CN115385742A - 用于肥料表面喷涂的水基缓释增效悬浮剂及稳定性肥料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于肥料表面喷涂的水基肥料缓释增效悬浮剂及稳定性肥料。其中，缓释增效悬浮剂包括：具有路易斯酸性质的微量元素物质、肥料抑制剂、助剂和水。本发明的缓释增效悬浮剂可通过在成品肥料表面形成均匀稳定的涂层，向成品肥料添加微量元素和肥料抑制剂，从而显著提高肥料的使用效果。且该缓释增效悬浮剂不会中和碱性肥料中的碱性成分以及抑制剂中的碱性成分，从而进一步提高了碱性肥料养分的有效利用以及进一步提高了抑制剂的抑制效果。

Description

用于肥料表面喷涂的水基缓释增效悬浮剂及稳定性肥料
优先权信息
本申请请求2021年09月13日向中国国家知识产权局提交的、专利申请号为202111068094.2的专利申请的优先权和权益，并且通过参照将其全文并入本文。
技术领域
本发明涉及肥料包膜技术领域，具体而言，本发明涉及用于肥料表面喷涂的缓释增效悬浮剂及稳定性肥料。
背景技术
现代农业生产离不开化肥的施用，化肥作为作物的养分来源为作物的增产增收提供了关键要素。但是普通肥料的养分释放快、时效期短等因素导致养分大量流失，严重降低了肥料产品的养分利用率。养分的流失一方面造成了环境污染，另一方面也对土壤功能造成了破坏。因此提高肥料利用率一直是肥料行业不断发展的方向。肥料产品提高利用率的两个途经：一个是通过测土配肥优化施肥配比来实现，另一个是通过延长肥料的释放期来实现。掺混肥作为由单质肥(氮肥、磷肥、钾肥)掺混而成的肥料对于实现测土配肥是最有效的途经，但是对于掺混肥产品，由于没有造粒过程，导致微量元素及肥料缓释类物质(即抑制剂)存在无法添加的问题，这是制约掺混肥产品增效的一个关键问题。针对普通的复合肥，由于抑制剂大多是不稳定的有机物，因此其在肥料生产过程中易受温度及pH的影响而导致其在肥料中的稳定性不足。
专利CN111908964A公开了一种稳定性肥料添加剂及其制备方法。该方法中的添加剂是将环保肥料增效剂、肥料抑制剂以及菌剂按照专利配方进行掺混制得。专利中也提及用该添加剂与肥料原料颗粒进行掺混制得掺混型的稳定性肥料，但其制备方法是简单的混合。该方法所提及的添加剂为粉体，其与掺混肥颗粒进行混合后不能包覆在颗粒表面，且随着运输以及使用过程，粉体的添加剂大部分都会从肥料原料颗粒表面脱落，导致使用有效性不足。
现有技术也存在将抑制剂喷涂在肥料表面的工艺，但是大多技术都只是针对特定的抑制剂，普适性不强，并且部分技术采用强酸作为溶剂，在实际应用时对肥料的酸碱性及强度等物性有较大的影响。如何简单有效地在肥料的掺混过程中进行肥料抑制剂及微量元素的喷涂，避免强酸的影响且有较好的抑制剂包裹效果，仍是一个行业内值得研究解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出用于肥料表面喷涂的水基肥料缓释增效悬浮剂及稳定性肥料。本发明的缓释增效悬浮剂可通过在成品肥料表面形成均匀稳定的涂层，向成品肥料添加微量元素和肥料抑制剂，从而显著提高肥料的使用效果。且该缓释增效悬浮剂不会中和碱性肥料中的碱性成分以及抑制剂中的碱性成分，从而进一步提高了碱性肥料养分的有效利用以及进一步提高了抑制剂的抑制效果。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种用于肥料表面喷涂的水基肥料缓释增效悬浮剂。根据本发明的实施例，该用于肥料表面喷涂的缓释增效悬浮剂包括：具有路易斯酸性质的微量元素物质、肥料抑制剂、助剂和水。
根据本发明上述实施例的用于肥料表面喷涂的缓释增效悬浮剂方案中，第一，具有路易斯酸性质的微量元素物质在水中溶解后表现出路易斯酸性，该路易斯酸性具有增加肥料抑制剂在水中的溶解度的作用，有效提高了悬浮剂中抑制剂的含量，提高了抑制剂在肥料表面的包裹量。同时，使各组分易于在水中均匀分散，形成均匀稳定的水基悬浮剂，并且悬浮剂具有适宜的粘度利于肥料颗粒的表面粘附，由此，该水基缓释增效悬浮剂可以在配肥的掺混、复合肥的包裹等过程中，通过涂布的形式将微量元素及肥料抑制剂均匀地喷涂在肥料颗粒表面，均匀性高，从而解决了微量元素及肥料抑制剂在肥料颗粒中的添加不均匀性问题；尤其采用本发明的悬浮剂可显著提高悬浮剂在肥料表面的粘附程度，提高微量元素、抑制剂等有效物质的包裹率。第二，该具有路易斯酸性质的微量元素物质表现出的酸性相对较弱，对碱性肥料以及抑制剂-影响较小，因此，本发明的缓释增效悬浮剂既适用于酸性肥料、中性肥料，还适用于碱性肥料，且适用于各类抑制剂(包括碱性抑制剂)，适用范围较广。需要说明的是，大多数抑制剂含有氨基、羟基等碱性基团且在水中的溶解度较低。第三，该水基缓释增效悬浮剂创造性地通过悬浮剂的形式在肥料(例如掺混肥料)表面引入了肥料抑制剂，并可以制备成稳定性掺混肥料，进一步提高了肥料的使用效果。第四，可以针对成品的肥料颗粒添加微量元素及肥料抑制剂，提高肥料的养分利用率，且本发明添加的微量元素和增效物质在水中较易溶解，应用到土壤中作物吸收较快，效果显著。
另外，根据本发明上述实施例的用于肥料表面喷涂的缓释增效悬浮剂还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，以悬浮剂100份计，所述用于肥料表面喷涂的缓释增效悬浮剂包括：25～70重量份的所述具有路易斯酸性质的微量元素物质、5～25重量份的所述肥料抑制剂、10～20重量份的所述助剂和15～35重量份的所述水。
在本发明的一些实施例中，基于所述缓释增效悬浮剂中的所述具有路易斯酸性质的微量元素物质的总质量，所述缓释增效悬浮剂中形成路易斯酸性质的微量元素物质的质量百分含量不小于80％。
在本发明的一些实施例中，基于所述缓释增效悬浮剂中的所述肥料抑制剂的总质量，所述缓释增效悬浮剂中溶解的所述肥料抑制剂的质量百分含量不小于70％。
在本发明的一些实施例中，所述具有路易斯酸性质的微量元素物质中包括微量元素，所述微量元素选自锌、锰、铁和铜中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述微量元素以硫酸盐、硝酸盐和氯化物中的至少之一形式提供。
在本发明的一些实施例中，所述具有路易斯酸性质的微量元素物质选自硫酸锌、硫酸锰、硫酸铜、硫酸铁、氯化锌、氯化铜、氯化锰、氯化铁、硝酸锌、硝酸锰、硝酸铁和硝酸铜中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述肥料抑制剂选自脲酶抑制剂和硝化抑制剂中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述肥料抑制剂选自正丁基硫代磷酰三胺、氢醌、邻-苯基磷酰二胺、3,4-二甲基吡唑磷酸盐、双氰胺和2-氯-6-(三氯甲基)吡啶中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述助剂包括增稠剂、分散剂、消泡剂和防冻剂中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述增稠剂选自糊精、黄原胶、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和γ-聚谷氨酸中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述分散剂选自聚羧酸盐、烷基季铵盐、聚乙二醇、硫酸酯盐、磺酸盐和聚天冬氨酸中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述消泡剂选自三烷基三聚氰胺、棕榈酸脂肪酸甘油脂、聚二甲基硅氧烷和聚硅氧烷聚醚中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述防冻剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇和二甘醇中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述增稠剂在所述缓释增效悬浮剂中的质量百分含量为0.01％～1％。
在本发明的一些实施例中，所述分散剂在所述缓释增效悬浮剂中的质量百分含量为1％～10％。
在本发明的一些实施例中，所述消泡剂在所述缓释增效悬浮剂中的质量百分含量为0.1％～2％。
在本发明的一些实施例中，所述防冻剂在所述缓释增效悬浮剂中的质量百分含量为1％～5％。
在本发明的一些实施例中，所述缓释增效悬浮剂在20℃时的粘度为500～3000cPs。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种稳定性肥料。根据本发明的实施例，该稳定性肥料包括：肥料颗粒和包裹在所述肥料颗粒表面的包裹层，所述包裹层由以上实施例所述的缓释增效悬浮剂喷涂于所述肥料颗粒的表面形成。由此，该稳定性肥料中的肥料颗粒表面具有均匀稳定的缓释增效包裹层，可以有效地为作物补充微量元素、肥料抑制剂等成分。同时，该稳定性肥料可在配肥过程中通过在肥料颗粒表面喷涂缓释增效悬浮剂的形式制备得到，具有制备方法灵活、简便、实用性强等特点。
另外，根据本发明上述实施例的稳定性肥料还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，基于1000kg的所述肥料颗粒，所述用于肥料表面喷涂的缓释增效悬浮剂的质量为1～8kg；优选地，基于1000kg的所述肥料颗粒，所述用于肥料表面喷涂的缓释增效悬浮剂的质量为1～5kg。
在本发明的一些实施例中，所述肥料颗粒选自复合肥、掺混肥、氮肥、磷肥和钾肥中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述肥料颗粒与所述缓释增效悬浮剂在所述肥料颗粒的滚动过程中混合，所述缓释增效悬浮剂在所述肥料颗粒表面形成所述包裹层。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种用于肥料表面喷涂的缓释增效悬浮剂。根据本发明的实施例，所述缓释增效悬浮剂包括：具有路易斯酸性质的微量元素物质、肥料抑制剂、助剂和水。由此，本发明的缓释增效悬浮剂可通过在成品肥料表面形成均匀稳定的涂层，向成品肥料添加微量元素和肥料抑制剂，从而显著提高肥料的使用效果。且该缓释增效悬浮剂不会中和碱性肥料中的碱性成分以及抑制剂中的碱性成分，从而进一步提高了碱性肥料养分的有效利用以及进一步提高了抑制剂的抑制效果。
本发明中的缓释增效悬浮剂是一种水性的混悬液，而大多数抑制剂含有氨基、羟基等碱性基团且在水中的溶解度较低，为了提高悬浮剂中微量元素及抑制剂的含量，本发明利用特定类型的微量元素无机盐溶解后表现出的路易斯酸性来增加抑制剂在水中的溶解度，从而使各组分易于在水中均匀分散，形成均匀稳定的水基悬浮剂。举例来说，氯化锌溶于水后发生水解反应，在水中形成路易斯酸H[ZnCl2(OH)]，并电离出H+，DMPP在酸性条件下电离度增强，因此溶解度得到提高，这对于悬浮液的形成起到了促进作用。
且该具有路易斯酸性质的微量元素物质表现出的酸性较弱，对碱性肥料中以及抑制剂影响较小，-因此，本发明的缓释增效悬浮剂既适用于酸性肥料、中性肥料，还适用于碱性肥料，且适用于各类抑制剂(包括碱性抑制剂)，适用范围较广。
根据本发明的一些具体实施例，以悬浮剂100份计，所述用于肥料表面喷涂的缓释增效悬浮剂包括：25～70重量份的所述具有路易斯酸性质的微量元素物质、5～25重量份的所述肥料抑制剂、10～20重量份的所述助剂和15～35重量份的所述水。由此，将各成分限定在上述范围内，使各组分在水中的分散更加均匀，形成更加均匀稳定的水基悬浮剂，从而使微量元素及肥料抑制剂在肥料颗粒表面的喷涂更加均匀，且进一步提高了微量元素、抑制剂等有效物质的包裹率。发明人发现，如果具有路易斯酸性质的微量元素物质的含量过低，会造成缓释悬浮液中微量元素含量过低及抑制剂溶解量过低，如果具有路易斯酸性质的微量元素物质的含量过高，会造成悬浮液的悬浮物性不好；如果肥料抑制剂的含量过低，会造成缓释悬浮液的抑制效果较差，如果肥料抑制剂的含量过高，会造成悬浮液的悬浮物性变差。
根据本发明的一些具体实施例，基于所述缓释增效悬浮剂中的所述具有路易斯酸性质的微量元素物质的总质量，所述缓释增效悬浮剂中形成路易斯酸的微量元素物质的质量百分含量不小于80％，发明人发现，如果形成路易斯酸的微量元素物质含量过少，将影响抑制剂在悬浮剂中的溶解量，从而降低微量元素、抑制剂等有效物质的包裹率。
根据本发明的又一些具体实施例，基于所述缓释增效悬浮剂中的所述肥料抑制剂的总质量，所述缓释增效悬浮剂中溶解的所述肥料抑制剂的质量百分含量不小于70％。
在本发明的实施例中，上述具有路易斯酸性质的微量元素物质中包括微量元素，该微量元素的具体种类并不受特别限定，优选锌、锰、铁和铜中的至少之一，由此，包括上述种类微量元素的微量元素物质的路易斯酸特性较好，且上述微量元素在水中较易溶解，应用到土壤中作物吸收较快，效果较显著。进一步地，上述微量元素以硫酸盐、硝酸盐和氯化物中的至少之一形式提供，上述形式的微量元素在水中的溶解性较好。
在本发明的实施例中，具有路易斯酸性质的微量元素物质的具体种类也不受特别限定，优选选自硫酸锌、硫酸锰、硫酸铜、硫酸铁、氯化锌、氯化铜、氯化锰、氯化铁、硝酸锌、硝酸锰、硝酸铁和硝酸铜中的至少之一。上述微量元素物质的路易斯酸特性较好，且在水中较易溶解，应用到土壤中作物吸收较快，效果较显著。
在本发明的实施例中，所述肥料抑制剂的具体种类也不受特别限定，优选选自脲酶抑制剂和硝化抑制剂中的至少之一。具体地，肥料抑制剂可以选自正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、氢醌(HQ)、邻-苯基磷酰二胺(PPD)、3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、双氰胺(DCD)和2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(Nitrapyrin)中的至少之一，上述种类的抑制剂对各类肥料颗粒的抑制效果较好。
根据本发明的又一些具体实施例，所述助剂包括增稠剂、分散剂、消泡剂和防冻剂中的至少之一。其中，增稠剂在缓释增效悬浮剂中的作用是增加缓释悬浮液的粘度，使缓释悬浮液处于利于喷涂包裹的粘度范围，分散剂在缓释增效悬浮剂中的作用是使未溶解的物质具有较好的分散性以保持缓释悬浮液的物性，消泡剂在缓释增效悬浮剂中的作用是消除缓释悬浮液在生产制备中产生的气泡以保持悬浮液的物性，防冻剂在缓释增效悬浮剂中的作用是降低缓释悬浮液的冰点提高缓释悬浮液的抗冻能力。
进一步地，所述增稠剂在所述缓释增效悬浮剂中的质量百分含量为0.01％～1％，由此进一步确保其在缓释增效悬浮剂中的增加粘度的效果。
进一步地，所述分散剂在所述缓释增效悬浮剂中的质量百分含量为1％～10％，由此进一步确保其在缓释增效悬浮剂中的对未溶解物质的分散效果。
进一步地，所述消泡剂在所述缓释增效悬浮剂中的质量百分含量为0.1％～2％，由此进一步确保其在缓释增效悬浮剂中的消除气泡的效果。
进一步地，所述防冻剂在所述缓释增效悬浮剂中的质量百分含量为1％～5％，由此进一步确保其在缓释增效悬浮剂中的降低冰点提高防冻能力的效果。
在本发明的实施例中，上述增稠剂的具体种类并不受特别限定，作为一些具体示例，所述增稠剂选自糊精、黄原胶、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和γ-聚谷氨酸中的至少之一。同样地，上述分散剂的具体种类并不受特别限定，作为一些具体示例，所述分散剂选自聚羧酸盐、烷基季铵盐、聚乙二醇、硫酸酯盐、磺酸盐和聚天冬氨酸中的至少之一。同样地，上述消泡剂的具体种类并不受特别限定，作为一些具体示例，所述消泡剂选自三烷基三聚氰胺、棕榈酸脂肪酸甘油脂、聚二甲基硅氧烷和聚硅氧烷聚醚中的至少之一。同样地，上述防冻剂的具体种类并不受特别限定，作为一些具体示例，所述防冻剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇和二甘醇中的至少之一。
在本发明的实施例中，该缓释增效悬浮剂具有适宜的粘度才能在肥料颗粒的表面粘附，根据本发明的又一些具体实施例，所述缓释增效悬浮剂在20℃时的粘度为500～3000cPs，由此进一步确保了缓释增效悬浮剂的粘度，使其更容易粘附在肥料颗粒的表面，从而进一步提高了微量元素、抑制剂等有效物质的包裹率。
上述缓释增效悬浮剂的制备方法如下：将悬浮剂所用的分散剂、防冻剂按顺序分散溶于水中形成溶液，后将微量元素及肥料抑制剂原料按比例加入溶液中，并通过搅拌及管道剪切的形式制备成均匀的混悬液，然后将增稠剂、消泡剂等助剂加入混悬液中搅拌均匀，并将混悬液然后按照一定的工艺条件采用砂磨机进行加工制备，最终制得缓释增效悬浮剂。该悬浮剂的在20℃条件下的粘度范围在500～3000cPs，可以用于复合肥、氮肥、磷肥、钾肥等单一或多种肥料颗粒滚动或掺混过程的表面喷涂，并在颗粒表面形成含微量元素和肥料抑制剂的涂层。
根据本发明上述实施例的用于肥料表面喷涂的缓释增效悬浮剂至少具有以下优点的至少之一：
(1)本发明中的缓释增效悬浮剂是一种水性的混悬液，而大多数抑制剂含有氨基、羟基等碱性基团且在水中的溶解度较低，为了提高悬浮剂中微量元素及抑制剂的含量，本发明利用具有路易斯酸性的微量元素无机盐溶解后表现出的路易斯酸性来增加抑制剂在水中的溶解度，路易斯酸电离产生的H+会与抑制剂中的含孤对电子的含氧基团、含氮基团、含硫基团以及含磷基团络合形成有机阳离子或者取代抑制剂中的卤素基团从而形成有机阳离子，这样可以增加抑制剂的亲水性，从而增加抑制剂的溶解度。另一方面未溶解部分抑制剂以及微量元素物质利用本发明技术制备成悬浮剂。
并且，本申请通过微量元素表现出的路易斯酸性增加肥料抑制剂在水中的溶解度的作用，从而使各组分易于在水中均匀分散，形成均匀稳定的水基悬浮剂，并且悬浮剂具有适宜的粘度利于肥料颗粒的表面粘附，由此，该水基缓释增效悬浮剂可以在配肥的掺混、复合肥的包裹等过程中，通过涂布的形式将微量元素及肥料抑制剂均匀地喷涂在肥料颗粒表面，均匀性高，从而解决了微量元素及肥料抑制剂在肥料颗粒中的添加不均匀性问题；并且采用本发明的悬浮剂可显著提高悬浮剂在肥料表面的粘附程度，提高微量元素、抑制剂等有效物质的包裹率。
(2)该具有路易斯酸性质的微量元素物质表现出的酸性很弱，不会中和碱性肥料中的碱性成分以及抑制剂中的碱性成分，从而进一步提高了碱性肥料养分的有效利用以及进一步提高了抑制剂的抑制效果，因此，本发明的缓释增效悬浮剂既适用于酸性肥料、中性肥料，还适用于碱性肥料，且适用于各类抑制剂(包括碱性抑制剂)，适用范围较广。需要说明的是，大多数抑制剂含有氨基、羟基等碱性基团且在水中的溶解度较低。
(3)该水基缓释增效悬浮剂创造性地通过悬浮剂的形式在肥料(例如掺混肥料)表面引入了肥料抑制剂，并可以制备成稳定性掺混肥料，进一步提高了肥料的使用效果。
(4)可以针对成品的肥料颗粒添加微量元素及肥料抑制剂，提升肥料产品的微量元素含量并增加肥料产品的氮素缓释性能，提高了肥料的养分利用率。且本发明添加的微量元素和增效物质在水中较易溶解，应用到土壤中作物吸收较快，效果显著。
(5)涂层附着稳定，不易从肥料颗粒上脱落。
(6)涂布方式简单灵活，只需要将缓释增效悬浮剂按照设定的添加量利用管道输送至肥料混合器并喷淋到肥料中即可，随着肥料颗粒的混合，增效悬浮剂即可沾附涂布在颗粒表面。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种稳定性肥料。根据本发明的实施例，该稳定性肥料包括：肥料颗粒和包裹在所述肥料颗粒表面的包裹层，所述包裹层由以上实施例所述的缓释增效悬浮剂喷涂于所述肥料颗粒的表面形成。由此，该稳定性肥料中的肥料颗粒表面具有均匀稳定的缓释增效包裹层，可以有效地为作物补充微量元素、肥料抑制剂等成分。同时，该稳定性肥料可在配肥过程中通过在肥料颗粒表面喷涂缓释增效悬浮剂的形式制备得到，具有制备方法灵活、简便、实用性强等特点。
根据本发明的一些实施例，基于1000kg的所述肥料颗粒，所述用于肥料表面喷涂的缓释增效悬浮剂的质量为1～8kg。优选地，基于1000kg的所述肥料颗粒，所述用于肥料表面喷涂的缓释增效悬浮剂的质量为1～5kg。发明人发现，如果缓释增效悬浮剂相对于肥料颗粒的含量过低，会导致肥料产品的缓释增效效果不显著；如果缓释增效悬浮剂相对于肥料颗粒的含量过高，则会导致肥料产品成本增加过高。
上述稳定性肥料的制备方法如下：用搅拌器将缓释增效悬浮剂物料搅拌均匀，通过输送泵(如蠕动泵或者螺杆泵等)将按照一定的输送参数将缓释增效悬浮剂输送至肥料混料器中(如圆盘，滚筒等)，随着混料器中肥料颗粒的混合，缓释增效悬浮剂即可均匀的涂布在颗粒的表面，为了保证喷涂效果可以在缓释增效悬浮剂出料口处加装压缩空气喷头实现喷涂效果。
另外，需要说明的是，该稳定性肥料具有前文针对用于肥料表面喷涂的缓释增效悬浮剂所描述的全部特征和优点，在此不再一一赘述。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例1
(1)本实施例提供的缓释增效悬浮剂的各成分含量如表1所示。
表1
Figure BDA0003843594030000091
按照以上组分含量生产出的缓释增效悬浮剂在20℃下粘度的测量值为2700cPs，经过常温6个月的存储，缓释增效悬浮剂状态保持稳定，无明显固化、分层等现象出现。氯化锌溶解形成路易斯酸部分占氯化锌总量的90％，四水氯化锰溶解形成路易斯酸部分占四水氯化锰总量的98.3％，抑制剂DMPP溶解部分占DMPP总量的90％。
(2)肥料颗粒表面涂布包裹
在智能配肥机进行养分配比26-10-12(尿素398Kg/t，磷酸二铵217Kg/t，氯化钾200Kg/t、硫酸铵185Kg/t)的掺混肥生产时，采用输送设备将本实施例的缓释增效悬浮剂按照“悬浮剂：掺混肥＝5:995”的质量比例喷淋进配肥机的混料滚筒内，配肥过程完成后，表面涂布包裹也相应结束，然后直接进行产品的包装。
(3)对涂布完成的肥料产品进行养分含量测试，结果如表2所示。
表2
Figure BDA0003843594030000101
结合本实施例子对本技术原理进行分析，氯化锌及氯化锰在溶于水后发生水解反应，在水中形成路易斯酸，氯化锌以及氯化锰在水中水解产生H[ZnCl2(OH)]和H[MnCl2(OH)]并电离出H+，DMPP在酸性条件下电离度增强，因此溶解度得到提高。这对于悬浮液的形成起到了促进作用。
从表2中可以看出，本实施例中缓释增效悬浮剂在掺混肥产品中具有较高的包裹率，掺混肥的微量元素Zn、Mn及DMPP的实测含量与理论含量之间差异不大，表现出了较高的包裹率，平均包裹率为：95.1％。并且该肥料抑制剂在35℃的温度条件下存储一个月之后，依然保持了较高的包裹率，平均包裹率为92.6％，其中硝化抑制剂DMPP的包裹率达到92.0％，含量下降不明显。说明在常温的存储条件下，抑制剂及微量元素的含量能够在较长的时间内保持含量的稳定，并且喷涂完成的产品经过半年压垛码放，无明显的结块粉化现象。
实施例2
(1)本实施例提供的缓释增效悬浮剂的各成分含量如表3所示。
表3
Figure BDA0003843594030000102
按照以上组分含量生产出的缓释增效悬浮剂在20℃下粘度的测量值为750cPs，经过常温6个月的存储，缓释增效悬浮剂状态保持稳定，无明显固化、分层等现象出现。硝酸锌溶解形成路易斯酸部分占硝酸锌总量的100％，抑制剂NBPT溶解部分占NBPT总量的75.5％，抑制剂DMPP溶解部分占DMPP总量的86.0％。
(2)肥料颗粒表面涂布包裹
在圆盘造粒机上对尿素颗粒进行表面喷涂包裹，采用输送设备将本实施例中的缓释增效悬浮剂按照“悬浮剂：脲素＝2:998”的质量比例喷淋进圆盘造粒机内，喷涂完成后，然后直接进行产品的包装。
(3)对涂布完成的肥料产品进行养分含量测试，结果如表4所示。
表4
指标 Zn NBPT DMPP N
理论含量 0.020％ 0.020％ 0.030％ 46
实测含量 0.019％ 0.019％ 0.029％ 45.9
包裹率 95.0％ 95.0％ 96.6％ 平均包裹率：95.5％
热储含量(35℃/30天) 0.019％ 0.018％ 0.020％
热储后包裹率 95.0％ 90.0％ 93.3％ 平均包裹率：92.8％
从表4中可以看出，本实施例的缓释增效悬浮剂配方在尿素颗粒表面涂布包裹率较高，平均包裹率为：95.5％。热储含量数据也显示，经过热储后，脲酶抑制剂NBPT及硝化抑制剂DMPP的含量并未有显著下降，依然保持了较高的包裹率，并且喷涂完成的产品经过半年的压垛码放，无明显的结块粉化现象。
实施例3
(1)本实施例提供的缓释增效悬浮剂的各成分含量如表5所示。
表5
Figure BDA0003843594030000111
按照以上组分含量生产出的缓释增效悬浮剂在20℃下粘度的测量值为1560cPs，经过常温6个月的存储，缓释增效悬浮剂状态保持稳定，无明显固化、分层等现象出现。氯化锌溶解形成路易斯酸部分占氯化锌总量的100％，抑制剂DMPP溶解部分占DMPP总量的80％。
(2)肥料颗粒表面涂布包裹
在圆盘造粒机上对复合肥28-6-6进行表面喷涂包裹，采用输送设备将本实施例中的缓释增效悬浮剂按照“悬浮剂：复合肥”＝3:997的质量比例喷淋进圆盘内，表面喷涂包裹后直接进行产品的包装。
(3)对涂布完成的肥料产品进行养分含量测试，结果如表6所示。
表6
Figure BDA0003843594030000121
从表6中可以看出，本实施例的缓释增效悬浮剂在复合肥产品中具有较高的包裹率，复合肥的微量元素Zn及DMPP的实测含量与理论含量之间差异不大，表现出了较高的包裹率，平均包裹率为96.4％。并且该肥料抑制剂在35℃的温度条件下存储一个月之后，依然保持了较高的包裹率，经过热储硝化抑制剂DMPP的包裹率依然高达92.1％，并未有显著下降，并且喷涂完成的产品经过半年压垛码放，无明显的结块粉化现象。
实施例4
(1)本实施例提供的缓释增效悬浮剂的各成分含量如表7所示。
表7
Figure BDA0003843594030000122
按照以上组分含量生产出的缓释增效悬浮剂在20℃下粘度的测量值为1240cPs，经过常温6个月的存储，缓释增效悬浮剂状态保持稳定，无明显固化、分层等现象出现。氯化铁溶解形成路易斯酸部分占氯化铁总量的86.4％，抑制剂NBPT溶解部分占NBPT总量的86％，抑制剂DMPP溶解部分占DMPP总量的76.3％。
(2)肥料颗粒表面涂布包裹
在圆盘造粒机上对尿素进行表面喷涂包裹，采用输送设备将本实施例中的缓释增效悬浮剂按照“悬浮剂：脲素”＝2:998的质量比例喷淋进圆盘内，表面喷涂包裹后直接进行产品的包装。
(3)对涂布完成的肥料产品进行养分含量测试，结果如表8所示。
表8
Figure BDA0003843594030000131
从表8中可以看出，本实施例中喷涂完成后的尿素产品中微量元素Fe脲酶抑制剂HQ和DMPP的实测含量与理论含量之间差异不大，且本实施例的缓释增效悬浮剂在尿素产品中具有较高的包裹率，平均包裹率为95.8％。热储含量数据也显示，经过热储硝化抑制剂DMPP的包裹率依然高达95.0％，并未有显著下降，脲酶抑制剂HQ包裹率也维持较高水平达到91.7％，并且喷涂完成的产品经过半年压垛码放，无明显的结块粉化现象。
实施例5
(1)本实施例提供的缓释增效悬浮剂的各成分含量如表9所示。
表9
Figure BDA0003843594030000132
按照以上组分按列表生产出的悬浮剂在20℃下粘度的测量值为1780cPs，经过常温6个月的存储，缓释增效悬浮剂状态保持稳定，无明显固化、分层等现象出现。三水硝酸铜溶解形成路易斯酸部分占三水硝酸铜总量的100％，抑制剂HQ溶解部分占HQ总量的76％，抑制剂DMPP溶解部分占DMPP总量的79.0％。
(2)肥料颗粒表面涂布包裹
在圆盘造粒机上对复合肥26-12-12进行表面喷涂包裹，采用输送设备将本实施例中的缓释增效悬浮剂按照“悬浮剂：复合肥”＝2:998的质量比例喷淋进圆盘内，表面喷涂包裹后直接进行产品的包装。
(3)对涂布完成的肥料产品进行养分含量测试，结果如表10所示。
表10
Figure BDA0003843594030000141
从表10中可以看出，本实施例中喷涂完成后的复合肥产品中微量元素Cu、脲酶抑制剂HQ和DMPP的实测含量与理论含量之间差异不大，本实施例缓释增效悬浮剂在复合肥产品中具有较高的包裹率，平均包裹率为：95.3％。热储含量数据也显示，经过热储硝化抑制剂DMPP的包裹率依然高达94.1％，并未有显著下降，脲酶抑制剂HQ包裹率也维持较高水平达到93.8％，含量无明显下降，并且喷涂完成的产品经过半年压垛码放，无明显的结块粉化现象。
对比例1
本对比例提供的缓释增效悬浮剂的各成分含量如表11所示。
表11
物质 KNO<sub>3</sub> DMPP 聚乙二醇
含量 42.0％ 17.0％ 2.0％
物质 黄原胶 聚天冬胺酸 聚二甲基硅氧烷 水
含量 0.5％ 13％ 0.5％ 25.0％
本对比例为去掉实施例3中的微量元素Zn，并用强电解质且易溶于水的硝酸钾填补占比后，其他步骤均与实施例3相同，进行对比操作。结果显示，该对比例中去掉微量元素Zn之后，DMPP在水中溶解量占添加量的6.8％，溶解量较少，并且DMPP本身以团聚体形式存在，在本对比例中以絮状物存在于液体中，无法分散成为悬浮液，因此也无法正常喷涂包裹在复合肥28-6-6的表面，不具备实用性。相比而言，实施例3中，路易斯酸性的微量元素加入后抑制剂的溶解量占总含量的80％，且其余部分DMPP以悬浮剂的形式分散均匀不会有团聚产生。
对比例2
本对比例提供的缓释增效悬浮剂的各成分含量如表12所示。
表12
物质 硫酸 DMPP 聚乙二醇
含量 42％ 17.0％ 2.0％
物质 黄原胶 聚天冬胺酸 聚二甲基硅氧烷 水
含量 0.5％ 13％ 0.5％ 25.0％
本对比例将实施例3中的微量元素物质氯化锌替换为硫酸，其他步骤均与实施例3相同，进行对比操作。本对比例呈现液体状态，能够全部溶解抑制剂DMPP，20℃下粘度的测量值为460cPs，经过常温6个月的存储，液体状态保持稳定，无明显固化、分层等现象出现。对涂布完成的肥料产品进行养分含量测试，结果如表13所示。
表13
Figure BDA0003843594030000151
本对比例中抑制剂溶液虽然也能保持稳定状态和较高的初始包裹率，但由于液体酸性较强，在经过热储之后，复合肥颗粒中磷的原料磷酸一铵跟硫酸发生反应，导致肥料颗粒裂口粉化并出现脱粉的情况，颗粒表面的抑制剂也有部分脱落，因此热储后其抑制剂包裹率仅为75.4％，实际应用效果不佳。
对比例3
本对比例提供的缓释增效悬浮剂的各成分含量如表14所示。
表14
Figure BDA0003843594030000152
本对比例在实施例3的基础上添加硫酸替代组分水，其他步骤均与实施例3相同，进行对比操作。本对比例呈现固液混合状态，抑制剂DMPP能够较大量溶解溶解部分约占DMPP总量的90％，但是微量元素溶解度不大，溶解部分约占微量元素总量的30％，且混悬液状态不稳定，经过2小时存放出现了分层现象，20℃下粘度的测量值为2370cPs。对涂布完成的肥料产品进行养分含量测试，结果如表15所示。
表15
Figure BDA0003843594030000161
本对比例中混悬液虽然对抑制剂具有较好的溶解，但是对微量元素的溶解度不大，悬浮液的悬浮稳定性等物性较差，因此微量元素Zn的初始包裹率不高，仅为63.8％，且抑制剂DMPP的包裹率也受此影响仅为90.2％，低于实施例3中DMPP包裹率。同样由于液体酸性较强，在经过热储之后，复合肥颗粒中磷的原料磷酸一铵跟硫酸发生反应，导致肥料颗粒裂口粉化并出现脱粉的情况，颗粒表面的抑制剂和微量元素均有脱落，因此热储后其抑制剂包裹率仅为74.5％，微量元素Zn的包裹率仅为51.7％。
通过以上实施例及对比例可以看到：
本申请的方案采用抑制剂水剂悬浮的形式进行表面喷涂，对肥料颗粒的影响较小。同时由于大多数抑制剂在水中的溶解度较低，水悬浮体系中抑制剂的含量通常不高，且悬浮物性不好，本申请利用路易斯酸性的微量元素无机盐溶解后表现出的路易斯酸性来增加了抑制剂在水中的溶解度，提高了抑制剂的含量，实现了抑制剂水剂悬浮液在肥料表面喷涂的应用。
然而，直接采用无机酸或有机酸的酸性较强，其形成的涂层具有明显的酸性，如果将酸性的涂层应用于碱性肥料，则会在一定程度上中和碱性肥料中的碱性物质，从而存在肥料粉化、颗粒强度下降的现象。
并且，本申请通过形成悬浮剂，抑制剂在悬浮剂中均匀分散，抑制剂在悬浮液中的稳定时间大于等于6个月，这也有利于抑制剂的均匀喷涂到肥料表面。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于肥料表面喷涂的水基肥料缓释增效悬浮剂，其特征在于，包括：具有路易斯酸性质的微量元素物质、肥料抑制剂、助剂和水。
2.根据权利要求1所述的用于肥料表面喷涂的水基肥料缓释增效悬浮剂，其特征在于，以悬浮剂100份计，包括：25～70重量份的所述具有路易斯酸性质的微量元素物质、5～25重量份的所述肥料抑制剂、10～20重量份的所述助剂和15～35重量份的所述水。
3.根据权利要求1所述的用于肥料表面喷涂的水基肥料缓释增效悬浮剂，其特征在于，基于所述缓释增效悬浮剂中的所述具有路易斯酸性质的微量元素物质的总质量，所述缓释增效悬浮剂中形成路易斯酸的微量元素物质的质量百分含量不小于80％；
任选地，基于所述缓释增效悬浮剂中的所述肥料抑制剂的总质量，所述缓释增效悬浮剂中溶解的所述肥料抑制剂的质量百分含量不小于70％。
4.根据权利要求1所述的用于肥料表面喷涂的水基肥料缓释增效悬浮剂，其特征在于，所述具有路易斯酸性质的微量元素物质中包括微量元素，所述微量元素选自锌、锰、铁和铜中的至少之一；
任选地，所述微量元素以硫酸盐、硝酸盐和氯化物中的至少之一形式提供；
任选地，所述具有路易斯酸性质的微量元素物质选自硫酸锌、硫酸锰、硫酸铜、硫酸铁、氯化锌、氯化铜、氯化锰、氯化铁、硝酸锌、硝酸锰、硝酸铁和硝酸铜中的至少之一；
任选地，所述肥料抑制剂选自脲酶抑制剂和硝化抑制剂中的至少之一；
任选地，所述肥料抑制剂选自正丁基硫代磷酰三胺、氢醌、邻-苯基磷酰二胺、3,4-二甲基吡唑磷酸盐、双氰胺和2-氯-6-(三氯甲基)吡啶中的至少之一。
5.根据权利要求1所述的用于肥料表面喷涂的水基肥料缓释增效悬浮剂，其特征在于，所述助剂包括增稠剂、分散剂、消泡剂和防冻剂中的至少之一；
任选地，所述增稠剂选自糊精、黄原胶、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和γ-聚谷氨酸中的至少之一；
任选地，所述分散剂选自聚羧酸盐、烷基季铵盐、聚乙二醇、硫酸酯盐、磺酸盐和聚天冬氨酸中的至少之一；
任选地，所述消泡剂选自三烷基三聚氰胺、棕榈酸脂肪酸甘油脂、聚二甲基硅氧烷和聚硅氧烷聚醚中的至少之一；
任选地，所述防冻剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇和二甘醇中的至少之一。
6.根据权利要求5所述的用于肥料表面喷涂的水基肥料缓释增效悬浮剂，其特征在于，所述增稠剂在所述缓释增效悬浮剂中的质量百分含量为0.01％～1％；
任选地，所述分散剂在所述缓释增效悬浮剂中的质量百分含量为1％～10％；
任选地，所述消泡剂在所述缓释增效悬浮剂中的质量百分含量为0.1％～2％；
任选地，所述防冻剂在所述缓释增效悬浮剂中的质量百分含量为1％～5％。
7.根据权利要求1所述的用于肥料表面喷涂的水基肥料缓释增效悬浮剂，其特征在于，所述缓释增效悬浮剂在20℃时的粘度为500～3000cPs。
8.一种稳定性肥料，其特征在于，包括：肥料颗粒和包裹在所述肥料颗粒表面的包裹层，所述包裹层由权利要求1～7任一项所述的缓释增效悬浮剂喷涂于所述肥料颗粒的表面形成。
9.根据权利要求8所述的稳定性肥料，其特征在于，基于1000kg的所述肥料颗粒，所述用于肥料表面喷涂的缓释增效悬浮剂的质量为1～8kg；
优选地，基于1000kg的所述肥料颗粒，所述用于肥料表面喷涂的缓释增效悬浮剂的质量为1～5kg。
10.根据权利要求8所述的稳定性肥料，其特征在于，所述肥料颗粒选自复合肥、掺混肥、氮肥、磷肥和钾肥中的至少之一；
任选地，所述肥料颗粒与所述缓释增效悬浮剂在所述肥料颗粒的滚动过程中混合，所述缓释增效悬浮剂在所述肥料颗粒表面形成所述包裹层。
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