为了质量和农艺效益而在肥料中掺入海藻酸盐的制作方法

本发明总体上涉及肥料材料。更具体地，本发明涉及包含海藻酸盐的肥料材料。

背景技术：

1、肥料为土壤和植物提供重要的大量营养素和微量营养素，促进土壤健康和植物生长。植物从土壤中获取包括氮、磷和钾的主要营养素，因此它们构成了用于补充缺乏这些营养素的土壤的肥料的主要部分。常规上，肥料是以干燥的小颗粒或液体形式施用的，在土壤和植物能够利用营养素之前，这些肥料可能容易流失或降解。肥料也可能受到抑制适当吸收的恶劣环境条件的影响。

2、海藻酸盐是指常见于褐藻和海藻中的天然阴离子聚合物。来自褐藻的海藻酸盐的一些常用来源包括北方海带(laminaria hyperborea)、掌状海带(laminaria digitata)、日本海带(laminaria japonica)、泡叶藻(ascophyllum nodosum)和巨藻(macrocystispyrifer)。海藻酸盐也可以通过细菌生物合成从细菌固氮菌(azotobacter)和假单胞菌(pseudomonas)中生产。海藻酸盐存在于海藻的细胞壁中，可能以混合盐的形式存在，主要是钠、钙、镁和钾阳离子以及一些微量的金属抗衡离子。游离酸形式的海藻酸盐、海藻酸和某些二价和多价金属离子的海藻酸盐不溶于水。

3、海藻酸盐由于其生物相容性和低毒性而被用于制药工业。当将二价阳离子添加到海藻酸盐中时，海藻酸盐的直链会交联在一起形成网络或水凝胶。由于这些特性，海藻酸盐已用于药物递送系统以提供药物化合物的缓慢或延迟释放。海藻酸盐还表现出具有可生物降解的特性和相对无毒的特性。

4、仍然需要在例如肥料的广阔市场中利用海藻酸盐的有利特性。

技术实现思路

1、本发明的实施方式涉及一种包含海藻酸盐的肥料颗粒产品，例如可选复合为水凝胶的海藻酸盐，其可以改善土壤健康、充当其他微量营养素的载体、通过提供疏水性以保护基础肥料材料、为肥料材料提供缓释特性和/或下文描述的其他益处。在一些实例中，可以掺入海藻酸盐作为实质上包封基础肥料材料的保护层的一部分。另外或替代地，海藻酸盐可以与基础肥料材料共造粒以形成同时含有基础肥料材料和海藻酸盐颗粒的肥料颗粒，或者可以在造粒过程中混合到基础肥料材料中。在其他实施方式中，含有分散在具有海藻酸盐外壳的载体(例如水)中的微量营养素的海藻酸盐胶囊是共造粒的基础材料。本公开还描述了制备所公开的肥料颗粒的方法。

2、在一个实施方式中，肥料产品可以包含基础肥料材料和实质上包封基础肥料材料的保护层。保护层可以包含海藻酸盐和可选的疏水材料。形成包封的肥料产品的方法可以包括用包含交联剂的粉末涂覆颗粒状基础肥料材料，并用包含海藻酸盐和可选的疏水组分的溶液喷涂粉末涂覆的颗粒状基础肥料材料，以形成实质上包封颗粒状基础肥料材料的保护层。

3、在另一个实施方式中，形成包封的肥料产品的方法可以包括形成包含水溶液和疏水组分的乳液。水溶液可以包含海藻酸盐，而疏水组分可以包含配置为与海藻酸盐交联的交联剂。然后用乳液喷涂或涂覆颗粒状基础肥料材料以形成实质上包封颗粒状基础肥料材料的保护层。然后可以干燥保护层。

4、在另一个实施方式中，肥料产品可以包括多个颗粒，每个颗粒包含基础肥料材料、包含与交联剂交联的海藻酸盐的水凝胶、以及可选的疏水材料。在实施方式中，水凝胶嵌入基础肥料材料内，例如通过将基础肥料材料和水凝胶共造粒或压实在一起。形成肥料产品的方法可以包括将基础肥料材料与交联剂混合以形成肥料混合物，在肥料混合物的造粒期间用包含海藻酸盐和可选的疏水组分的溶液喷涂肥料混合物以形成颗粒状肥料产品。

5、在一些实施方式中，交联剂以相对于海藻酸盐至多5:1的重量比添加。在一些实施方式中，交联剂是二价阳离子。二价阳离子可以包括氯化钙、碳酸钙、硫酸钙、氯化镁或其组合。在实施方式中，肥料产品包括含有海藻酸盐和疏水组分的乳液。在实施方式中，海藻酸盐和交联剂形成水凝胶。

6、在实施方式中，基础肥料材料可以包括氮基肥料、钾基肥料、磷酸盐基肥料或其组合。在实施方式中，疏水组分是蜡或油。在实施方式中，疏水组分以相对于海藻酸盐约1重量百分比(wt.％)至约90重量百分比(wt.％)的量存在。

7、本发明的以上概述并非旨在描述本发明的每个示例性实施方式或每个实施情形。以下的详细描述更具体地举例说明了这些实施方式。

技术特征：

1.一种肥料产品，其包括：

2.一种形成包封肥料产品的方法，其包括：

3.一种形成包封肥料产品的方法，其包括：

4.如权利要求2或3所述的方法，其进一步包括干燥所述保护层。

5.如前述权利要求中任一项所述的肥料产品或方法，其中，所述保护层通过使所述海藻酸盐与交联剂交联而形成。

6.一种包含多个颗粒的肥料产品：

7.如权利要求6所述的肥料产品，其中，所述多个颗粒中的每个颗粒包括：所述基础肥料材料和嵌入在所述基础肥料材料中的水凝胶。

8.如权利要求6所述的肥料产品，其中，所述多个颗粒中的每个颗粒包括：共造粒在一起的所述基础肥料材料和所述水凝胶。

9.如权利要求6所述的肥料产品，其中，所述多个颗粒中的每个颗粒包括：多个包含所述水凝胶的微球。

10.如权利要求6所述的肥料产品，其中，将所述基础肥料材料和所述水凝胶混合并挤压在一起以形成所述肥料产品。

11.一种形成肥料产品的方法，其包括：

12.如权利要求5至11中任一项所述的肥料产品或方法，其中，所述交联剂以相对于所述海藻酸盐至多5:1的重量比添加。

13.如权利要求5至12中任一项所述的肥料产品，其中，所述交联剂是二价阳离子。

14.如权利要求13所述的肥料产品，其中，所述二价阳离子是氯化钙、碳酸钙、硫酸钙、氯化镁或其组合。

15.如前述权利要求中任一项所述的肥料产品或方法，其中，所述肥料产品包括含有所述海藻酸盐和所述疏水组分的乳液。

16.如前述权利要求中任一项所述的肥料产品或方法，其中，所述海藻酸盐和所述交联剂形成水凝胶。

17.如前述权利要求中任一项所述的肥料产品或方法，其中，所述基础肥料材料包括氮基肥料、钾基肥料、磷酸盐基肥料或其组合。

18.如前述权利要求中任一项所述的肥料产品或方法，其中，所述疏水组分是蜡或油。

19.如前述权利要求中任一项所述的肥料产品或方法，其中，所述疏水组分以相对于海藻酸盐约1重量百分比(wt.％)至约90wt.％的量存在。

技术总结一种肥料产品及其制造方法，其包括基础肥料材料(例如NPK类肥料)，还包括海藻酸盐。海藻酸盐可以与交联剂(例如二价阳离子)交联以产生水凝胶。海藻酸盐可以以保护层、共造粒、嵌入组分或其组合的形式掺入肥料产品中。肥料产品还可以包括疏水组分，例如与海藻酸盐乳化的油或蜡。技术研发人员：J·L·莱特,A·理查德,M·舒尔茨受保护的技术使用者：美盛公司技术研发日：技术公布日：2024/5/19