CN108794206A - 一种微乳型水溶肥防结块剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微乳型水溶肥防结块剂及其制备方法，该防结块剂由以下原料组成：表面活性剂和防结油，表面活性剂为阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂中的一种或多种，表面活性剂的HLB值为7‑14，防结油为植物油、改性植物油、植物蜡、脂肪酸酯中的一种或多种；该防结块剂的制备方法包括防结基础油的制备和防结块剂的制备两步；本发明所制备的为微乳型水溶肥防结块剂的防结块效果好，用本发明所制备的微乳型水溶肥防结块剂包衣后的水溶肥在水中溶解后，该微乳型水溶肥防结块剂与水溶肥一起在水中完全溶解，无浮油和沉淀，溶液均相，使用时喷洒顺畅均匀，在田间无污染物沉积，对土壤和土质无害。

Description

一种微乳型水溶肥防结块剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及复合水溶肥的防结块技术领域，具体是一种微乳型水溶肥防结块剂及其制备方法。

背景技术

水溶肥料是指能够完全溶解于水的含氮、磷、钾、钙、镁、微量元素、氨基酸、腐植酸和海藻酸等的复合型肥料，从形态方面来分有固体水溶肥和液体水溶肥两种；从养分含量方面来分有大量元素水溶肥料、中量元素水溶肥料、微量元素水溶肥料、含氨基酸水溶肥料、含腐植酸水溶肥料、有机水溶肥料等。水溶肥料在国内虽然才刚刚起步，但是业内人士对它的发展前景都普遍看好，目前，在农业部登记的水溶肥料产品已有1万多种，水溶肥料产品和施用技术符合“低碳节能、高效环保”的要求，因此发展前景十分广阔，前途一片光明。

我国是全球淡水资源贫乏的国家之一，农业的季节性、产业分布不均和区域性缺水等问题突出，水溶肥料作为新型环保肥料使用方便，可喷施、冲施并可与喷滴灌结合使用，在提高肥料利用率、节约农业用水、减少生态环境污染、改善作物品质以及减少劳动力等方面具有明显优势。

随着中国农业的集约化和规模化发展，大型农场不断涌现，滴灌、喷灌节水设施面积迅速扩大，在业内，已经有越来越多的政府部门、专家学者、技术推广、农业从业者认识到水溶肥料和水溶肥料产业的重要性。水溶肥料是符合更加环保、更加可持续发展的新一代肥料，也是中国肥料工业和产业未来的重点发展课题与项目。

但是水溶肥在生产和贮存时，由于其原料的特性，水溶肥比较容易吸潮结块，给销售和使用带来困难。目前所使用的防结方法是在水溶肥外表面喷涂矿物性油剂或者矿物油和植物油的混合物；这种方法的缺点是在水溶肥溶解使用时，该矿物性油剂的疏水性强，与水不互溶，使得水溶肥崩解和溶解速度变慢，而且这些矿物性油剂漂浮在水面上，喷施后在田间难以降解，从使用和环境保护角度来看均起到不利的作用；另外，有的矿物性油剂凝固点较高，在水中呈固体油块，滴灌和喷施时会堵塞喷头，给使用带来麻烦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微乳型水溶肥防结块剂及其制备方法，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种微乳型水溶肥防结块剂，防结块剂由以下百分比含量的原料组成：表面活性剂5-30％和防结油70-95％，表面活性剂为阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂中的一种或多种，表面活性剂的HLB值(亲水亲油平衡值)为7-14，防结油为植物油、改性植物油、植物蜡、脂肪酸酯中的一种或多种。表面活性剂的HLB值为7-14，按照上述原料配比制备的防结块剂可以和水以任意比例混合，在水中无油相漂浮，使用时对滴灌和喷施设备无特殊要求；防结油为植物油、改性植物油、植物蜡、脂肪酸酯中的一种或多种，防结油采用全植物源材料，比目前所使用的防结块剂矿物油易降解，更加的环保，并且利于作物吸收；防结油为植物油、改性植物油、植物蜡、脂肪酸酯中的一种或多种，防结油采用不同来源的植物源衍生物进行组合，不同组分相互协同促进，防结效果比单一的矿物油效果好。

作为优化，阴离子表面活性剂为C10-C18的脂肪酸盐、烷基萘磺酸盐、烷基苯磺酸盐、磷酸酯钾盐、脂肪醇硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸盐、烷基琥珀酸酯磺酸盐中的一种或多种。

作为优化，非离子表面活性剂为伯醇聚氧乙烯醚、仲醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、山梨醇酯中的一种或多种。

作为优化，两性离子表面活性剂为卵磷脂、烷基二甲基甜菜碱、十八烷基二羟乙基氧化胺中的一种或多种。

作为优化，植物油为椰子油、橄榄油、蓖麻油、大豆油、玉米油、棕榈油、菜籽油、棉籽油、花生油、葵花籽油、米糠油、蓖麻子油中的一种或多种。

作为优化，植物蜡为棕榈蜡、米糠蜡、月桂蜡、蓖麻子蜡、葵花籽蜡、松蜡中的一种或多种。

作为优化，脂肪酸酯为脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯、脂肪酸异丁酯、脂肪酸丁酯中的一种或多种。

一种微乳型水溶肥防结块剂制备方法，该制备方法包括以下步骤：

(1)防结基础油的制备：按配比分别称取植物油、改性植物油、植物蜡、脂肪酸酯中的一种或多种，将上述各组分依次加入到反应容器中进行加热搅拌，使各组分相互溶解、混合均匀后停止加热，即得防结基础油；

(2)防结块剂的制备：按配比称取表面活性剂，将其加入到步骤(1)所得的防结基础油中进行搅拌，使各组分混合均匀，即得微乳型水溶肥防结块剂。

作为优化，步骤(1)中加热温度为70-80℃，搅拌转速为800-1000r/min。

作为优化，步骤(2)中搅拌转速为800-1000r/min。

由上述方法制备的微乳型水溶肥防结块剂，将其喷涂在水溶肥的表面，它可以均匀的吸附在水溶肥上，对水溶肥起到优异的防结块效果，经上述微乳型水溶肥防结块剂包衣后的成品水溶肥在使用时，可以在水中快速溶解，并且无浮油和沉淀，使用时喷洒顺畅均匀，在田间无污染物沉积，对土壤和土质无害。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一是本发明一种微乳型水溶肥防结块剂的原料中使用了表面活性剂，表面活性剂为阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂中的一种或多种，表面活性剂的HLB值为7-14，本发明所制备的防结块剂可以和水以任意比例混合，在水中无油相漂浮，使用时对滴灌和喷施设备无特殊要求；

二是本发明一种微乳型水溶肥防结块剂的原料中使用的防结油为植物油、改性植物油、植物蜡、脂肪酸酯中的一种或多种，防结油采用全植物源材料，比目前所使用的防结块剂矿物油易降解，更加的环保，并且利于作物吸收；

三是本发明一种微乳型水溶肥防结块剂的原料中使用的防结油为植物油、改性植物油、植物蜡、脂肪酸酯中的一种或多种，防结油采用不同来源的植物源衍生物进行组合，不同组分相互协同促进，防结块效果比单一的矿物油防结块效果好；

四是经过本发明的制备方法所制得的微乳型水溶肥防结块剂，将其喷涂在水溶肥的表面，它可以均匀的吸附在水溶肥上，对水溶肥起到优异的防结块效果，经上述微乳型水溶肥防结块剂包衣后的成品水溶肥在使用时，可以在水中快速溶解，并且无浮油和沉淀，使用时喷洒顺畅均匀，在田间无污染物沉积，对土壤和土质无害。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种微乳型水溶肥防结块剂，防结块剂由以下百分比含量的原料组成：椰子油10％、菜籽油10％、棕榈蜡15％、脂肪酸甲酯40％、伯醇聚氧乙烯醚10％、烷基苯磺酸盐12％和卵磷脂3％，表面活性剂的HLB值为7。

一种微乳型水溶肥防结块剂制备方法，该制备方法包括以下步骤：

(1)称取椰子油10％、菜籽油10％、棕榈蜡15％和脂肪酸甲酯40％，将上述各组分依次加入到反应容器中进行加热搅拌，加热温度为70℃，搅拌转速为800r/min，搅拌60min，使各组分相互溶解、混合均匀后停止加热，即得防结基础油；

(2)称取伯醇聚氧乙烯醚10％、烷基苯磺酸盐12％和卵磷脂3％，将其加入到步骤(1)所得的防结基础油中进行搅拌，搅拌转速为800r/min，搅拌20min，使各组分混合均匀，即得微乳型水溶肥防结块剂。

实施例2：

一种微乳型水溶肥防结块剂，防结块剂由以下百分比含量的原料组成：大豆油15％、米糠蜡20％、氢化棕榈油5％、脂肪酸异丁酯50％、烷基酚聚氧乙烯醚6％和山梨醇酯4％，表面活性剂的HLB值为9。

一种微乳型水溶肥防结块剂制备方法，该制备方法包括以下步骤：

(1)称取大豆油15％、米糠蜡20％、氢化棕榈油5％和脂肪酸异丁酯50％，将上述各组分依次加入到反应容器中进行加热搅拌，加热温度为75℃，搅拌转速为900r/min，搅拌60min，使各组分相互溶解、混合均匀后停止加热，即得防结基础油；

(2)称取烷基酚聚氧乙烯醚6％和山梨醇酯4％，将其加入到步骤(1)所得的防结基础油中进行搅拌，搅拌转速为900r/min，搅拌20min，使各组分混合均匀，即得微乳型水溶肥防结块剂。

实施例3：

一种微乳型水溶肥防结块剂，防结块剂由以下百分比含量的原料组成：玉米油20％、月桂蜡15％、松蜡3％、脂肪酸甲酯30％、脂肪酸乙酯12％、C10-C18的脂肪酸盐10％、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚8％和烷基二甲基甜菜碱2％，表面活性剂的HLB值为10。

一种微乳型水溶肥防结块剂制备方法，该制备方法包括以下步骤：

(1)称取玉米油20％、月桂蜡15％、松蜡3％、脂肪酸甲酯30％和脂肪酸乙酯12％，将上述各组分依次加入到反应容器中进行加热搅拌，加热温度为80℃，搅拌转速为1000r/min，搅拌60min，使各组分相互溶解、混合均匀后停止加热，即得防结基础油；

(2)称取C10-C18的脂肪酸盐10％、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚8％和烷基二甲基甜菜碱2％，将其加入到步骤(1)所得的防结基础油中进行搅拌，搅拌转速为1000r/min，搅拌20min，使各组分混合均匀，即得微乳型水溶肥防结块剂。

实施例4：

一种微乳型水溶肥防结块剂，防结块剂由以下百分比含量的原料组成：棉籽油30％、葵花籽蜡8％、花生油5％、脂肪酸丁酯40％、烷基琥珀酸酯磺酸盐9％和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸盐8％，表面活性剂的HLB值为12。

一种微乳型水溶肥防结块剂制备方法，该制备方法包括以下步骤：

(1)称取棉籽油30％、葵花籽蜡8％、花生油5％和脂肪酸丁酯40％，将上述各组分依次加入到反应容器中进行加热搅拌，加热温度为70℃，搅拌转速为800r/min，搅拌60min，使各组分相互溶解、混合均匀后停止加热，即得防结基础油；

(2)称取烷基琥珀酸酯磺酸盐9％和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸盐8％，将其加入到步骤(1)所得的防结基础油中进行搅拌，搅拌转速为800r/min，搅拌20min，使各组分混合均匀，即得微乳型水溶肥防结块剂。

实施例5：

一种微乳型水溶肥防结块剂，防结块剂由以下百分比含量的原料组成：米糠油15％、环氧豆油10％、大豆油55％、烷基苯磺酸盐8％、仲醇聚氧乙烯醚7％、烷基琥珀酸酯磺酸盐3％和卵磷脂2％，表面活性剂的HLB值为13。

一种微乳型水溶肥防结块剂制备方法，该制备方法包括以下步骤：

(1)称取米糠油15％、环氧豆油10％和大豆油55％，将上述各组分依次加入到反应容器中进行加热搅拌，加热温度为75℃，搅拌转速为900r/min，搅拌30min，使各组分相互溶解、混合均匀后停止加热，即得防结基础油；

(2)称取烷基琥珀酸酯磺酸盐9％和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸盐8％，将其加入到步骤(1)所得的防结基础油中进行搅拌，搅拌转速为900r/min，搅拌20min，使各组分混合均匀，即得微乳型水溶肥防结块剂。

实施例6：

一种微乳型水溶肥防结块剂，防结块剂由以下百分比含量的原料组成：蓖麻子油20％、棕榈蜡20％、米糠蜡5％、棉籽油10％、大豆油15％、脂肪醇硫酸盐15％、山梨醇酯10％和卵磷脂5％，表面活性剂的HLB值为14。

一种微乳型水溶肥防结块剂制备方法，该制备方法包括以下步骤：

(1)称取蓖麻子油20％、棕榈蜡20％、米糠蜡5％、棉籽油10％和大豆油15％，将上述各组分依次加入到反应容器中进行加热搅拌，加热温度为80℃，搅拌转速为1000r/min，搅拌60min，使各组分相互溶解、混合均匀后停止加热，即得防结基础油；

(2)称取脂肪醇硫酸盐15％、山梨醇酯10％和卵磷脂5％，将其加入到步骤(1)所得的防结基础油中进行搅拌，搅拌转速为1000r/min，搅拌20min，使各组分混合均匀，即得微乳型水溶肥防结块剂。

效果例：

(1)实验样品：本发明实施例1至6所制备的微乳型水溶肥防结块剂和市售的三款水溶肥用的防结油剂。

(2)实验对象：选用市场上用量较大的31-5-0型号水溶肥和15-5-27型号水溶肥。

(3)实验方法：采用包衣锅包衣法将本发明实施例1至6所制备的微乳型水溶肥防结块剂和市售的三款水溶肥用的防结油剂分别在31-5-0型号水溶肥和15-5-27型号水溶肥上进行包衣，实验样品的用量均为2㎏/t，包衣温度为40-50℃，包衣均匀后，用特质磨具对包衣后的31-5-0型号水溶肥和15-5-27型号水溶肥进行装包，用压力仪进行固定，压力仪设置固定的压力，模拟工厂仓库的条件对上述包衣好的31-5-0型号水溶肥和15-5-27型号水溶肥进行储存，温度设置为40-45℃，湿度设置为40-60％，放置24-72h后取出，取出后对上述包衣好的31-5-0型号水溶肥和15-5-27型号水溶肥进行压力破碎，计算各实验样品的防结率，各实验样品的防结率结果如表1所示。

表1各实验样品的防结率结果

(4)实验结果：从表1中可以看出，本发明实施例1至6所制备的微乳型水溶肥防结块剂的防结率均在90％及以上，而市售的三款水溶肥用的防结油剂的防结率均在85％及以下，实验结果表明本发明实施例1至6所制备的微乳型水溶肥防结块剂的防结块效果均比市售的三款水溶肥用的防结油剂的防结块效果好。

另外，在水中的溶解度上，市售的三款水溶肥用的防结油剂与水不互溶，用市售的三款防结油剂包衣后的水溶肥在水中溶解后，水面有油层或者油壳，达不到全水溶的要求，而用本发明所制备的微乳型水溶肥防结块剂包衣后的水溶肥在水中溶解后，该微乳型水溶肥防结块剂与水溶肥一起在水中完全溶解，无浮油和沉淀，溶液均相，本发明所制备的微乳型水溶肥防结块剂使用简单方便。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种微乳型水溶肥防结块剂，其特征在于，所述防结块剂由以下百分比含量的原料组成：表面活性剂5-30％和防结油70-95％，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂中的一种或多种，所述表面活性剂的HLB值为7-14，所述防结油为植物油、改性植物油、植物蜡、脂肪酸酯中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的一种微乳型水溶肥防结块剂，其特征在于：所述阴离子表面活性剂为C10-C18的脂肪酸盐、烷基萘磺酸盐、烷基苯磺酸盐、磷酸酯钾盐、脂肪醇硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸盐、烷基琥珀酸酯磺酸盐中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的一种微乳型水溶肥防结块剂，其特征在于：所述非离子表面活性剂为伯醇聚氧乙烯醚、仲醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、山梨醇酯中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的一种微乳型水溶肥防结块剂，其特征在于：所述两性离子表面活性剂为卵磷脂、烷基二甲基甜菜碱、十八烷基二羟乙基氧化胺中的一种或多种。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种微乳型水溶肥防结块剂，其特征在于：所述植物油为椰子油、橄榄油、蓖麻油、大豆油、玉米油、棕榈油、菜籽油、棉籽油、花生油、葵花籽油、米糠油、蓖麻子油中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的一种微乳型水溶肥防结块剂，其特征在于：所述植物蜡为棕榈蜡、米糠蜡、月桂蜡、蓖麻子蜡、葵花籽蜡、松蜡中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的一种微乳型水溶肥防结块剂，其特征在于：所述脂肪酸酯为脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯、脂肪酸异丁酯、脂肪酸丁酯中的一种或多种。

8.一种微乳型水溶肥防结块剂制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

(1)防结基础油的制备：按配比分别称取植物油、改性植物油、植物蜡、脂肪酸酯中的一种或多种，将上述各组分依次加入到反应容器中进行加热搅拌，使各组分相互溶解、混合均匀后停止加热，即得防结基础油；

(2)防结块剂的制备：按配比称取表面活性剂，将其加入到步骤(1)所得的防结基础油中进行搅拌，使各组分混合均匀，即得微乳型水溶肥防结块剂。

9.根据权利要求8所述的一种微乳型水溶肥防结块剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中加热温度为70-80℃，搅拌转速为800-1000r/min。

10.根据权利要求8或9中任一项所述的一种微乳型水溶肥防结块剂，其特征在于：所述步骤(2)中搅拌转速为800-1000r/min。