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经触发起始产品及其生产和使用方法

阅读:589发布:2020-09-01

专利汇可以提供经触发起始产品及其生产和使用方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种由含有至少一种 水 溶性活性组分的粒状核心物质以及至少一种施加于该粒状核心物质上的包膜层形成的包膜经触发起始产品。该包膜层使产品显示出“截留”型释放特征,由此在向包膜层施用触发物质引发释放之前核心物质的活性成分从包膜产品中的释放几乎被完全抑制。本 发明 还提供了制备和应用这种经触发起始产品的方法。,下面是经触发起始产品及其生产和使用方法专利的具体信息内容。

1.一种包膜经触发起始产品,其包含:
含有至少一种溶性活性组分的粒状核心物质,以及
至少一种施加于粒状核心物质上的包膜层;
所述包膜层致使产品显示出“截留”型释放特征,由此在向包膜层施用 触发物质引发释放之前核心物质的活性成分从包膜产品中的释放几乎被 完全抑制。
2.如权利要求1所述的包膜经触发起始产品,其中所述核心物质的 活性成分是选自以下组中:肥料杀虫剂除草剂、杀真菌剂、信息素生物激素、生长调节剂、兽用驱避剂、昆虫驱避剂及其混合物。
3.如权利要求1所述的包膜经触发起始产品,其中在该产品暴露于 湿气后向包膜层施用触发物质前,核心物质中少于10重量%的活性成分 由该产品释放。
4.如权利要求1所述的包膜经触发起始产品,其中所述触发物质含 有选自以下组中的成分:生物学释放剂、化学释放剂及其混合物。
5.如权利要求4所述的包膜经触发起始产品,其中所述生物学释放 剂是酶。
6.如权利要求4所述的包膜经触发起始产品,其中所述生物学释放 剂是微生物
7.如权利要求4所述的包膜经触发起始产品,其中所述化学释放剂 是表面活性剂
8.如权利要求1所述的包膜经触发起始产品,其中所述包膜层含有 聚合物组分。
9.如权利要求8所述的包膜经触发起始产品,其中所述聚合物组分 含有蜡混合物。
10.如权利要求1所述的包膜经触发起始产品,其中所述粒状核心物 质含有包膜CRF产品,且一另外的外包膜层涂敷于包膜CRF产品上。
11.如权利要求10所述的包膜经触发起始产品,其中所述另外的包膜 层被配制为使该产品显示出“截留”型释放特征,由此在向外加包膜层 施用触发物质引发释放之前,核心物质从CRF产品中的释放几乎完全被 抑制。
12.如权利要求11所述的包膜经触发起始产品,其中所述另外的外包 膜层含有聚合物组分。
13.如权利要求12所述的包膜经触发起始产品,其中所述聚合物组分 含有烃蜡混合物。
14.一种生产经触发起始产品的方法,包括
提供含有至少一种水溶性组分的粒状核心物质;以及
将包膜层涂敷于该核心物质之上;
所述包膜层被配制为使得该产品显示出“截留”型释放特征,由此在向 另外的包膜层施用触发物质引发释放之前,核心物质从CRF产品中的释 放几乎完全被抑制。
15.如权利要求14所述的方法,其中所述粒状核心物质是选自以下组 中:肥料、杀虫剂、除草剂、杀真菌剂、信息素、生物刺激素、生长调 节剂、兽用驱避剂、昆虫驱避剂及其混合物。
16.如权利要求14所述的方法,其中所述包膜层含有聚合物组分。
17.如权利要求16所述的方法,其中所述聚合物组分含有烃蜡混合物。
18.如权利要求14所述的方法,其中所述粒状核心物质含有包膜CRF 产品,且一另外的外包膜层涂敷于包膜CRF产品上。
19.如权利要求18所述的方法,其中所述另外的外包膜层含有聚合物 组分。
20.如权利要求19所述的方法,其中所述聚合物组分含有烃蜡混合物。
21.如权利要求18所述的方法,其中所述另外的包膜层被配制为使得 该产品显示出“截留”型释放特征,由此在向外加包膜层施用触发物质 引发释放之前,核心物质从CRF产品中的释放几乎完全被抑制。
22.如权利要求14所述的方法,其中所述触发物质含有选自以下组中 的成分:生物学释放剂、化学释放剂及其混合物。
23.如权利要求22所述的方法,其中所述生物学释放剂是酶。
24.如权利要求22所述的方法,其中所述生物学释放剂是微生物。
25.如权利要求22所述的方法,其中所述化学释放剂是表面活性剂。
26.一种在基质中使用经触发起始产品的方法,包括:
(a)提供经触发起始产品,其含有
(i)含有至少一种水溶性活性成分的粒状核心物质,以及
(ii)至少一层涂敷于该粒状核心物质上的包膜层; 所述包膜层使产品显示出“截留”型释放特征,由此在向包膜层施用触 发物质引发释放之前核心物质的活性成分从包膜产品中的释放几乎被完 全抑制;
(b)在基质中混合该经触发起始产品;
(c)将触发物质溶于水中;以及
(d)通过浇水或喷洒将溶解的触发物质施用于含有经触发释放产品的 基质上。
27.如权利要求26所述的方法,其中所述基质是生长介质且所述经触 发起始产品被混入生长介质中并在向生长介质中施用触发物质前于其中 储藏一定时间。
28.如权利要求14所述的方法,其中所述触发物质含有选自以下组中 的成分:生物学释放剂、化学释放剂及其混合物。
29.如权利要求29所述的方法,其中所述生物学释放剂是酶。
30.如权利要求29所述的方法,其中所述生物学释放剂是微生物。
31.如权利要求29所述的方法,其中所述化学释放剂是表面活性剂。

说明书全文

技术领域

发明涉及包膜经触发起始产品(triggered start product)如包膜经 触发起始肥料产品。具体而言,本发明涉及颗粒状包膜产品,其结构可 几乎完全阻碍或抑制活性成分如肥料养分从包膜产品中释放,直到在该 产品的用户决定的时间通过施加触发物质引发或触发释放。本发明还涉 及生产该包膜颗粒状经触发起始产品的方法,该产品可有效地用于于该 产品用户所决定的预期时段防止活性成分过早释放,直到通过施加触发 物引发或触发释放。再进一步,本发明涉及该包膜颗粒状经触发起始产 品的应用方法。

背景技术

控释肥料(CRF)产品迄今已为公知,其也称为“缓释”肥料。公 知的CRF产品可归类于不同的组别,这些组别之一为包膜(或包囊)肥 料。已知这种包膜肥料为供给植物的控释养分的有效来源。具体而言, 养分核心物质以受控的速率由包膜肥料通过肥料的包膜释放,从而持续 供给植物。因此,这些包膜CRF肥料施用一次即可提供须多次施用可溶 性肥料才可提供的植物必需的养分。
包膜CRF产品的功能性取决于通过涂敷于粒状养分核心物质外的 包囊或保护包膜转运的速率;还取决于作为当水透过包膜与粒状核心接 触所形成的养分溶液的核心物质释放的速率。因此,肥料核心颗粒本身 的物理性质、包膜的水(蒸气)通透性以及包膜强度都是使养分得以从 CRF产品中以预期速率释放的要素。
一种广泛应用的包膜CRF产品为硫包膜肥料,如美国专利 3,295,950、3,342,577、3,576,613、3,903,333、4,042,366、4,636,242、 4,857,098、4,881,963、5,219,465、5,405,426、5,599,374和6,338,746中 所述的肥料。通过硫包膜中的缺口及周围环境中的生物作用导致的包 膜分解扩散,养分从硫包膜肥料中得以释放。硫包膜肥料的主要优点是 其相对较低的成本。
另一种CRF产品使用聚合物包膜,如溶剂法(solvent applied)聚合 物包膜。所应用聚合物材料或为热固性树脂或为热塑塑料。目前已投入 应用的溶剂法热固性树脂包膜肥料的实例如美国专利3,223,518、 4,657,576和4,880,455中所述,而基于热塑塑料的实例可见美国专利 4,019,890。其他聚合物包膜肥料如美国专利5,374,292、5,547,486、 5,652,196和5,858,094中所述。另一种显示出良好的控释性能的聚合物 包囊肥料为乳胶包膜粒状肥料,如美国专利4,549,897和5,186,732中公 开的肥料。溶剂和乳胶法聚合物包膜肥料就释放速率的一致性而言相对 硫包膜产品都具有重大的益处。养分的释放主要是通过由聚合物包膜中 的孔道(pore)的扩散,而不是通过包膜缺口释放。
养分核心物质从典型CRF产品中的释放是在当周围环境存在足量水 可通过封闭包膜转运至核心时被引发的。然而,该作用方式带来商业意 义上的问题,例如关于CRF产品的适于与如生长介质的基质预先混合的 配方。具体而言,通常与CRF产品联合应用的生长介质如盆栽土、泥炭 藓、椰纤维/木髓混合物等总含有大量的水(高达70重量%)。结果是, 先前通用的CRF产品公认具有下述缺点,即在生长介质中储存时该产品 的养料成分提前释放,导致以肥料处理的生长介质在储存之后施用时损 失可用于植物生长的养分。并且,该经储存的含CRF的生长介质的施用 不仅不足以在及时的基础上提供养分,甚至对植物是危险的,这是因为 由于过量养分可能立即释放,在新生植物或幼苗置于处理过的生长介质 中时植物或幼苗可能会受到损伤。
为了抑制导致养分核心物质在储存中过早释放的不良水转运,例如, 一种可以采取的方法是阻滞水转运至粒状核心。另一种方法为防止溶解 的核心养分溶液转运出核心。第三种可能的方法为结合上述两种步骤, 既阻滞水转运至核心又防止溶解的养分转运出核心。然而,避免导致养 分核心物质过早释放的水转运最有效的方法是调整CRF产品包膜的配 方,使得包膜事实上能够“截留”(lock off)养分核心物质。
迄今为止,已普遍认识到用太厚的包膜层或用具有能过度阻滞水分 转运性质的包膜等包被养分核心物质可导致CRF产品显示出“截留”养 分释放的特征。由于没有在预期时间由具有这种“截留”释放特征的产 品的核心释放养分的有效的和/或经济高效的机制,这种产品被认为极为 不利。事实上,先前曾认为由于该产品无法在给定的施肥期释放足量的 养分,因此具有“截留”特征的包膜肥料产品必然不适于农艺学应用。 当暴露于湿气中后,仅少于10重量%的养分核心物质从CRF产品释放 出来,据认为这是因为受“截留”状况影响所致。
在已公开的美国专利申请US 2002/0004059中记载了触发释放的 微胶囊,其中所述微胶囊由在碱性pH条件下相对快速地分解或崩解并 释放出包封物的基塑料外壳、以及优选的如液态杀虫剂(insecticide) 的液态物质组成。如在该公开中所述,当微胶囊不处于碱性环境时,其 起典型的扩散控制释放微胶囊的作用,使包封物以由所述外壳的壁特性 如厚度、胶囊大小、渗透性等决定的受控方式释放到周围地区。从而, 该微胶囊不引起所包封液体物质的“截留”,并可有效起到控释产品的作 用,直到其被置于pH在约8-13的碱性环境中。此时,胶囊壁断裂从而 “触发”或开始分解所述囊壁,使所包封液体得以完全释放。
因此,迄今为止已经知道,提供能在由该产品的用户具体控制的时 段延缓水分转运与养分核心接触的CRF产品非常有利。然而,配制这种 CRF产品的配方已是持续性问题,且长期以来需要在湿气/潮湿条件下的 储存中能有效阻止养分核心物质提前释放的肥料产品。所述湿气/潮湿条 件存在于如潮湿生长介质、土壤等的基质中。具体而言,需要以下特殊 种类的CRF产品:(i)当在生长介质、特别是潮湿的生长介质中储存时 实质上具有“截留”作用;以及(ii)可在由该产品的用户决定的特定时 间被“触发”以开始释放养分。这种产品的特征是其为、且在本文被称 为“经触发起始”或“TS”产品。
就此而言,应认识到所谓的“经触发起始”或TS产品不应仅延缓养 分的释放,还应显示出在由该产品的用户控制或决定的时间开始的养分 释放,该释放的开始取决于用户施用所谓“触发”组合物,从而可通过 施用触发组合物随时克服养分释放的“截留”。还应进一步认识到在此之 前尚无已知的粒状控释农产品可归类为经触发起始或TS产品,其包括但 不限于其中可溶性核心物质包括除肥料之外的杀虫剂、除草剂、杀真菌 剂、信息素、生物刺激素、生长调节剂、兽用驱避剂、昆虫驱避剂等的 产品。

发明内容

因此,本发明的一个主要目的是提供包膜经触发起始或TS产品,特 别是肥料产品以及其他产品,如由杀虫剂、除草剂、杀真菌剂、信息素、 生物刺激素、生长调节剂、兽用驱避剂、昆虫驱避剂等作为核心物质活 性成分的产品。
本发明更具体的目的是提供包膜控释产品,其显示“截留”型释放 特征,由此在由产品的用户控制的时间通过施加产品的用户决定的量的 合适的触发组合物引发或触发释放之前,活性成分如肥料养分以及其他 水溶性核心物质从包膜产品中的释放几乎被完全阻碍或抑制。
另一个目的是提供包膜经触发起始或TS产品,其中包膜层致使该产 品暴露于湿气后,在向包膜层施用触发物质如生物和/或化学释放剂前, 少于10重量%的核心物质的活性成分由该产品释放。
本发明的其他目的是提供生产包膜经触发起始或TS产品的方法,以 及使用施加到如生长介质的基质中的包膜经触发起始或TS产品的方法。
本发明前述的以及其他的目的通过提供一种包膜经触发起始产品以 及生产和使用所述经触发起始产品的方法达到。该经触发起始产品含有 粒状核心物质,其具有至少一种水溶性活性成分如肥料、杀虫剂、除草 剂、杀真菌剂、信息素、生物刺激素、生长调节剂、兽用驱避剂、昆虫 驱避剂等以及其混合物;以及至少一种施加于粒状核心物质上的包膜层, 由此所述包膜层致使产品显示出“截留”型释放特征,在向包膜层施用 触发物质之前核心物质的活性成分从包膜产品中的释放几乎被完全抑 制。暴露于湿气后向包膜层施用触发物质前,若少于10重量%的核心物 质的活性成分由该产品释放,则包膜经触发起始产品显示出“截留”型 释放特征。

具体实施方式

虽然本发明的经触发起始产品可用于多种活性成分的控释,但它们 主要用于肥料的控释并且因此将结合水溶性肥料核心物质详加描述。然 而,应认识到本发明同样可应用于希望延长或控制释放的其他包膜的水 溶性活性成分的控释,包括农药、除草剂、杀真菌剂、生长调节剂、杀 虫剂、信息素、生物刺激素、生长调节剂、兽用驱避剂、昆虫驱避剂等。 这种活性成分为公知,其实例可见于文献。活性成分优选为固体、粒状 或颗粒形式且其不应在加工温度分解或熔化。此外,该活性成分应为可 溶或易溶于水。
依照本发明,CRF产品的外层包膜和/或施加于事先存在的CRF产 品的外层包膜上的另外的包膜层被用于防止养分核心物质的过早释放, 且必须使产品显示“截留”释放特征。并且,外层包膜必须是触发敏感 的,从而在其上施用合适的触发物质时释放或被打开。此外,在本发明 的一个优选的实施方案中,在向具有施加于事先存在的包膜CRF产品之 上的一另外的包膜层的TS产品施用触发物质后,该产品应按照原有包膜 CRF产品的释放规程释放其养分核心。
本发明的经触发起始或TS产品含有颗粒或粒状核心物质,其具有至 少一层包膜层以下述方式施加于核心物质之上,即该包膜层使得所述产 品显示“截留”型释放特征,由此在向包膜层施加触发物质引发释放之 前核心物质活性成分从该包膜产品中的释放几乎被完全抑制。在形成该 经触发起始产品中,应注意可使用能够抑制湿气从产品外部透入其核心 的任意类型的控释包膜;特别是可用以生产控释肥料(CRF)产品的任 意类型的包膜;不管用作另外的包膜层还是用作底层包膜层,只要该包 膜适用于本质地使得该产品显示出“截留”型释放特征。
出于实践考虑,如果该产品暴露于湿气后在向包膜层施用触发物质 前核心物质中少于10重量%的活性成分如养分内容物由该产品释放,则 本发明经触发起始或TS产品被认为具有“截留”功能或是被关闭的。
在制备本发明经触发起始产品中,所有已知的包膜CRF产品可用作 粒状核心基质,其上施加有另外的触发敏感外包膜层用以导致活性成分 释放的“截留”直到施用触发物质为止。并且,认为某些用于已知CRF 产品的包膜材料本身可为触发敏感,从而本发明的经触发起始产品可通 过在粒状核心物质上涂敷所述包膜而不再于其上涂敷另一外层包膜而制 备。
已知的可用于生产本发明经触发起始产品的包膜CRF产品包括但不 限于任何先前已知的SCU产品、热塑性和热固性聚合物包膜CRF产品 等。合适的用于本发明TS产品的包膜CRF产品的实例为肥料产品,如 美国专利3,223,518、3,295,950、3,342,577、3,576,613、3,903,333、 4,019,890、4,042,366、4,549,897、4,636,242、4,657,576、4,857,098、 4,880,455、4,881,963、5,186,732、5,219,465、5,374,292、5,405,426、 5,547,486、5,599,374、5,652,196、5,858,094以及5,338,746中所述; 以及如下述出版物所述的CRF产品,如“Controlled Release Fertilizers with Polyolefin Resin Coating”,S.Shoji和A.T.Gandeza著,Konno Printing Co. Ltd,仙台,日本,1992,其所公开内容全部并入本文作为参考。
用于制备本发明经触发起始产品的粒状或颗粒核心物质可含有任何 已知的NPK或肥料颗粒,包括但不限于硝酸硫酸钾、尿素、硝酸铵、 硫酸铵、硫酸氢钾、磷酸铵、或由混合这些肥料物质的混合物所得的肥 料。在一个优选的实施方案中,本发明经触发起始产品含有主要成分 (NPK);次要成分(镁、、硫);和/或微量营养素痕量金属成分如、 锰、、钼、、锌等。并且,所述核心物质可含有杀虫剂、除草剂、 杀真菌剂、信息素、生物刺激素、生长调节剂、兽用驱避剂、昆虫驱避 剂等以及其混合物
一般说来,在本发明的实践中,另一包膜层被施加于CRF产品组合 物之上,所施用的量或厚度或所含有的组合物能够导致几乎完全“截留” 湿气进入核心。该另外的包膜层组分可基于任何种类的材料,如能形成 均一连续薄膜以及可通过合适的“触发”物质处理可从核心物质移除的 热塑性或热固性聚合物。
本发明中另外的热塑性包膜层可含有蜡例如石蜡、天然蜡例如脂 肪酸酯,乙烯基树脂例如聚(乙酸乙烯酯)、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏 1,1-二氯乙烯、聚(乙烯吡咯烷)、聚(乙烯醇缩乙)以及聚(乙烯 甲基乙酰胺),聚烯烃例如聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、苯乙烯基聚合物、 丙烯酸聚合物,聚酯例如聚(对苯二甲酸亚烷基酯)、聚(己酸内酯), 聚化烯例如聚(环氧乙烷)和聚(环氧丙烷),纤维素衍生物例如乙酸 纤维素,聚酰胺、聚胺、聚酸酯、聚酰亚胺、聚砜、聚硫化物、多糖 和聚氨基甲酸酯(或脂肪族或芳香族)。
本发明中,另外的热固性包膜层可含有聚酯例如醇酸和变性醇酸、 酚醛树脂环氧树脂、聚氨酯树脂和氨基塑料。
优选地,用于生成本发明的经触发起始产品的包膜层以使得包膜层 满足下述功能标准的方式生成:
a)在微粒或颗粒如CRF产品上具有良好的成膜性能(例如具有良 好的粘附),
b)所生成的包膜对水的转运具有良好的阻断性能,
c)所生成的包膜无毒,以及
d)所生成的包膜为触发敏感性(即可通过施加触发物质移除)。
具体而言,该包膜层组分的进一步特征为对CRF包膜颗粒显示良好 的粘附力。并且,所述包膜层组分应具有对水转运提供有效屏障的性质。 任选地,所述包膜层亦可含有特异性添加剂,即促进该另外的包膜层移 除的添加剂。此外,非特异性添加剂(惰性填充剂)如滑石亦可应用。
倘若另外的包膜层涂敷于CRF产品之上,该包膜可涂敷自熔化物、 溶液或分散体。如果自溶液中涂敷,优选应用树脂在其中于环境温度下 可全部溶解的溶剂,从而使得有可能施用固体含量相对较高的树脂溶液 (高于40重量%)。
在本发明的一个优选的实施方案中,所述包膜层含有烃蜡混合物。 当作为另外的包膜层涂敷于CRF产品时,该烃蜡混合物组分应当使得混 合物的粘度允许通过计量流量涂敷、滴下、喷散等或由喷嘴喷洒简单地 涂敷于CRF包膜微粒或颗粒。任选地,防结剂如硬脂酸钙、滑石等可 在涂敷该外加包膜层后涂敷于所述颗粒。
可使用多种方法将外加包膜涂敷于CRF产品。然而,在本发明的一 个最优选的实施方案中,包膜方法在或者转鼓或者流化床如Würster塔 (Würster Column)中实施。涂敷于CRF颗粒上的外加包膜的量被调节 为使所施加包膜层厚度为约5到100微米(μm),优选为约5-40μm之间。
在一优选的实施方案中,所述包膜方法包括在包膜材料熔点以上的 温度下将另外的包膜层涂敷于CRF微粒或颗粒并充分搅拌以保证良好的 覆盖度,以及然后冷却至环境温度。
所用的用于移除于TS组合物上的所述另外的屏障的触发物质可含 有如涂敷于核心物质的特定包膜所需的以生物学和/或化学方式起作用 的化合物。优选地,所用触发物质应对植物无害。
合适的生物学触发物质可含有细菌或酶。从文献(例如名为 “Physiology of Aliphatic Hydrocarbon-Degrading Microorganisms”的文 章,Robert J.Watkinson和Philip Morgan著,Shell Research Ltd., Sittingbourne,肯特郡,英国,其见于杂志“Biodegradation 1:79-92”,1990, Kluwer Academic Publishers,79-92页)可知,数种微生物可降解(脂肪 族)烃材料。例如几组实例为细菌(例如醋杆菌(Acetobacter)、不动杆菌 (Acinetobacter)、放线菌(Actinomyces)、产碱杆菌(Alcaligenes)、芽孢杆菌 (Bacillus)、贝内克氏菌(Beneckea)、棒状杆菌(Corynebacterium)、黄杆菌 (Flavobacterium)、分支杆菌(Mycobacterium)、诺卡菌(Nocardia)、假单胞 菌(Pseudomonas)、红球菌(Rhodococcus)以及黄单胞菌(Xanthomonas))、 酵母菌(假丝酵母(Candida)、隐球酵母(Cryptococcus)、德巴利酵母 (Debaryomyces)、汉森酵母(Hansenula)、赤酵母(Pichia)、红酵母 (Rhodotorula)、掷孢酵母(Sporobolomyces)、球拟酵母(Torulopsis)以及丝 孢酵母(Trichosporon))以及丝状真菌(曲霉菌(Aspergillus)、芽枝霉菌 (Cladosporium)、Corollaspora、Dendryphiella、粘帚霉菌(Gliocladium)、 Lulworthia、青霉菌(Penicillium)、Varicospora)。通常用于清洁系统 (detergent system)的酶系统为例如脂肪酶和蛋白酶系统。
化学触发物质可含有表面活性剂、酸或碱化合物。表面活性剂组可 分为非离子(例如脂肪醇乙氧基化物、烷基乙氧基化物和壬基苯酚乙氧 基化物)、阳离子(例如十六烷基三甲基溴化铵)、阴离子(例如十二烷 基硫酸钠)和两性离子表面活性剂(例如磷脂酰胆碱)。
在本发明的一个优选的实施方案中,所述触发物质含有能够分解烃 蜡基外加包膜层的微生物。在另一个优选的实施方案中,所述触发物质 含有能够去除蜡质包膜层的表面活性剂。在另一个优选的实施方案中, 所述触发物质含有酶/表面活性剂混合物。
本发明期待于如生长介质的基质中施用经触发起始或TS产品,其中 所述TS产品可按照目前用于标准控释产品的标准实践简单并安全地施 用于基质之上或之中。并且,所述TS产品可储存于潮湿的生长介质中而 没有养分过早释放的危险,且在施用触发物质前仅释放少于10重量%的 养分。这种触发物质可在任何用户需要或要求开始释放养分时施用于含 有TS组合物的基质。在一个优选的实施方案中,该触发物质溶于水,且 该溶液通过浇水或喷洒施用于经处理的基质。
下述实施例用于举例说明优选的产品以及生产该产品和本发明其他 优选的实施方案的方法。下列实施例中的所有百分比均为重量百分比, 除非另有说明。
实施例
实施例1
采用3mm(毫米)“Osmocote15+10+12+2MgO+微量营养素”肥料 颗粒作为所有待测样品产品的粒状核心物质制备一系列的待测样品包膜 产品。所述“Osmocote15+10+12+2MgO+微量营养素”肥料为商品CRF 产品,由Scotts International,BV生产和销售,其含有具有MgO和如铁、 铜、锌、锰、硼和钼的微量营养素的NPK肥料。在生产中,成批的粒状 “Osmocote15+10+12+2MgO+微量营养素”肥料被置入转鼓涂机中并 加热。所有情况下,在达到80℃温度后,一定量的包膜材料被加至颗粒 转床(rotating bed)上从而在粒状颗粒上形成具有如下表1所指定微米 (μm)级厚度的包膜层。然后,搅拌所有混合物直到CRF肥料颗粒充 分润湿。之后,将混合物冷却至环境温度。
下组包膜材料被用以生产本实施例1中的待测样品产品:
包膜A Novoflow R20-4-1,烃蜡混合物(CAS 8002-74-2),可商购 于Holland Novochem。
包膜B Novoflow R20-4-2,与支链蜡(CAS 63231-60-7)混合的烃蜡 混合物(CAS 8002-74-2),可商购于Holland Novochem。
包膜C Novoflow R20-4-5,与聚丁二烯混合的烃蜡混合物(CAS 8002-74-2),可商购于Holland Novochem。
包膜D Novoflow R20-4-7,与聚乙烯(CAS 68441-17-8)混合的烃蜡 混合物(CAS 8002-74-2),可商购于Holland Novochem。
包膜E Novoflow R20-4-9,与酰胺蜡(CAS 110-30-5)混合的烃蜡混 合物(CAS 8002-74-2),可商购于Holland Novochem。
按照本实施例1制备的待测样品包膜产品如下所示:
               表1  待测样品           包膜   包膜层   包膜厚度    (μm) 样品1(对照)   无     - 样品2   包膜A     13 样品3   包膜B     13 样品4   包膜C     13 样品5   包膜D     13 样品6   包膜E     13 样品7   包膜B     19 样品8   包膜B     13 样品9   包膜C     32
实施例2
分析按照实施例1所生产的待测样品以确定当待测样品暴露于环境 水而未向其上施用触发物质时的释放性能。用于该目的的检验法为水浸 出试验,其中在21℃将20g实施例1中生产的经鉴定的待测样品包膜肥 料样品置于400ml水中。以一定时间间隔测定溶液的电导率并将所述水 用新鲜水替换。基于所测电导率,用适当的校准常数计算由“Osmocote 15+10+12+2MgO+微量营养素”肥料核心物质所释放出的养分活性成分 的浓度。
采用的所有的校准常数是某种肥料特定的并需要试验测定。作为选 择,可采用标准化学分析方法测定水中养分的量以测定养分的释放。按 照本实施例2所进行的待测样品产品的唯水(water only)释放试验的结 果如下列表2所示:
                                   表2 待测样品           21℃时(未施用触发物质)特定时段后养分释放百分比   1天   7天     14天     28天     42天     56天     84天 样品1(对照)   1   5     11     26     38     45     59 样品2   0   2     5     11     23     34     53 样品3   0   1     2     4     8     16     38 样品4   0   1     1     3     5     11     32 样品5   0   1     2     4     8     15     34 样品6   0   1     1     2     3     5     16 样品7   0   0     1     1     2     3     6 样品9   0   1     1     2     2     3     5
实施例3
分析按照实施例1所生产的待测样品以确定当待测样品暴露于环境 水并对其施用触发物质时的释放性能。本目的所采用的触发试验法为在 21℃将20g按照实施例1生产的包膜肥料样品与一定量如下表3所示的 触发物质共同置于400ml水中。
以一定时间间隔测定溶液的电导率并将所述水用新鲜水替换。基于 所测电导率,如实施例2所述计算养分浓度。施用触发物质引发活性成 分由包膜粒状核心物质释放,所述待测样品得到的释放特性如下文表3 所示。
用以引发水溶性活性成分由实施例1所生产的包膜产品的 “Osmocote15+10+12+2MgO+微量营养素”肥料养分核心物质释放的 触发物质为选自下组的触发物质:
触发物1  十二烷基硫酸钠。
触发物2  Activator 0021,脂肪醇乙氧基化物,可商购于Holland Novochem,Nieuwegein,荷兰。
触发物3  膦酸酯混合物、表面活性剂(阴离子和非离子型)、酶 (蛋白酶和淀粉酶),可商购,商标名为Biotex。
触发物4  壬基苯酚乙氧基化物。
触发物5  特别配制用于生物除污目的的微生物增效混合剂 (Arthrobactor Paraffineus,ATCC 15591),可商购于 Holland Novochem,商标名为P-1。
                                               表3 待测样品          所用触发物质            21℃时(施用触发物质)特定时段后养分释放百分比     触发物类型  (克/升)   1天   7天     14天     28天     42天     56天    84天 样品2     触发物2     50   1   6     12     27     40     50    - 样品3     触发物1     10   0   4     13     -     -     -    - 样品4     触发物1     10   0   5     18     -     -     -    - 样品5     触发物1     10   0   4     14     -     -     -    - 样品5     触发物2     50   1   3     7     22     33     43    - 样品6     触发物1     10   0   3     12     -     -     -    - 样品7     触发物1     10   1   3     7     12     19     41    - 样品7     触发物2     20   0   2     2     6     31     45    56 样品7     触发物2     50   0   3     7     16     48     -    - 样品7     触发物3     20   0   3     6     13     28     86    - 样品7     触发物4     50   0   2     6     15     21     28    - 样品7     触发物5     30   1   7     12     -     -     -    - 样品9     触发物2     20   0   2     6     30     -     -    - 样品9     触发物3     20   0   3     6     29     -     -    -
为测定用作植物肥料的本发明产品的有效性,进行了田间试验。其 中将按照实施例1所生产的包膜产品的待测样品(其组成如下表4所示) 以2.5克/升的比率与普通盆栽土混合。在一盆栽土样品中,将含有30克 /升(g/l)触发物5的溶液作为触发物质施用于经肥料处理的土壤。触发 溶液的施用量为每升盆栽土100ml。作为对照,所用一盆栽土样品其中 不含肥料;另一盆栽土样品用“Osmocote15+10+12+2MgO+微量营养 素”CRF产品处理但无触发物质施用于其中;另一盆栽土样品用具有一 13μm包膜B外加包膜层涂敷于其上的Osmocote15+10+12+2MgO+ 微量营养素CRF产品且无触发物质施用于其中。
温室中,在经处理的和对照盆栽土中种植矮牵花。种植50天后 测定所有盆栽土中生长的矮牵牛花的鲜重,结果列于下文表5。在试验 期间,未发现经触发起始产品或所用触发物质的光毒性。该试验的结果 列于表5。
                           表4 处理   待测样品   肥料施用比  率(g/l盆栽土) 第一天  触发     触发条件   1   无肥料(对照)     -   非   2   样品1     2.5   非   3   样品8     2.5   非   4   样品8     2.5   是 于每升盆栽土中施 用100ml触发物5 溶液。触发物5的 浓度为30g/l。
       表5   处理    第50天矮牵   牛花鲜重,g     1     8     2     31     3     19     4     26    LSD*     3.3
*最小显著差
尽管本发明是以其具有一定程度特殊性的优选的形式加以描述且参 考了特定的实施方式、实施例和范围,但应理解为仅仅通过以实施例的 方式做出本发明公开,且本领域熟练技术人员将清楚知道所述组合物的 细节以及其制备和应用方法的许多改变都是明显的,并且改变可不离开 由下文所附权利要求书具体陈述的本发明精神和范围而作出。
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