CN117303986A - 包膜的肥料颗粒 - Google Patents

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Abstract

公开了一种肥料颗粒，其包含：包含植物营养素的核；和包含聚丁二酸己二酸丁二醇酯(PBSA)和第二聚合物和基于膜的总重量0重量％至30重量％的蜡的膜，所述第二聚合物选自聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)或PLA和PBS的组合或共混物，所述膜在核的外表面上形成包膜。还公开了包含聚丁二酸己二酸丁二醇酯(PBSA)、选自聚乳酸(PLA)和/或聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的第二聚合物和基于包膜组合物的总重量0重量％至30重量％的蜡的包膜组合物，以及包含至少部分被所述包膜组合物包覆的包膜材料。

Description

包膜的肥料颗粒
本申请是申请号为202180068051.6申请日为2021年8月30日发明名称为包膜的肥料颗粒的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明一般地涉及聚合物包膜的肥料组合物。特别地，本发明涉及包膜的肥料颗粒，所述包膜的肥料颗粒包含含有植物肥料的核和含有聚丁二酸己二酸丁二醇酯(PBSA)、选自聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)或PLA和PBS的组合的第二聚合物以及任选的蜡的膜。
背景技术
土壤营养素，如氮、磷、钾、钙和硫，以及微量元素，如铁、锌、铜和镁，对实现农业繁荣和植物生长是有用的。在重复的种植周期中，土壤中这些营养素的量可能被耗尽，导致植物生长受到抑制和产量下降。为了抵消这种影响，开发了肥料来帮助替代耗尽的重要营养素，并创造适当的营养素平衡。
某些肥料会在土壤中迅速降解，部分肥料可能无法达到预期目的。在土壤中施用某些形式的肥料也会产生其他问题如过量的粉尘形成。作为解决方案，聚合物包膜的肥料组合物被已用于营养素到土壤中的控释或缓释。然而，因为目前使用的聚合物不能生物降解或在环境条件下不能完全生物降解，这些聚合物包膜的肥料组合物会产生其他的环境问题。例如，美国专利第4369055号描述了具有聚烯烃包膜的肥料组合物，然而这种聚烯烃包膜不能生物降解。已有人试图制造含有可生物降解聚合物的肥料组合物。例如，美国专利申请第20200029557号教导了聚合物包膜的农用化学品组合物，其中组合物中使用了路易斯酸以加强聚合物包膜的降解。然而，长期使用这种组合物和路易斯酸会导致某些金属/金属离子在土壤中的积累，会对土壤的化学成分产生负面影响或改变，并会产生其他的问题。
发明内容
已经发现了至少一些上述问题的解决方案。在一些方面，解决方案在于提供包膜肥料颗粒，所述包膜肥料颗粒包含含有植物营养素的核和含有特定量的PBSA、第二聚合物以及任选的蜡的膜，所述第二聚合物选自聚乳酸(PLA)和/或聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。所述膜可以在核的外表面上形成包膜。发现在膜中使用特定量的PBSA和第二聚合物可以提供控释的肥料组合物，其中包膜层中的聚合物可以在环境条件下的土壤中在两年内完全降解为二氧化碳和水或至少超过90重量％降解为二氧化碳和水。本发明的聚合物包膜可以满足OKBiodegradable SOIL认证标准。发现使用比本发明所使用的特定量更高的PBSA含量和更低的第二聚合物含量会导致聚合物包膜很快降解，无法提供控释组合物。还发现使用比本发明所使用的特定数更低的PBSA含量和更高的第二聚合物含量可以提供在环境条件下不能充分降解的聚合物包膜，并且不能满足OK Biodegradable SOIL认证标准。
本发明的一个方面涉及肥料颗粒。肥料颗粒可以包含核和膜，膜在核的外表面上形成包膜。核可以包含植物营养素。所述膜可以包含聚丁二酸己二酸丁二醇酯(PBSA)、第二聚合物和任选的蜡。第二聚合物可以为聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、或PLA和PBS的组合。PLA和PBS的组合包括但不限于PLA和PBS的共混物。在一些方面，基于膜的总重量，膜可以包含55重量％至90重量％的PBSA、10重量％至45重量％的第二聚合物和10重量％至30重量％的蜡。在一些特定的方面，基于膜的总重量，膜可以包含65重量％至90重量％的PBSA、10重量％至35重量％的第二聚合物。在一些特定的方面，基于膜的总重量，膜可以包含65重量％至90重量％的PBSA、10重量％至35重量％的PLA。在一些特定的方面，基于膜的总重量，膜可以包含65重量％至90重量％的PBSA、10重量％至35重量％的PBS。在一些特定的方面，基于膜的总重量，膜可以包含0.5重量％至30重量％的蜡。在一些特定的方面，基于膜的总重量，膜可以包含0重量％至25重量％的蜡。在一些特定的方面，基于膜的总重量，膜可以包含0.5重量％至25重量％的蜡。在一些特定的方面，膜可以包含10重量％至34.5重量％的第二聚合物、65重量％至89.5重量％的PBSA和0.5重量％至25重量％的蜡。在一些特定的方面，膜可以包含10重量％至30重量％的第二聚合物、70重量％至90重量％的PBSA和0重量％至10重量％的蜡。
PBSA和第二聚合物可以包含在一个或多于一个聚合物包膜层中，蜡可以包含在蜡包膜层中，其中一个或多于一个聚合物包膜层至少部分地位于核和蜡包膜层之间。在一些方面，蜡包膜层可以形成肥料颗粒的外包膜层。一个或多于一个聚合物包膜层可以独立地含有PBSA和/或第二聚合物，即一个或多于一个聚合物包膜层可以独立地含有PBSA；PLA；PBS；PBSA和PLA；PBSA和PBS；PLA和PBS；或PBSA、PLA和PBS。在一些方面，核可以被第一聚合物包膜层和至少第二聚合物包膜层包覆，其中第一聚合物包膜层和第二聚合物包膜层是不同的，并且可以独立地包含PBSA和/或第二聚合物。膜可以以任何合适的顺序包含聚合物如PBSA、PLA和/或PBS，并且聚合物如PBSA、PLA和/或PBS可以在一个或多于一个包膜层中。在不同层之间，聚合物如PBSA、PLA和/或PBS在聚合物包膜层中的重量％可以相同和/或变化。蜡可以为α-烯烃蜡、石蜡或天然蜡，或其任何组合。在一些方面，膜在核上的厚度可以为10μm至100μm。包膜层的厚度，例如一个或多于一个聚合物包膜层和/或蜡包膜层的厚度可以相同或不同，并且可以独立地改变。一个或多于一个聚合物包膜层的厚度可以独立地改变。
核的植物营养素可以包含含氮(N)、磷(P)或钾(K)，或其任何组合的肥料。在一些特定方面，植物营养素可以包含尿素。在一些方面，植物营养素还可以包含微量营养素和/或次要营养素。微量营养素和/或次要营养素可以是钙(Ca)、硫(S)、锌(Zn)、镁(Mg)、锰(Mn)、硼(B)、铁(Fe)、铜(Cu)、钼(Mo)，或其任何组合。
核可以任选地包含脲酶抑制剂和/或硝化抑制剂。在一些方面，脲酶抑制剂可以是硫代磷酰三胺衍生物，例如N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)。在一些方面，硝化抑制剂可以是3，4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、硫脲(TU)、双氰胺(DCD)、2-氯-6-(三氯甲基)-吡啶(三氯甲基吡啶)、5-乙氧基-3-三氯甲基-1，2，4-噻二唑(氯唑灵)、2-氨基-4-氯-6-甲基-嘧啶(AM)、2-巯基-苯并噻唑(MBT)或2-磺胺噻唑(ST)、或其任意组合，优选DCD。
核可以包含本文提到的核组分，例如植物营养素以及任选的脲酶抑制剂和/或硝化抑制剂，其浓度、比例、重量百分比、体积百分比等均为任意。
核可以是任何合适的形状。非限制性的形状包括球形、立方形、圆柱形、圆盘形、椭圆形和长方形，尽管也可以制造具有其他形状的核。在一些方面，核可以是球形的。在一些方面，核可以是具有圆形、椭圆形、卵形、三角形、正方形、矩形、五边形或六边形横截面的柱状体，尽管也可以制成具有其他形状横截面的柱状体核。在一些方面，核的尺寸如长度、宽度、高度和/或横截面直径可以为0.5mm至5mm，优选2mm至4mm。
在一些方面，肥料可以包含或不包含其他成分。被包含或不被包含的其他成分可以是防腐剂、杀虫剂、杀真菌剂、香精、微量营养素、肥料、植物生长剂、营养素、次要营养素、微量元素、植物保护剂、填充剂、着色剂等，或其组合。在一些方面，肥料颗粒和/或核基本上不含i)黏合剂，如熟石膏、面粉、白垩粉、漂白小麦粉、淀粉、麸质、高岭土、膨润土和/或胶态二氧化硅，ii)填料，如二氧化硅、干酒糟及其可溶物(DDGS)、MgO、CaO、骨粉、白垩粉、米糠，和/或iii)pH缓冲剂，如CaCO3、Na2CO3、K2CO3、MgO、KH2PO4、NaHCO3和/或MgCO3。在一些特定方面，肥料颗粒由或基本上由含有含氮肥料如尿素的核以及含有PBSA、第二聚合物和任选的蜡的膜组成。在一些特定方面，一个或多于一个聚合物包膜层由或基本上由PBSA和第二聚合物组成。在某些实施方案中，膜和/或一个或多于一个聚合物包膜层可以含有小于0.05重量％的路易斯酸，或者可以不含或基本不含路易斯酸，路易斯酸例如是金属氧化物、金属醇盐和金属C8至C20脂肪酸盐、二氧化钛、氯化钛、异丙醇铝、卤化铝和二氧化锡中的每一种。
在一些方面，膜可以覆盖核外表面的至少10％、20％、30％、40％或10％至50％。在其他方面，膜可以覆盖核外表面的大部分(例如大于50％)。在一些方面，膜可以覆盖核外表面的大于50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％或至少100％。在某些方面，膜可以覆盖核外表面的60％至100％、或80％至100％、或90％至100％。
在一些方面，核可以为小球或可以为粒状的、丸状的、压实的和/或团聚的核。肥料颗粒可以含有85重量％至98重量％的核和2重量％至15重量％的膜。
在一些方面，肥料颗粒可以包含在肥料共混物或复合肥料中。除肥料颗粒外，肥料共混物或复合肥料可以含有第二肥料颗粒。在一些方面，第二肥料颗粒可以含有尿素、磷酸一铵(MAP)、磷酸二铵(DAP)、氯化钾(MOP)、磷酸一钾(MKP)、重过磷酸钙(TSP)、磷矿粉、单过磷酸钙(SSP)、或其组合等。
按照ASTM D5988-96测定，膜和/或一种或多于一种膜的聚合物包膜层在环境条件下的土壤中在两年内可降解至少90重量％、或至少95重量％、或至少99重量％、或至少99.9重量％、或完全降解为二氧化碳和水。
一个方面涉及制备肥料颗粒如本文所公开的肥料颗粒的方法。方法可以包括提供和/或形成含有植物营养素的核，用独立地含有PBSA和/或第二聚合物例如PBSA；PLA；PBS；PBSA和PLA；PBSA和PBS；PLA和PBS；或PBSA、PLA和PBS包覆核，以形成聚合物包膜的核，其中聚合物包膜的核含有包覆有PBSA和第二聚合物的核；和任选地用蜡包覆聚合物包膜的核。聚合物包膜的核可以含有一个或多于一个聚合物包膜层。膜可以用含有PBSA、PLA和/或PBS的溶液以任何合适的顺序包覆以形成聚合物包膜的核。在不同的聚合物溶液之间，聚合物，如PBSA、PLA和/或PBS在聚合物溶液中的重量％可以相同和/或变化。一种或多于一种溶液可以独立地含有有机溶剂。在一些方面，一种或多于一种溶液可以独立地含有有机溶剂，所述有机溶剂包括但不限于氯化的有机溶剂，如二氯甲烷、氯仿等；芳香族溶剂，如甲苯、二甲苯等；乙腈；或其任意组合。
在一些方面，可以将含有植物营养素并任选地包含脲酶抑制剂和/或硝化抑制剂的组合物制成小球或通过造粒、压实和/或粒化形成核。
本发明的一个方面涉及施肥方法，方法包括将肥料颗粒和/或含有肥料颗粒的肥料共混物施用于土壤、作物或土壤和作物的至少一部分。还公开了促进植物生长的方法，包括向土壤、植物或土壤和植物施用有效量的包含本发明肥料共混物的组合物。
一个方面涉及包膜组合物，其包含55重量％至90重量％的PBSA、10重量％至45重量％的第二聚合物和0重量％至30重量％的蜡。第二聚合物可以为聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、或PLA和PBS的组合。PLA和PBS的组合包括但不限于PLA和PBS的共混物。在一些特定的方面，包膜组合物可以包含65重量％至90重量％的PBSA和10重量％至35重量％的第二聚合物。在一些特定的方面，包膜组合物可以包含65重量％至90重量％的PBSA和10重量％至35重量％的PLA。在一些特定的方面，包膜组合物可以包含65重量％至90重量％的PBSA和10重量％至35重量％的PBS。在一些特定的方面，包膜组合物可以包含0.5重量％至30重量％的蜡。在一些特定的方面，包膜组合物可以包含0重量％至25重量％的蜡。在一些特定的方面，包膜组合物可以包含0.5重量％至25重量％的蜡。在一些特定的方面，包膜组合物可以包含65重量％至89.5重量％的PBSA、10重量％至34.5重量％的第二聚合物和0.5重量％至25重量％的蜡。在一些方面，包膜组合物可以包含10重量％至30重量％的第二聚合物、70重量％至90重量％的PBSA和0重量％至10重量％的蜡。
在一些方面，包膜组合物可以是膜形式或片形式。膜或片可以包含一个或多于一个层。在一些情况下，一个或多于一个聚合物包膜层可以包含PBSA和第二聚合物，蜡包膜层可以包含蜡。一个或多于一个聚合物包膜层可以独立地含有PBSA和/或第二聚合物，例如一个或多于一个聚合物包膜层可以独立地含有PBSA；PLA；PBS；PBSA和PLA；PBSA和PBS；PLA和PBS；或PBSA、PLA和PBS。
在一些方面，包膜组合物可以含有第一聚合物包膜层和至少第二聚合物包膜层，其中第一聚合物包膜层和第二聚合物包膜层是不同的，并且可以独立地包含PBSA和/或第二聚合物。包膜组合物可以以任何合适的顺序包含聚合物如PBSA、PLA和/或PBS，并且聚合物如PBSA、PLA和/或PBS可以在一个或多于一个聚合物包膜层中。在不同的聚合物包膜层之间，聚合物如PBSA、PLA和/或PBS在聚合物包膜层中的重量％可以相同和/或变化。蜡可以为α-烯烃蜡、石蜡或天然蜡，或其组合。在一些方面，包膜组合物可以作为包膜材料包含在组合物中。一个方面涉及组合物，其包含至少部分包覆有包膜组合物的材料。按照ASTMD5988-96测定，包膜组合物和/或一种或多于一种包膜组合物的聚合物包膜层在环境条件下的土壤中在两年内可降解至少90重量％、或至少95重量％、或至少99重量％、或至少99.9重量％、或完全降解为二氧化碳和水。
在一些方面，本文使用的例如在肥料颗粒和包膜组合物的膜中使用的PLA的重均分子量(Mw)可以为100kg/mol至200kg/mol。在一些方面，本文使用的例如在肥料颗粒和包膜组合物的膜中使用的PBS的重均分子量(Mw)可以为20kg/mol至500kg/mol。在一些方面，本文使用的例如在肥料颗粒和包膜组合物的膜中使用的PBSA的重均分子量(Mw)可以为20kg/mol至500kg/mol。聚合物的分子量可以由凝胶渗透色谱法(GPC)测定。
在本发明的上下文中，肥料颗粒和/或肥料共混物颗粒也可以被称为粒子、颗粒、肥料颗粒、小球或肥料小球。
术语“肥料”被定义为施用于土壤或植物组织以提供对植物生长必需或有益的一种或多于一种植物营养素和/或促进或增强植物生长的刺激剂或增强剂的物质。肥料的非限制性实例包括具有尿素、硝酸铵、硝酸铵钙、一种或更多于一种过磷酸钙、二元NP肥料、二元NK肥料、二元PK肥料、NPK肥料、钼、锌、铜、硼、钴和/或铁中的一种或多于一种的物质。在一些方面，肥料包括促进植物生长和/或增强植物受益于肥料的能力的试剂，例如但不限于生物刺激剂、脲酶抑制剂和硝化抑制剂。在一些特定情况下，肥料是尿素，例如尿素颗粒或小球。
术语“颗粒”可以包括固体物质。颗粒可以有各种不同的形状，其非限制性实例包括球形、圆盘形、椭圆形、杆状、长方形或随机形状。
术语“粒子”可以包括最大尺寸小于一毫米的固体物质。
术语“微粒”或“粉末”可以包括多个粒子。
术语“基于水的”被定义为含有水或在干燥前预先包含在水中。
本文使用的术语“约”或“大约”被定义为如本领域技术人员所理解的接近。在一个非限制性实施方案中，所述术语被定义为偏差在10％以内、优选5％以内、更优选1％以内、最优选0.5％以内。
术语“重量％”、“体积％”或“摩尔％”分别指基于包括组分的物质的总重量、总体积或总摩尔数的该组分的重量、体积或摩尔百分比。在非限制性实例中，100g物质中的10g组分是10重量％的组分。
术语“基本上”及其变体被定义为包括偏差在10％以内、5％以内、1％以内或0.5％以内的范围。
术语“抑制”或“减少”或“防止”或“避免”或这些术语的任何变体在权利要求和/或说明书中使用时包括实现预期结果的任何可测量的减少或完全抑制。
术语“有效”在说明书和/或权利要求中使用时指足以达到希望的、期望的或预期的结果。
当与权利要求或说明书中的术语“包含”、“包括”、“含有”或“具有”中的任何一个结合使用时，要素之前没有数量词可能表示“一个”，但也包含“一个或多个”、“至少一个”和“一个或多于一个”的含义。
短语“和/或”可以包括“和”或“或”。举例来说，A、B和/或C可以包括：单独的A、单独的B、单独的C、A和B的组合、A和C的组合、B和C的组合、或A、B和C的组合。
词语“包含”、“具有”、“包括”或“含有”是包含的或开放的，并且不排除另外的未提及的元素或方法步骤。
在本发明的上下文中，描述了以下26个方面。
方面1涉及一种肥料颗粒，其包含含有植物营养素的核；和含有基于膜的总重量的55重量％至90重量％的聚丁二酸己二酸丁二醇酯(PBSA)和10重量％至45重量％的第二聚合物和0重量％至30重量％的蜡的膜，所述第二聚合物选自聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)或PLA和PBS的组合，所述膜在核的外表面上形成包膜。
方面2涉及方面1所述的肥料颗粒，其中基于膜的总重量，膜包含65重量％至90重量％的PBSA和10重量％至35重量％的PLA。
方面3涉及方面1所述的肥料颗粒，其中基于膜的总重量，膜包含65重量％至90重量％的PBSA和10重量％至35重量％的PBS。
方面4涉及方面1所述的肥料颗粒，其中基于膜的总重量，膜包含0.5重量％至30重量％的蜡。
方面5涉及方面1至4中任一项所述的肥料颗粒，其中PBSA和第二聚合物包含在一个或多于一个聚合物包膜层中，蜡如果存在则包含在蜡包膜层中，其中一个或多于一个聚合物包膜层至少部分地位于核和蜡包膜层之间。
方面6涉及方面1至5中任一项所述的肥料颗粒，其中PBSA和/或第二聚合物包含在第一聚合物包膜层中，并且至少包含在第二聚合物包膜层中，其中第一聚合物包膜层和第二聚合物包膜层是不同的。
方面7涉及方面1至6中任一项所述的肥料颗粒，其中蜡为α-烯烃蜡、石蜡或天然蜡或其组合。
方面8涉及方面1至7中任一项所述的肥料颗粒，其中PLA的重均分子量(Mw)为100kg/mol至200kg/mol，PBS的重均分子量(Mw)为20kg/mol至500kg/mol，和/或PBSA的重均分子量(Mw)为20kg/mol至500kg/mol。
方面9涉及方面1至8中任一项所述的肥料颗粒，其中膜包含10重量％至30重量％的PLA和/或PBS、70重量％至90重量％的PBSA和0重量％至10重量％的蜡。
方面10涉及方面1至9中任一项所述的肥料颗粒，其中膜的厚度为10μm至100μm。
方面11涉及方面1至10中任一项所述的肥料颗粒，其中植物营养素包含氮(N)、磷(P)和/或钾(K)，或其任意组合。
方面12涉及方面1至11中任一项所述的肥料颗粒，其中植物营养素包含尿素。
方面13涉及方面1至12中任一项所述的肥料颗粒，其中植物营养素含有选自钙(Ca)、硫(S)、锌(Zn)、镁(Mg)、锰(Mn)、硼(B)、铁(Fe)、铜(Cu)和钼(Mo)的微量营养素和/或次要营养素。
方面14涉及方面1至13中任一项所述的肥料颗粒，其中肥料颗粒包含85重量％至98重量％的核和2重量％至15重量％的膜。
方面15涉及方面1至14中任一项所述的肥料颗粒，其中核的平均直径为1mm至5mm，优选2mm至4mm。
方面16涉及方面1至15中任一项所述的肥料颗粒，其中肥料颗粒包含在肥料共混物或复合肥料中。
方面17涉及制备方面1至16中任一项所述的肥料颗粒的方法，所述方法包括：提供和/或形成含有植物营养素的核；用一种或多于一种独立地含有PBSA和/或第二聚合物的溶液包覆核以形成聚合物包膜的核，其中聚合物包膜的核含有包覆有PBSA和第二聚合物的核；和任选地用蜡包覆聚合物包膜的核。
方面18涉及一种施肥方法，所述方法包括将根据方面1至16中任一项所述的肥料颗粒施用于土壤、作物或土壤和作物的至少一部分。
方面19涉及一种包膜组合物，其包含55重量％至90重量％的聚丁二酸己二酸丁二醇酯(PBSA)、10重量％至45重量％的选自聚乳酸(PLA)和/或聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的第二聚合物和0重量％至30重量％的蜡。
方面20涉及方面19所述的包膜组合物，其包含65重量％至90重量％的PBSA和10重量％至35重量％的PLA和/或PBS。
方面21涉及方面19所述的包膜组合物，其包含0.5重量％至30重量％的蜡。
方面22涉及方面19至21中任一项所述包膜组合物，其中包膜组合物包含一个或多于一个聚合物包膜层和蜡包膜层，一个或多于一个聚合物包膜层的每一个独立地包含PBSA、第二聚合物，和/或其共混物，蜡包膜层包含蜡。
方面23涉及方面19至22中任一项所述的包膜组合物，其中蜡为α-烯烃蜡、石蜡或天然蜡或其组合。
方面24涉及方面19至23中任一项所述的包膜组合物，其中PLA的重均分子量(Mw)为100kg/mol至200kg/mol，PBS的重均分子量(Mw)为20kg/mol至500kg/mol，和/或PBSA的重均分子量(Mw)为20kg/mol至500kg/mol。
方面25涉及方面19至24中任一项所述的包膜组合物，其包含10重量％至30重量％的PLA和/或PBS和70重量％至90重量％的PBSA和0重量％至10重量％的蜡。
方面26涉及一种包膜材料，其包含至少部分被方面19至25中任一项的所述的包膜组合物包覆的材料。
本发明的其他目的、特征和优点将从以下附图、具体实施方式和实施例中变得明显。然而，应当理解，附图、具体实施方式和实施例虽然说明了本发明的具体实施方案，但只是为了说明，而不是为了加以限制。此外，预期对于本领域技术人员来说，由该具体实施方式，在本发明的精神和范围内的变化和修改将变得明显。在另外的实施方案中，来自特定实施方案的特征可以与来自其他实施方案的特征相结合。例如，来自一个实施方案的特征可以与来自任何其他实施方案的特征相结合。在另外的实施方案中，可以将另外的特征添加到本文所述的具体实施方案中。
附图说明
通过以下具体实施方式和参考附图本发明的优点对本领域技术人员可变得明显。虽然可以对本发明进行各种修改和替代形式，但其具体实施方案在图中以实例的方式显示。附图可能不是按比例绘制的。
图1A至图1D根据本发明的四个实施例的肥料颗粒，其包括，图1A)核、包含PBSA和第二聚合物的聚合物包膜层和包含蜡的蜡包膜层，图1B)核、包含PBSA和第二聚合物的聚合物包膜层，图1C)核、包含PBSA的第一聚合物包膜层，包含第二聚合物的第二聚合物包膜层和包含蜡的蜡包膜层，和图1D)核、包含PBSA的第一聚合物包膜层、包含第二聚合物的第二聚合物包膜层。
图2示出了根据本发明的实施例制备肥料颗粒的方法的流程图。
具体实施方式
本发明的肥料颗粒可以包含含有植物营养素的核和含有特定量的PBSA、选自聚乳酸(PLA)和/或聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的第二聚合物以及任选的蜡的膜，其中膜在核的外表面形成包膜。
下面的部分将详细描述本发明的这些和其他非限制性方面。
A.肥料颗粒
肥料颗粒可以包含核和在核上形成包膜的膜。肥料颗粒可以包含85重量％至98重量％、或为至少85重量％、86重量％、88重量％、90重量％、92重量％、94重量％、96重量％、和98重量％中的任何一项，等于其中的任何一项，或介于任意两项之间的核，例如肥料颗粒可以包含85重量％至98重量％的核。
核可以包含植物营养素。核的植物营养素可以包含含氮(N)、磷(P)和/或钾(K)的肥料，或其任何组合。在一些方面，植物营养素还可以包含微量营养素和/或次要营养素。
肥料颗粒的核可以包含或者不包含含氮(N)、磷(P)和/或钾(K)的肥料；以及微量营养素和/或次要营养素；和脲酶抑制剂和/或硝化抑制剂。肥料颗粒的核的成分可以取决于某些类型的植物、土壤、气候或其他生长条件的特殊需要，以使肥料颗粒在提高植物生长和/或作物产量方面的功效最大化。在一些方面，含氮(N)、磷(P)和/或钾(K)的肥料可以包括尿素、硝酸铵、硫酸铵、磷酸氢二铵(DAP)、磷酸一铵(MAP)、脲甲醛、氯化铵、磷酸一钾(MKP)、重过磷酸钙(TSP)、磷矿粉、单过磷酸钙(SSP)、氯化钾(MOP)和硝酸钾。微量营养素可以是植物学上可接受的无机或有机金属化合物的形式，如硼、铜、铁、氯、锰、钼、镍或锌。次要营养素可以是可以向植物提供钙、镁和/或硫的物质。在一些方面，次要营养素可以包括石灰、石膏、过磷酸钙或其组合。在一些特定方面，植物营养素包含尿素。
核可以任选地包含脲酶抑制剂和/或硝化抑制剂。在一些方面，脲酶抑制剂可以是硫代磷酰三胺衍生物，例如N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)。在一些方面，硝化抑制剂可以是3，4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、硫脲(TU)、双氰胺(DCD)、2-氯-6-(三氯甲基)-吡啶(三氯甲基吡啶)、5-乙氧基-3-三氯甲基-1，2，4-噻二唑(氯唑灵)、2-氨基-4-氯-6-甲基-嘧啶(AM)、2-巯基-苯并噻唑(MBT)、或2-磺胺噻唑(ST)、或其任意组合，优选DCD。
肥料颗粒的核可以具有理想的物理性质，例如所需的耐磨性、颗粒强度、可造粒性、吸湿性、颗粒形状和粒度分布，这些都是肥料核的重要性质。
核可以是任何合适的形状。非限制性实例包括球形、立方形、圆柱形、圆盘形、椭圆形和长方形。其他形状的核也很容易制作。在一些方面，核可以是具有圆形、椭圆形、卵形、三角形、正方形、矩形、五边形或六边形横截面的柱状体，尽管也可以制成具有其他形状横截面的柱状体。在一些方面，核的尺寸例如长度，宽度，高度和/或横截面直径可以为1mm至5mm，或为至少1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm和5mm中的任何一项，等于其中的任何一项，或介于任意两项之间。
肥料颗粒可以包含2重量％至15重量％、或为至少2重量％、4重量％、6重量％、8重量％、10重量％、12重量％、14重量％、和15重量％中的任何一项，等于其中的任何一项，或介于任意两项之间的膜，例如肥料颗粒可以包含2重量％至15重量％的膜。基于膜的总重量，膜可以包含i)55重量％至90重量％、或65重量％至90重量％、或65重量％至89.5重量％、或70重量％至90重量％、或70重量％至89.5重量％、或为至少55重量％、56重量％、57重量％、58重量％、59重量％、60重量％、61重量％、62重量％、63重量％、64重量％、65重量％、66重量％、67重量％、68重量％、69重量％、70重量％、71重量％、72重量％、73重量％、74重量％、75重量％、76重量％、77重量％、78重量％、79重量％、79.5重量％、80重量％、81重量％、82重量％、83重量％、84重量％、85重量％、86重量％、87重量％、88重量％、89重量％、89.5重量％和90重量％中的任何一项、等于其中的任何一项、或介于任意两项之间的PBSA，ii)10重量％至45重量％、或10重量％至35重量％、或10重量％至34.5重量％、或10重量％至30重量％、或10重量％至29.5重量％、或19.5重量％至30重量％、或为至少10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、19.5重量％、20重量％、21重量％、22重量％、23重量％、24重量％、25重量％、26重量％、27重量％、28重量％、29重量％、29.5重量％、30重量％、31重量％、32重量％、33重量％、34重量％、34.5重量％、35重量％、36重量％、37重量％、38重量％、39重量％、40重量％、41重量％、42重量％、43重量％、44重量％和45重量％中的任何一项、等于其中的任何一项、或介于任意两项之间的第二聚合物，和iii)0重量％至30重量％、或0.5重量％至30重量％、或0重量％至25重量％、或0.5重量％至25重量％、或0重量％至20重量％、或0.5重量％至20重量％、或0重量％至10重量％、或0.5重量％至10重量％、或为至少0重量％、0.5重量％、1重量％、2重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、20重量％、21重量％、22重量％、23重量％、24重量％、25重量％、26重量％、27重量％、28重量％、29重量％、和30重量％中的任何一项、等于其中的任何一项、或介于任意两项之间的蜡。第二聚合物可以为PLA、PBS、或其组合或共混物。蜡可以为α-烯烃蜡、石蜡或天然蜡，或其组合。
PBSA和第二聚合物可以包含在一个或多于一个聚合物包膜层中，蜡可以包含在蜡包膜层中，其中一个或多于一个聚合物包膜层至少部分地位于核和蜡包膜层之间。在一些方面，蜡包膜层可以形成肥料颗粒的外包膜层。一个或多于一个聚合物包膜层和蜡包膜层可以形成单独的包膜层。一个或多于一个聚合物包膜层和任选的蜡包膜层可以形成肥料颗粒的膜。
一个或多于一个聚合物包膜层可以独立地含有PBSA和/或第二聚合物，例如一个或多于一个聚合物包膜层可以独立地含有PBSA；PLA；PBS；PBSA和PLA；PBSA和PBS；PLA和PBS；或PBSA、PLA、和PBS。在一些方面，核可以包覆有第一聚合物包膜层和至少第二聚合物包膜层，其中第一聚合物包膜层和第二聚合物包膜层是不同的，并且可以独立地包含PBSA和/或第二聚合物。在一些方面，肥料颗粒可以包含含有PBSA、PLA和PBS的聚合物包膜层。在一些方面，肥料颗粒可以包含含有PBSA和PLA的聚合物包膜层。在一些方面，肥料颗粒可以包含含有PBSA和PBS的聚合物包膜层。在一些方面，肥料颗粒可以包含含有PLA和PBS的聚合物包膜层。在一些方面，肥料颗粒可以包含含有PBSA的聚合物包膜层。在一些方面，肥料颗粒可以包含含有PBS的聚合物包膜层。在一些方面，肥料颗粒可以包含含有PLA的聚合物包膜层。在一些方面，肥料颗粒可以包含一个含有PBSA的聚合物包膜层和另一个含有PLA的聚合物包膜层。在一些方面，肥料颗粒可以包含一个含有PBSA的聚合物包膜层和另一个含有PBS的聚合物包膜层。在一些方面，肥料颗粒可以包含一个含有PBSA的聚合物包膜层和另一个含有PBS和PLA的聚合物包膜层。在一些方面，肥料颗粒可以包含一个含有PBSA和PBS的聚合物包膜层和另一个含有PLA的聚合物包膜层。在一些方面，肥料颗粒可以包含一个含有PBSA和PLA的聚合物包膜层和另一个含有PBS的聚合物包膜层。在一些方面，肥料颗粒可以包含一个含有PBSA和PLA的聚合物包膜层和另一个含有PBS的聚合物包膜层。膜可以在核上以任何合适的顺序包含聚合物，如PBSA、PLA和/或PBS，并且聚合物如PBSA、PLA和/或PBS可以包含在一个或多于一个聚合物包膜层中。在一些情况下，只要膜中聚合物的总重量％符合上述定义，在不同的聚合物包膜层中聚合物包膜层中的聚合物如PBSA、PLA和/或PBS的重量％可以相同和/或不同。
一个或多于一个聚合物包膜层可以在核的至少一部分外表面上形成包膜，以形成聚合物包膜的核。在一些方面，一个或多于一个聚合物包膜层可以在核上形成相对均匀的包膜层。在一些情况下，蜡包膜层可以在聚合物包膜的核的至少一部分外表面形成包膜，以形成肥料颗粒。一个或多于一个聚合物包膜层的至少一部分可以位于核和蜡包膜层之间。在一些方面，蜡包膜层可以在聚合物包膜的核上形成相对均匀的包膜层。在一些方面，蜡包膜层可以形成肥料颗粒的外包膜层。
一个或多于一个聚合物包膜层整体可以覆盖或包覆核的外表面的5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、99％、或100％。蜡包膜层可以覆盖聚合物包膜的核的外表面的5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、99％、或100％。膜整体可以覆盖核的外表面的5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、99％、或100％。图1A-图1D示出了根据本发明的四个实施例的肥料颗粒。参见图1A，图1A示出了根据本发明的一个实施例的肥料颗粒100，其包含核101、含有PBSA和第二聚合物的聚合物包膜层102，其包覆核的外表面、以及含有蜡的蜡包膜层103，其包覆聚合物包膜层包膜的核的外表面。聚合物包膜层102被表示为覆盖核101的整个外表面，尽管可以很容易地制成具有覆盖核的外表面的一部分的聚合物包膜层102的肥料颗粒。蜡包膜层103被表示为覆盖聚合物包膜的核101的整个外表面，尽管可以很容易地制成具有覆盖聚合物包膜的核的外表面的一部分的蜡包膜层103的肥料颗粒。
参见图1B，图1B示出了根据本发明的另一个实施例的肥料颗粒110，其包含核111、含有PBSA和第二聚合物的聚合物包膜层112，其包覆核111的外表面。聚合物包膜层112被表示为覆盖核111的整个外表面，尽管可以很容易地制成具有覆盖核的外表面的一部分的聚合物包膜层112的肥料颗粒。
参见图1C，图1C示出了根据本发明的另一个实施例的肥料颗粒120，其包含核121、含有PBSA的第一聚合物包膜层，其包覆核121的外表面、含有第二聚合物的第二聚合物包膜层123，其包覆PBSA包膜的核的外表面以形成聚合物包膜的核，以及含有蜡的蜡包膜层124，其包覆聚合物包膜的核的外表面。第一聚合物包膜层122被表示为覆盖核121的整个外表面，尽管可以很容易地制成具有覆盖核的外表面的一部分的层122的肥料颗粒。第二聚合物包膜层123被表示为覆盖PBSA包膜的核的整个外表面，尽管可以很容易地制成具有覆盖PBSA包膜的核的外表面的一部分的层123的肥料颗粒。蜡包膜层124被表示为覆盖聚合物包膜的核101的整个外表面，尽管可以很容易地制成具有覆盖聚合物包膜的核的外表面的一部分的蜡包膜层124的肥料颗粒。
参见图1D，图1D示出了根据本发明的一个实施例的肥料颗粒130，其包含核131、含有PBSA的第一聚合物包膜层132，其包覆核131的外表面、以及含有第二聚合物的第二聚合物包膜层133，其包覆PBSA包膜的核的外表面。第一聚合物包膜层132被表示为覆盖核131的整个外表面，尽管可以很容易地制成具有覆盖核的外表面的一部分的层132的肥料颗粒。第二聚合物包膜层133被表示为覆盖PBSA包膜的核的整个外表面，尽管可以很容易地制成具有覆盖PBSA包膜的核的外表面的一部分的层133的肥料颗粒。
含有聚合物例如PBSA、PLA和PBS的肥料颗粒，可以很容易地以其他构型制造。
本发明的肥料颗粒的包膜允许控制肥料从核中释放。按照ASTM D5988-96测定，膜和/或一种或多于一种膜的聚合物包膜层在环境条件下的土壤中在两年内可降解至少90重量％、或至少95重量％、或至少99重量％、或至少99.9重量％、或完全降解为二氧化碳和水。
在一些方面，核和/或膜可以包含填充剂、黏合剂和/或pH缓冲剂。在一些方面，基于核和/或膜的总重量，核和/或膜分别包含小于0.5重量％、或小于0.1重量％的填充剂，或基本上不含填充剂，例如如二氧化硅、干酒糟及其可溶物(DDGS)、CaCO3、MgO、CaO、骨粉和米糠。在一些方面，基于核和/或膜的总重量，核和/或膜分别包含小于0.5重量％、或小于0.1重量％的黏合剂，或基本上不含黏合剂，如熟石膏、面粉、白垩粉、漂白小麦粉、淀粉、麸质、高岭土、膨润土和/或胶态二氧化硅。在一些方面，基于核和/或膜的总重量，核和/或膜分别包含小于0.5重量％、或小于0.1重量％的pH缓冲剂，或基本上不含pH缓冲剂如CaCO3、Na2CO3、K2CO3、MgO、KH2PO4、NaHCO3和/或MgCO3。
本文所述的肥料颗粒可以包含在可施用于土壤的组合物中。除了肥料颗粒之外，组合物可以包含其他肥料化合物、微量营养素、主要营养素、次要营养素、额外的尿素、额外的氮营养素、额外的磷营养素、额外的钾营养素、杀虫剂、除草剂或杀真菌剂、或其组合。
本文所述的肥料颗粒也可以包括在包含其他肥料颗粒的混合组合物中。其他肥料颗粒可以是尿素、磷酸一铵(MAP)、磷酸二铵(DAP)、氯化钾(MOP)、磷酸一钾(MKP)、重过磷酸钙(TSP)、磷矿粉、单过磷酸钙(SSP)、硫酸铵等的颗粒。在一些方面，第二肥料颗粒可以含有尿素、磷酸一铵(MAP)、磷酸二铵(DAP)、氯化钾(MOP)、磷酸一钾(MKP)、重过磷酸钙(TSP)、磷矿粉、单过磷酸钙(SSP)、或其组合等。
B.制备肥料颗粒的方法
这里公开的制备肥料颗粒的方法可以包括提供或形成含有植物营养素的核，用一种或多于一种独立地含有PBSA和/或第二聚合物例如PBSA；PLA；PBS；PBSA和PLA；PBSA和PBS；PLA和PBS；或PBSA、PLA、和PBS的溶液接触并包覆核外表面的至少一部分，以形成聚合物包膜的核，其中聚合物包膜的核含有包覆有PBSA和第二聚合物的核；和任选地用蜡包覆聚合物包膜的核。聚合物包膜的核可以含有一个或多于一个聚合物包膜层和用PBSA和第二聚合物包覆的核。膜可以用含有PBSA、PLA、和/或PBS的溶液以任何合适的顺序包覆以形成聚合物包膜的核。如果用一种或多于一种独立地含有PBSA和/或第二聚合物的溶液包覆核，这些溶液可以同时或以任何合适的顺序与核接触。在一些方面，核可以通过将一种或多于一种溶液喷涂在核上来包覆一种或多于一种溶液。在一些方面，含有PBSA和第二聚合物的一种或多于一种溶液可以独立地在喷涂溶液期间加热。在一些方面，加热的溶液的温度可以为30℃至150℃、或为至少30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、和150℃中的任何一项，等于其中的任何一项，或介于任意两项之间。在一些方面，聚合物包膜的核可以通过在滚筒中通过滴铸用熔化的蜡包覆聚合物包覆的核来包覆蜡。蜡熔体的温度可以为50℃至120℃、或为至少50℃、60℃℃、70℃℃、80℃、90℃℃、100℃、110℃和120℃中的任何一项，等于其中的任何一项，或介于任意两项之间。
在不同的溶液之间，聚合物如PBSA、PLA和/或PBS在溶液中的重量％可以相同和/或变化。溶液可以独立地含有合适的溶剂例如有机溶剂，所述有机溶剂包括但不限于氯化的有机溶剂，如二氯甲烷、氯仿等；芳香族溶剂，如甲苯、二甲苯等；乙腈；或其任意组合。
图2示出了根据本发明的实施例制备肥料颗粒的方法200的流程图。参见图2，含有植物肥料的核201可以用一种或多于一种独立地含有PBSA和/或第二聚合物的溶液202包覆，以形成聚合物包膜的核203，聚合物包膜的核203可以用蜡204包覆以形成肥料颗粒205。
在一些特定的方面，尺寸为1mm至5mm的小球、颗粒和/或挤出物形式的核可以在容器例如鼓式涂布机中提供。一种或多于一种独立地含有PBSA和/或第二聚合物的溶液可以喷涂在容器内的颗粒上以形成聚合物包膜的核。在一些方面，一种或多于一种溶液独立地的温度可以为30℃至150℃、或为至少30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、和150℃中的任何一项，等于其中的任何一项，或介于任意两项之间。容器中的绝何物包膜的核可以用熔化的蜡滴铸以形成肥料颗粒。蜡熔体的温度可以为50℃至120℃、或为至少50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃和120℃中的任何一项，等于其中的任何一项，或介于任意两项之间。
核可以是小球或通过粒化、造粒、压实和/或挤出含有核成分如含有氮(N)、磷(P)和/或钾(K)的肥料的组合物而形成。核可以任选地含有微量营养素、次要营养素、脲酶抑制剂和/或硝化抑制剂。
在一些方面，包膜可以是预成型的，例如包含PBSA、第二聚合物和/或任选的蜡的粉末共混物、片材、溶液和/或熔体。在一些情况下，核可以用预成型的包膜包覆。在某些方面，预成型的包膜可以包含PBSA和第二聚合物，核可以用预成型包膜包覆以形成聚合物包膜的核，并且聚合物包膜的核可以任选地用蜡包覆以形成肥料颗粒。
C.肥料颗粒的使用方法
本发明的含有肥料颗粒的肥料颗粒和肥料共混物可以用于增加土壤中的含氮(N)、磷(P)和/或钾(K)的肥料、微量营养素、和/或次要营养素的量的方法，且可以用于促进植物生长的方法。这些方法可以包括将包含本发明肥料颗粒的组合物的有效量施用于土壤。方法可以包括提高作物、树木、观赏植物等例如棕榈树、椰子、水稻、小麦、玉米、大麦、燕麦和大豆的生长和产量。方法可以包括将本发明的肥料颗粒共混物施用于土壤、有机体、液体载体、液体溶剂等中的至少一种。
可受益于本发明肥料的植物的非限制性实例包括藤本植物、树木、灌木、茎秆植物(stalked plant)、蕨类植物等。植物可包括果园作物、藤本植物、观赏植物、粮食作物、木材和收获植物。植物可以包括裸子植物、被子植物和/或蕨类植物。裸子植物可以包括南洋杉科、柏科、松科、罗汉松科、金松科、红豆杉科、苏铁科和银杏科的植物。被子植物可包括来自槭树科、龙舌兰科、漆树科、番荔枝科、夹竹桃科、冬青科、五加科、棕榈科、阿福花科、菊科、小檗科、桦木科、紫葳科、木棉科、紫草科、橄榄科、黄杨科、白樟科、大麻科、白花菜科、忍冬科、番木瓜科、木麻黄科、卫矛科、连香树科、可可李科、藤黄科、使君子科、山茱萸科、鞣木科、澳楸科、柿科、胡颓子科、杜鹃花科、大戟科、豆科、壳斗科、茶藨子科、金缕梅科、七叶树科、八角科、胡桃科、樟科、玉蕊科、千屈菜科、木兰科、金虎尾科、锦葵科、野牡丹科、楝科、桑科、辣木科、文定果科、苦槛蓝科、杨梅科、紫金牛科、桃金娘科、南青冈科、紫茉莉科、珙桐科、铁青树科、木犀科、酢浆草科、露兜树科、罂粟科、叶下珠科、海桐花科、悬铃木科、禾本科、蓼科、山龙眼科、安石榴科、鼠李科、红树科、蔷薇科、茜草科、芸香科、杨柳科、无患子科、山榄科、苦木科、茄科、省沽油科、梧桐科、鹤望兰科、安息香科、海人树科、山矾科、柽柳科、山茶科、假轮叶科、瑞香科、椴树科、榆科、马鞭草科和/或葡萄科。
D.包膜组合物
基于膜的总重量，包膜组合物可以包含i)55重量％至90重量％、或65重量％至90重量％、或65重量％至89.5重量％、或70重量％至90重量％、或70重量％至89.5重量％、或为至少55重量％、56重量％、57重量％、58重量％、59重量％、60重量％、61重量％、62重量％、63重量％、64重量％、65重量％、66重量％、67重量％、68重量％、69重量％、70重量％、71重量％、72重量％、73重量％、74重量％、75重量％、76重量％、77重量％、78重量％、79重量％、79.5重量％、80重量％、81重量％、82重量％、83重量％、84重量％、85重量％、86重量％、87重量％、88重量％、89重量％、89.5重量％和90重量％中的任何一项、等于其中的任何一项、或介于任意两项之间的PBSA，ii)10重量％至45重量％、或10重量％至35重量％、或10重量％至34.5重量％、或10重量％至30重量％、或10重量％至29.5重量％、或19.5重量％至30重量％、或为至少10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、20重量％、21重量％、22重量％、23重量％、24重量％、25重量％、26重量％、27重量％、28重量％、29重量％、29.5重量％、30重量％、31重量％、32重量％、33重量％、34重量％、34.5重量％、35重量％、36重量％、37重量％、38重量％、39重量％、40重量％、41重量％、42重量％、43重量％、44重量％和45重量％中的任何一项、等于其中的任何一项、或介于任意两项之间的第二聚合物或其混合物，和iii)0重量％至30重量％、或0.5重量％至30重量％、或0重量％至25重量％、或0.5重量％至25重量％、或0重量％至20重量％、或0.5重量％至20重量％、或0重量％至10重量％、或0.5重量％至10重量％、或为至少0重量％、0.5重量％、1重量％、2重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、19.5重量％、20重量％、21重量％、22重量％、23重量％、24重量％、25重量％、26重量％、27重量％、28重量％、29重量％和30重量％中的任何一项、等于其中的任何一项、或介于任意两项之间的蜡。第二聚合物可以为PLA、PBS或其组合或共混物。
包膜组合物可以包含一种或多于一种聚合物包膜层和任选的蜡包膜层。一个或多于一个聚合物包膜层可以包含PBSA和第二聚合物，任选的蜡包膜层可以包含任选的蜡。在一些方面，蜡包膜层可以形成包膜组合物的外包膜层。一个或多于一个聚合物包膜层和蜡包膜层可以形成单独的包膜层。蜡可以为α-烯烃蜡、石蜡或天然蜡，或其组合。
一个或多于一个聚合物包膜层可以独立地含有PBSA和/或第二聚合物，即一个或多于一个聚合物包膜层可以独立地含有PBSA；PLA；PBS；PBSA和PLA；PBSA和PBS；PLA和PBS；或PBSA、PLA、和PBS。在一些方面，包膜组合物可以含有第一聚合物包膜层和至少第二聚合物包膜层，其中第一聚合物包膜层和第二聚合物包膜层是不同的，并且可以独立地包含PBSA和/或第二聚合物。在一些方面，包膜组合物可以包含含有PBSA、PLA、和PBS的聚合物包膜层。在一些方面，包膜组合物可以包含含有PBSA和PLA的聚合物包膜层。在一些方面，包膜组合物可以包含含有PBSA和PBS的聚合物包膜层。在一些方面，包膜组合物可以包含含有PLA和PBS的聚合物包膜层。在一些方面，包膜组合物可以包含含有PBSA的聚合物包膜层。在一些方面，包膜组合物可以包含含有PBS的聚合物包膜层。在一些方面，包膜组合物可以包含含有PLA的聚合物包膜层。在一些方面，包膜组合物可以包含一个含有PBSA的聚合物包膜层和另一个含有PLA的聚合物包膜层。在一些方面，包膜组合物可以包含一个含有PBSA的聚合物包膜层和另一个含有PBS的聚合物包膜层。在一些方面，包膜组合物可以包含一个含有PBSA的聚合物包膜层和另一个含有PBS和PLA的聚合物包膜层。在一些方面，包膜组合物可以包含一个含有PBSA和PBS的聚合物包膜层和另一个含有PLA的聚合物包膜层。在一些方面，包膜组合物可以包含一个含有PBSA和PLA的聚合物包膜层和另一个含有PBS的聚合物包膜层。在一些方面，包膜组合物可以包含一个含有PBSA和PLA的聚合物包膜层和另一个含有PBS的聚合物包膜层。包膜组合物可以以任何合适的顺序包含聚合物，如PBSA、PLA和/或PBS，并且聚合物如PBSA、PLA和/或PBS可以包含在一个或多于一个聚合物包膜层中。只要包膜组合物中聚合物的总重量％符合上述定义，在不同的聚合物包膜中聚合物包膜层中的聚合物如PBSA、PLA和/或PBS的重量％可以相同和/或不同。
按照ASTM D5988-96测定，包膜组合物和/或一种或多于一种包膜组合物的聚合物包膜层在环境条件下的土壤中在两年内可降解至少90重量％、或至少95重量％、或至少99重量％、或至少99.9重量％、或完全降解为二氧化碳和水。
实施例
本发明将通过具体实施例进行更详细的描述。下面的实施例仅为说明目的而提供，不旨在以任何方式限制本发明。本领域技术人员将很容易识别出可以通过改变或修改以产生基本上相同结果的各种非关键参数。
实施例1肥料颗粒
在三个实验中，用含有PBSA和PLA的包膜组合物包覆尿素颗粒。在实验1和实验2中，用含有PBSA和PLA的双层包膜包覆尺寸为1mm至5mm的尿素颗粒。双层包膜的2层中的每一层都含有PBSA和PLA，但聚合物的重量％在各层之间独立地变化，其中内层(例如直接在核上)中PLA的重量％高于外层。外层的厚度也是内层的两倍。双层包膜总共含有90重量％的PBSA和10重量％的PLA。在实验1中，平均每个肥料颗粒含有约2重量％的双层膜。在实验2中，平均每个肥料颗粒含有约3重量％的双层膜。在实验3中，用含有PBSA和PLA的单层包膜包覆尺寸为1mm至5mm的尿素颗粒。包膜含有90重量％的PBSA和10重量％的PLA。在实验3中，平均每个肥料颗粒含有约3重量％的单层膜。
将肥料颗粒在20℃的水中保持24小时，并测量24小时后从核中释放的尿素量。表1示出了实验1至实验3中释放的尿素的重量％。实验1和实验2之间尿素释放的比较表明，增加肥料颗粒中的包膜的重量％会减少尿素从核中的释放(分别为46.48重量％和12.09重量％)。实验3和实验2之间尿素释放量的比较表明，与单层包膜相比，双层包膜可降低尿素从核中的释放(分别为16.81重量％和12.09重量％)。
表1：包膜的肥料颗粒
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Claims (20)

1.一种肥料颗粒，其包含：
包含植物营养素的核；和
包含聚丁二酸己二酸丁二醇酯(PBSA)和第二聚合物和基于膜的总重量0重量％至30重量％的蜡的膜，所述第二聚合物选自聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)或PLA和PBS的组合或共混物，所述膜在核的外表面上形成包膜。
2.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中膜包含PLA。
3.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中膜包含PBS。
4.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中膜包含基于膜的总重量0.5重量％至30重量％的蜡。
5.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中PBSA和第二聚合物包含在一个或多于一个聚合物包膜层中，蜡包含在蜡包膜层中，其中一个或多于一个聚合物包膜层至少部分地位于核和蜡包膜层之间。
6.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中PBSA和/或第二聚合物包含在第一聚合物包膜层中，并且至少包含在第二聚合物包膜层中，其中第一聚合物包膜层和第二聚合物包膜层是不同的。
7.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中膜包含蜡，并且所述蜡为α-烯烃蜡、石蜡或天然蜡，或其组合。
8.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中由GPC测得的PLA的重均分子量(Mw)为100kg/mol至200kg/mol，PBS的重均分子量(Mw)为20kg/mol至500kg/mol，和/或PBSA的重均分子量(Mw)为20kg/mol至500kg/mol。
9.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中膜包含基于膜的总重量10重量％至45重量％的PLA和/或PBS、55重量％至90重量％的PBSA和0重量％至l0重量％的蜡。
10.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中膜在核上的厚度为10μm至100μm。
11.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中植物营养素包含氮(N)、磷(P)或钾(K)，或其任意组合。
12.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中第二聚合物包含在第一聚合物包膜层中，PBSA包含在第二聚合物包膜层中，其中第一聚合物包膜层至少部分地包含在核和第二聚合物包膜层之间。
13.根据权利要求1所述的肥料颗粒，其中肥料颗粒包含85重量％至98重量％的核和2重量％至15重量％的膜。
14.一种包膜组合物，其包含聚丁二酸己二酸丁二醇酯(PBSA)、选自聚乳酸(PLA)和/或聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的第二聚合物和基于包膜组合物的总重量0重量％至30重量％的蜡。
15.根据权利要求14所述的包膜组合物，其包含基于包膜组合物的总重量55重量％至90重量％的PBSA、10重量％至45重量％的PLA和/或PBS。
16.根据权利要求14所述的包膜组合物，其包含基于包膜组合物的总重量0.5重量％至30重量％的蜡。
17.根据权利要求14所述的包膜组合物，其中包膜组合物包含一个或多于一个聚合物包膜层和蜡包膜层，其中一个或多于一个聚合物包膜层中的每一个独立地包含PBSA、第二聚合物，和/或其共混物；所述蜡包膜层包含蜡。
18.根据权利要求14所述的包膜组合物，其中蜡为α-烯烃蜡、石蜡或天然蜡，或其组合。
19.根据权利要求14所述的包膜组合物，其包含基于包膜组合物的总重量10重量％至30重量％的PLA和/或PBS、70重量％至90重量％的PBSA和0重量％至10重量％的蜡。
20.一种包膜材料，其包含至少部分被权利要求14所述的包膜组合物包覆的材料。
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