一种包膜肥料丙烯酸类保水层及其制备方法和装置制造方法及图纸

技术编号:27320767 阅读:72 留言:0更新日期:2021-02-10 10:01
本发明专利技术涉及一种包膜肥料丙烯酸类保水层,保水层包括丙烯酸40

【技术实现步骤摘要】
一种包膜肥料丙烯酸类保水层及其制备方法和装置


[0001]本专利技术属于包膜肥料制备领域,尤其涉及丙烯酸类保水型包膜肥料的制备,特别是一种包膜肥料丙烯酸类保水层及其制备方法和装置。

技术介绍

[0002]干旱缺水和水肥利用效率低是影响中国粮食安全和农业可持续发展的重要限制因子,目前中国农业灌溉水的有效利用率和肥料当季利用率,均远低于发达国家的平均水平。为了应对水资源短缺和切实降低化肥过量施用,近年来,具有较高水、肥利用率的保水剂和缓控释肥料的用量逐年增,其中肥料与保水剂复合,更能充分发挥水肥协同作用。肥料与保水剂结合目前有四种方式,第一种,肥料与保水剂简单的物理性混合;第二种,加保水剂合成过程中加入肥料,但肥料不参与反应;第三种,将肥料养分成为聚合物分子本身的一个组成部分,即具有保水功能的肥料;第四种,将保水剂材料包裹肥料表而且,制成保水剂包膜肥料。
[0003]保水剂包膜肥料的制备目前已有研究报道,主要分两种,第一种,通过粘接剂将保水剂细粉,粘接于颗粒肥料表面,例如,曹兵等《P(AA-AM)/SiO2复合保水材料的制备及其在保水缓释肥中应用》(《农业工程学报》,2020,36(14),167-173)一文中,利用聚氨酯作为粘接剂,将聚丙烯酸/丙烯酰胺/二氧化硅复合保水材料包覆于肥料表面。第二种,通过反相悬浮聚合的方法,在肥料表面直接合成保水层,例如,梁蕊等《具有吸水保水功能的缓释尿素的制备及其性能》(《化工进展》,2008,27(9),1417-1423)一文中,四氯化碳为分散介质,OP-7和Span-80为分散稳定剂,滴加入聚合液,在颗粒肥表面形成聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/腐殖酸钠复合保水材料。
[0004]上述方法中,“通过粘接剂将保水剂细粉,粘接于颗粒肥料表面”的方式存在的问题:保水剂细粉在粘接过程中结块团聚;粘接过程造成环境粉尘较大。
[0005]“通过反相悬浮聚合的方法,在肥料表面直接合成保水层”的方式存在的技术问题:反相悬浮聚合分散剂、稳定剂等都存在回收成本问题,同时分散介质有机溶剂,大多数毒性较大,如挥发会影响环境。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种保水层厚度均匀;包膜过程不存在粉尘,有毒气体、液体,对环境潜在污染问题的包膜肥料丙烯酸类保水层及其制备方法和装置。
[0007]本专利技术的技术方案:一种包膜肥料丙烯酸类保水层,其特征在于:保水层包括丙烯酸40-80份、丙烯酰胺10-80份、氢氧化钾10-60份、N,N
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亚甲基双丙烯酰胺0.005-4份、过硫酸钾0.005-4份和去离子水50-160份。
[0008]进一步的:保水层包裹颗粒肥料,颗粒肥料为500-1000份。
[0009]进一步的:一种包膜肥料丙烯酸类保水层的制备方法,包括以下步骤:
按比例称取原材料,配制质量分数为50%的丙烯酸水溶液和质量分数为50%丙烯酰胺水溶液;丙烯酸和去离子水按照1:1的比例配比混合均匀得到质量分数为50%的丙烯酸水溶液,丙烯酰胺和去离子水按照1:1的比例配比混合均匀得到质量分数为50%的丙烯酰胺水溶液;预聚合液:向质量分数为50%的丙烯酸水溶液中,加入氢氧化钾中和,随后加入交联剂N,N
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亚甲基双丙烯酰胺、引发剂过硫酸钾,在温度为60-80℃条件下搅拌,至溶液粘度40-900mPa.s;包膜液配制:向预聚合液中加入温度小于25℃质量分数为50%丙烯酰胺水溶液,搅拌均匀;保水层成型:在环境温度60-80℃下,将颗粒肥料置于底喷式或转鼓式流化床中,用喷头将包膜液喷涂到颗粒肥料表面,同时鼓吹60-80℃热风;当达到需要的包膜量后,停止喷涂,继续鼓吹60-80℃热风,直到干燥成膜,取出包膜后的颗粒肥料自然冷却至室温。
[0010]进一步的:一种包膜肥料丙烯酸类保水层的制备方法,步骤中加入氢氧化钾中和的中和度为40%-100%。
[0011]进一步的:一种包膜肥料丙烯酸类保水层的制备方法,步骤中当达包膜量为0.5%-15%后,停止喷涂。
[0012]进一步的:一种包膜肥料丙烯酸类保水层的制备装置,包括混合装置、设置在所述混合装置上端的传递装置、设置在所述混合装置一侧的储存罐、与所述储存罐连通的底喷式或转鼓式流化床、设置在所述底喷式或转鼓式流化床下端的震荡装置以及设置所述混合装置、传递装置、储存罐、底喷式或转鼓式流化床、震荡装置外周的隔离罩。
[0013]进一步的:一种包膜肥料丙烯酸类保水层的制备装置,所述混合装置包括固定连接在所述隔离罩底面的混合电机、固定连接在所述混合电机输出轴上的转盘、固定连接在所述转盘中心的转动轴、滑动连接在所述转动轴上的托盘、设置在所述转盘下端的托起电机以及固定连接在所述托起电机输出轴上的托管;所述托起电机设置在所述混合电机一侧;所述托盘设置在所述转盘上端;所述托管贯穿所述托盘;所述转盘上设置有多个圆周分布的凹槽;所述托管下端为半圆球形;所述凹槽与所述托管下端的半圆球形相适配;所述托管下端面低于所述转盘下端面。
[0014]进一步的:一种包膜肥料丙烯酸类保水层的制备装置,所述托管内壁设置有螺旋槽A;所述托管内壁设置有混合管;所述混合管外部设置有与所述螺旋槽A相适配的螺旋槽B;所述螺旋槽A与所述螺旋槽B之间设置有滚珠。
[0015]进一步的:一种包膜肥料丙烯酸类保水层的制备装置,所述传递装置包括固定连接在所述托盘上的支板、铰接在所述支板上的支座以及设置在所述支座上的夹紧装置;所述支座为L型支座;
所述支座的水平面上固定连接有推动气缸;所述推动气缸设置在所述支板左侧;所述夹紧装置设置子所述支座竖直面的右侧;所述夹紧装置包括夹紧气缸、转动连接在所述夹紧气缸活塞杆上的左连杆、转动连接在所述夹紧气缸活塞杆上的右连杆、转动连接在所述左连杆上的左夹钳以及转动连接在所述右连杆上的右夹钳;所述左夹钳与所述右夹钳铰接;所述左夹钳上设置有与所述托管相适配的圆弧凹槽;所述右夹钳上设置有与所述托管相适配的圆弧凹槽。
[0016]进一步的:一种包膜肥料丙烯酸类保水层的制备装置,所述震荡装置包括安装板、固定连接在所述安装板上的震荡电机、固定连接在所述震荡电机输出轴上的固定板、一端偏心转动连接在所述固定板上的第一震荡杆、一端铰接在所述第一震荡杆另一端的第二震荡杆以及铰接在所述第二震荡杆另一端的震荡板;所述震荡板固定连接在所述底喷式或转鼓式流化床下端面;所述安装板上设置有第一穿槽和第二穿槽;所述第一震荡杆与所述第二震荡杆的铰接于第一销轴,所述第一销轴沿所述第一穿槽滑动;所述第二震荡杆与所述震荡板的铰接于第二销轴,所述第二销轴沿所述第二穿槽滑动。
[0017]本专利技术的有益效果:本专利技术将颗粒肥料置于底喷式或转鼓式流化床中,用喷头将包膜液喷涂到颗粒肥料表面,同时鼓吹60-80℃热风;当达到需要的包膜量后,停止喷涂,继续鼓吹60-80℃热风,直到干燥成膜,取出包膜后的颗粒肥料自然冷却至室温。能使雾化能与流态化物料近距离的接触,起到每一滴雾粒能保持与颗粒附着前具有良好润湿性的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包膜肥料丙烯酸类保水层,其特征在于,保水层包括丙烯酸40-80份、丙烯酰胺10-80份、氢氧化钾10-60份、N,N
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亚甲基双丙烯酰胺0.005-4份、过硫酸钾0.005-4份和去离子水50-160份。2.根据权利要求1所述的一种包膜肥料丙烯酸类保水层,其特征在于,保水层包裹颗粒肥料,颗粒肥料为500-1000份。3.如权利要求2所述的一种包膜肥料丙烯酸类保水层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)按比例称取原材料,配制质量分数为50%的丙烯酸水溶液和质量分数为50%丙烯酰胺水溶液;丙烯酸和去离子水按照1:1的比例配比混合均匀得到质量分数为50%的丙烯酸水溶液,丙烯酰胺和去离子水按照1:1的比例配比混合均匀得到质量分数为50%的丙烯酰胺水溶液;(2)预聚合液:向质量分数为50%的丙烯酸水溶液中,加入氢氧化钾中和,随后加入交联剂N,N
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亚甲基双丙烯酰胺、引发剂过硫酸钾,在温度为60-80℃条件下搅拌,至溶液粘度40-900mPa.s;(3)包膜液配制:向预聚合液中加入温度小于25℃质量分数为50%丙烯酰胺水溶液,搅拌均匀;(4)保水层成型:在环境温度60-80℃下,将颗粒肥料置于底喷式或转鼓式流化床(4)中,用喷头将包膜液喷涂到颗粒肥料表面,同时鼓吹60-80℃热风;当达到需要的包膜量后,停止喷涂,继续鼓吹60-80℃热风,直到干燥成膜,取出包膜后的颗粒肥料自然冷却至室温。4.如权利要求2所述的一种包膜肥料丙烯酸类保水层的制备方法,其特征在于,步骤(2)中加入氢氧化钾中和的中和度为40%-100%。5.如权利要求2所述的一种包膜肥料丙烯酸类保水层的制备方法,其特征在于,步骤(4)中当达包膜量为0.5%-15%后,停止喷涂。6.如权利要求1所述的一种包膜肥料丙烯酸类保水层的制备装置,其特征在于,包括混合装置(1)、设置在所述混合装置(1)上端的传递装置(2)、设置在所述混合装置(1)一侧的储存罐(3)、与所述储存罐(3)连通的底喷式或转鼓式流化床(4)、设置在所述底喷式或转鼓式流化床(4)下端的震荡装置(5)以及设置所述混合装置(1)、传递装置(2)、储存罐(3)、底喷式或转鼓式流化床(4)、震荡装置(5)外周的隔离罩(6)。7.根据权利要求6所述的一种包膜肥料丙烯酸类保水层的制备装置,其特征在于,所述混合装置(1)包括固定连接在所述隔离罩(6)底面的混合电机(11)、固定连接在所述混合电机(11)输出轴上的转盘(12)、固定连接在所述转盘(12)中心的转动轴(14)、滑动连接在所述转动轴(14)上的托盘(13)、设置在所述转盘(12)下端的托起电机(16...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘颖魏敏杨平华石治强
申请(专利权)人:四川省农业科学院生物技术核技术研究所
类型:发明
国别省市:

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