本发明涉及一种防板结剂、防板结肥料及其制备方法。
背景技术：
水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术，是灌溉和施肥有机结合的最好方式。按照中国9亿亩灌溉面积计算，目前水肥一体化应用比例只有2.87％，因此发展前景广阔。在以色列、美国等农业发达国家中，使用水肥一体技术非常普遍，主要选用液体肥料或可快速溶解的粉状多元素肥料。但液体肥料需要四通八达的配套管道，并且需要长远距离运输，相比之下，运输条件灵活的可快速溶解的粉状多元素肥料就更加具有明显的优势。
然而，以硫酸钾、磷铵、硝铵等为原料的硝基复合肥，亲水性大，在贮藏和运输中都可能产生结块。因这种吸潮或结块系由肥料自己的亲水性所引起，要完全防止此现象的产生是困难的。
以前，为了消除结块的首要前提是防止吸潮，采用的办法是把吸湿性低的化学肥料掺混到吸湿性高的肥料中去，制成混合肥料或化成肥料，或者把粉状肥料颗粒化，或者把非吸湿性的粉状稳定物质(例如硅藻土、高岭土、滑石之类)粘附在颗粒肥料表面，或者是把包装容器改革成完全防潮的容器，但是无论采用哪样的办法也不可能完全防止吸潮、结块。
技术实现要素：
基于此，有必要提供一种防板结效果较好的防板结剂、防板结肥料及其制备方法。
一种防板结剂，按质量份数计，包括：
其中，所述调凝剂选自硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸钙、软脂酸及软脂酸钠中的至少一种，所述疏水剂选自硅藻土、滑石粉、活性白土、膨润土及硅粉中的至少一种，所述高分子聚合物选自聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺及聚丙烯中的至少一种。
上述防板结剂，疏水剂选自硅藻土、滑石粉、活性白土、膨润土及硅粉中的至少一种，疏水剂吸附在肥料表面有很好的隔离作用降低肥料的吸湿性，阻止结块；高分子聚合物可以提高颗粒强度，吸收冷凝水防止重结晶；表面离子活性剂主要使肥料颗粒表面由亲水性变成疏水性，表面活性剂的亲水端朝向吸水性较强的组分，使它们不易扩散到颗粒表面和接触区，而且可使形成的新晶体难以结块；调凝剂可以是硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸钙、软脂酸、软脂酸钠或者上述两种和三种的混合物，可以调节整个体系的凝固点；各组分原料配比合理，各组分通过改性剂充分混合，能够充分激活各组分活性，引入高分子聚合物能进一步提高防板结效果，且高分子聚合物能提高使用防板结剂的肥料的强度，防止肥料在储存及运输的过程中出现粉化；各组分材料环保，没有刺激性气味。
在其中一个实施例中，所述表面活性剂选自阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂及非离子表面活性剂中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵及月桂醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述疏水剂的粒径为10μm～15μm。
在其中一个实施例中，所述高分子聚合物的细度为800目以上。
在其中一个实施例中，所述聚乙二醇选自peg-2000、peg-3000、peg-4000中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述调凝剂的粒径为10μm～15μm。
一种防板结肥料，包括肥料及上述的防板结剂。
在其中一个实施例中，所述防板结剂与所述肥料的质量比为1：500～1：1000。
上述的防板结肥料的制备方法，包括以下步骤：
将所述表面活性剂、所述调凝剂、所述疏水剂及所述高分子聚合物加热至50℃～75℃混合均匀得到防板结剂；及
将所述防板结剂与肥料混合均匀得到防板结肥料。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对防板结剂、防板结肥料及其制备方法进行进一步地详细说明。
一实施方式的防板结剂，按质量份数计，包括：
在其中一个实施例中，表面活性剂选自阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂及非离子表面活性剂中的至少一种。进一步优选的，表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵及月桂醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
调凝剂选自硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸钙、软脂酸及软脂酸钠中的至少一种。在其中一个实施例中，调凝剂的粒径为10μm～15μm。
疏水剂选自硅藻土、滑石粉、活性白土、膨润土及硅粉中的至少一种。硅粉(microsilica或silicafume)，也叫微硅粉，学名硅灰，是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中，随废气逸出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成。当然，以硅块为原料制取硅粉的方法很多，不限于为随废气逸出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成，应用较多的是雷蒙法、对辊法、盘磨法和冲旋法。在其中一个实施例中，疏水剂的粒径为10μm～15μm。
高分子聚合物选自聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺及聚丙烯中的至少一种。在其中一个实施例中，聚乙二醇选自peg-2000、peg-3000、peg-4000中的至少一种。聚乙烯醇重均分子量为72600～81400。聚丙烯酸钠的重均分子量为100000～200000。聚丙烯酰胺的重均分子量为200000～300000。聚丙烯的重均分子量为200000～300000。高分子聚合物的细度为800目以上。
在其中一个实施例中，防板结剂包括20份表面活性剂、30份调凝剂、30份疏水剂及20份高分子聚合物。
上述防板结剂，疏水剂选自硅藻土、滑石粉、活性白土、膨润土及硅粉中的至少一种，疏水剂吸附在肥料表面有很好的隔离作用降低肥料的吸湿性，阻止结块；高分子聚合物可以提高颗粒强度，吸收冷凝水防止重结晶；表面离子活性剂主要使肥料颗粒表面由亲水性变成疏水性，表面活性剂的亲水端朝向吸水性较强的组分，使它们不易扩散到颗粒表面和接触区，而且可使形成的新晶体难以结块；调凝剂可以是硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸钙、软脂酸、软脂酸钠或者上述两种和三种的混合物，可以调节整个体系的凝固点；各组分原料配比合理，各组分通过改性剂充分混合，能够充分激活各组分活性，引入高分子聚合物能进一步提高防板结效果，且高分子聚合物能提高使用防板结剂的肥料的强度，防止肥料在储存及运输的过程中出现粉化；各组分材料环保，没有刺激性气味。
一实施方式的防板结肥料，包括肥料及上述防板结剂。
在其中一个实施例中，肥料按质量份数计，选自芭田蓝15-6-8、芭田瓜菜复肥15-10-20、芭田高塔新接力复肥18-8-15及芭田高塔新步伐复肥15-10-20中的至少一种。
在其中一个实施例中，肥料按质量份数计，包括40份～42份的硝酸铵、12份～13份的磷酸一铵、13份～14份的氯化钾及31份～35份的石粉。优选的，石粉为矿质石粉。
在其中一个实施例中，肥料按质量份数计，包括29份～32份的尿素、20份～23份的磷酸一铵、39份～42份的硫酸钾及3份～12份的石粉。优选的，石粉为矿质石粉。
在其中一个实施例中，肥料按质量份数计，包括53份～55份的硝铵磷、12份～15份的磷酸一铵及29份～33份的硫酸钾、0～4份的石粉。优选的，硝铵磷按照质量百分比计包括90％的硝酸铵和10％的磷酸一铵。
在其中一个实施例中，肥料按质量份数计，包括42份～45份的硝铵磷、17份～22份的磷酸一铵及39份～42份的硫酸钾、0～2份的石粉。优选的，硝铵磷按照质量百分比计包括90％的硝酸铵和10％的磷酸一铵。
在其中一个实施例中，防板结肥料中，防板结剂与肥料的质量比为1：500～1：1000，优选为1：500。
上述防板结肥料通过添加防板结剂，可以有效的防板结。
上述防板结肥料的制备方法，包括以下步骤：
步骤s110、将调凝剂、疏水剂及高分子聚合物进行粉碎处理。
在其中一个实施例中，将调凝剂使用粉碎机研磨至细度为800目以上。调凝剂的粒径为10μm～15μm。
在其中一个实施例中，将疏水剂使用粉碎机研磨至细度为800目以上。疏水剂的粒径为10μm～15μm。
在其中一个实施例中，将高分子聚合物使用粉碎机粉碎至细度为800目以上。
当然，如果购买的调凝剂、疏水剂及高分子聚合物的粒度符合要求，则步骤110可以省略。
步骤s120、将表面活性剂、调凝剂、疏水剂及高分子聚合物加热至50℃～75℃混合均匀得到防板结剂。
在其中一个实施例中，将表面活性剂、调凝剂、疏水剂及高分子聚合物通过滚筒加热混合均匀。优选的，在50℃～75℃下滚动混合20分钟～30分钟。
在其中一个实施例中，将表面活性剂、调凝剂、疏水剂及高分子聚合物加热至70℃。
步骤s130、将防板结剂与肥料混合均匀得到防板结肥料。
在其中一个实施例中，将防板结剂与肥料在冷却滚筒中混合均匀。优选的，防板结剂与肥料在冷却滚筒中滚动混合20分钟～30分钟。
在其中一个实施例中，肥料按质量份数计，选自芭田蓝15-6-8、芭田瓜菜复肥15-10-20、芭田高塔新接力复肥18-8-15及芭田高塔新步伐复肥15-10-20中的至少一种。
在其中一个实施例中，肥料按质量份数计，包括40份～42份的硝酸铵、12份～13份的磷酸一铵、13份～14份的氯化钾及31份～35份的石粉。优选的，石粉为矿质石粉。
在其中一个实施例中，肥料按质量份数计，包括29份～32份的尿素、20份～23份的磷酸一铵、39份～42份的硫酸钾、3份～12份的石粉。优选的，石粉为矿质石粉。
在其中一个实施例中，肥料按质量份数计，包括53份～55份的硝铵磷、12份～15份的磷酸一铵及29份～33份的硫酸钾、0～4份的石粉。优先的，硝铵磷按照质量百分比计包括90％的硝酸铵和10％的磷酸一铵。
在其中一个实施例中，肥料按质量份数计，包括42份～45份的硝铵磷、17份～22份的磷酸一铵及39份～42份的硫酸钾、0～2份的石粉。优选的，硝铵磷按照质量百分比计包括90％的硝酸铵和10％的磷酸一铵。
在其中一个实施例中，防板结肥料中，防板结剂与肥料的质量比为1：500～1：1000，优选为1：500。
上述防板结肥料的制备方法，较为简单；通过加热，进一步激活各组分的活性，进一步提高防板结效果。
以下为具体实施例。
以下实施例中的份数均为质量份数。以下实施例中如无特殊说明，则不包括除不可避免的杂质以外的其他未指出组分。
以下实施例中使用的肥料组成为：
芭田蓝15-6-8包括41份的硝酸铵，12份的磷酸一铵，14份的氯化钾，33份的石粉。
将芭田瓜菜复肥15-10-20包括29份的尿素，20份的磷酸一铵，39份的硫酸钾，12份的石粉。
芭田高塔新接力复肥18-8-15包括53份的硝铵磷(硝铵磷按照质量百分比计包括90％的硝酸铵和10％的磷酸一铵)，12份的磷酸一铵，29份的硫酸钾，4份的石粉。
将芭田高塔新步伐复肥15-10-20包括42份的硝铵磷(硝铵磷按照质量百分比计包括90％的硝酸铵和10％的磷酸一铵)，17份的磷酸一铵，39份的硫酸钾，2份的石粉。
实施例1
选取30份十二烷基硫酸钠，加热至65℃，与30份硬脂酸、10份peg-2000、30份硅藻土在加热滚筒滚动混合20分钟混合即可得到防板结剂。
将芭田蓝15-6-8与防板结剂按照500：1的质量比在冷却滚筒中混合均匀得到防板结肥料。
实施例2
选取25份十二烷基硫酸钠，加热到70℃，与20份硬脂酸钠、20份peg-3000、35份滑石粉在加热滚筒滚动混合25分钟即可得到防板结剂。
将芭田瓜菜复肥15-10-20与防板结剂按照1000：1的质量比在冷却滚筒中混合均匀得到防板结肥料。
实施例3
选取20份十二烷基苯磺酸钠，加热至65℃，与20份硬脂酸钙、10份聚乙烯醇、50份膨润土在加热滚筒滚动混合30分钟即可得到防板结剂。
将芭田高塔新接力复肥18-8-15与防板结剂按照500：1的质量比在冷却滚筒中混合均匀得到防板结肥料。
实施例4
选取30份十二烷基苯磺酸钠，加热至70℃，与20份软脂酸、20份聚乙烯醇、30份活性白土在加热滚筒滚动混合30分钟即可得到防板结剂。
将芭田高塔新步伐复肥15-10-20与防板结剂按照1000：1的质量比在冷却滚筒中混合均匀得到防板结肥料。
实施例5
选取20份十二烷基三甲基氯化铵，加热至65℃，与25份软脂酸钠、10份聚丙烯酸钠、45份硅粉在加热滚筒滚动混合20分钟即可得到防板结剂。
将芭田蓝15-6-8与防板结剂按照500：1的质量比在冷却滚筒中混合均匀得到防板结肥料。
实施例6
选取20份十二烷基三甲基氯化铵，加热至70℃，与30份硬脂酸钙、20份聚丙烯酸钠、30份膨润土在加热滚筒滚动混合25分钟即可得到防板结剂。
将芭田瓜菜复肥15-10-20与防板结剂按照1000：1的质量比在冷却滚筒中混合均匀得到防板结肥料。
实施例7
选取20份十二烷基三甲基溴化铵，加热至65℃，与25份软脂酸、10份聚丙烯酰胺、45份活性白土在加热滚筒滚动混合20分钟即可得到防板结剂。
将芭田高塔新接力复肥18-8-15与防板结剂按照500：1的质量比在冷却滚筒中混合均匀得到防板结肥料。
实施例8
选取25份十二烷基三甲基溴化铵，加热至70℃，与30份硬脂酸、20份聚丙烯酰胺、25份滑石粉在加热滚筒滚动混合30分钟即可得到防板结剂。
将芭田高塔新步伐复肥15-10-20与防板结剂按照1000：1的质量比在冷却滚筒中混合均匀得到防板结肥料。
实施例9
选取30份月桂醇聚氧乙烯醚，加热至65℃，与20份硬脂酸钠、10份聚丙烯、40份膨润土在加热滚筒滚动混合20分钟即可得到防板结剂。
将芭田蓝15-6-8与防板结剂按照500：1的质量比在冷却滚筒中混合均匀得到防板结肥料。
实施例10
选取20份月桂醇聚氧乙烯醚，加热至70℃，与20份软脂酸、20份聚丙烯、40份硅藻土在加热滚筒滚动混合30分钟即可得到防板结剂。
将芭田蓝15-6-8与防板结剂按照1000：1的质量比在冷却滚筒中混合均匀得到防板结肥料。
将实施例1-10的防板结肥料及对比例的芭田蓝15-6-8肥料进行防板结测试。具体测试方法为：每种肥料取1吨，分两堆进行堆放，每堆1吨，每堆肥料压包重4吨，在常温条件下贮存，分别测试贮存15天的结块率和颗粒强度，结果见表1。
其中，结块量通过直接拆称取结块物的质量；结块率通过结块质量/复合肥质量计算得出；颗粒强度用筛选粒径在2.8mm左右均匀的肥料通过自动颗粒强度仪进行测试。
表1
从表1可以看出，实施例1-10的防板结肥料颗粒强度高，稳定性好，且防板结剂添加量较少。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。