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種子被覆用鐵粉及種子.pdf

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種子 被覆 鐵粉
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摘要
申請專利號:

CN201180042233.2

申請日:

20110830

公開號:

CN103079395B

公開日:

20150211

當前法律狀態:

有效性:

有效

法律詳情:
IPC分類號: A01C1/06 主分類號: A01C1/06
申請人: 杰富意鋼鐵株式會社
發明人: 河野貴史,藤長政志
地址: 日本東京都
優先權: 2010-193337,2011-158024
專利代理機構: 北京市金杜律師事務所 代理人: 楊宏軍;王大方
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201180042233.2

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明中,通過使種子被覆用鐵粉中粒徑為63μm以下的鐵粉的質量比率為0%以上75%以下,并且,粒徑大于63μm且在150μm以下的鐵粉的質量比率為25%以上100%以下,并且,粒徑大于150μm的鐵粉的質量比率為0%以上50%以下,可得到可實現不僅在播種工序中鐵粉脫落少而且在輸送工序中鐵粉脫落也少的被覆的種子被覆用鐵粉及被覆了該種子被覆用鐵粉的鐵粉被覆稻種,還可得到給稻種帶來損傷的可能性小、而且處理也容易的稻種被覆用鐵粉及被覆了該稻種被覆用鐵粉的鐵粉被覆稻種。

權利要求書

1.一種種子被覆用鐵粉,其中,粒徑為63μm以下的鐵粉的質量比率為大于0%且75%以下,并且,粒徑大于63μm且在150μm以下的鐵粉的質量比率為50%以上且小于100%,并且,粒徑大于150μm的鐵粉的質量比率為0%以上50%以下,粒徑為45μm以下的鐵粉的質量比率為0%以上30%以下,上述各粒徑范圍的鐵粉的質量比率之和為100%。2.權利要求1所述的種子被覆用鐵粉,是通過還原法或霧化法制造的。3.權利要求1或2所述的種子被覆用鐵粉,所述粒徑為45μm以下的鐵粉的平均粒徑為10~30μm。

說明書

技術領域

本發明涉及適于稻種被覆的鐵粉及覆蓋了鐵粉的種子。?

背景技術

伴隨著農業者的老齡化、農產品流通的全球化,農業作業的省力化、農產品生產成本的降低成為需要解決的課題。為了解決上述課題,例如,在水稻栽培中為了節省育苗和移植所需的時間勞力,將種子直接播種到農場的直播法正在普及。其中,為了提高種子的比重,使用被覆了鐵粉的種子的方法由于具有防止種子在水田中浮游、流出、并且防止鳥害這樣的優點,因而受到關注。?

為了使用如上所述被覆了鐵粉的種子來活用直播栽培法,期求被覆的鐵粉被膜在輸送、播種工序中不易剝離。在鐵粉被膜剝離時,種子的比重降低,不僅變得得不到上述優點,而且剝離的被膜在輸送、播種工序中導致配管的網眼堵塞、咬入旋轉機構部,剝離的微細鐵粉也成為產生粉塵的原因。由于這些原因,必須極力抑制鐵粉被膜的剝離。?

作為在稻種表面上附著鐵粉并使其固化的技術,專利文獻1公開了如下技術作為鐵粉被覆稻種的制造方法。?

“一種鐵粉被覆稻種的制造方法,其特征在于,向稻種中加入鐵粉、以及相對于鐵粉以質量比計為0.5~2%的硫酸鹽(但不包括硫酸鈣)及/或氯化物,進而添加水進行制粒,利用供給水和氧通過金屬鐵粉的氧化反應而生成的銹,將鐵粉附著在稻種上并使其固化,然后進行干燥。”(參見專利文獻1的權利要求1)?

專利文獻1中記載的發明中,為了使用動力散布機、播種機播種稻種,需要稻種具有受到機械沖擊而不破壞的程度的強度特性。?而且,對采用上述已公開的方法制造得到的包覆稻種,使用測定包覆的破壞程度的方法(以下也稱為包覆的破壞試驗)進行測定,確認了得到了對于包覆實用的強度。這里,作為包覆的破壞試驗方法,使用從1.3m高度下落至厚3mm的鋼板5次來給予機械沖擊的方法。?

需要說明的是,專利文獻1中雖未特別規定鐵粉粒度分布,但當將具有下表1所示的粒度分布的鐵粉用于包覆時,在上述鐵粉被覆稻種的破壞試驗中,均可維持實用的沖擊強度。?

[表1]?

專利文獻1:專利第4441645號公報?

非專利文獻1:《お米の微視的構造を見る》(目崎孝昌著,美味技術研究會,2006年,p.20~21)?

非專利文獻2:《鉄コ一テイング湛水直播マニユアル2010》(山內稔?執筆,獨立行政法人農業·食品產業技術綜合研究機構?近畿中國四國農業研究中心編,2010年3月)?

非專利文獻3:JPMA?P?11-1992《金屬圧粉體のラトラ値測定方法》(日本粉末冶金工業會標準,1992年)?

發明內容

但是,本發明人等新發現現有技術中的以下問題。?

關于鐵粉被膜的附著強度,在專利文獻1中,特別地針對由于播種工序中的落下而造成的沖擊導致的鐵粉被覆的破壞進行了研究。因此,作為強度試驗,進行了從1.3m的高度下落至厚3mm的?鋼板上5次來給予機械沖擊這樣的破壞試驗。?

但是,如前所述,稻種不僅在播種工序中承受機械外力,在輸送工序中也承受機械外力。而且,在輸送工序中稻種承受的機械外力,除了落下導致的沖擊之外,還有種子之間或種子與容器之間發生的滑動或滾動的摩擦力。?

在承受落下導致的沖擊時,鐵粉被覆由于裂紋而剝離,而在承受摩擦力時,形成由于摩擦減少而緩緩地發生剝離的形態。?

因此,為了防止在播種工序及輸送工序中鐵粉被覆發生剝離,需要被覆具有相對于摩擦力的強度。?

但是,尚無技術可以實現能夠相對于種子滑動、滾動摩擦應力以充分的強度來被覆稻種的鐵粉、及被覆了鐵粉的種子。?

另外,專利文獻1中記載的鐵粉的粒度分布如表1所示,63μm以下的粒徑的比例較多。?

但是,在使用微細的鐵粉時,存在鐵粉與空氣中的氧劇烈地反應因放熱而導致被覆了鐵粉的種子受到損傷的可能性。另外,在大量處理時需要火災防止對策。此外,還存在如下問題:微細的鐵粉容易產生粉塵,因而難以維持潔凈的作業環境。?

本發明是為了解決上述課題而完成的,本發明的目的在于得到一種種子被覆用鐵粉及被覆了該種子被覆用鐵粉的鐵粉被覆種子,所述種子被覆用鐵粉能夠以在播種工序及輸送工序中鐵粉脫落少的方式進行被覆。?

本發明的目的還在于得到一種給稻種帶來損傷的可能性小、而且處理也容易的稻種被覆用鐵粉及被覆了該稻種被覆用鐵粉的鐵粉被覆稻種。?

發明人觀察稻種的表面,針對使用何種鐵粉可有效地防止剝離進行了研究。?

發明人著眼于稻種的表面狀態。如圖1所示,在稻的稻種1的最外殼即稻殼3的表面上生長有毛5,推測當對稻種1包覆鐵粉時在毛5的彈性作用下配置在毛5與毛5之間的鐵粉被毛5保持,從而?附著力提高。?

亦如《お米の微視的構造を見る(目崎孝昌著)》(非專利文獻1)的21頁所示,上述的毛5生長方式也存在疏密。認為特別是在毛5密集的部位鐵粉由于被毛5保持從而附著力提高,該部位的毛5的間隔為50~150μm。?

由此,發明人認為可通過毛5所產生的保持作用牢固地附著在稻種上的鐵粉的粒徑存在適當的范圍,對用于有效地發揮該保持作用的鐵粉粒徑進行了研究,結果發現,優選粒徑大于63μm在150μm以下的鐵粉。?

由此發現:通過一定程度地含有粒徑大于63μm且在150μm以下鐵粉,可期待由毛5產生的保持、可減少伴隨種子滾動、滑動的、被覆膜的剝離量。?

另外,除了由稻種的毛5的保持力所產生的附著之外,發明人也對擠過毛5而直接附著在稻種表面的鐵粉粒徑進行了研究。?

通常,對于粉體來說,粒徑越小對被附著物的附著力越高。因此,從直接附著在稻種表面的意義上來說,優選鐵粉的粒徑小。?

針對可期待擠過稻種的毛5之間直接附著在稻種表面的鐵粉粒徑進行了研究,結果發現優選以規定的量含有45μm以下的鐵粉。?

而且,還發現:通過除了被毛5保持的鐵粉之外還含有上述微細粒徑的鐵粉,能夠在稻種的表面上附著微細粒徑的鐵粉,在其上方通過毛5保持鐵粉,變成雙層包覆鐵粉,可減小伴隨種子滾動、滑動的、被覆膜的剝離量。?

不過,如果大量含有微細粒徑的鐵粉,則產生前述問題,因而還需要使其為規定的量以下。?

另外推斷:鐵粉的粒徑過大時,不僅不易進入到毛5的間隙中,而且作用在鐵粉粒子上的重力也大,毛5變得不能保持鐵粉粒子,因而附著效果變小。因此還發現:優選使粒徑為150μm以上的鐵粉的比例為規定的量以下。?

需要說明的是,上述的研究雖然以稻種為例進行了說明,但即?使是其他種子,只要其表面與稻種同樣有毛、毛的生長方式(間隔等)與稻種類似,此時,預料也可取得本發明的效果。作為表面有毛的種子,可舉出例如麥、胡蘿卜、西紅柿等的種子。?

本發明是基于上述發現而完成的,具體而言,包括如下構成。?

(1)本發明涉及的種子被覆用鐵粉是如下的種子被覆用鐵粉:粒徑為63μm以下的鐵粉的質量比率為0%以上75%以下,并且,粒徑大于63μm且在150μm以下的鐵粉的質量比率為25%以上100%以下,并且,粒徑大于150μm的鐵粉的質量比率為0%以上50%以下。?

(2)如(1)所述的種子被覆用鐵粉,其中,粒徑為45μm以下的鐵粉的質量比率為0%以上30%以下。?

(3)另外,如上述(1)或(2)所述的種子被覆用鐵粉,其中,粒徑大于63μm且在150μm以下的鐵粉的質量比率為50%以上。?

(4)如上述(1)~(3)中任一項所述的種子被覆用鐵粉,其中,鐵粉通過還原法或霧化法(atomize)制造。?

(5)本發明涉及的種子是如下種子:將上述(1)~(4)中任一項所述的種子被覆用鐵粉被覆在種子上而得到的種子。?

(6)另外,如上述(5)所述的種子,其中,種子是稻種。?

需要說明的是,本發明涉及的種子優選具有被種子具有的毛保持的鐵粉層(優選鐵粉的平均粒徑為63~150μm)。?

進一步優選在緊挨種子的表面上附著有微細粒徑(優選45μm以下、更優選平均粒徑10~30μm)的鐵粉層,并且,在其上方具有被種子具有的毛保持的粗粒徑(優選平均粒徑63~150μm)的第2鐵粉層。?

對于本發明涉及的種子被覆用鐵粉來說,粒徑為63μm以下的質量比率為0%以上75%以下,并且,粒徑大于63μm且在150μm以下的質量比率為25%以上100%以下,并且,粒徑大于150μm的鐵粉的質量比率為0%以上50%以下,因而,對于種子表面具有毛的例如稻種這樣的種子,可期待依賴于毛的保持,可實現以不僅在播?種工序中鐵粉脫落少而且在輸送工序中鐵粉脫落也少的方式進行被覆。?

由此,農業作業的省力化、農產品生產成本的降低成為可能。?

附圖說明

圖1為說明稻種的表面狀態的說明圖。?

具體實施方式

本發明的一個實施方式涉及的種子被覆用鐵粉的特征在于,粒徑為63μm以下的鐵粉的質量比率為0%以上75%以下,并且,粒徑大于63μm且在150μm以下的鐵粉的質量比率為25%以上100%以下,并且,粒徑大于150μm的鐵粉的質量比率為0%以上50%以下。需要說明的是,不言而喻,質量比率是相對于鐵粉總量的比率。?

使粒徑大于63μm且在150μm以下的鐵粉的質量比率為25%以上是基于如下理由。粒徑大于63μm且在150μm以下的鐵粉被種子表面的毛保持的幾率高。通過含有這樣粒徑的鐵粉為25%以上,可期待依賴于毛的保持,可實現以不僅在播種工序中鐵粉脫落少而且在輸送工序中鐵粉脫落也少的方式進行被覆。優選使粒徑大于63μm且在150μm以下的鐵粉的質量比率為30%以上,較優選使其為50%以上。?

需要說明的是,鐵粉事實上全部大于63μm在150μm以下,因而上限為100%。優選的上限為75%。?

另外,使粒徑為63μm以下的鐵粉的質量比率為75%以下是基于如下理由。微細粒徑的鐵粉的含量增加時,存在鐵粉與空氣中的氧劇烈地反應因放熱而導致被覆了鐵粉的種子受到損傷的可能性,另外,在大量處理時需要火災防止對策。進而,微細的鐵粉的含量多時,容易產生粉塵,不易維持潔凈的作業環境。優選使粒徑63μm以下的鐵粉的質量比率為70%以下。?

可實質上不含有粒徑為63μm以下的鐵粉(即為0%),但沒有?必要花費成本過度降低。下限優選為25%。?

需要說明的是,作為粒徑為63μm以下的鐵粉的含量方案,更優選粒徑為45μm以下的鐵粉的質量比率為0%以上30%以下。?

粒徑為45μm以下的鐵粉由于擠過存在于種子表面的毛之間、直接附著在種子的表面的附著力強,因而通過含有規定的量(優選5%以上),可實現前述的雙層被覆。?

需要說明的是,45μm以下的鐵粉的平均粒徑優選為10~30μm左右。?

使粒徑大于150μm的鐵粉的質量比率為50%以下是出于如下目的:對于粒徑大于150μm的鐵粉來說,由于對于依賴于毛的保持及直接附著在種子表面均不能期待,因而減少該粒徑的鐵粉。優選為20%以下。?

可以實質上不含有粒徑大于150μm的鐵粉(即為0%)。?

需要說明的是,鐵粉的粒度分布可使用JIS?Z2510-2004中規定的方法通過篩分來評價。?

作為本實施方式中的鐵粉的制造方法,可舉出還原法(將得到的鐵粉稱為還原鐵粉)、霧化法(將得到的鐵粉稱為霧化鐵粉)等。鐵粉除了鐵以外還可含有10質量%以下左右的合金成分、雜質,但優選為含有90質量%以上的Fe也就是純鐵粉。?

對于將滿足上述特征(粒徑為63μm以下的鐵粉的質量比率為0%以上75%以下,并且,粒徑大于63μm且在150μm以下的鐵粉的質量比率為25%以上100%以下,并且,粒徑大于150μm的鐵粉的質量比率為0%以上50%以下)的鐵粉、或進一步滿足上述優選特征的鐵粉被覆到種子上的方法,沒有特別限制。?

例如如《鉄コ一テイング湛水直播マニユアル2010(獨立行政法人?農業·食品產業技術綜合研究機構?近畿中國四國農業研究中心編)》(非專利文獻2)p.6~14所示,以利用手工作業進行的被覆(包覆)為首,以往公知的混合機的方法等均可使用。?

作為混合機,例如可使用攪拌翼型混合器(mixer)(例如亨舍爾混合器等)、容器旋轉型混合器(例如V型混合器,雙椎體混合器、傾斜旋轉型盤(pan)型混合機、旋轉犁型混合機等)。

另外,如上述的《鉄コ一テイング湛水直播マニユアル2010》所示,在包覆鐵粉時,還可使用熟石膏等包覆強化劑。?

實施例?

為了確認本發明的種子被覆用鐵粉的效果,作為本發明的發明例使用發明例1~9(各種粒度分布的鐵粉)進行稻種的被覆。另外,作為比較例,使用比較例1~5(粒度分布在本發明的粒度分布范圍之外的鐵粉)進行稻種的被覆。?

鐵粉的被覆(包覆)按照前述的“《鐵コ一テイング湛水直播マニユアル2010》中記載的方法進行。具體而言如下所述。?

首先,準備稻種、熟石膏和數種鐵粉。然后使用傾斜旋轉型盤型混合機,一邊噴霧適量的水一邊對10kg種子(稻種)包覆5kg鐵粉和0.5kg的熟石膏,進而將0.25kg的熟石膏包覆在得到的種子上。?

對于包覆被膜相對于被覆(包覆)有鐵粉的種子的滾動摩擦、滑動摩擦的強度,尚未確立評價方法。?

因此,按照JPMA?P?11-1992《金屬圧粉體のラトラ値測定方法》(非專利文獻3)中記載的試驗方法,調查被膜強度。需要說明的是,將本試驗方法稱為磨損試驗。?

在磨損試驗中,將20±0.05g包覆了鐵粉的種子封入到磨損試驗器的筐中,以87±10rpm的旋轉速度使該筐旋轉1000次。通過該方法,通過使種子在筐內一邊滾動一邊流動從而在種子間及種子與筐容器內面之間負荷滾動、滑動的摩擦力。?

因此,通過應用本方法,可評價復合地負荷有滾動摩擦力與滑動摩擦力時的包覆被膜的強度。?

表2示出鐵粉的粒度分布和在磨損試驗中的重量減少率。需要說明的是,重量減少率由以下的計算式求出。?

重量減少率=(在磨損試驗中剝離的被膜的質量)/(試驗前的種子質量)×100(%)?

因此,可判斷為重量減少率越小,被膜的強度越高。?

[表2]?

如表2所示,發明例1~9所記載的鐵粉全部在“粒徑為63μm以下的鐵粉的質量比率為0%以上75%以下,并且,粒徑大于63μm且在150μm以下的鐵粉的質量比率為25%以上100%以下,并且,粒徑大于150μm的鐵粉的質量比率為0%以上50%以下”這樣的本發明的粒度分布的范圍內,在磨損試驗中的重量減少率小于4%。?

另一方面,在上述的粒度分布范圍之外的比較例1~5中,磨損試驗中的重量減少率為4%以上。?

由此驗證了:通過使鐵粉的粒度分布在本發明的范圍內,可大幅抑制重量減少率。?

需要說明的是,在表2中,對于比較例1~5中的粒度分布在本發明的范圍外的數字標注下劃線。?

另外,在發明例1、2、3、4、6中,粒徑大于63μm且在150μm以下的鐵粉的質量比率為50%以上,并且,45μm以下的鐵粉的質量比率為30%以下,在上述磨損試驗中的重量減少率低,為3.5%以下,由此可知,通過增大粒徑大于63μm且在150μm以下的鐵粉的質量比率、并且減小粒徑為45μm以下的鐵粉的質量比率,可提高鐵粉的附著力。?

產業上的可利用性?

本發明涉及的種子被覆用鐵粉可實現以不僅在播種工序中鐵粉脫落少而且在輸送工序中鐵粉脫落也少的方式進行被覆,因此,農業作業的省力化、農產品生產成本的降低成為可能。?

符號說明?

1??稻種?

3??稻殼?

5??毛?

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