具有缓释作用的复合肥防结块剂和复合肥。

背景技术

复合肥是以集多种营养成分为一体的肥料，多种有机/无机成分之间会发生复反应，因此相比单一肥料在制备和储存过程中更易结块，从而导致其自由流动性逐渐消失而使其品质变差，无法达到质量包括松散性等的要求，影响施用。为了防止复合肥料的结块，通常采取的措施方式有采用适当的造粒设备和干燥工艺，或者是应用各种防结块剂以降低产品的含水量。而其中比较有效的方式是添加各种防结块的功能添加剂进行。

而目前对于复合肥防结块的添加剂中，包含有粉剂型和油溶剂型；其中，粉剂型防结块剂是利用惰性粉末阻隔肥料颗粒间晶桥的形成，从而抑制颗粒间的水分和盐粒子的重新凝聚而结块；但惰性粉末使生产过程粉尘严重，增加了生产工艺和成本，并且需同时喷入油性物质以提升对惰性粉末的粘附力，效果并不持久，通常经过1～2个月的放置后颗粒表面就会出粉并变色。油溶剂型避免了上述缺陷，工艺简单且使用方便，但是加入的矿物油作为溶剂，且矿物油的用量较大，每吨复合肥中矿物油的用量达到2～3kg，这些矿物油随肥料进入土壤难以降解，会引起土壤及周边环境造的污染。并且复合肥料在使用中，需要具备一定的缓释效果，肥料原始造粒过程中添加的缓释剂，容易因为与其他成分发生反应，导致缓释功效下降；而复合肥料添加剂如结块剂，目前都无法不提升肥料的缓释性效果，降低了肥料的施用效果。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具有缓释作用的复合肥防结块剂，旨在提升肥料防结块效果的基础上，同时还能利于补充肥料的缓释功效。

为实现上述目的，本发明的具有缓释作用的复合肥防结块剂，包括10～20％的表面活性剂、20～30％的调凝剂、45～55％的疏水剂、5～10％的缓释剂；其中，

所述调凝剂是硬脂酸、硬脂酸镁及软脂酸中的至少一种；

所述疏水剂为滑石粉、活性白土、硅藻土中的至少一种；

所述缓释剂为异丁叉二脲。

基于上述，本发明进一步还提出一种采用上述复合肥防结块剂作为添加剂制备的复合肥。

本发明的有缓释作用的复合肥防结块剂，通过在颗粒表面涂覆形成界面膜，隔绝颗粒表面接触形成盐桥，吸湿率显著降低，从而具有防板结作用，同时还因为加入了异丁叉二脲，给肥料带来了缓释作用，且不影响溶散，同时原料本身绿色环保。

具体实施方式

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种具有缓释作用的复合肥防结块剂，包括10～20％的表面活性剂、20～30％的调凝剂、45～55％的疏水剂、5～10％的缓释剂；其中，

调凝剂是硬脂酸、硬脂酸镁及软脂酸中的至少一种；

疏水剂为滑石粉、活性白土、硅藻土中的至少一种；

缓释剂为异丁叉二脲。

本发明的具有缓释作用的复合肥防结块剂中，表面活性剂的分子结构中一端为亲水基团，另一端为疏水基团。使用于复合肥之后，首先，其亲水端易于与肥料中的阴性亲和离子亲和形成选择定向吸附，然后长链疏水端在复合肥表面使肥料表面转变为疏水性，使肥料界面状态性质发生变化，阻止肥料与空气中的水分交换。其次，在肥料制备的过程中脂肪胺吸附在肥料的晶型成分的晶面上，改变结晶的习性，有效地控制晶核的形成和生长，同时有效地防止了晶体间的黏接。第三，制备中脂肪胺的亲水端可以朝向肥料中吸水性强的组分，从而进一步分布于各相间的界面上，使盐不易于颗粒表面和接触区，从而降低肥料颗粒粘附性。并且，本发明所采用的表面活性剂类别中优选采用油酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种混合，它们都是同属于阴离子型的表面活性剂；搭配使用时易在复合肥料的盐粒表面扩散、渗透，并形成一种憎水性保护膜，有效地阻断肥料颗粒聚集和重结晶的“晶桥”的产生。

同时，用作防结块剂中的调凝剂功能成分中，硬脂酸、硬脂酸镁及软脂酸都是可降解的油性物质，首先具有增滑作用，可以减弱肥料中粒子间的表面粘结作用，提升肥料粒子的流动性，从而有利于降低结块。其次，这些大量的油性成分分散到肥料之中之后，与水分不相容，对肥料颗粒表面自由水进行有效分隔，从而局部降低化学反应及重结晶所需要的水盐介质；同时这些油很容易在肥料粒子表面形成嵌入，进一步堵塞肥料表面毛细孔，阻止肥料颗粒内部水分向表面的迁移，从而抑制结块。

并且，出于提升本发明添加剂在肥料防结块中的效果，补充有滑石粉、活性白土、硅藻土中的至少一种作为疏水剂的功能成分。这一些非水溶性的粉末，在肥料颗粒的表面附着结合，切自身都具有比较高的容湿能力，成为各肥料粒子间的机械障碍物，并吸收粒子表面的溶液。当粘结性的结块生成时，由于这些粉末的存在，会降低肥料颗粒之间的粘性，降低结块的程度。并且采用在多种防结块的功能成分搭配使用，首先滑石粉、活性白土、硅藻土先会在肥料颗粒表面进行包裹，在此之后调凝剂和阴离子表面活性剂其结构和功能特点，会进一步对包裹后的肥料颗粒进行涂膜，从而整体降低溶液的表面张力和固液的接触角，使颗粒间的粘结作用降低，从机械隔离和防潮多种方面共同提升防结块的效果。

在上述基础上，本发明的防结块剂中进一步补充异丁叉二脲，其自身是白色颗粒状粉末、不吸收结块、含氮量32％，但是在水中可逐步水解为尿素和异丁醛。因此根据这一特性可以逐步缓慢地释放出氮素，作为添加剂的功能成分添加在防结块剂中之后，在表面活性剂涂膜内其可以充当肥料的缓释骨架，具有良好的养分缓释性能，减少了氮素流失。并且其缓释功效上，还具有非常良好的广谱效应，即在任何土壤任何气候条件下，其氮素都能比较有效；其在土壤中的矿化是通过水解产生，不受土壤微生物的影响。与其他成分共同配合产生效果时，肥料是基于土壤中的水分通过膜上的微乳渗入颗粒内部形成饱和溶液，由颗粒内外浓度的差别，而将养分带入土壤中，因此只要不破坏膜层，肥料会具有比较好的缓释性，当养分全部用完之后，结构会自然降解。

当然，进一步异丁叉二脲缓释水解的速率取决于粒径的大小，基于本发明中作为缓释功能添加成分的粒径效应，来调整肥料的缓释期的长短，因此优选采用异丁叉二脲粒径低于0.7mm。该粒径大小的异丁叉二脲其吸湿性和溶解度均低于尿素，室温下水中溶解度为0.1～1.0g/L。

本发明通过在颗粒表面涂覆具有缓释作用的防结块剂，在颗粒表面形成界面膜，隔绝颗粒表面接触形成盐桥，吸湿率显著降低，从而具有防板结作用，同时还因为加入了异丁叉二脲，给肥料带来了缓释作用，且不影响溶散，同时原料本身绿色环保。并且其成分还能使复合肥产品的外观粒度更加均匀、光滑度更好、更富光泽性，解决了以往传统防结块剂功能单一，且传统缓释肥料容易板结的问题。

在上述具有缓释作用的复合肥防结块剂的基础上，本发明进一步还提出一种采用上述复合肥防结块剂作为添加剂制备的复合肥。实施中采用在复混肥生产后段的基础上，通过喷浆的方式将复合肥防结块膏涂覆在肥料上，加热10～20分钟，然后出料即可得到本发明的复合肥产品。当然在制备的过程中根据结块的情况，通常防结块膏的用量为复合肥颗粒重量的1.5～2.5‰之间。本发明的复合肥，采用上述具有缓释作用的复合肥防结块剂对肥料颗粒进行涂覆，肥料产具有更低结块率，且产品的外观粒度更加均匀、光滑度更好、更富光泽性；同时还具有非常良好的缓释性。并且所有的成分又来源于可降解的有机/无机原料，环保无污染。

为使本发明上述具有缓释作用的复合肥防结块剂的细节更利于本领域技术人员的理解和实施，以及突出本案制备的复合肥的进步性效果，以下通过具体的实施例来对本案的上述内容进行举例说明。

实施例1

S10，在本实施例1中，按照如下重量的比例获取原料：油酸钠20份、硬脂酸20份、滑石粉50份、异丁叉二脲10份；将这些原料按比例混合，加热至60℃后搅拌反应20min，反应后即得复合肥防结块剂。

S20，将本实施例的防结块膏按照与复合肥重量比为2‰的用量，按照通常的制备方式，在转鼓步骤中涂覆加热10～20分钟。然后出料后即为本实施例制备的复合肥产品。

实施例2

S10，在本实施例1中，按照如下重量的比例获取原料：十二烷基硫酸钠15份、硬脂酸镁25份、活性白土55份、异丁叉二脲5份；将这些原料按比例混合，加热至65℃后搅拌反应20min，反应后即得复合肥防结块剂。

S20，将本实施例的防结块膏按照与复合肥重量比为2‰的用量，按照通常的制备方式，在转鼓步骤中涂覆加热25分钟。然后出料后即为本实施例制备的复合肥产品。

实施例3

S10，在本实施例1中，按照如下重量的比例获取原料：十二烷基苯磺酸钠10份、硬脂酸30份、硅藻土52份、异丁叉二脲8份；将这些原料按比例混合，加热至70℃后搅拌反应20min，反应后即得复合肥防结块剂。

S20，将本实施例的防结块膏按照与复合肥重量比为2.5‰的用量，按照通常的制备方式，在转鼓步骤中涂覆加热30分钟。然后出料后即为本实施例制备的复合肥产品。

将上述实施例制备的复合肥进行结块情况的统计，将其中结块的块状肥取出称重，并考察结块的体积大小，其结块重量如下：

	摔包复合肥质量	结块量	结块率
				实施例1	50kg	0.85kg	1.7％
实施例2	50kg	1.20kg	2.4％
				实施例3	50kg	0.95kg	1.9％

同时进一步，将上述实施例制备的复合肥进行溶出试验，测试溶出率，不同处理下溶出率对比结果如下：

同时将本发明制备得到的复合肥产品置于库房中存储，分别在不同的时间内定时检测肥料变色、松散情况。在检测的结果中，肥料颗粒在8～10个月内基本能保持松散状态。外观上肥料产品具有光滑的表面、均匀致密的颗粒，肥料卖相良好。并且，肥料具有比较优良的缓释性。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种具有缓释作用的复合肥防结块剂，其特征在于，包括10～20％的表面活性剂、20～30％的调凝剂、45～55％的疏水剂、5～10％的缓释剂；其中，

所述调凝剂是硬脂酸、硬脂酸镁及软脂酸中的至少一种；

所述疏水剂为滑石粉、活性白土、硅藻土中的至少一种；

所述缓释剂为异丁叉二脲。

2.如权利要求1所述的具有缓释作用的复合肥防结块剂，其特征在于，所述异丁叉二脲的粒径低于0.7mm。

3.如权利要求1或2所述的具有缓释作用的复合肥防结块剂，其特征在于，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂。

4.如权利要求3所述的具有缓释作用的复合肥防结块剂，其特征在于，所述表面活性剂为油酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。

5.如权利要求1所述的具有缓释作用的复合肥防结块剂，其特征在于，包括油酸钠20份、硬脂酸20份、滑石粉50份、异丁叉二脲10份。

6.如权利要求1所述的具有缓释作用的复合肥防结块剂，其特征在于，包括十二烷基硫酸钠15份、硬脂酸镁25份、活性白土55份、异丁叉二脲5份。

7.如权利要求1所述的具有缓释作用的复合肥防结块剂，其特征在于，包括十二烷基苯磺酸钠10份、硬脂酸30份、硅藻土52份、异丁叉二脲8份。

8.一种复合肥，其特征在于，包含有权利要求1至8任一项所述的具有缓释作用的复合肥防结块剂。

9.如权利要求8所述的复合肥，其特征在于，所述复合肥防结块剂占复合肥重量的1.5～2.5‰。