具有聚合物涂层的硫包衣肥料制造技术

本发明专利技术涉及一种在硫层上具有聚合物涂层的硫包衣粒状肥料，其中所述聚合物涂层包含聚己内酯。硫包衣粒状肥料可以在硫层上具有脂族聚酯(一种聚合物涂层)，并且当在标准化水浸试验中测试时具有以下特性：a.在24小时内初始释放约20％或更少、优选约15％或更少的营养物；b.在从水浸试验开始的第14天和第21天之间释放超过4％、优选约5％或更多的营养物含量。优选约5％或更多的营养物含量。优选约5％或更多的营养物含量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有聚合物涂层的硫包衣肥料
[0001]本专利技术涉及聚合物和硫包衣的肥料。

技术介绍

[0002]控释肥料(CRF)的概念在本领域中是众所周知的。它涉及保护一种包含具有涂层的肥料的颗粒，该涂层将使营养物以受控的方式释放到田地。在CRF的不同技术内，硫包衣尿素(SCU)在当前是最重要的，参见Trenkel,M.E.(2010)Slow
‑
and controlled
‑
release and stabilized fertilizers:An option for enhancing nutrient use efficiency in agriculture,International Fertilizer Industry Association。
[0003]硫包衣尿素使用元素硫(在肥料颗粒上熔融并重结晶)作为阻隔涂层。该方法是由田纳西河流域管理局(Tennessee Valley Authority，TVA)在60年代初开发的。尽管通用名称为“SCU”，但硫可用于包覆不同类型的肥料，而不仅仅是尿素，例如钾碱、氯化钾、MAP(磷酸一铵)等。更一般地，硫包衣肥料可以缩写为SCF(硫包衣肥料)。
[0004]通常在SCF中添加顶涂层，以密封硫层的瑕疵和孔隙，并改进涂层的耐磨性，因为硫非常脆。名称PSCF(聚合物硫包衣肥料)也用于表示该含聚合物层的存在。
[0005]美国专利5,219,465描述了一种顶涂层聚合物组合物，其由5
‑
50重量％的选自乙烯/>‑
乙酸乙烯酯共聚物和乙烯
‑
丙烯酸共聚物的聚合物和95
‑
50％的烃蜡组成，所述烃蜡选自熔点为约60℃和80℃的天然石油蜡和熔点在60℃和105℃之间的合成烃蜡。
[0006]美国专利5,466,274描述了一种为硫包衣肥料提供改进的特性的该顶涂层的组合物，该组合物由烃蜡和聚合物(如乙烯
‑
乙酸乙烯酯共聚物、乙烯
‑
丙烯酸共聚物、乙烯
‑
丙烯酸乙酯共聚物、乙烯
‑
乙烯醇共聚物、乙烯
‑
乙烯醇
‑
乙酸乙烯酯三元共聚物及其混合物)的共混物组成。
[0007]JPH11228274(A)提到了密封剂蜡的用途，该密封剂蜡诸如植物蜡，如：木蜡、荷荷巴油、巴西棕榈蜡、米糠蜡、小烛树蜡；羊毛脂、蜂蜡、鲸蜡等。动物蜡；矿物蜡，诸如褐煤蜡、凝集素(selecin)、地蜡(ozokelite)；石油蜡，诸如石蜡、矿脂、微晶蜡；合成烃蜡，诸如费托蜡、聚乙烯蜡和硬化蓖麻油。还加入由水溶性聚合物组成的额外保护层，所述水溶性聚合物选自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙烯基胺、聚环氧乙烷、甲基纤维素、羧甲基纤维素、明胶、阿拉伯胶和马来酸酐。
[0008]即使在市场上最改进的版本中，SCF(和PSCF)在其释放中也存在两个典型的不希望特征(Trenkel 2010)：
[0009]‑
在使用的最初几天，相对高的释放。这是最终用户的常见投诉。
[0010]‑
锁定效果。在控释肥料的预期寿命之后，仍有相当量的营养物未释放。
[0011]这在图1举例说明。在图1中，比较了市场上可获得的不同产品在水浸试验中的释放。顶部图表示具有相对低涂层量的产品。最初几天的释放非常高，之后几乎所有产品都被释放。底线显示了具有相对高涂层重量的产品。最初的释放要低得多，但相当一部分肥料被锁定在颗粒中。中间线表示具有中等涂层量的产品。所得到的释放曲线也是平均的，但也不是完全可接受的。
[0012]因此，需要克服这些限制，以改进PSCF的释放。首先，通过减少锁定，提高施肥效率，这限制了PSCF的(过量)给料。其次，通过限制爆发释放，提高对植物的安全性。大量的肥料可损坏小型植物。如果需要一定量的前期释放，例如当植物较大或长得很结实时，相比通过使用具有高初始爆发释放的PSCF，这可以通过使用无包衣肥料更经济地实现。

技术实现思路

[0013]本专利技术的目的是在硫包衣肥料上提供聚合物涂层，从而获得良好的控释性能。
[0014]此外，本专利技术的一个目的是提供一种用于硫包衣肥料的改进的聚合物涂层，其可以克服上述限制，并且呈现出低的初始释放加上随时间的逐渐释放，从而限制营养物锁定。
[0015]实现上述一个或两个目的的本专利技术提供了一种在硫层上具有聚合物涂层的硫包衣肥料颗粒，其中聚合物涂层包含聚己内酯。
[0016]实现上述一个或两个目的的本专利技术还提供了一种在硫层上具有聚合物涂层的硫包衣粒状肥料，其中聚合物涂层包含脂族聚酯，并且其中包衣肥料在标准化水浸试验中测试时具有以下特性：
[0017]‑
在24小时内初始释放约20％或更少的营养物；
[0018]‑
在从水浸试验开始的第14天和第21天之间释放超过4％的营养物含量。
[0019]脂族聚酯可以是包含脂族羟基酸、脂族二羧酸和/或脂族二醇的聚酯。优选地，脂族聚酯包含羟基酸，诸如开环己内酯，或包含4
‑
10个碳原子的其它羟基酸。优选地，羟基酸是α,ω
‑
羟基酸。
[0020]在一个优选的实施方案中，脂族聚酯是聚己内酯。聚己内酯顶涂层提供了阻水性和透水性之间的良好平衡性能，以提供卓越的控释模式。聚己内酯层显示出对机械应力的良好抵抗性，并且具有足够的抗冲击性以承受工艺处理和在田地里的最终使用。
[0021]聚合物涂层包含聚己内酯及其混合物，所述聚己内酯可以具有变化的分子量，诸如在约1000至约50,000之间。优选地，聚己内酯具有约30000或更低的分子量。聚合物涂层优选包含约50重量％或更多、更优选约70重量％或更多的聚己内酯。
[0022]具有这种聚己内酯涂层的硫包衣肥料提供了优异的释放性质，这从标准化水浸试验的结果中是显而易见的：
[0023]‑
较低的初始释放(典型地在24小时内释放<20％的营养物)
[0024]‑
在产品的整个持续时间内的延缓释放，限制锁定。
附图说明
[0025]图1显示了商业聚合物包衣的硫包衣尿素颗粒的水浸试验的结果。
[0026]图2显示了现有技术中描述的聚合物涂层的聚合物包衣的硫包衣尿素颗粒的水浸试验的结果。
[0027]图3显示了聚己内酯包衣的硫包衣尿素颗粒的水浸试验的结果。
[0028]图4显示了其他聚己内酯包衣的硫包衣尿素颗粒的水浸试验的结果。
[0029]图5显示了还有的其他聚己内酯包衣的硫包衣尿素颗粒的水浸试验的结果。
[0030]图6显示了聚己内酯包衣的硫包衣尿素颗粒与对比产品相比的实验室水浸试验和田地试验的结果。
[0031]图7显示了在机械应力试验前后，聚己内酯包衣的硫包衣尿素颗粒与对比产品相比的实验室水浸试验的结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在硫层上具有聚合物涂层的硫包衣粒状肥料，其中所述聚合物涂层包含聚己内酯。2.根据权利要求1所述的肥料，其中所述聚己内酯是包含在羟基酸或多元醇上聚合的多个己内酯单体的聚合物，所述多元醇优选为二醇或三醇。3.根据权利要求1
‑
2中任一项所述的肥料，其中所述聚合物涂层包含平均分子量在约1000和约100,000之间的聚己内酯及其混合物。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的肥料，其中所述聚合物涂层包含约50重量％或更多、优选约70重量％或更多的聚己内酯。5.根据权利要求4所述的肥料，其中所述聚合物涂层基本上由一种或多种聚己内酯聚合物组成。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的肥料，其中所述聚己内酯是具有一个峰值分子量的单一产物，或者是具有至少两个峰值分子量的聚己内酯聚合物的共混物，其中所述聚己内酯的平均分子量在约5000至约20000、优选约6000至约15000的范围内。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的肥料，其中所述聚合物涂层包含聚己内酯的混合物，其中所述混合物包含5至95％的分子量在9,000至50,000之间的第一聚己内酯和95至5重量％的分子量在1000至9000之间的聚己内酯。8.根据权利要求1
‑
7中任一项所述的肥料，其中所述聚合物涂层进一步包含蜡或聚合物、优选可生物降解的低聚物或聚合物，和/或着色剂。9.根据权利要求1
‑
8中任一项所述的肥料，其中在肥料颗粒上、所述硫层上或所...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：易乐施国际有限公司，
类型：发明
国别省市：