CN114009177B - 小颗粒种子高倍率丸粒化包衣材料及其包衣方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种小颗粒种子高倍率丸粒化包衣材料及其包衣方法。包衣材料包括：填充剂、粘合剂、辅助剂、着色剂和功能性助剂；填充剂是按重量份，以100份200－325目的蛭石粉为基料，加入2－10份碳酸钾、0－15份膨润土和0－20份硅藻土，用高速混料机混合后得到的混合物；粘合剂是按重量份，由浓度3wt％的高粘度羟丙基甲基纤维素水溶液1‑3份、浓度7wt％聚丙烯酸钠水溶液1‑3份、浓度8wt％聚乙烯醇水溶液3‑5份和水10‑15份，在温度20‑40℃混合搅拌到乳化后得到的混合物；辅助剂包含200目的滑石粉和成膜剂，质量比为1：1；功能性助剂包括微生物肥料、微量元素肥料和保水剂中的一种或组合。本发明解决了小颗粒种子大倍率丸粒困难或丸粒化效果不好且影响种子芽率的问题。

Description

小颗粒种子高倍率丸粒化包衣材料及其包衣方法

技术领域

本发明涉及农业育苗领域，更具体地，涉及一种小颗粒种子高倍率丸粒化包衣材料及其包衣方法。

背景技术

种子丸粒化包衣是发达国家普遍采用的种子处理技术，它是一项以种子为核心，惰性材料为主辅料，粘合剂为副辅料，同时添加适量的微肥、杀虫抗菌剂等有益成分，通过包衣机/干燥机来实现，综合多学科成果于一体的种子处理的高新技术。它将作物的种子形状由不规则、微小转为大小均一、形状规则的球体，使那些不适宜机械播种的作物实现精量播种，播前植保，病虫兼治，并提供作物生育前期的微肥供应促进作物生长，提高和增强种子的抗逆性。

种子丸粒化包衣技术的应用与播种机械、特别是精量播种机械的发展密切相关，由于我国农机水平与发达国家相比有较大的差距，特别是在精量播种机械上差距较大，种子丸粒化应用的比例较低，随着我国农村人口大量向非农产业转移，农业的规模化、机械化要求越来越迫切，丸粒化种子特别是小颗粒种子的丸粒化的作用日益增强。

目前我国种子丸粒化播种技术上存在的主要问题如下：

1.目前，国内外种子丸衣化技术主要集中应用在棉花、甜菜、蔬菜、花卉以及牧草种子(紫花苜蓿)上，丸衣技术应用也较为常见，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。但在小颗粒种子上还有一些问题需要进一步解决，如大倍率丸粒化种子丸粒化过程中往往会造成干燥不足或过度干燥，丸粒化处理后水份含量不均，严重缩短种子的货架期，甚至影响种子的芽率。

2.小颗粒种子丸粒化程度低：小颗粒种子是粒径极小、千粒重很低的种子，在农业上比较常见，蔬菜种的生菜、芥菜、苋菜、芹菜，烟叶，牧草中的苜蓿、狗牙根等等都属于小颗粒种子，如脱壳狗牙根千粒重仅约0.28克左右，芹菜种子千粒重0.4－0.6克，生菜种子千粒重0.5-1.2克，烟草种子更低至0.07克左右，这些小颗粒种子无论是人工播种或机械播种，均不能实现单粒精量单播，并造成种子浪费现象严重、过量播种等问题，出苗后还需要间苗，增加了劳动力支出。

3.由于小粒种子个体小，耐受力差，使用杀菌剂或添加肥料进行膜剂包衣很容易引发药害，而种子丸粒化包衣由于丸衣的屏蔽作用阻隔了药剂对种子与幼苗产生的药害；另外丸衣中可加入促进根与幼苗生长的化学物质、生物物质，起到提高幼苗素质等作用，因而丸粒化包衣的研究受到人们的重视。

4.目前丸粒化包衣使用的黏合剂主要有淀粉、羟甲基纤维素、海藻酸纳、明胶、阿拉伯胶等水溶性黏合剂，填充材料主要有硅藻土、高岭土、滑石粉、硫酸钙、泥炭土等，丸粒化包衣采用的包衣方法为：先将种子放入包衣容器中，在容器旋转的同时向种子表面喷射黏合剂溶液，然后投入粉体材料，使之与种子结合起来，反复进行上述操作，直至丸化种子的粒径达到预想的厚度为止。但是使用这些黏合剂和料粉使丸化成型时间较长，一般需要用时1～2小时，丸衣很容易在自然状况下出现裂痕；丸化种子厚度高，干燥不充份或不均匀，丸化种子贮存一段时间后，整体的水份含量偏高，种子活性下降快；丸化种子的硬度较差，尤其是包衣用时较短；播种后遇水或高湿度环境时裂解的用时长，这样对发芽与出苗不利，特别是对于小颗粒作物种子的发芽影响极大。

5.小颗粒种子高倍数丸粒要求与丸粒化种子的后续品质保证的矛盾：小颗粒种子要实现精量播种必须要20-30倍以至更高的重量境重，丸粒化过程中需要把粘合剂等水溶后才具备粘合作用，丸粒化过程中形成的壳有很高的含水量(通常未干燥丸粒化壳材料含水量为30-40％)，而种子贮荐要求干燥后的丸粒化种子含水量必须干燥到5％以下、丸化种子的干燥温度不能高于50度，而此温范围内要让20－30倍率以至更高的丸化壳含水量均匀的降低到5％以下十分困难，或者干燥过程过长影响丸粒化效率、大大提高了种子丸粒化的成本。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种小颗粒种子高倍率丸粒化包衣材料及其包衣方法，包括：填充剂、粘合剂、辅助剂、着色剂和功能性助剂；所述填充剂是按重量份，以100份200－325目的蛭石粉为基料，加入2－10份碳酸钾、0－15份膨润土和0－20份硅藻土，用高速混料机混合后得到的混合物；所述粘合剂是按重量份，由浓度3wt％的高粘度羟丙基甲基纤维素水溶液1-3份、浓度7wt％聚丙烯酸钠水溶液1-3份、浓度8wt％聚乙烯醇水溶液3-5份和水10-15份，在温度20-40℃混合搅拌到乳化后得到的混合物；所述粘合剂的用量为填充剂用量的20－25％；所述辅助剂包含200目的滑石粉和成膜剂，质量比为1：1；所述着色剂是对种子无伤害的水性色浆，所述着色剂的颜色与成膜剂的颜色相同；所述功能性助剂包括微生物肥料、微量元素肥料和保水剂中的一种或组合。

可选的，所述微量元素肥包括硼肥、锌肥、锰肥、钼肥、铜肥和铁肥中一种或组合；所述保水剂是超强吸水性高分子树脂SAP。

本发明提供一种小颗粒种子高倍率丸粒化包衣方法，所述方法采用以上所述的小颗粒种子高倍率丸粒化包衣材料，所述方法包括：第一阶段：为内核形成阶段，对种子进行包衣，得到半径为“种子半径+0.2mm”的内核丸粒化种子；第二阶段：为增大丸粒阶段，对内核丸粒化种子进行包衣，得到半径为“目标半径－0.1mm”的增大丸粒化种子；第三阶段：为成膜抛光阶段，对增大丸粒化种子成膜抛光，得到具有目标半径的高倍率丸粒化种子。

可选的，所述内核形成阶段包括以下步骤：首先根据包衣机对单次丸化的容重将待丸粒化种子平均分成K1份，每份按如下步骤进行内核丸粒化：(1)润湿：首先将种子加入包衣机，启动机器，通过包衣机旋转底盘将种子在包衣机中抛起并旋转，形成回旋翻腾的种子流，通过供液装置注入粘合剂，包衣机继续运行30秒，使种子湿润而不粘连；(2)包裹：根据丸粒化方案计算结果，在包衣机启动状态下继续均匀加入填充剂，然后按填充剂20－25wt％的比例加入粘合剂，填充剂和粘合剂加入完毕后，包衣机继续运转25－45秒，使填充物均匀包裹于种子上，得到内核丸粒化种子；(3)干燥：启动干燥机，将内核丸粒化种子逐量、均匀倒出至干燥机进行干燥，用40—50℃的热风吹干，干燥时间15-25min，然后以不高于30℃的常温温度继续干燥5-10分钟，得到种子含水量不高于5％的内核丸粒化种子；所述干燥后的内核丸粒化种子的半径为R₀；(4)过筛：使用平面分级机，将干燥后的内核丸粒化种子先后用筛孔孔径分别为2R₀+(0.2～0.5)mm和2R₀-(0.2～0.5)mm的筛子进行筛选，去除粒径过大和过小的内核丸粒化种子，并进一步挑选和淘汰双粒种子丸粒和无种子丸粒，得到粒径分布范围均匀一致的标准内核丸粒化种子，所述标准内核丸粒化种子的包衣平均厚度为0.2mm；当K1大于1份时，重复上述步骤(1)-(4)。

可选的，所述增大丸粒阶段包括以下步骤：首先根据包衣机对单次丸化的容重将第一阶段形成的标准内核丸粒化种子平均分成K2₁份，每份按如下步骤进行丸粒增大：(1)润湿：启动包衣机，加入标准内核丸粒化种子形成种子流，加入相当于标准内核丸粒化种子2－5wt％的粘合剂，使标准内核丸粒化种子湿润而不粘连；(2)增大：根据丸粒化方案计算结果，在包衣机启动状态下同步均匀的加入填充剂、粘合剂和功能性助剂，加入完毕后，包衣机继续运转25－45秒，使填充剂、粘合剂和功能性助剂在反复碰撞过程中混合均匀并逐步均匀包裹于标准内核丸粒化种子的表面，得到增大丸粒化种子；粘合剂加入量为填充剂的20－25wt％，功能性助剂加入量为填充剂的0－5wt％；(3)干燥：启动干燥机，将增大丸粒化种子逐量、均匀倒出至干燥机进行干燥，用40—50℃的热风进行大风量干燥，干燥时间20-30min，然后用不高于30℃的常温温度继续干燥5-10min，得到种子含水量不高于5％的增大丸粒化种子；(4)过筛：使用平面分级机筛分上述干燥后的增大丸粒化种子，去除过大及过小颗粒，得到本等份颗粒粒径均匀的增大丸粒化种子；(5)当K2₁大于1份时，重复上述步骤(1)-(4)，得到本次全部等份的增大丸粒；(6)按丸粒化方案设计将增大丸粒化种子进行第n次增大，1≦n≤N；根据包衣机对本次丸化的容重再次等分成K2_n，每一等份按以上步骤(1)－(4)重复本次一个等份的增大；经过K2_n次重复完成全部种子第n次增大丸粒；经过N次增大丸粒，全部种子的平均半径增大到“目标半径－0.1mm”，得到标准增大丸粒化种子。

可选的，所述成膜抛光阶段包括以下步骤：首先根据包衣机对单次丸化的容重将第二阶段得到的标准增大丸粒化种子平均分成K3份，每份按如下步骤进行成膜抛光：(1)润湿：将第二阶段得到的标准增大丸粒化种子加入包衣机，启动机器，形成种子流，加入标准增大丸粒化种子2-5wt％的粘合剂，使包衣机内的种子湿润而不粘连；(2)增大：根据丸粒化方案计算结果，在包衣机启动状态下逐步同步均匀的加入填充剂、相当于填充剂20－25wt％的粘合剂、相当于粘合剂5-8wt％的着色剂，使填充剂、粘合剂和着色剂在反复碰撞过程中混合均匀并逐步均匀包裹于标准增大丸粒化种子表面，得到待抛光丸粒化种子；(3)抛光：向待抛光丸粒化种子中，加入相当于种子1wt％的滑石粉，运行15s，最后加入相当于种子1wt％的成膜剂，继续运行10-20s，得到抛光后的丸粒化种子；(4)干燥：用40-50℃的热风进行大风量干燥抛光后的丸粒化种子，干燥时间15-25min，然后用不高于30℃的常温温度继续干燥5-10min，得到种子含水量不高于5％的标准高倍率丸粒化种子；(5)当K3大于1份时，重复上述步骤(1)-(4)。

可选的，所述丸粒化方案计算包括步骤：

第一步：测算小颗粒种子的平均粒径r

(1)测定种子的单粒重量：用数粒仪取种子1000粒并合并称重，得到千粒重，单位为g；

(2)测定种子比重：将1000克种子放入固体比重仪，测定种子比重，单位为g/cm³；

(3)计算平均单粒种子体积：根据上述得到的千粒重和比重计算1000粒种子的体积，单位为cm³，得到的数值单位为mm³时，为平均单粒种子体积v；

(4)计算平均单粒种子半径r：小颗粒种子外形显球形或接近于球形，用上述平均单粒种子体积v，以球形体积公式计算平均单粒种子半径r＝(3v/4π)^1/3，单位为mm；

第二步：计算丸粒化最大厚度、增大丸粒所需次数N和每次增大丸粒的厚度

(1)丸粒化最大厚度：

丸粒化最大厚度指种子丸粒化后半径的变化值，丸粒化最大厚度＝丸粒化种子目标半径R-平均单粒种子半径r；

(2)增大丸粒阶段的理论次数和每次增大丸粒的厚度:

小颗粒种子丸粒化分三个阶段：内核形成、增大丸粒和成膜抛光；其中内核形成阶段的丸粒内核厚度预设定为0.2mm，成膜抛光阶段的丸粒成膜抛光厚度预设定为0.1mm；

丸粒化最大厚度＝丸粒化目标半径－种子半径

增大丸粒阶段的厚度＝丸粒化最大厚度-内核厚度-成膜抛光厚度＝丸粒化最大厚度-0.3mm；

设定每次丸粒增大阶段的厚度以0.3mm为基准，则增大丸粒阶段的理论次数＝增大丸粒阶段的厚度/0.3，丸粒化次数的理论次数按“得到的数值小数点后两位大于0.17时进位、小于等于0.17时舍位”的原则取整数，即为增大丸粒阶段的丸粒化次数N；

每次丸粒增大的厚度＝增大丸粒阶段的厚度/N；

第三步：计算内核丸粒和每次增大丸粒阶段的增大后半径、单粒增重、全部种子增重，并得到填充剂最小配制值

确定内核丸粒化种子半径R₀及第n次增大丸粒后的半径R_n：其中R₀为丸粒化内核半径即“种子半径+0.2mm”，R_n＝R_n-1+每次增大丸粒的厚度,其中n指第n次增大丸粒；

单粒种子增重：分别计算内核形成、增大丸粒和成膜抛光阶段的单粒增重和全部种子的增重，并计算每一步丸粒化的种子重量；其中：

单粒增重按“本次内核形成或增大丸粒前后的种子单粒体积的差值*丸粒材料比重1.6”得到，其中：

内核形成阶段的单粒增重G₀＝(4/3*Π*R₀ ³－4/3*Π*r³)*1.6；单位为毫克；

第n次增大丸粒后的单粒增重G_n＝(4/3*Π*R_n ³－4/3*Π*R_n－1 ³)*1.6；单位为毫克；

成膜抛光阶段的单粒增重＝(4/3*Π*R³－4/3*Π*(R－0.1)³)*1.6,R为标准丸粒化种子的目标半径；单位为毫克；

全部种子的增重分别根据以下计算得到：

内核的增重W₀＝内核增重的单粒增重G₀/单粒种子平均重量*种子总重量，也即种子的内核形成需要的填充剂数量；单位为克；

第n次丸粒化增大的增重W_n＝G_n/本次待加工丸粒单粒重量*待加工丸粒总重量；单位为克；

n次丸粒化增大的增重之和即

为增大丸粒阶段的种子增重，即种子增大丸粒阶段需要的填充剂数量；

成膜抛光阶段的增重＝成膜抛光阶段单粒增重/单粒预丸粒化种子重量*预丸粒化种子总重量；也即成膜抛光阶段需要的填充剂数量；单位为克；

上述全部种子内核增重、丸粒化增大增重、成膜抛光阶段的增重之和为整个丸粒化过程所需的填充剂总量。

可选的，还包括确定种子丸粒化方案的步骤：将每次待加工丸粒的总量与包衣机最大丸粒化参数的单次最大加工能力相除、按只入不舍的原则取整得到批次数，将待加工丸粒、填充剂，粘合剂，辅助剂，着色剂和功能性助剂按比例计算得出加入量，得到丸粒化总体方案；其中所述包衣机的最大丸粒化参数为包衣机每次丸粒化后种子的最大容重；所述待加工丸粒指本次种子或已部分丸粒化的颗粒。

可选的，所述功能性助剂在增大丸粒阶段加入，总加入量为增大丸粒阶段所加入的填充剂即

的0－5％，式中N代表增大丸粒阶段的总次数。

可选的，辅助剂、着色剂在成膜抛光阶段加入，辅助剂滑石粉和成膜剂的加入比例分别为成膜抛光阶段所加入的预丸粒种子重量的1％，着色剂的加入量为成膜抛光阶段粘合剂加入量的5－8％。

本发明具有以下有益效果：

本发明的丸粒衣材料及其包衣方法，解决小颗粒种子大倍率丸粒困难或丸粒化效果不好且影响种子芽率的问题，还具有供给种子在发芽期间所需的微生素肥料、微量元素肥料、高效保水剂保水，丸粒化后的种子遇水或土壤湿润环境下可以快速崩解，促进种子发芽。

本发明为一种小颗粒种子大倍率丸粒化解决方案，包括丸粒化包衣材料及其制备方法、丸粒化方案的制定方法及丸粒化工艺流程三个方面，本技术可使小颗粒种子根据设定的要求进行10-100倍丸粒化增重或2－5倍的粒径增大，丸粒化后的种子颗料均匀、含水率低且一致，适应现有的播种机械对种子粒径的要求，并提高丸粒后种子的安全贮存期。

本发明将丸粒包衣工艺过程分为内核形成阶段、增大丸粒阶段和成膜抛光阶段三个阶段，每一步骤的丸粒化包衣所用材料得到精准计算，其中内核的厚度统一设定为0.2毫米；增大丸粒阶段的厚度不高于0.35毫米；成膜抛光阶段统一设定为0.1毫米，通过一次成核、多次增重、一次成膜的工艺减少所得到的丸粒化种子中无种子颗粒、双粒种子颗粒的数量，同时将直接接触可能对种子有伤害的微生物肥料、微量元素肥料、保水剂等功能性添加剂与种子表面形成隔离，并且使得到的丸粒化种子均匀干燥，丸粒的不同位置水份含量一致。

本发明还具有以下有益效果：

1、本发明选用了易溶于水的粘合剂和具有高亲水性、不易团聚的隋性填充剂，播种后丸粒化种子遇水或土壤高湿度环境后很快分裂，同时可选地加入了保水剂(一类吸水能力特别强的树脂)，使种子贮存期间保持低含水量，同时萌芽后可以吸收到足够的水份，按所丸粒化的种子不同，可缩短种子发芽时间；

2、适当的加入并保持微生物肥料、根瘤菌活力，具有促进种子发芽、早出苗，并达到齐苗、壮苗的效果。本发明采用低温干燥干艺，加入的微生物肥料、根瘤菌等活性物质经低温干燥后保持活性，并具有促进胚芽和幼苗生长的效果，能在整个种子幼苗期持续起作用。

3、加入的微生物肥、微肥、保水剂等位于丸粒化后的种子的中夹层，不直接接触种子，避免这些成份直接接触种子造成药害等不利效果；

4、本技术方案采用多次增大、多次筛选的工艺，丸粒化加工处理的种子体积和大小均匀一致，有利于实现机械化精准取种和精量播种，同时多次筛选后去除无种子颗粒和双种子颗粒，降低了播种后漏苗或重苗的比例，有利于提高产量。

5、本发明的工艺流程，可以保证种子得以充分均匀干燥，可以安全的干燥到安全含水量且含水率一致，从而保证种子活力，丸粒化处理后的种子不影响货架期。

通过以下对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

具体实施方式

为使发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

首先介绍根据本发明第一方面的小颗粒种子高倍率丸粒化包衣材料。

根据本发明第一方面的小颗粒种子高倍率丸粒化包衣材料包括填充剂、粘合剂、辅助剂、着色剂，还可包括功能性助剂。

所述填充剂是按重量份，以100份200－325目的蛭石粉为基料，加入2－10份碳酸钾、0－15份膨润土和0－20份硅藻土，用高速混料机混合后得到的混合物。

所述粘合剂是按重量份，由浓度3wt％的高粘度羟丙基甲基纤维素水溶液1-3份，浓度7wt％聚丙烯酸钠水溶液1-3份，浓度8wt％聚乙烯醇水溶液3-5份和水10-15份，在温度20-40℃混合搅拌到乳化的混合物。粘合剂的用量为填充剂用量的20－25％。

所述辅助剂是指在丸粒化增大后的丸粒种子表面，均匀包裹外壳并按要求填充不同的颜色、使丸粒化外壳坚硬、光亮的辅助材料，辅助剂包含滑石粉、成膜剂，辅助剂的加入量为预丸粒化种子的2％，滑石粉和成膜剂质量比为1：1。所述滑石粉为200目的滑石粉；所述成膜剂指市售的种子包衣专用成膜剂，如市售盈可泰公司的L502、L088、L105等，成膜剂应有鲜亮的颜色用于区分丸粒化后的不同的种子。

所述功能性助剂是微生物肥料、微量元素肥料、保水剂等促进植苗期生长的物质，功能性助剂视丸粒种子的类型以及种子丸粒化后的种植环境的不同而选择。所述微生物肥料是由一种或数种有益微生物、经工业化培养发酵而成的生物性肥料；所述微量元素肥料是指含有作物吸收量少而又不可缺少的微量元素的肥料，通常指硼肥、锌肥、锰肥、钼肥、铜肥、铁肥等；所述保水剂是遇水后具有高吸水能力并贮存水份、然后贮存的水份可以在种子发芽时被吸收的一类超强吸水性高分子树脂。

所述着色剂是种子成膜剂的底色，是各类无刺激性、腐蚀性或其它对种子无伤害的不同颜色的水性色浆，根据需要的丸粒化外观颜色选择，并与选用的成膜剂的颜色一致，使成膜后的丸粒化种子外观更为鲜亮。

经试验对比，经对以上所述的丸粒化材料配方进行丸粒化处理后，丸粒化结成的硬壳干燥后的比重在1.6±5％g/cm³的范围内,使用本技术方案的丸粒化方法除填充剂以外的其它材料增加的重量与丸粒化过程中未包裹在种子表面的损失和过大丸粒(双籽丸粒)、过小籽粒(无籽丸粒)被筛除的重量相当。由于小颗粒种子的高倍率丸粒化目的在于加大种子粒径、并在此基础上加入少量的功能性助剂利于种子贮存及发芽，精度要求并不很高，因此，本技术的丸粒化材料丸粒化包衣的填充剂使用量并按1.6的比重计算丸粒化材料的使用方案适用于不同的小颗粒种子丸粒化方案的制订。

其次介绍根据本发明第二方面的小颗粒种子高倍率丸粒化包衣方法，本发明的丸粒化包衣方法包括1次内核形成、N次增大丸粒、1次成膜抛光三个阶段。各阶段如下：

第一阶段：内核形成阶段，首先将待丸粒的种子分一批或多批形成丸粒内核，称取其中一份进行内核化，在种子表面包裹0.2毫米的包衣材料，得到丸粒内核，按以下步骤操作：

(1)润湿：种子加入包衣机，启动机器，通过包衣机旋转底盘将种子在包衣机中抛起并旋转，形成回旋翻腾的种子流，通过供液装置注入相当于种子量2-5％的粘合剂，使种子湿润而不粘连，粘合剂注入后，包衣机继续运营30秒，使种子湿润而下粘连；

(2)包裹：根据丸粒化方案计算结果在包衣机启动状态下逐步均匀的加入填充剂，按比例加入粘合剂，使种子、填充剂和粘合剂充接触，并在反复碰撞过程中逐步将填充剂均匀包裹于种子表面。填充剂、粘合剂加入完毕后，包衣机继续运转25－45秒，使填充物能均匀包裹于种子上，实现内核丸粒化；所述粘合剂按填充剂的20－25％的比例加入。

(3)干燥：启动干燥机，将内核化的种子逐量、均匀倒出至干燥机进行干燥，用40—50℃的热风进行大风量干燥，干燥时间15-25分种，然后用常温温度继续干燥5-10分钟，干燥后的丸粒化内核温度不高于30℃，种子含水量不高于5％。

(4)过筛：使用平面分级机，选择筛孔直径分别为2*R₀+(0.2～0.5)毫米和2*R₀－(0.2～0.5)毫米的筛子，将干燥后的丸化内核进行两次筛选，去除过大的双粒种子丸粒和过小的无种子丸粒，得到均匀一致的丸化内核种子。

第一阶段结束，丸化内核的粒径比种子粒径(直径)大0.4毫米的均匀的球形颗粒，当本阶段所需内核形成批次大于1次时，重复以上步骤(1)－(4)。

第二阶段：增大丸粒阶段，单次或多次增大成球，加入功能性助剂、增重至预设目标大小的颗粒，以下描述所指“待增大丸粒”指第一阶段得到的丸化内核或丸化内核已经采用以下步骤(1)－(4)经过了n-1次增大丸粒的颗粒，n指第n次增大丸粒：

首先根据第二方面所确定的方案将待增大丸粒平均分一批或多批，称取其中一份进行丸粒增大.

(1)润湿：启动机器，加入待增大丸粒形成种子流，加入相当于加入的待增大丸粒重量2％－5％的粘合剂，使包衣机内的种子湿润而不粘连。

(2)增大：根据丸粒化方案计算在包衣机启动状态下逐步同步均匀的加入填充剂，按比例加入粘合剂、功能性助剂使待增大丸粒、填充剂、粘合剂、功能性助剂充份接触，并在反复碰撞过程中逐步将填充剂均匀包裹于种子表面，加入完毕后，包衣机继续运转25－45秒，使填充物能均匀包裹于种子上，实现增大丸粒化；粘合剂加入量为填充剂加入量的20－25％，功能性助剂加入量为填充剂加入量的0－5％。

(3)干燥：启动干燥机，将丸粒化好的种子逐量、均匀倒出至干燥机进行干燥，用40—50℃的热风进行大风量干燥，干燥时间20-30分种，然后用常温温度继续干燥5-10分钟，干燥后的丸粒化内核温度不高于30℃，种子含水量不高于5％。

(4)过筛：种子取出使用平面分级机进行筛分，去除过大及过小颗粒，得到颗粒均匀的待抛光增色的“预丸粒化种子”。

(5)按上述(1)－(4)重复N次(N通过第二方面的计算到)，预丸粒种子直径达到预期要求，并得到大小一致的预丸粒化种子。

当本阶段所需的增大丸粒批次大于1次时，重复以上(1)－(6)。

第三阶段：抛光增亮、增色

(1)润湿：将第二阶段得到的预丸粒化种子平均分为1个多个批次，称取其中之一加入包衣机，启动机器，形成种子流，加入相当于预丸粒种子2-5％的粘合剂，使包衣机内的种子湿润而不粘连；

(2)增大：根据预丸粒种子粒径的不同，包衣机中逐步同步均匀的加入按技术方案计算的填充剂、相当于填充剂加入量20－25％的粘合剂、相当于粘合剂5-8％的着色剂，使种子、填充剂、粘合剂、着色剂充份接触，并在反复碰撞过程中逐步将填充剂均匀包裹于种子表面；

(3)抛光：待填充剂加入完毕，加入约相当于预丸粒化种子加入量1％的滑石粉，运行15秒，最后加入相当于预丸粒化种子1％的成膜剂，运行10-20秒；

(4)干燥：丸粒结束，种子取出进行干燥，用40—50℃的热风进行大风量干燥，干燥时间15-25分种，然后用常温温度继续干燥5-10分钟，干燥后的丸粒化内核温度不高于30℃、种子含水量不高于5％。

当本阶段所需的成膜抛光批次大于1次时，重复以上(1)－(4)。

第三阶段结束，得到增大至预期的丸粒化种子。

在本发明的丸粒化包衣方法中，所述填充剂的用量根据丸粒化方案的制订方法所需述的内核丸粒、增大丸粒和成膜抛光阶段所需要的增重合计数合计得到，实际制备的填充量数量应大于等于该合计数。

在本发明的丸粒化包衣方法中，粘合剂的制备量为填充剂制备量的20－25％。

在本发明的丸粒化包衣方法中，所述功能性助剂根据每次丸粒化的要求及种子特性的不同在增大丸粒阶段选择加入，总加入量为增大丸粒阶段所加入的填充剂即

的0－5％(式中N代表增大丸粒阶段的总次数)。

在本发明的丸粒化包衣方法中，辅助剂、着色剂为常备助剂，在成膜抛光阶段加入，不需要单独配制制，辅助剂滑石粉和成膜剂的加入比例分别为丸粒化阶段所加入的预丸粒种子的1％，着色剂的加入量为成膜抛光阶段粘合剂加入量的5－8％。

最后，说明本发明丸粒化方案的制订方法，包括以下步骤：

第一步：测算小颗粒种子的平均粒径：小颗粒种子粒径小、尺寸差异较大，用卡尺测算误差大，本技术方案通过种子千粒重和种子比重的测定得到种子平均粒径，测定方法如下：

测定待丸粒化种子的单粒重量：用数粒仪取待丸粒化种子1000粒合并称重，得到千粒重，单位为克，取其平均数为单粒种子重量，单位为毫克；

测定待丸粒化种子的单粒体积：将1000克种子放入固体比重仪，测定种子比重，单位为g/cm³；

计算单粒种子体积：根据上述得到的千粒重和比重计算1000粒待丸粒化种子的总体积数值，单位cm³，该值单位为mm³时也即为该待丸粒化种子的单粒体积；

计算单粒种子的平均半径r：小颗粒种子外形显球形或接近于球形，用以上得到的体积，以球形体积公式计算单粒种子平均半径r值：r＝(3/4*体积/Л)^(1/3)，单位为毫米。

第二步：确定丸粒化最大厚度、增大丸粒所需次数和每次增大丸粒的厚度

根据本发明的技术方案，小颗粒种子丸粒化分内核形成阶段、增大丸粒阶段和成膜抛光阶段三个阶段，其中内核形成阶段的丸粒厚度统一设定在0.2毫米、成膜抛光阶段丸粒厚度统一为0.1毫米，增大丸粒即根据所要求的丸粒化后和目标粒径与种子平均粒径的差值，减去内核厚度、成膜抛光厚度后的数值，按每次增大丸化的厚度接近0.3毫米、不超过0.35毫米的厚度分1－3次增重，使每次增重的厚度均均一致，确保干燥后的种子含水量低于5％并均匀一致。

计算丸粒化最大厚度：丸粒化最大厚度指待丸粒化种子半径与丸粒化种子目标半径的差值，是丸粒化的厚度最大值，丸粒化最大厚度＝预定丸粒化种子半径－种子平均半径；

计算丸粒化次数N：丸粒化过程分丸粒内核、增大丸粒和成膜抛光三个阶段，本技术方案内核丸粒厚度统一按0.2毫米，丸粒内核的半径为R₀，R₀＝种子半径+0.2；成膜抛光厚度设定在0.1毫米；根据经验数值，为保证干燥均匀、充份，丸粒增大阶段厚度以不超过0.35毫米，本技术方案并取0.3毫米基准安全值，保证丸粒化后充份干燥。增大丸粒理论次数＝(丸粒化最大厚度－内核丸粒厚度－抛光增重厚度)/0.3＝(丸粒化最大厚度－0.2－0.1)/0.3＝丸粒化最大厚度/0.3－1，丸粒化次数按“得到的数值小数点后两位位大于0.17时进位、小于等于0.17时舍位”的原则取整数，即为丸粒化次数N值，使任意一次增重丸粒的厚度均在0.25－0.35毫米的区间范围。

计算每次增大丸粒的厚度：每次丸粒增大的厚度＝(丸粒化最大厚度-0.2-0.1)/N；

第三步：计算内核丸粒和每次增重丸粒阶段的增大后半径、单粒增重、全部待加工种子增重，并得到填充剂最小配制值：

第n次丸粒化内核半径R_n及增大丸粒后的半径R_n：其中R₀为丸粒化内核半径即“种子半径+0.2”，R_n＝R_n-1+每次丸粒化增大的厚度,其中n指第n次增大丸粒；

单粒种子增重：分别计算丸粒化内核、各次增大丸粒方案、成膜抛光阶段的单粒增重(单位为毫克)、全部待丸粒化种子的增重(单位为公斤)，并计算经每一步丸粒化种的种子重量(单位为公斤)；其中：

单粒增重按“本次内核丸粒或增重丸化前后的种子单粒体积的差值*丸粒材料比重1.6”得到，其中：

内核增重的单粒增重G₀＝(4/3*Л*R₀ ³－4/3*Л*r³)*1.6；

第n次丸粒化增大的单粒增重G_n＝(4/3*Л*R_n ³－4/3*Л*R_n－1 ³)*1.60；

成膜抛光阶段单粒增重＝(4/3*Л*目标半径³－4/3*Л*(目标半径－0.1)³)*1.6

式中r指单位为毫米的种子半径(单位毫米)，R₀指单位为毫米的内核丸化后的半径(单位毫米)即r+0.2，1.60为丸化工干燥后的包衣材料的比重；

全部待丸粒化种子的增重分别根据以下计算得到：

内核的增重W₀＝内核增重的单粒增重G₀/单粒种子重量*待加工种子重量，也即待加工种子内核形成需要的填充剂数量；

第n次丸粒化增大的增重W_n＝G_n/单粒种子重量*待加工种子重量；

进一步地：n次丸粒化增大的增重之和即

为增大丸粒阶段的待加工种子增重，也即待加工种子增大丸粒阶段需要的填充剂数量；

成膜抛光阶段的增重＝成膜抛光阶段单粒增重/单粒种子重量*待加工种子重量；也即待加工种子成膜抛光需要的填充剂数量；

上述全部待加工种子内核增重、丸粒化增大增重、成膜抛光阶段的增重之和为整个丸粒化过程所需的填充剂总量，即本技术方案第一部份所指的填充剂的制备量的最低值；

第五步：确定种子丸粒化方案：根据上述步骤，根据每步骤丸粒后丸粒颗粒的重大及包衣机的最大丸粒化参数(指包衣机每次丸粒化后种子的最大容重)的单次最大加工能力相除、按只入不舍的原则取整得到批次数，将待加工丸粒(指本次待丸化的种子或已部份丸化的颗粒)、填充剂平均分配，其它助剂按比例加入，确定好每个步骤所需要的加工批数、每一批次的待丸化颗粒得到丸粒化总体方案，如下表：

以下，结合具体实施例对本发明的小颗粒种子高倍率丸粒化包衣材料及其包衣方法做具体说明。

本发明以下实施例中所使用原料，如无特殊说明，均为常规的市场可见产品，包衣机选用每次丸粒化最大容重10千克的包衣机。

实施例1：要求脱壳狗牙根种子增大至粒径(直径)2mm，添加功能性助剂，红色包衣。种子由北京佰青源畜牧业科技发展有限公司提供，种子种量1000g，净度＞98％、发芽率＞85％。。

1、配制丸粒化包衣材料

制备填充剂：本次丸粒化填充剂由蛭石、碳酸钾、膨润土和硅藻土组成，质量比100：10：5：20；丸粒需用填充剂22.62千克，以大于等于原则按取用200目的蛭石20千克、碳酸钾2千克、膨润土1千克、硅藻土4千克，用高速混合机进行混合10分钟，得到填充剂27kg，静置待用；

制备粘合剂：按填充剂约20％的比例制备总量为5.5千克的粘合剂，粘合剂选用羟丙基甲基纤维素3wt％水溶液、聚丙烯酸钠7wt％水溶液、聚乙烯醇8wt％水溶液、温度20℃水，混合搅拌到所有成份乳化，静置备用；其中各组份的质量比为1：3：5：12；

准备辅助剂：包括200目滑石粉和盈可泰公司的L502成膜剂(红色)各0.2千克；

准备着色剂：选用着色剂水溶性红色色浆HG111；

制备功能性添加剂：取微生物肥黄腐酸钾200g、微量元素钼肥钼酸钠50g、硼肥硼酸50g、无水硫酸铜50g、保水剂为高分子树脂SAP50g，总重量400克，占增大丸粒阶段填充剂总量的比例为3.12％，充份混合后静置，备用；

2、制定丸粒化方案(包衣材料比重1.6克/立方厘米)

2.1测定或计算待丸化种子、丸化材料性状

项目	单位	数值	说明	备注
					千粒重	克	0.28	测定得到
单粒重	毫克	0.28	计算	等于千粒重
					比重	克/立方厘米	1.223	测定得到
千粒体积	立方厘米	0.23	计算	千粒重/比重
					单粒体积	立方毫米	0.23	计算	＝千粒重
半径r	毫米	0.38	计算	(单位体积*3/4/3.14)^(1/3)

2.2确定丸粒化最大厚度、增大丸粒所需次数和每次增大丸粒的厚度

2.3、三个阶段单粒种子增重及填充剂用量测算

指标	单位	内核形成阶段	增大丸粒阶段	抛光增亮增色阶段
					完成后单粒半径R<sub>n</sub>	毫米	0.58	0.90	1.0
单粒体积	立方毫米	0.82	3.05	4.19
					单粒增重G<sub>n</sub>	毫克	0.94	3.58	1.82
全部待加工种子增重Wn	千克	3.35	12.78	6.48
					本次完成后的丸粒总重	千克	4.35	17.13	23.62

2.4分步丸粒化方案

3、丸粒化包衣工艺流程方案，丸粒化包衣工艺分三个阶段完成：

第一阶段：制备丸粒化内核，包括以下步骤：

(1)将受托加工的1000g脱壳狗牙根种子放入包衣机，启动机器，通过包衣机旋转底盘将种子在包衣机中抛起并旋转，形成回旋翻腾的种子流，然后通过供液装置加入粘合剂30g(即相当于加入的种子量的3％)，运行30秒，使种子湿润而不粘连；

(2)种子湿润后，加入本案例“丸粒化方案的制订方法”计算得到的总量3350g的填充剂和粘合剂670g，粘合剂和填充剂少量多次逐步同步加入，直至填充物加料完成，形成丸粒化内核种子。加料完毕后，包衣机持续运行25秒，使粘合剂、填充剂均匀牢固附着于种子表面，形成丸粒内核；

(3)包衣机停机取种，丸化的种子内核逐步均匀加入于干燥机中45℃干燥处理15min，然后用常温空气(室温10-25℃)继续干燥5分钟，干燥后的丸粒内核温度不高于30℃，内核含水率降低到5％。

(4)使用平面分级机，分别用筛孔直径为0.90毫米和1.50毫米筛网去除小于0.9mm的无种子丸粒及大于1.5mm的双种子丸粒。

经过以上处理得到丸粒内核，丸粒化内核与种子相比增重3.35倍，得到丸粒内核总重量约4.35kg，平均粒径(直径)增大到1.16毫米。

第二阶段：分2批次将丸粒内核1次丸化增大成球，加入功能性助剂，增大至粒径(直径)1.8mm，包括以下步骤：

(1)准确称取第一阶段得到的丸粒内核2.175kg；

(2)称取的丸粒化内核加入包衣机，启动机器，形成种子流，加入67.5g粘合剂，使包衣机内的种子湿润而不粘连；

(3)包衣机中逐步同步均匀的加入6.39kg填充物及1.3kg粘合剂、所备的二分之一的功能性添加剂，使种子、填充剂、粘合剂、功能性助剂充分接触，并在反复碰撞过程中逐步将填充剂均匀包裹于种子表面；加料完毕，包衣机持续运行25秒，使填充剂、粘合剂、功能性助剂均匀牢固附着于种子表面；

(4)包衣机停机取种，预丸粒种子均匀加入于干燥机中45℃干燥处理25min，然后用常温空气(室温20-25℃)继续干燥10分钟，干燥后的丸粒温度不高于30℃，内核含水率降低到5％以下；

(5)种子取出使用平面分级机进行筛分，去除小于圆孔1.5mm的空粒(微小颗粒)及大于圆孔2.3mm的双粒(较大颗粒)，得到颗粒均匀的预丸粒化颗粒，粒径为1.8mm；

(6)分2批重复步骤(1)－(5)的处理，第二阶段结束，得到大小一致的预丸粒种子约17.5kg，平均粒径增大至约1.8毫米。

第三阶段：分3批次将得到的17.5千克预丸粒化种子成膜抛光、增亮增色

(1)准确称取第二阶段得到的预丸粒化种子5.71kg加入包衣机，启动机器，形成种子流，加入135g粘合剂，使包衣机内的种子湿润而不粘连；

(2)包衣机中逐步同步均匀的加入2.16kg填充剂、450g粘合剂、12.5克着色剂，使种子、填充剂、粘合剂和着色剂充份接触，并在反复碰撞过程中逐步将填充剂均匀包裹于种子表面；

(3)待填充物加入完毕，加入58.5g的滑石粉，运行15秒，最后加入58.5g成膜剂，运行15秒，结束本批脱壳狗牙根种子丸粒化过程。

重复3次以上步骤(1)－(3)，将第二阶段所得的预丸粒化种子全部抛光增亮。

(4)丸粒结束，取出种子进行干燥，用45℃的热风进行大风量干燥，干燥时间20分种，然后用常温温度继续干燥7分钟，干燥后的丸粒化内核温度不高于30℃、种子含水量不高于5％；

通过以上三个阶段的丸粒化处理，得到丸粒化狗牙根种子23.6kg，种子平均粒径2.0毫米，种子粒径增大2.6倍，丸化后种子的实际千粒重为6.6克，重量实际增重约23.6倍。

实施例2：矮牵牛种子增大至粒径2mm，不添加任何功能性助剂，蓝色包衣。种子由北京佰青源畜牧业科技发展有限公司提供的矮牵牛种子1000g，净度＞98％、发芽率＞85％。

1、配制丸粒化包衣材料

制备填充剂：确定包衣材料为蛭石、碳酸甲、膨润土，质量比按100：2：15配制，根据本例“丸粒化方案的制订方法”可知本次按目标丸粒需填充剂65.6千克，按大于等于原则取用200目的蛭石60千克、碳酸钾1.2千克、膨润土9千克，用高速混合机进行混合10分钟，得到填充剂70.2kg，静置待用；

制备粘合剂：按填充剂约25％的比例制备总量为17.5千克的粘合剂，粘合剂选用羟丙基甲基纤维素3％水溶液、聚丙烯酸钠7％水溶液、聚乙烯醇8％水溶液、温度40℃水，混合搅拌到所有成份乳化，静置备用；其中各组份的质量比为3：3：3：15。

准备辅助剂：包括200目滑石粉和盈可泰公司的L088成膜剂(蓝色)各0.5千克；

准备着色剂：选用着色剂水溶性蓝色色浆HG111为着色剂；

制备功能性助剂：不添加任何功能性助剂。

2、丸粒化方案的制订方法(本方案采加的包衣机单次最大容重10千克)

2.1测定或计算待丸化种子、丸化材料性状

项目	单位	数值	说明	备注
					千粒重	克	0.10	测定得到
单粒重	毫克	0.10	计算	等于千粒重
					比重	克/立方厘米	1.15	测定得到
千粒体积	立方厘米	0.09	计算	千粒重/比重
					单粒体积	立方毫米	0.09	计算	＝千粒重
半径r	毫米	0.27	计算	(单位体积*3/4/3.14)^(1/3)

2.2确定丸粒化最大厚度、增大丸粒所需次数和每次增大丸粒的厚度

2.3、内核及增大丸粒方案

2.4分步丸粒方案

3、丸粒化包衣工艺流程，丸粒化包衣工艺分三个阶段完成：

第一阶段：制备丸粒化内核，包括以下步骤：

(1)将受托加工的1000g矮牵牛种子放入包衣机，启动机器，通过包衣机旋转底盘将种子在包衣机中抛起并旋转，形成回旋翻腾的种子流，然后通过供液装置加入粘合剂50g(即相当于加入的种子量的5％)，运行30秒，使种子湿润而不粘连；

(2)种子湿润后，加入本案例“丸粒化方案的制订方法”计算得到的总量5780g的填充剂和粘合剂1445g，粘合剂和填充剂少量多次逐步同步加入，直至填充物加料完成，形成丸粒化内核种子。加料完毕后，包衣机持续运行30秒，使粘合剂、填充剂均匀牢固附着于种子表面，形成丸粒内核；

(3)包衣机停机取种，丸化的种子内核逐步均匀加入于干燥机中50℃干燥处理25min，然后用常温空气(室温10-25℃)继续干燥10分钟，干燥后的丸粒内核温度不高于30℃，内核含水率降低到5％。

(4)使用平面分级机，分别用筛孔直径为0.70毫米和1.4毫米筛网去除直径小于0.70mm的无种子丸粒及大于1.4mm的双种子丸粒。

经过以上处理得到丸粒内核，丸粒化内核与种子相比增重5.78倍，得到丸粒内核总重量约6.78kg，平均粒径增大到0.94毫米。

第二阶段：分二次丸化增大成球，第一次增大至粒径1.38mm，第二次增大至粒径1.8mm，包括以下步骤：

第一次分两批将6.78千克丸粒内核粒径增大至1.38毫米：

(1)将第一阶段得到的丸粒内核3.39kg加入包衣机，启动机器，形成种子流，加入170g粘合剂，继续运行30秒，使包衣机内的种子湿润而不粘连。

(2)包衣机中逐步同步均匀的加入7.295kg填充物及1.77kg粘合剂，使种子、填充剂和粘合剂充分接触，并在反复碰撞过程中逐步将填充剂均匀包裹于种子表面。加料完毕，包衣机持续运行35秒，使粘合剂、填充剂均匀牢固附着于种子表面。

(3)停机取种，第一次预丸粒种子均匀加入于干燥机中50℃干燥处理30min，然后用常温空气(室温10-25℃)继续干燥8分钟，干燥后的丸粒温度不高于30℃，内核含水率降低到5％。

(4)种子取出使用平面分级机进行筛分，去除粒径小于1.0mm的空粒(微小颗粒)及大于1.8mm的双粒(较大颗粒)，得到颗粒均匀的第一次预丸粒化颗粒，粒径为1.38mm。

经过2批次步骤(1)－(4)的处理，第二阶段的第一次增大结束，得到大小一致的预丸粒种子约21.6kg，平均粒径增大至约1.38毫米。然后分三批进行第二阶段第二次丸粒增重，平均粒径增大到1.8毫米：

(1)将第二阶段第一次增大得到的丸粒7.02kg加入包衣机，启动机器，形成种子流，加入195g粘合剂，使包衣机内的种子湿润而不粘连。

(2)包衣机中逐步同步均匀的加入9.03kg填充物及2.24kg粘合剂，使种子、填充剂和粘合剂充分接触，并在反复碰撞过程中逐步将填充剂均匀包裹于种子表面。加料完毕，包衣机持续运行35秒，使粘合剂、填充剂均匀牢固附着于种子表面。

(3)停机取种，第二次预丸粒种子均匀加入于干燥机中45℃干燥处理30min，然后用常温空气(室温10-25℃)继续干燥5-10分钟，干燥后的丸粒温度不高于30℃，内核含水率降低到5％。

(4)种子取出使用平面分级机进行筛分，去除小于圆孔1.5mm的空粒(微小颗粒)及大于圆孔2.2mm的双粒(较大颗粒)，得到颗粒均匀的第二次预丸粒化颗粒，平均粒径为1.8mm。

经过3批次步骤(1)－(4)的处理，第二阶段的第二次增大结束，得到大小一致的预丸粒种子约49kg，平均粒径增大至约1.8毫米。

第三阶段：抛光增亮增色

(1)准确称取第二阶段得到的预丸粒化种子7kg加入包衣机，启动机器，形成种子流，加入200g粘合剂，使包衣机内的种子湿润而不粘连；

(2)包衣机中逐步同步均匀的加入2.6kg填充剂、650g粘合剂、39克着色剂，使种子、填充剂、粘合剂和着色剂充份接触，并在反复碰撞过程中逐步将填充剂均匀包裹于种子表面；

(3)待填充物加入完毕，加入70g的滑石粉，运行15秒，最后加入70g成膜剂，运行20秒，结束本批矮牵牛种子丸粒化过程。

重复7次以上步骤(1)－(3)，将第二阶段所得的预丸粒化种子全部抛光增亮。

(4)丸粒结束，种子取出进行干燥，用50℃的热风进行大风量干燥，干燥时间25分种，然后用常温温度继续干燥10分钟，干燥后的丸粒化内核温度不高于30℃、种子含水量不高于5％；

通过以上三个阶段的丸粒化处理，得到丸粒化矮牵牛种子66.6kg，种子平均粒径2.0毫米，种子粒径增大3.6倍，丸化后种子的实际千粒重为6.7克，重量实际增重约66.6倍。

实施例3：芹菜种子增大至粒径3.2mm。种子由北京佰青源畜牧业科技发展有限公司提供的芹菜种子1500g，净度＞98％、发芽率＞85％。

1、配制丸粒化包衣材料

制备填充剂：填充剂选用蛭石、碳酸钾、硅藻土，按质量比100：5：20；根据本例“丸粒化方案制订方法”本次丸粒芹菜种子需填充剂约105千克，按大于等于原则取用200目的蛭石85千克、碳酸钾4.25千克、硅藻土19千克，用高速混合机进行混合15分钟，得到填充剂108.5kg，静置待用；

制备粘合剂：按填充剂约22％的比例制备总量为23.8千克的粘合剂，粘合剂选用羟丙基甲基纤维素3％水溶液、聚丙烯酸钠7％水溶液、聚乙烯醇8％水溶液、温度40℃水，混合搅拌到所有成份乳化，静置备用；其中各组份的质量比为3：1：4：10。

准备辅助剂：包括200目滑石粉和盈可泰公司的L105成膜剂(绿色)各1.0千克；

准备着色剂：选用着色剂水溶性绿色色浆HG601为着色剂；

制备功能性添加剂：取微生物肥黄腐酸钾800g、微量元素钼肥钼酸钠200g、保水剂(高分子树脂SAP)200g，合计1200克，充份混合，静置备用；根据本例“丸粒化方案的制订”可知本次加工增大丸粒阶段共需要加入填充剂78.5千克，功能性添加剂加入比例为1.53％。

2、丸粒化方案的制订方法

2.1测定或计算待丸化种子、丸化材料性状

项目	单位	数值	说明	备注
					千粒重	克	0.4	测定得到
单粒重	毫克	0.4	计算	等于千粒重
					比重	克/立方厘米	1.21	测定得到
千粒体积	立方厘米	0.33	计算	重量/比重
					单粒体积	立方毫米	0.33	计算	＝千粒体积
半径r	毫米	0.43	计算	(单位体积*3/4/3.14)^(1/3)

2.2内核丸粒化丸粒化次数确定

2.3、内核及增大丸粒方案

2.4分步丸粒方案

3.丸粒化包衣工艺流程方案，丸粒化包衣工艺分三个阶段完成：

第一阶段：制备丸粒化内核，包括以下步骤：

(1)将受托加工的1500g芹菜种子放入包衣机，启动机器，通过包衣机旋转底盘将种子在包衣机中抛起并旋转，形成回旋翻腾的种子流，然后通过供液装置加入粘合剂33g，运行30秒，使种子湿润而不粘连；

(2)种子湿润后，加入本案例“丸粒化方案的制订方法”计算得到的总量4.27kg的填充剂和粘合剂945g，粘合剂和填充剂少量多次逐步同步加入，直至填充物加料完成，形成丸粒化内核种子。加料完毕后，包衣机持续运行40秒，使粘合剂、填充剂均匀牢固附着于种子表面，形成丸粒内核；

(3)包衣机停机取种，丸化的种子内核逐步均匀加入于干燥机中40℃干燥处理20min，然后用常温空气(室温10-25℃)继续干燥8分钟，干燥后的丸粒内核温度不高于30℃，内核含水率降低到5％。

(4)使用平面分级机，分别用筛孔直径为1.0毫米和1.5毫米筛网去除直径小于1.0mm的无种子丸粒及大于1.5mm的双种子丸粒。

经过以上处理得到丸粒内核，丸粒化内核与种子相比增重2.86倍，得到丸粒内核总重量约5.8kg，平均粒径增大到1.26毫米。

第二阶段：分三次丸化增大成球，加入功能助剂，三次增大，第一次增大至粒径1.84mm，第二次增大至粒径2.42mm，第三次增大至粒径3.0mm，包括以下步骤：

第一次增大：

(1)将第一阶段得到的丸粒内核分2批增大，每批称取2.885kg加入包衣机，启动机器，形成种子流，加入64g粘合剂，继续运行30秒，使包衣机内的种子湿润而不粘连。

(2)包衣机中逐步同步均匀的加入6.635kg填充物及1.46kg粘合剂，功能性添加剂101.5克，使种子、填充剂和粘合剂、功能性助剂充分接触，并在反复碰撞过程中逐步将填充剂均匀包裹于种子表面。加料完毕，包衣机持续运行45秒，使粘合剂、填充剂均匀牢固附着于种子表面。

(3)干燥预丸粒：停机取种，第一次预丸粒种子均匀加入于干燥机中40度干燥处理20min，然后用常温空气(室温10-25℃)继续干燥5分钟，干燥后的丸粒温度不高于30℃，内核含水率降低到5％。

(4)种子取出使用平面分级机进行筛分，筛孔直径分别为1.5及2.3毫米，去除粒径小于1.5mm的空粒(微小颗粒)及粒径大于2.3mm的双粒(较大颗粒)，得到颗粒均匀的第一次预丸粒化颗粒，平均粒径为1.84mm。

经过2批步骤(1)－(4)的处理，第二阶段的第一次增大结束，得到大小一致的预丸粒种子约19.1kg，平均粒径增大至约1.84毫米。然后进行第二阶段第二次丸粒增重，分5批增大：

(1)称取第二阶段第一次增大得到的丸粒3.91kg加入包衣机，启动机器，形成种子流，加入85g粘合剂，使包衣机内的种子湿润而不粘连。

(2)包衣机中逐步同步均匀的加入4.99kg填充物及1.1Kg粘合剂、功能性助剂76.3克功能性添加剂，使种子、填充剂和粘合剂、功能性添加剂充分接触，并在反复碰撞过程中逐步将填充剂均匀包裹于种子表面。加料完毕，包衣机持续运行45秒，使粘合剂、填充剂均匀牢固附着于种子表面。

(3)干燥预丸粒：停机取种，第二次预丸粒种子均匀加入于干燥机中40℃干燥处理20min，然后用常温空气(室温10-25℃)继续干燥5分钟，干燥后的丸粒温度不高于30℃，内核含水率降低到5％。

(4)种子取出使用平面分级机、用筛孔分别为2.0毫米和2.8毫米的筛进行筛分，去除小于2.0mm的空粒(微小颗粒)及大于圆孔2.8mm的双粒(较大颗粒)，得到颗粒均匀的第二次预丸粒化颗粒，粒径为2.4mm。

经过5批次步骤(1)－(4)的处理，第二阶段的第二次增大结束，得到大小一致的预丸粒种子约44.0kg，平均粒径增大至约2.42毫米。然后进行第二阶段第三次丸粒增重，分9批增大：

(1)将第二阶段第二次增大得到的丸粒4.89kg加入包衣机，启动机器，形成种子流，加入110g粘合剂，使包衣机内的种子湿润而不粘连。

(2)包衣机中逐步同步均匀的加入4.48kg填充物及986g粘合剂、功能性助剂68.5克，使种子、填充剂、粘合剂功能性助剂充分接触，并在反复碰撞过程中逐步将填充剂均匀包裹于种子表面。加料完毕，包衣机持续运行45秒，使粘合剂、填充剂均匀牢固附着于种子表面。

(3)干燥预丸粒：停机取种，第二次预丸粒种子均匀加入于干燥机中40℃干燥处理20min，然后用常温空气(室温10-25℃)继续干燥10分钟，干燥后的丸粒温度不高于30℃，内核含水率降低到5％。

(4)种子取出使用平面分级机、用筛孔分别为2.5毫米和3.5毫米的筛进行筛分，进行筛分，去除小于圆孔2.5mm的空粒(微小颗粒)及大于圆孔3.5mm的较大颗粒，得到颗粒均匀的第三次预丸粒化颗粒，粒径为3.0mm。

经过9批次步骤(1)－(4)的处理，第二阶段的第三次增大结束，得到大小一致的预丸粒种子约84.3kg，平均粒径增大至约3.0毫米。

第三阶段：抛光增亮增色：将第二阶段得到的预丸粒种子84.3千克分11批成膜抛光，每批7.66千克：

(1)准确称取第二阶段得到的预丸粒化种子7.66kg加入包衣机，启动机器，形成种子流，加入170g粘合剂，使包衣机内的种子湿润而不粘连；

(2)包衣机中逐步同步均匀的加入1.65kg填充剂、365g粘合剂、22克着色剂，使种子、填充剂、粘合剂和着色剂充份接触，并在反复碰撞过程中逐步将填充剂均匀包裹于种子表面；

(3)待填充物加入完毕，加入77g的滑石粉，运行15秒，最后加入77g成膜剂，运行10秒，结束本批芹菜种子丸粒化过程。

重复11次以上步骤(1)－(3)，将第二阶段所得的预丸粒化种子全部抛光增亮。

(4)丸粒结束，种子取出进行干燥，用40℃的热风进行大风量干燥，干燥时间15分种，然后用常温温度继续干燥5分钟，干燥后的丸粒化内核温度不高于30℃、种子含水量不高于5％；

通过以上三个阶段的丸粒化处理，得到丸粒化芹菜种子102.5kg，种子平均粒径3.2毫米，种子粒径增大3.7倍，丸化后种子的实际千粒重为27.3克，重量实际增重约68.3倍。

性能测试

使用以上制得的丸粒化种子分别进行实验室对比试验和田间对比试验。实验参照GB/T25240-2010和GB/T15671-2009进行，在此通过参考方式引入其全部内容。选择有籽率、单籽率、裂解度、单粒抗压力、整齐度、发芽率等主要指标作为检测丸粒化种子是否合格的指标(其指标测定方法按照GB/T25240-2010和GB/T15671-2009执行)。结果如下：

表1试验室对比试验结果

从以上试验室对比试验结果可以看出，采用本发明方法制备的高倍率丸粒化种子具有良好的有籽率、单籽率、裂解度、单粒抗压力、整齐度、发芽率，能够解决小颗粒种子大倍率丸粒困难、丸粒化效果不好而且影响种子芽率的问题。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (5)

1.一种小颗粒种子高倍率丸粒化包衣方法，其特征在于，所述包衣方法采用的包衣材料包括：填充剂、粘合剂、辅助剂、着色剂和功能性助剂；

所述填充剂是按重量份，以100份200－325目的蛭石粉为基料，加入2－10份碳酸钾、0－15份膨润土和0－20份硅藻土，用高速混料机混合后得到的混合物；

所述粘合剂是按重量份，由浓度3wt％的高粘度羟丙基甲基纤维素水溶液1-3份、浓度7wt％聚丙烯酸钠水溶液1-3份、浓度8wt％聚乙烯醇水溶液3-5份和水10-15份，在温度20-40℃混合搅拌到乳化后得到的混合物；所述粘合剂的用量为填充剂用量的20－25％；

所述辅助剂包含200目的滑石粉和成膜剂，质量比为1：1；

所述着色剂是对种子无伤害的水性色浆，所述着色剂的颜色与成膜剂的颜色相同；

所述功能性助剂包括微生物肥料、微量元素肥料和保水剂中的一种或组合；

采用所述小颗粒种子高倍率丸粒化包衣材料的包衣方法包括：

第一阶段：为内核形成阶段，对种子进行包衣，得到半径为“种子半径+0.2mm”的内核丸粒化种子；

第二阶段：为增大丸粒阶段，对内核丸粒化种子进行包衣，得到半径为“目标半径－0.1mm”的增大丸粒化种子；

第三阶段：为成膜抛光阶段，对增大丸粒化种子成膜抛光，得到具有目标半径的高倍率丸粒化种子；

所述内核形成阶段包括以下步骤：

首先根据包衣机对单次丸化的容重将待丸粒化种子平均分成K1份，每份按如下步骤进行内核丸粒化：

(1)润湿：首先将种子加入包衣机，启动机器，通过包衣机旋转底盘将种子在包衣机中抛起并旋转，形成回旋翻腾的种子流，通过供液装置注入粘合剂，包衣机继续运行30秒，使种子湿润而不粘连；

(2)包裹：根据丸粒化方案计算结果，在包衣机启动状态下继续均匀加入填充剂，然后按填充剂20－25wt％的比例加入粘合剂，填充剂和粘合剂加入完毕后，包衣机继续运转25－45秒，使填充物均匀包裹于种子上，得到内核丸粒化种子；

(3)干燥：启动干燥机，将内核丸粒化种子逐量、均匀倒出至干燥机进行干燥，用40—50℃的热风吹干，干燥时间15-25min，然后以不高于30℃的常温温度继续干燥5-10分钟，得到种子含水量不高于5％的内核丸粒化种子；所述干燥后的内核丸粒化种子的半径为R₀；

(4)过筛：使用平面分级机，将干燥后的内核丸粒化种子先后用筛孔孔径分别为2R₀+(0.2～0.5)mm和2R₀-(0.2～0.5)mm的筛子进行筛选，去除粒径过大和过小的内核丸粒化种子，并进一步挑选和淘汰双粒种子丸粒和无种子丸粒，得到粒径分布范围均匀一致的标准内核丸粒化种子，所述标准内核丸粒化种子的包衣平均厚度为0.2mm；

当K1大于1份时，重复上述步骤(1)-(4)；

所述增大丸粒阶段包括以下步骤：

首先根据包衣机对单次丸化的容重将第一阶段形成的标准内核丸粒化种子平均分成K2₁份，每份按如下步骤进行丸粒增大：

(1)润湿：启动包衣机，加入标准内核丸粒化种子形成种子流，加入相当于标准内核丸粒化种子2－5wt％的粘合剂，使标准内核丸粒化种子湿润而不粘连；

(2)增大：根据丸粒化方案计算结果，在包衣机启动状态下同步均匀的加入填充剂、粘合剂和功能性助剂，加入完毕后，包衣机继续运转25－45秒，使填充剂、粘合剂和功能性助剂在反复碰撞过程中混合均匀并逐步均匀包裹于标准内核丸粒化种子的表面，得到增大丸粒化种子；粘合剂加入量为填充剂的20－25wt％，功能性助剂加入量为填充剂的0－5wt％；

(3)干燥：启动干燥机，将增大丸粒化种子逐量、均匀倒出至干燥机进行干燥，用40—50℃的热风进行大风量干燥，干燥时间20-30min，然后用不高于30℃的常温温度继续干燥5-10min，得到种子含水量不高于5％的增大丸粒化种子；

(4)过筛：使用平面分级机筛分上述干燥后的增大丸粒化种子，去除过大及过小颗粒，得到本等份颗粒粒径均匀的增大丸粒化种子；

(5)当K2₁大于1份时，重复上述步骤(1)-(4)，得到本次全部等份的增大丸粒；

(6)按丸粒化方案设计将增大丸粒化种子进行第n次增大，1≦n≤N；根据包衣机对本次丸化的容重再次等分成K2_n，每一等份按以上步骤(1)－(4)重复本次一个等份的增大；经过K2_n次重复完成全部种子第n次增大丸粒；

经过N次增大丸粒，全部种子的平均半径增大到“目标半径－0.1mm”，得到标准增大丸粒化种子；

所述成膜抛光阶段包括以下步骤：

首先根据包衣机对单次丸化的容重将第二阶段得到的标准增大丸粒化种子平均分成K3份，每份按如下步骤进行成膜抛光：

(1)润湿：将第二阶段得到的标准增大丸粒化种子加入包衣机，启动机器，形成种子流，加入标准增大丸粒化种子2-5wt％的粘合剂，使包衣机内的种子湿润而不粘连；

(2)增大：根据丸粒化方案计算结果，在包衣机启动状态下逐步同步均匀的加入填充剂、相当于填充剂20－25wt％的粘合剂、相当于粘合剂5-8wt％的着色剂，使填充剂、粘合剂和着色剂在反复碰撞过程中混合均匀并逐步均匀包裹于标准增大丸粒化种子表面，得到待抛光丸粒化种子；

(3)抛光：向待抛光丸粒化种子中，加入相当于种子1wt％的滑石粉，运行15s，最后加入相当于种子1wt％的成膜剂，继续运行10-20s，得到抛光后的丸粒化种子；

(4)干燥：用40-50℃的热风进行大风量干燥抛光后的丸粒化种子，干燥时间15-25min，然后用不高于30℃的常温温度继续干燥5-10min，得到种子含水量不高于5％的标准高倍率丸粒化种子；

(5)当K3大于1份时，重复上述步骤(1)-(4)；

所述丸粒化方案计算包括步骤：

第一步：测算小颗粒种子的平均粒径r；

(1)测定种子的单粒重量：用数粒仪取种子1000粒并合并称重，得到千粒重，单位为g；

(2)测定种子比重：将1000克种子放入固体比重仪，测定种子比重，单位为g/cm³；

(3)计算平均单粒种子体积：根据上述得到的千粒重和比重计算1000粒种子的体积，单位为cm³，得到的数值单位换算成为mm³时，为平均单粒种子体积v；

(4)计算平均单粒种子半径r：小颗粒种子外形显球形或接近于球形，用上述平均单粒种子体积v，以球形体积公式计算平均单粒种子半径r＝(3v/4π)^1/3，单位为mm；

第二步：计算丸粒化最大厚度、增大丸粒所需次数N和每次增大丸粒的厚度；

(1)丸粒化最大厚度：

丸粒化最大厚度指种子丸粒化后半径的变化值，丸粒化最大厚度＝丸粒化种子目标半径R-平均单粒种子半径r；

(2)增大丸粒阶段的理论次数和每次增大丸粒的厚度:

小颗粒种子丸粒化分三个阶段：内核形成、增大丸粒和成膜抛光；其中内核形成阶段的丸粒内核厚度预设定为0.2mm，成膜抛光阶段的丸粒成膜抛光厚度预设定为0.1mm；

丸粒化最大厚度＝丸粒化目标半径－种子半径；

增大丸粒阶段的厚度＝丸粒化最大厚度-内核厚度-成膜抛光厚度＝丸粒化最大厚度-0.3mm；

设定每次丸粒增大阶段的厚度以0.3mm为基准，则增大丸粒阶段的理论次数＝增大丸粒阶段的厚度/0.3，丸粒化次数的理论次数按“得到的数值小数点后两位大于0.17时进位、小于等于0.17时舍位”的原则取整数，即为增大丸粒阶段的丸粒化次数N；

每次丸粒增大的厚度＝增大丸粒阶段的厚度/N；

第三步：计算内核丸粒和每次增大丸粒阶段的增大后半径、单粒增重、全部种子增重，并得到填充剂最小配制值；

确定内核丸粒化种子半径R₀及第n次增大丸粒后的半径R_n：其中R₀为丸粒化内核半径即“种子半径+0.2mm”，R_n＝R_n-1+每次增大丸粒的厚度,其中n指第n次增大丸粒；

单粒种子增重：分别计算内核形成、增大丸粒和成膜抛光阶段的单粒增重和全部种子的增重，并计算每一步丸粒化的种子重量；其中：

单粒增重按“本次内核形成或增大丸粒前后的种子单粒体积的差值*丸粒材料比重1.6”得到，其中：

内核形成阶段的单粒增重G₀＝(4/3*Π*R₀ ³－4/3*Π*r³)*1.6；单位为毫克；

第n次增大丸粒后的单粒增重G_n＝(4/3*Π*R_n ³－4/3*Π*R_n－1 ³)*1.6；单位为毫克；

成膜抛光阶段的单粒增重＝(4/3*Π*R³－4/3*Π*(R－0.1)³)*1.6,R为标准丸粒化种子的目标半径；单位为毫克；

全部种子的增重分别根据以下计算得到：

内核的增重W₀＝内核增重的单粒增重G₀/单粒种子平均重量*种子总重量，也即种子的内核形成需要的填充剂重量；单位为克；

第n次丸粒化增大的增重W_n＝G_n/本次待加工丸粒单粒重量*待加工丸粒总重量；单位为克；

n次丸粒化增大的增重之和即

为增大丸粒阶段的种子增重，即种子增大丸粒阶段需要的填充剂重量；

成膜抛光阶段的增重＝成膜抛光阶段单粒增重/单粒预丸粒化种子重量*预丸粒化种子总重量；也即成膜抛光阶段需要的填充剂重量；单位为克；

上述全部种子内核增重、丸粒化增大增重、成膜抛光阶段的增重之和为整个丸粒化过程所需的填充剂总量。

2.根据权利要求1所述小颗粒种子高倍率丸粒化包衣方法，其特征在于，所述微量元素肥包括硼肥、锌肥、锰肥、钼肥、铜肥和铁肥中一种或组合；所述保水剂是超强吸水性高分子树脂SAP。

3.根据权利要求1所述小颗粒种子高倍率丸粒化包衣方法，其特征在于，还包括确定种子丸粒化方案的步骤：将每次待加工丸粒的总量与包衣机最大丸粒化参数的单次最大加工能力相除、按只入不舍的原则取整得到批次数，将待加工丸粒、填充剂，粘合剂，辅助剂，着色剂和功能性助剂按比例计算得出加入量，得到丸粒化总体方案；其中所述包衣机的最大丸粒化参数为包衣机每次丸粒化后种子的最大容重；所述待加工丸粒指本次种子或已部分丸粒化的颗粒。

4.根据权利要求1所述小颗粒种子高倍率丸粒化包衣方法，其特征在于，所述功能性助剂在增大丸粒阶段加入，总加入量为增大丸粒阶段所加入的填充剂即

的0－5％，式中N代表增大丸粒阶段的总次数。

5.根据权利要求1所述小颗粒种子高倍率丸粒化包衣方法，其特征在于，辅助剂、着色剂在成膜抛光阶段加入，辅助剂滑石粉和成膜剂的加入比例分别为成膜抛光阶段所加入的预丸粒种子重量的1％，着色剂的加入量为成膜抛光阶段粘合剂加入量的5－8％。