專利名稱::制備其上涂布的農(nóng)業(yè)活性成分的分布改進(jìn)的顆粒狀雜草控制產(chǎn)品的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明總的來說涉及制備顆粒狀雜草控制產(chǎn)品的方法,更具體地,涉及用于改進(jìn)這樣的顆粒狀產(chǎn)品上的農(nóng)業(yè)活性成分分布的方法。
背景技術(shù):
:在消費(fèi)草坪工業(yè)中已知顆粒狀雜草控制產(chǎn)品,其利用內(nèi)吸性除草劑(比如2,4_D和MCPP-p)對(duì)闊葉,萌后雜草(post-emergentweeds)(比如蒲公英)進(jìn)行葉面施藥(foliarapplication),以殺死雜草。這些產(chǎn)品的制備中使用的活性成分通常以固體粉末或液體溶液的形式施用于惰性載體或肥料顆粒。施用于顆粒材料的活性成分(Al)的水平通?;谡麄€(gè)產(chǎn)品制劑的特定的總重量百分比。然后一般通過使用撒布機(jī)(比如撒播機(jī))將得到的顆粒狀材料施用于處理的雜草,以將所述顆粒擴(kuò)散在雜草的表面上,使得單個(gè)顆粒(granules)或微粒(particles)附著于濕葉,以溶解活性成分(Al),從而使它進(jìn)入雜草細(xì)胞并殺死植株。當(dāng)分析典型的雜草控制產(chǎn)品的均勻樣品的活性成分(Al)含量時(shí),可獲得的總量百分比是關(guān)注的關(guān)鍵參數(shù)。然而,通常不評(píng)價(jià)或特定地控制顆粒表面上的活性成分(Al)的分布。由于缺少分布控制,一些顆粒的活性成分(Al)涂層的厚度和/或濃度大于可被有效水分所溶解的水平,所述有效水分在大多數(shù)情況下包括晨露(morningdew)。文獻(xiàn)認(rèn)為在春季期間適度的晨露可沉積平均30mg/cm2水,厚度約為0.3mm。當(dāng)確定如何將AI施用于肥料和惰性載體表面時(shí),通常不考慮該因素。然而,由于雜草基于濃度梯度將有效活性成分(Al)運(yùn)進(jìn)它們的細(xì)胞結(jié)構(gòu)內(nèi),可被溶解的活性成分(Al)的量將被運(yùn)進(jìn)雜草內(nèi)。相反,如果顆粒狀或微粒狀產(chǎn)品的活性成分(Al)的涂層厚,且可用于溶解或增溶過量活性成分的水分不足,則過量的活性成分將不會(huì)被運(yùn)進(jìn)雜草內(nèi),且就處理植株的目的而言基本將被損失。這樣的活性成分損失可導(dǎo)致雜草控制不一致,通常較低,并且活性成分的利用效率低。因此,考慮到控制顆粒狀表面上的活性成分分布遇到的問題,許多現(xiàn)有雜草控制制劑的活性成分濃度比必須的濃度大得多,如果有控制控制顆粒狀表面上的活性成分的分布的方法。農(nóng)業(yè)制劑可以固體、溶液、乳液、懸浮液、分散體等的形式施用于植株,并在農(nóng)業(yè)中用于將農(nóng)業(yè)活性化學(xué)品施用于植株、土壤、昆蟲等。典型的農(nóng)藥化學(xué)品是滅害劑(pesticides),比如除草劑、殺蟲劑、殺菌劑、生長調(diào)節(jié)劑等。其他典型的農(nóng)藥化學(xué)品包括植物營養(yǎng)素和微量營養(yǎng)素。特別地,可將含有固體粉末或液體溶液形式的除草劑的農(nóng)業(yè)制劑施用于顆粒上的顆粒材料和除草劑,所述顆粒施用于雜草葉以控制雜草植株。一般地,使用撒布機(jī)(比如撒播機(jī))以液體噴灑施用或者顆粒狀固體施用的方式將涂布的顆粒用于濕雜草葉,單個(gè)顆粒理想地附著于濕葉以溶解活性除草成分,使活性成分進(jìn)入雜草細(xì)胞并殺死植株。本領(lǐng)域的相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)例是美國專利5,006,158,該專利公開了其中披露的多種活性除草化合物或鹽可配制成相對(duì)大粒徑的顆粒、可濕性粉末(wettablepowders),可乳化的濃縮物、粉塵、流動(dòng)劑(flowable)、溶液或已知的其他幾種制劑類型的任何一種,視所需的施用模式而定。該專利公開含有活性劑的制劑含有至少約0.5重量%到至多約95重量%或更多的活性成分。該專利公開的活性劑的有效除草量取決于待控制的種子或植株的性質(zhì),施用量在約0.01到約10磅每英畝之間變化,優(yōu)選為約0.02到約4磅每英畝。美國專利5,006,158中公開的活性劑負(fù)載于相對(duì)粗大的微粒上的顆粒制劑通常施用于需要抑制植物的區(qū)域,而不稀釋。美國專利5,006,158描述的這樣的顆粒制劑的典型載體包括吸收毒劑或可能涂布了毒劑的沙子、漂白土、凹凸棒粘土、膨潤土、蒙脫土、蛭石、珍珠巖及其他有機(jī)或無機(jī)材料。這些顆粒制劑一般制備成含有約0.到約25%的活性成分,該活性成分可包括表面活性劑(比如重芳香族石腦油、煤油或其他石油餾分),或植物油;和/或粘著劑(比如糊精、膠水或合成樹脂)。在美國專利6,890,889中,公開了和助劑體系相結(jié)合的包含農(nóng)業(yè)活性成分的除草制劑,以優(yōu)化作物中的闊葉雜草上的萌后活性(postemergentactivity)0該專利公開了優(yōu)化雜草控制并使作物反應(yīng)最小的優(yōu)選的助劑體系是作物油濃縮物(cropoilconcentrate)(COC)。制劑中使用的其他助劑體系可包含液體組合物,比如甲基化的種子油(MSO)、尿素硝酸銨(UAN)和硫酸銨(AMS)。該專利未公開顆粒制劑。在已公開的美國專利申請(qǐng)US2005/0096226中,公開了可用于控制生長的作物(比如玉米)中的雜草的除草組合物,其包含三酮產(chǎn)品,該三酮產(chǎn)品包括和有機(jī)磷酸酯、膦酸酯或亞膦酸酯助劑相結(jié)合的包括甲基磺草酮(mesotrione),可制成多種形式的制劑的預(yù)混合濃縮物,所述多種形式的制劑包括具有典型載體的顆粒制劑,該載體比如吸收或可能涂布了活性化合物的沙子、漂白土、凹凸棒粘土、膨潤土、蒙托土、蛭石、珍珠巖及其他有機(jī)或無機(jī)材料。因此,當(dāng)分析典型的雜草控制產(chǎn)品的活性成分含量時(shí),一般將可從產(chǎn)品獲得的活性成分(Al)的總重量百分比認(rèn)為是關(guān)鍵參數(shù)。而顆粒表面上的活性成分的分布通常未被評(píng)價(jià)或具體控制,用于充分提供這樣的控制的方法也尚不存在。生產(chǎn)過程中的這種分布控制的缺乏導(dǎo)致了大量活性成分涂層的厚度和/或濃度大于可被有效水分溶解的水平的顆粒,所述有效水分在大多數(shù)情況下是晨露。文獻(xiàn)認(rèn)為,在美國的春天,適度的晨露可沉積平均30mg/cm2的水,厚度約為0.3_。在葉處理中,植株根據(jù)濃度梯度將活性成分運(yùn)進(jìn)它們的細(xì)胞結(jié)構(gòu),且僅僅可被溶解的活性成分的量將被運(yùn)進(jìn)雜草內(nèi)。因此,如果顆粒的活性成分的涂層厚,且如果被處理的葉子上用于溶解涂層中存在的有效活性成分的水分不足,則涂層中過量的活性成分將不會(huì)被運(yùn)進(jìn)植株的細(xì)胞結(jié)構(gòu)內(nèi)用于提高所施用的顆粒產(chǎn)品的除草效果。在這點(diǎn)上,應(yīng)當(dāng)注意,除了在雜草的葉面上施用過量的活性成分濃度以保證溶解的活性劑的最大吸收引起的活性成分浪費(fèi)所造成的經(jīng)濟(jì)劣勢(shì)之外,也必須考慮美國和其他地方對(duì)雜草控制可以施用的活性成分的量的政府限制。這樣的政府規(guī)章可能排除用于雜草葉時(shí)活性成分的施用率過度的產(chǎn)品的使用和/或銷售。因此,在本領(lǐng)域內(nèi),提供施用在顆粒上的活性成分的分布相對(duì)均勻的顆粒狀雜草控制產(chǎn)品的生產(chǎn)方法一直是個(gè)問題。沒有這種方法,采用無法提供充分的分布控制能力的方法生產(chǎn)的顆粒狀產(chǎn)品已遇到很大的經(jīng)濟(jì)和功能問題。這樣的分布控制的缺乏可以導(dǎo)致產(chǎn)品的雜草控制不一致且通常降低,活性成分的利用效率低,包括使用明顯較大的活性成分濃度以實(shí)現(xiàn)所需的雜草控制水平,而這些用量可能超過政府標(biāo)準(zhǔn)。提供在這樣的顆粒狀產(chǎn)品上的活性成分分布圖案的控制改進(jìn)的顆粒狀農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)方法是有利的。另外,提供改進(jìn)雜草控制顆粒表面上的活性成分(Al)分布,能夠降低活性成分涂層厚度的方法是有利的。提供使顆粒狀雜草控制產(chǎn)品中的AI過飽和的可能性最小,并使顆粒狀產(chǎn)品上的活性成分(Al)進(jìn)入植株細(xì)胞的運(yùn)輸最大,以有效殺死被處理的雜草的方法也是有利的。
發(fā)明內(nèi)容因此,本發(fā)明的目的在于提供顆粒表面上的農(nóng)業(yè)活性成分分布改進(jìn)的顆粒狀農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的另一目的在于提供用于控制農(nóng)業(yè)活性顆粒產(chǎn)品表面上施用的涂層厚度,以促進(jìn)顆粒上的活性成分進(jìn)入被處理雜草內(nèi)的運(yùn)輸?shù)姆椒ā1景l(fā)明的另一目的在于提供控制了顆粒表面上的活性成分分布的農(nóng)業(yè)活性顆粒的生產(chǎn)方法,該顆粒適用于噴灑施用于雜草葉面上。本發(fā)明的另一目的在于提供將霧化的農(nóng)業(yè)活性成分溶液噴灑在顆粒表面上,使得顆粒表面上的農(nóng)業(yè)活性成分分布得到控制,以促進(jìn)活性成分進(jìn)入用得到的顆粒狀產(chǎn)品處理的植株(比如雜草)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)的運(yùn)輸?shù)姆椒?。特別地,本發(fā)明的目的在于提供用于改進(jìn)顆粒狀基質(zhì)的表面上施用的農(nóng)業(yè)活性成分分布的方法,在該方法中,通過噴嘴將含有至少一種農(nóng)業(yè)活性成分的液體溶液噴灑在顆粒(比如肥料顆粒、農(nóng)業(yè)上可接受的惰性顆粒等及它們的混合物)上,所述噴嘴霧化噴灑的液體溶液的至少一部分,使霧化的液體溶液的液滴以受控的沉積速率,并最優(yōu)選按所需的受控分布圖案(比如非線性、非矩形圖案)沉積在顆粒表面上。本發(fā)明的另一個(gè)特別的目的在于提供下述方法,該方法用于將含有至少一種農(nóng)業(yè)活性成分的液體溶液分配在顆粒狀基質(zhì)上,以在基質(zhì)上形成農(nóng)業(yè)上有效的最小涂層厚度,在該方法中,通過噴嘴以特定的沉積速率(優(yōu)選為每秒約30-40克)將液體溶液噴灑在顆粒狀基質(zhì)上,使得被噴灑的溶液的至少一部分被霧化,并在顆粒狀基質(zhì)上形成涂層,當(dāng)經(jīng)涂布的顆粒施用于雜草葉(比如闊葉雜草的葉子)時(shí),所述涂層的厚度足以使顆粒狀基質(zhì)上基本上所有的農(nóng)業(yè)活性成分都被天然存在的水分溶解。在這點(diǎn)上已發(fā)現(xiàn),通過改進(jìn)顆粒表面上的活性成分分布,并通過降低活性成分涂層的厚度,可以使活性成分過飽和的可能性最小,并使活性成分進(jìn)入雜草細(xì)胞內(nèi)的運(yùn)輸最大。因此,由于較高水平的活性成分進(jìn)入被處理的葉子細(xì)胞結(jié)構(gòu),通過使用根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的雜草控制產(chǎn)品,投放致死量的活性成分的可能性較大,因而在顆粒上的活性成分總組成濃度給定的情況下,經(jīng)處理的雜草(比如闊葉雜草)被殺死的百分比較大。發(fā)明詳述本發(fā)明提供了用于控制例如草坪草(turfgrass)中的雜草的顆粒狀除草產(chǎn)品,該產(chǎn)品包含涂布于顆粒狀基底材料上的農(nóng)業(yè)活性成分,其中所述顆粒狀基底是固體肥料顆粒、惰性固體載體材料等及它們的混合物。在優(yōu)選的實(shí)施方案中,固體肥料顆粒是有機(jī)或無機(jī)含氮混合物。此外,根據(jù)本發(fā)明,制備了含有至少一種農(nóng)業(yè)活性成分的可噴灑液體溶液,該溶液優(yōu)選通過特定的噴嘴構(gòu)造以指定的沉積速率噴涂于顆粒表面(比如肥料顆粒、惰性顆粒狀基底等及它們的混合物)上,以提供所需的涂層厚度和顆粒表面的活性成分百分比覆蓋率。可噴灑液體溶液可包含活性成分在溶劑中的溶液,或可構(gòu)成熔融狀態(tài)下的活性成分本身。優(yōu)選地,所述液體溶液通過噴嘴噴灑,噴灑方式使得液體的至少一部分被霧化,并按所需的涂層厚度和所需的沉積速率涂布于顆粒表面上。在這點(diǎn)上,液體溶液噴灑的霧化水平主要取決于液滴尺寸,在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中,優(yōu)選的平均體積液滴直徑(meanvolumedropletdiameter)(MVD)范圍應(yīng)為約100到約200微米。此處施用于顆粒基底表面上的活性成分涂層的厚度將取決于多種因素。然而,已發(fā)現(xiàn)當(dāng)將經(jīng)涂布的顆粒施用于雜草葉時(shí),為了實(shí)現(xiàn)最佳結(jié)果而在顆粒上沉積的活性成分的最小有效涂層厚度應(yīng)為約5.00微米(μm),且對(duì)于最好的雜草控制結(jié)果,最大的活性成分涂層厚度應(yīng)不超過約15.00微米(μπι)。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中,涂層的厚度應(yīng)在約2到約10微米(μπι)的范圍內(nèi)來生產(chǎn)顆粒狀產(chǎn)品,根據(jù)本發(fā)明,該產(chǎn)品對(duì)于降低過飽和的可能性以及使最佳量的活性成分進(jìn)入處理的植株的葉細(xì)胞是有效的。此處采用的術(shù)語“沉積速率”指的是活性成分涂布于基底顆粒表面的速率,當(dāng)顆粒穿過噴灑區(qū)的移動(dòng)速率為每秒約30到約40克時(shí),所述沉積速率優(yōu)選在約3.7到約5.0克每秒的范圍內(nèi)。此處采用的術(shù)語“噴灑區(qū)”指的是來自噴嘴孔的霧化液體和顆?;椎谋砻娼佑|的區(qū)域。噴灑區(qū)的幾何形態(tài)或形狀由噴嘴設(shè)計(jì)(即,實(shí)心錐、空心錐、扁平噴灑(flatspray)等)決定。最優(yōu)選地,溶液噴灑速率和顆粒移動(dòng)速率的比值應(yīng)該在約61到約81的范圍內(nèi)以實(shí)現(xiàn)活性成分涂層最有效的沉積速率。顆粒表面的移動(dòng)速率通過顆粒處理設(shè)備的流化率和保留時(shí)間控制。顆粒處理設(shè)備可以是連續(xù)或分批攪拌器、流化床、和/或旋轉(zhuǎn)鼓。在這點(diǎn)上,應(yīng)該注意,顆粒上的涂層厚度可通過液體沉積速率恒定的情況下,顆粒在噴灑區(qū)的保留時(shí)間和/或顆粒穿過噴灑區(qū)的移動(dòng)速率來控制。根據(jù)本發(fā)明,液體噴灑溶液的霧化通過噴嘴噴灑活性成分溶液而實(shí)現(xiàn),所述噴嘴具有小孔以產(chǎn)生液壓,該液壓足以將輸送至基底的液流分開。根據(jù)本發(fā)明,已發(fā)現(xiàn)將溶液流分開并在顆?;咨闲纬慑F形噴灑沉積圖案的噴嘴在優(yōu)選參數(shù)的范圍內(nèi)。在這點(diǎn)上,用于本發(fā)明方法的優(yōu)選的噴嘴設(shè)計(jì)是多種已知的噴嘴設(shè)計(jì),包括空心錐設(shè)計(jì)、實(shí)心錐設(shè)計(jì)、空氣輔助設(shè)計(jì)等。然而,已發(fā)現(xiàn)在此使用某些已知噴嘴設(shè)計(jì)(比如扁平噴灑噴嘴)是無效的。特別地,實(shí)心錐設(shè)計(jì)噴嘴在噴灑區(qū)的噴灑基底表面上提供的噴灑圖案可以是環(huán)形、圓形、正方形或橢圓形,且噴灑圖案完全被液滴充滿。這樣的噴嘴是液壓霧化噴嘴,其含有將噴灑的溶液分開的內(nèi)部葉片或?qū)蜓b置,并在噴嘴孔之前對(duì)液體施加受控的湍流以形成噴灑圖案。諸如環(huán)形或圓形噴灑圖案的噴灑形狀使過度噴灑(over-spray)最小,同時(shí)產(chǎn)生大的液體噴灑區(qū)域,因此增大涂布效率和均勻性。該噴嘴設(shè)計(jì)的實(shí)例是SprayingSystemsCo.出售的UniJetTG0.4噴嘴,該噴嘴產(chǎn)生平均體積液滴直徑(MVD)為180微米的液滴。空心錐型噴嘴也是液壓霧化噴嘴,它提供基本上是液體圓環(huán)的空心錐噴灑圖案,通常通過在噴嘴孔的上游緊鄰地使用內(nèi)槽葉片或?qū)蜓b置而形成,或通過在噴嘴中形成的和旋轉(zhuǎn)室(whirlchamber)相切的入口形成??招腻F型噴嘴的內(nèi)部導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)或旋轉(zhuǎn)的液體特征幫助產(chǎn)生小的液滴尺寸和相對(duì)較大的噴灑面積。這類噴嘴設(shè)計(jì)的實(shí)例是由SprayingSystemsCo.出售的UniJetTX2噴嘴,它產(chǎn)生平均體積液滴直徑(MVD)為105微米的液滴??捎糜趪姙⒏鶕?jù)本發(fā)明的農(nóng)業(yè)活性成分的另一噴嘴設(shè)計(jì)是空氣輔助設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)使用約8-12磅/平方英寸(PSI)的高壓空氣流,空氣流在外部和噴灑液體溶液結(jié)合以將溶液流分成細(xì)液滴。在液體流速恒定的情況下,壓縮空氣流的壓力越大,液滴尺寸越小。通過增大壓縮空氣壓力,該噴嘴設(shè)計(jì)能增大溶液投放速率同時(shí)保持和空心錐或?qū)嵭腻F相等的小液滴尺寸,從而使通過噴灑區(qū)的顆粒移動(dòng)速率較大,約為每秒200-260克。如此處所述具有上述參數(shù)范圍內(nèi)的特征的噴嘴將活性成分液體霧化成比扁平噴灑噴嘴設(shè)計(jì)小50%的尺寸。扁平噴灑噴嘴也是液壓霧化液體設(shè)計(jì)。然而,已發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明方法中使用扁平噴灑噴嘴設(shè)計(jì)(比如SprayingSystemsCo.出售的VeeJetTP8001噴嘴)是無效的,已發(fā)現(xiàn)該噴嘴不包括內(nèi)部導(dǎo)向裝置輔助分開液體流,在噴灑區(qū)的表面上產(chǎn)生的矩形圖案相對(duì)較小,得到的液滴的平均體積液滴直徑(MVD)為約233微米。在這點(diǎn)上,應(yīng)當(dāng)說明,在約100磅/平方英寸(PSI)的相似壓力條件下,空心錐設(shè)計(jì)型噴嘴(TX2)得到平均體積液滴直徑(MVD)為105微米的液滴,實(shí)心錐設(shè)計(jì)型噴嘴(TG0.4)得到平均體積液滴直徑(MVD)為180微米的液滴,相反,扁平噴灑型噴嘴設(shè)計(jì)得到平均體積液滴直徑(MVD)為233微米的液滴,無法接受。因此,已發(fā)現(xiàn),在本發(fā)明用于制備顆粒狀除草產(chǎn)品的方法中,使用實(shí)心錐和/或空心錐和/或空氣輔助噴嘴將活性成分噴灑在顆粒狀基底表面上,以在這樣的顆粒狀基底表面上產(chǎn)生所需的活性成分涂層或覆蓋區(qū)域,并為這樣的涂層的涂布提供所需的沉積速率。用于制備在本發(fā)明方法中使用的可噴灑液體溶液的優(yōu)選的農(nóng)業(yè)活性成分是任何能被增溶并在液態(tài)用于雜草處理的殺蟲劑。此處使用的各種合適的除草劑的實(shí)例描述于美國專禾IJNo.4,213.776;5,965,487;5,965,490;6,022,829;6,297,197;6,303,814;6,417,140;6,579,831;6,890,889;6,924,250;6,962,894和7,115,545中。用于本發(fā)明方法的最優(yōu)選的除草劑是2,4-D(2,4_二氯-苯氧基乙酸)和MCPP-p(2-(2-甲基-4-氯基苯氧基)丙酸)。如上所述,最優(yōu)選的除草劑的優(yōu)選形式是酸,這些活性成分可溶于溶劑,比如己二醇、ShellOilCompany以商品名“ShelISolD-100"出售的脂肪烴混合物或ExxonChemicalsCompany以商品名“ExxsolD110”出售的脂肪烴混合物和甲酯比如生物柴油等及它們的混合物。優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明,采用約70°F到約195°F范圍內(nèi)的噴灑溫度。在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中,用于制備顆粒狀除草產(chǎn)品的可噴灑液體溶液在例如200°F到285°F的噴灑溫度范圍內(nèi)使用時(shí)可包含本身處于熔融態(tài)的農(nóng)業(yè)活性成分。在本發(fā)明方法中,含有至少一種農(nóng)業(yè)活性成分的液體溶液噴灑在顆粒狀基底上,所述顆粒狀基底優(yōu)選包含肥料顆粒并可包含任何類型的肥料芯混合物。在本發(fā)明中,可將已知的化學(xué)肥料,包括硝酸鉀、硫酸鉀、尿素、硝酸銨、硫酸氫鉀、磷酸銨等,以及從混合這些肥料獲得的肥料用作本發(fā)明中的顆粒狀基底。此外,可將含有微量營養(yǎng)素或痕量元素的肥料用作所述顆粒。此處使用的合適的UF肥料的實(shí)例大致描述于例如6,039,781。此外,此處可以使用的肥料的其他實(shí)例描述于美國專利No.6,579,831。可用作本發(fā)明使用的顆粒狀組合物的其他說明性的肥料包括多種肥料顆粒、微?;蚯蛄?pellet)(此處總稱為肥料顆粒),比如有機(jī)和無機(jī)含氮化合物,包括尿素、脲甲醛縮合產(chǎn)物、氨基酸、銨鹽和硝酸鹽、鉀鹽(優(yōu)選為鹽酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽)和磷酸和/或磷酸鹽。此外,應(yīng)當(dāng)說明,適合加入本發(fā)明混合物的肥料顆粒也可含有微量營養(yǎng)素,比如鐵、錳、鎂、硼、銅、鋅等。本發(fā)明方法中使用的肥料的物理形態(tài)包括顆粒和擠出的微粒。優(yōu)選地,肥料顆粒尺寸應(yīng)該在約1.0到約5.Omm的直徑范圍內(nèi)(最優(yōu)選為約1.5到3.Omm)。擠出的微粒尺寸優(yōu)選應(yīng)該在約0.6到約7.Omm的直徑范圍內(nèi)(最優(yōu)選為約1.0到3.Omm)。微粒長度優(yōu)選應(yīng)該在約0.6到約10.Omm范圍內(nèi)(最優(yōu)選為1.0到5.Omm)。優(yōu)選地,本發(fā)明方法中使用的肥料組分的化學(xué)成分應(yīng)該在下列范圍內(nèi)約1到約40重量%的元素氮(N)(最優(yōu)選為約15到36重量%);約1到約30重量%的P2O5形式的磷(最優(yōu)選為約1到27重量%);和約1到約20重量%的K2O形式的鉀(最優(yōu)選為約3到15重量%)。肥料成分的微量營養(yǎng)素含量優(yōu)選應(yīng)該在約1到約20,OOOppm(百萬分之一)的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中,將亞甲脲肥料用作除草控制產(chǎn)品的顆粒狀基底,從而當(dāng)該產(chǎn)品用于控制雜草(例如草坪應(yīng)用中)時(shí),該產(chǎn)品的肥料部分將可用于處理草坪,同時(shí)所選的除草活性成分將控制雜草。可用于本發(fā)明方法的農(nóng)業(yè)上可接受的惰性顆粒狀基質(zhì)的實(shí)例描述于美國專利No.6,579,831。另外,此處使用的合適的惰性固體載體材料包括多種有機(jī)和/或無機(jī)材料的任何一種,該載體材料可涂有農(nóng)業(yè)活性成分,該農(nóng)業(yè)活性成分已經(jīng)過適當(dāng)?shù)难心?分級(jí)/篩分。合適的有機(jī)材料包括團(tuán)聚的纖維素載體顆粒比如KadantGranTek,Inc.出售的Biodac,它描述于美國專利5,843,203。其他合適的有機(jī)材料包括如此制造的未經(jīng)篩選的具有由木纖維芯組成的結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品,比如CycleGroup,Inc.出售的EcoGranules;壓縮的椰子殼纖維顆粒狀產(chǎn)品,比如描述于美國專利6,189,260,6,408,568和6,711,850的產(chǎn)品;玉米芯(corncobs);花生殼;經(jīng)處理的紙漿;鋸屑等,而合適的無機(jī)材料包括石灰石、硅藻土、石膏、沙子、蛭石、珍珠巖、漂白土和粘土(比如凹凸棒粘土、膨潤土、蒙脫土),和這些基底的混合物。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中,提供了將液體AI溶液施用于顆粒狀基底的方法,所述AI溶液可含有例如內(nèi)吸性除草劑比如2,4-D和MCPP-p,所述顆粒狀基底為比如亞甲脲肥料、物理肥料摻合物(physicalfertilizerblend)或封裝肥料或惰性基底或其他基底。優(yōu)選地,所述液體AI溶液通過具有諸如實(shí)心錐或空心錐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的液壓霧化噴嘴噴灑于顆粒狀基底上。已發(fā)現(xiàn)這些實(shí)心錐或空心錐設(shè)計(jì)將AI溶液液滴霧化成小于采用扁平噴灑噴嘴設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)的尺寸約50%的尺寸。在可選的實(shí)施方案中,可利用空氣輔助噴嘴,且沉積速率或通過噴灑區(qū)的材料移動(dòng)速率達(dá)到200-260gm/秒。采用這些施用噴嘴的任何一種得到的AI覆蓋區(qū)域應(yīng)該具有足夠覆蓋噴灑區(qū)中被涂布的顆粒狀基底的整個(gè)表面的寬度和長度。已發(fā)現(xiàn)采用此處描述的噴嘴設(shè)計(jì)可使AI涂層厚度最小,降低過飽和發(fā)生的可能性,并增大AI進(jìn)入處理的葉細(xì)胞的水平。優(yōu)選地,得到的AI涂層厚度應(yīng)該在約2.0到約10.0微米(ym)的范圍內(nèi)。下面給出具體實(shí)施例以進(jìn)一步說明并解釋本發(fā)明的某些方面。然而,這些實(shí)施例僅用于說明,不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的限制。在下列實(shí)施例中,除非另作說明,所有的百分比和份數(shù)均按重量計(jì)。另外,在下列實(shí)施例中描述的涂層厚度基于通過特定的噴嘴設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)噴灑含有液體活性成分的溶液而產(chǎn)生的活性成分覆蓋率的百分比。在這點(diǎn)上,發(fā)現(xiàn)空心錐噴嘴設(shè)計(jì)提供經(jīng)噴灑的顆粒上的活性成分覆蓋率的46.17%,而空氣輔助噴嘴設(shè)計(jì)提供35.31%的活性成分覆蓋率?;谶@些發(fā)現(xiàn),涂層厚度分別按4.88μm和6.38μm計(jì)算,該厚度在所需的雜草控制產(chǎn)品的所需的涂層厚度范圍內(nèi)。與之相反,通過扁平噴灑噴嘴噴灑實(shí)現(xiàn)的活性成分覆蓋率得到16.84%的活性成分覆蓋率,經(jīng)計(jì)算的涂層厚度為13.37μm,這顯著大于將產(chǎn)品用于雜草時(shí)為了避免過飽和的可能性所需的活性成分涂層的厚度水平。實(shí)施例1通過在265°F的溫度下溶解70重量%的2,4-D和30重量%WMCPP-p活性成分制備四個(gè)單獨(dú)的可噴灑液體溶液樣品。在蒸汽夾套容器中加熱該混合物并攪拌20到30分鐘以保證均勻。使用連續(xù)的試驗(yàn)工廠顆?;到y(tǒng)制備NPK亞甲脲基肥料基底,營養(yǎng)素成分為28-2-3。在85到95°F的溫度下,使用熔融亞甲脲樹脂的肥料制造過程產(chǎn)生顆粒狀化肥料基底。然后將溫?zé)岬膩喖纂宸柿线B續(xù)注入攪拌器,保留一段時(shí)間,使得通過活性成分噴灑區(qū)的材料移動(dòng)速率可以保持在30到40克每秒,活性成分噴灑區(qū)包括連續(xù)攪拌器的總面積,在活性成分噴灑區(qū)可將活性成分涂布于顆粒表面。為了在和蒸汽夾套容器溫度一致的溫度下到達(dá)噴嘴區(qū)域,通過蒸汽夾套管道系統(tǒng)連續(xù)泵送熔融的活性成分溶液。泵送系統(tǒng)控制活性成分涂布速率,使得投放量保持在每秒3.7-5.0克,并產(chǎn)生1.22%的2,4-D和0.61%的MCPP-P的最終產(chǎn)品成分,以制造四個(gè)市售TurfBuilderPlus2(具有降低的‘P’降低)顆粒肥料(TheScottsMiracleGroCompany,Marysville,Ohio,USA出售)的樣品,以生產(chǎn)四個(gè)經(jīng)涂布的除草產(chǎn)品樣品。為了將液體溶液噴灑在顆粒肥料基底上,采用四個(gè)不同的AI噴嘴設(shè)計(jì)。第一噴嘴設(shè)計(jì)是顯示矩形噴灑圖案的扁平噴灑設(shè)計(jì)且?guī)缀醪惶峁┮后w霧化(即,MVD為233微米)。第二噴嘴設(shè)計(jì)是實(shí)心錐(MVD為180微米)設(shè)計(jì),第三噴嘴設(shè)計(jì)是空心錐(MVD為105微米)設(shè)計(jì)。實(shí)心錐和空心錐設(shè)計(jì)的噴灑圖案為圓形,且和扁平噴灑設(shè)計(jì)相比提供明顯更大的液體霧化。采用的第四噴嘴設(shè)計(jì)是空氣輔助氣動(dòng)組件(壓力孔),具有兩個(gè)流體區(qū),一個(gè)用于含有活性成分(Al)的溶液,另一個(gè)用于加熱的壓縮空氣,該噴嘴提供霧化的微細(xì)噴灑。在各個(gè)實(shí)驗(yàn)期間,在目標(biāo)范圍內(nèi)將液體AI沉積速率以及顆粒狀基底材料移動(dòng)速率保持恒定,涂布于顆粒上的噴灑溶液每秒約3.7到5.0克,通過噴灑區(qū)的顆粒移動(dòng)速率為每秒約30到約40克?!┧膫€(gè)雜草控制產(chǎn)品樣品的生產(chǎn)完成后,從每個(gè)樣品取一小樣并放入帶有能量色散譜(EDS)檢測器的掃描電子顯微鏡(SEM)。一旦將樣品放入SEM并開始試驗(yàn),電子束和樣品表面碰撞并產(chǎn)生背散射電子,背散射電子幫助形成樣品表面的圖像。由于碰撞,也產(chǎn)生特定元素的特征能級(jí)的X射線和樣品表面上的各空間排列。EDS檢測器測量電子束掃描期間產(chǎn)生的來自特定元素的X射線的能量,而不損失元素在樣品表面上的空間排列。通過測量電子束和樣品碰撞時(shí)產(chǎn)生的每個(gè)特征X射線的能量的總量估算表面上的各種元素的定量重量百分?jǐn)?shù)。由于2,4-D和MCPP-P在它們的化學(xué)式中具有元素氯(Cl),因此用該元素確定每個(gè)活性成分混合物在顆粒表面上的空間排列。通過對(duì)未經(jīng)活性成分處理的樣品使用該技術(shù),確定亞甲脲肥料顆粒的表面幾乎完全被元素氮(N)、氧(0)、和碳(C)覆蓋?;谠摪l(fā)現(xiàn),通過下列方法估算活性成分的表面覆蓋率的百分比首先測量檢測到的氮(N)的總定量重量,然后測量氯(Cl)的定量重量,不改變它們?cè)跇悠繁砻嫔系目臻g排列。使用氯重量%和氮重量%的比值估算顆粒上的活性劑(Al)覆蓋率的百分比。對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)的樣品重復(fù)該過程三次,下表總結(jié)了對(duì)于每個(gè)噴嘴設(shè)計(jì),通過此處描述的將液體溶液涂布于顆粒狀肥料基底上得到的結(jié)果,包括元素氮和氯的重量百分比、元素氯和元素氮的比值、和由元素分布圖(elementalmap)計(jì)算的涂層厚度。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>上表所列出的結(jié)果顯示通過使用實(shí)心錐、空心錐和空氣輔助噴嘴設(shè)計(jì)將液體溶液的霧化液滴噴灑在基底上實(shí)現(xiàn)了約2到ΙΟμπι的范圍內(nèi)的涂層厚度。試驗(yàn)表明,空氣輔助和空心錐設(shè)計(jì)在顆粒狀基底表面提供了最好的整體活性成分分布。與之相反,形成矩形噴灑圖案且不將噴灑液滴霧化的扁平噴灑噴嘴(指定為對(duì)照)得到的涂層為13.37μm,明顯大于所需的涂層厚度范圍,因而當(dāng)將產(chǎn)品用于雜草控制時(shí),這些樣品會(huì)造成活性成分(Al)過飽和,造成活性成分(Al)浪費(fèi)。實(shí)施例2在MarysvilleOhio,在清晨使用實(shí)驗(yàn)室撒布裝置將經(jīng)涂布的肥料顆粒撒布于帶有天然產(chǎn)生的露水的蒲公英和白三葉草上,所述經(jīng)涂布的肥料顆粒根據(jù)實(shí)施例1的過程按其中的描述使用指定的噴嘴設(shè)計(jì)將液體溶液噴灑在肥料顆粒上而制備。試驗(yàn)在九月中旬開始,四周后記錄實(shí)現(xiàn)的雜草控制的百分比,列表如下<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>如表格中所列的雜草控制百分比結(jié)果所示,當(dāng)在MarysvilleOhio的清晨將經(jīng)過涂布的顆粒狀產(chǎn)品施用于帶有天然產(chǎn)生的露水的所述植株上時(shí),僅得到66.的蒲公英植株控制和39.5%的白三葉草植株控制,所述經(jīng)過涂布的顆粒狀產(chǎn)品來自于通過扁平噴灑對(duì)照噴嘴將加入了活性成分(Al)的液體溶液噴灑在TurfBuilderPlus2(具有降低的‘P’)顆粒肥料表面上,所述扁平噴灑對(duì)照噴嘴得到矩形噴灑圖案,不產(chǎn)生霧化,而通過使用實(shí)心錐和空心錐設(shè)計(jì)將液體溶液的霧化的液滴噴灑在肥料顆粒上生產(chǎn)的產(chǎn)品則得到78.3%到91.7%的蒲公英植株控制和69.4%到74.6%的白三葉草植株控制。本實(shí)施例中顯示的雜草控制的這種顯著改進(jìn)出乎意料,可歸因于所采用的可噴灑液體溶液和噴嘴的霧化效果的組合,通過噴嘴將液體溶液涂布于顆粒,特別地,當(dāng)采用實(shí)心錐和空心錐噴嘴時(shí),通常顯示圓形噴灑圖案。盡管通過優(yōu)選形式和一定程度的詳細(xì)內(nèi)容描述了本發(fā)明,但應(yīng)理解本公開內(nèi)容僅以舉例的方式完成。在不脫離權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可對(duì)組合物及其成分以及制備方法和用途的細(xì)節(jié)作諸多變化是顯而易見的。權(quán)利要求制備顆粒狀雜草控制產(chǎn)品的方法,所述雜草控制產(chǎn)品在顆粒表面上具有改進(jìn)的農(nóng)業(yè)活性成分分布,所述方法包括a.制備含有至少一種農(nóng)業(yè)活性成分的可噴灑液體溶液,和b.按照足以在顆粒表面上形成涂層的沉積速率將所述液體溶液的霧化的液滴噴灑在顆粒表面上,所述涂層的厚度能使所述顆粒用于雜草時(shí),顆粒上基本所有的農(nóng)業(yè)活性成分被經(jīng)顆粒處理的雜草的葉上存在的天然存在的水分溶解,并被經(jīng)處理的雜草的細(xì)胞吸收。2.權(quán)利要求1的方法,其中所述涂層的厚度在約5.00μm到約15.00μm的范圍內(nèi)。3.權(quán)利要求1的方法,其中所述液體溶液的霧化的液滴通過至少一種選自實(shí)心圓錐噴嘴和空心圓錐噴嘴的噴嘴噴灑,沉積速率為每秒約3.7到約5.0克的范圍內(nèi)的噴灑溶液施用于顆粒上,顆粒穿過噴灑區(qū)的移動(dòng)速率為每秒約30到40克的顆粒。4.權(quán)利要求3的方法,其中所述溶液噴灑速率和顆粒移動(dòng)速率的比值在約61到約81的范圍內(nèi)。5.權(quán)利要求1的方法,其中所述液體溶液的霧化的液滴通過至少一個(gè)空氣輔助的噴嘴噴灑,以提供沉積速率為約200到260克的液壓霧化的液滴。6.權(quán)利要求1的方法,其中所述顆粒選自肥料顆粒和農(nóng)業(yè)上可接受的惰性顆粒狀基質(zhì)及它們的混合物。7.權(quán)利要求6的方法,其中所述農(nóng)業(yè)上可接受的惰性顆粒狀基質(zhì)選自有機(jī)和無機(jī)材料及它們的混合物。8.權(quán)利要求7的方法,其中所述有機(jī)材料選自團(tuán)聚的纖維素載體顆粒、木纖維芯顆粒、壓縮的椰子殼纖維顆粒、玉米芯;花生殼;經(jīng)處理的紙漿;鋸屑及它們的混合物。9.權(quán)利要求7的方法,其中所述無機(jī)材料選自石灰石、硅藻土、石膏、沙子、蛭石、珍珠巖、漂白土、粘土及它們的混合物。10.權(quán)利要求1的方法,其中所述可噴灑液體溶液中含有的至少一種農(nóng)業(yè)活性成分是內(nèi)吸性除草劑。11.權(quán)利要求10的方法,其中所述內(nèi)吸性除草劑是2,4_二氯-苯氧基乙酸。12.權(quán)利要求10的方法,其中所述內(nèi)吸性除草劑是2-(2_甲基-4-氯基苯氧基)丙酸。13.權(quán)利要求1的方法,其中所述可噴灑液體溶液包含溶劑中的至少一種農(nóng)業(yè)活性成分。14.權(quán)利要求13的方法,其中所述農(nóng)業(yè)活性成分包含溶劑中的內(nèi)吸性除草組合物。15.權(quán)利要求14的方法,其中所述內(nèi)吸性除草組合物包含2,4-二氯-苯氧基乙酸。16.權(quán)利要求14的方法,其中所述內(nèi)吸性除草組合物包含2-(2_甲基-4-氯基苯氧基)丙酸。17.權(quán)利要求13的方法,其中所述溶劑選自己二醇、脂肪烴混合物、甲酯及它們的混合物。18.權(quán)利要求1的方法,其中所述可噴灑液體溶液包含至少一種農(nóng)業(yè)活性成分的熔體溶液。19.權(quán)利要求18的方法,其中所述顆粒選自肥料顆粒和農(nóng)業(yè)上可接受的惰性顆粒狀基質(zhì)及它們的混合物。20.權(quán)利要求19的方法,其中所述農(nóng)業(yè)上可接受的惰性顆粒狀基質(zhì)選自團(tuán)聚的纖維素載體顆粒、木纖維芯顆粒、壓縮的椰子殼纖維顆粒、玉米芯;花生殼;經(jīng)處理的紙漿;鋸屑、石灰石、硅藻土、石膏、沙子、蛭石、珍珠巖、漂白土、粘土及它們的混合物。21.權(quán)利要求1的方法,其中所述噴灑溶液通過至少一個(gè)霧化噴嘴涂布于顆粒表面上。22.權(quán)利要求1的方法,其中所生產(chǎn)的產(chǎn)品用于處理闊葉雜草。23.分配方法,其用于將含有至少一種農(nóng)業(yè)活性成分的液體溶液分配于顆粒狀基質(zhì)上以在基質(zhì)上形成在農(nóng)業(yè)上有效的最小涂層厚度,所述方法包括通過至少一個(gè)霧化噴嘴將液體溶液噴灑在顆粒狀基質(zhì)上以在顆粒狀基質(zhì)上形成涂層,涂層厚度足以在用于雜草時(shí),使顆粒狀基質(zhì)上基本所有的農(nóng)業(yè)活性成分被天然存在的水分所溶解。24.權(quán)利要求23的方法,其中所述基質(zhì)上的涂層的厚度在約5.OOμm到約15.00μm的范圍內(nèi)。25.權(quán)利要求23的方法,其中所述霧化噴嘴包含空氣輔助的噴嘴,該空氣輔助的噴嘴以約200到260克的沉積速率提供液體溶液的液壓霧化的液滴。26.權(quán)利要求23的方法,其中所述霧化噴嘴選自具有多個(gè)孔的實(shí)心圓錐和空心圓錐噴嘴,所述多個(gè)孔通常設(shè)置為當(dāng)從噴嘴分配液體溶液時(shí)所述多個(gè)孔提供所需的圖案,所述液體溶液的沉積速率為每秒約3.7至約5.0克的范圍內(nèi)的噴灑溶液涂布于顆粒上,顆粒以每秒約30到40克的移動(dòng)速率穿過噴灑區(qū)。27.權(quán)利要求24的方法,其中所述噴嘴是實(shí)心圓錐式噴嘴。28.權(quán)利要求24的方法,其中所述噴嘴是空心圓錐式噴嘴。29.權(quán)利要求24的方法,其中所述噴嘴是空氣輔助式噴嘴。全文摘要本申請(qǐng)公開了用于改進(jìn)顆粒表面上的農(nóng)業(yè)活性成分分布的方法,其包括制備具有至少一種農(nóng)業(yè)活性組分的可噴灑液體溶液,和通過將霧化形式的所述液體溶液噴灑在顆粒的表面上而將所述可噴灑液體溶液涂布于顆粒上,以在顆粒的表面上形成涂層,使所述顆粒用于經(jīng)處理的雜草時(shí),顆粒上基本所有的農(nóng)業(yè)活性成分被處理的雜草的葉上存在的天然存在的水分溶解,并被經(jīng)處理的雜草的細(xì)胞吸收。文檔編號(hào)A01N25/12GK101808513SQ200880109707公開日2010年8月18日申請(qǐng)日期2008年10月3日優(yōu)先權(quán)日2007年10月4日發(fā)明者H·E·湯普森,R·D·貝克爾申請(qǐng)人:Oms投資公司