CN109734545A - 一种长效和速效兼具的冠状肥料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种长效和速效兼具的冠状肥料，所述长效和速效兼具的冠状肥料包括相对设置疏密部和致密部，所述疏密部为椭圆球冠形，所述致密部背朝所述疏密部的一面为平面；所述疏密部与所述致密部的堆积密度比值为(0.9‑0.95)∶1。本发明还提供一种长效和速效兼具的冠状肥料的制备方法。本发明中提供的冠状肥料通过疏密部与致密部的堆积密度比值设计，可以使得冠状肥料较好的发挥长效和速效兼具的功能。
Description
技术领域
本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种长效和速效兼具的冠状肥料及其制备方法。
背景技术
目前市面上的肥料颗粒的整体密度比较均匀，这主要局限于现有技术制备肥料颗粒的方法是采用高塔造粒的方法，高塔造粒主要是采用熔融的尿素与磷、钾等原料，在充分混合的情况下制成混合料浆，从高塔顶部喷淋而下，混合料浆液滴在从高塔下降过程中，与从塔底上升的空气阻力相互作用，与其进行热交换后冷却成为颗粒物料，降落到塔底，落入塔底的颗粒物料，再经筛分处理后得到颗粒复合肥料。高塔造粒得到的肥料颗粒是成圆形颗粒的，且肥料颗粒的密度较均匀，而密度较均匀的肥料颗粒在水中溶解的速度较均匀。目前市场上还没有出现密度不均的肥料颗粒，更没有出现一种通过对密度不均的密度比值设计来得到长效和速效兼具的肥料颗粒。
CN108530165A公开了一种速效、长效兼备的新型叶面肥，有以下组分组成：水溶性肥料、高级脂肪醇、乳化剂、乳化助剂、增稠剂、水。该专利技术是通过部分养分通过叶面气孔被植物吸收利用，部分养分在叶面形成营养膜，当夜晚降临时，通过叶面上的露水将该营养膜重新溶解形成营养液，而被植物吸收利用。该专利是通过不同时间段来达到长效和速效兼备的效果。
CN107667083A公开了一种肥料涂覆组合物，具体公开了肥料产品100包含基础肥料颗粒102、任选的内涂层104、和外涂层106，并通过对每一层不同的成分设置得到，其中涂层可以选择高密度和低密度聚乙烯。但该专利技术中仅公开了双层包膜的肥料产品，并没有公开密度设计来实现长效和速效兼具的双功能。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种通过密度比值设计来实现长效和速效功能兼具的冠状肥料。具体技术方案如下所述。
一种长效和速效兼具的冠状肥料，所述长效和速效兼具的冠状肥料包括相对设置疏密部和致密部，所述疏密部为椭圆球冠形，所述致密部背朝所述疏密部的一面为平面；所述疏密部与所述致密部的堆积密度比值为(0.9-0.95)∶1。
优选的，所述疏密部与所述致密部的堆积密度比值为(0.90-0.93)∶1。
优选的，所述疏密部与所述致密部的体积比为(2-5)∶(2-3)。
优选的，所述疏密部与所述致密部的体积比为1.5∶1。
优选的，所述长效和速效兼具的冠状肥料还包括过渡部，所述过渡部设置在所述疏密部与所述致密部之间；所述过渡部的堆积密度大于所述疏密部，且所述过渡部的堆积密度小于所述致密部；所述疏密部、所述过渡部与所述致密部的体积比为(2-5)∶(0.1-0.5)∶(2-3)。
优选的，所述致密部还包括设置在所述平面周围且与所述平面相连接的弧面，所述弧面将所述平面与所述疏密部的外表面连接。
本发明还提供一种长效和速效兼具的冠状肥料的制备方法，所述长效和速效兼具的冠状肥料的制备方法包括：
将肥料原料通过布料器喷出形成肥料液滴；
所述肥料液滴落在冷却装置上，所述冷却装置控制所述肥料液滴的冷却速度为5-10℃/秒，以得到所述长效和速效兼具的冠状肥料。
优选的，所述冷却装置包括传送带和冷却组件，所述传送带包括用于承接所述肥料液滴的接收端和用于将冷却后的肥料颗粒移出的出料端，所述传送带能够将所述肥料液滴自所述接收端传送至所述出料端；所述冷却组件在所述传送带传送过程中控制所述肥料液滴以冷却速度为5-10℃/秒的冷却速度冷却，且所述肥料液滴在所述传送带接触肥料液滴的表面的表面张力系数为70-80σ/10-2N·m-1，所述传送带接触肥料液滴的表面粗糙度为6.2-7.5。
优选的，所述肥料液滴落在所述传送带上时的温度为140-160℃，所述接收端对应所述传送带表面的温度为25-60℃。
本发明的有益效果：本发明中提供的冠状肥料通过疏密部与致密部的密度比值设计，可以使得冠状肥料较好的发挥长效和速效兼具的功能。本发明提供的一种冠状肥料的制备方法能够制备得到长效和速效兼具的冠状肥料。
附图说明
图1为本发明提供的一种长效和速效兼具的冠状肥料的结构示意图。
图2为本发明提供的另一种长效和速效兼具的冠状肥料的结构示意图。
图3为本发明提供的一种长效和速效兼具的冠状肥料的制备方法流程图。
具体实施方式
以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
请参阅图1，本发明提供一种长效和速效兼具的冠状肥料10，所述长效和速效兼具的冠状肥料10包括相对设置疏密部100和致密部200。可以理解的是，本发明所述的长效和速效兼具的冠状肥料10是指包括疏密部100和致密部200的冠状肥料。其中上部为疏密部100，下部为致密部200。所述疏密部100为椭圆球冠形，所述致密部200背朝所述疏密部100的一面为平面210；所述疏密部100与所述致密部200的堆积密度比值为(0.9-0.95)∶1。可以理解的是，本发明提供的长效和速效兼具的冠状肥料10中包括堆积密度较小的疏密部100和堆积密度较大的致密部200，其中疏密部100在水中的溶解速度较快，可以使得该部分的肥料成分快速溶解在水中，当冠状肥料10施用在作物地上时，能够达到快速对作物发挥肥效的功能，也就是起到速效的作用；而致密部200由于堆积密度较大，其在水中的溶解速度相较于疏密部100较小，该部分的肥料成分较慢的溶解释放在作物地中，当施用在农作物上时，致密部200能够延缓肥料对作物的肥效功能，也就是起到长效的作用。本发明中发现采用上述疏密部100与致密部200的堆积密度比值设计，可以使得冠状肥料10较好的发挥长效和速效兼具的功能。
可以理解的是，本发明所述的冠状肥料10的具体成分不限，可根据需要发挥长效和速效兼具功能来进行肥料成分调配。
在进一步的实施例中，所述疏密部100与所述致密部200的堆积密度比值为(0.90-0.93)∶1。可以理解的是，当冠状肥料10施用在农作物地时，疏密部100与致密部200是同时发生溶解过程的，但是疏密部100的溶解速度较快，而致密部200的溶解速度较慢，将疏密部100与致密部200的堆积密度比值优选为(0.90-0.93)∶1，使得冠状肥料10在疏密部100首先发挥肥效，在疏密部100溶解完后，剩余的致密部200继续缓慢溶解，继续为农作物提供肥效，从而达到农作物在前期能够快速得到肥料营养，使农作物快速增加，当作物增长到一定程度后，致密部200部分的肥料为农作物后期提供营养，最终使得农作物充分吸收肥料，较好的生长。
在进一步的实施例中，所述疏密部100与所述致密部200的体积比为(2-5)∶(2-3)。在上述疏密部100和致密部200的堆积密度比值设计的基础上，冠状肥料10的体积比值优选为上述比值设计，在该体积比值下可使肥料的长效和速效的功能发挥更好。当疏密部100的占比太大时，用于发挥长效功能的效果降低，当疏密部100的占比太小时，不能够较好的发挥速效功能。大量元素肥和中微量元素肥采用上述体积比设置效果较佳。
在进一步的实施例中，所述疏密部100与所述致密部200的体积比为1.5∶1。采用该体积比的效果更佳。
请参阅图2，本发明还提供另一种长效和速效兼具的冠状肥料10a，所述长效和速效兼具的冠状肥料10a还包括过渡部300，所述过渡部300设置在所述疏密部100与所述致密部200之间；所述过渡部300的堆积密度大于所述疏密部100，且所述过渡部300的堆积密度小于所述致密部200；所述疏密部100、所述过渡部200与所述致密部300的体积比为(2-3)∶(0.1-0.5)∶(2-3)。其中过渡部300是指形成在疏密部100和致密部200之间的肥料部分，优选采用上述体积比的设计，假设过渡部200的体积占比较大，使得肥料速效和长效效果发挥不明显。
在进一步的实施例中，所述致密部200还包括设置在所述平面210周围且与所述平面210相连接的弧面220，所述弧面220将所述平面210与所述疏密部200的外表面连接。致密部200在形成过程中会发生集聚骤冷以形成向中部收缩的弧面220。这种设有弧面220的致密部200在包装或者运输过程中不易破碎以及粉化。
请参阅图3，本发明还提供一种长效和速效兼具的冠状肥料的制备方法，所述长效和速效兼具的冠状肥料的制备方法包括步骤S100和步骤S200。详细步骤如下所述。
步骤S100，将肥料原料通过布料器喷出形成肥料液滴。其中可以理解的是，肥料原料是指经熔融能够流动的肥料原料。具体的，可以是将肥料的原材料经过破碎、筛分、熔融得到具有料浆形态的肥料原料，然后将该具有料浆形态的肥料原料通过布料器喷出形成肥料液滴。在本发明中，优选的采用布料器将肥料原料从与垂直于冷却装置的方向喷出，以形成肥料液滴，以垂直与冷却装置的方向喷出，使得肥料液滴在垂直方向以较大的速度打落在冷却装置上，有利于形成密度较大的致密部。
步骤S200，所述肥料液滴落在冷却装置上，所述冷却装置控制所述肥料液滴的冷却速度为5-10℃/秒，以得到所述长效和速效兼具的冠状肥料。从上述提供的冠状肥料10可知，采用本发明得到的是具有疏密部100和致密部200的冠状肥料10，也就说要得到局部密度较大的肥料颗粒。肥料液滴落在冷却装置上后，与冷却装置接触的一面会最先冷却，且冷却速度较快以形成致密部200。在本步骤中，通过控制肥料液滴的冷却速度为5-10℃/秒，得到的冠状肥料10能够满足上述密度比值的要求，进而使得冠状肥料10具有长效和速效兼具的优点。优选的，所述冷却装置控制所述肥料液滴的冷却速度为8-10℃/秒。
在进一步的实施例中，所述冷却装置包括传送带和冷却组件，所述传送带包括用于承接所述肥料液滴的接收端和用于将冷却后的肥料颗粒移出的出料端，所述传送带能够将所述肥料液滴自所述接收端传送至所述出料端。也就是说，肥料液滴落在传送带的接收端后，在传送过程中冷却形成冠状肥料10，然后冠状肥料10在出料端中离开传送带。所述冷却组件在所述传送带传送过程中控制所述肥料液滴以冷却速度为1-10℃/秒的冷却速度冷却，且所述肥料液滴在所述传送带接触肥料液滴的表面的表面张力系数为70-80σ/10-2N·m-1，所述传送带接触肥料液滴的表面粗糙度为6.2-7.5。当肥料液滴在传送带表面上的表面张力系数和传送带表面粗糙度为上述设置时，使得肥料液滴打落在传送带上，在集聚骤冷降温的同时由于表面张力的共同作用，使得肥料液滴能够形成具有上述密度比值的疏密部100和致密部200。
在进一步的实施例中，所述肥料液滴落在所述传送带上时的温度为140-160℃，所述接收端对应所述传送带表面的温度为25-60℃。本发明优选的是对初始温度为140-160℃的肥料液滴进行冷却降温而形成上述的疏密部100和致密部200，同时对该温度的肥料液滴冷却的接收端的温度为40-60℃，该温度差的设置可以使肥料液滴迅速冷却，在于传送带的表面直接接触的部分快速冷却形成致密部200，且能够形成疏密部100与致密部200的体积比为(2-5)∶(2-3)的冠状肥料10。
下面通过具体实施例来说明本发明的有益效果。
实施例
将包括尿素和硝酸铵按重量比为1∶1混合形成氮肥熔融形成氮肥肥料原料，然后将该氮肥肥料原料通过布料器形成氮肥肥料液滴，其中该氮肥肥料液滴落在冷却装置中的传送带的接收端的温度为152℃，此时传送带位于接收端的冷却温度为60℃，冷却装置控制所述肥料液滴的冷却速度为8℃/秒，传送带接触肥料液滴的表面的表面张力系数为71.2σ/10-2N·m-1，传送带接触肥料液滴的表面粗糙度为6.8，肥料液滴落在传送带上后再传送过中冷却降温，当传送至出料端时完成冷却降温，形成冠状肥料A，随机选取10颗冠状肥料A，经检测取平均值，该冠状肥料A中的疏密部与致密部的密度比为0.93∶1，疏密部100与致密部200的体积比为3.6∶2.2。
对比例
将尿素和硝酸铵按重量比为1∶1混合形成氮肥按照常规造粒得到常规氮肥B。将该冠状肥料A与常规造粒得到的常规氮肥B同时溶于水中，发现本发明实施例1制备的冠状肥料A起初溶解的较快，随着溶解时间的推移，后面冠状肥料A在水中溶解的较慢；而常规氮肥B在水中溶解的速度较均匀。由此可知本发明制备的冠状肥料A具有长效和速效兼具的功能特点。
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本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 (9)
1.一种长效和速效兼具的冠状肥料，其特征在于，所述长效和速效兼具的冠状肥料包括相对设置疏密部和致密部，所述疏密部为椭圆球冠形，所述致密部背朝所述疏密部的一面为平面；所述疏密部与所述致密部的堆积密度比值为(0.9-0.95)∶1。
2.如权利要求1所述的长效和速效兼具的冠状肥料，其特征在于，所述疏密部与所述致密部的堆积密度比值为(0.90-0.93)∶1。
3.如权利要求1所述的长效和速效兼具的冠状肥料，其特征在于，所述疏密部与所述致密部的体积比为(2-5)∶(2-3)。
4.如权利要求3所述的长效和速效兼具的冠状肥料，其特征在于，所述疏密部与所述致密部的体积比为1.5∶1。
5.如权利要求1所述的长效和速效兼具的冠状肥料，其特征在于，所述长效和速效兼具的冠状肥料还包括过渡部，所述过渡部设置在所述疏密部与所述致密部之间；所述过渡部的堆积密度大于所述疏密部，且所述过渡部的堆积密度小于所述致密部；所述疏密部、所述过渡部与所述致密部的体积比为(2-5)∶(0.1-0.5)∶(2-3)。
6.如权利要求1所述的长效和速效兼具的冠状肥料，其特征在于，所述致密部还包括设置在所述平面周围且与所述平面相连接的弧面，所述弧面将所述平面与所述疏密部的外表面连接。
7.一种长效和速效兼具的冠状肥料的制备方法，其特征在于，所述长效和速效兼具的冠状肥料的制备方法包括：
将肥料原料通过布料器喷出形成肥料液滴；
所述肥料液滴落在冷却装置上，所述冷却装置控制所述肥料液滴的冷却速度为5-10℃/秒，以得到所述长效和速效兼具的冠状肥料。
8.如权利要求7所述的长效和速效兼具的冠状肥料的制备方法，其特征在于，所述冷却装置包括传送带和冷却组件，所述传送带包括用于承接所述肥料液滴的接收端和用于将冷却后的肥料颗粒移出的出料端，所述传送带能够将所述肥料液滴自所述接收端传送至所述出料端；所述冷却组件在所述传送带传送过程中控制所述肥料液滴以冷却速度为5-10℃/秒的冷却速度冷却，且所述肥料液滴在所述传送带接触肥料液滴的表面的表面张力系数为70-80σ/10-2N·m-1，所述传送带接触肥料液滴的表面粗糙度为6.2-7.5。
9.如权利要求8所述的长效和速效兼具的冠状肥料的制备方法，其特征在于，所述肥料液滴落在所述传送带上时的温度为140-160℃，所述接收端对应所述传送带表面的温度为25-60℃。
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