一种园艺专用的复合凝珠肥及其制备方法

1.本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种园艺专用的复合凝珠肥及其制备方法。、


背景技术：

2.随着家庭消费力的释放和增长，越来越多的花卉企业、资材商重视家庭园艺产品的开发和营销。如何让家庭养花更为清洁、便利、健康，是栽培基质及肥料发展的方向。
3.现有的液体肥料包括悬浮型和清液型两种，悬浮型复混肥料是借助于悬浮剂的作用，将超出自身溶解度的水溶性营养成分，以微型固体颗粒的形式悬浮于水中，通常具有较高的黏度，从而保证不溶解的微粒物质在液相中保持悬浮状态而不沉降。其中悬浮肥养分含量较高且生产成本较低，养分更易被植物吸收，可满足不同用户的家庭园艺需求。
4.聚乙烯醇薄膜是凝珠产品中用到的高分子水溶膜，由于聚乙烯醇大分子链上含有较多亲水官能团羟基，因而具有较好的生物降解性，在土壤中3～6个月即能够很快被细菌分解，是绿色环保性材料。
5.现有高固含量悬浮肥在长时间储存过程中存在结晶，析水，沉淀等问题，导致肥料瓶中底部含量比上部含量高，给用户施用带来问题，同时也影响了肥效。大部分家庭施肥时没有精准的计量设备，肥料多加容易烧苗，少加则养分不够，也给用户施用带来问题。因此需要开发一款家庭园艺专用的复合凝珠肥，拟解决上述问题，满足市场需求。


技术实现要素：

6.本发明针对以上所述现有技术存在的不足，提供一种园艺专用的复合凝珠肥。
7.本发明的第二目的是的提供所述园艺专用的复合凝珠肥的制备方法。
8.为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：一种园艺专用的复合凝珠肥，由水溶性膜和被水溶性膜包封的凝珠肥料液组成，所述凝珠肥料液中包含有以下质量百分数的元素养分，含有总氮5-15％、钾(以k2o计)5-20％、钙(以cao计)5-20％，镁(以mgo计)0-5％，铜0-0.2％、铁0-1％、锰0-0.2％、锌0.1-0.8％、硼0.1-0.5％。
9.所述园艺专用的复合凝珠肥，其包括的步骤如下：(1)将氮源、钾源、钙源、镁源及微量元素混合，然后加入质量百分比浓度为1-5％的分散剂水溶液高速搅拌形成含助剂料浆；(2)将含助剂料浆泵入砂磨装置，通过控制研磨转速在1000-和研磨时间为30-100分钟制得到粒径尺寸在0.5-10μm之间的混合液；(3)向混合液中加入消泡剂、增稠剂和防腐剂，常温下高速搅拌20-90分钟制得凝珠肥料液；(4)将凝珠肥料液加入用水溶性膜中进行包封。
10.所述(4)的包封是将凝珠肥料液通过凝珠滚筒填充自动包装机按每个水溶性膜包封10-30g的规格进行包封。
11.其中，所述(1)步骤中的分散剂按重量份数的添加量为5-10份、所述(3)步骤中的
消泡剂按重量份数的添加量为0.1-0.5份、增稠剂按重量份数的添加量为0.5-3份、防腐剂按重量份数的添加量为0.01-0.05份。
12.所述氮源可以为尿素、硝酸钙、硝酸铵钙、硝酸钾或硝酸镁中的一种或任意比例的两种以上的组合。
13.所述钾源可以为甲酸钾、碳酸钾、硝酸钾或硫酸钾中的一种或任意比例的两种以上的组合。
14.所述钙源可以为甲酸钙、四水硝酸钙、硝酸铵钙或氯化钙中的一种或任意比例的两种以上的组合。
15.所述镁源可以为甲酸镁和六水硝酸镁中的一种或任意比例的两种组合。
16.所述分散剂是α-烯基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(aes)、烷基酚聚氧乙烯醚、木质素磺酸钠盐、硫酸酯盐、疏水基改性羧酸共聚物、脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚、甲基烯酸酯类分散剂、十二胺聚氧乙烯醚或3194乳化分散剂中的一种或任意比例的两种以上的组合。
17.所述消泡剂为高级醇类消泡剂、聚醚类、聚醚改性类水性消泡剂、有机硅类水性消泡剂和矿物、植物油类水性消泡剂中的一种或任意比例的两种以上的组合。
18.所述微量元素可以是硫酸铜、乙二胺四乙酸二钠铜、硫酸锌、乙二胺四乙酸二钠锌、硫酸锰、乙二胺四乙酸二钠锰、硫酸亚铁、乙二胺四乙酸二钠亚铁、硼酸、硼酸钠和氨基酸锌中的一种或任意比例的两种以上的组合。
19.所述防腐剂是去水乙酸钠、丙酸钙、苯甲酸钠、异噻唑啉酮、对羟基苯甲酸乙酯、柠檬酸钾、山梨酸或山梨酸钠中的一种或任意比例的两种以上的组合。
20.所述增稠剂是凹凸棒土、硅酸镁铝、阿拉伯胶、黄原胶、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、羟乙基纤维素、甲壳素、聚丙烯酸、海藻酸钠、月桂基两性醋酸钠、牛脂胺聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(aes)中的一种或任意比例的两种以上的组合。
21.所述水溶性膜为平均相对分子质量为2000～75000，醇解度在85～90％之间的聚乙烯醇水溶性膜，具有较好的低温水溶性。为了保持膜的稳定性，在配方上通常把水的含量降到10％以下。
22.其中，优选的，所述(1)步骤中，按重量份数比例，所述氮源10-35份、钾源10-40份、钙源20-60份、镁源0-30份、微量元素5-20份。
23.优选的，所述钙源优选甲酸钙、镁源优选甲酸镁、钾源优选甲酸钾。
24.与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果：1、利用工业尾气中co羰基化产物甲酸钙、甲酸镁和甲酸钾为悬浮肥中量元素的新原料，甲酸盐是小分子有机原料，纯度高，水溶性好，容易被作物吸收且有利于果实转色，可为植物提供碳源、钾源、钙源和镁源。从来源讲，有效利用了企业在工业生产时产生的高富含co的黄磷尾气生产的甲酸盐；2、含量高，通过元素协同作用优化传统施肥结构和元素之间配比，减肥增效，可满足一般作物对氮、钾、钙、镁和各种微量元素的需求，也降低了包装和运输的成本；3、采用砂磨机将肥料浆研磨分散至微钠米级，在储存过程中降低了体系中奥氏熟化的程度，更有利于保持悬浮稳定；在施用过程中速溶速效，方便快捷；4、通过添加高分子和阴离子复配分散剂及增稠剂，在悬浮体系中形成静电稳定和
空间位阻稳定，使得体系粘度适中，提高了体系的分散及悬浮稳定性；5、凝珠肥还可降低运输成本和运输排放，凝珠肥是一款专为盆栽设计的超浓缩肥料，由高分子水溶膜包裹定计量洗涤剂形成独立10-30g规格的凝珠肥料胶囊，可以直接溶于水使用，使家庭园艺花卉施肥变得更加方便、简单、清洁；解决用户施用时称量和计算工作繁琐问题；6、聚乙烯醇具有可降解特性，其溶于水形成胶液渗入土壤中，可增加土壤的透气性、保水性，防止土壤的沙土化，故对园艺栽培有利而无害。
具体实施方式
25.以下结合具体实施例对本发明的技术方案做详细描述。以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。实施例1
26.一种园艺专用的复合凝珠肥的制备方法，其是由以下重量份数组分按以下包括的步骤制成的：(1)将硫酸钾(提供16％的k2o)32份、四水硝酸钙(提供4.9％的n；9％的cao)37.3份，六水硝酸镁(提供0.7％的n；1％的mgo)6.5份、edta-cu(提供0.1％cu)0.6份、edta-fe(提供1％的fe)7.7份、edta-mn(提供0.2％的mn)1.5份、一水硫酸锌(提供0.5％的zn)3.4份、硼酸(提供0.5％的b)2.8份混合均匀后，加入5份石家庄市金鹏化工助剂有限公司生产的型号为jp-8561的聚羧酸盐分散剂与1份水的混合液，在转速为1100rmp高速分散搅拌形成含助剂料浆；(2)将含助剂料浆泵入砂磨机内，以转速为2000rmp研磨50分钟得到微纳米级混合液；(3)向混合液中加入聚醚消泡剂0.2份、羧甲基纤维素钠1份与水2份混合后的凝胶、苯甲酸钠0.01份，常温下以转速为1500rmp高速分散20分钟后制得凝珠肥料液；(4)将步骤(3)制得的凝珠肥料液加入到滚筒填充式凝珠自动包装机中进行包封，制成凝珠肥料液包装容量为10g
±
0.05g，由水溶性膜包封的复合凝珠肥。
27.本实施例制得的园艺专用的复合凝珠肥中k2o占16％、n占5.6％、cao占9％、mgo占1％、cu占0.1％、fe占1％、mn占0.2％、zn占0.5％、b占0.5％。
28.将实施例制得的复合凝珠肥与市售竞品肥(其中，n：9.47％；k2o：3.74％；cao：11.37％；mgo：1.57％)进行肥效对比试验，盆栽试验开始于2022年11月，在温室大棚内进行；供试土壤为50％椰糠，50％土壤(山基土，红壤，肥力水平相对均一)。实验选用株高15cm左右的幼苗期番茄植株，共设3个处理(1#为不施肥；2#为复合凝珠肥；3#为市售钾钙镁肥)，每个处理4盆盆栽，共12盆盆栽。2#和3#等投入稀释150倍施入对应肥料，10天左右施1次肥，共施肥10次。每次施肥一周后定叶片测量植株叶绿素含量、株高、茎粗和果实数量及糖度，测定结果如下表1所示。表1肥效对比及试验结果
29.通过上述表1的试验结果表明，冲施10次等稀释倍数实施例1中的复合凝珠肥和市售竞品肥后，株高增量相比于清水组分别增加了13.98％，10.28％；三次采收产量相比于清水组分别增加了10.65％，10.25％；糖度相比于清水组增加了17.81％，13.38％。其中本发明复合凝珠肥增产提质效果较好，且在植株生长发育后期，复合凝珠肥的叶绿素水平与刚种植时无明显差别，未出现黄叶落叶现象。也就是说，按复合凝珠肥养分配比制造的凝珠肥养分全面，能够促进番茄植株的光合作用，有利于果实转色，增加果实糖度，可以有效提高番茄产量及品质。实施例2
30.一种园艺专用的复合凝珠肥的制备方法，其是由以下重量份数组分按以下包括的步骤制成的：(1)将尿素(提供10％的n)21.7份、硫酸钾(提供10％的k2o)20份、硝酸铵钙(提供3.45％的n；5.75％的cao)23份，六水硝酸镁(提供1％的n；1.45％的mgo)9.5份，edta-cu(提供0.1％cu)0.6份、edta-fe(提供1％的fe)7.7份、edta-mn(提供0.2％的mn)1.5份、一水硫酸锌(提供0.5％的zn)3.4份、硼酸(提供0.5％的b)2.8份混合均匀后，加入5份聚羧酸盐分散剂与1份水的混合液，在转速为1100rmp高速分散搅拌形成含助剂料浆；(2)将含助剂料浆泵入砂磨机，以转速为2000rmp研磨50分钟得到微纳米级混合液；(3)向混合液中加入有机硅消泡剂0.2份、锂基膨润土1.5份与水1份混合后形成的凝胶、卡松0.05份，常温下以转速为1300rmp高速分散20分钟后制得凝珠肥料液；(4)将步骤(3)的凝珠肥料液加入到佛山市博维环保材料有限公司出产的nzc系列凝珠滚筒填充自动包装机中，制成凝珠肥料液包装容量为10g
±
0.05g由水溶性膜包封的复合凝珠肥。
31.将实施例2制得的复合凝珠肥与按本实施例步骤和配比，但未加分散剂的凝珠肥2同时放置在阴凉干燥处，观察两种样品在10个月内的状态。具体现象如下表2所示：表2凝珠肥长期储存后的状态
32.从上表对比可以看出，未添加分散剂的凝珠肥2由于分散稳定性不好，加上奥氏熟化现象的出现，出现絮凝结块，不利于稳定储存；而加入合适分散剂的凝珠肥1短期内未出
现絮凝结块，考虑是由于适合该体系的分散剂的添加，其通过静电斥力和空间位阻作用整体提高了肥料的稳定性。实施例3
33.一种园艺专用的复合凝珠肥的制备方法，其是由以下重量份数组分按以下包括的步骤制成的：(1)将尿素(提供10％的n)21.7份、碳酸钾(提供14％的k2o)28份、甲酸钙(提供6.77％的cao)22.55份、edta-cu(提供0.1％cu)0.6份、edta-fe(提供1％的fe)7.7份、edta-mn(提供0.2％的mn)1.5份、一水硫酸锌(提供0.5％的zn)3.4份、硼酸(提供0.5％的b)2.8份混合均匀后，加入5.5份甲基烯酸酯类分散剂与3份水的混合液，以转速为1000rmp高速分散搅拌形成含助剂料浆；(2)将含助剂料浆泵入砂磨机，在2000转速下研磨50分钟得到微纳米级混合液；(3)向所述混合液中加入有机硅消泡剂0.2份、羧甲基纤维素钠1份、卡松0.05份，常温下以转速为1100rmp高速分散搅拌20分钟-50分钟后制得凝珠肥料液；(4)将步骤(3)的凝珠肥料液加入到滚筒填充式凝珠自动包装机中进行包封，制成包装容量为10g
±
0.05g由水溶性膜包封的复合凝珠肥。
34.以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种园艺专用的复合凝珠肥，其特征在于，由水溶性膜和被水溶性膜包封的凝珠肥料液组成，所述凝珠肥料液中包含有以下质量百分数的元素养分，含有总氮5-15％、钾5-20％、钙5-20％，镁0-5％，铜0-0.2％、铁0-1％、锰0-0.2％、锌0.1-0.8％、硼0.1-0.5％。2.根据权利要求1所述的一种园艺专用的复合凝珠肥的制备方法，其特征在于，其包括的步骤如下：(1)将氮源、钾源、钙源、镁源及微量元素混合，然后加入质量百分比浓度为1-5％的分散剂水溶液高速搅拌形成含助剂料浆；(2)将含助剂料浆泵入砂磨装置，通过控制研磨转速和时间制得到粒径尺寸在0.5-10μm之间的混合液；(3)向混合液中加入消泡剂、增稠剂和防腐剂，常温下高速搅拌20-90分钟制得凝珠肥料液；(4)将凝珠肥料液加入用水溶性膜中进行包封。3.根据权利要求2所述的一种园艺专用的复合凝珠肥的制备方法，其特征在于，所述(4)的包封是将凝珠肥料液通过凝珠滚筒填充自动包装机按每个水溶性膜包封10-30g的规格进行包封。4.根据权利要求2所述的一种园艺专用的复合凝珠肥的制备方法，其特征在于，所述(1)步骤中的分散剂按重量份数的添加量为5-10份、所述(3)步骤中的消泡剂按重量份数的添加量为0.1-0.5份、增稠剂按重量份数的添加量为0.5-3份、防腐剂按重量份数的添加量为0.01-0.05份。5.根据权利要求2所述的一种园艺专用的复合凝珠肥的制备方法，其特征在于，所述氮源为尿素、硝酸钙、硝酸铵钙、硝酸钾和硝酸镁中的一种或任意比例的两种以上的组合；所述钾源为甲酸钾、碳酸钾、硝酸钾和硫酸钾中的一种或任意比例的两种以上的组合；所述钙源为甲酸钙、四水硝酸钙、硝酸铵钙和氯化钙中的一种或任意比例的两种以上的组合；所述镁源为甲酸镁和六水硝酸镁中的一种或任意比例的两种组合。6.根据权利要求2所述的一种园艺专用的复合凝珠肥的制备方法，其特征在于，所述分散剂是α-烯基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚、木质素磺酸钠盐、硫酸酯盐、疏水基改性羧酸共聚物、脂肪醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚、甲基烯酸酯类分散剂、十二胺聚氧乙烯醚和3194分散剂中的一种或任意比例的两种以上的组合。7.根据权利要求2所述的一种园艺专用的复合凝珠肥的制备方法，其特征在于，所述微量元素是硫酸铜、乙二胺四乙酸二钠铜、硫酸锌、乙二胺四乙酸二钠锌、硫酸锰、乙二胺四乙酸二钠锰、硫酸亚铁、乙二胺四乙酸二钠亚铁、硼酸、硼酸钠和氨基酸锌中的一种或任意比例的两种以上的组合。8.根据权利要求2所述的一种园艺专用的复合凝珠肥的制备方法，其特征在于，所述消泡剂为高级醇类消泡剂、聚醚类、聚醚改性类水性消泡剂、有机硅类水性消泡剂和矿物、植物油类水性消泡剂中的一种或任意比例的两种以上的组合；所述防腐剂是去水乙酸钠、丙酸钙、苯甲酸钠、异噻唑啉酮、对羟基苯甲酸乙酯、柠檬酸钾、山梨酸或山梨酸钠中的一种或任意比例的两种以上的组合。9.根据权利要求2所述的一种园艺专用的复合凝珠肥的制备方法，其特征在于，所述增稠剂是凹凸棒土、硅酸镁铝、阿拉伯胶、黄原胶、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、羟乙基纤维素、
甲壳素、聚丙烯酸、海藻酸钠、月桂基两性醋酸钠、牛脂胺聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(aes)中的一种或任意比例的两种以上的组合。10.根据权利要求2所述的一种园艺专用的复合凝珠肥的制备方法，其特征在于，所述水溶性膜为平均相对分子质量为2000～75000，醇解度在85～90％之间的聚乙烯醇水溶性膜。

技术总结
本发明公开一种园艺专用的复合凝珠肥，由水溶性膜和被水溶性膜包封的凝珠肥料液组成，所述凝珠肥料液中包含有以下质量百分数的元素养分，含有总氮5-15％、钾5-20％、钙5-20％，镁0-5％，铜0-0.2％、铁0-1％、锰0-0.2％、锌0.1-0.8％、硼0.1-0.5％；为使其状态稳定，还添加分散剂、消泡剂、增稠剂以及防腐剂。本发明还公开所述园艺专用的复合凝珠肥的制备方法。本发明具有的有益效果如下：营养成分含量高且比较全面，全水溶，养分更易被植物吸收，可满足不同用户的家庭园艺需求。同用户的家庭园艺需求。


技术研发人员：谢德龙 刘翠侠 邬斌威 李莹莹 朱远蹠 马航 梅毅
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：2023.04.07
技术公布日：2023/7/18