种子的丸粒化加工工艺[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 105723869 A (43)申请公布日 2016.07.06

(21)申请号 201410767983.1(22)申请日 2014.12.12

(71)申请人天津中天大地科技有限公司

地址300320 天津市滨海新区天津空港经济

区环河南路310号(72)发明人张烈

(74)专利代理机构天津诺德知识产权代理事务

所(特殊普通合伙) 12213

代理人王同胜(51)Int.Cl.

A01C 1/06(2006.01)A01C 1/08(2006.01)

权利要求书1页 说明书6页

(54)发明名称

种子的丸粒化加工工艺(57)摘要

本发明提供一种种子的丸粒化加工工艺，包括以下七个步骤：精选种子、消毒、成核、增加丸粒强度、筛选分级、抛光着色、加热干燥与计量包装。本发明的有益效果是：使得种子的成粒率较高，颗粒自动分级，大小均匀，丸粒质量较好，单粒抗压强度、单籽率、有籽率均能较好地满足实际生产的需要。

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权 利 要 求 书

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1.种子的丸粒化加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)精选种子：对待丸粒化的种子进行净化选择，除去种子中砂粒、石块或异作物种子；

(2)消毒：在制丸机具内使种子表面接触药液或药粉；(3)成核：消毒后的种子按照重量组分1:1比例加入添加剂，使其均匀地粘在种子表面，形成均匀平滑的种子表面结构；

(4)增加丸粒强度：增大滚圆器，多次加入添加剂，反复进行敷层，体积或重量快速增加，丸粒逐渐圆滑且均匀一致；

(5)筛选分级：用具有特定筛孔的振动筛分器进行筛选，把大小丸粒区分开来，不合格的可继续丸粒化，合格的则进入下一程序；

(6)抛光着色：在运动的丸粒表面喷上不同染料或彩色薄膜；(7)加热干燥与计量包装：着色后的丸粒进入烘干机，达到规定的含水量后即可计量包装入库。

2.根据权利要求1所述的种子的丸粒化加工工艺，其特征在于：步骤(2)中所述药液或药粉为杀菌剂、杀虫剂、杀线虫剂、营养剂中任意一种。

3.根据权利要求2所述的种子的丸粒化加工工艺，其特征在于：步骤(4)中成核后种子与多次加入添加剂的总用量的重量比例为1:0.5。

4.根据权利要求3所述的种子的丸粒化加工工艺，其特征在于：步骤(2)至(6)内制丸机具内的热风机的出风口温度可调，其温度限定在30-60℃，其风速设定为1-6m/s，加热时间30-90min。

5.根据权利要求2所述的种子的丸粒化加工工艺，其特征在于：步骤(7)烘干机内热风风温35-40℃，风速5.4m/s，加热时间40min。

6.根据权利要求1所述的种子的丸粒化加工工艺，其特征在于：步骤(1)至(7)中种子净度在95％以上，发芽率在85％以上。

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说 明 书种子的丸粒化加工工艺

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技术领域

[0001]

本发明属于种子丸粒化技术领域，尤其是涉及一种种子的丸粒化加工工艺。

背景技术

种子丸粒化包衣技术，是在种子膜剂包衣技术基础上发展起来的一项适应精细播种需要的农业高新技术，能够使某些作物的种子形状由不规则、微小转为大小均一、形状规则的小球体(包括正圆形、椭圆形、扁圆形等)，以便人工与机械化精量播种的加工技术。种子丸衣化技术优点在于能提高播种效果，可使那些不适宜机械播种的作物实现精量播种，也可实现播前植保，病虫兼治，促进作物生长，提高和增强种子的抗逆性。[0003] 目前，丸粒化造粒技术已在医药、食品、建材、化工、冶金等各行各业得到了越来越广泛的应用，丸衣技术应用也较为普遍，其丸粒化加工设备也已实现了商品化、自动化、标准化、系列化，现正向智能化、精细化、优良化方向发展。但仍存有一些问题需要进一步解决，如丸粒化种子应用的种类少，容易在加工过程中遭到破坏；适应性较差，无法保证发芽率；加工机械和工艺落后，成粒形状不理想，成粒性较差。

[0002]

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种种子的丸粒化加工工艺，该工艺处理过的种子颗粒自动分级，大小均匀，单粒抗压强度、单籽率、有籽率均能较好地满足生产需要。[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：[0006] 种子的丸粒化加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：[0007] (1)精选种子：对待丸粒化的种子进行净化选择，除去种子中砂粒、石块或异作物种子；

[0008] (2)消毒：在制丸机具内使种子表面接触药液或药粉；[0009] (3)成核：消毒后的种子按照重量组分1:1比例加入添加剂，使其均匀地粘在种子表面，形成均匀平滑的种子表面结构；[0010] (4)增加丸粒强度：增大滚圆器，多次加入添加剂，反复进行敷层，体积或重量快速增加，丸粒逐渐圆滑且均匀一致；[0011] (5)筛选分级：用具有特定筛孔的振动筛分器进行筛选，把大小丸粒区分开来，不合格的可继续丸粒化，合格的则进入下一程序；[0012] (6)抛光着色：在运动的丸粒表面喷上不同染料或彩色薄膜；[0013] (7)加热干燥与计量包装：着色后的丸粒进入烘干机，达到规定的含水量后即可计量包装入库。[0014] 优选地，步骤(2)中所述药液或药粉为杀菌剂、杀虫剂、杀线虫剂、营养剂中任意一种。

[0004]

优选地，步骤(4)中成核后种子与多次加入添加剂的总用量的重量比例为1:0.5。

[0016] 步骤(2)至(6)内制丸机具内的热风机的出风口温度可调，其温度限定在

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说 明 书

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30-60℃，其风速设定为1-6m/s，加热时间30-90min。[0017] 优选地，步骤(7)烘干机内热风风温35-40℃，风速5.4m/s，加热时间40min。[0018] 步骤(1)至(7)中种子净度在95％以上，发芽率在85％以上。[0019] 由于采用上述技术方案，本发明使得种子颗粒自动分级，成粒率较高，大小均匀，丸粒质量较好，单粒抗压强度、单籽率、有籽率均能较好地满足生产需要。具体实施方式

[0020] 本发明采用圆盘造粒法对种子进行丸粒化加工，圆盘造粒法是在离心转盘上输入一定量的母粒，母粒在离心力、摩擦力及挡板的作用下，在转盘与筒体的过渡曲面上形成漩涡运动的粒子流，同时在这种粒子流的表面按一定规律喷射雾化的粘结剂和供给粉料，并在转盘与外筒体间的环缝中不断吹入的热风的，使母粒不断放大。在圆盘造粒过程中，可以控制操作条件，使团聚和包层其中一种方式成为造粒的主导，形成断面为一层包一层的“洋葱皮”结构。

[0021] 圆盘造粒法丸粒化形成机理如下：任何新球开始形成的初期都是先形成一个球核。当液态材料喷洒到干料上时，在机械力的作用下粒子互相靠紧，由于粒子之间的毛细作用进而聚集成核，这是任何新核形成必不可少的过程。在间断造粒中，球核的形成发生在造粒设备稍稍转动的几圈后，在连续造粒过程中，进入造粒机的原料，一部分形成球核，一部分使球核长大。因此，造粒时成核和长大是同时发生的。[0022] 离心造粒的过程可分为三个阶段：母粒润湿、尺寸放大和抛光干燥。母粒润湿阶段的目的是提前均匀使母粒表面涂覆粘结剂以创造母粒粘结粉料的初始条件。尺寸放大是在母粒不断地粘结粉料及涂覆粘结剂的过程中颗粒直径不断增大，这是造粒过程中最关键的阶段，也是自动造粒理论所要解决的问题所在。抛光干燥是在停止供料的情况下转盘继续运转，使颗粒表面得到进一步抛光和干燥。

[0023] 转盘的转速与倾角对种子在转盘内的运动影响很大，转速过小种子的运动路程短，转速过快种子紧贴于转盘壁的转盘在静止状态时，转盘倾角小时，种子在盘底保持静止，转盘倾角大时，种子很容易跌落至盘底角。随着转盘倾角由小增大，种子在盘底有静止状态逐渐达到滚落状态，种子滚落时的临界转盘倾角为种子的休止角，这是种子丸粒化包衣时的倾角的最小值。多次试验结果表明：种子丸粒化包衣的合适的转盘速度为20-40r/min，转盘倾角为10-20°。转盘直径增大，种子在转盘内的运行路程延长，丸粒化材料附着的速度加快，丸粒化颗粒的紧实度、表面光洁度更好，转盘增大时，所需的加工空间也增大，设备的制作成本增加，转盘直径在3米内较为科学。[0024] 热风机温度、风速决定丸衣种子的水分含量，热风机出口温度高、风速大，有利于丸粒化种子的干燥，但风速过大，丸衣填充材料和粘合材料容易被热风吹走，温度过高也影响丸衣化种子的活力和有效成分的活性，过大的风速与过高的温度也容易引起丸粒表面皱褶或开裂。通过试验确定热风机出口温度保持30-60℃，风速1-6m/s，而且尽量使转盘内热空气分布均匀，可以考虑空心制作转盘的底部和侧壁，在其间循环通入热空气或选用点导热材料制作，保持转盘内相对较高的温度环境。实施例1

[0026] 种子的丸粒化是制丸机具内完成的。先制定胡萝卜丸粒化基质配方，将丸粒化基

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质备妥后，即可按照下列程序实施：[0027] (1)精选种子：待丸粒化的种子对净度要求十分严格，绝对不得含有砂粒、石块或异作物种子，这是确保丸粒化种子质量的重要环节。对物料是否再精选应视净度情况酌定。[0028] (2)消毒：在制丸机具内首先使种子表面接触福美双，起到消毒作用。优选地，福美双裹在丸粒着色剂里层。[0029] (3)成核：消毒后的种子按着重量组分1:1比例加入添加剂(粘结剂和填充料)，丸粒化设备系统配备的无级变速电机功率设定为3kw，转盘倾角10-15°，供液采用电动高压无气泵，流量为0.5L/min，使添加剂均匀地粘在种子表面，形成均匀平滑的种子表面结构。小丸粒化属于成核期，是提高单籽率的关键时期。[0030] (4)增加丸粒强度：增大滚圆器，多次加入添加剂(粘合剂和填充料)，成核后种子与多次加入添加剂的总用量比例为1:0.5，反复进行敷层，体积(或重量)快速增加，丸粒逐渐圆滑且均匀一致，该时期是增加丸粒强度的关键形成期。[0031] (5)筛选分级：为了得到大小一致的丸粒，可用具有特定筛孔的振动筛分器进行筛选，把大小丸粒区分开来；不合格的可继续丸粒化，合格的则进入下一程序。[0032] (6)抛光着色：在合格的丸粒表面喷上不同染料(警戒色)或彩色薄膜。[0033] (7)干燥与计量包装：将着色后的丸粒进入烘干机，烘干机出风口温度设定在40℃，风速5.4m/s，丸粒达到规定的含水量后即可计量包装入库。

[0034] 选用天红一号的胡萝卜种子进行机械设备丸粒化包衣试验。丸粒化设备系统配备的无级变速电机功率为3kw，转盘倾角10-15°可调，供液采用电动高压无气泵，流量为0-1.5L/min可调，压力为0-18Mpa可调，喷头选用扇形实心雾喷头，热风机采用电加热式，出风口温度限定在30-50℃可调，供粉系统和出粉系统均采用水平振动输料器，实现可调均匀进出料。

[0035] 实施例2

[0036] 种子的丸粒化是制丸机具内完成的。先制定洋葱丸粒化基质配方，将丸粒化基质备妥后，即可按照下列程序实施：[0037] (1)精选种子：待丸粒化的种子对净度要求十分严格，绝对不得含有砂粒、石块或异作物种子，这是确保丸粒化种子质量的重要环节。对物料是否再精选应视净度情况酌定。[0038] (2)消毒：在制丸机具内首先使种子表面接触福美双，起到消毒作用。优选地，福美双裹在丸粒着色剂里层。[0039] (3)成核：消毒后的种子按照配方比例加入添加剂(粘结剂和填充料)，丸粒化设备系统配备的无级变速电机功率设定为3kw，转盘倾角15-20°，供液采用电动高压无气泵，流量为0.5L/min，使添加剂均匀地粘在种子表面，形成均匀平滑的种子表面结构。小丸粒化属于成核期，是提高单籽率的关键时期。[0040] (4)增加丸粒强度：多次加入添加剂(粘合剂和填充料)，成核后种子与多次加入添加剂的总用量比例为1:0.5，反复进行敷层，体积(或重量)快速增加，丸粒逐渐圆滑且均匀一致，该时期是增加丸粒强度的关键形成期。(5)筛选分级：为了得到大小一致的丸粒，可用具有特定筛孔的振动筛分器进行筛选，把大小丸粒区分开来；不合格的可继续丸粒化，合格的则进入下一程序。[0042] (6)抛光着色：在合格的丸粒表面喷上不同染料(警戒色)或彩色薄膜。

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(7)干燥与计量包装：将着色后的丸粒进入烘干机，烘干机出风口温度设定在38℃，风速5.4m/s，丸粒达到规定的含水量后即可计量包装入库。

[0044] 选用美国福星的洋葱种子进行机械设备丸粒化包衣试验。丸粒化设备系统配备的无级变速电机功率为3kw，转盘倾角10-15°可调，供液采用电动高压无气泵，流量为0-1.5L/min可调，压力为0-18Mpa可调，喷头选用扇形实心雾喷头，热风机采用电加热式，出风口温度限定在40-60℃可调，供粉系统和出粉系统均采用水平振动输料器，实现可调均匀进出料。

[0045] 实施例3

[0046] 种子的丸粒化是制丸机具内完成的。先制定牛蒡丸粒化基质配方，将丸粒化基质备妥后，即可按照下列程序实施：[0047] (1)精选种子：待丸粒化的种子对净度要求十分严格，绝对不得含有砂粒、石块或异作物种子，这是确保丸粒化种子质量的重要环节。对物料是否再精选应视净度情况酌定。[0048] (2)消毒：在制丸机具内首先使种子表面接触福美双，起到消毒作用。优选地，福美双裹在丸粒着色剂里层。[0049] (3)成核：消毒后的种子按照配方比例加入添加剂(粘结剂和填充料)，丸粒化设备系统配备的无级变速电机功率设定为3kw，转盘倾角10-15°，供液采用电动高压无气泵，流量为0.5L/min，使添加剂均匀地粘在种子表面，形成均匀平滑的种子表面结构。小丸粒化属于成核期，是提高单籽率的关键时期。[0050] (4)增加丸粒强度：多次加入添加剂(粘合剂和填充料)，成核后种子与多次加入添加剂的总用量比例为1:0.5，反复进行敷层，体积(或重量)快速增加，丸粒逐渐圆滑且均匀一致，该时期是增加丸粒强度的关键形成期。[0051] (5)筛选分级：为了得到大小一致的丸粒，可用具有特定筛孔的振动筛分器进行筛选，把大小丸粒区分开来；不合格的可继续丸粒化，合格的则进入下一程序。[0052] (6)抛光着色：在合格的丸粒表面喷上不同染料(警戒色)或彩色薄膜。[0053] (7)干燥与计量包装：将着色后的丸粒进入烘干机，烘干机出风口温度设定在40℃，风速5.4m/s，丸粒达到规定的含水量后即可计量包装入库。

[0054] 选用日本品种的牛蒡种子进行机械设备丸粒化包衣试验。丸粒化设备系统配备的无级变速电机功率为3kw，转盘倾角10-15°可调，供液采用电动高压无气泵，流量为0-1.5L/min可调，压力为0-18Mpa可调，喷头选用扇形实心雾喷头，热风机采用电加热式，出风口温度限定在40-55℃可调，供粉系统和出粉系统均采用水平振动输料器，实现可调均匀进出料。

[0055] 实施例4

[0056] 种子的丸粒化是制丸机具内完成的。先制定芹菜丸粒化基质配方，将丸粒化基质备妥后，即可按照下列程序实施：[0057] (1)精选种子：待丸粒化的种子对净度要求十分严格，绝对不得含有砂粒、石块或异作物种子，这是确保丸粒化种子质量的重要环节。对物料是否再精选应视净度情况酌定。(2)消毒：在制丸机具内首先使种子表面接触福美双，起到消毒作用。优选地，福美双裹在丸粒着色剂里层。[0059] (3)成核：消毒后的种子按照配方比例加入添加剂(粘结剂和填充料)，丸粒化

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设备系统配备的无级变速电机功率设定为3kw，转盘倾角10-15°，供液采用电动高压无气泵，流量为0.5L/min，使添加剂均匀地粘在种子表面，形成均匀平滑的种子表面结构。小丸粒化属于成核期，是提高单籽率的关键时期。[0060] (4)增加丸粒强度：多次加入添加剂(粘合剂和填充料)，成核后种子与多次加入添加剂的总用量比例为1:0.5，反复进行敷层，体积(或重量)快速增加，丸粒逐渐圆滑且均匀一致，该时期是增加丸粒强度的关键形成期。[0061] (5)筛选分级：为了得到大小一致的丸粒，可用具有特定筛孔的振动筛分器进行筛选，把大小丸粒区分开来；不合格的可继续丸粒化，合格的则进入下一程序。[0062] (6)抛光着色：在合格的丸粒表面喷上不同染料(警戒色)或彩色薄膜。[0063] (7)干燥与计量包装：将着色后的丸粒进入烘干机，烘干机出风口温度设定在40℃，风速5.4m/s，丸粒达到规定的含水量后即可计量包装入库。[0064] 选用大白菜的芹菜种子进行机械设备丸粒化包衣试验。丸粒化设备系统配备的无级变速电机功率为3kw，转盘倾角10-15°可调，供液采用电动高压无气泵，流量为0-1.5L/min可调，压力为0-18Mpa可调，喷头选用扇形实心雾喷头，热风机采用电加热式，出风口温度限定在30-60℃可调，供粉系统和出粉系统均采用水平振动输料器，实现可调均匀进出料。

[0065] 实施例5

[0066] 种子的丸粒化是制丸机具内完成的。先制定牛蒡丸粒化基质配方，将丸粒化基质备妥后，即可按照下列程序实施：[0067] (1)精选种子：待丸粒化的种子对净度要求十分严格，绝对不得含有砂粒、石块或异作物种子，这是确保丸粒化种子质量的重要环节。对物料是否再精选应视净度情况酌定。[0068] (2)消毒：在制丸机具内首先使种子表面接触福美双，起到消毒作用。优选地，福美双裹在丸粒着色剂里层。[0069] (3)成核：消毒后的种子按照配方比例加入添加剂(粘结剂和填充料)，丸粒化设备系统配备的无级变速电机功率设定为3kw，转盘倾角10-15°，供液采用电动高压无气泵，流量为0.5L/min，使添加剂均匀地粘在种子表面，形成均匀平滑的种子表面结构。小丸粒化属于成核期，是提高单籽率的关键时期。[0070] (4)增加丸粒强度：多次加入添加剂(粘合剂和填充料)，成核后种子与多次加入添加剂的总用量比例为1:0.5，反复进行敷层，体积(或重量)快速增加，丸粒逐渐圆滑且均匀一致，该时期是增加丸粒强度的关键形成期。[0071] (5)筛选分级：为了得到大小一致的丸粒，可用具有特定筛孔的振动筛分器进行筛选，把大小丸粒区分开来；不合格的可继续丸粒化，合格的则进入下一程序。[0072] (6)抛光着色：在合格的丸粒表面喷上不同染料(警戒色)或彩色薄膜。[0073] (7)干燥与计量包装：将着色后的丸粒进入烘干机，烘干机出风口温度设定在40℃，风速5.4m/s，丸粒达到规定的含水量后即可计量包装入库。

[0074] 选用日本品种的牛蒡种子进行机械设备丸粒化包衣试验。丸粒化设备系统配备的无级变速电机功率为3kw，转盘倾角10-15°可调，供液采用电动高压无气泵，流量为0-1.5L/min可调，压力为0-18Mpa可调，喷头选用扇形实心雾喷头，热风机采用电加热式，出风口温度限定在40-60℃可调，供粉系统和出粉系统均采用水平振动输料器，实现可调均

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匀进出料。

[0075] 将实施例1-5中丸粒化后得到的种子进行种植测试，没有经过丸粒化处理的种子种植作为对照。测试过程中测定的种子丸粒化质量指标包括：单粒抗压强度(g)；有籽率(％)；裂解度(丸粒化种子在水中1min内的崩裂能力)。表1中为实施例1-5中丸粒化种子进行种植的测试结果。

[0076] 表1实施例1-5丸粒化种子进行种植的测试结果

[0077]

[0078]

丸粒化种子的质量指标直接反映了包衣技术是否可行，包衣工艺是否合理，实施

例1-5中的种子均大小均匀，单粒抗压强度大于150g，有籽率和多籽率大于98％，裂解度大于98％，说明该工艺制作的丸粒质量较好，单粒抗压强度、单籽率、有籽率均能较好地满足生产需要。

[0080] 以上对本发明的几个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

[0079]

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