颗粒肥料防结块剂快速评价方法与流程

本发明属于颗粒肥料防结块剂防结块性能评价
技术领域：
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背景技术：
：颗粒肥料在一定的温度和湿度下，其晶体表面会发生溶解和重结晶，从而在晶粒间相互接触点上形成晶桥，使晶粒粘接在一起，失去流动性，逐渐形成坚硬的块状物。在堆积压力下颗粒肥料会发生形变或被压碎，导致颗粒的弹性或塑性变形，使颗粒由点接触变成面接触，增加了颗粒间的接触面积，晶粒之间的距离变小，分子引力增大，易使颗粒间形成晶桥和毛细管粘合,增加了结块的可能性。颗粒肥料的结块问题一直是化肥行业关注的焦点，它直接影响到颗粒肥料的产品质量。颗粒肥料出现结块后会给储存、运输、销售和使用产生极其不利的影响。目前评价一种防结块剂产品的防结块性能需要较长的时间，且数据重复性差，所以急需寻找一种科学而准确的快速结块评价方法及装置。现有评价防结块剂性能的方法虽然可以从不同的方面来分析颗粒肥料的结块问题，但是都存在一些缺陷，最主要的缺陷是吸湿问题，目前虽然有一些快速实验装置，但大多采用先压重后吸湿，或压重吸湿同步进行，这样会导致颗粒肥料吸湿不均匀，因边缘区和中心区的颗粒肥料含湿量差别较大，这就导致了整个评价过程出现严重的误差，且数据重复性差，不能够准确的评价防结块剂的性能。技术实现要素：本发明目的是提出一种利于快速、有效地对颗粒肥料防结块剂进行评价的方法。本发明包括以下步骤：1）将经过防结块剂处理的颗粒肥料和未经过防结块剂处理的颗粒肥料分别置于两个容器内，将两个容器置于恒温恒湿箱内进行吸湿处理，使经过防结块剂处理的颗粒肥料和未经过防结块剂处理的颗粒肥料的吸湿量分别达到2～5wt%；所述两个容器的各个壁部均布透气孔；2）将经过吸湿处理的两个容器分别呈竖向放置于固定支架内，打开朝向上方的容器盖体，对两个容器内的颗粒肥料分别施加压强为20～40kPa相同的压力；3）将负有压力的两个容器置于50～70℃烘箱内干燥12～24h，然后再置于0～5℃冰箱中冷藏4～8h；4）去除所述压力，将各容器内的颗粒肥料分别置于振荡器中往复振荡；5）挑取往复振荡处理后结块的防结块剂处理的颗粒肥料，并称重为m1；挑取复振荡处理后结块的未经过防结块剂处理的颗粒肥料，并称重为m2；采用以下公式计算相对结块率X：X=m1/m2。综合考虑了影响颗粒肥料结块的诸多因素，经过大量的实验，提出了一种颗粒肥料结块性快速评价方法及装置，能够科学而快速地评价颗粒肥料的结块性，为筛选出性能优越的防结块剂提供了一种方便、快捷、高效、精准的手段。本发明与现有技术的显著区别点如下：1、现有技术采用先施压再吸湿，而本发明采用先吸湿再施压。现有技术的缺陷是：施压后试样颗粒紧密堆积，在吸湿过程中，大大降低了颗粒与湿空气的接触面积，这样会导致颗粒肥料吸湿不均匀，因边缘区和中心区的颗粒肥料含湿量差别较大，这就导致了整个评价过程出现严重的误差，且数据重复性差，不能够准确的评价防结块剂的性能。本发明的优点是：在吸湿过程中，将试样颗粒平铺在容器内，提高了试样颗粒与湿空气的接触面积，以利于快速、均匀吸湿。施压后因各试样颗粒含湿量一致，故能精准评价试样颗粒的结块性能，数据重复性好。2、本发明还增加了冰箱中冷藏的步骤，颗粒肥料在一定的温度和湿度下，其晶体表面会发生溶解和重结晶，从而在晶粒间相互接触点上形成晶桥，使晶粒粘接在一起而结块。高温有利于溶解，低温有利于结晶，为准确评判结晶性，设定低温冷藏是十分必要的。3、本发明还增加了往复振荡的步骤，能够更客观地评价结块性，且结果重复性好。4、本发明将两个容器置于恒温恒湿箱内进行吸湿处理，使经过防结块剂处理的颗粒肥料和未经过防结块剂处理的颗粒肥料的吸湿量分别为2～5wt%，如吸湿量低，颗粒肥料不易结块；如吸湿量过高，颗粒强度降低而破碎。本发明中施加压强为20～40kPa，如施压压强低，颗粒肥料不易结块；如施压压强过高，颗粒强度降低而破碎，不利于客观地对结块率作评价。本发明中50～70℃烘箱内干燥12～24h，考虑到颗粒肥料在生产包装过程中，一般不会高于此温度范围，因此本发明在此模拟生产包装过程的环境，以使对结块率的评价更客观。本发明中0～5℃冰箱中冷藏4～8h，考虑到颗粒肥料在仓库储运过程中，一般不会低于此温度范围，因此本发明在此模拟仓库储运过程的环境，以使对结块率的评价更客观。为了使吸湿能既快又均匀，所述恒温恒湿箱的温度为50～70℃、相对湿度为90～95%。另外，本发明所述两个容器为扁状矩形，在容器的最大面积的一个侧壁为可开合的盖子，在所述吸湿处理时，将所述盖子打开，以利于将试样颗粒平铺在容器内，提高试样颗粒与环境的接触面积，以利于快速、均匀吸湿。而在置于固定支架内之前将所述盖子闭合，以利于将容器竖向置于固定支架内。容器竖向放置施压，因为试样颗粒与用于施加压力的柱塞的接触面小，可有效地提高试样颗粒所受压强。所述经过防结块剂处理的颗粒肥料是：采用喷涂的方式在颗粒肥料表面包覆防结块剂，这也是一种业内普遍采用的防结块剂的添加方法。附图说明图1为本发明的施压装置示意图。图2为容器的结构示意图。具体实施方式一、装置介绍：如图1所示，施压装置包括压板1、方形柱塞2、容器3、固定支架4、底座5。固定支架4的下端固定连接在底座5上，在固定支架4内形成与容器3外侧尺寸相当的容腔。压板1固接在方形柱塞2的上方，方形柱塞2的下方外形与容器3的内侧尺寸相适配。容器3如图2所示，为扁状矩形，在容器3的最大面积的一个侧壁为可开合的盖子7，在容器3的最小面积的一个侧壁为可拆卸的侧盖8，与侧盖8相对的另一侧盖9和其它侧壁都为固定连接式（试验过程中不打开）。容器3的每个壁（包括可以打开的盖子7和侧盖8）都均布有透气小孔6。二、评价对比试验：试样准备：取15-15-15（N-P2O5-K2O）颗粒复合肥（粒径3～5mm），分为四份。对其中两份采用喷涂的方式在颗粒肥料表面包覆防结块剂（防结块剂添加量为0.1wt%），分别取得两份经过防结块剂处理的颗粒肥料和两份未经过防结块剂处理的颗粒肥料（即空白颗粒肥料）。1、取一份经过防结块剂处理的颗粒肥料和一份空白颗粒肥料，采用现有技术进行防结块性能评价：实验时将等量的经防结块剂处理过的颗粒肥料和空白颗粒肥料各100g分别放入到以上介绍的两个相同的容器3中，容器竖向放置于固定支架的容腔内，再在容器内试样颗粒的上方通过作用在压板1上方的重块施加40kPa的压力。将负有压力的各容器置于恒温恒湿箱内（温度60℃，相对湿度70%）48h，取出装置，在室温下静置2h。分别取出容器中的试样颗粒，轻轻放置在振荡器上，设定振荡频率200r/min，振荡10min。挑选出结块的经防结块剂处理过的颗粒肥料，称其重量m1为4.7g。挑选出结块的空白颗粒肥料，称其重量m2为30.3g。按公式X=m1/m2，计算相对结块率X为15.5%。以上评价方法共用时50小时。经过反复多组试验，本发明方法的相对标准偏差为28.8%。2、取一份经过防结块剂处理的颗粒肥料和一份空白颗粒肥料，采用本发明方法进行防结块性能评价：实验时将等量的经防结块剂处理过的颗粒肥料和空白颗粒肥料各100g分别放入到以上介绍的两个相同的容器3中，打开盖子7且水平放置，将两份试样颗粒分别平铺在两个容器中，将容器移入恒温恒湿箱内（温度60℃，相对湿度95%）进行吸湿处理。当颗粒吸湿量达到4wt%时（防结块剂处理的颗粒肥料2h、空白颗粒肥料1.3h），取出各容器，合上盖子7，立起容器，拆下侧盖8，先后将装有试样颗粒的两个容器竖向放置于固定支架的容腔内（放置时使拆下侧盖8的一头朝向上方），再在容器内试样颗粒的上方通过作用在压板1上方的重块施加30kPa的压力。将负有压力的各容器置于60℃烘箱内干燥16h，然后再转入2℃冰箱中冷藏4h后取出装置。分别取出容器中的试样颗粒，轻轻放置在振荡器上，设定振荡频率200r/min，振荡10min。挑选出结块的经防结块剂处理过的颗粒肥料，称其重量m1为3.2g。挑选出结块的空白颗粒肥料，称其重量m2为28.3g。按公式X=m1/m2，计算相对结块率X为11.3%。以上评价方法共用时22小时。经过反复多组试验，本发明方法的相对标准偏差为7.6%。三、评价实施例：以本发明方法，采用不同测试条件得到的相对结块率X、相对标准偏差如下表：吸湿量（wt%）施加压力（kPa）烘箱温度（℃）/时间（h）冰箱温度（℃）/时间（h）相对结块率（%）相对标准偏差（%）实施例124050/120/89.15.7实施例233060/160/68.77.2实施例344060/205/612.46.9实施例452070/245/410.38.5经过对比可见：本发明比目前评价防结块剂产品的防结块性能需要时间短，且数据重复性好。当前第1页1 2 3