CN1151152A - 农用组合物和用于降低肥料制剂吸湿性和粉尘化的调节剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种农用组合物和一种调节剂。农用组合物包含一种硝酸盐肥料基质，和重量百分比为0.1～2％的包膜，该包膜是由重量百分比为10～50％的蜡，重量比为90～40％的油和重量比1～20％油溶性的，且可与蜡互混的树脂组成。调节剂用于降低肥料的吸湿性和粉尘化。它包括重量比10～50％的蜡，重量比90～40％的油和重量比为1～30％的油溶性且可与蜡互混树脂。当应用于硝酸钙时，该调节剂优选含有重量百分比为15～30％的蜡，70～85％的白油和/或植物油和/或精制矿物油和重量比为2～15％的树脂，树脂中含有非晶体浮油树脂和/或稳定树脂酸的脂。

Description

农用组合物和用于降低肥料 制剂吸湿性和粉尘化的调节剂

本发明涉及一种农用组合物，其包括一种含硝酸盐肥料基质和覆盖其上用于减少肥料制剂吸湿性和粉尘化的重量比0.1～2％的包膜。本发明还包括一种调节剂，其含有可使肥料包覆的蜡和油。

长久以来，人们都知道吸湿性肥料如氮磷肥，特别是硝酸钙，暴露于潮湿环境中时会产生问题。吸湿性将导致颗粒结团并因此增加操作时的粉尘化。所以，除非这个问题得到解决，否则散装这种产品是不可能的。在通常湿度下，这个问题可通过利用已知调节剂得到解决。但是这个问题在热带和亚热带地区的温度和湿度条件下依然存在。除非使用大量的包膜，已知调节剂不能充分地防水或防渗以避免吸潮。因此这将使包膜肥料颗粒粘结，再次将导致一些问题。

由欧洲专利EP 0320987 B可知，一种调节剂其中含有重量比为10～60％的蜡，重量比为30～90％的油和重量比0.3～10％的可溶于油的且平均分子量为30,000～5,000,000的高分子粘弹性高弹体。优选的蜡是石蜡、聚乙烯蜡和微晶体蜡的混合物。聚异丁烯是优选的高弹体。这种调节剂通常用量为肥料重量的0.3％，且在一般湿度下对于吸湿性肥料如硝酸钙也会取得极好的效果。但是，在热带和亚热带地区经常出现的潮湿环境下，包覆这种调节剂的肥料将吸收过多数量的水分。当使用重量百分比超过0.5％的这种调节剂时，会明显减少水分的吸收，但同时会使肥料变得非常粘稠，难以用常规方法处理。

本发明的主要目的就是要获得一种含硝酸盐肥料的农用组合物，其可在热带和亚热带地区出现的高温高温条件下，减少处理和储存过程中肥料颗粒的吸潮性和粉尘化。

本发明的另一个目的是获得一种调节剂，其可使用较大数量而不会使肥料颗粒粘稠，造成流动性下降。

本发明的进一步的目的是获得一种调节剂，其在实际操作温度下是具柔韧性的，且能通过常规包衣机或调节设备作用于肥料颗粒。

已知硝酸钙有较强的吸湿性，对新型调节剂的基本要求是在对硝酸钙起作用的必要基础之上的。这种调节剂将因此能满足其他硝酸盐肥料的要求。

本发明人需要解决的主要问题是获得一种在热带或亚热带条件下能防水或防渗的包膜。为肥料颗粒提供包膜的调节剂应该是柔韧性的，具高弹力且在较大量使用时非粘性。它还应易于用在颗粒上，并对土壤和作物无毒性。后面的要求表明其各种成分必须是符合环保要求的。从经济观点看，肥料颗粒的调制应当一步完成，并且应当达到保护颗粒的要求。更深一步要求是在土壤施肥几天后，调节剂能完全降解在土壤中。

鉴于上述要求和对应用于较低要求条件下的已知上述调节剂进行的实际实验，发明人通过研究上述已知调节剂存在缺点的可能原因，开始探究改进的调节剂。随后发现产生粘性趋向的主要原因与调节剂的高弹体成分有关。因此，这种成分应当用具有不同性质的新成分代替。进一步调查表明，优选蜡成分也是十分重要的，甚至油成分也需改变，这部分是由于高弹体替代物，同时也是基于环境要求。这些初步研究表明，一种有效调节剂应基于蜡、油和可减小包膜渗透性的油溶性弹性成分组成。

为寻找一种满足上述其它要求的油溶性高弹性成分，我们进一步研究了各种聚合物，特别是树脂。树脂的选择部分依赖于所用的油成分。其成分基本上是蜡和树脂组分的载体或溶剂，但同时在肥料的处理过程中有一定的减少粉尘化作用。发现以下几类油在新型调节剂中十分有用。白油，几种烷烃衍生物的任一种，都具有适当的粘度，低挥发性和高闪点。植物油如玉米油，canola油，白向葵油，豆油，亚麻油或它们的混和物。也可使用精制矿物油，但从环境观点看，其不应被推荐。

我们发现，尽管精心选择蜡组分会获得极好的效果，但蜡组分并不是十分关键的。在新型调节剂中所用蜡种类包括：中体蜡、烷烃蜡、微晶体蜡，巴西棕榈蜡和植物蜡。以上两种或多种蜡的混合物也将是实际使用的蜡组分。

烷烃蜡的定义为以直链饱和烃为主，带有少量支链和环状烷烃化合物的蜡。

中体蜡是直链、支链和环状烷烃的混合物；其特性介于烷烃和微晶体蜡之间。

微晶体蜡是比烷烃蜡平均分子量高的烃，含有更多的支链和环状烷烃组分。

为了获得可能存在的最低凝点，优选中体蜡。与烷烃和微晶体蜡混合物的凝点约43℃相比，中体蜡可达到约37℃凝点。

新型调节剂的树脂组分，必须可溶于油成分中并与蜡组分相溶，而且它必须使产生的包膜具有要求的弹性，在应用于颗粒上和处理和贮存过程中不发生粘连。产生的包膜应当是硬的和玻璃质的或能包覆于颗粒表面。同时，该组分必须符合环境要求，并如上面解释的那样在土壤中降解。在以上范围内，树脂成分可选择如下：

具有高分子量的合成树脂，如氧茚，季戊四醇树脂酯，酯化天然树脂如松香，酚醛树脂，糠醛乙醇树脂，聚酯树脂和聚氨基甲酸酯树脂。

天然树脂，主要来源于树和灌木，羧酸的非晶体混合物，香精油和萜烯。使用的天然树脂实例是松香、刚果红、香脂和达马树脂。

最优选树脂是非晶体浮油树脂，稳定树脂酸的季戊四醇酯和得自聚合树脂的季戊四醇酯。

将由上述限定的蜡、油和树脂混合物组成的几种调节剂，应用于含硝酸盐肥料中，并对它们的粉尘化、流动性和吸湿性进行了检测。随后发现这三种组分的相应重量百分比应当是：

对于硝酸钙产品    对于氮磷-/氮磷钾肥

蜡：10～50        优选：15～30    优选：20～45

油：90～40        优选：70～85    优选：45～65

树脂：1～30       优选：2～15     优选：2～15

用于以上组合物的调节剂用量将占肥料重量百分比的0.1～2％。甚至当用量达到重量百分比0.7～1％时，颗粒流动性仍能令人满意，且颗粒不粘结在一起。

本发明的范围及其特性将在所附权利要求中予以限定。

在有关图和实施例中将对本发明给予进一步解释。

图1.显示包膜硝酸钙肥料的流动量(flowability)

图2.显示硝酸钙肥料的吸湿性

图3显示未包膜和包膜氮磷肥料的吸湿性

图4显示包膜和未包膜氮磷钾肥料的吸湿性

图1图示了应用于硝酸钙肥料时，调节剂的重量百分比与以克/秒为单位的流动量间函数关系。曲线1代表使用本发明调节剂包覆硝酸钙肥料的结果。曲线2表示使用上述欧洲专利调节剂包覆硝酸钙肥料的结果。这些测试是通过把2公斤肥料颗粒装进一直径为60毫米和喷嘴直径为20毫米的圆筒中测量的。即使当本发明所用包膜百分比重量达0.8％时，其颗粒流动量仍约是未包膜颗粒的90％。可接受的流动量应当是超过100克/秒。

实施例1

本实施例给出了NL-肥料颗粒在75％相对湿度和25℃时的吸湿性。本实施例的结果示于图2，其中吸水的重量百分比与以小时为单位的时间呈函数关系。曲线1指未包覆颗粒，曲线2指已知包膜包覆量为0.3％重量百分比的颗粒(EP-0320987 B)，曲线3指已知包膜包覆量为0.7％重量百分比的颗粒，且曲线4是指包有本发明包膜的包覆重量比为0.7％的颗粒。

用于颗粒中的本发明调节剂包括下列组分：

重量百分比为15％的中体蜡

重量百分比为75％的白油

重量百分比为10％稳定的树脂酸酯

正如图2所示，使用本发明调节剂的颗粒，其吸水程度远远低于包覆已知包膜0.3％的颗粒，且显著低于包覆已知包膜0.7％的颗粒。当使用0.7％的已知包膜时，颗粒会变粘而不易控制，因此，本发明调节剂(曲线4)应与使用0.3％已知包膜(曲线2)的情况相比较。当吸水量为2.5-3％时，NL便会释放液体。正如图2所示，使用已知包膜时这种情况常会发生，但对本发明产品而言不会出现此现象。实施例2

本实施例给出了NP 20-20肥料在70％相对湿度和25℃时的吸湿性重量百分比，其为以小时为单位的时间的函数，结果示于图2，曲线1指未包膜的颗粒结果，曲线2为包有0.15％(重量比)的本发明包膜和含0.3％(重量比)粉末的颗粒，曲线3是包有0.15％(重量比)的本发明包膜的颗粒结果。

此实施例中使用的本发明调节剂包括以下组分：

重量百分比为37％的蜡，50％的石蜡和50％微晶体蜡

重量百分比为55％的白油

重量百分比为8％的树脂，是非晶体浮油树脂。

从图3中可以看到，使用本发明将使颗粒吸湿度降为非包膜颗粒的15％。这说明本发明调节剂也可用于氮磷肥料。实施例3

本实施例给出了NP 20-20肥料在70％相对湿度和25℃时的吸湿性的重量百分比，其为以小时为单位的时间的函数。结果示于图3，曲线1指未包膜颗粒的吸湿性，同时曲线2和3表示包有重量百分比为0.15％的本发明调节剂时，颗粒吸湿结果。曲线2还显示了使用重量比为0.3％粉末时的测试结果。实施例中使用的本发明调节剂包括以下组分。

重量百分比为37％的蜡，与实施2中的类型相同

重量百分比为55％的白油

重量百分比为8％的树脂，季戊四醇酯

根据图3所示，使用本发明包膜将使颗粒吸湿度减少量约为未包膜肥料的85％。颗粒自由流动，以致于不必使用粉末。进一步发现，使用粉末将减弱包膜的吸湿性降低效果，并少许增加粉尘形成。实施例4

本实施例给出了NPK16-16-16肥料在60％相对湿度和25℃时的吸湿性重量百分比，其为时间(小时)的函数。测试结果见图4。曲线1代表未包膜颗粒的结果。曲线2是指包有重量百分比为0.3％的已知含有各种蜡和矿物质油混合物包膜的颗粒的结果。这种包膜见述于挪威专利NW No.143,938。曲线3表示使用重量百分比为0.28％的本发明包膜剂时得到的结果。实施例测试中所用的本发明调节剂具有以下成分：

蜡：重量比42.5％，白油：重量比50％和树脂：重量比7.5％，季戊四醇酯实施例5

本实施例给出了当使用本发明包膜包覆硝酸钙肥料时，对粉尘化影响的一系列测试结果。

测试每公斤颗粒的粉尘克数，并通过随后的标准倾斜试验得到颗粒表面携带的粉尘。将肥料颗粒样品放在一管子中，前后倾斜40次。本实验模仿肥料散装操作时的损耗，粉尘量与肥料产品的粉尘化趋势成比例。当粉尘量超过每公斤600毫克时，产品被视作具有高的粉尘化趋势。

未包膜硝酸钙肥料含有1500～3000的粉尘数。

当硝酸钙肥料颗粒包有重量百分比为0.3％的上述欧洲专利包膜时，其粉尘数为100～300。当硝酸钙肥料颗粒包有重量百分比为0.7％的本发明包膜时，记录的粉尘数为0～10。

根据本发明，发明人成功地获得了含硝酸盐肥料，其可在热带和亚热带搬运、贮存时不发生颗粒粘结和不在处理时粉尘化。

获得的新型包膜剂易于在为肥料颗粒包膜的过程中使用。颗粒表面形成的包膜使其自由流动，并且在热带和亚热带的高温高湿条件下也不发生粘结。

本发明包膜在一定程度上浸入了肥料颗粒，特别是当颗粒有些孔时。这一结果使得颗粒包膜剂用量可以大些。而当使用上述欧洲专利包膜剂时，则不会有这种结果。

Claims (8)

1、一种农用组合物包含一种硝酸盐肥料作基质和重量比为0.1～2％的含蜡和油的包膜，其特征为：包膜含有重量比为10～50％的蜡，重量比为90～40％的油和重量比为1～30％的具有油溶性和与蜡相溶的树脂。

2、根据权利要求1中的农用组合物，其特征为：基质为硝酸钙和包膜的油组分含有重量百分比70～85％的白油和/或植物油和/或精制矿物质油，蜡组分占重量百分比的15～30％和树脂组分占重量百分比的2～15％。

3、根据权利要求1中的农用组合物，其特征为：底物是氮磷或氮磷钾肥料，其包膜油组分含有白油和/或植物油和/或精制矿物质油，其蜡组分占包膜重量百分比的20～45％和树脂组分占重量百分比的2～15％。

4、用于降低肥料吸湿性和粉尘化的调节剂，含有蜡和油，其特征为：它含有重量百分比为10～50％的蜡，重量比为90-40的油和重量比为1～30％的具有油溶性和可与蜡相溶的树脂。

5、根据权利要求4的调节剂，其特征为：它含有重量比为15～30％的蜡，重量比为70～85％的白油和/或植物油和/或精制矿物质油和重量比为2～15％的树脂。

6、根据权利要求4的调节剂，其特征为：它含有重量比为20～45％的蜡，重量比为45～65％的白油和/或植物油和/或精制矿物质油和重量比为2～15％的树脂。

7、根据权利要求4的调节剂，其特征为：蜡组分包含中体蜡，油组分是白油和树脂组分含有非晶体浮油树脂和/或稳定的树脂酸酯。

8、根据权利要求4的调节剂，其特征为：树脂组分包含大分子量合成树脂，如氧茚，季戊四醇酯树脂，酯化天然树脂，松香，酚醛树脂，糖醛乙醇树脂，聚酯树脂和聚氨基甲酸酯树脂。

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