CN109111277A - 防板结油、其制备方法及防板结肥料 - Google Patents

防板结油、其制备方法及防板结肥料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种防板结油、其制备方法及防板结肥料。一种防板结油，按质量份数计，包括：棕榈油80份～90份；石蜡2份～5份；表面活性剂1份～2份；失水山梨醇脂肪酸酯2份～5份；油酸2份～5份；高分子聚合物1份～2份；及水2份～5份；其中，所述高分子聚合物选自聚乙二醇及聚乙烯醇中的至少一种。上述防板结油无需和防板结粉配合、使用时无需加热及可以防止粉化。

Description

防板结油、其制备方法及防板结肥料
技术领域
本发明涉及一种防板结油、其制备方法及防板结肥料。
背景技术
水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术，是灌溉和施肥有机结合的最好方式。按照中国9亿亩灌溉面积计算，目前水肥一体化应用比例只有2.87％，因此发展前景广阔。在以色列、美国等农业发达国家中，使用水肥一体技术非常普遍，主要选用液体肥料或可快速溶解的粉状多元素肥料。但液体肥料需要四通八达的配套管道，并且需要长远距离运输，相比之下，运输条件灵活的可快速溶解的粉状多元素肥料就更加具有明显的优势。
然而，粉状肥料如硝基复合肥，亲水性大，在贮藏和运输中都可能产生结块。因这种吸潮或结块系由肥料自己的亲水性所引起，要完全防止此现象的产生是困难的。
防板结油可以提高肥料的防板结效果，从而得到应用。然而，现有的防板结油单一使用效果不好，需要与粉状防板结剂一起使用，且使用时需要加热才能使用。同时，现有的防板结油不能有效防止肥料粉化。
发明内容
基于此，有必要提供一种无需和防板结粉配合、使用时无需加热及可以防止粉化的防板结油、其制备方法及防板结肥料。
一种防板结油，按质量份数计，包括：
其中，所述高分子聚合物选自聚乙二醇及聚乙烯醇中的至少一种。
上述防板结油，各组分材料环保，没有刺激性气味；使用时单独使用即可，无需与防板结粉复配，也无需加热；表面离子活性剂主要使肥料颗粒表面由亲水性变成疏水性，表面活性剂的亲水端朝向吸水性较强的组分，使它们不易扩散到颗粒表面和接触区，而且可使形成的新晶体难以结块；表面活性剂、失水山梨醇脂肪酸酯、高分子聚合物与水配合充分乳化，可以有效防板结，且能有效的防止肥料颗粒粉化。
在其中一个实施例中，所述表面活性剂选自十二烷基磺酸钠及十二烷基硫酸钠中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述聚乙二醇选自PEG-2000、PEG-3000、PEG-4000中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述聚乙烯醇的数均分子量为2.5万～3.5万。
一种防板结肥料，包括肥料颗粒及附着在肥料颗粒表面的上述的防板结油。
在其中一个实施例中，所述防板结油与所述肥料颗粒的质量比为1.5：1000～2：1000。
在其中一个实施例中，所述肥料颗粒选自硝基芭田蓝复合肥、尿基芭田复合肥中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述肥料颗粒按质量份数计，包括：28份～30份的硝酸铵、12份～16份的磷酸一铵、20份～22份的硫酸铵、12份～14份的氯化钾及22份～24份的石粉；及/或
所述肥料颗粒按质量份数计，包括：31份～33份的尿素、18份～20份的磷酸一铵、24份～26份的氯化钾及23份～25份的石粉。
在其中一个实施例中，所述肥料颗粒的粒径为2mm～4mm。
一种防板结油的制备方法，包括以下步骤：
将所述高分子聚合物与所述水混合溶解得到高分子聚合物的水溶液；
将所述棕榈油加热至60℃～70℃，加入所述石蜡、所述油酸、所述表面活性剂及所述失水山梨醇脂肪酸酯搅拌均匀得到混合物；及
将所述高分子聚合物的水溶液与所述混合物混合并搅拌直至各相均匀分散得到所述防板结油。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对防板结油、其制备方法及防板结肥料进行进一步地详细说明。
一实施方式的防板结肥料，包括肥料颗粒及附着在肥料颗粒表面的防板结油。
在其中一个实施例中，防板结油与肥料颗粒的质量比为1.5：1000～2：1000。优选的，防板结油与肥料颗粒的质量比为1.8：1000。
在其中一个实施例中，肥料颗粒选自硝基芭田蓝复合肥及尿基芭田复合肥中的至少一种。
在其中一个实施例中，肥料颗粒按质量份数计，包括：28份～30份的硝酸铵、12份～16份的磷酸一铵、20份～22份的硫酸铵、12份～14份的氯化钾及22份～24份的石粉。优选的，包括29份的硝酸铵、14份的磷酸一铵、21份的硫酸铵、13份的氯化钾及23份的石粉。
在其中一个实施例中，肥料颗粒按质量份数计，包括31份～33份的尿素、18份～20份的磷酸一铵、24份～26份的氯化钾及23份～25份的石粉。优选的，包括32份的尿素、19份的磷酸一铵、25份的氯化钾及24份的石粉。
肥料颗粒中的石粉指的是矿质石粉。
在其中一个实施例中，所述肥料颗粒的粒径为2mm～4mm。
防板结油，按质量份数计，包括：
其中，高分子聚合物选自聚乙二醇及聚乙烯醇中的至少一种。
棕榈油在常温下呈半固态，其稠度和熔点在很大程度上取决于游离脂肪酸的含量。在其中一个实施例中，熔点为24℃～33℃。在其中一个实施例中，棕榈油中游离脂肪酸的质量百分含量为0.25％～0.3％。优选的，棕榈油为85份。
石蜡是从石油、页岩油或其他沥青矿物油的某些馏出物中提取出来的一种烃类混合物，主要成分是固体烷烃，无臭无味，为白色或淡黄色半透明固体。石蜡是非晶体，但具有明显的晶体结构。在其中一个实施例中，石蜡的熔点为50℃～60℃。在其中一个实施例中，石蜡的含油量小于0.8％。优选的，石蜡为5份。
在其中一个实施例中，表面活性剂选自十二烷基磺酸钠及十二烷基硫酸钠中的至少一种。优选的，表面活性剂为1份。
失水山梨醇脂肪酸酯又称为司盘，与表面活性剂组成乳化剂。在其中一个实施例中，失水山梨醇脂肪酸酯选自失水山梨醇脂肪酸酯-60(司盘-60)及失水山梨醇脂肪酸酯-80(司盘-80)中的至少一种。优选的，失水山梨醇脂肪酸酯为2份。
在其中一个实施例中，表面活性剂与失水山梨醇脂肪酸酯的质量比为1：1～1：3，优选为1：2。
在其中一个实施例中，表面活性剂与失水山梨醇脂肪酸酯共2～5份，优选为2份。
在其中一个实施例中，油酸为4份。
在其中一个实施例中，聚乙二醇选自PEG-2000、PEG3000、PEG-4000中的至少一种。
在其中一个实施例中，聚乙烯醇的数均分子量为2.5万～3.5万。
在其中一个实施例中，高分子聚合物和水形成高分子聚合物的水溶液，高分子聚合物水溶液为2份～5份，优选为4份。
上述防板结肥料，经实验测定，可以有效的防板结及粉化，制备时无需加热防板结油；上述防板结油，各组分材料环保，没有刺激性气味，防板结油的流动性好；使用时单独使用即可，无需与防板结粉复配，也无需加热；表面离子活性剂主要使肥料颗粒表面由亲水性变成疏水性，表面活性剂的亲水端朝向吸水性较强的组分，使它们不易扩散到颗粒表面和接触区，而且可使形成的新晶体难以结块；表面活性剂、失水山梨醇脂肪酸酯、高分子聚合物与水配合充分乳化，可以有效防板结，且能有效的防止肥料颗粒粉化。
上述防板结油的制备方法，包括以下步骤：
步骤S110、将高分子聚合物与水混合溶解得到高分子聚合物的水溶液。
在其中一个实施例中，将高分子聚合物加入90℃水中充分搅拌溶解。
步骤S120、将棕榈油加热至60℃～70℃，加入石蜡、油酸、表面活性剂及失水山梨醇脂肪酸酯搅拌均匀得到混合物；及
在其中一个实施例中，将棕榈油加热至70℃。
在其中一个实施例中，搅拌的转速为100r/min～300r/min，优选为300r/min。
在其中一个实施例中，将棕榈油加热至60℃～70℃，加入石蜡、油酸，再开启搅拌，加入表面活性剂与失水山梨醇脂肪酸酯混合得到乳化剂得到混合物。
步骤S130、将高分子聚合物的水溶液与混合物混合搅拌直至各相均匀分散得到防板结油。
优选的，保持搅拌温度为60℃～70℃。
各相均匀分散指的是最终防板结油达到一种相对稳定的状态，均匀分散不分层。
在其中一个实施例中，搅拌的转速为100r/min～300r/min，优选为300r/min。
在其中一个实施例中，搅拌的时间为1小时～2小时，优选为2小时。
上述防板结油的制备方法，操作简单。
上述防板结肥料制备时，将防板结油与肥料颗粒混合均匀即可。
需要说明的是，步骤S110可以省略，直接购买高分子聚合物的水溶液即可；步骤S110与步骤S120的次序可以互换，也可以同步执行。
以下为具体实施例。
以下实施例中，如未特殊说明，则不包括不可避免的杂质以外的其他组分。
以下实施例中的份数均为质量份数，百分含量均为质量百分含量。
以下实施例中使用的物料相关参数为：
棕榈油：，熔点为28℃，游离脂肪酸的质量百分含量为0.25％；
石蜡的含油量为0.8％(百分含量)；
聚乙烯醇的数均分子量为3万；
硝基复合肥为硝基芭田蓝，组成为：29份的硝酸铵、14份的磷酸一铵、21份的硫酸铵、13份的氯化钾及23份的石粉；
尿基复合肥为尿基芭田复合肥，组成为：32份的尿素、19份的磷酸一铵、25份的氯化钾及24份的石粉。
实施例1
实施例1的防板结肥料的制备包括：
PEG-2000与水混合充分溶解得到高分子聚合物的水溶液。
棕榈油85份加热至70℃，加入石蜡5份、油酸4份、十二烷基硫酸钠(表面活性剂)1份、司盘-60 2份，开启搅拌，搅拌为300r/min，加入高分子聚合物的水溶液4份，搅拌2h得到防板结油。
将硝基复合肥与防板结油按照质量比1000：1.8混合均匀，使防板结油附着在肥料颗粒的表面得到防板结肥料1-1。
将尿基复合肥与防板结油按照质量比1000：1.8混合均匀，使防板结油附着在肥料颗粒的表面得到防板结肥料1-2。
实施例2
实施例2的防板结肥料的制备包括：
PEG-2000与水混合充分溶解得到高分子聚合物的水溶液。
棕榈油85份加热至70℃，加入石蜡5份、油酸4份、十二烷基硫酸钠(表面活性剂)1份、司盘-80 2份，开启搅拌，搅拌为100r/min，加入高分子聚合物的水溶液4份，搅拌2h得到防板结油。
将硝基复合肥与防板结油按照质量比1000：1.8混合均匀，使防板结油附着在肥料颗粒的表面得到防板结肥料2-1。
将尿基复合肥与防板结油按照质量比1000：1.8混合均匀，使防板结油附着在肥料颗粒的表面得到防板结肥料2-2。
实施例3
实施例3的防板结肥料的制备包括：
PEG-2000与水混合充分溶解得到高分子聚合物的水溶液。
棕榈油85份加热至60℃，加入石蜡5份、油酸4份、十二烷基磺酸钠(表面活性剂)1份、司盘-60 4份，开启搅拌，搅拌为100r/min，加入高分子聚合物的水溶液4份，搅拌1h得到防板结油。
将硝基复合肥与防板结油按照质量比1000：1.5混合均匀，使防板结油附着在肥料颗粒的表面得到防板结肥料3-1。
将尿基复合肥与防板结油按照质量比1000：1.5混合均匀，使防板结油附着在肥料颗粒的表面得到防板结肥料3-2。
实施例4
实施例4的防板结肥料的制备包括：
PEG-3000与水混合充分溶解得到高分子聚合物的水溶液。
棕榈油85份加热至70℃，加入石蜡5份、油酸4份、十二烷基磺酸钠(表面活性剂)2份、司盘-60 5份，开启搅拌，搅拌为300r/min，加入高分子聚合物的水溶液4份，搅拌2h得到防板结油。
将硝基复合肥与防板结油按照质量比1000：2混合均匀，使防板结油附着在肥料颗粒的表面得到防板结肥料4-1。
将尿基复合肥与防板结油按照质量比1000：2混合均匀，使防板结油附着在肥料颗粒的表面得到防板结肥料4-2。
实施例5
实施例5的防板结肥料的制备包括：
PEG-4000与水混合充分溶解得到高分子聚合物的水溶液。
棕榈油90份加热至70℃，加入石蜡2份、油酸2份、十二烷基硫酸钠(表面活性剂)1份、司盘-60 3份，开启搅拌，搅拌为300r/min，加入高分子聚合物的水溶液4份，搅拌2h得到防板结油。
将硝基复合肥与防板结油按照质量比1000：1.8混合均匀，使防板结油附着在肥料颗粒的表面得到防板结肥料5-1。
将尿基复合肥与防板结油按照质量比1000：1.8混合均匀，使防板结油附着在肥料颗粒的表面得到防板结肥料5-2。
实施例6
实施例6的防板结肥料的制备包括：
聚乙烯醇与水混合充分溶解得到高分子聚合物的水溶液。
棕榈油90份加热至70℃，加入石蜡2份、油酸2份、十二烷基硫酸钠(表面活性剂)1份、司盘-60 2份，开启搅拌，搅拌为300r/min，加入高分子聚合物的水溶液3份，搅拌2h得到防板结油。
将硝基复合肥与防板结油按照质量比1000：1.8混合均匀，使防板结油附着在肥料颗粒的表面得到防板结肥料6-1。
将尿基复合肥与防板结油按照质量比1000：1.8混合均匀，使防板结油附着在肥料颗粒的表面得到防板结肥料6-2。
实施例7
实施例7的防板结肥料的制备包括：
PEG-2000与水混合充分溶解得到高分子聚合物的水溶液。
棕榈油85份加热至70℃，加入石蜡5份、油酸5份、十二烷基硫酸钠(表面活性剂)1份、司盘-80 3份，开启搅拌，搅拌为300r/min，加入高分子聚合物的水溶液5份，搅拌2h得到防板结油。
将硝基复合肥与防板结油按照质量比1000：1.8混合均匀，使防板结油附着在肥料颗粒的表面得到防板结肥料7-1。
将尿基复合肥与防板结油按照质量比1000：1.8混合均匀，使防板结油附着在肥料颗粒的表面得到防板结肥料7-2。
实施例8
实施例8为对照组，分别为未经防板结处理的硝基复合肥8-1和尿基复合肥8-2。
实施例9
实施例9中使用的防板结油的组成为：包括90％的植物油、2％的十八胺、1％的十二烷基苯磺酸钠、7％的油酸。植物油为棕榈油。
将硝基复合肥与防板结油按照质量比1000：2混合均匀，使防板结油附着在肥料颗粒的表面得到防板结肥料9-1。
将尿基复合肥与防板结油按照质量比1000：2混合均匀，使防板结油附着在肥料颗粒的表面得到防板结肥料9-2。
对实施例1～9的肥料进行防板结处理，测试防板结率和颗粒强度。具体测试方法为，每种肥料取1吨，分两堆进行堆放，每堆1吨，每堆肥料压包重2吨，在常温条件下贮存，分别测试贮存7天及30天的板结率和颗粒强度，结果见表1及表2。板结率通过堆包后称量肥料结块量计算；颗粒强度通过粒强度测试仪测试。
表1
表2
实施例1～7的防板结肥料，制备时无需加热防板结油，且防板结油无明显气味，且颗粒强度有明显提升；实施例1～7的防板结肥料，相较于实施例8、实例9分别为未经过处理的防板结肥料和现有防板结油处理的肥料板结率大大降低，少许块状手推即散，且颗粒强度增强，从而不易粉化。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种防板结油，其特征在于，按质量份数计，包括：
其中，所述高分子聚合物选自聚乙二醇及聚乙烯醇中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的防板结油，其特征在于，所述表面活性剂选自十二烷基磺酸钠及十二烷基硫酸钠中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的防板结油，其特征在于，所述聚乙二醇选自PEG-2000、PEG-3000、PEG-4000中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的防板结油，其特征在于，所述聚乙烯醇的数均分子量为2.5万～3.5万。
5.一种防板结肥料，其特征在于，包括肥料颗粒及附着在肥料颗粒表面的权利要求1～4任一项所述的防板结油。
6.根据权利要求5所述的防板结肥料，其特征在于，所述防板结油与所述肥料颗粒的质量比为1.5：1000～2：1000。
7.根据权利要求5所述的防板结肥料，其特征在于，所述肥料颗粒选自硝基复合肥及尿基复合肥中的至少一种。
8.根据权利要求5所述的防板结肥料，其特征在于，所述肥料颗粒按质量份数计，包括：28份～30份的硝酸铵、12份～16份的磷酸一铵、20份～22份的硫酸铵、、12份～14份的氯化钾及22份～24份的石粉；及/或
所述肥料颗粒按质量份数计，包括：31份～33份的尿素、18份～20份的磷酸一铵、24份～26份的氯化钾及23份～25份的石粉。
9.根据权利要求5所述的防板结肥料，其特征在于，所述肥料颗粒的粒径为2mm～4mm。
10.权利要求1～4任一项所述的防板结油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述高分子聚合物与所述水混合溶解得到高分子聚合物的水溶液；
将所述棕榈油加热至60℃～70℃，加入所述石蜡、所述油酸、所述表面活性剂及所述失水山梨醇脂肪酸酯搅拌均匀得到混合物；及
将所述高分子聚合物的水溶液与所述混合物混合并搅拌直至各相均匀分散得到所述防板结油。
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