包覆粒狀基質(zhì)的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及包覆基質(zhì)的方法和系統(tǒng)。具體地，本發(fā)明涉及其中包覆和固化步驟在分開的容器中進(jìn)行的方法和系統(tǒng)。這些方法和系統(tǒng)提供更高效受控和有效的包覆過程。
【專利說明】包覆粒狀基質(zhì)的方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包覆粒狀基質(zhì)的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]本領(lǐng)域熟知控釋肥的概念。這些肥料通常如下制造:在諸如轉(zhuǎn)筒或轉(zhuǎn)盤的單一反應(yīng)容器中，將包膜涂敷至肥料以形成包覆的混合物，并且固化包覆的混合物，即形成具有一層包膜的包覆的肥料?？梢酝ㄟ^相同的方法，即在單一反應(yīng)容器中包覆和固化將涂敷另外的包膜層。
[0003]例如，通過引用以其整體并入本文的美國專利號3，223，518公開了通過水不溶性、不吸濕有機(jī)樹脂包封包膜包封的顆粒、微?；蛲锠罘柿?。為了獲得控釋特性，該專利公開了通過多個(gè)包膜包封的肥料，其通過在單一轉(zhuǎn)筒中包覆和固化肥料的方法獲得。
[0004]通過引用以其整體并入本文的美國專利號3，285，223公開了在單一容器中，用專門設(shè)計(jì)的提供加熱、吹掃和旋轉(zhuǎn)方式的裝置用多個(gè)包膜包覆和包封粒狀材料。該專利將該裝置描述為“用于液體包膜材料的氧化或聚合的固化室”。
[0005]通過引用以其整體并入本文的美國專利號4，772，490和7，722，696開發(fā)了可在室溫下固化的樹脂。具體地，該樹脂是多元醇、強(qiáng)心酚(cardol)、腰果酚(cardanol)、其衍生物或低聚物以及聚異氰酸酯或異氰酸酯的組合。通過胺類催化劑活化作用，將樹脂固化或包封在肥料上。然而，該方法在單一反應(yīng)室或容器中完成。
[0006]盡管使用單轉(zhuǎn)筒或反應(yīng)器生產(chǎn)控釋肥料的方法(即分批處理)是實(shí)用的并且是常用的，但是這些方法存在若干問題。例如，在單轉(zhuǎn)筒處理中，存在產(chǎn)生包膜材料塊或球的更高的趨勢。結(jié)果，產(chǎn)品質(zhì)量變差并且更加不定，并且在操作期間轉(zhuǎn)筒或機(jī)械的操作變得不穩(wěn)定。另外，單轉(zhuǎn)筒操作無法處理高粘性的包膜材料。這限制了單轉(zhuǎn)筒處理液體基包覆系統(tǒng)，并且縮小了使用無溶劑、高固體含量或固體包覆系統(tǒng)的機(jī)會。
[0007]單轉(zhuǎn)筒操作涉及⑴混合基質(zhì)和包膜材料；和⑵在相同容器中固化包膜。混合和固化是需要不同條件的兩種不同的單一操作。這樣，為兩種操作使用單轉(zhuǎn)筒需要折衷。
[0008]當(dāng)與快速固化系統(tǒng)、高粘度混合物、和/或高生產(chǎn)量系統(tǒng)一起工作時(shí)，這有特定的相關(guān)性。例如，如果轉(zhuǎn)筒快速固化系統(tǒng)的包覆在單轉(zhuǎn)筒中執(zhí)行，那么在固化之前不可能獲得滿意的混合。這樣降低了包覆的平整性。此外，為了實(shí)現(xiàn)滿意的混合，對高粘度混合物具有更嚴(yán)格的要求。這些要求在單轉(zhuǎn)筒中通常無法實(shí)現(xiàn)。最后，高生產(chǎn)量系統(tǒng)涉及超尺寸(over-sizing)的設(shè)備，從而允 許有足夠的停留時(shí)間確保適當(dāng)?shù)幕旌虾凸袒?。因此，單轉(zhuǎn)筒的使用對于該方法是無助的。
[0009]在使用氣態(tài)催化劑的固化系統(tǒng)中，常規(guī)操作通常需要與產(chǎn)生循環(huán)或脈沖的催化劑的不連續(xù)添加一起工作。參看CA2，115，998。這涉及復(fù)雜的過程控制和催化劑本身可能的
非最佳使用。
[0010]因此，本領(lǐng)域需要開發(fā)包覆諸如肥料的基質(zhì)高效和有效的方法和系統(tǒng)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明通過提供包覆基質(zhì)的各種方法和系統(tǒng)解決了這些需求。
[0012]在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了包覆基質(zhì)的方法，其涉及將混合過程與固化過程分開。在具體的實(shí)施方式中，該方法包括(a)在混合設(shè)備中混合基質(zhì)和包膜材料，從而形成包覆的混合物；和(b)將包覆的混合物轉(zhuǎn)移至分開的反應(yīng)器中，并且在反應(yīng)器中固化包覆的混合物，以形成包覆的基質(zhì)。
[0013]在另一實(shí)施方式中，重復(fù)該過程，以例如將另外的包覆層提供至基質(zhì)。在具體的實(shí)施方式中，該方法包括(a)在第一混合設(shè)備中混合基質(zhì)和包膜材料，以形成第一包覆的混合物；(b)將第一包覆的混合物轉(zhuǎn)移至第一反應(yīng)器，并且在第一反應(yīng)器中固化第一包覆的混合物，以形成具有第一層的包覆的基質(zhì)；(C)在第二混合設(shè)備中將(b)的包覆的基質(zhì)與包膜材料混合，以形成第二包覆的混合物；和(d)將第二包覆的混合物轉(zhuǎn)移至第二反應(yīng)器，和在第二反應(yīng)器中固化第二包覆的混合物，以形成具有第二層的包覆的基質(zhì)，其中第一反應(yīng)器與第一混合設(shè)備分開并且不同，并且任選地，第二反應(yīng)器與第二混合設(shè)備分開并且不同。
[0014]在另一實(shí)施方式中，本發(fā)明提供用可固化的包膜材料包覆基質(zhì)的系統(tǒng)。在具體的實(shí)施方式中，該系統(tǒng)包括(a)至少一個(gè)混合設(shè)備；和(b)至少一個(gè)與混合設(shè)備分開并且不同的反應(yīng)器，其中混合設(shè)備能夠混合包膜材料和基質(zhì)，并且反應(yīng)器能夠固化包膜材料。在可選的實(shí)施方式中，該系統(tǒng)包括(a)至少一個(gè)能夠混合基質(zhì)和包膜基質(zhì)的混合設(shè)備；和(b)固化包覆的材料的至少一個(gè)分開的工具。
[0015]在其他實(shí)施方式中，本發(fā)明提供(a)混合設(shè)備是捏合碾磨機(jī)；(b)反應(yīng)器是轉(zhuǎn)筒或轉(zhuǎn)盤；或(C)混合設(shè)備是捏合碾磨機(jī)并且反應(yīng)器是轉(zhuǎn)筒或轉(zhuǎn)盤。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1提供了本發(fā)明示例性基質(zhì)包覆方法的示意圖。
[0017]圖2顯示以230千克每小時(shí)加工的包覆的220SGN尿素快速釋放測試的結(jié)果(65 0C )。
[0018]圖3顯示以450千克每小時(shí)加工的包覆的220SGN尿素快速釋放測試的結(jié)果(65 0C )。
[0019]圖4顯示以230千克每小時(shí)加工的包覆的150SGN尿素快速釋放測試的結(jié)果(65 0C )。
[0020]圖5顯示隨時(shí)間推移，石英砂中包覆的肥料的釋放。包膜重量(從圖表頂部至底部)為 3.0%、4.0%、5.0% 和 6.0%。
[0021]圖6顯示隨時(shí)間推移，土壤中包覆的肥料的釋放。包膜重量(從圖表頂部至底部)為 3.0%、4.0%、5.0% 和 6.0%。
[0022]圖7顯示隨時(shí)間推移，樹皮混合物中包覆的肥料的釋放。包覆重量(從圖表頂部至底部)為 3.0%、4.0%、5.0% 和 6.0%。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明提供包覆基質(zhì)的改良方法。例如， 通過將混合基質(zhì)和包膜材料的步驟與固化的步驟分開，本發(fā)明提供了制備包覆的基質(zhì)的方法。這些方法涉及在混合設(shè)備中混合基質(zhì)和包膜材料，并且然后將混合物轉(zhuǎn)移至分開的反應(yīng)器，并且固化包覆的混合物。任選地，固化的產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至第二混合設(shè)備，其中另外的包膜材料被添加，并且與該固化的產(chǎn)物混合。第二混合物可然后被轉(zhuǎn)移至分開的第二反應(yīng)器用于固化。該過程可重復(fù)數(shù)次，以實(shí)現(xiàn)期望的包覆水平或設(shè)計(jì)。
[0024]本發(fā)明還提供了包覆基質(zhì)的改良系統(tǒng)。這些系統(tǒng)包含至少一個(gè)混合設(shè)備和與該混合設(shè)備分開和不同的至少一個(gè)反應(yīng)器?；旌显O(shè)備能夠混合包膜材料和基質(zhì)，并且反應(yīng)器能夠固化包膜材料。
[0025]本發(fā)明還提供了混合基質(zhì)和包膜材料的改良的混合設(shè)備。具體地，本發(fā)明提供了混合設(shè)備，例如捏合碾磨機(jī)。
[0026]本發(fā)明人已經(jīng)確定了本文所述的包覆基質(zhì)的方法和系統(tǒng)提供了超過目前使用的包覆基質(zhì)的單個(gè)反應(yīng)器方法的優(yōu)勢。通過分開包覆和固化過程，本發(fā)明人出乎意料地發(fā)現(xiàn)可更容易控制包覆過程。令人吃驚地，分開包覆步驟和固化步驟出乎意料地產(chǎn)生增加的包覆效率，以及降低包膜材料過早固化的可能性。而且，不管環(huán)境如何(例如，盆栽混合土、砂、土壤)，所產(chǎn)生的包覆的基質(zhì)顯示一致的釋放特性，并且因此可用于各種控釋應(yīng)用中。
[0027] 通過使用本文所述的方法獲得其他優(yōu)勢。例如，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)基質(zhì)可用高粘性包膜材料包覆。這允許使用高固體或甚至無溶劑的包覆系統(tǒng)。另外，連續(xù)處理的使用開啟了快速固化系統(tǒng)的高生產(chǎn)量的潛能，這樣導(dǎo)致為其他類型的包覆應(yīng)用騰出設(shè)備。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，通過分開包覆和固化過程，減少了設(shè)備結(jié)垢。
[0028]因此，使用本發(fā)明方法，可通過分開的步驟控制層的數(shù)量、類型和厚度。另外，可以采用基質(zhì)的類型、包膜材料和反應(yīng)條件的更大靈活性。而且，本文所述方法和系統(tǒng)可以連續(xù)處理模式或分批處理模式使用。
[0029]如本文所述，這些方法和系統(tǒng)中可使用各種基質(zhì)、包膜材料、固化方法、催化劑、混合設(shè)備和反應(yīng)器。
[0030](a)某質(zhì)
[0031]本發(fā)明提供了包覆基質(zhì)的各種方法和系統(tǒng)。適合用于這些方法和系統(tǒng)的基質(zhì)包括期望在其上涂敷包膜的任何基質(zhì)。
[0032]通常，基質(zhì)是水溶性的或部分水溶性的基質(zhì)。水溶性基質(zhì)可以是粒狀形式，與非粒狀形式相對。術(shù)語“粒狀”或“小顆粒(一個(gè)或多個(gè))”指通過物理或化學(xué)方式將較小的顆粒物壓縮和/或聚集成單個(gè)顆粒物。另外，小顆粒也可指通過壓縮方法或非粒狀或粉狀基質(zhì)的成粒作用制造的材料。非粒狀或粉狀基質(zhì)可以是均勻混合物或不均勻混合物。這樣，基質(zhì)可以由單一摻混物組成的均勻小顆粒，或可選地，由基質(zhì)的混合物組成的不均勻小顆?；驈?fù)合材料。顆?；|(zhì)可以是丸粒、餅、小球粒(prill)、片劑、球狀小顆?；蚨嘟切☆w粒(poly angular granule)的形式。所得粒狀基質(zhì)的尺寸范圍可在約20粒度指數(shù)(“SGN”)至約1000SGN，更優(yōu)選地約50SGN至約500SGN，甚至更優(yōu)選地約100或150SGN至約300或400SGN,甚至更優(yōu)選地約100SGN至400SGN。
[0033]粒狀基質(zhì)可包括農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、化學(xué)、農(nóng)用化學(xué)品或糖果產(chǎn)品。農(nóng)業(yè)產(chǎn)品可包括肥料、殺蝴劑、殺鳥劑、殺細(xì)菌劑、生物殺傷劑、殺菌劑、殺鼠劑、殺狐涯劑(vulpicides)、營養(yǎng)素、脫葉劑、PH調(diào)節(jié)劑、土壤調(diào)節(jié)劑、作物保護(hù)劑、干燥劑、抗菌素、農(nóng)藥，比如除草劑、殺真菌劑、生長調(diào)節(jié)素、殺蟲劑、動物和昆蟲趨避劑、殺軟體動物劑、殺線蟲劑和其混合物或組合。[0034]在一個(gè)具體的方面中，粒狀基質(zhì)是肥料。肥料可以是單個(gè)營養(yǎng)素或各種營養(yǎng)素的復(fù)合材料?？捎糜诒景l(fā)明的營養(yǎng)素包括，但不限于硝酸銨、硫酸銨、氨化過磷酸鈣、氯化銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、氰氨化鈣、硝酸鈣、尿素胍、硝酸胍和硝基胍、過磷酸鈣和三過磷酸鈣、硝酸鉀、碳酸鉀、氯化鉀、硫酸鉀、偏磷酸鉀、尿素、磷酸脲和其混合物或組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白其他肥料可用于本文所述方法和系統(tǒng)中。
[0035]在另一個(gè)具體的方面中，肥料包括氮(“N”)、磷(“P”)、鉀(“K”)、NPK、NP、NK和PK。這些元素可以不同的比例組合。
[0036]例如，在一個(gè)方面中，NPK比例可以是 13-13-13、27-0-0、12-50-0、0-0-50、21-7-14、15-15-15或10_11_18。NPK的其他比例對于本技術(shù)人員將是顯而易見的。
[0037]在另一個(gè)具體的方面中，肥料可包含次級營養(yǎng)素，例如硫、鎂、和鈣和/或微量營養(yǎng)素，例如鐵、猛、鋅、銅、鑰、硼和鈷。
[0038]在另一個(gè)具體的方面中，肥料是尿素。尿素可包含各種尺寸。例如，尿素尺寸是約20至約1000SGN，更優(yōu)選地約50SGN至約500SGN，甚至更優(yōu)選地約100或150SGN至約300或400SGN，甚至更優(yōu)選地約100SGN至400SGN范圍的SGN。
[0039]本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白各種基質(zhì)可用于本文所述方法和系統(tǒng)中。例如，本發(fā)明人已經(jīng)確定本文所述方法和系統(tǒng)能夠可用于制備控釋肥。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白這些方法和系統(tǒng)適于可用各種包膜材料包覆的各種基質(zhì)。基質(zhì)和包膜材料的組合的變化對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見，并且可以被優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)所需的最終產(chǎn)品。
[0040]通過引用以其整體并入本文的于2011年2月9日提交的題目為“Self-CleaningMixing Devices and Methods of Using the Same” 的美國專利號 4，602，440 和臨時(shí)申請?zhí)?1/441，168描述了適 合在本文所述方法和系統(tǒng)中使用的各種基質(zhì)。
[0041](b)包膜材料
[0042]本發(fā)明的方法和系統(tǒng)涉及使用各種包膜材料包覆基質(zhì)。適于這些方法和系統(tǒng)使用的包膜材料包括，但不限于水基乳膠包膜、熔融樹脂、溶劑基聚合包膜、水基聚合物、可食用包膜，例如淀粉、明膠，或水膠體、高固體樹脂或涂料，和無溶劑樹脂或涂料。
[0043]包膜材料可以是水基乳膠包膜。例如，乳膠包膜可以是聚合不溶性乳膠材料，其包括聚偏二氯乙烯或烯屬不飽和共聚單體，比如甲基丙烯酸烷基酯、丙烯腈和丙烯酸烷基酯的共聚物共混物，和其混合物。其他水基乳膠包膜是現(xiàn)有技術(shù)中已知的，比如通過參考以其整體并入本文的美國專利號3，223，518,3, 259，482,3, 264，088,3, 264，089中所描述的。乳膠層能夠基于聚合物包膜的包膜重量和厚度控制營養(yǎng)物釋放速率。
[0044]包膜材料也可以是熔融亞甲基脲樹脂、熔融硫、熔融蠟、聚氨酯樹脂、醇酸樹脂，和其他的聚合物系統(tǒng)。
[0045]包膜材料可以是溶劑基聚合物。本領(lǐng)域已知可用于本發(fā)明方法和系統(tǒng)的溶劑基聚合物。見，例如通過參考以其整體并入本文的美國專利號3，223，518和4，019, 890。
[0046]包膜材料可以是水基聚合物。本領(lǐng)域已知可用于本發(fā)明方法和系統(tǒng)的水基聚合物。例如，通過參考以其整體并入本文的美國專利號4，549，897和5，186，732提供了在沒有溶劑的情況下包覆的水基聚合物的例子。
[0047]在具體的方面中，包膜材料是合成的滲水或蒸汽可滲透聚氨酯基樹脂，或由其制造的反應(yīng)產(chǎn)物。在具體的方面中，樹脂是包括多元醇成分和異氰酸酯成分的兩種成分系統(tǒng)的反應(yīng)產(chǎn)物。在一個(gè)實(shí)施方式中，多元醇是強(qiáng)心酚、腰果酚、或這些成分的衍生物或低聚物。在另一個(gè)實(shí)施方式中，異氰酸酯成分是聚異氰酸酯成分。強(qiáng)心酚、腰果酚、或其衍生物或低聚物可從天然產(chǎn)物中獲得，并且因此認(rèn)為是可再生原料。例如，原料可以是腰果油。通過參考以其整體并入本文的美國專利號4，772，490和7，722，696描述了包括，諸如強(qiáng)心酚、腰果酚或其衍生物或低聚物的多元醇與諸如異氰酸酯的聚異氰酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物。
[0048]由本發(fā)明具體化的包膜材料也可包括熱固性樹脂或熱塑性樹脂?；谄谕陌さ木唧w應(yīng)用，選擇何種類型對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，熱固性樹脂可以選自，但不限于環(huán)氧聚酯、乙烯基酯、聚氨酯、酚醛環(huán)氧樹脂或其混合物。在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，熱塑性樹脂可以選自，但不限于聚酰胺(PA或尼龍)、聚酯，例如聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)或其組合。
[0049](c)固化方法和催化劑
[0050]本發(fā)明的方法和系統(tǒng)涉及固化包覆的混合物。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解可使用各種方式進(jìn)行固化步驟。
[0051]就本發(fā)明的目的而言，術(shù)語“固化(Cure)”、“固化(curing) ”或其語法變型意為包括密封、凝固或硬化液態(tài)、半液態(tài)或粘性層的聚合作用、化學(xué)聚結(jié)、分散體聚結(jié)、化學(xué)交聯(lián)、小顆粒物熔融、溶劑的蒸發(fā)作用、通過溫度變化(一種或多種)的物理干燥、膠體分散體的聚結(jié)、膠體分散體的熔融、膠體微粒的熔融、凝結(jié)、物理硬化、干燥或任何完工步驟。
[0052]例如，固化可涉及將包覆混合物加熱(或冷卻)至期望的溫度，從而形成硬的包膜。在一個(gè)方面中，通過傳導(dǎo)、對流、或輻射熱提升溫度進(jìn)行固化。因此，在一個(gè)實(shí)施方式中，溫度可在0°c至約110°C的范圍內(nèi)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，溫度范圍是50°C至約110°C、50 V 至約 100°C、50°C至約 90 V、50 V 至約 80 V、50°C至約 70 V或 50 V 至約 60°C。在另一實(shí)施方式中，固化發(fā)生在約65° C或75°C下。也可在室溫下進(jìn)行固化。
[0053]可選地，可通過添加催化劑加速固化。本文描述了可在固化步驟中使用的催化劑。在另一方面中，在存在催化劑的情況下，固化也可在環(huán)境室溫下或在熱存在下進(jìn)行。對本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，可以改變反應(yīng)器的溫度，以實(shí)現(xiàn)最佳固化時(shí)間。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方式，一旦包覆在基質(zhì)上，包膜材料在分離的反應(yīng)器中固化?；旌线^程和固化過程的分離允許制造更均勻的包覆的基質(zhì)。任選地，可添加催化劑，以減少固化所需的時(shí)間。
[0055]通過將催化劑添加至包含包覆的混合物的反應(yīng)器，可加速固化過程。在一個(gè)方面中，催化劑可以以氣態(tài)形式、作為與空氣一起的氣態(tài)混合物、或作為液體添加至包覆的混合物。催化劑可以是液體形式或固體形式的胺和/或金屬催化劑，其可與包膜材料混合或混合在包膜材料中。
[0056]可用于本發(fā)明方法和系統(tǒng)的合適的胺催化劑包括，但不限于叔胺催化劑。例如，可使用的胺催化劑包括三甲胺、三乙胺、二甲基乙胺、二甲基異丙胺、二甲基乙醇胺、乙烯基咪唑、二甲基丁胺或1，4-二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷或其組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員明白其他胺催化劑也可用于本發(fā)明的方法和系統(tǒng)中。
[0057]可被使用的適合的金屬催化劑包括，但不限于二月桂酸二丁錫、二乙酸二丁錫、乙酰丙酮鐵、乙酰丙酮錳、比如辛酸錫的含錫羧酸鹽、辛酸鉀或其組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白其他金屬催化劑也可用于本發(fā)明的方法和系統(tǒng)中。
[0058](d)混合設(shè)備
[0059]本發(fā)明的方法和系統(tǒng)涉及混合設(shè)備的使用。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白混合設(shè)備是能夠?qū)⒒|(zhì)和包膜材料摻混、攪動、攪拌或混合成均勻摻混物的任何設(shè)備。
[0060]可使用的合適的混合設(shè)備包括，但不限于諸如捏合碾磨機(jī)、轉(zhuǎn)筒、漿式混合機(jī)、諾塔混合器、測量混合器(measuring mixer)、壓出機(jī)、螺帶攪拌器或銷式混合器的混合設(shè)備。無論使用的混合設(shè)備類型，合適的混合設(shè)備包括其中發(fā)生混合的混合區(qū)或混合床。這些可包括容納基質(zhì)和包膜材料的盤狀物、料倉、槽、床或任何其他容器。在具體的實(shí)施方式中，混合設(shè)備應(yīng)具有旋轉(zhuǎn)部分和固定部分。
[0061]混合設(shè)備可包括能夠混合基質(zhì)和包膜材料的旋轉(zhuǎn)元件。旋轉(zhuǎn)元件可雙向或單向移動。旋轉(zhuǎn)元件可包括漿片、攪拌器、帶、螺旋螺桿、銷或其組合。在一個(gè)方面中，旋轉(zhuǎn)元件是可在單個(gè)方向或可選地，在相反方向上定位(orientation)或者或角度(angling)的楽;片?；谛枰木唧w混合或攪拌程度和操作類型(例如，分批的或連續(xù)的)，漿片的定位和/或角度對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。
[0062]在具體的方面中，混合設(shè)備是捏合碾磨機(jī)。本發(fā)明人已經(jīng)確定在制備包覆基質(zhì)中，捏合碾磨機(jī)的使用是有利的。的確，捏合碾磨機(jī)允許操作和控制各種混合條件。例如，可修飾捏合碾磨機(jī)以控制溫度、混合的氣氛條件、包膜材料的入口點(diǎn)/注入點(diǎn)、和混合方向和定位。這樣，通過控制捏合碾磨機(jī)的氣氛條件，例如在惰性氮?dú)獯嬖诘那闆r下進(jìn)行捏合碾磨機(jī)中的混合步驟，可以防止包覆混合物過早固化。使用本發(fā)明的方法和系統(tǒng)中的混合設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)這些和其他優(yōu)勢。
[0063]在另一方面中，混合設(shè)備包含允許基質(zhì)和包I旲材料雙向移動的特定旋轉(zhuǎn)兀件。基質(zhì)和包膜材料的延長混合可造成混合設(shè)備中結(jié)垢。本發(fā)明人也出乎意料地發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)元件在相反方向上間歇運(yùn)動指定的時(shí)間段，提高了包覆過程的效率。因此，在一個(gè)方面中，混合設(shè)備經(jīng)設(shè)計(jì)為使旋轉(zhuǎn)元件，例如捏合碾磨機(jī)的漿片在正向旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)，然后使旋轉(zhuǎn)元件在相反的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)小于正向方向的時(shí)間。通過參考以其整體并入本文，于2011年2月 9 日提交的題為“Self-CleaningMixing Devices and Methods of Using the Same”的臨時(shí)申請?zhí)?1/441，168中描述了這一方面以及適用于本文所述方法和系統(tǒng)的混合設(shè)備。
[0064]在另一個(gè)方面中，混合設(shè)備包含可被附著至移動軸的旋轉(zhuǎn)漿片。
[0065]在另一個(gè)方面中，混合設(shè)備可包括引導(dǎo)包膜材料的機(jī)制。例如，混合設(shè)備，比如捏合碾磨機(jī)，可包括能夠?qū)げ牧弦牖旌显O(shè)備的注入管和/或混合器。引入點(diǎn)被定義為注入點(diǎn)。這些注入點(diǎn)可沿著捏合碾磨機(jī)長度自由橫向移動，以確保整個(gè)混合區(qū)域上均等混合。取決于基質(zhì)或樹脂配方的選擇，可調(diào)整和最優(yōu)化注入點(diǎn)。可選地，包膜材料可被噴灑在混合設(shè)備上或噴灑至混合設(shè)備中。
[0066]在另一個(gè)方面中，混合設(shè)備是與一系列其他混合設(shè)備和反應(yīng)器串聯(lián)配置的系統(tǒng)的一部分。這些串聯(lián)系統(tǒng)允許基質(zhì)連續(xù)的或分批的處理，用于包覆多層在期望的基質(zhì)上。
[0067](e)反應(yīng)器
[0068]本發(fā)明的方法和系統(tǒng)涉及在反應(yīng)器中固化包覆的混合物。為了本發(fā)明的目的，“反應(yīng)器”、“反應(yīng)室”或“反應(yīng)容器”發(fā)生現(xiàn)固化的場所。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，反應(yīng)器可以是能夠固化包覆的混合物的任何設(shè)備?？墒褂玫姆磻?yīng)器包括，但不限于轉(zhuǎn)筒、旋轉(zhuǎn)鍋、轉(zhuǎn)盤或旋轉(zhuǎn)管、流化床、噴動床(spouted bed)、Wurster裝置或允許固化的任何器皿、室或容器?？膳渲梅磻?yīng)器用于上述各種類型的固化。例如，反應(yīng)器可配置為加熱至某一溫度范圍或溫度，或?qū)⒏鞣N固化助劑，例如催化劑排放入反應(yīng)器。
[0069]在一個(gè)方面中，反應(yīng)器與混合設(shè)備分開并且不同。具體設(shè)計(jì)本發(fā)明具體化的反應(yīng)器，以便如上面固化章節(jié)描述的進(jìn)行包覆的混合物的固化。因此，在下列設(shè)備中完成如本發(fā)明所述的混合或摻混，所述設(shè)備與進(jìn)行固化的反應(yīng)器分開，并且不包括進(jìn)行固化的反應(yīng)器。因此，在一個(gè)實(shí)施方式中，通過在混合設(shè)備中摻混或混合基質(zhì)和包膜材料，和將包覆的混合物轉(zhuǎn)移至分開的進(jìn)行固化的反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)基質(zhì)的包覆方法。因此，在一個(gè)實(shí)施方式中，混合設(shè)備可以是捏合碾磨機(jī)，其然后將包覆的混合物轉(zhuǎn)移至反應(yīng)器，比如轉(zhuǎn)筒。本發(fā)明技術(shù)人員將明白可以選擇任何混合設(shè)備和反應(yīng)器，只要混合或摻混與固化分開進(jìn)行。
[0070]在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，已經(jīng)在捏合碾磨機(jī)中摻混的包覆的混合物直接進(jìn)料并且接收進(jìn)入至固化混合物產(chǎn)生包覆的基質(zhì)的第一反應(yīng)器。任選地，第一反應(yīng)器可隨后將包覆的基質(zhì)轉(zhuǎn)移至第二捏合碾磨機(jī)，用于與包膜材料另外的混合，并且然后轉(zhuǎn)移至第二反應(yīng)器用于第二固化事件。
[0071](f)包覆基質(zhì)的方法和系統(tǒng)
[0072]就本發(fā)明的目的而言，根據(jù)本發(fā)明“包覆的基質(zhì)”指的是已經(jīng)被已固化的包膜材料包封的基質(zhì)。包覆基質(zhì)可包含單個(gè)固化的層，本文稱為“第一包覆的基質(zhì)”，或可包括兩個(gè)固化層，本文稱為“雙包覆的基質(zhì)”、二次包覆的基質(zhì)、“雙層的基質(zhì)”或其對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的一些等價(jià)物。包括大于至少兩層的那些包覆的基質(zhì)將稱為“多層包覆的基質(zhì)”或?qū)τ诒绢I(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的一些等價(jià)物。多層包覆的基質(zhì)可包括三至約十之間另外層的固化的包膜材料。例如，如果基質(zhì)是肥料，術(shù)語“包覆的肥料”將指已經(jīng)包封在固化的包膜材料中的粒狀肥料。
[0073]就該發(fā)明的目的而言，“包覆的混合物(一種或多種)”定義為作為混合設(shè)備中混合或摻混的結(jié)果的用包膜材料包封的基質(zhì)。
[0074]如本文所討論，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的包覆基質(zhì)的方法涉及至少兩個(gè)必不可少的步驟。第一步驟涉及基質(zhì)和包膜材料的組合。本文已描述了基質(zhì)和包膜材料類型二者。前述組合是在混合設(shè)備中混合一段時(shí)間以將它們充分地?fù)交熘涟驳幕旌衔铩Ｒ话愣?，適合摻混基質(zhì)和包膜材料的混合設(shè)備類型是轉(zhuǎn)筒、漿式混合機(jī)、諾塔混合器、捏合碾磨機(jī)、銷式混合器、螺帶攪拌器、壓出機(jī)或測量混合器。在一個(gè)實(shí)施方式中，混合設(shè)備是捏合碾磨機(jī)。捏合碾磨機(jī)裝配有摻混包覆的混合器的漿片或銷。
[0075]一旦適當(dāng)摻混包覆的混合物，其被轉(zhuǎn)移至分開的反應(yīng)器，所述反應(yīng)器提供固化包覆的混合物的環(huán)境。可由溫度或由存在的催化劑規(guī)定適于固化的環(huán)境。在一個(gè)實(shí)施方式中，固化包覆的混合物的溫度在約50°C至約100°C的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，反應(yīng)器設(shè)置在約65°C或70°C的溫度。在仍另一實(shí)施方式中，反應(yīng)器處在環(huán)境溫度下，但是通過催化劑的存在加速固化。本文提到了適于固化包覆的混合物的催化劑類型，本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白可用于加速固化過程的催化劑類型?；旌显O(shè)備和反應(yīng)器可被放在通風(fēng)罩中，以收集從本過程釋放的氣體。例如，從本方法中釋放的高濃度的氣態(tài)胺催化劑用硫酸溶液中和。然后中和的氣體被釋放至大氣。
[0076]將對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是本文所述的方法和過程可重復(fù)數(shù)次。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白諸如厚度、包覆重量或不同層和包覆目的的變量將規(guī)定重復(fù)的次數(shù)和在本過程隨后的每次重復(fù)中添加的包膜材料的類型。因此，在一個(gè)實(shí)施方式中，可以準(zhǔn)確地重復(fù)本方法(即，使用相同的包膜材料和固化時(shí)間、熱、和/或催化劑的存在)以獲得多層包覆的基質(zhì)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，可以重復(fù)本方法，但是在本方法的每個(gè)連續(xù)重復(fù)中所添加的包膜材料的類型可以不同。另外，在每個(gè)連續(xù)步驟中所添加的包膜材料的重量可以相同或不同。例如，如果期望最終4%的包覆重量，那么連續(xù)步驟可用于以相等的量或不同的量(例如首先3%，隨后1%包覆)涂敷包膜材料。
[0077]包覆領(lǐng)域技術(shù)人員理解可以分批或連續(xù)處理進(jìn)行包覆基質(zhì)的方法。分批或連續(xù)處理的選擇取決于各種因素。例如，制作包覆的基質(zhì)所使用的基質(zhì)和包膜材料的變體、產(chǎn)生混合物和需要的固化時(shí)間之間的循環(huán)時(shí)間，以及建立連續(xù)生產(chǎn)線的經(jīng)濟(jì)因素。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白本發(fā)明方法可適于任一生產(chǎn)方案。
[0078]在本發(fā)明的仍另一實(shí)施方式中，可通過系統(tǒng)完成包覆基質(zhì)的過程。適于包覆基質(zhì)的系統(tǒng)包括混合設(shè)備和反應(yīng)器。在可選實(shí)施方式中，本系統(tǒng)可包含至少兩個(gè)混合設(shè)備和至少兩個(gè)反應(yīng)器。適用于該系統(tǒng)的混合設(shè)備和反應(yīng)器可包括本文所述那些中的任何一種。
[0079]本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可用于產(chǎn)生諸如肥料的包覆的基質(zhì)。本發(fā)明的包覆的基質(zhì)用于各種控釋應(yīng)用。例如，包覆的基質(zhì)在不同的環(huán)境中，比如盆栽混合土、土壤、或砂中，可以釋放超過1、2、3、4、5、6個(gè)或更多個(gè)月。
[0080]實(shí)施例
[0081]下列實(shí)施例描述本發(fā)明所考慮的各種方法和系統(tǒng)。這些實(shí)施例不打算限制本發(fā)明所考慮的方法、系統(tǒng)、混合設(shè)備、反應(yīng)器、基質(zhì)、包膜材料或固化方法。在一定程度上，這些實(shí)施例打算更詳細(xì)描述該發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0082]一般方法
[0083](a)用控釋聚合物包覆肥料
[0084]一系列捏合碾磨機(jī)和轉(zhuǎn)筒配置為建立如圖1所示的連續(xù)處理方案。
[0085]在該具體的方案中，以大約250kg每小時(shí)的速率包覆小顆粒優(yōu)化該過程。通過液態(tài)多元醇(Askocoat EP7717)和液態(tài)二異氰酸酯(Askocoat EP05547Comp B)反應(yīng)制造在該實(shí)施例中使用的聚氨酯基樹脂。見，例如通過參考以其整體并入本文的美國專利號7，722，696。該實(shí)施例中包覆的目標(biāo)基質(zhì)包括下述可溶性肥料:SGN220或150的尿素或NPK。應(yīng)理解，如本文所述可以使用其他樹脂/包膜和基質(zhì)。
[0086]肥料小顆粒放至在料斗中，其將小顆粒進(jìn)料至流化床。通過空氣流將流化床預(yù)加熱至大約45°C。然后預(yù)加熱的小顆粒轉(zhuǎn)移至第一捏合碾磨機(jī)，以與多元醇樹脂混合。兩種樹脂成分(即，多元醇和二異氰酸酯)分別泵送至靜態(tài)混合器，然后經(jīng)兩個(gè)不銹鋼管被注入捏合碾磨機(jī)。通過質(zhì)量流控制器控制進(jìn)入靜態(tài)混合器的兩種樹脂成分的流。在注入前立即混合樹脂成分避免了鋼管中任何不期望的固化。
[0087]添加肥料和樹脂至捏合碾磨機(jī)，其配置為將成分混合和摻混成包覆的混合物。每個(gè)捏合碾磨機(jī)包括具有十五個(gè)漿片的兩個(gè)軸，其每個(gè)具有大約25升的容量。捏合碾磨機(jī)配備3.7kW和60Hz的馬達(dá)。為了溫度控制，捏合碾磨機(jī)也是絕緣的，并且配備可移動的上蓋，以控制進(jìn)行摻混的大氣條件。惰性氮?dú)獗萌肽蠛夏肽C(jī)，以防止樹脂不期望的和過早的固化。[0088]一旦小顆粒被樹脂包封形成包覆的混合物，其被排放至第一反應(yīng)器一旋轉(zhuǎn)固化轉(zhuǎn)筒。該轉(zhuǎn)筒在約8.5rpm的旋轉(zhuǎn)下加熱至約65°C。用氮沖洗液態(tài)催化劑(例如，N, N- 二甲基異丙胺；Sigma Aldrich)，以產(chǎn)生氣態(tài)催化劑。催化劑氣體通過多孔管引入轉(zhuǎn)筒。包覆的和固化的肥料離開第一轉(zhuǎn)筒進(jìn)入第二捏合碾磨機(jī)。如上所述，在第二捏合碾磨機(jī)中，添加另外的包膜材料，隨后第二包覆的混合物轉(zhuǎn)移至第二轉(zhuǎn)筒用于固化。通常產(chǎn)品以大約55°C離開第二捏合碾磨機(jī)，以大約70°C離開第二轉(zhuǎn)筒。
[0089]生產(chǎn)的由兩個(gè)固化層的包膜材料組成的包覆的和固化的肥料在流化床中冷卻至大約30°C。進(jìn)行篩選過程以去除任何結(jié)塊或細(xì)粒。
[0090](b)測試產(chǎn)生的包覆的肥料
[0091]通過與水接觸時(shí)營養(yǎng)素從小顆粒釋放的速率測量包覆的肥料的性能。較慢的釋放速率指示產(chǎn)品就隨著時(shí)間的推移釋放其營養(yǎng)素方面的更長的壽命。
[0092]1.水浙濾測試和快速釋放特性測試
[0093]確定產(chǎn)品釋放特征的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括水浙濾測試和快速釋放特性測試(僅用于測試尿素)。
[0094]在水浙濾測試中，包覆的NPK肥料在放入21°C的水中，并且在兩個(gè)時(shí)間間隔24小時(shí)和7日測試。具體地，20克包覆的肥料放入具有400ml軟化水的燒瓶中。翻轉(zhuǎn)含有樣品的燒瓶3次，允許混合并且保持在21°C。在24小時(shí)時(shí)間后，翻轉(zhuǎn)燒瓶3次，取樣以確定水中氮、磷、鉀的量。使用400ml的新鮮軟化水替代和更新水。7天后再次重復(fù)測量。測試后，碾磨殘留的顆粒，溶解至已知體積并且分析，以檢查每種成分的質(zhì)量平衡的閉合(closure)。結(jié)果顯示為在一天中以及七天中釋放至溶劑中的N、P2O5和K2O的重量％。
[0095]使用由尿素制成的包覆的肥料進(jìn)行快速釋放測試。具體地，將25克包覆的肥料放入900ml的軟化水中并且保持恒溫65°C。24小時(shí)中每小時(shí)取樣一次。通過折射指數(shù)測量釋放至水中的尿素濃度。 結(jié)果顯示為釋放在溶劑中的氮的wt9Mi時(shí)間。
[0096]2.在不同條件下，使用各種包覆重量的百分比釋放
[0097]在三個(gè)月內(nèi)，在三種不同環(huán)境:盆栽混合土(也稱為樹皮混合物)、石英砂和土壤中測試包覆各種重量(3%、4%、5%、6%)的肥料的釋放。在每種環(huán)境中所使用的袋含有相同質(zhì)量的肥料。在第2、4、8和12周評估百分比釋放。
[0098]具體實(shí)施例
[0099]作為比較基線，如本文所描述的，在水浙濾測試中測試未包覆的材料的行為，并且總結(jié)在表1中。在該對照測試中所使用的材料為220SGN粒狀尿素、150SGN粒狀尿素和粒狀NPK13-13-13。
[0100]表1.21°C水浙濾未包覆的材料
【權(quán)利要求】
1.包覆基質(zhì)的方法，其包括下述步驟: (a)在混合設(shè)備中混合所述基質(zhì)和包膜材料，以形成包覆的混合物；和 (b)將所述包覆的混合物轉(zhuǎn)移至分開的反應(yīng)器中，并且在所述反應(yīng)器中固化所述包覆的混合物，以形成包覆的基質(zhì)。
2.包覆基質(zhì)的方法，其包括下述步驟: (a)在第一混合設(shè)備中混合所述基質(zhì)和包膜材料，以形成第一包覆的混合物； (b)將所述第一包覆的混合物轉(zhuǎn)移至第一和分開的反應(yīng)器中，并且在所述反應(yīng)器中固化所述第一包覆的混合物，以形成具有第一層的包覆的基質(zhì)。 (C)在第二混合設(shè)備中將(b)的所述包覆的基質(zhì)與第二包膜材料混合，以形成第二包覆的混合物；和 (d)將所述第二包覆的混合物轉(zhuǎn)移至第二和分開的反應(yīng)器中，并且在所述反應(yīng)器中固化所述第二包覆的混合物，以形成具有第二層的包覆的基質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的方法，其中所述基質(zhì)是粒狀顆粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述基質(zhì)是水溶性的或部分水溶性的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的方法，其中所述基質(zhì)是肥料、殺螨劑、殺鳥劑、殺細(xì)菌齊?、生物殺傷 劑、殺菌劑、殺鼠劑、殺狐貍劑、營養(yǎng)素、脫葉劑、pH調(diào)節(jié)齊?、土壤調(diào)節(jié)劑、作物保護(hù)齊?、干燥齊?、抗菌素、農(nóng)藥、除草齊?、殺真菌齊?、生長調(diào)節(jié)素、殺蟲劑、動物和昆蟲趨避劑、殺軟體動物劑、殺線蟲劑和其混合物或組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述基質(zhì)是肥料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述肥料是氮、磷、鉀或其組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述基質(zhì)是粒狀尿素。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述粒狀尿素的尺寸在約IOOSGN至約400SGN范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的方法，其中所述包膜材料是熱固性樹脂。
11.根據(jù)權(quán)利要求ι-?ο任一項(xiàng)所述的方法，其中所述包膜材料包含多元醇成分和異氰酸酯成分。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述多元醇成分包括天然產(chǎn)物，所述天然產(chǎn)物為可再生原料。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述原料源自腰果油。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述多元醇為強(qiáng)心酚、腰果酚、其衍生物或低聚物。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括將催化劑添加至所述反應(yīng)器。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述催化劑為氣態(tài)形式，具有空氣、惰性氣體的氣態(tài)混合物，或液體形式。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括將胺和/或金屬催化劑添加至所述反應(yīng)器或樹脂配方。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述胺類催化劑是下述叔胺:三甲胺、三乙胺、二甲基乙胺、二甲基異丙胺、二甲基乙醇胺、乙烯基咪唑、二甲基丁胺或1，4-二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷，或其組合。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述金屬催化劑是二月桂酸二丁錫、辛酸錫、乙酰丙酮鐵或辛酸鉀。
20.根據(jù)權(quán)利要求1-19任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括將二甲基異丙胺添加至所述反應(yīng)器。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述二甲基異丙胺以氣態(tài)形式注入至所述反應(yīng)器。
22.根據(jù)權(quán)利要求1-21任一項(xiàng)所述的方法，其中所述混合設(shè)備為捏合碾磨機(jī)、漿式混合機(jī)、螺帶攪拌器、銷式混合器、壓出機(jī)、測量混合器或諾塔混合器。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述混合設(shè)備(一種或多種)是捏合碾磨機(jī)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述捏合碾磨機(jī)在受控環(huán)境下操作。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述捏合碾磨機(jī)在惰性氮?dú)猸h(huán)境下操作。
26.根據(jù)權(quán)利要求1-25任一項(xiàng)所述的方法，其中所述反應(yīng)器加熱至50-100°C的溫度范圍。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述反應(yīng)器加熱到至少65°C。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述反應(yīng)器加熱到至少70°C。
29.根據(jù)權(quán)利要求1-28任一項(xiàng)所述的方法，其中所述反應(yīng)器為轉(zhuǎn)筒。
30.根據(jù)權(quán)利要求2-29任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括重復(fù)步驟(c)-(d)。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中任選地重復(fù)(a)和(b)。
32.根據(jù)權(quán)利要求1-31任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法是連續(xù)的過程。
33.根據(jù)權(quán)利要求1-31任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法是分批過程。
34.根據(jù)權(quán)利要求5-33任一項(xiàng)所述的方法，其中所述肥料包括次級營養(yǎng)素和/或微量營養(yǎng)素。
35.用可固化包膜材料包覆基質(zhì)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: (a)至少一個(gè)混合設(shè)備；和 (b)與所述混合設(shè)備不同的至少一個(gè)分開的反應(yīng)器， 其中所述混合設(shè)備能夠混合包膜材料和基質(zhì)，并且所述反應(yīng)器能夠固化所述包膜材料。
36.用可固化包膜材料包覆基質(zhì)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: (a)能夠混合基質(zhì)和包膜材料的至少一個(gè)混合設(shè)備；和 (b)用于固化包膜材料的至少一個(gè)分開的設(shè)備。
37.根據(jù)權(quán)利要求35-36任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述混合設(shè)備是漿式混合機(jī)、諾塔混合機(jī)或捏合碾磨機(jī)。
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的系統(tǒng)，其中所述反應(yīng)器是轉(zhuǎn)筒。
39.根據(jù)權(quán)利要求35-36任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述基質(zhì)是粒狀顆粒。
40.根據(jù)權(quán)利要求35-36任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述基質(zhì)是水溶性的。
41.根據(jù)權(quán)利要求35-36任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述基質(zhì)是肥料、殺螨劑、殺鳥劑、殺細(xì)菌劑、生物殺傷劑、殺菌劑、殺鼠劑、殺狐貍劑、營養(yǎng)素、脫葉劑、PH調(diào)節(jié)劑、土壤調(diào)節(jié)劑、作物保護(hù)劑、干燥劑、抗菌素、農(nóng)藥、除草劑、殺真菌劑、生長調(diào)節(jié)素、殺蟲劑、動物和昆蟲趨避劑、殺軟體動物劑、殺線蟲劑和其混合物或組合。
42.根據(jù)權(quán)利要求35-36任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述基質(zhì)是肥料。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的系統(tǒng)，其中所述肥料是氮、磷、鉀或其組合。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的系統(tǒng)，其中所述肥料是粒狀尿素。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其中所述粒狀尿素的尺寸在約IOOSGN至約400SGN的范圍內(nèi)。
46.根據(jù)權(quán)利要求35-45任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述包膜材料是熱固性樹脂。
47.根據(jù)權(quán)利要求35-46任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述包膜材料包含多元醇成分和異氰酸酯成分。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的系統(tǒng)，其中所述多元醇成分包括天然產(chǎn)物，所述天然產(chǎn)物為可再生原料。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的系統(tǒng)，其中所述原料源自腰果油。
50.根據(jù)權(quán)利要求48所述的系統(tǒng)，其中所述多元醇為強(qiáng)心酚、腰果酚、其衍生物或低聚物。
51.根據(jù)權(quán)利要求35所述的系統(tǒng)，其中所述反應(yīng)器包括用于添加催化劑的系統(tǒng)。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的系統(tǒng)，其中所述催化劑為氣態(tài)形式、具有空氣、惰性氣體的氣態(tài)混合物，或液體形式。
53.根據(jù)權(quán)利要求 35所述的系統(tǒng)，其中所述反應(yīng)器包括用于添加胺或金屬催化劑的系統(tǒng)。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的系統(tǒng)，其中所述胺類催化劑是下述叔胺:三甲胺、三乙胺、二甲基乙胺、二甲基異丙胺、二甲基乙醇胺、乙烯基咪唑、二甲基丁胺或1，4-二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷，或其組合。
55.根據(jù)權(quán)利要求53所述的系統(tǒng)，其中所述金屬催化劑是二月桂酸二丁錫、辛酸錫、乙酰丙酮鐵或辛酸鉀。
56.根據(jù)權(quán)利要求53所述的系統(tǒng)，其中所述反應(yīng)器包括二甲基異丙胺。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的系統(tǒng)，其中所述二甲基異丙胺是氣態(tài)形式。
58.根據(jù)權(quán)利要求35-36任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述混合設(shè)備中的所述環(huán)境是受控制的。
59.根據(jù)權(quán)利要求35-36任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述混合設(shè)備中的所述環(huán)境是惰性氮?dú)猸h(huán)境。
60.根據(jù)權(quán)利要求35-36任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述混合設(shè)備包括旋轉(zhuǎn)元件。
61.根據(jù)權(quán)利要求35-60任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述混合設(shè)備是捏合碾磨機(jī)。
62.根據(jù)權(quán)利要求42-61任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述肥料包括次級營養(yǎng)素和/或微量營養(yǎng)素。
【文檔編號】A01N25/00GK103476249SQ201280017354
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月9日
【發(fā)明者】M·A·伯廷, L·G·達(dá)曼, R·M·A·拉達(dá)巴格, A·R·小雪莉, W·V·帕勒 申請人:Oms投資有限公司, 艾沃瑞斯國際公司