液体悬浮液组合物和包衣肥料颗粒制造技术

描述了用于将微量营养素颗粒施用于固体肥料颗粒的包衣组合物，例如包含悬浮的(非溶解的)微量营养素颗粒和含有水混溶性有机液体的液体载体的悬浮液，制备和使用包衣组合物的相关方法，以及含有包衣组合物的固体肥料颗粒。粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液体悬浮液组合物和包衣肥料颗粒
[0001]优先权
[0002]本申请要求于2020年10月20日提交的名称为“液体悬浮液组合物和包衣肥料颗粒”的第63/093,917号美国临时申请的优先权，其全部内容出于所有目的通过引用并入本文。
[0003]背景
[0004]对于农业应用，肥料的常见形式是无机颗粒状固体。这些颗粒状固体通常呈球粒或小粒的形式，通常被引入土壤中，为生长中的植物提供大量所需的常量营养素，通常还包括次级营养素。
[0005]关于微量营养素，土壤施用是最常见的施用方法，推荐的施用量通常小于约1.1g/m2(10磅/英亩)(基于元素)。这种非常低的微量营养素施用率使得微量营养素的单独、独立施用基本上不可能，并且支持了将微量营养素与常量营养素肥料结合施用的想法。理想的是，商业肥料产品可含有一种或多种微量营养素与含有常量营养素的固体肥料颗粒的组合，并将含有微量营养素和常量营养素的固体颗粒以单次施用方式进行施用。将微量营养素与常量营养素固体颗粒组合允许微量营养素均匀分布，而无需特殊设备或多次施用步骤。
[0006]因此，肥料工业需要包括微量营养素和常量营养素组合的颗粒状固体型肥料产品。虽然将微量营养素与含常量营养素的肥料组合似乎有多种可能的模式，但每种模式都被认为表现出潜在的缺点。将固体微量营养素成分(例如，作为固体颗粒)与固体颗粒状肥料颗粒(球粒或小粒)物理共混可以生产含有粒度和密度显著不同的不同颗粒的肥料组合物，这可能导致这些颗粒在储存和处理过程中变成分离的，这反过来又会导致施用不均匀。此外，特别是在使用粉末状微量营养素的情况下，在转移和施用过程中可能会出现粉尘。
[0007]将微量营养素与常量营养素肥料组合的另一种选择方案是将微量营养素包衣到常量营养素固体肥料颗粒的外部。然而，基于众多技术挑战，这已被证明并不是一项微不足道的任务。国际专利公开号WO 1999/015480、WO 2003/071855和WO 2011/080764、美国专利号3,692,529、4,657,576、7,497,891、9,199,883和9,540,291以及美国专利公开号2005/0076687等中描述了各种包衣技术。
[0008]美国专利号9,994,492和10,118,867描述了制备微量营养素包衣的固体肥料颗粒的方法，所得固体颗粒被描述为自由流动且无粉尘的。该方法涉及将含有一种或多种微量营养素物质的悬浮液单次施用到固体肥料颗粒上。这种悬浮液被描述为含有悬浮在“任何合适的天然油、矿物油或合成油”中的微量营养素，其中植物油被描述为比矿物油提供更好的分散性。
[0009]然而，使用油作为液体载体来悬浮微量营养素固体颗粒存在重大的实际挑战。当油基微量营养素悬浮液与肥料颗粒组合时，这些产品往往相对粘稠，尤其是在冬末和早春常见的较低温度下。此外，油通常不与水混溶，可能难以从用于将悬浮液与肥料颗粒组合的设备表面上清除。具体而言，诸如泵、软管、导管、搅拌器、阀门、喷嘴等设备用于将油基微量营养素悬浮液施用于固体肥料颗粒。由于悬浮液中的油浓度很高，从此类设备的表面清洁
油基微量营养素悬浮液既费钱又费时。此外，在悬浮液的运输和储存过程中，悬浮液必须随时间推移是稳定的。微量营养素含有诸如锌、铁、硼、铜等金属，它们的密度远大于有机固体的密度，该微量营养素可能更容易从悬浮液中沉降出来。

技术实现思路

[0010]鉴于使用油基微量营养素悬浮液产品所涉及的挑战，包括在将悬浮液中所含的油基微量营养素施用到肥料颗粒期间的困难，尤其是在较低温度下，以及随后清洁用于施用油基悬浮液的设备，申请人已经确定肥料工业需要油基微量营养素悬浮液产品的替代品。
[0011]优选的替代方案可以是悬浮液的形式，该悬浮液含有在含有减少量的水不混溶性油或其他不混溶成分的液体载体中的一种或多种类型的悬浮微量营养素固体颗粒。有用的或优选的此类悬浮液可含有一种或多种水混溶性非油的有机液体作为悬浮液的大部分或基本上全部液体载体。水混溶性有机液体可以包括通常用作有机溶剂的有机液体、通常用作表面活性试剂(例如表面活性剂、乳化剂、分散剂、悬浮剂等)的有机材料、如增稠剂(流变学或粘度控制剂)的聚合物以及如助剂的其它可用于上述包衣组合物的水混溶性有机物质。
[0012]正如申请人发现的那样，使用水混溶性有机液体作为液体载体的悬浮液也可以有利地配制为含有有用的或高浓度的悬浮微量营养素固体颗粒，以允许将所需量(浓度)的微量营养素颗粒高效地施用到固体肥料上。此外，此类悬浮液可配制为储存稳定的，而且在可能出现在冬末和春季的环境温度下、包括在这些季节经历低环境温度(例如，低于50、40或30华氏度)的北方地区可流动。并且，此类悬浮液可以配制为包含水混溶性液体成分，通过用水冲洗设备，无需添加清洁剂，可以从用于储存、处理悬浮液或将悬浮液施用于固体肥料的设备上高效地清除该悬浮液。
[0013]示例性微量营养素悬浮液产品可以包含相对于先前可比较的悬浮液减少量的水不混溶性油，或者优选地，可基本上不含水不混溶性油(或其他水不混溶性成分)作为悬浮液的液体载体的一部分。示例性微量营养素悬浮液可以替代地包含一种或多种水混溶性有机液体作为液体载体的主要部分。通常，液体载体，更具体地说，有机液体，可以优选是水混溶的，并且是可以使用未处理的水(意味着不包含添加的清洁剂的水)高效地从表面去除的类型，留下微量的残留物。特别有用的液体载体和有机液体含有完全与水混溶的成分。
[0014]本文提供包含微量营养素的包衣组合物、包含含有一种或多种微量营养素的包衣组合物的固体肥料组合物(例如，球粒、颗粒、小球等)，以及将包含微量营养素颗粒的包衣组合物施用于固体肥料的方法。
[0015]所述包衣组合物的优选实例不需要并且可以不含或基本上不含水不混溶性成分，特别是水不混溶性油成分。所述包衣组合物的优选实例也不需要并且可以特别排除聚合物材料作为包衣组合物的一部分。
[0016]优选的包衣组合物可以施用于固体肥料颗粒以产生包衣肥料颗粒，这些包衣肥料颗粒是自由流动的、具有在颗粒表面提供的含微量营养素包衣的无粉尘颗粒状肥料。
[0017]包衣组合物可以是含有悬浮在液体载体中的一定量微量营养素颗粒的液体悬浮液。在液体载体中含有水混溶性成分的有用或优选的悬浮液可能表现出以下中的一种或多种：悬浮液中微量营养素颗粒的浓度相对较高；悬浮液在储存和使用期间稳定，包括抵抗悬
浮微量营养素固体颗粒的沉降或分层，或(可替代地)能够高效地重新悬浮可能分层或可能包含沉降的微量营养素固体颗粒的悬浮液颗粒；稳定的流动特性，使悬浮液能够在降低的环境温度(例如，低于50、40或30华氏度)下高效使用；以及能够使用未经处理的水从用于处理悬浮液或将悬浮液施用于固体肥料颗粒的设备表面进行高效清洁。
[0018]包衣或包衣组合物(例如悬浮液)包括一种或多种类型的悬浮在含有非油水混溶性有机液体载体的液体载体中的微量营养素颗粒，并被施用于含有常量营养素的颗粒。所描述的包衣组合物可用于将含有微量营养素的包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种肥料包衣组合物，包含悬浮液，所述悬浮液包含悬浮在水混溶性液体载体中的微量营养素固体颗粒，所述液体载体包含水混溶性有机液体。2.根据权利要求1所述的悬浮液，其中所述水混溶性有机液体包含以下中的一种或多种：水混溶性溶剂和水混溶性表面活性剂。3.根据权利要求1或2所述的悬浮液，其中基于所述悬浮液的总重量，所述悬浮液包含至少30重量％的水混溶性有机液体。4.根据权利要求1至3中任一项所述的悬浮液，其中基于所述液体载体的总重量，所述液体载体包含至少80重量％的有机溶剂。5.根据权利要求1至4中任一项所述的悬浮液，其中所述有机溶剂是非质子极性溶剂。6.根据权利要求1至5中任一项所述的悬浮液，其中所述有机溶剂选自酮、丙酮、甲乙酮(MEK)、异佛尔酮、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、环丁砜、二氧杂环己烷、甲醇、乙醇、异丙醇、二甲基乙酰胺、乙二醇、丙二醇、二醇醚、二醇酯、甘油、聚二醇衍生物、低级烷基乳酸酯(例如乳酸乙酯、乳酸丙酯和乳酸丁酯)、链烷醇胺、氨基醇、杂环醇、六甲基磷酰胺、环结构中含有氧原子的环状化合物、和四氢呋喃(THF)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的悬浮液，其中基于所述悬浮液的总重量，所述悬浮液包含至少10重量％的悬浮微量营养素颗粒。8.根据权利要求1至6中任一项所述的悬浮液，其中基于所述悬浮液的总重量，所述悬浮液包含至少30重量％的悬浮微量营养素颗粒。9.根据权利要求1至6中任一项所述的悬浮液，其中基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：利亚安，
申请(专利权)人：奇斯通特殊化学品有限公司，
类型：发明
国别省市：