稻田抑氨膜的生產工藝的製作方法
2024-03-09 12:56:15
專利名稱：稻田抑氨膜的生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於農業生產中氨揮發防止之技術領域，涉及一種抑制氨揮發的液態分子膜的生產工藝，特別涉及一種稻田抑氨膜的生產工藝。
我國是世界上氮肥施用量最大的國家，近幾年的年施用量已達2000多萬噸純氮，約佔世界氮肥總施用量30％，我國又是世界上水稻種植面積最大的國家之一，有近5億畝稻田，佔全世界水稻種植面積的22.3％。但是，研究表明，在我國的水稻生產中，氮肥的利用率平均約為30-35％，損失卻高達50％左右。以我國水稻生產中年施用氮肥600萬噸(N)計，其損失量相當於300多萬噸尿素，按市價可著折合人民幣60多億元，經濟損失十分嚴重。大量的氮進入環境中，已經對人類和環境造成了很大的危害。因此，減少氮肥損失，提高其利用率，具有重大的經濟效益和環境效益。
稻田抑氨膜作為一種抑制稻田中氨揮發的新技術措施，在實際應用過程中能有效抑制稻田中氨的揮發，該稻田抑氨膜為液體乳劑，由具有親水基團的長鏈碳有機化合物組成，噴灑于田面水後，在水表面迅速擴散並形成一層緊密穩定的液態分子膜，它既不改變農民傳統的施肥習慣，又能減少化肥氮的損失，同時也不會帶來二次汙染，使用也十分方便。
本發明的目的在於提供一種稻田抑氨膜的生產工藝，由於稻田抑氨膜本身就是一種抑制稻田中氨揮發的新技術措施，因此其生產工藝必然具有一定的獨創性。
本發明的任務是以下述方式完成的一種稻田抑氨膜的生產工藝，其關鍵是它依次包括以下工藝過程a．將75～90℃的熱水加入混合反應器和加熱夾套中，第一次加入反應器中的水量為總量的2/3，加熱套中的熱水由循環水泵以一固定的流速保持熱水循環，以保證加熱套中的熱水溫度恆定，然後b．將選定的固定劑與增稠劑分別加入反應器中，每一種物質溶解後，再加入下一種，使所有的固定劑與增稠劑都完全溶解，然後c．將抗氧化劑、助溶劑分別加入反應器中，每一種物質溶解後，再加入下一種，待所有的這些試劑都完全溶解後，恆溫一段時間，以使反應器中的溫度恢復到恆定的溫度，然後d．將成膜劑加入反應器中，待到成膜劑溶解後，加入其餘1/3的熱水，再繼續攪拌1小時，使產品充分乳化，產品乳化好後，e．將夾套中的熱水換成冷水(溫度與室溫相同即可)，由循環水泵以一固定的流速保持冷水循環，同時繼續攪拌至完全冷卻。
為了能夠使生產出來的稻田抑氨膜具有防腐與殺菌的效果，最好在上述c工藝過程中增加一個加入防腐劑與殺菌劑的工藝過程。
為了能夠使稻田抑氨膜達到最佳的乳化效果，最好在上述d工藝過程中加入其餘1/3的熱水之後，根據乳化情況，添加5％左右的過量助溶劑。
為了便於更加直觀地看出本發明提供的生產工藝的流程情況，在此將稻田抑氨膜的幾種生產工藝流程簡述如下。
流程1加入熱水→添加固定劑與增稠劑→添加防腐劑與殺菌劑→添加抗氧化劑→添加助溶劑→添加成膜劑。
流程2加入熱水→添加固定劑與增稠劑→添加防腐劑與殺菌劑→添加助溶劑→添加抗氧化劑→添加成膜劑。
流程3加入熱水→添加固定劑與增稠劑→添加抗氧化劑→添加防腐劑與殺菌劑→添加助溶劑→添加成膜劑。
流程4加入熱水→添加固定劑與增稠劑→添加抗氧化劑→添加助溶劑→添加防腐劑與殺菌劑→添加成膜劑。
流程5加入熱水→添加固定劑與增稠劑→添加助溶劑→添加防腐劑與殺菌劑→添加抗氧化劑→添加成膜劑。
流程6加入熱水→添加固定劑與增稠劑→添加助溶劑→添加抗氧化劑→添加防腐劑與殺菌劑→添加成膜劑。
流程7加入熱水→添加固定劑與增稠劑→添加抗氧化劑→添加助溶劑→添加成膜劑。
流程8加入熱水→添加固定劑與增稠劑→添加助溶劑→添加抗氧化劑→添加成膜劑。
下面通過實施例對本發明作進一步詳細說明，各實施例中所標的數值均指各加入組分的重量百分比。
實施例一a.將75℃的熱水加入混合反應器和加熱夾套中，第一次加入反應器中的水量為為產品總量的50％，加熱套中的熱水由循環水泵以一固定的流速保持熱水循環，以保證加熱套中的熱水溫度恆定，然後b.分別將環糊精3％、羧甲基纖維素7％、聚氧乙烯5％加入反應器中，環糊精、羧甲基纖維素、聚氧乙烯在本實施例中作為稻田抑氨膜的固定劑與增稠劑，加入過程應確保在每一種物質溶解後，再加入下一種，使所有的固定劑與增稠劑都完全溶解，然後c.將十二烷基磺酸鈉3％、十二烷基聚氧乙烯(15)醚2％、維生素0.01％分別加入反應器中，在本實施例中十二烷基磺酸鈉、十二烷基聚氧乙烯(15)醚作為稻田抑氨膜的助溶劑，而維生素則作為稻田抑氨膜的抗氧化劑，同樣加入過程應確保在每一種物質溶解後，再加入下一種，待所有的這些試劑都完全溶解後，恆溫一段時間，以使反應器中的溫度恢復到恆定的溫度，然後d.將十六醇5％加入反應器中，在本實施例中十六醇作為稻田抑氨膜的成膜劑，待到成膜劑溶解後，加入熱水，使產品總量達100％，再繼續攪拌1小時，使產品充分乳化，產品乳化好後，
e.將夾套中的熱水換成冷水(溫度與室溫相同即可)，由循環水泵以一固定的流速保持冷水循環，同時繼續攪拌至完全冷卻。
實施例二a.將90℃的熱水加入混合反應器和加熱夾套中，第一次加入反應器中的水量為為產品總量的40％，加熱套中的熱水由循環水泵以一固定的流速保持熱水循環，以保證加熱套中的熱水溫度恆定，然後b.分別將環糊精2％、羧甲基纖維素5％、聚乙烯醇加入反應器中，環糊精、羧甲基纖維素、聚氧乙烯在本實施例中作為稻田抑氨膜的固定劑與增稠劑，加入過程應確保在每一種物質溶解後，再加入下一種，使所有的固定劑與增稠劑都完全溶解，然後c.將十二烷基硫酸鈉8％、土溫-(80)7％、維生素3％、尼泊金甲酯0.01％、乙醇0.02％、水楊酸0.02％、咪唑烷基脲0.05％分別加入反應器中，在本實施例中十二烷基硫酸鈉、土溫-(80)作為稻田抑氨膜的助溶劑，維生素作為稻田抑氨膜的抗氧化劑，而尼泊金甲酯、乙醇、水楊酸、咪唑烷基脲則作為稻田抑氨膜的防腐劑與殺菌劑，同樣加入過程應確保在每一種物質溶解後，再加入下一種，待所有的這些試劑都完全溶解後，恆溫一段時間，以使反應器中的溫度恢復到恆定的溫度，然後d.將羊毛脂醇8％、聚乙二醇2％加入反應器中，在本實施例中羊毛脂醇、聚乙二醇作為稻田抑氨膜的成膜劑，待到成膜劑溶解後，加入熱水，使產品總量達100％，再繼續攪拌1小時，使產品充分乳化，產品乳化好後，e.將夾套中的熱水換成冷水(溫度與室溫相同即可)，由循環水泵以一固定的流速保持冷水循環，同時繼續攪拌至完全冷卻。
實施例三本實施例的工藝過程與實施例一基本相同，僅為各組分的加入物質及加入量稍有區別，各組分的加入物質及加入量為成膜劑5％(十八醇)助溶劑5％(十二烷基硫酸鈉3％+土溫-(80)2％)固定劑和增稠劑15％(明膠3％+羧甲基纖維素7％+聚乙烯醇5％)抗氧化劑0.01％(五倍子酸丙酯)其餘為水，使產品總量達100％以下各實施例的工藝過程與實施例二基本相同，僅為各組分的加入物質及加入量稍有區別。
實施例四各組分的加入物質及加入量為成膜劑10％(十八醇8％+羊毛脂1％+單甘酯0.5％+石油醚0.5％)助溶劑8％(十二烷基硫酸鈉5％+司潘-(80)1％+土溫-(80)2％)固定劑和增稠劑7％(植物膠1％+甲基纖維素3％+聚乙烯醇3％)抗氧化劑0.2％(維生素)防腐劑與殺菌劑0.02％(尼泊金甲酯0.01％+咪唑烷基脲0.01％)其餘為水，使產品總量達100％實施例五各組分的加入物質及加入量為成膜劑15％(十八醇10％+羊毛脂3％+硬脂酸甲酯1％+石油醚1％)助溶劑12％(十二烷基硫酸鈉7％+土溫-(80)5％)固定劑和增稠劑5％(海藻1％+羥乙基纖維素3％+聚乙烯醇1％)抗氧化劑0.3％(維生素)防腐劑與殺菌劑0.2％(尼泊金甲酯0.05％+乙醇0.1％+咪唑烷基脲0.05％)其餘為水，使產品總量達100％實施例六各組分的加入物質及加入量為成膜劑15％(十八醇10％+羊毛脂3％+單甘酯1％+矽油1％)助溶劑12％(十二烷基硫酸鈉7％+十二烷基聚氧乙烯(15)醚5％)固定劑和增稠劑5％(環糊精1％+羧甲基纖維素3％+聚乙烯醇1％)抗氧化劑0.3％(維生素)防腐劑與殺菌劑0.2％(尼泊金甲酯0.05％+乙醇0.1％+咪唑烷基脲0.05％)其餘為水，使產品總量達100％實施例七各組分的加入物質及加入量為成膜劑19％(羊毛脂醇17％+蟲蠟1％+單甘酯0.5％+矽油0.5％)助溶劑20％(十二烷基硫酸鈉12％+土溫-(80)8％)固定劑和增稠劑1％(澱粉0.3％+甲基纖維素0.5％+聚乙烯0.2％)抗氧化劑0.1％(維生素)防腐劑與殺菌劑0.1％(咪唑烷基脲0.1％)其餘為水，使產品總量達100％實施例八各組分的加入物質及加入量為成膜劑19％(羊毛脂醇17％+蜂蠟1％+硬脂酸甲酯0.5％+石油醚0.5％)助溶劑20％(十二烷基硫酸鈉12％+甲基葡萄糖苷聚氧乙烯(20)醚8％)固定劑和增稠劑1％(環糊精0.3％+羧甲基纖維素0.5％+聚乙烯醇0.2％)抗氧化劑0.1％(維生素)防腐劑與殺菌劑0.1％(咪唑烷基脲0.1％)其餘為水，使產品總量達100％實施例九各組分的加入物質及加入量為成膜劑12％(十八醇10％+蟲蠟1％+單甘酯0.5％+矽油0.5％)助溶劑15％(十二烷基硫酸鈉8％+土溫-(80)7％)固定劑和增稠劑10％(澱粉2％+甲基纖維素4％+聚乙烯醇4％)抗氧化劑3％(維生素)防腐劑與殺菌劑0.08％(尼泊金甲酯0.03％+咪唑烷基脲0.05％)其餘為水，使產品總量達100％
實施例十各組分的加入物質及加入量為成膜劑12％(十八醇10％+羊毛脂1％+單甘酯0.5％+石油醚0.5％)助溶劑15％(十二烷基硫酸鈉8％+甲基葡萄糖苷聚氧乙烯(20)醚7％)固定劑和增稠劑10％(環糊精2％+羧甲基纖維素4％+聚乙烯醇4％)抗氧化劑3％(維生素)防腐劑與殺菌劑0.08％(尼泊金甲酯0.03％+咪唑烷基脲0.05％)其餘為水，使產品總量達100％實施例十一各組分的加入物質及加入量為成膜劑10％(十八醇8％+聚乙二醇1％+單甘酯0.5％+矽油0.5％)助溶劑12％(十二烷基硫酸鈉7％+土溫-(80)5％)固定劑和增稠劑7％(澱粉1％+甲基纖維素3％+聚乙烯醇3％)抗氧化劑3％(維生素)防腐劑與殺菌劑0.2％(尼泊金甲酯0.05％+檸檬醛0.05％+咪唑烷基脲0.1％)其餘為水，使產品總量達100％實施例十二各組分的加入物質及加入量為成膜劑10％(十八醇7％+聚乙二醇2％+單甘酯0.5％+矽油0.5％)助溶劑12％(十二烷基硫酸鈉7％+甲基葡萄糖苷聚氧乙烯(20)醚5％)固定劑和增稠劑7％(環糊精1％+羧甲基纖維素3％+聚乙烯醇3％)抗氧化劑3％(維生素)防腐劑與殺菌劑0.2％(尼泊金甲酯0.05％+檸檬醛0.05％+咪唑烷基脲0.1％)其餘為水，使產品總量達100％
實施例十三各組分的加入物質及加入量為成膜劑10％(十八醇8％+聚乙二醇2％)助溶劑15％(十二烷基硫酸鈉8％+十二烷基聚氧乙烯(20)醚7％)固定劑和增稠劑12％(環糊精2％+羧甲基纖維素5％+聚乙烯醇5％)抗氧化劑3％(維生素)防腐劑與殺菌劑0.1％(尼泊金甲酯0.01％+乙醇0.02％+水楊酸0.02％+咪唑烷基脲0.05％)其餘為水，使產品總量達100％實施例十四各組分的加入物質及加入量為成膜劑10％(十八醇8％+蜂蠟1％+硬脂酸甲酯0.5％+矽油0.5％)助溶劑8％(十二烷基硫酸鈉5％+司潘-(80)2％+土溫-(80)1％)固定劑和增稠劑；7％(澱粉1％+乙基纖維素3％+聚氧乙烯3％)抗氧化劑0.2％(維生素)防腐劑與殺菌劑0.02％(富馬二酸甲酯0.01％+咪唑烷基脲0.01％)其餘為水，使產品總量達100％產品的粘稠度高低可根據運輸的遠近程度和使用時的稀釋量的大小來決定。一般來說，對於當地生產當地使用的情況，產品的粘稠度較低為好，因為使用時只需稍加稀釋即可施用。但是，當產品要運到遠處使用時，產品較稀顯然對運輸不利，一是運輸量增大，二是運輸過程保護措施較多。這時，生產粘稠度較高的產品更為適合，只是產品粘稠度較高時，使用時稀釋的工作量要增大一些。
本發明所採用的混合反應器為一種經特殊改進之後的專用設備，該混合反應器整體上採用傳統混合反應器的基本結構，固定容器內具有螺旋狀旋轉攪拌杆，在固定容器的上部設置有容器蓋，而在固定容器壁的底部則開設有出料口，所述螺旋狀旋轉攪拌杆被固定在容器蓋的適宜部位，容器蓋上開設有進料口，其關鍵是混合反應器的固定容器壁為雙層構造，固定容器壁的內壁與外壁之間形成一個加熱夾套，容器蓋的近邊緣位置處開設有循環水進出口，循環水進出口位於固定容器壁的內壁與外壁之間所形成的加熱夾套的上方。加熱夾套的存在有利於在產品的生產過程中能夠方便進行加熱保溫及降溫冷卻。
在生產粘稠度較低的產品時，採用單螺旋圓柱形混合反應器較為合適，因為該設備較為簡單，造價較低，一次的混合量也較多。
而在生產粘稠度較高的產品時，採用單螺旋圓柱形混合反應器在混合時可能會出現靠反應器壁的部分攪拌不均勻，及產生反應死角的現象，這時候採用雙螺旋圓錐形混合反應器較為合適，該設備較為先進，不會發生死角、沉澱、分層離析等現象。該設備造價較高，一次的混合量也較少。
該稻田抑氨膜為液體乳劑，由具有親水基團的長鏈碳有機化合物組成，噴灑于田面水後，在水表面迅速擴散並形成一層緊密穩定的液態分子膜。使用時只需將原劑稀釋60-80倍，用一般的灑水器噴施于田面水上即可。
該生產工藝的特點在於1.均相加熱，恆溫混合攪拌。
2.快速攪拌，一般而言，攪拌速度在800～1200轉/分，乳化過程中不得低於1000轉/分。
3.助溶劑量，一般來說，助溶劑過量5％左右可保證產品的乳化效果；在使用時過量的助溶劑還可抵禦水質不佳對乳劑稀釋過程的影響，即防止乳劑在稀釋過程中發生破乳。
使用本稻田抑氨膜時有以下幾點注意事項1.產品稀釋，根據當地的水質情況，確定稀釋的臨界值，即最佳的稀釋倍數。
2.噴施時機，儘量在無風天氣時使用，一般而論，噴施後有半天左右無風即可達到最佳的成膜效果。
3.均勻噴施，以儘量縮短成膜時間。
本發明工藝過程簡單，生產出的產品質量穩定。
權利要求
1.一種稻田抑氨膜的生產工藝，其特徵是它依次包括以下工藝過程a．將75～90℃的熱水加入混合反應器和加熱夾套中，第一次加入反應器中的水量為總量的2/3，加熱套中的熱水由循環水泵以一固定的流速保持熱水循環，以保證加熱套中的熱水溫度恆定，然後b．將選定的固定劑與增稠劑分別加入反應器中，每一種物質溶解後，再加入下一種，使所有的固定劑與增稠劑都完全溶解，然後c．將抗氧化劑、助溶劑分別加入反應器中，每一種物質溶解後，再加入下一種，待所有的這些試劑都完全溶解後，恆溫一段時間，以使反應器中的溫度恢復到恆定的溫度，然後d．將成膜劑加入反應器中，待到成膜劑溶解後，加入其餘1/3的熱水，再繼續攪拌1小時，使產品充分乳化，產品乳化好後，e．將夾套中的熱水換成冷水(溫度與室溫相同即可)，由循環水泵以一固定的流速保持冷水循環，同時繼續攪拌至完全冷卻。
2.根據權利要求1規定的稻田抑氨膜的生產工藝，其特徵是在上述c工藝過程中增加一個加入防腐劑與殺菌劑的工藝過程。
3.根據權利要求1或2規定的稻田抑氨膜的生產工藝，其特徵是在上述d工藝過程中加入其餘1/3的熱水之後，根據乳化情況，再添加5％的過量助溶劑。
全文摘要
本發明公開了一種稻田抑氨膜的生產工藝,依次包括溶劑加熱、固定劑與增稠劑的溶入,抗氧化劑、助溶劑、防腐劑與殺菌劑的分別溶入、恆溫,成膜劑的溶入、攪拌、乳化,以及冷卻等工藝過程。本發明工藝過程簡單,生產出的產品質量穩定,既不改變農民傳統的施肥習慣,又能減少化肥氮的損失,同時也不會帶來二次汙染,使用也十分方便。
文檔編號C09K17/00GK1298917SQ99114590
公開日2001年6月13日 申請日期1999年12月3日 優先權日1999年12月3日
發明者尹斌 申請人:中國科學院南京土壤研究所