[發明專利]包含乳酸衍生物的調控肥料及其制造和使用方法

無效

• 申請號: 00808417.3
• 申請日: 2000-04-24
• 公開（公告）號: CN1353677A
• 公開（公告）日: 2002-06-12
• 發明（設計）人: M·J·查恩;B·G·范伯邁爾;P·R·格魯伯
• 申請（專利權）人: 卡吉爾公司
• 主分類號: C05C9/00
• 分類號: C05C9/00;C05G3/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 杜京英

?????????????本發明的領域

本發明涉及一種調控肥料產品、一種用于調控肥料的方法、以及一種使用調控(conditioning)肥料產品的方法。尤其是，本發明涉及乳酸衍生調控劑在調控含尿素的肥料中的應用。

?????????????本發明的背景

粒狀尿素在化學肥料中常用作氮源。生產尿素肥料的方法以及利用顆粒和/或造粒技術將肥料加工成顆粒的方法是熟知的。一般來說，尿素通過氨與二氧化碳在高溫高壓下的基本反應進行商業生產。商業用途的例子描述于Kirk-Othmer的化學技術百科全書，第3版，第23卷(1983)，551-562頁。按照敘述，來自商業工藝的反應產物通常是可隨后加工形成固體尿素粒劑如顆粒的70-80％尿素水溶液。參見Kirk-Othmer的化學技術百科全書，第3版，第23卷(1983)，562-572頁。由其生產的最終尿素顆粒/粒劑具有結塊和易碎的性能。結塊傾向使得起始制備的自由流動的產品在儲存堆中變成致密的、固體、基本上整塊的物質。易碎性能是指尿素粒劑容易破碎成較小顆粒的傾向。結果，由于處理、運輸和將尿素施用到土壤環境中，產生了顯著量的灰塵。現代化學肥料施用設備通常包括可導致尿素粒劑破裂的旋轉渦輪扇型田間分配設備。結果，較小的顆粒由該肥料分配器落在較短的軌道內并在土壤表面上形成比原先預期更窄和更集中的條帶。此外，所產生的粉塵可造成健康問題。

已經開發出許多用于解決尿素結塊和易碎性能的技術。一項技術涉及加入少量甲醛作為調控劑。一般來說，甲醛以約0.1-0.5％重量的濃度加入并與尿素反應形成尿素-甲醛反應產物。盡管向尿素中加入甲醛將結塊和易碎性能改性至理想水平，但甲醛已被美國環境保護署(EPA)指定為毒性和/或致癌的物質。這種指定可導致在農產品中對甲醛使用的限制或完全禁止，包括在制備用于肥料的尿素時用作調控劑。

尿素-甲醛發展為一種替代的調控劑。以下專利討論了甲醛與尿素形成尿素-甲醛產物的反應：授予Elstrom等人的美國專利3112343、授予Van?Hiatte等人的美國專利4160782和授予Allgeuer等人的美國專利4204053。但健康和安全考慮限制了甲醛在肥料產品中的應用。使用尿素-甲醛調控劑帶來的危險涉及在與熔融尿素共混之前的儲存和處理，因為該調控劑中存在游離甲醛。

通過采用粘土、滑石、和/或表面活性劑涂覆顆粒，已將抗結塊性能賦予肥料顆粒。此外，將各種油噴灑到顆粒上用于控制灰塵。

另一用于改性尿素結塊和易碎性能的技術是用木素磺酸鹽處理尿素，例如描述于美國專利4587358(授予Blouin)，或用改性木素磺酸鹽處理尿素，例如描述于美國專利5032164(授予Sanford等人)。

已經開發出在包括農業和廢物處理場合的受控釋放場合中使用聚乳酸聚合物的技術。參見授予Bonsignore等人的美國專利5563238和授予Bonsignore等人的美國專利5360892。已經開發出用于向顆粒肥料提供可分解涂層的技術。參見授予Fujita等人的美國專利5176734，其中描述使用聚-3-羥基-3-烷基丙酸作為顆粒肥料的可分解涂層的組分。

???????????????????本發明的綜述

本發明提供了一種調控肥料產品。該調控肥料產品包括含尿素的肥料和調控量的乳酸衍生調控劑。該乳酸衍生調控劑的用量足以降低含尿素的肥料在不存在該乳酸衍生調控劑時的結塊和易碎性能。一般來說，乳酸衍生調控劑的量對應于約0.1-5％重量。該調控劑優選以低于2％重量的量使用。含尿素的肥料一般包含至少50％重量的尿素。乳酸衍生調控劑優選為乳酸、乳酸低聚物、乳酸聚合物、丙交酯、丙交酯低聚物、丙交酯聚合物、及其混合物中的至少一種。

該調控肥料產品可通過在約135-145℃的溫度下混合含尿素的肥料和約0.1-5％重量的乳酸衍生調控劑而制成。該調控劑優選以約0.2-2％重量，更優選約0.2-0.4％重量的濃度提供。該調控肥料產品優選以平均粒徑約0.7-5毫米的顆粒形式提供。

本發明提供了一種調控肥料的方法。該方法包括，將含尿素的肥料與調控劑在約135-145℃的溫度下進行混合，得到含尿素的肥料與調控劑的一種熔融混合物，然后將該混合物冷卻得到顆粒。該調控劑優選為乳酸衍生調控劑。在約135-145℃下的混合步驟優選進行約5秒至約120秒。冷卻步驟優選包括，造粒得到平均粒徑約0.7-5毫米的顆粒。