一种含有具生物活性的促生长添加剂的超吸收聚合物产品的制造和使用方法技术

一种在淀粉基质中包容（ｅｎｔｒａｐ）具有生物活性的促生长添加剂以形成用于农业应用的淀粉基的、超吸收聚合物产品的方法及其形成的产品，包括：（１）接枝聚合一种单体和一种淀粉以形成一种包含淀粉基质的淀粉接枝共聚物；（２）分离该淀粉接枝共聚物；（３）形成淀粉接枝共聚物的微粒；并（４）加入一种具有生物活性的促生长添加剂以使淀粉基质至少包容一些这种具有生物活性的促生长添加剂。这种含有具有生物活性的促生长添加剂的淀粉基ＳＡＰ被置于靠近一种作物、根、种子或幼苗之后，促进了该作物、根、种子或幼苗的生长，因为有益养分的利用度提高了。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及农业改良剂，更具体的涉及。
技术介绍
在过去的三十年中，高分子化学家们和土壤科学家们已开发出为农业使用的控释农药。控释农药的两个基本目标是(1)提高农药的效力，(2)减少应用农药对环境的不良后果。一些现有技术的控释农药已被在淀粉中胶囊化。这些现有技术的淀粉胶囊化的控释农药产品一般通过混合淀粉与农药而形成且混合物成球形。这些淀粉胶囊化的农药提供了从淀粉中限速释放的农药微粒，该释放很大程度上被扩散作用控制。具体地，当淀粉胶囊化的农药被施向土壤，它们吸水并溶胀以至于农药微粒扩散出淀粉基质，进入作物、根、种子或幼苗周围的土壤中。在1976年，高分子化学家们开发了一类涉及作为超吸收聚合物类(SAPs)的材料(例见美国专利第3,935,099号、第3,981,100号、第3,985,616号及第3,997,484号，均在1976年颁布(issue))。SAPs为一些材料，它们至少能在水性液体中吸入(imbibe)或吸收其自重的10倍，并在中等压力下保有吸入或吸收的水性液体。吸入或吸收的水性液体被带进SAP的分子结构中而不是被包含在小孔中，小孔中的液体能通过挤压除去。一些SAPs能在水性液体中吸收直到它们重量的1,000倍。一种类型的SAPs，被称作“全合成共聚物类”，是在偶联剂存在下通过共聚丙烯酸和丙烯酰胺制得。几乎所有的全合成共聚物SAPs被用于婴儿尿布、成人尿布、月经用品、医院床垫、电缆涂料，及类似物品。当今，全世界每年全合成共聚物SAPs的市场估计约为20亿英镑。另一种类型的SAPs被称作淀粉接枝共聚物类，其用一种天然聚合物，例如一种淀粉，以形成一种含有淀粉接枝共聚物的SAP产品。淀粉接枝共聚物SAP的薄膜(films)一般是通过在一个盘架(tray)上干燥淀粉接枝共聚物组合物或在滚筒干燥器上加热该组合物而形成。得到的薄膜可接着被碾碎或磨细成薄片或粉末。淀粉接枝共聚物SAP的薄膜也可通过用一种如乙醇或丙酮的与水混溶的有机溶剂稀释粘稠的碱性淀粉接枝共聚物混合物，以使一种碱性淀粉接枝共聚物沉淀而制得。该沉淀的碱性淀粉接枝共聚物接着被过滤和再干燥而分离成一种细微的粉末形式。吸收大量水性液体的淀粉接枝共聚物SAP产品一般在市场上作为吸收性软产品(soft goods)，其增加了土壤的贮水能力，并在纤维、粘土、纸等材料上形成一种涂层。农业公司长期以来对SAPs吸收水性液体的能力有所期望。然而，全合成共聚物SAPs及薄膜或颗粒状的淀粉接枝共聚物SAPs的试验显示了其在农业上弱的性能，主要是由于SAP产品的粒径(测得小微粒在尺寸上约80目)。较细微的目数的微粒有一个固有缺陷是它们不能被用于典型的要求粒径至少为25目的颗粒撒药机(granule applicator)。此外，细微的粉末和/或薄膜在向田地或生长基质施用SAP产品期间经常会被任何出现的风带走。尽管将农药微粒与淀粉混合进行生产已有多年，但还没有人成功地在淀粉基SAP产品中包容(entrap)农药以适用于大规模农业应用。本专利技术的专利技术人意识到在农业产业中需要一种方法，该方法形成一种淀粉基的SAP产品，其含有一种应用于作物、根、幼苗或种子，或应用于作物、根、幼苗或种子附近的生长基质的具有生物活性的促生长添加剂，其能够促进这些作物、根、幼苗或种子的生长。专利技术概述本专利技术的一个目的是阐述了一种生产和使用应用于农业的含有一种具有生物活性的促生长添加剂的淀粉基SAP产品的方法。应用得到的SAP产品促进了被置于靠近SAP产品的植物、根、幼苗或种子的生长。本专利技术优选的实施方案主要涉及通过在淀粉基质中包容具有生物活性的促生长添加剂微粒，以形成一种用于大规模农业应用的含有一种具生物活性的促生长添加剂的淀粉基SAP产品的方法和产品。该淀粉基SAP产品应用于作物、根、种子或幼苗，或用于作物、根、幼苗或种子附近的生长基质之后，该淀粉基SAP产品提高了作物、根、幼苗或种子对有益养分的利用度。提高这些养分的利用度实现了农作物产量、生长速率、种子发芽率和/或作物大小的提高。这种具有生物活性的促生长添加剂被物理的保留并引入SAP产品的淀粉基质部分，因此形成了一种稳定的超吸收聚合物产品，其最小化或消除了在大降雨期间及运输途中挤压或抖动时添加剂的径流(runoff)。普遍认为作物、根及幼苗通过毛细作用从淀粉基SAP产品提取了具有生物活性的促生长添加剂的有效部分，以及种子通过从淀粉基质中扩散的添加剂，利用了具有生物活性的促生长添加剂。一种优选的形成含有具生物活性的促生长添加剂的SAP产品的方法包括(1)接枝聚合至少一种接枝剂和一种淀粉以形成一种包含淀粉基质的淀粉接枝共聚物；(2)分离所得淀粉接枝共聚物；(3)形成用于农业应用的大小的淀粉接枝共聚物的薄膜、粉末或微粒；并(4)加入具有生物活性的促生长添加剂以在淀粉基质中包容至少一些具生物活性的促生长添加剂。在这一过程的不同时间都可以加入该具有生物活性的促生长添加剂，这取决于添加剂的类型及添加剂在淀粉基质中所期望包容的程度。这种形成含有一种具生物活性的促生长添加剂的淀粉基SAP产品的优选方法至少有两种优选的实施。第一种优选的实施包括(1)在一种引发剂存在下结合一种单体和一种淀粉从而单体接枝聚合到淀粉上，以形成一种包含淀粉基质的淀粉接枝共聚物的混合物；(2)皂化该混合物；(3)从混合物中沉淀该皂化的淀粉接枝共聚物以形成用于农业应用的尺寸的SAP产品微粒；并(4)加入具有生物活性的促生长添加剂以在淀粉基质中包容至少一些具有生物活性的促生长添加剂。可以至少在下列加工步骤之一加入该具有生物活性的促生长添加剂，例如(1)当结合单体与淀粉时；(2)在皂化淀粉接枝共聚物之后；及(3)在形成淀粉基的SAP产品之后。此优选方法的第二种优选的实施包括(1)在引发剂存在下，接枝聚合一种单体到一种淀粉上，以形成一种包含淀粉基质的淀粉接枝共聚物的混合物；(2)向混合物中加入一种交联剂以交联该淀粉接枝共聚物；(3)中和此混合物；(4)沉淀或分离此交联的淀粉接枝共聚物以形成用于农业应用的尺寸的SAP产品微粒；及(5)加入具有生物活性的促生长添加剂以在淀粉基质中包容具有生物活性的促生长添加剂。可以至少在下列加工步骤之一加入该具有生物活性的促生长添加剂，例如(1)当接枝聚合单体到淀粉上时；(2)在中和之后；及(3)在形成淀粉基的SAP产品之后。使用该用于促进作物、种子、幼苗或根的生长，含有具生物活性的促生长添加剂的淀粉基SAP产品的优选的典型方法包括(1)将含有具生物活性的促生长添加剂的淀粉基的SAP产品(或一种含有该SAP产品的稀浆(slurry)、垫层(mat)或肥料)直接置于一种靠近作物、种子、幼苗或根的生长基质上，并(2)将该淀粉基的SAP产品(或一种含有该SAP产品的稀浆(slurry)、垫层(mat)或肥料)应用于一种作物、种子、幼苗或根，接着将该作物、根、种子或幼苗种植到生长基质中。将该含有具生物活性的促生长添加剂的淀粉基SAP产品直接应用于土壤或作物、种子、幼苗或根，将导致种子更早发芽和/或开花、降低灌溉需要量、增加繁殖、增强作物生长、增加作物产量、并减少土壤硬结(crust)。因此，通过上述方法制成的SAP产品提供了多种优于现有技术SAP产品的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成用于农业应用的包含一种具生物活性的促生长添加剂的超吸收聚合物产品的方法，包括：混合一种接枝剂和一种淀粉以使所述接枝剂接枝聚合到所述淀粉上形成一种包含淀粉接枝共聚物的混合物，所述淀粉接枝共聚物形成一种淀粉基质；分离所述 淀粉接枝共聚物；形成含有所述淀粉接枝共聚物的微粒，所述微粒具有用于农业应用的尺寸；并加入所述具生物活性的促生长添加剂以使至少一些所述具生物活性的促生长添加剂被所述淀粉基质包容。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉姆麦基杜安尼，史蒂文威廉姆杜安尼，米兰H萨维奇，
申请(专利权)人：吸收剂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]