專利名稱：一種肥料用涂色劑及顆粒肥料緩釋涂色的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種肥料用涂色劑及顆粒肥料緩釋涂色的方法及裝置，屬于肥料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
農(nóng)業(yè)是我國(guó)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，化肥不可或缺，因此，化肥行業(yè)被列為第一類“對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重大影響，為國(guó)家基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)、支柱產(chǎn)業(yè)和國(guó)防建設(shè)提供保障的行業(yè)”，是影響糧食產(chǎn)量增長(zhǎng)的重要因素。我國(guó)以占世界9%的耕地養(yǎng)活了占世界23%的人口，對(duì)全球消除饑餓與貧困做出了重大貢獻(xiàn)，化肥的貢獻(xiàn)無(wú)庸質(zhì)疑，據(jù)中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)顯示，化肥對(duì)我國(guó)單種作物的增產(chǎn)率高達(dá)40-64%。在穩(wěn)定糧食產(chǎn)量的前提下逐步改變落后的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)施肥模式，逐步減少化肥投入，提高肥料利用率，改善土壤結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)新型高效環(huán)保肥料，是保障國(guó)家糧食安全，推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)健康發(fā)展的根本所在?；试谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要性吸引了大批企業(yè)從事肥料生產(chǎn)，為了提高產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，各種新型肥料產(chǎn)品不斷問(wèn)世，其中彩色顆粒肥料以其亮麗的外觀，豐富的顏色，吸引了大批用戶。肥料染/涂色可達(dá)到掩蔽顆粒肥外觀瑕疵及統(tǒng)一產(chǎn)品顏色的目的。一般是在生產(chǎn)肥料的過(guò)程中添加一些染色劑改善肥料的色澤，例如CN101234926A提供一種磷復(fù)肥染色的方法及一種化肥的加工方法，包括染色劑的配備、加入、染色和造粒，其步驟為A.將稱量好的染色劑添加到生產(chǎn)磷復(fù)肥的磷酸貯槽中、酸泵出口處或預(yù)中和槽中；B.水溶液同磷復(fù)肥混合進(jìn)行染色；C.染色后，噴漿造粒。本發(fā)明主要用于各種氮、磷肥料及產(chǎn)品的顏色外觀著色上，能有效均勻的對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行咖啡色著色，著色后產(chǎn)品不褪色，不變色，色質(zhì)、外觀感好，達(dá)到統(tǒng)一產(chǎn)品顏色的目的，對(duì)比磷酸二銨外觀等同于或超過(guò)美國(guó)進(jìn)口二銨顏色。由于市場(chǎng)對(duì)咖啡色產(chǎn)品已有一定的認(rèn)知度，可降低銷售成本。CN101747664A公開(kāi)了一種用于化肥染色的黃色染色劑，各組分按重量百分比計(jì)，檸檬黃5-100 %，調(diào)色劑O 75 %，防腐劑O 5%，溶劑0-95%，檸檬黃的化學(xué)名稱為I-(4-磺酸苯基)-4-(4-磺酸苯基偶氮)-5-吡唑啉酮-3-羧酸三鈉鹽，將檸檬黃、調(diào)色劑、防腐劑、溶劑加入反應(yīng)釜中，通過(guò)蒸汽加熱攪拌25 35分鐘使之充分混合溶解即得到。上述兩個(gè)專利文件中染色劑的使用也是在生產(chǎn)肥料的過(guò)程中添加進(jìn)去的。目前使用的染色劑一般不易降解，還有一定的毒性，有些顏料含有重金屬，進(jìn)入土壤后會(huì)污染作物生長(zhǎng)環(huán)境，經(jīng)過(guò)作物吸收富集，最終危害人體健康。因此需要研發(fā)推廣無(wú)毒并具有減緩速效養(yǎng)分釋放的顆粒肥料涂色工藝，提高肥料養(yǎng)分利用率，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，減少農(nóng)業(yè)面源污染。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種肥料用涂色劑及顆粒肥料緩釋涂色的方法與裝置。既能減緩肥料養(yǎng)分釋放速度，又能改善肥料表面光澤，防止顆粒肥料板結(jié)。
本發(fā)明技術(shù)方案如下—種肥料用涂色劑，重量份組成如下染料3-5份，成膜劑12-20份，分散劑1_3份，水130-160份，乳化劑0_2份。所述染料是市售的黃色、咖啡色、紅色或綠色的食品級(jí)染料；所述成膜劑是濃度為O. 5^1wt%的聚乙烯醇溶液，所述分散劑是水玻璃，所述乳化劑為含量65 70wt%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)溶液。優(yōu)選的，所述O. 5^1wt%的聚乙烯醇溶液是由聚乙烯醇膠粉加水溶解配制，優(yōu)選的，所述分散劑是波美度為12-39%的鈉水玻璃或鉀水玻璃；進(jìn)一步優(yōu)選所述分散劑為波美度為20-35%的鈉水玻璃。
本發(fā)明所述的成膜劑聚乙烯醇有利于減緩養(yǎng)分釋放速度，分散劑水玻璃還能夠添
加娃營(yíng)養(yǎng)。本發(fā)明所述肥料用涂色劑的配制方法為將所述成膜劑、分散劑、乳化劑和水混合，再加入染料攪拌均勻即可。根據(jù)本發(fā)明所述肥料用涂色劑，進(jìn)一步優(yōu)選的，所述黃色染料為食品級(jí)檸檬黃，所述咖啡色染料為食品級(jí)巧克力棕，所述紅色染料為食品級(jí)胭脂紅，所述綠色染料為食品級(jí)果綠。一種顆粒肥料緩釋涂色的方法，包括將本發(fā)明的涂色劑噴涂到顆粒肥料表面，所述顆粒肥料粒度I. 0-5. 5mm，顆粒肥料選自氮肥、磷肥、鉀肥或復(fù)合肥/復(fù)混肥；步驟如下A、按配比，將成膜劑、分散劑、乳化劑和水混合，再加入染料攪拌均勻，得涂色劑。B、將待涂色的顆粒肥料定量給料輸送至轉(zhuǎn)鼓中；C、通過(guò)液體流量計(jì)控制涂色劑的加量，將步驟A配置好的涂色劑噴涂到步驟B的顆粒肥料表面，涂色劑用量為顆粒肥料重量的O. 02-0. 3wt% ;涂色劑均勻的被分布擴(kuò)散到肥料顆粒表面，得涂色緩釋肥。從轉(zhuǎn)鼓出來(lái)的涂色緩釋肥進(jìn)入成品料倉(cāng)，包裝入庫(kù)。在噴涂涂色劑時(shí)，非必要的使用雙流體噴頭或單流體噴頭，也可以直接由輸液管噴灑到肥料顆粒上，涂色劑用量?jī)?yōu)選為顆粒肥料重量的O. 1-0. 2wt%。根據(jù)本發(fā)明顆粒肥料緩釋涂色的方法，優(yōu)選的，先將顆粒肥料預(yù)熱至35_50°C，然后再按步驟B將預(yù)熱后的顆粒肥料輸送到轉(zhuǎn)鼓中進(jìn)行步驟C涂色劑的噴涂，這樣會(huì)使涂色劑更均勻、快速的分布到肥料顆粒表面，噴涂效果會(huì)更好。為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述方法，本發(fā)明還提供一種顆粒肥料緩釋涂色用裝置，包括定量給料機(jī)、溶液配制裝置、液體流量計(jì)、轉(zhuǎn)鼓和成品料倉(cāng)，所述定量給料機(jī)連接轉(zhuǎn)鼓的進(jìn)料端口，所述溶液配制裝置通過(guò)流量計(jì)連接進(jìn)轉(zhuǎn)鼓，所述轉(zhuǎn)鼓的出料端口連接成品料倉(cāng)。上述的顆粒肥料緩釋涂色用裝置，所述溶液配制裝置是壓力罐加空壓機(jī)或儲(chǔ)罐加液泵；所述定量給料機(jī)由皮帶秤和傳送帶組成。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明方法處理的肥料改善肥料表面光澤、減緩速效養(yǎng)分釋放速度，高效防止顆粒肥料結(jié)塊，著色肥料外表平滑、色澤亮麗、顆粒規(guī)整，大大改善產(chǎn)品質(zhì)量；而且本發(fā)明的涂色緩釋肥長(zhǎng)期儲(chǔ)存不退色(> I年)，使用后易降解，不僅安全無(wú)污染，而且能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，有利于促進(jìn)土壤團(tuán)粒的形成；本發(fā)明的涂色方法成本低，比傳統(tǒng)技術(shù)使用油染色方法節(jié)省7. 32元/噸產(chǎn)品。


圖I是本發(fā)明肥料緩釋涂色處理方法的工藝裝置結(jié)構(gòu)示意圖。其中I.定量給料機(jī)，2.溶液配制裝置，3.液體流量計(jì)，4.轉(zhuǎn)鼓，5.成品料倉(cāng)。圖2是實(shí)施例5制備的涂色緩釋肥產(chǎn)品的養(yǎng)分釋放曲線。圖3是實(shí)施例6制備的涂色緩釋肥產(chǎn)品的養(yǎng)分釋放曲線。圖4是實(shí)施例7制備的涂色緩釋肥產(chǎn)品的養(yǎng)分釋放曲線。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和試驗(yàn)例具體說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案和效果，但不限于此。實(shí)施例I、顆粒肥料緩釋涂色裝置，結(jié)構(gòu)示意如圖1，包括定量給料機(jī)I、溶液配制裝置2、流量計(jì)3、轉(zhuǎn)鼓4和成品料倉(cāng)5，所述定量給料機(jī)I連接轉(zhuǎn)鼓4的進(jìn)料端口，所述溶液配制裝置2通過(guò)液體流量計(jì)3連接進(jìn)轉(zhuǎn)鼓4，所述轉(zhuǎn)鼓4的出料端口連接成品料倉(cāng)5。所述溶液配制裝置2是壓力罐加空壓機(jī)，也可以是儲(chǔ)罐加液泵；所述定量給料機(jī)I包括皮帶秤和傳送帶。實(shí)施例中涉及的各個(gè)部件均為本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)。實(shí)施例2、一種肥料用涂色劑，重量份組成如下咖啡色染料4份，lwt%的聚乙烯醇溶液15份，波美度為25%的鈉水玻璃2份，水150份?？Х壬玖蠟槭称芳?jí)巧克力棕。將1 丨％的聚乙烯醇溶液、鈉水玻璃和水混合，再加入染料攪拌均勻即可。實(shí)施例3、一種肥料用涂色劑，重量份組成如下綠色染料5份，O. 8wt%的聚乙烯醇溶液20份，波美度為20%的鈉水玻璃3份，水160份。所述綠色染料為食品級(jí)果綠。將^^%的聚乙烯醇溶液、鈉水玻璃和水混合，再加入染料攪拌均勻即可。實(shí)施例4、一種肥料用涂色劑，重量份組成如下紅色染料3份，O. 7wt%的聚乙烯醇溶液12份，波美度為30%的鈉水玻璃I份，水130份，含量70wt%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉I份。所述紅色染料為食品級(jí)胭脂紅。將lwt%的聚乙烯醇溶液、鈉水玻璃、含量70wt%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和水混合，再加入染料攪拌均勻即可。實(shí)施例5、綠色涂色緩釋氮肥利用實(shí)施例I所述的裝置和實(shí)施例3的涂色劑進(jìn)行顆粒尿素(氮肥)涂色處理。溶液配置裝置采用壓力罐和空壓機(jī),每噸顆粒尿素產(chǎn)品涂色劑添加量為O. 2kg,具體操作步驟如下第一步按重量份，將20份O. 8wt%的聚乙烯醇溶液、3份波美度為20%的鈉水玻璃和160份水加入溶液配制裝置中，加入5份染料攪拌均勻，關(guān)好加液閥，打開(kāi)空壓機(jī)，調(diào)整壓力罐壓力為O. 5-2MPa。第二步啟動(dòng)定量給料機(jī)I，肥料通過(guò)傳送帶輸送進(jìn)轉(zhuǎn)鼓4，調(diào)整流量計(jì)3流量，將涂色劑噴涂到肥料顆粒上，隨著轉(zhuǎn)鼓4的轉(zhuǎn)動(dòng)，肥料顆粒不斷運(yùn)動(dòng)，涂色劑在肥料顆粒表面快速均勻的鋪展擴(kuò)散。第三步肥料在轉(zhuǎn)鼓4中完成涂色劑的噴涂后進(jìn)入成品料倉(cāng)5，等待包裝入庫(kù)。
實(shí)施例6、咖啡色涂色緩釋磷肥利用實(shí)施例I所述的裝置和實(shí)施例2的涂色劑進(jìn)行顆粒磷酸二銨(磷肥)涂色處理。溶液配置裝置采用儲(chǔ)罐和液泵，每噸肥料產(chǎn)品涂色劑添加量為1kg，具體操作步驟如下第一步按實(shí)施例2的涂色劑配方將lwt%的聚乙烯醇溶液、鈉水玻璃和水加入溶液配制裝置中，再加入染料攪拌均勻，關(guān)好加液閥。第二步啟動(dòng)定量給料機(jī)1，肥料通過(guò)傳送帶輸送進(jìn)轉(zhuǎn)鼓4，打開(kāi)液泵，調(diào)整流量計(jì)3流量，將涂色劑噴涂到肥料顆粒上，隨著轉(zhuǎn)鼓4的轉(zhuǎn)動(dòng)，肥料顆粒不斷運(yùn)動(dòng)，涂色劑在肥料顆粒表面快速均勻的鋪展擴(kuò)散。第三步肥料在轉(zhuǎn)鼓4中完成涂色劑的噴涂后進(jìn)入成品料倉(cāng)5，等待包裝入庫(kù)。實(shí)施例7、紅色涂色緩釋鉀肥利用實(shí)施例I所述的裝置和實(shí)施例4的涂色劑配方進(jìn)行顆粒氯化鉀或硫酸鉀(鉀月巴)涂色處理。與實(shí)施例5-6不同的是，噴涂涂色劑之前，先將顆粒肥料預(yù)熱至35-50°C，可增強(qiáng)噴涂效果。溶液配置裝置采用壓力罐和空壓機(jī)，每噸肥料產(chǎn)品涂色劑添加量為3kg，具體操作步驟如下第一步按重量份，將12份O. 7wt%的聚乙烯醇溶液、I份波美度為30%的鈉水玻璃、I份含量70wt%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和130份水加入溶液配制裝置中，加入3份染料攪拌均勻，關(guān)好加液閥，打開(kāi)空壓機(jī)，調(diào)整壓力罐壓力為O. 5-2MPa。第二步啟動(dòng)定量給料機(jī)I，肥料通過(guò)傳送帶輸送進(jìn)轉(zhuǎn)鼓4，調(diào)整流量計(jì)3流量，將涂色劑噴涂到肥料顆粒上，隨著轉(zhuǎn)鼓4的轉(zhuǎn)動(dòng)，肥料顆粒不斷運(yùn)動(dòng)，涂色劑在肥料顆粒表面快速均勻的鋪展擴(kuò)散。第三步肥料在轉(zhuǎn)鼓4中完成涂色劑的噴涂后進(jìn)入成品料倉(cāng)5，等待包裝入庫(kù)。本發(fā)明涂色緩釋肥產(chǎn)品的養(yǎng)分釋放實(shí)驗(yàn)
樣品實(shí)施例5-7制備的涂色肥料產(chǎn)品方法本發(fā)明產(chǎn)品符合2009年9月I日起實(shí)施的緩釋肥料GB/T 23348-2009國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，具有良好的養(yǎng)分緩釋效果，在提高肥料利用率、避免農(nóng)業(yè)面源污染和保護(hù)環(huán)境方面，取得了突出的技術(shù)效果。緩釋肥養(yǎng)分釋放率水中測(cè)定方法稱取IOg肥料樣品，準(zhǔn)確至O. Olg，放入用100目尼龍紗網(wǎng)做成的小袋中封口，將小袋放入250ml分液漏斗中，然后加蒸餾水250ml，密封后置于25°C的恒溫培養(yǎng)箱中，做3次平行，同時(shí)做空白試驗(yàn)。在第ld、3d、7d、14d、28d、42d、56d，以后間隔28d取樣測(cè)定，直到養(yǎng)分累積釋放率達(dá)到80%。實(shí)施例5-7制備的涂色肥料產(chǎn)品養(yǎng)分釋放結(jié)果參見(jiàn)圖2-4的涂色緩釋肥產(chǎn)品的養(yǎng)分釋放曲 線。
權(quán)利要求
1.一種肥料用涂色劑，其特征在于重量份組成如下 染料3-5份，成膜劑12-20份，分散劑1-3份，水130-160份，乳化劑0_2份。
所述染料是市售的黃色、咖啡色、紅色或綠色的食品級(jí)染料； 所述成膜劑是濃度為O. 5^1wt%的聚乙烯醇溶液，所述分散劑是水玻璃，所述乳化劑為含量65 70wt%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)溶液。
2.如權(quán)利要求I所述的肥料用涂色劑，其特征在于所述O.5 lwt%的聚乙烯醇溶液是由聚乙烯醇膠粉加水溶解配制。
3.如權(quán)利要求I所述的肥料用涂色劑，其特征在于所述分散劑為波美度為20-35%的鈉水玻璃。
4.如權(quán)利要求I所述的肥料用涂色劑，其特征在于所述黃色染料為食品級(jí)檸檬黃，所述咖啡色染料為食品級(jí)巧克力棕，所述紅色染料為食品級(jí)胭脂紅，所述綠色染料為食品級(jí)果綠。
5.一種顆粒肥料緩釋涂色的方法，包括將權(quán)利要求Γ4任一項(xiàng)所述的涂色劑噴涂到顆粒肥料表面，所述顆粒肥料粒度I. (Γ5. 5mm，顆粒肥料選自氮肥、磷肥、鉀肥或復(fù)合肥/復(fù)混肥；步驟如下 A、按配比，將成膜劑、分散劑、乳化劑和水混合，再加入染料攪拌均勻，得涂色劑； B、將待涂色的顆粒肥料定量給料輸送至轉(zhuǎn)鼓中； C、通過(guò)液體流量計(jì)控制涂色劑的加量，將步驟A配置好的涂色劑噴涂到步驟B的顆粒肥料表面，涂色劑用量為顆粒肥料重量的O. 02-0. 3wt% ;涂色劑均勻的被分布擴(kuò)散到肥料顆粒表面，得涂色緩釋肥。
6.如權(quán)利要求5所述的顆粒肥料緩釋涂色的方法，其特征在于涂色劑用量為顆粒肥料重量的 O. 1-0. 2wt%o
7.如權(quán)利要求5所述的顆粒肥料緩釋涂色的方法，其特征在于，先將顆粒肥料預(yù)熱至35-500C，然后再按步驟B將預(yù)熱后的顆粒肥料輸送到轉(zhuǎn)鼓中進(jìn)行步驟C涂色劑的噴涂。
8.一種顆粒肥料緩釋涂色用裝置，包括定量給料機(jī)、溶液配制裝置、液體流量計(jì)、轉(zhuǎn)鼓和成品料倉(cāng)，其特征在于，所述定量給料機(jī)連接轉(zhuǎn)鼓的進(jìn)料端口，所述溶液配制裝置通過(guò)流量計(jì)連接進(jìn)轉(zhuǎn)鼓，所述轉(zhuǎn)鼓的出料端口連接成品料倉(cāng)。
9.如權(quán)利要求8所述的顆粒肥料緩釋涂色用裝置，其特征在于，所述溶液配制裝置是壓力罐加空壓機(jī)或儲(chǔ)罐加液泵；所述定量給料機(jī)由皮帶秤和傳送帶組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種肥料用涂色劑及顆粒肥料緩釋涂色的方法與裝置。所述肥料用涂色劑，重量份組成為染料3-5份，成膜劑12-20份，分散劑1-3份，水130-160份，乳化劑0-2份。顆粒肥料緩釋涂色的方法，包括按配比配制涂色劑；將待涂色的顆粒肥料定量給料輸送至轉(zhuǎn)鼓中；將涂色劑噴涂到顆粒肥料表面，涂色劑用量為顆粒肥料重量的0.02-0.3wt%；涂色劑均勻的被分布擴(kuò)散到肥料顆粒表面，得涂色緩釋肥。本發(fā)明還提供一種顆粒肥料緩釋涂色用裝置。本發(fā)明方法涂色處理的肥料可減緩速效養(yǎng)分釋放速度，高效防止顆粒肥料結(jié)塊，著色肥料外表平滑、色澤亮麗、顆粒規(guī)整，改善產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號(hào)C05G3/00GK102816011SQ20121033955
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者陳劍秋, 劉文龍, 葛雨明, 鄭磊 申請(qǐng)人:山東金正大生態(tài)工程股份有限公司