CN112079667A - 一种含有橙皮精油的固体微颗粒及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含有橙皮精油的固体微颗粒，按质量百分比计，包括橙皮精油1‑10％，肥料80‑90％，乳化剂0.1‑5％，表面活性剂0.1‑5％。该固体微颗粒的主要用于肥料领域，可有效促进植物的生长，营养物质丰富，易被植物表皮吸收，安全环保无污染。本发明中的含橙皮精油的固体微颗粒，稳定性好、防潮、不易结块。

Description

一种含有橙皮精油的固体微颗粒及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及肥料材料技术领域，尤其涉及一种含有橙皮精油的固体微颗粒及其制备方法和应用。
背景技术
化肥历来是农作物增产的重要因素，对我国粮食增产的贡献率高达40％，然而，长期以来化肥施用不合理、化肥实际利用率低，造成了严重的土壤污染问题。当前，高耗低效的生产和用肥方式，已成为制约我国农业可持续发展的瓶颈，与传统的肥料相比，水溶性好、能够被作物的根系和叶面直接吸收利用，可解决高产作物快速生长期的营养需求，施用方法灵活，如可以土壤浇灌，也可以通过叶面喷施的水溶肥料成为了市场的新宠。
但是目前的水溶肥料也存在一些问题，如易发生金属离子反应沉淀，造成叶片肥害；当采用叶面喷施方法施肥时，由于延展性不好、附着力弱，易导致肥料利用率低；粉状肥料易结块、防潮性能不好，导致肥料药效减弱。
因此，本发明意在提供一种含有橙皮精油的固体微颗粒及其制备方法和应用，以解决上述水溶肥料中出现的这些问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种含有橙皮精油的固体微颗粒，按质量百分比计，包括橙皮精油1-10％，肥料80-90％，乳化剂0.1-5％，表面活性剂0.1-5％。
作为一种优选的技术方案，所述肥料为海藻酸类、腐植酸类、氨基酸类水溶肥料中的一种。
作为一种优选的技术方案，所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚。
作为一种更优选的技术方案，所述烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚的混合物。
作为一种更优选的技术方案，所述壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚的质量比为3～5：5～7。
作为一种更优选的技术方案，所述壬基酚聚氧乙烯醚为NP-10，所述辛基酚聚氧乙烯醚为OP-9、OP-10中的一种。
作为一种优选的技术方案，所述表面活性剂为乙氧基改性聚三硅氧烷。
本发明的第二方面还提供了一种如上所述的含有橙皮精油的固体微颗粒的制备方法，包括以下步骤：
S1：在反应釜中加入上述质量配比的肥料，加热至熔融状态；再依次加入上述质量配比的橙皮精油、乳化剂、表面活性剂进行搅拌，得复合物；
S2：搅拌均匀后，将上述复合物转移到造粒槽进行造粒，得含橙皮精油的固体微颗粒。
作为一种优选的技术方案，在步骤S2中，所述的含橙皮精油的固体微颗粒的粒径为12-16目。
本发明的第三方面还提供了一种如上所述的含有橙皮精油的固体微颗粒在肥料领域的应用。
有益效果：
1、本发明中的含橙皮精油的固体微颗粒，用水溶解后在喷施的过程中形成的雾滴在植物表面具有很好的展着力和延展性；
2、本发明中的含橙皮精油的固体微颗粒，溶水后具有较强的渗透力，与植物细胞的亲和性很高，易被植物体吸收；
3、本发明中的含橙皮精油的固体微颗粒，安全性高，绿色环保，对环境无污染；
4、本发明中的含橙皮精油的固体微颗粒，具有一定的抑菌作用，营养成分作用时间长；
5、本发明中的含橙皮精油的固体微颗粒，稳定性好、防潮、不易结块。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种含有橙皮精油的固体微颗粒，按质量百分比计，包括橙皮精油1-10％，肥料80-90％，乳化剂0.1-5％，表面活性剂0.1-5％。
在一些优选的实施方式中，所述固体微颗粒含有橙皮精油，在原料中添加橙皮精油，可以增加雾滴的延展性，在对肥料进行喷施时，可使肥料快速的在植物体表面展开，减少了肥料的浪费；原因是橙皮精油中含有大量的D-柠檬烯，柠檬烯可以溶解植物体表面的蜡质层，从而提高了雾滴在植物体表面的展着性；另外在本体系中由于海藻酸类、腐植酸类、氨基酸类水溶肥料的存在，提高了肥料在植物体表面的作用时效，原因是橙皮精油中的萜烯类化合物的OH-易与海藻酸、腐植酸、氨基酸内的OH-发生反应，生成氢键，形成分子量稍大的化合物，由于氢键的结合程度不一样所以形成的化合物的分子量也不一样，小分子化合物更容易被吸收，大分子化合物需要一些时间分解成小分子后再被吸收，通过拉长肥料的药效时间进而提高肥料的吸收利用率。
本发明中的橙皮精油选自济南彬琪化工有限公司，产品等级：工业级。
在一些优选的实施方式中，所述肥料为海藻酸类、腐植酸类、氨基酸类水溶肥料中的一种，通过选择海藻酸类、腐植酸类、氨基酸类水溶肥料，可以提高肥料的安全环保性能，减少化肥对环境的污染，在本体系中与橙皮精油共同作用，还可以提高肥料的有效作用时间，使肥料的吸收率得到提高，另外，还可以与本体系中的表面活性剂乙氧基改性三硅氧烷进行协同作用，改变肥料的喷施时形成雾滴的理化性质，即减少小雾滴的形成，进而了加速雾滴的沉降，减少了因药液漂移而产生浪费现象的产生。
本发明中的海藻酸类、腐植酸类、氨基酸类水溶肥料均可购自山东物康化工科技有限公司。
在一些优选的实施方式中，所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚。
在一些更优选的实施方式中，所述烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚的混合物，通过壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚的混合物作为乳化剂，一方面提高了橙皮精油与水溶性肥料的相容性，另一方面还促进了该固体微颗粒形成的雾滴与植物表面的亲和性，使其可穿过植物表面的蜡质层，通过植物叶片上的气孔快速渗透至植物细胞内，减少肥料中的营养物质的流失。
在一些更优选的实施方式中，所述壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚的质量比为3～5：5～7，通过调控壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚的质量比为3～5：5～7，是因为在本体系中，所述壬基酚聚氧乙烯醚为NP-10，辛基酚聚氧乙烯醚为OP-9、OP-10中的一种，当壬基酚聚氧乙烯醚为NP-10时，其非极性基团很长，所以疏水能力强，而亲水基团为夹在碳氢链中，使得醚基的亲水能力弱，但是当其与辛基酚聚氧乙烯醚OP-9或OP-10以质量比为3～5：5～7混合时，在混合物中加入水，其空间构型易在水的作用下发生改变，形成曲折结构，亲水基把疏水基包在里面，使整个亲水基处于外面，水分子以氢键的形式与醚基连接，形成一个较大的亲水基团，使其亲水能力大大提高。
在一些更优选的实施方式中，所述壬基酚聚氧乙烯醚为NP-10，所述辛基酚聚氧乙烯醚为OP-9、OP-10中的一种。
本发明中的壬基酚聚氧乙烯醚选自济南建辉化工有限公司，型号为：NP-10；辛基酚聚氧乙烯醚选自海安永胜化工有限公司，型号为OP-9、OP-10。
在一些优选的实施方式中，所述表面活性剂为乙氧基改性聚三硅氧烷，通过选择乙氧基改性聚三硅氧烷作为表面活性剂，是因为当其与本体系中的橙皮精油共同作用时，对于植物体表面的蜡质类物质有极强的展扩穿透性、附着性，这种优异的铺展性极大地增强了肥料中的有效成分在织物表面的接触面积，大大提高肥料的使用效果，并且能更快的渗透到组织内部，提高上下传导能力，进而提高肥料的速效性。
本发明中的乙氧基改性聚三硅氧烷选自石家庄久达助剂有限公司，产品编号为：121551。
本发明的第二方面还提供了一种如上所述的含有橙皮精油的固体微颗粒的制备方法，包括以下步骤：
S1：在反应釜中加入上述质量配比的肥料，加热至熔融状态；再依次加入上述质量配比的橙皮精油、乳化剂、表面活性剂进行搅拌，得复合物；
S2：搅拌均匀后，将上述复合物转移到造粒槽进行造粒，得含橙皮精油的固体微颗粒。
作为一种优选的技术方案，在步骤S2中，所述的含橙皮精油的固体微颗粒的粒径为12-16目，把含橙皮精油的固体微颗粒的粒径设置为12-16目，是因为小粒径更易溶解，但是粒径越小越容易结块，而在本体系中，由于橙皮精油能够保护化合物分子的结构，使所得的固体微颗粒稳定性更强，因此避免了结块现象的产生，而且其防潮性能也得到了提高。
本发明的第三方面还提供了一种如上所述的含有橙皮精油的固体微颗粒在肥料领域的应用。
实施例
以下通过实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。如无特殊说明，本发明中的原料的均为市售。
实施例1
实施例1提供了一种含有橙皮精油的固体微颗粒，按质量百分比计，包括橙皮精油3％，肥料90％，乳化剂3％，表面活性剂4％。
所述肥料为腐殖酸钠水溶肥料；厂家为山东物康化工科技有限公司，货号为56457；
所述乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚的混合物，
所述壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚的质量比为5：7。
所述壬基酚聚氧乙烯醚为NP-10，所述辛基酚聚氧乙烯醚为OP-9。
所述表面活性剂为乙氧基改性聚三硅氧烷。
本例还提供了一种所述的含有橙皮精油的固体微颗粒的制备方法，包括以下步骤：
S1：在反应釜中加入上述质量配比的肥料，加热至熔融状态；再依次加入上述质量配比的橙皮精油、乳化剂、表面活性剂进行搅拌，得复合物；
S2：搅拌均匀后，将上述复合物转移到造粒槽进行造粒，得粒径为12目的含橙皮精油的固体微颗粒。
实施例2
实施例2提供了一种含有橙皮精油的固体微颗粒，按质量百分比计，包括橙皮精油10％，肥料88％，乳化剂1.5％，表面活性剂0.5％。
所述肥料为复合氨基酸水溶肥料，厂家为山东物康化工科技有限公司，货号为4567864665。
所述乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚的混合物，
所述壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚的质量比为2：3。
所述壬基酚聚氧乙烯醚为NP-10，所述辛基酚聚氧乙烯醚为OP-10。
所述表面活性剂为乙氧基改性聚三硅氧烷。
本例还提供了一种所述的含有橙皮精油的固体微颗粒的制备方法，包括以下步骤：
S1：在反应釜中加入上述质量配比的肥料，加热至熔融状态；再依次加入上述质量配比的橙皮精油、乳化剂、表面活性剂进行搅拌，得复合物；
S2：搅拌均匀后，将上述复合物转移到造粒槽进行造粒，得粒径为16目的含橙皮精油的固体微颗粒。
实施例3
实施例3提供了一种含有橙皮精油的固体微颗粒，按质量百分比计，包括橙皮精油9％，肥料83％，乳化剂5％，表面活性剂3％。
所述肥料为海藻精水溶肥料；厂家为山东物康化工科技有限公司，货号为8716564；
所述乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚的混合物，
所述壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚的质量比为3：5。
所述壬基酚聚氧乙烯醚为NP-10，所述辛基酚聚氧乙烯醚为OP-9。
所述表面活性剂为乙氧基改性聚三硅氧烷。
本例还提供了一种所述的含有橙皮精油的固体微颗粒的制备方法，包括以下步骤：
S1：在反应釜中加入上述质量配比的肥料，加热至熔融状态；再依次加入上述质量配比的橙皮精油、乳化剂、表面活性剂进行搅拌，得复合物；
S2：搅拌均匀后，将上述复合物转移到造粒槽进行造粒，得粒径为14目的含橙皮精油的固体微颗粒。
对比例1
将橙皮精油的含量变为0，按质量百分比计，包括肥料93％，乳化剂3％，表面活性剂4％。，其余同实施例3。
对比例2
将壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚的质量比该为8：2，其余同实施例3。
对比例3
将壬基酚聚氧乙烯醚改为NP-4(厂家为广州诚益化工有限公司)，其余同实施例3。
对比例4
将辛基酚聚氧乙烯醚改为OP-4(厂家为海安永胜化工有限公司)，其余同实施例3。
对比例5
将表面活性剂改为聚醚改性聚硅氧烷，(厂家为广州市多美多新材料有限公司，型号为：BK-L106)，其余同实施例3。
性能测试方法
1、延展性测试：将上述实施例和对比例中所得的固体微颗粒兑水稀释1000倍，将面积为25cm2的植物叶片浸入到稀释液中，一分钟后取出，计算沾有稀释液的叶片的面积，具体数值见表1；
2、吸收率测试：将上述实施例和对比例中所得的固体微颗粒兑水稀释1000倍，将稀释液喷施在绿萝表面，10min后观察叶片沾水情况，具体数值见表1；
3、渗透率测试：将上述实施例和对比例中所得的固体微颗粒兑水稀释1000倍，在纸板上滴1滴稀释液，计算纸板的渗透面积，具体数值见表1；
4、稳定性测试：将上述实施例和对比例中所得的固体微颗粒放在相同的环境中贮藏一个月，观察固体微颗粒的结块程度，结块越大，稳定性越差，具体见表1。
性能测试数据
表1
Figure BDA0002670059790000101

Claims (10)

1.一种含有橙皮精油的固体微颗粒，其特征在于，按质量百分比计，包括橙皮精油1-10％，肥料80-90％，乳化剂0.1-5％，表面活性剂0.1-5％。
2.根据权利要求1所述的一种含有橙皮精油的固体微颗粒，其特征在于，所述肥料为海藻酸类、腐植酸类、氨基酸类水溶肥料中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种含有橙皮精油的固体微颗粒，其特征在于，所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚。
4.根据权利要求3所述的一种含有橙皮精油的固体微颗粒，其特征在于，所述烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚的混合物。
5.根据权利要求4所述的一种含有橙皮精油的固体微颗粒，其特征在于，所述壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚的质量比为3～5：5～7。
6.根据权利要求4或5所述的一种含有橙皮精油的固体微颗粒，其特征在于，所述壬基酚聚氧乙烯醚为NP-10，所述辛基酚聚氧乙烯醚为OP-9、OP-10中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种含有橙皮精油的固体微颗粒，其特征在于，所述表面活性剂为乙氧基改性聚三硅氧烷。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的含有橙皮精油的固体微颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在反应釜中加入上述质量配比的肥料，加热至熔融状态；再依次加入上述质量配比的橙皮精油、乳化剂、表面活性剂进行搅拌，得复合物；
S2：搅拌均匀后，将上述复合物转移到造粒槽进行造粒，得含橙皮精油的固体微颗粒。
9.根据权利要求8所述的一种含有橙皮精油的固体微颗粒的制备方法，其特征在于，在S2步骤中，所述的含橙皮精油的固体微颗粒的粒径为12-16目。
10.一种根据权利要求1-7任一项所述的含有橙皮精油的固体微颗粒在肥料领域的应用。
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