TW201711985A - 用於植物營養素或動物飼料補充劑之觸變性懸浮劑：組合物及其製造方法與使用方法 - Google Patents

用於植物營養素或動物飼料補充劑之觸變性懸浮劑：組合物及其製造方法與使用方法 Download PDF

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Abstract

一種水懸液形式的組合物。組合物包括呈現於固體重量分的含量由0.065%至0.30%之範圍內的至少一形式之鎂鋁海泡石。組合物包括呈現於固體重量百分比由0.80%至2.80%之範圍內的高嶺土。組合物包括一或多個主要植物營養素或重要動物礦物質營養素補充劑。在組合物中的總固體重量百分比是由45%至90%。雖然在其他使用上，在一些實施例中，組合物適合於製造一穩定的懸浮體肥料。雖然可用於其他目的，此組合物可使用為肥料。雖然可用其他方式製造，此組合物可藉由足以形成水懸液之擾動混合成分所製造。

Description

用於植物營養素或動物飼料補充劑之觸變性懸浮劑：組合物及其製造方法與使用方法
本發明是有關於一種水懸液(aqueous suspension)形式的組合物。
液體肥料補充劑的一缺點是其不同組成的有限的溶解度、及其易於鹽析出或由於溫度變化或液體蒸發而沉澱，造成難以製備可在沒有顯著沉降(settling)及硬塊(hard-packing)的情況被運送並供應至現場的穩定、高度濃縮的產物。
本發明是有關於一種水懸液(aqueous suspension)形式的組合物。組合物包括呈現於固體重量分(Solid Weight Fraction, SWF)的含量由0.065%至0.21%之範圍內的至少一形式之鎂鋁海泡石(attapulgite)；呈現於固體重量百分比(percent solids by weight, w/w%)由0.80%至2.80%之範圍內的高嶺土(kaolin)；一或多個主要植物營養素或動物營養素；以及水；其中在組合物中的總固體重量百分比是由45%至90%。雖然在其他使用上，在一些實施例中，組合物適合於製造一穩定的懸浮體肥料。雖然可藉由多種方式製造，在一些實施例中，組合物是藉由將一或多個必需的植物營養素或動物營養素分散於水溶液中的至少一形式之鎂鋁海泡石及高嶺土。
應理解的是，上列概括描述及下列詳細描述僅作為象徵性及示例性，並非限制本發明，如同所申明的。
併入且構成本說明書的一部分的所附圖式繪示本發明之實施例，並與實施方式共同用作解釋本發明的原則。
請參照本發明之詳細實施例，本發明之範例繪示於所附圖式中。
固體重量百分比(percent solids by weight (w/w%))是所給懸浮體體積之乾燥固體的重量除以懸浮體體積之總重量，乘以100%。w/w%是使用下列公式計算： 　　　　w/w% = Ws /Wt x 100%          (1) 其中Ws 是懸浮體中乾燥固體的重量，Wt 是懸浮體之總重量。例如，若懸浮體之固體總重量(Ws )是75克(g)，且懸浮體之總重量是100克，則固體重量百分比是75%。
懸浮體之成分的固體重量分百分比是所給懸浮體體積之乾燥固體成分的重量除以懸浮體體積中之所有固體的總乾燥重量，乘以100%。 　　　　SWFi % = Ws,i /Ws x 100%          (2) 其中Ws,i 是懸浮體中乾燥固體成分的重量。例如，若懸浮體中固體的總重量(Ws )是100克，且其中2克是活性凝膠(ActiGel® )(Ws,i )，則對於ActiGel® 而言，SWFActiGel ® % = 2.0%。
固體體積百分比(v/v%)是懸浮體所給體積中固體材料的實際體積除以懸浮體所給體積，乘以100%。v/v%是使用下列公式計算： 　　　　v/v% = Vs /Vt x 100%            (3) 其中Vs 是固體材料體積，Vt 是懸浮體體積。例如，若懸浮體中固體體積(Vs )是60毫升(ml)，懸浮體之總體積是100毫升，則固體體積百分比(v/v%)是60%。
在一些實施例中，至少一形式之鎂鋁海泡石與高嶺土的結合是能夠維持固體粒子或粗結晶(例如是氯化鉀(potassium chloride, KCl))在不需連續攪動(agitation)以維持均勻性的過飽和水溶液中濃度達至75%( w/w) (45% v/v)的一混合的觸變性懸浮劑(thixotropic suspension agent)。混合的觸變性懸浮體之應用包括葉面植物肥料及類似材料。混合的觸變性懸浮體之應用更包括寵物食物、動物飼料及其之補充劑。
如發明者所知，較早的肥料使用1.7% - 5%鎂鋁海泡石作為懸浮/膠凝劑。在一些實施例中，藉由本發明之混合的觸變性懸浮體，這些懸浮/膠凝劑更優異，顯示在固體含量、結晶穩定性(crystallite stabilization)或倒出率(pourability)/可噴塗性(sprayability)中更大範圍的改善。在一些實施例中，組合物就懸浮體而言提供較佳的功能，可能達成(1)相較於現今懸浮/膠凝劑具有每單位體積之較佳的分析等級(固體乘載能力或濃度)、(2)改善的穩定性(懸浮)及澆鑄性特性或(3)相較於傳統的「單獨鎂鋁海泡石」系統具有部分由降低的材料運輸成本所致的改善的成本效益。
在水懸液之形式的組合物包括呈現於固體重量分的含量由0.065%至0.30%之範圍內的至少一形式之鎂鋁海泡石；呈現於固體重量百分比(w/w%)由0.80%至2.80%之範圍內的高嶺土；一或多個主要植物營養素或重要動物礦物質營養素補充劑；以及水。在組合物中的總固體重量百分比是由45%至90%。
在一些實施例中，至少一形式之鎂鋁海泡石是選自於靠近俄羅斯的比爾姆(Perm)之波波夫卡河(Popovka River )的Palygorskaya、喬治亞州之迪凱公司(Decatur Co., Georgia)的Attapulgus、在摩洛哥(Morocco)的泰夫勞特(Tafraout)、及在印度之安得拉邦(Andhra Pradesh)的海德拉巴礦床(Hyderabad deposit)中之地區。在一些實施例中，鎂鋁海泡石是來自於喬治亞州之迪凱公司的Attapulgus。在一些實施例中，鎂鋁海泡石是有關於其他非鎂鋁海泡石的礦物(例如是蒙脫石(montmorillonite)、白雲石(dolomite)、方解石(calcite)、滑石(talc)、亞氯酸鹽(chlorite)、石英(quartz)及其類似物。在一些實施例中，鎂鋁海泡石是實質上不含有非鎂鋁海泡石的礦物。在一些實施例中，此類純化的鎂鋁海泡石可使用美國專利號6,444,601及美國專利號6,130,179之方法獲得，這些分別併入作為本文的整體。
在一些實施例中，鎂鋁海泡石是經純化的水合矽酸鎂鋁(hydrous magnesium alumino silicate)。
在一些實施例中，至少一形式之鎂鋁海泡石是選自於綠土(smectite)中貧脊的(impoverished)鎂鋁海泡石。此類貧脊是藉由乾燥處理所獲得。在一些實施例中，至少一形式之鎂鋁海泡石是來自經乾燥處理、細緻粉碎、膠凝等級之塊狀鎂鋁矽酸鹽黏土(bulk Mg-aluminosilicate clay)。塊狀鎂鋁矽酸鹽黏土選自由靠近喬治亞州之Attapulgus的梅格斯昆西(Meigs-Quincy district)中的漂白土沉積(fuller’s earth deposit)。例如，在一些實施例中，經乾燥處理的鎂鋁海泡石尚未被純化以去除綠土。
在一些實施例中，鎂鋁海泡石是選自於MIN-U-GEL® 200、MIN-U-GEL® 400、MIN-U-GEL® 500、MIN-U-GEL® PC、MIN-U-GEL® FG、MIN-U-GEL® AR、MIN-U-GEL® G35、FLORIGEL® 、FLORIGEL® HY、及MIN-U-GEL® MB(各個可由艾迪西國際礦業公司(Active Minerals International)所獲得)。
鎂鋁海泡石有時表示鹽類凝膠(salt gel)或漂白土。在一些實施例中，鎂鋁海泡石產生於凝膠及吸收劑等級中的水合矽酸鎂鋁。
在一些實施例中，鎂鋁海泡石是MIN-U-GEL® 或Florigel® 。
在一些實施例中，一或多個形式的鎂鋁海泡石是MIN-U-GEL® 及ACTI-GEL 208® 。
在一些實施例中，高嶺土是呈現於固體重量百分比之含量是由0.90%至2.6 %、或由1.10%至2.5 %、或由0.95%至 2.3%、或由1.05%至2.0%的範圍內。
在一些實施例中，高嶺土黏土是具有低的收縮腫脹能力、低的陽離子交換能力及最小砂礫(grit)含量的一惰性水合矽酸鋁黏土。在一些實施中，高嶺土是選自於小於或等於0.25 wt%之材料的尺寸大於47微米(µm)者、或小於或等於0.12 wt%之材料的尺寸大於47微米者。
在一些實施例中，高嶺土黏土是由艾迪西國際礦業公司的空氣漂浮高嶺土黏土(air-floated kaolin clay)之Acti-Min® 線(line)或其他的空氣漂浮高嶺土黏土所獲得。
在一些實施例中，高嶺土黏土是選自於硬及軟黏土。在一些實施例中，軟黏土是空氣漂浮高嶺土。在一些實施例中，硬黏土是一強化黏土(reinforcement clay)。
在一些實施例中，高嶺土黏土是選自於ACTI-MIN® SA-1、ACTI-MIN® CR、ACTI-MIN® WC、ACTI-MIN® WC-5、ACTI-MIN® CAST、ACTI-MIN® RP-2、ACTI-MIN® RP-80、 ACTI-MIN® SA-1、ACTI-MIN® CR、ACTI-MIN® FE、CHAMPION® 、CROWN® 、及WHITE CROWN® 。
在一些實施例中，至少一形式之鎂鋁海泡石是選自於經純化的鎂鋁海泡石(例如是本文所提及者)及經乾燥處理的鎂鋁海泡石(例如是本文所提及者)。
在一些實施例中，組合物更包括至少一第二形式之鎂鋁海泡石，呈現於固體重量百分比的量是在0.13%至0.37%的範圍中。例如，第二形式之鎂鋁海泡石的量是在0.17%至0.33%或由0.2%至0.3%的範圍中。
在一些實施例中，此至少一第二形式之鎂鋁海泡石是選自於經乾燥處理的鎂鋁海泡石(例如是本文所提及者)。
在一些實施例中，此至少一形式之鎂鋁海泡石是選自於經純化的鎂鋁海泡石(例如是本文所提及者)，且此至少一第二形式之鎂鋁海泡石是選自於經乾燥處理的鎂鋁海泡石(例如是本文所提及者)。
一或多個主要植物營養素是足以作為肥料之氮、磷、及鉀的任意組合，例如是葉面或溝側施加(side-dressed)的肥料。在一些實施例中，主要植物營養素是選自於單肥肥料(monofertilizer)(例如是氮(N)、磷(P)、鉀(K))，雙肥肥料(例如是氮-磷(N-P)、氮-鉀(N-K)、磷-鉀(P-K))及氮-磷-鉀肥料(N-P-K)。
在一些實施例中，肥料的等級是在氮(N)含量由0至55、或由5至35或由10至25的範圍中。
在一些實施例中，肥料的等級是在磷酸鹽(phosphate)(P2 O5 )含量由10至60、或由30至55或由40至50的範圍中。
在一些實施例中，肥料的等級是在氧化鉀(K2 O)的含量由20至50、或由30至45或由35至40的範圍中。
在一些實施例中，氮是選自於銨鹽(ammonium salt)、氮鹽、氨(ammonia)及尿素。在一些實施例，銨鹽是選自於硝酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、過磷酸鹽(super-phosphate)及氯化物。
在一些實施例中，磷酸(phosphorous)是來自選自於磷酸鹽的來源(例如是磷酸鹽、單磷酸鹽(monophosphate)、二磷酸鹽(diphosphate)、正磷酸鹽(orthophosphate)，岩磷酸鹽(rock phosphate)，過磷酸鹽(superphosphate)或濃縮過磷酸鹽(concentrated superphosphate))。在一些實施例中，磷酸鹽是選自於磷酸二銨(diammonium phosphate)、多磷酸銨(ammonium polyphosphate)、磷酸一銨(monoammonium phosphate)及過磷酸鈣(calcium superphosphate)。
在一些實施例中，鉀是來自選自於鉀鹽(potash)、硫酸鹽、硝酸鹽、氫氧化物及硫酸鉀鎂(sulfate of potash magnesia)的來源。在一些實施方式中，鉀是來自選自於氯化鉀、硫酸鉀鎂(potassium magnesium sulfate)、硝酸鉀及硫酸鉀的來源。
一或多個重要動物礦物質營養素補充劑係氯化鈉、鈣及磷酸。在一些實施例中，一或多個重要動物礦物質營養素補充劑係選自於石灰石(limestone)、磷酸鈣(calcium phosphate)及粉狀精鹽(pulverized fine salt)(NaCl)。
如本文所使用，懸浮體是其中分散有固體粒子的液體。
在水懸液的一些實施例中，液體是水。在水懸液的一些實施例中，液體包括水及至少一其他液體。在水懸液的一些實施例中，相對於水的總體積加上至少一其他液體的體積而言，水的量大於50% v/v。在一些實施例中，水的量大於60% v/v或70% v/v或96% v/v或99% v/v。在一些實施例中，水的量是由75% v/v至95% v/v或由80% v/v至90% v/v。
水可由任何的來源所獲得。適於使用作肥料、動物食物或動物飼料之任何的水能夠使用在組合物中。在一些實施例中，水是新鮮的水或蒸餾水。在一些實施例中，水是來自於選自於湖泊、池塘、溪流及地下水的來源。
任何適於使用作肥料、動物食物或動物飼料的至少一液體可使用在組合物中。在一些實施例中，至少一其他液體是有機液體。在一些實施例中，有機液體是尿素(urea)。在一些實施例中，至少一其他液體是無機液體。在一些實施例中，無機液體是氨。在一些實施例中，至少一其他液體是易混合(miscible)於水或至少部分易混合於水。在一些實施例中，例如是藉由在使固體粒子懸浮以形成組合物之前、期間或之後的一處理步驟，加入至少一其他液體。
在一些實施例中，液體的水相的pH是由4至8。在一些實施例中，pH是由5至7或由5.5至6.5。在一些實施例中，pH是使用中和劑(neutralizer)進行調整。
在一些實施例中，中和劑是選自於石灰(lime)、白雲石(dolomite)、硫酸鐵(iron sulfate)、硫酸鋁(aluminum sulfate)、及硫酸銨(ammonium sulfate)。
在一些實施例中至少一其他固體物質是呈現於水性液體中。在一些實施例中，至少一其他固體物質易混合於水性液體相(例如是水)的組成中。在一些實施例中，至少一其他固體物質不易混合於水性液體相的組成中。在一些實施例中，至少一其他固體物質是在水的來源中，或添加於聚集固體粒子的過程中。
在一些實施例中，組合物中固體總重量百分比(w/w%)是由47%至85%或由50%至81%或由68%至78%的範圍中。固體粒子之水懸液定義為固體粒子之重量相對於水之總重量加上固體粒子之乾重是由45%至90%。在一些實施例中，固體粒子之水懸液的含量是呈現為固體粒子之重量相對於水的總重量加上固體粒子的乾重是由47%至85% w/w。在一些實施例中，含量的範圍是由50%至81%，由55%至78% w/w或由60%至72% w/w。
懸浮體的固體粒子是固體微粒(solid particulate)。
在一些實施例中，組合物包括一或多種次級植物營養素(secondary plant nutrient)。在一些實施例中，一或多種次級植物營養素是選自於鈣、鎂及硫。在一些實施例中，鈣是選自於硝酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽及碳酸鹽之形式。在一些實施例中，鎂是選自於碳酸鹽及硫酸鹽式形式。在一些實施例中，硫是選自於硫酸鹽、硫酸及元素硫之形式。在一些實施例中，鈣、鎂或硫是礦物質之形式。在一些實施例中，一或多種次級植物營養素是選自於銅(copper)、鐵(iron)、錳(manganese)、鉬(molybdenum)、鋅(zinc)、溴(boron)、矽(silicon)、鈷(cobalt)及釩(vanadium)。
在一些實施例中，組合物包括一或多種次要或微量礦物質營養素，例如是鉀(potassium)、硫(sulfur)、鎂(magnesium)、鐵(iron)、碘(iodine)、銅(copper)、鈷(cobalt)、鋅(zinc)、錳(manganese)、硼(boron)、鉬(molybdenum)、氟(fluorine)和硒(selenium)。在一些實施例中，一或多種次要或微量元素是選自於微量礦物質鹽類配方(formulation)及/或礦物質預混合物。
在一些實施例中，組合物包括一或多種水溶性維生素或脂溶性維生素。在一些實施例中，一或多種水溶性維生素或脂溶性維生素是來自於魚油、小麥油(wheat oil)或魚肝油。在一些實施例中，一或多種水溶性維生素或脂溶性維生素是選自於維生素A、維生素D、維生素E、維生素K及核黃素(riboflavin)。
在一些實施中，組合物包括一或多種選自於蛋白質、碳水化合物、脂肪、維生素及氮素之另外的能量營養素。在一些實施例中，一或多種另外的能量營養素是選自於胺基酸(例如是精胺酸(arginine)、離胺酸(lysine)，甲硫胺酸-胱胺酸(methionine-cystine)、色胺酸(tryptophan)、苯丙胺酸-酪胺酸(phenylalanine-tyrosine)和牛磺酸(taurine)。在一些實施例中，一或多種另外的能量營養素是選自於脂肪(例如是omega 3脂肪酸及omega 6脂肪酸)。在一些實施例中，一或多種另外的能量營養素是選自於維生素(例如是維生素A、維生素D、維生素E、維生素K及核黃素)。在一些實施例中，一或多種另外的能量營養素是選自於碳水化合物(例如是植物材料及膳食纖維)。
在一些實施例中，組合物包括選自於大豆粕、棉籽粕、玉米蛋白(corn gluten)及尿素的一或多種另外的能量營養素。高能量副產物包括糖蜜、脂肪/油、大豆皮(soybean hull)、玉米粥(hom­iny)、蒸餾酒/啤酒粕、魚/肉粉、奶粉或乳清、玉米蛋白飼料、玉米蛋白、啤酒/蒸餾酒粕及尿素。
在一些實施例中，組合物包括選自於肉、肉之副產物、家禽、家禽之副產物、肉粉、肉及骨粉、動物之副產物粉、家禽之副產物粉、家禽粉的一或多種另外的能量營養素。
在一些實施例中，組合物更包括一解凝劑(deflocculant)。解凝劑為有機的，例如是腐植酸(humic acid)及衍生物、鹼性木質磺酸鹽(alkaline lignosulfonate)、單寧化合物(tannin compound)、聚丙烯酸酯(polyacrylate)及丙烯酸衍生物(acrylic derivative)、聚碳酸酯( polycarbonate)、檸檬酸鈉(sodium citrate)、低黏度之鈉質纖維素(sodium carboxymethyl cellulose, Na-CMC)及阿拉伯膠(gum arabic)。在一些實施例中，解凝劑為無機的，例如是矽酸鈉(sodium silicate)、草酸鈉(sodium oxalate)及草酸銨(ammonium oxalate)、磷酸鹽及多磷酸鹽、氫氧化鈉(sodium hydroxide)及氫氧化鉀(potassium hydroxide)、碳酸鈉(sodium carbonate)及碳酸鉀(potassium carbonate)。在一些實施例中，解凝劑是選自於矽酸鈉、三聚磷酸鹽焦磷酸鹽(tripolyphosphate pyrophosphate)、四磷酸鹽(tetraphosphate)、偏磷酸鹽(esametaphosphate)。在一些實施例中，解凝劑是選自於焦磷酸四鈉(TSPP)。在一些實施例中，組合物不具有解凝劑。
在一些實施例中，添加劑(除了上列所提及的之外)是加入於水懸液中。在一些實施例中，添加劑是選自於為了處理固體微粒或水源所添加的物質。
在一些實施例中，懸浮體是透過於存在一或多種形式之鎂鋁海泡石及高嶺土的情況中攪動並藉由分散固體粒子於水性液體中所製成。在一些實施例中，攪動是於存在一或多種添加劑的情況中進行。在一些實施例中，攪動是於存在二或更多種形式之鎂鋁海泡石及高嶺土的情況中進行。
水性液體、固體微粒及一或多種形式之鎂鋁海泡石及高嶺土黏土是以任意順序進行混和。在一些實施例中，水性液體、固體微粒、一或多種形式之鎂鋁海泡石及高嶺土黏土、及/或選擇性地一或多種另外的添加劑(中和劑、至少一其他的固體物質及此處所記載的其他物質)是以任意順序進行混合。
在一些實施例中，水性液體及固體微粒兩者是添加至一或多種形式之鎂鋁海泡石及高嶺土黏土。在一些實施例中，一或多種形式之鎂鋁海泡石及高嶺土黏土以及固體微粒皆添加至水性液體。
在一些實施例中，攪動是足以實質上均質化水懸液。在一些實施例中，攪動是足以均質化水懸液。在一些實施例中，均質化能夠讓固體微粒的沉降方式與預期的司氏沉降定律(Strokes Law of settling)不一致，例如是在重力之下具有最小的粒子-粒子交互作用。
在一些實施例中，水懸液是不均勻的水懸液。
在一些實施例中，攪動是機械性的。在一些實施例中，攪動是選自於攪拌(stirring)、打氣(pumping)及研磨。在一些實施例中，固體微粒是呈現為足以在水性液體上製造剪力且幫助水懸液之均質化的量。在一些實施例中，攪動是混泥土鑽孔(concrete drilling)、超聲波分散或孔蝕(cavitation)的結果。
在一些實施例中，一或多種形式之鎂鋁海泡石是以粉黏土的形式添加。在一些實施例中，粉黏土在添加之前是乾燥的。
在一些實施例中，一或多種形式之鎂鋁海泡石是以預凝膠之形式添加，預凝膠是由一或多種形式之鎂鋁海泡石及水所組成。在一些實施例中，預凝膠是由重量從18%至26%之一或多種形式之鎂鋁海泡石及其餘的水所組成。在一些實施例中，水的pH值是選自於關於水懸液之液相之本文已揭露的數值。在一些實施例中，水包括至少一中和劑，中和劑是選自於關於水懸液之液相之已揭露於本文中的這些中和劑。
在一些實施例中，礦物質懸浮劑是以由一或多種形式之鎂鋁海泡石、高嶺土黏土及水所組成的預分散液之形式進行添加。在一些實施例中，預分散液是由重量由1%至30%固體重量分(Solid Weight Fraction, SWF)的鎂鋁海泡石、重量由60%至70%之高嶺土黏土及剩餘的水所組成。在一些實施例中，水的pH值是選自於關於水懸液之水相的已揭露於本文中的數值。在一些實施例中，水包括至少一中和劑，中和劑是選自於關於水懸液之液相之已揭露於本文中的中和劑。
例如，水懸液之形式的組合物的製造方法包括混合水、至少一形式之鎂鋁海泡石、高嶺土、及一或多種主要植物營養素以形成混合物；以及攪動混合物以形成水懸液之形式的組合物。在一些實施例中，混合更包括混合第二形式之鎂鋁海泡石及水懸液之形式的組合物，包括至少一第二形式之鎂鋁海泡石呈現為固體重量百分比(w/w%)之含量由0.13%至0.37%。
這些示例性的製造方法及本文所述的任何組合物可藉由混合成分及本文所述之攪動所製成。
在一些實施例中，儲存時間是大於8小時。在一些實施例中，儲存時間是由8小時至7天。在一些實施例中，儲存時間是由3至6天或由4至5天。
在一些實施例中，水懸液是非沉降漿料。非沉降漿料是24小時至7天沒有沉降的均勻水懸液。
此組合物可使用作為植物的肥料。植物的施肥方法包括施加一組合物於植物，其中此組合物是水懸液之形式。在一些實施例中，組合物是施加於植物之根部的土壤。在一些實施例中，組合物是噴灑於植物的葉。
實施例1
此範例的目的是形成一些配方並確認其形成高固體含量的懸浮體之能力。下列14個配方顯示於表1中。 鉀鹽的來源是CLUNETTE，AG是ActiGel 208® ，MUG是MIN-U-GEL® 。
範例1至5是等級0-0-30的肥料配方。範例6至11是等級0-0-45的肥料配方。範例12至14是等級0-0-50的肥料配方。
在表1中，「20% AG漿料」之用語表示經純化之鎂鋁海泡石之形式之重量20%之ActiGel 208® 的預混合水性漿料的質量(克)。「28% MUG漿料」之用語表示第二形式之鎂鋁海泡石之重量28%之MIN-U-GEL® 的預混合水性漿料的質量(克)。「Neat Crown」之用語表示高嶺土的質量(克)。「Neat Potash (KCl)」之用語表示鉀之來源(氯化鉀)的質量(克)。此處的鉀是氯化鉀之形式，鉀鹽的來源是clunette。「TSPP」之用語表示焦磷酸四鈉(tetrasodium pyrophosphate)的質量(克)。「水」之用語表示水的質量(克)。
「AG之固體%」表示所給範例中所呈現的ActiGel 208® 之固體重量分(SWF%)的量。「MUG之總配方%」表示在所給範例中MIN-U-GEL® 的固體重量百分比(w/w%)的量。「Crown之總配方%」表示在所給範例中高嶺土的固體重量百分比(w/w%)的量。「氯化鉀固體(w/w%)」之用語表示在所給範例中鉀的固體重量百分比。「99%氯化鉀基之氧化鉀」之用語將鉀之重量百分比轉變至所給範例的一當量氧化鉀。「總添加固體(w/w%)」表示配方中固體的固體重量百分比(w/w%)。「總添加固體(v/v%)」表示配方中固體的固體體積百分比(v/v%)。
每個成分是依表1所示的量進行添加，並藉由足以形成懸浮體之攪動進行混合(若能形成懸浮體)。ActiGel 208® 及MIN-U-GEL® 是以上文所提及之預混合水懸液的形式進行添加。範例之等分試樣(aliquot)是添加至量筒以確認範例就凝析(syneresis)、懸浮、硬塊(hard packing)及軟塊(soft packing)形成而言能夠形成穩定懸浮體的能力。軟塊(沉降的)沉澱物與懸浮體中所具有的材料的區別在於其能夠防止輕量纖維玻璃桿狀物(lightweight fiberglass rod)單獨在重力之下橫越圓筒的配方。穿過軟塊層需要輕微的壓力(或另外的重量)，且桿狀物穿透硬填充層需要固定至非常穩定的壓力。
第1A圖繪示等級0-0-30的肥料的結果。第1B圖繪示等級0-0-45的肥料的結果。第1C圖繪示等級0-0-50的肥料的結果。這些實驗數據顯示於表2中。
表2 第1A至1C圖及範例1至14之懸浮體特性及屈服應力(yield stress)之數據 量筒中總懸浮體高度是9公分。
第1A圖顯示範例1形成一穩定懸浮體，未偵測到凝析、軟塊或硬塊。範例2與範例1的區別在於ActiGel 208® 被MIN-U-GEL® 所取代。範例2具有硬塊、不具有軟塊、一顯著量的凝析及一小量的懸浮。範例3與範例2的區別在於移除TSPP。在範例3中，硬塊稍微增加，且沒有測量到軟塊。懸浮的量相較於範例2稍微降低，且凝析的量保持相同。
相較於範例3，在範例4中ActiGel 208® 的量是2倍，並加入高嶺土。在範例4中，硬塊的量維持相同，沒有觀察到軟塊，懸浮的量幾乎是2倍，且凝析的量下降。相較於範例4，在範例5中Crown的量是2倍。相較於範例4，在範例5中沒有測量到硬塊，但有測量到一些軟塊。懸浮的量增加。凝析的量減少。Crown及ActiGel 208® 對於配方、去除懸浮劑、營養素之量的當量具有正向的效果。
第1B圖顯示等級0-0-45之肥料的範例。範例6顯示1% MIN-U-GEL® 的配方。應注意的是，此處具有可偵測但少量的凝析及硬塊。相較於範例6，範例7具有MIN-U-GEL® 之增加的重量百分比。應注意的是，此處仍具有凝析及硬塊，但亦沒有偵測到軟塊。可將範例7相較於範例1，應注意的是鉀的含量於範例7中是高於範例1。在範例1中形成穩定懸浮的MIN-U-GEL® 之相同重量百分比不能夠在等級0-0-45的肥料中形成類似品質的懸浮。
在範例8中，具有高嶺土。範例8沒有偵測到硬塊，偵測到一些軟塊，懸浮的量增加，且凝析的量減少。在範例9中，應注意的是高嶺土的量。範例9的硬塊及軟塊減少，懸浮的量增加且凝析的量稍微增加。範例10與範例9的區別在於ActiGel 208® 的量是2倍。相較於範例9，範例10的硬塊及軟塊增加，懸浮的量減少，凝析的量維持相同。範例11與範例9的區別在於添加MIN-U-GEL® 及TSPP。在範例11中，硬塊及軟塊皆沒有被偵測到，懸浮的量增加，凝析的量較少。
在範例6至11中，範例11顯示達到非常高的固體百分比的能力。請參照表1，75.51%的固體被加入此範例中。一般而言，0-0-45等級的配方能夠形成超過74%固體的懸浮。不像範例1之配方的1.7%是MIN-U-GEL® 的懸浮，範例11僅有配方之1.35%是懸浮劑，留下更多空間給其他固體(例如是鉀)來懸浮。
第1C圖顯示等級0-0-50之配方。範例12顯示由於1.7% MIN-U-GEL® 的配方是漿糊(paste)，故不會倒出。相較於範例12，範例13使用ActiGel 208® 及高嶺土取代MIN-U-GEL® 及TSPP。相較於範例12，範例13能夠倒出但很黏稠。範例13具有一些凝析。
相較於範例13，範例14添加MIN-U-GEL® 及TSPP。相較於範例13，範例14具有較多懸浮及較少的凝析。這些範例的固體含量超過82%。
對於範例1至14，屈服應力是使用40至20凡氏轉子(van spindle)的RS Plus系列布氏流變學單位(RS Plus Brookfield Rheology Unit)進行確認。結果顯示於表2中。第2A至2C圖顯示剪力(帕)對於時間(秒)的圖式。
在表2中，量筒中的總懸浮高度是9.0公分(cm)。「硬塊(公分)」之用語是由在超過重力之力時不會橫越結塊固體(packed solid)的輕量桿狀物所量測的硬塊的高度(公分)。「軟塊(公分)」之用語是由在重力之力時不能夠橫越結塊固體的桿狀物所量測的軟塊的高度(公分)。「懸浮(公分)」表示懸浮之高度(公分)。「凝析(公分)」之用語表示靠近配方之頂部的倒出的水的高度(公分)。
對於0-0-30等級的配方而言，範例1之1.7% MIN-U-GEL® 配方具有最低的屈服應力(亦即9帕)。範例2至5的屈服應力分別是208、186、478或447帕。這些數據可由第2A圖推論。雖然範例4至5具有較高的屈服應力，其具有可接受的可流動性及硬塊。
對於0-0-45等級的配方而言，範例6至11的屈服應力分別是486、1151、285、326、437及72帕。這些數據可由第2B圖推論。
對於0-0-50等級的配方而言，範例12不能倒出且沒有量測到屈服應力，範例13至14的屈服應力分別是301或367帕。這些數據可由第2C圖推論。
實施例2
範例17至20是採用類似於範例1至14使用的方式所製成。範例15至18的成分與成分相關的含量是在表3中。鉀鹽的來源是CLUNETTE。以上列關於範例1至14所述的方式進行實驗以確認這些配方的屈服應力。表1之第一列(row)之用語的意思可由表1至2推論。
範例15與範例16的區別在於範例16具有2倍含量的MIN-U-GEL® ，屈服應力僅分別由273帕少量增加至283帕，且沒有另外的懸浮的氯化鉀固體之增加。範例17相較於範例15的區隔在於，範例17具有較少量的ActiGel 208® ，導致屈服應力由273帕減少至167帕，沒有氯化鉀之運送容量的損失。相較於範例15，範例18與範例15的區隔在於範例18具有2倍的高嶺土的含量。範例18的屈服應力是128帕。
表3 0-0-45等級的配方 鉀鹽的來源是CLUNETTE，AG是ActiGel 208® ，MUG是MIN-U-GEL® 。
每個配方對於整管柱(full column)之懸浮材料呈現倒出的能力，具有非常輕微的凝析及最小量的硬塊。
實施例3
範例19至22是類似於範例1至14所使用的方式所製成。範例19至22的成分與成分相關的含量係在表4中。鉀鹽的來源如第4圖所示而有所改變。表1之第1列中的用語的意思可由表1至2推論。
對於範例19，鉀鹽的來源是CLUNETTE。對於範例20，鉀鹽的來源是OUACHITA。對於範例21，鉀鹽的來源是SOUTHERN STATES。對於範例22，鉀鹽的來源是CLUNETTE，但並非是由較早之範例的製備使用ActiGel 208® 及MIN-U-GEL® 所製成的預混合懸浮。
表4，改變的鉀鹽來源及乾燥混合配方
實驗是採用範例1至14所述之方式進行以確認這些配方的屈服應力。範例19至22之屈服應力分別測量為60、126、132或71帕。範例19之屈服應力測量為60帕。範例20之屈服應力測量為126帕。範例21的屈服應力測量為132帕。範例22之屈服應力測量為71帕。鉀鹽的來源並不影響形成具有足以進行柔性混合(flexible mixing)的合理的屈服應力的懸浮的能力。再者，由範例22推論，並不需要在添加鎂鋁海泡石之任意形式至配方中之前預混合懸浮劑。由於此為簡化的製造方法，相當重要。
一般而言，100至125帕之間的屈服應力導致良好的倒出率，且屈服應力低於200帕，具有最少的硬塊。
實施例4
測量2種0-0-45等級的配方以確認直至7天之時間的穩定性。這些配方是以類似於上述範例8或11的方式所製成。第一配方(範例23)具有0.1固體重量分(SWF%)的ActiGel 208® 及1.0固體重量百分比(w/w%)的高嶺土。第二配方(範例24)具有0.1固體重量分(SWF%)的ActiGel 208® 及1.0固體重量百分比(w/w%)的高嶺土，但更具有0.25固體重量百分比的MIN-U-GEL® 。製備懸浮體並倒入量筒中。基於放置於量筒中的懸浮體部分測試配方以確認凝析、懸浮、軟塊及硬塊。結果顯示於表5及第3圖中(穩定性系列-懸浮體(stability series-suspensions))與第4A至4B圖中(穩定性系列)。在表5中，「時間」的用語表示由製備配方至測量時間的時期。第一列的其他用語與表2具有相同意思。
表5 範例25至26之隨著時間的懸浮體穩定性
在時間為零時，範例23至24各個具有低黏度，為可倒出的，不具有沉降，且沒有後倒出(post-pouring)殘留。
6小時之後，各個範例23至24為可倒出，不具有沉降且沒有後倒出殘留。
24小時之後，各個範例23至24為可倒出，不具有沉降且沒有後倒出殘留。
48小時之後，各個範例23至24為可倒出，呈現一些軟沉降，呈現輕微的黏糊狀(gloppiness)，且倒出之後稍微留下殘留物。
7天之後，範例23無法倒出，沒有呈現流動度(slump)。範例24為可倒出的黏糊狀液體(glop)。
這些數據顯示這些範例呈現直至1週的穩定性。至少3天，各個組合物維持所欲的流變學(rheology)。
本領域中具有通常知識者考量本文所揭露之說明書及實施例的實施方式將能理解本發明之其他的實施例。說明書及範例並非用於限定，本發明之實際範疇及精神當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
無
第1A至1C圖個別繪示0-0-30(A)、0-0-45(B)及0-0-50(C)等級(grade)之肥料配方的懸浮體參數的長條圖。 第2 A至2C圖個別繪示0-0-30(A)、0-0-45(B)及0-0-50(C)等級之肥料配方的剪應力(帕(pa))對於時間(秒(s))的示意圖。 第3圖繪示兩種配方連續7天之穩定性的長條圖。 第4A至4B圖繪示7天之肥料配方的剪應力(帕)對於時間(秒)的示意圖。

Claims (20)

  1. 一種水懸液之形式的組合物，包括： 　　至少一形式之鎂鋁海泡石，呈現於固體重量分的含量由0.065%至0.21%之範圍內； 　　一高嶺土，呈現於固體重量百分比由0.80%至2.80%之範圍內； 　　一或多個主要植物營養素或重要動物礦物質營養素補充劑；以及 　　水； 　　其中在該組合物中的一總固體重量百分比是由45%至90%。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之組合物，其中該至少一形式之鎂鋁海泡石是呈現於固體重量分的含量由0.075%至0.20%之範圍內。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之組合物，其中該至少一形式之鎂鋁海泡石是選自於綠土中貧脊的鎂鋁海泡石。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之組合物，其中該至少一形式之鎂鋁海泡石是選自於經純化的的鎂鋁海泡石及經乾燥處理的鎂鋁海泡石。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之組合物，其中該高嶺土是呈現於固體重量百分比的含量由0.90%至2.10%之範圍內。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之組合物，其中該總固體重量百分比在該組合物中的含量是由50%至85%。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之組合物，更包括至少一第二形式之鎂鋁海泡石，該至少一第二形式之鎂鋁海泡石是呈現為固體重量百分比之含量由0.13%至0.37%。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之組合物，其中該至少一形式之鎂鋁海泡石是選自於經純化的鎂鋁海泡石；以及 其中該至少一第二形式之鎂鋁海泡石是選自於經乾燥處理的鎂鋁海泡石。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之組合物，其中該組合物不具有解凝劑。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之組合物，其中該組合物包括該一或多個主要植物營養素，且其中該一或多個主要植物營養素包括鉀。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之組合物，其中該組合物包括該一或多個主要植物營養素，且其中該組合物是氧化鉀含量由20至50之等級的肥料。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之組合物，其中該組合物包括一或多個主要植物營養素，且更包括一或多個次級植物營養素，該一或多個次級植物營養素是選自於鈣、鎂及硫。
  13. 一種製備一水懸液之形式之組合物之方法，包括： 混合一水、至少一形式之鎂鋁海泡石、一高嶺土及一或多個主要植物營養素以形成一混合物； 攪動該混合物以形成該水懸液之形式之該組合物，該組合物包括： 　　該至少一形式之鎂鋁海泡石，呈現於固體重量分的含量由0.065%至0.21%之範圍內； 　　該高嶺土，呈現於固體重量百分比由0.80%至2.80%之範圍內； 　　該一或多個主要植物營養素或重要動物礦物質營養素補充劑；以及 　　該水； 其中在該組合物中的一總固體重量百分比是由45%至90%。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中在該混合中更包括混合一第二形式之鎂鋁海泡石，且該水懸液之形式之該組合物包括該至少一第二形式之鎂鋁海泡石，該至少一第二形式之鎂鋁海泡石呈現為固體重量百分比之含量由0.13%至0.37%。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該至少一形式之鎂鋁海泡石是選自於經純化的鎂鋁海泡石；以及 其中該至少一第二形式之鎂鋁海泡石是選自於經乾燥處理的鎂鋁海泡石。
  16. 一種植物之施肥方法，包括施加一組合物於一植物，其中一水懸液之形式之該組合物包括： 　　至少一形式之鎂鋁海泡石，呈現於固體重量分的含量由0.065%至0.30%之範圍內； 　　一高嶺土，呈現於固體重量百分比由0.80%至2.80%之範圍內； 　　一或多個主要植物營養素；以及 　　水； 其中在該組合物中的一總固體重量百分比是由45%至90%。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該組合物是施加至植物根部的土壤。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該組合物是施加至植物之葉的噴劑。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該組合物更包括至少一第二形式之鎂鋁海泡石，該至少一第二形式的鎂鋁海泡石呈現為固體重量百分比之含量由0.13%至0.37%。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中該至少一形式之鎂鋁海泡石是選自於經純化的鎂鋁海泡石；以及 其中該至少一第二形式之鎂鋁海泡石是選自於經乾燥處理的鎂鋁海泡石。
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