CN101754675A - 在农业中使用的超吸附性聚合物悬液 - Google Patents

Abstract

本发明将包含了基于淀粉的超吸附性聚合物(SAP)颗粒的土壤改良剂，与液体肥料溶液混合，形成了可流动的悬液。公开了用于制造SAP液体肥料悬液的方法。基于淀粉的SAP产品，可以包括在存在引发剂的情况下接枝聚合在淀粉上、以形成淀粉接枝共聚物的单体。各种不同筛目尺寸的颗粒状SAP颗粒，可以与任选包含微量营养元素多价阳离子溶液的液体肥料溶液进行混合。

Description

在农业中使用的超吸附性聚合物悬液

技术领域

本公开涉及含有超吸附性聚合物(superabsorbent polymer)产品的土壤改良剂，以及用于生产超吸附性聚合物产品的新的组合物和方法。

发明详述

超吸附性聚合物(“SAPs”)是在水性流体中吸入或吸收至少10倍于它们自身的重量、并在中等压力下保留被吸入或吸收的水性流体的材料。被吸入或吸收的水性流体被带入SAP的分子结构中，而不是包含在通过挤压可以将流体消除的孔隙中。某些SAPs可以吸收多达或超过它们重量的1000倍的水性流体。在一个实施方案中，SAPs可以在水性流体中吸收它们重量的200到600倍。

SAPs可用于农业或园艺应用。术语“农业的”和“园艺的”在本公开中同义和可以互换地使用。在农业情况中，将SAPs应用于土壤引起种子萌发和/或开花较早，降低灌溉需要，增加繁殖，增加作物生长和出产，增进作物质量，降低土壤板结，增加产量和缩短发芽(emergence)时间。

合成的SAPs是可商购的，通常用于婴儿和成人尿布、卫生巾、医院用垫、电缆包层等中。但是，合成的SAPs也可以用于农业应用中。另一种类型的在农业应用中使用更加广泛的SAP产品，包括淀粉接枝共聚物。淀粉接枝共聚物包含接枝聚合在多糖、例如淀粉或纤维素上的单体。淀粉接枝共聚物典型用来吸收水性流体，以用于吸收性纺织品(softgoods)，用于增加土壤的保水能力，以及用作种子、纤维、粘土等上的包层。

用于生产农业应用中使用的淀粉接枝共聚物SAP的一个示例性实施方案，包括在存在引发剂例如铈(+4)盐的情况下，将单体例如丙烯腈接枝聚合在多糖例如淀粉上，以形成淀粉接枝共聚物。聚合可以经过几分钟完成，产生聚丙烯腈、或聚丙烯腈与其它单体的组合的长的接枝链。

示例性的多糖包括纤维素、淀粉、面粉和粗粉。示例性的淀粉包括天然淀粉(例如玉米淀粉(纯食品粉末，由A.E.Staley制造)，蜡状玉米淀粉(Waxy 7350，由A.E.Staley制造)，小麦淀粉(Midsol 50，由Midwest Grain Products制造)，土豆淀粉(Avebe，由A.E.Staley制造))，糊精淀粉(例如Stadex 9，由A.E.Staley制造)，葡聚糖淀粉(例如Grade 2P，由Pharmachem Corp.制造)，玉米粗粉，去皮丝兰根，未去皮丝兰根，燕麦粉，香蕉粉，和木薯粉。淀粉可以被胶化以提供最适的吸收性。示例的淀粉是凝胶化的玉米淀粉。此外，按照一个实施方案，淀粉与单体的重量比在大约1∶1到大约1∶6的范围内。

用于将单体接枝聚合在淀粉上的示例性引发剂包括铈(+4)盐，例如硝酸铈铵；过硫酸铵；过硫酸钠；过硫酸钾；过氧化亚铁；硫酸亚铁铵-过氧化氢；L-抗坏血酸；以及高锰酸钾-抗坏血酸。可以使用本技术领域的专业人员已知的其它适合的引发剂，例如可选的过硫酸盐和过氧化物，以及钒、锰等。使用的引发剂的量可以根据所选的引发剂、选择的单体以及所选的淀粉而变化。某些引发剂例如过硫酸盐，可能需要热的存在。引发剂可以一步或多步加入，可以使用多种引发剂。

得到的淀粉接枝共聚物可以使用碱金属、例如氢氧化钾或氢氧化钠进行皂化，将腈基转化成羧酰胺和碱金属羧酸盐的混合物。皂化步骤可以提供粘性料团或面团状料。

在可选的实施方案中，可以在存在引发剂的情况下，将丙烯腈之外的单体接枝聚合在淀粉上，形成淀粉接枝共聚物。示例性的可选单体包括丙烯酸或甲基丙烯酸。示例性的单体也可以包括丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。也可以使用磺酸，例如2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸(AMPS)和乙烯基磺酸。此外，丙烯酸盐(酯)，例如丙烯酸乙酯和丙烯酸钾，也可以使用。上面列出的单体的衍生物和混合物，也可以是合用的。

在使用丙烯酸的应用中，向其中添加丙烯酰胺帮助诱导接枝聚合，并增加了SAP的吸收性。例如，丙烯酸与丙烯酰胺的重量比可以是大约2∶1。可选地，丙烯酸与丙烯酰胺的比也可以高达9∶1的比并超出该比。因为丙烯酰胺被认为是神经毒素，可能希望减少丙烯酰胺相对于丙烯酸的量，同时其用量仍足以帮助诱导丙烯酸的接枝聚合。

在可选的应用中，丙烯酸可以不需要丙烯酰胺的帮助就接枝聚合在淀粉或其它多糖上。例如，当置于热和/或压力下时，丙烯酸可以聚合。不添加丙烯酰胺的聚合可以在例如加热的螺杆挤出机中完成。

在该可选实施方案中，单体可以在存在引发剂的情况下接枝聚合在多糖上，形成淀粉接枝共聚物。示例性的淀粉和引发剂已经在上文描述过。然后可以通过例如加入化学交联剂对淀粉接枝共聚物进行交联，形成交联的淀粉接枝共聚物。对于待交联的淀粉接枝共聚物来说，如果它在被交联之前溶解在水性流体中，这可能是理想的。交联是一种使淀粉接枝共聚物吸收水性流体而不溶解的方法。然而，添加的交联剂的量，一般与得到的SAP产物的吸收力不直接成比例。

示例性的交联剂包括：甘油酯；双环氧化合物；二缩水甘油基化合物；环己二酰胺；亚甲基双丙烯酰胺；双羟基烷基酰胺，例如双羟丙基己二酰二胺；甲醛，例如尿素-甲醛和三聚氰胺-甲醛树脂；异氰酸酯，包括二异氰酸酯或三异氰酸酯；环氧树脂，通常在存在碱催化剂的情况下；及其衍生物和混合物。

也可以使用其它的交联方法。例如，固体SAP产品可以通过辐照进行交联，例如通过暴露于γ-射线或x-射线电磁辐射，或暴露于电子束等。辐照通过在共聚物链中产生自由基来促进淀粉接枝共聚物的交联。在某些应用中，在辐照后，可以使用退火或熔化工艺来改造交联共聚物的链。此外，在相对不含氧的气氛中进行辐照过程，可能是理想的。

尽管在SAPs的生产中可能需要添加交联剂，但自身交联的共聚物也可以使用。在自身交联共聚物中，单一的自身反应性官能团、或多个自身反应性官能团、或多个共同反应性官能团被掺入到混合物中。共同反应性官能团的一个例子是丙烯酸与甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物。

根据一个实施方案，淀粉接枝共聚物的pH可以调整到所需的值，用于特定的农业应用。例如，淀粉接枝共聚物可以被中和。根据获得的SAPs将应用的土壤类型和作物类型，可能希望有可选的pH值。对于大多数农业应用来说，所得到的pH典型地在大约6.0到大约8.0的范围内。根据具体农业应用的要求，所需pH可以高于或低于该范围。

可选地，在某些实施方案中，淀粉接枝共聚物的pH调节可以较早进行，例如在上述的可选方法中概述的交联步骤之前。在有的实施方案中，pH调整可能不是必需的。例如，如果丙烯酸钾用作单体，获得的产物可能已经在可接受的pH范围内。

在一个实施方案中，在淀粉接枝共聚物皂化后，使用与水混溶的溶剂例如醇，将分离的产物从粘性的聚合面团状料中回收。用于该方法的示例的醇包括甲醇、乙醇、丙醇和异丙醇。甲醇典型地用于移除水份，随后将产物进行干燥。可选地，可以将聚合面团状料干燥，并通过使用挤出机、例如加热的挤出机，在有或没有甲醇的帮助下进行分离。

按照一个实施方案，可以迫使获得的粘性皂化物通过模具板。通过模具板预形成颗粒尺寸可以在甲醇沉淀步骤之前进行。使用模具来形成具有不同形状和直径的线或杆，可以改进颗粒尺寸形成工艺。这种具体的实施提供了对最终颗粒尺寸的加强的控制。可以迫使交联的淀粉接枝共聚物(中和的或未中和的)通过具有不同直径(例如大约1/16英寸到超过1/4英寸)和不同形状(例如圆形、星形、条形等)的孔的模具板。

在通过模具板、例如通过挤出机后，可以将水分减少的SAP产物用甲醇或上面讨论的其它与水混溶的溶剂进行润湿，以防止SAP颗粒粘附在一起。可以将少量甲醇轻轻喷洒在SAP颗粒上，以防止颗粒的重新团聚。可选地，可以向SAP产物施加隔离剂以最小化颗粒的重新团聚。用隔离剂包裹SAP产品降低了它们粘附在一起的倾向。示例性的隔离剂包括纤维素、粘土、淀粉、面粉，和其它防止颗粒粘附在一起的天然或合成的聚合物。

从挤出机出来的SAP产品的尺寸可受到几种变量的影响，例如模具板中的孔的尺寸，挤出螺杆的速度，导入到挤出机中的聚合面团状料的水分含量等。在通过挤出机后，可以将SAP产品导入碾磨机、切碎机或成粒机中，随后成粒或粒化。

在一个实施方案中，串联式(in-line)的成粒机可以接收聚合面团状料，以便将SAP产品成粒。成粒的SAP颗粒随后可以离心。可选地，SAP颗粒可以通过本技术领域的专业人员已知的倾析技术和方法轻轻倒出。

然后可以对SAP颗粒进行干燥。如果需要，可以使用干燥器移除水分。在一个实施方案中，最终水分含量为大约12重量％或以下是理想的。干燥的SAP颗粒也可以根据尺寸，通过颗粒分离或筛选系统进行筛分，以分离出具有同样筛目尺寸的SAP颗粒。可以使用各种不同的协助本公开的颗粒分离系统，它们对于本技术领域的专业人员来说是显然的。例如，可以将干燥的SAP颗粒通过颗粒分离系统，例如包含8目筛网、随后是25目筛网、随后是60目筛网、随后是100目筛网和细粉收集盘的筛分系统。可选地，例如，可以使用在品牌

下销售的颗粒分离系统。

根据农业应用，最终的SAP产品可以具有比大约75目更细的颗粒尺寸。在有的应用中，可以使用较粗的筛目尺寸。例如，在淀粉接枝共聚物掺入到液体肥料悬液中的某些应用中，颗粒尺寸可在在大约60目到大约120目的范围内。在其它实施方案中，筛目尺寸可以在大约20目到大约500目之间。可选地，筛目尺寸可以在大约80目到大约150目之间。较细的颗粒尺寸可用于防止水凝胶在喷嘴和洒施机的孔口中的团聚。

在生产淀粉接枝共聚物面团状物的工艺过程中，在SAP产品生产的不同阶段，可以任选包含各种不同的添加剂。例如，在SAP生产工艺的某些阶段，例如在干燥之前，可以包含促进植物生长的添加剂，这是本技术领域的专业人员在本公开的帮助下可以明显看出的。一种示例性的添加剂包括肥料。在某些实施方案中，可以使用受控释放的肥料。还可以包含的可选或其它添加剂，包括但不限于杀虫剂、除草剂、杀真菌剂、生长激素和调节剂、菌根真菌、昆布产品、基于土壤的营养物质等，例如在题为“包含有益添加剂的超吸附性聚合物产品以及制造和应用方法(Superabsorbent Polymer Products Including BenificialAdditive and Methods of Making and Application)”的美国专利公布No.2007/0015878中所公开的，该专利在此引为参考。

对于SAPs在农业应用中的使用，存在各种不同的已知方法。常规情况下，SAPs以颗粒形式施加于土壤，典型地在种植作物、草皮播种之前或同时，或施加草根土之前进行。向已有的植被施加颗粒状SAPs已经被证明是困难的，因为SAPs在邻近根区通常是最有效的。向已有的植被施加颗粒状SAPs的已知方法包括：(1)在土壤中使用加压的水产生洞，并使用压缩空气将SAP吹入洞中；(2)从土壤(即腐殖土)中取出小土塞，类似地吹气，并将SAP沉积在洞中；以及(3)切开并暂时连根拔出植被部分，例如草根土，其中随后将SAP颗粒吹入或以其它方式施加到草根土下的土壤中。这些示例性的常规方法，对于已有植被的根系统来说，已经被证明是无效的、昂贵的和破坏性的。

常规情况下，已经证明，在可流动状态下难以施加SAPs，这是因为将SAPs导入到水中将引起水被捕获在SAP基质中，尺寸膨胀，并形成太凝胶状的水凝胶，难以被吸收通过草根土或土壤。此外，对于水稀释的、要具有足够的可流动性以用于喷洒应用的SAP产品来说，必须用大量的水稀释，使得每单位体积没有足够的SAP用来在施加后具有明显足够的吸水效应，或者，它会需要施加大量的水，以便投送有效量的SAP产品。出于本申请的目的，术语“可流动的”包括粘度范围在1到150,000厘泊范围内的液体或凝胶。产品如果在压力下将展开，并且如果容易流动和滴下，可以被认为是可流动的。

在其它常规方法中，将合成的聚合物、例如聚丙烯酰胺和聚丙烯酸酯，悬浮在液体肥料中，并通过将液体肥料聚合物悬液注射到草根土根部区域的注射技术，投送到现有的草皮中。但是，在某些应用中，合成的聚合物效能差，并已经发现吸收性太强，不太可能将捕获的水释放到周围环境中。

根据本公开，将淀粉接枝共聚物超吸附性产品与液体肥料混合，形成了可流动的并可泵送的悬液。在一个实施方案中，可流动的悬液的粘度范围在大约1厘泊到大约500厘泊之间。在另一个实施方案中，可流动的悬液的粘度范围在大约1厘泊到大约1500厘泊之间。在另一个可选实施方案中，可流动和可泵送的悬液的粘度范围，在大约1厘泊到大约10000厘泊之间。此外，在另一个其它实施方案中，可流动的和可泵送的悬液的粘度范围，在大约1厘泊到大约55000厘泊之间。

上面已经描述了用于本文公开的实施方案的示例性淀粉接枝共聚物。正如讨论的，根据具体应用的需要，可以使用各种不同的尺寸。例如，基于淀粉的SAP产品可以具有比大约75目更细的颗粒尺寸，例如在大约80目到大约150目之间。在使用具有较小孔口尺寸的喷嘴的喷洒应用中，这些更细的颗粒可能是合用的。典型情况下，更细的颗粒发生团聚和堵塞或阻塞喷嘴孔口的可能性较低。但是，在有的应用中，可以使用较粗的筛目尺寸。例如，较大的颗粒尺寸通常比较小的颗粒更容易操作。这是因为较细的颗粒尺寸当暴露于风时，倾向于容易被吹散。因此，在某些应用中，筛目尺寸可以在大到大约20目到大约500目的范围内。在其它应用中，SAP产品的筛目尺寸可以在从大约60目到大约120目的范围内。

不受理论的束缚，据信SAP产品能够悬浮在液体肥料中而不形成浓厚、粘稠的水凝胶的一种可能的原因，是因为在液体肥料溶液中存在各种不同的带电的物质，例如盐或其它阴离子和阳离子。超吸附性聚合物在它们的结构中可以含有离子，具有进行阴离子交换、阳离子交换或二者的能力。例如，基于淀粉的SAP产品可以包含羧酰胺和/或碱金属羧酸盐官能团，它们是阴离子性的。液体肥料中存在的电解质，可以与超吸附性聚合物复合物中存在的盐经历阳离子交换。

正如本技术领域的专业人员在本公开的帮助下所认识到的，可以使用各种不同的液体肥料。可商购的肥料通常通过N-P-K或N-P-K-S数字进行识别。N-P-K-S肥料标识，根据四种大量营养元素，即氮(N)、磷(P)、钾(K)和硫(S)的含量进行标记。氮和硫的质量分数(百分数)被直接报告。但是，钾按钾碱(氧化钾-K₂O)报告，磷按磷酸的酸酐五氧化二磷(P₂O₅)报告。

可以使用的示例性N-P-K-S大量营养元素肥料包括10-34-0-0(磷酸铵溶液)，32-0-0-0(尿素硝酸铵溶液)，28-0-0-0(尿素硝酸铵溶液)，12-0-0-26(硫代硫酸钠液体)，20-0-0-0(尿素硝酸铵溶液)，3-18-18-0(尿素、氨、氢氧化铵、磷酸、钾碱溶液)，20-0-0-5(尿素硫酸铵溶液)，0-0-15-0(钾碱肥料溶液)，7-21-7-0(尿素、硫酸铵、聚磷酸铵、硝酸铵、氯化钾溶液)和0-0-13-0(钾碱肥料溶液)。根据一个实施方案，液体肥料选自32-0-0-0、28-0-0-0、10-34-0-0、12-0-0-26、3-18-18-0及其混合物。根据另一个实施方案，液体肥料是10-34-0-0。使用10-34-0-0可能是有利的，因为与其它液体肥料相比，它可以更容易地与较小的SAP筛目尺寸混合成悬液。

此外，缓释氮肥可以包含在液体肥料SAP悬液中。示例性的缓释氮肥包括在品牌Nitamin^TM和Nsure^TM下销售的。在一个实施方案中，土壤改良剂可以包括基于淀粉的SAP产品，含有10-34-0-0液体肥料和缓释氮肥。

据信，SAP产品膨胀和胀大的能力，受到液体肥料溶液中存在的带电物质(即阳离子和/或阴离子)的影响。因此，当SAP产品被放置在浓缩的阳离子/阴离子溶液中时，与无溶质的环境相比，它们的吸收容量暂时降低了。一旦将SAP产品放置在液体肥料悬液中后，可能可以向悬液添加一些水，而不产生高度粘稠的水凝胶，从而使土壤改良剂悬液更可流动。根据一个实施方案，将颗粒状淀粉接枝共聚物直接施加到液体肥料中，而不是在与肥料混合之前将SAP产品预先水化成凝胶。

在一个实施方案中，对于每英亩土壤的应用，将大约0.5磅到大约15磅的颗粒状形式的淀粉接枝共聚物产物，与大约0.5加仑到大约30加仑之间的液体肥料混合。在第一个示例性实施方案中，对于每加仑液体肥料、例如10-34-0-0来说，加入大约0.33磅基于淀粉的SAP产品，以提供非粘性的可流动土壤改良剂悬液。在第二个示例性实施方案中，对于每加仑液体肥料例如10-34-0-0来说，加入大约0.5磅基于淀粉的SAP产品，提供比第一种示例性实施方案稍微更粘的可流动的土壤改良剂悬液。此外，在第三种示例性实施方案中，对于每加仑液体肥料例如10-34-0-0来说，加入大约1.0磅基于淀粉的SAP产品，以提供比第一和第二种示例性实施方案更粘的可流动的土壤改良剂悬液。此外，在第四种示例性实施方案中，对于每加仑液体肥料例如10-34-0-0来说，加入大约2.0磅基于淀粉的SAP产品，以提供比第一、第二和第三种示例性实施方案更粘的可流动的土壤改良剂悬液。尽管上面鉴定的示例性实施方案的粘度不同，但都被认为是可流动的，并可以被喷洒或泵送，以投送到具体的农业应用中。

可流动的SAP/肥料悬液是有利的，因为它为农业环境下投送SAP产品提供了更大的灵活性。悬液可以在种植前或移植前施加到土壤或生长培养基中。例如，可以在播种、铺设草根土(sod)或移植之前喷洒悬液。种植前的施加，可以通过开沟施加(shank application)到土壤中、喷洒在土壤上并随后耕耘、或掺入到苗床中来进行。

可选地，悬液可以在播种期间或植株移植期间进行施加。例如，悬液可以通过喷洒喷嘴的孔口，计量喷洒在有种植的种子的区带中。此外，悬液可以在种植后或移植后施加。例如，悬液可以通过非侵入性的液体注射技术，例如在品牌Liquiject^TM下销售的机器，注射到已有植被的根部区域、例如草根土中，所述机器利用了从旋转轴突出的钉齿，使SAP悬液通过钉齿并进入已有植被的根部区域中。可选地，对于农业作物来说，可以通过将悬液开沟注入土壤表面下大约4英寸到大约6英寸之间的土壤中，或根部区域附近，从侧面施加悬液。

一旦放置到土壤中以后，SAP产品的吸收容量与无溶质环境相比，仍然被暂时降低，这是因为SAP产品继续与电解质肥料溶液相互作用，并已经将液体肥料捕获在聚合物基质中。SAP产品对于肥料来说，还起到了控制释放机制的功能，使得下雨或灌溉不会将肥料从根部区域洗脱，而是将肥料的存在维持较长的时期。不受理论的束缚，据信被吸入的肥料盐，在聚合物基质的带电荷离子基团的周围可以被极化，定向在氢键形成基团周围，或存在于重力水(bulk water)中的孔隙中。肥料盐从聚合物进入周围土壤的运动，可以由浓度梯度产生的质量转移和布朗分子运动所驱动。

当肥料盐开始离开聚合物基质时，SAP产品的吸收性开始恢复到其正常的潜力，在根部区域附近提供了保水功能。如上所述，基于淀粉的SAP产品，提供了更容易的种子萌发和/或开花，降低灌溉需求，增加繁殖，增加作物生长和出产，改进作物质量，降低土壤板结，增加产量和缩短发芽时间。

上面描述的液体肥料/SAP悬液，根据应用的类型，例如农业、园艺、草皮等，以及土壤条件、气候条件和本领域的专业人员在本公开的帮助下可以认识到的各种其它因素，也可以包含各种微量营养元素。示例性的微量营养元素可以以盐的形式被包含，或者可以包括农业上有用的多价阳离子溶液，其元素成分包括但不限于镁(Mg)、铁(Fe)、锰(Mn)、硼(B)、钙(Ca)、铜(Cu)、钼(Mo)、镍(Ni)和锌(Zn)。多价阳离子溶液的存在可能是有益的，因为它诱导了肥料/SAP悬液中的阳离子交换，潜在地增加了SAP产品被包含在悬液中的能力。此外，多价阳离子，例如二价和三价阳离子，在土壤中可能具有有益的时间-释放性质，因为它们更容易被聚合物基质持留。

由于需要对液体肥料的类型、每单位体积液体肥料的SAP产品的量、以及悬液中任选的微量营养元素的存在进行选择，以最大化SAP和肥料在各种不同环境中的有效性，因此制造肥料/SAP悬液的参数可以变化很大。因此，下面的实施例打算对示例性实施方案进行进一步说明，但不打算对本公开的范围进行限制。

实施例1

获得57毫升10-34-0-0(磷酸铵溶液)液体肥料。获得13.6克在商标名

下销售的、平均筛目尺寸在60目到120目之间的基于淀粉的超吸附性聚合物颗粒。将基于淀粉的超吸附性聚合物颗粒缓慢加入到10-34-0-0液体肥料中，同时充分混合。混合物产生了可流动的悬液，在压力下可以通过常用的筛网和孔口喷洒。应该指出，每57毫升10-34-0-0使用13.6克SAP产品，相当于每加仑10-34-0-0使用2磅SAP产品。

实施例2

获得57毫升10-34-0-0(磷酸铵溶液)液体肥料。获得13.6克在商标名

下销售的、平均筛目尺寸在70目到120目之间的基于淀粉的超吸附性聚合物颗粒。将基于淀粉的超吸附性聚合物颗粒缓慢加入到10-34-0-0液体肥料中，同时充分混合。混合物产生了可流动的悬液，在压力下可以通过常用的筛网和孔口喷洒。

实施例3

获得57毫升10-34-0-0(磷酸铵溶液)液体肥料。获得13.6克在商标名

下销售的、平均筛目尺寸在16目到30目之间的基于淀粉的超吸附性聚合物颗粒。将基于淀粉的超吸附性聚合物颗粒缓慢加入到10-34-0-0液体肥料中，同时充分混合。混合物产生了可流动的悬液，在压力下可以通过常用的筛网和孔口喷洒。

实施例4

获得57毫升10-34-0-0(磷酸铵溶液)液体肥料。获得6.8克在商标名

下销售的、平均筛目尺寸在60目到120目之间的基于淀粉的超吸附性聚合物颗粒。将基于淀粉的超吸附性聚合物颗粒缓慢加入到10-34-0-0液体肥料中，同时充分混合。混合物产生了可流动的悬液，在压力下可以通过常用的筛网和孔口喷洒。应该指出，每57毫升10-34-0-0使用6.8克SAP产品，相当于每加仑10-34-0-0使用1磅SAP产品。

实施例5

获得114毫升10-34-0-0(磷酸铵溶液)液体肥料。获得6.8克在商标名

下销售的、平均筛目尺寸在60目到120目之间的基于淀粉的超吸附性聚合物颗粒。将基于淀粉的超吸附性聚合物颗粒缓慢加入到10-34-0-0液体肥料中，同时充分混合。加入114毫升32-0-0-0(尿素硝酸铵溶液)液体肥料，同时充分混合。然后将57毫升12-0-0-26(硫代硫酸铵液体)加入悬液。然后将57毫升3-18-18-0(尿素，铵，氢氧化铵，磷酸，钾碱溶液)加入到悬液中。应该指出，每114毫升10-34-0-0和32-0-0-0以及每57毫升12-0-0-26和3-18-18-0使用6.8克SAP产品，相当于每2加仑10-34-0-0和32-0-0-0以及每1加仑12-0-0-26和3-18-18-0使用1磅SAP产品。

实施例6

获得114毫升10-34-0-0(磷酸铵溶液)液体肥料。获得6.8克在商标名

下销售的、平均筛目尺寸在60目到120目之间的基于淀粉的超吸附性聚合物颗粒。将基于淀粉的超吸附性聚合物颗粒缓慢加入到10-34-0-0液体肥料中，同时充分混合。加入114毫升32-0-0-0(尿素硝酸铵溶液)液体肥料，同时充分混合。然后将57毫升12-0-0-26(硫代硫酸铵液体)加入悬液。然后将57毫升3-18-18-0(尿素，铵，氢氧化铵，磷酸，钾碱溶液)加入到悬液中。向悬液中加入114毫升水以降低其粘度。应该指出，每114毫升10-34-0-0、32-0-0-0和水以及每57毫升12-0-0-26和3-18-18-0使用6.8克SAP产品，相当于每2加仑10-34-0-0、32-0-0-0和水，以及每1加仑12-0-0-26和3-18-18-0使用1磅SAP产品。

实施例7

获得114毫升10-34-0-0(磷酸铵溶液)液体肥料。获得6.8克在商标名下销售的、平均筛目尺寸在60目到120目之间的基于淀粉的超吸附性聚合物颗粒。将基于淀粉的超吸附性聚合物颗粒缓慢加入到10-34-0-0液体肥料中，同时充分混合。加入114毫升32-0-0-0(尿素硝酸铵溶液)液体肥料，同时充分混合。然后将57毫升12-0-0-26(硫代硫酸铵液体)加入悬液。然后将57毫升3-18-18-0(尿素，铵，氢氧化铵，磷酸，钾碱溶液)加入到悬液中。向悬液中加入228毫升水以降低其粘度。应该指出，每114毫升10-34-0-0和32-0-0-0、每57毫升12-0-0-26和3-18-18-0、以及每228毫升水使用6.8克SAP产品，相当于每2加仑10-34-0-0和32-0-0-0、每1加仑12-0-0-26和3-18-18-0以及每4加仑水使用1磅SAP产品。

实施例8

将114毫升10-34-0-0(磷酸铵溶液)液体肥料、114毫升32-0-0-0(尿素硝酸铵溶液)液体肥料、57毫升12-0-0-26(硫代硫酸铵液体)液体肥料以及57毫升3-18-18-0(尿素，铵，氢氧化铵，磷酸，钾碱溶液)混合在一起。获得6.8克在商标名

下销售的、平均筛目尺寸在60目到120目之间的基于淀粉的超吸附性聚合物颗粒。将基于淀粉的超吸附性聚合物颗粒缓慢加入到液体肥料中，同时充分混合。混合物产生了可流动的悬液，在压力下可以通过常用的筛网和孔口喷洒。

所有在上面的实施例1-8中产生的悬液，都形成了可喷洒的溶液，能够在压力下通过24目的筛网。

对于本技术领域的专业人员来说，显然可以对上述的实施方案的细节进行许多改变。此外，本文公开的方法包含了一个或多个步骤或行动，用于执行所描述的方法。方法的步骤和/或行动可以彼此互相交换。换句话说，除非对于实施方案的适当操作来说需要特定的步骤或行动的次序，否则具体的步骤和/或行动的次序和/或使用可以被修改。

Claims (24)

1.土壤改良剂，包含：

超吸附性聚合物，包含：

淀粉；以及

单体，其在存在引发剂的情况下接枝聚合在淀粉上，以形成淀粉接枝共聚物；

液体肥料；并且

其中淀粉接枝共聚物与液体肥料混合，形成可流动的悬液。

2.权利要求1的土壤改良剂，其中单体包含丙烯腈。

3.权利要求1的土壤改良剂，其中单体包含下列中的至少一种：丙烯酸，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸，甲基丙烯酸，乙烯基磺酸，丙烯酸乙酯，丙烯酸钾，及其衍生物和混合物。

4.权利要求1的土壤改良剂，其中淀粉接枝共聚物含有筛目尺寸在60目到120目之间的颗粒。

5.权利要求1的土壤改良剂，其中淀粉接枝共聚物含有比75目更细的颗粒。

6.权利要求1的土壤改良剂，其中液体肥料包含N-P-K-S大量营养元素肥料，所述大量营养元素肥料选自：32-0-0-0、28-0-0-0、10-34-0-0、12-0-0-26、20-0-0-0、3-18-18-0、20-0-0-5、0-0-15-0、0-0-13-0、7-21-7-0，及其混合物。

7.权利要求6的土壤改良剂，其中液体肥料包含N-P-K-S大量营养元素肥料，所述大量营养元素肥料选自：32-0-0-0、28-0-0-0、10-34-0-0、12-0-0-26、3-18-18-0，及其混合物。

8.权利要求1的土壤改良剂，其中对于每英亩应用，将大约0.5磅到大约15磅的淀粉接枝共聚物产品与大约0.5加仑到大约30加仑的液体肥料混合。

9.权利要求1的土壤改良剂，其中淀粉接枝共聚物通过下列步骤制造：

将单体接枝聚合在淀粉上，形成淀粉接枝共聚物；

将淀粉接枝共聚物皂化，形成皂化物；

将皂化的淀粉接枝共聚物沉淀；以及

迫使皂化物通过多个孔，以形成成股的淀粉接枝共聚物皂化物。

10.权利要求1的土壤改良剂，其中液体肥料包含农业上有用的多价阳离子溶液。

11.权利要求10的土壤改良剂，其中农业上有用的多价阳离子溶液包含选自下列的微量营养元素：镁(Mg)、铁(Fe)、锰(Mn)、硼(B)、钙(Ca)、铜(Cu)、钼(Mo)、镍(Ni)和锌(Zn)。

12.权利要求1的土壤改良剂，还包含缓释氮肥。

13.权利要求1的土壤改良剂，其中可流动的悬液具有小于55,000厘泊的粘度。

14.权利要求1的土壤改良剂，其中可流动的悬液具有小于10,000厘泊的粘度。

15.权利要求1的土壤改良剂，其中可流动的悬液具有小于1500厘泊的粘度。

16.权利要求1的土壤改良剂，其中可流动的悬液具有小于500厘泊的粘度。

17.土壤改良剂，包含：

超吸附性聚合物产品，包含：

多糖接枝共聚物产品，所述多糖接枝共聚物产品的筛目尺寸大于大约75目；

液体肥料；以及

其中多糖接枝共聚物和液体肥料进行混合，形成可流动的悬液。

18.权利要求17的土壤改良剂，其中液体肥料包含选自下列的N-P-K-S大量营养元素肥料：32-0-0-0、28-0-0-0、10-34-0-0、12-0-0-26、20-0-0-0、3-18-18-0、20-0-0-5、0-0-15-0，以及0-0-13-0。

19.权利要求17的土壤改良剂，其中多糖接枝共聚物包含淀粉接枝共聚物。

20.权利要求19的土壤改良剂，其中淀粉接枝共聚物含有筛目尺寸在大约80目到大约150目之间的颗粒。

21.权利要求19的土壤改良剂，其中液体肥料包含农业上有用的多价阳离子溶液，所述多价阳离子溶液包含选自下列的微量营养元素：镁(Mg)、铁(Fe)、锰(Mn)、硼(B)、钙(Ca)、铜(Cu)、钼(Mo)、镍(Ni)和锌(Zn)。

22.制造土壤改良剂的方法，包含：

获得淀粉接枝共聚物超吸附性产品；

获得液体肥料；以及

将淀粉接枝共聚物超吸附性产品与液体肥料混合，形成可流动的悬液。

23.权利要求22的制造土壤改良剂的方法，其中淀粉接枝共聚物超吸附性产品的获得包括：

将单体接枝聚合在淀粉上，以形成淀粉接枝共聚物；

将淀粉接枝共聚物皂化，以形成皂化物；

将皂化的淀粉接枝共聚物沉淀；

迫使皂化物通过多个孔，以形成成股的淀粉接枝共聚物皂化物；以及

将成股的淀粉接枝共聚物皂化物粒化。

24.权利要求22的制造土壤改良剂的方法，其中淀粉接枝共聚物超吸附性产品的获得，包括对于每英亩应用获得大约0.5磅到大约15磅的淀粉接枝共聚物产物，并且其中液体肥料的获得，包括对于每英亩应用获得大约0.5加仑到大约30加仑的液体肥料。