JP2015501332A - 多目的リグニン−炭水化物結合システム - Google Patents
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Abstract
Description
[002] 従来技術は多くのバインダーシステムを開示する。これらのバインダーは、分散した肥料微細物および粒子の凝集にのみ貢献する。さらに、これらのバインダーは、肥料組成物の有意部分を構成し、栄養値の低い肥料をもたらす。これらの欠点のため、慣用バインダーを使用する肥料は、商業的実行可能性の低い製品をもたらす。
[0048] 凝集化処理を周囲温度で行い、したがって、肥料および殺菌剤組み合わせ、ならびに種子のような生物学的物質のために使用できる。
[0053] 表2〜7は、粉末混合物として顆粒器に50 lbs/時の連続ベースで装填した物質比率を示す。次いで、各トライアルを、前セクションで記載したと同じ方法で完了した。
[0054] この実施例は、本明細書中で記載した本発明の方法を使用して製造した物質から得られた物理的データを示す。SGNは平均寸法直径(mmの100倍)であり、UIは均一インデックスであり、B/Lはアスペクト比であり、SPHは100で割った球体性であり、破壊時の荷重(Load at Rupture)は粉砕強度(Lbs.力)である。結果は、目標特性を総て達成できたことを示す。しかし、一定の原料の濃度がより大きいと粒子硬度ならびに球体性を減じる。
[0056] この実施例では、本明細書中で記載した方法を使用して製造した物質を制御した放出のためおよび栄養素の放出プロフィールのためポリマー樹脂で被覆し、商業的に入手できるサブストレート(substrate)を使用して同様の被覆物と比較した。「本発明」と表示した試料は本明細書中で記載した方法を使用して製造したサブストレートである。(図2参照)「参照」と表示した試料は、商業的に入手できる比較肥料サブストレートである。
[0058] この実施例は、本明細書中で記載した方法を使用して製造したFeSO4含有肥料の非汚染作用を示す。硫酸鉄(FeSO4)、微小元素サルフェート硫酸(例:鉄、マンガン、亜鉛、および銅)を含有する、MicroMax呼ばれる製品、および完全肥料顆粒「Kemira17−10−13](キレート化EDTAも含有)からなる小試料をコンクリートブロック上に置き、注水した。これらの試料を、本明細書中に記載した本発明方法を使用して製造した指定「MC09−084−A」実験製品と比較した。MC09−084−Aは硫酸鉄(FeSO4)を用いて処方して、同様にして注水した。結果は、鉄をキレート化しなかった試料は酸化し、コンクリートブロックを汚染したことを示す。MC09−084−AおよびKemira17−10−13はコンクリートを汚染しなかった。
[0059] 顆粒物が、硬度、球体性、および/または凝集性に関して改良できたかどうかを決定するために、嵩密度物質を顆粒処理に加えた。
[0063] 本発明により意図されているように、種子、肥料、土壌コンディショニング剤、微小栄養素、成長促進剤、ホルモン類、殺真菌剤、およびパーライトを含む単一顆粒は包括粒子ないし一体型種子粒子を形成するのに使用できる。
[0066] 一体型種子に使用されるパーライトはより軽い物質であり、典型的には、5〜10 ls/cu.ftの範囲の嵩密度を示す。それは、種子に対して空気移送を可能にする多孔性で開放構造である。しかし、この構造は、当該物質が、自身の重量の約200〜300%の範囲の相対的に高い保持能力を達成するのも助ける。液体を高レベルで維持する能力は、新しい種子が成長し確立するにつれ、粒子が当該種子により多くの水を与えるのを助ける。
Claims (75)
- (i)活性剤を含む粒子および(ii)リグニン導物質とポリオール混合物とを含む結合剤を含む顆粒であって、該リグニン誘導物質対ポリオール混合物の比率が、実質的に球体および/または耐粉砕性である顆粒をもたらすのに足り、該活性剤が農業活性剤、医薬活性剤、または食品である、前記顆粒。
- 前記粒子の溶解度が20℃で約10g/水100mlであるとき、前記比率が約5:1〜約20:1であり、または前記粒子の溶解度が20℃で約0.3g/水100mlであるとき、前記比率が約1.5:1〜約4:1である請求項1に記載の顆粒。
- 前記粒子の溶解度が20℃で約10g/水100mlよりも大きいとき、前記リグニン誘導物質対ポリオールの混合物の比率が約5:1〜20:1である請求項1に記載の顆粒。
- 前記微粒物質の溶解度が20℃で0.3g/水100ml未満のとき、前記リグニン誘導物質対ポリオールの混合物の比率が約1.5:1〜4:1である請求項1に記載の顆粒。
- 前記粒子の溶解度が20℃で約10g/水100mlよりも大きいとき、前記結合剤が、約5:1〜20:1の比率の前記リグニン誘導物質対ポリオール混合物を含み、ただし、該結合剤はホルムアルデヒド、石油系化学品、カーボネート、サルフェート、またはシリケート強化剤を含まない、請求項1に記載の顆粒。
- 前記粒子の溶解度が20℃で0.3g/水100ml未満のとき、前記結合剤が、約1.5:1〜4:1の比率の前記リグニン誘導物質対ポリオール混合物を含み、ただし、該結合剤はホルムアルデヒド、石油系化学品、カーボネート、サルフェート、またはシリケート強化剤を含まない、請求項1に記載の顆粒。
- 活性剤には肥料、微小栄養物、殺虫剤、種子、顆粒化食品、医薬物質、またはこれらの組み合わせがある、請求項1に記載の顆粒。
- 前記リグニンがリグノスルホネートである請求項1に記載の顆粒。
- 前記リグノスルホネートが、前記結合剤の約5〜6重量%含む、請求項8に記載の顆粒。
- 前記リグノスルホネートが、カルシウム、ナトリウム、アンモニウム、マグネシウム、アルミニウム、またはこれらの組み合わせの塩である、請求項8に記載の顆粒。
- 前記ポリオール混合物が、前記リグニンの約10〜20重量%含む、請求項1に記載の顆粒。
- 前記ポリオール混合物が、約15%までの単糖類の量、約20%までの二糖類の量、および少なくとも約50%までの水素化デンプン加水分解物(HSH)の量で含む、請求項1に記載の顆粒。
- リグニンとポリオール混合物とが、約1.5:1〜約16:1の比率である、請求項1に記載の顆粒。
- 前記単糖類が、マンニトール、ズルシトール、イジトール、ソルビトール、またはこれらの組み合わせである、請求項12に記載の顆粒。
- 単糖類がソルビトールである請求項14に記載の顆粒。
- 前記二糖類が、イソマルト、ラクチトール、ポリグリシトール、マルチトール、またはこれらの組み合わせである、請求項12に記載の顆粒。
- 前記二糖類がマルチトールである請求項16に記載の顆粒。
- 前記農業活性剤が、肥料、除草剤、殺虫剤、またはこれらの組み合わせである、請求項1に記載の顆粒。
- 前記農業活性剤が肥料である、請求項1に記載の顆粒。
- 前記肥料が、窒素、リン、カリウム、またはこれらの組み合わせを含む、請求項19に記載の顆粒。
- 前記微小栄養物が、カルシウム、マグネシウム、硫黄、ホウ素、銅、鉄、塩化物、マグネシウム、モリブデン、亜鉛、またはこれらの組み合わせを含む、請求項7に記載の顆粒。
- 前記微小栄養物が鉄である、請求項21に記載の顆粒。
- 前記粒子と結合剤が、微小栄養物をキレート化するのに有効な量である、請求項1に記載の顆粒。
- 前記微小栄養物が鉄である、請求項23に記載の顆粒。
- 前記粒子の寸法範囲が約10〜20SGNである、請求項1に記載の顆粒。
- 種子、パーライト、またはこれらの組み合わせをさらに含む請求項1に記載の顆粒。
- 肥料粒子、微小栄養素、リグノスルホネートおよびポリオール類を含む耐粉砕性顆粒肥料であって、リグノスルホネートおよびポリオールが各々顆粒物の集団をもたらすことができる濃度であり、各顆粒の球体性が少なくとも85%であり、アスペクト比が少なくとも0.78であり、硬度が2 lbs/力である、前記耐粉砕性顆粒肥料。
- リグノスルホネートおよびポリオールの比率が、20℃で0.3g/水100mlの溶解度で、約1.5:1〜約16:1である、請求項27に記載の肥料。
- 前記ポリオール混合物が、15%のソルビトール、20%のマルチトール、および65%のHSHを含む、請求項27に記載の肥料。
- 種子、パーライト、またはこれらの組み合わせをさらに含む、請求項27に記載の肥料。
- 種子が草種子である請求項30に記載の肥料。
- 耐粉砕性で実質的に球体の顆粒を形成するのに足る比率のリグニン、ポリオール混合物、および肥料を含む、バインダー用配合物であって、前記肥料が、窒素、リン、カリウム、微小栄養物、またはこれらの組み合わせを含み、前記微小栄養物が、カルシウム、マグネシウム、硫黄、ホウ素、銅、鉄、塩化物、マグネシウム、モリブデン、亜鉛、またはこれらの組み合わせを含み、リグニン:ポリオール混合物の比率が、約1.5:1〜約16:1であり、顆粒の耐粉砕性が、少なくとも2 lbs/力に耐えることができ、顆粒の球体性が少なくとも85%である、前記バインダー用配合物。
- 前記リグニンが、リグノスルホネートカルシウム、リグノスルホネートナトリウム、リグノスルホネートアンモニウム、リグノスルホネートマグネシウム、リグノスルホネートアルミニウム、リグノスルホネートクロム、またはこれらの組み合わせを含む、請求項32に記載の配合物。
- 前記ポリオール混合物が、単糖類、二糖類、HSH、またはこれらの組み合わせを含む、請求項32に記載の配合物。
- 前記ポリオール混合物が、リグニンの乾燥重量を基準に少なくとも10〜20%含む、請求項32に記載の配合物。
- 前記単糖類が、マンニトール、ズルシトール、イジトール、ソルビトール、またはこれらの組み合わせを含む、請求項34に記載の配合物。
- 前記二糖類が、イソマルト、ラクチトール、ポリグリシトール、マルチトール、またはこれらの組み合わせを含む、請求項34に記載の配合物。
- 前記ポリオール混合物が、ソルビトール、マルチトール、またはこれらの組み合わせを含む、請求項32に記載の配合物。
- 前記ポリオール混合物が、15%のソルビトール、20%のマルチトール、および少なくとも50%のHSHを含む、請求項32に記載の配合物。
- 球体で耐粉砕性顆粒の製造法であって、
a.粒子;
b.リグノスルホネート;および
c.ポリオール混合物;を
凝集粒子をもたらすに足る比率で混合することを含み、各粒子は少なくとも85%球体性であり、0.78のアスペクト比を有し、2.0 lbs/力の耐粉砕性を示し;粒子が、肥料、除草剤、殺虫剤、微小栄養物、種子、土壌コンディショナー、不活性担体、植物成長ホルモン、植物生長調整剤、土壌湿潤促進剤、種子、および湿潤剤、またはこれらの組み合わせを含み;リグノスルホネートがグノスルホネートカルシウム、リグノスルホネートナトリウム、リグノスルホネートアンモニウム、リグノスルホネートマグネシウム、リグノスルホネートアルミニウム、リグノスルホネートクロム、またはこれらの組み合わせを含み;ポリオール混合物が単糖類、二糖類、HSH、またはそれらの組み合わせを含み;リグノスルホネートとポリオール混合物を予備混合してバインダー溶液にする、前記方法。 - リグノスルホネートおよびポリオールが約1.5:1〜約16:1の比率で存在する、請求項40に記載の方法。
- 種子をさらに加え、該種子が草、野菜、花、穀類、またはこの組み合わせを含む、請求項40に記載の方法。
- パーライト、または合成膨張物質、コイア、および珪藻土のようなそれらの物理組成物中に同様の開放孔空間を有する物質、またはこれらの組み合わせをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- バインダー溶液を、アトマイザーを適用することにより前記粒子と混合する、請求項40に記載の方法。
- 顆粒化方法に小さい寸法の粒子を再循環することにより、顆粒が0.78のアスペクト比を達成する、請求項40に記載の方法。
- 高度に球体で耐粉砕性顆粒の製造方法であって、次の工程:
a.微粒子物質を混合して均一ブレンドを形成すること、ここで、微粒子物質は除草剤、殺虫剤、微小栄養物、種子、またはこれらの組み合わせである;
b.周囲温度および周囲湿度で(a)のブレンドおよびバインダー溶液を混合装置中に配合して、顆粒を生成すること、ここで、該バインダー溶液はリグニン誘導物質およびポリオール混合物を含み、噴霧溶液として配合される;そして
c.混合装置に顆粒を再循環して戻すこと;
を含む、前記方法。 - 前記リグニンがリグノスルホネートである、請求項46に記載の方法。
- 前記リグノスルホネートが結合剤の重量の約5〜6%含む、請求項47に記載の方法。
- 前記リグノスルホネートが、カルシウム、ナトリウム、アンモニウム、マグネシウム、アルミニウム、またはこれらの組み合わせの塩である、請求項47に記載の方法。
- 前記ポリオール混合物が、リグニンの重量の約10〜20%を含む、請求項46に記載の方法。
- 前記ポリオール混合物が、約15%までの単糖類の量、約20%までの二糖類の量、および少なくとも約50%までの水素化デンプン加水分解物(HSH)の量で含む、請求項46に記載の方法。
- 前記リグニンおよびポリオール混合物の比率が約1.5:1〜約16:1である、請求項46に記載の方法。
- 前記単糖類が、マンニトール、ズルシトール、イジトール、ソルビトール、またはこれらの組み合わせである、請求項51に記載の方法。
- 前記単糖類がソルビトールである請求項53に記載の方法。
- 前記二糖類が、イソマルト、ラクチトール、ポリグリシトール、マルチトール、またはこれらの混合物である、請求項51に記載の方法。
- 前記二糖類がマルチロールである請求項55に記載の方法。
- 前記顆粒を再循環させて、少なくとも85%の球体性、少なくとも0.78のアスペクト比、および、少なくとも2 lbs/力の耐粉砕性を示す顆粒を得る、請求項46に記載の方法。
- 粒子の寸法範囲が約10〜20SGNである、請求項46に記載の方法。
- 前記粒子物質の溶解度が20℃で10g/水100mlよりも大きいとき、前記リグニン誘導物質対ポリオール混合物の比率が約5:1〜約20:1である、請求項46に記載の方法。
- 前記粒子物質の溶解度が20℃で0.3g/水100ml未満のとき、前記リグニン誘導物質対ポリオール混合物の比率が約1.5:1〜約4:1である、請求項46に記載の方法。
- 顆粒生成物を乾燥する工程をさらに含み、ここで、前記乾燥処理が顆粒の硬度を向上させる、請求項46に記載の方法。
- 乾燥処理を約95℃〜約185℃で行う請求項61に記載の方法。
- 乾燥時間が約5分〜約20分である請求項61に記載の方法。
- (i)生育可能な種子、少なくとも1種の土壌コンディショニング剤、肥料、微小栄養物またはこれらの組み合わせからなる粒子;(ii)リグニン誘導物質およびポリオール混合物からなる結合剤を含み、前記リグニン誘導物質対ポリオール混合物の比率が約1.5:1〜約4:1である顆粒製品。
- 前記粒子物質の溶解度が20℃で0.3g/水100ml未満のとき、前記リグニン誘導物質対ポリオール混合物の比率が約1.5:1〜約4:1である、請求項64に記載の顆粒。
- 嵩密度物質をさらに含む請求項1に記載の顆粒。
- 嵩密度物質を、石灰岩、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、ドロマイト、大理石、粉末花崗岩、またはこれらの組み合わせから選択される、請求項66に記載の顆粒。
- 嵩密度物質をさらに含む請求項27に記載の顆粒。
- 嵩密度物質を、石灰岩、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、ドロマイト、大理石、粉末花崗岩、またはこれらの組み合わせから選択される、請求項68に記載の顆粒。
- 嵩密度物質を混合することをさらに含む請求項40に記載の方法。
- 嵩密度物質を、石灰岩、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、ドロマイト、大理石、粉末花崗岩、またはこれらの組み合わせから選択される、請求項70に記載の方法。
- 嵩密度物質を混合することをさらに含む請求項46に記載の方法。
- 嵩密度物質を、石灰岩、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、ドロマイト、大理石、粉末花崗岩、またはこれらの組み合わせから選択される、請求項72に記載の方法。
- 嵩密度物質をさらに含む請求項64に記載の顆粒製品。
- 嵩密度物質を、石灰岩、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、ドロマイト、大理石、粉末花崗岩、またはこれらの組み合わせから選択される、請求項74に記載の顆粒製品。
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