可濕潤(rùn)的泥煤苔、制備方法和使用方法
【專利說(shuō)明】可濕潤(rùn)的泥煤苔、制備方法和使用方法 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0001] 要求2012年9月13日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)61/700, 556的權(quán)益。 發(fā)明背景
[0002] 本發(fā)明涉及泥煤苔領(lǐng)域,更特別地涉及改進(jìn)泥煤苔的潤(rùn)濕性。
[0003] 根據(jù)本領(lǐng)域目前的狀態(tài),在泥煤苔工業(yè)中,通常使用表面活性劑作為潤(rùn)濕劑。例 如,在美國(guó)專利5, 867, 937中,Tempieton描述了使用E0-P0聚合物和二氧化硅來(lái)減輕泥煤 苔、樹(shù)皮和石棉在用于植物生長(zhǎng)的無(wú)土混合物中的疏水性,在不傷害植物的情況下,促進(jìn)這 種混合物更容易、更快和更均勻的澆灌。Hagen等,美國(guó)專利6, 455, 149,描述了水可溶脹泥 煤顆粒,包括泥煤苔,pH調(diào)節(jié)劑,潤(rùn)濕劑和任選地加工助劑,具有優(yōu)選的約300-約600kg/m 3 的體積密度。該潤(rùn)濕劑可以是非離子表面活性劑,例如共聚環(huán)氧烷,例如環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙 烷共聚物(E0-P0)。Chen等,2013年2月14日公開(kāi)的美國(guó)專利公開(kāi)2013/0036668A1中公 開(kāi)了具有改進(jìn)的保水能力、親水性和/或抗浸出性的泥煤苔組合物,該泥煤苔組合物包含 一種或多種多糖,例如瓜爾膠和/或瓜爾膠衍生物。
[0004] 在泥煤苔領(lǐng)域之外,已經(jīng)使用和提出各種土壤添加劑來(lái)防止蒸發(fā)、促進(jìn)種子發(fā)芽 和降低排放的目的,例如,2011年4月26日提交的PCT/CN2011/073298描述了將大量添加 劑,例如瓜爾膠,清洗或未清洗的瓜爾膠或諸如聚丙烯酰胺和聚(甲基)丙烯酸的聚合物引 入目標(biāo)土壤區(qū)域中并且使目標(biāo)土壤區(qū)域的頂層與表面添加劑接觸。
[0005] 本領(lǐng)域中仍有改進(jìn)泥煤苔的保水能力和潤(rùn)濕均勻性的需求。 發(fā)明概述
[0006] 本發(fā)明的目的在于改進(jìn)泥煤苔的保水能力、親水性和抗浸出能力。
[0007] 該目的以及在下述公開(kāi)的基礎(chǔ)上變得顯而易見(jiàn)的其他目的通過(guò)本發(fā)明來(lái)達(dá)到,一 方面本發(fā)明包括組合物,該組合物包含泥煤苔和一種或多種選自醇烷氧基化物和烷基酚烷 氧基化物的烷氧基化物。在一些實(shí)施方式中,烷氧基化物為乙氧基化物。任選地一種或多 種多糖也可以包含在該泥煤苔組合物中。在一些實(shí)施方式中,該多糖為瓜爾膠和/或瓜爾 膠衍生物(在本文中統(tǒng)稱"瓜爾膠")。
[0008] 在另一方面,本發(fā)明包括改進(jìn)泥煤苔的保水能力、親水性和抗浸出能力的方法,該 方法包括添加一種或多種醇烷氧基化物和/或烷基酚烷氧基化物的步驟。
[0009] 本發(fā)明的另一方面包括園藝方法,包括種植需要包含泥煤苔的組合物中的水和營(yíng) 養(yǎng)物質(zhì)的種子或植物,該組合物包含這種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和一種或多種烷氧基化物。任選地,一種 或多種多糖可以與一種或多種烷氧基化物組合引入該泥煤苔組合物中。 發(fā)明詳述
[0010] 術(shù)語(yǔ)"泥煤苔"通常指大吸收劑苔蘚(泥炭蘚屬,泥炭蘚科),其大量生長(zhǎng)在沼澤地 中,其中較低部分緩慢腐爛以形成泥煤沉積物。泥煤苔廣泛地使用在園藝學(xué)中,特別地用于 包裝植物和堆肥。天然泥煤苔包含對(duì)植物生長(zhǎng)和防護(hù)有利的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),但是熟知其是疏水 性的并且干燥后難以潤(rùn)濕。
[0011] 依據(jù)本發(fā)明,不同量的一種或多種醇烷氧基化物和/或烷基酚烷氧基化物被添加 進(jìn)泥煤苔中,并且得到的組合物具有前述的改進(jìn)的保水能力、親水性和/或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和/或 殺蟲(chóng)劑的抗浸出能力。
[0012] 任選地,一種或多種多糖也添加進(jìn)該泥煤苔中。合適的多糖包括瓜爾膠,未清洗的 瓜爾膠,清洗的瓜爾膠,陽(yáng)離子瓜爾膠,羧甲基瓜爾膠(CM瓜爾膠),羥乙基瓜爾膠(HE瓜爾 膠),羥丙基瓜爾膠(HP瓜爾膠),羧甲基羥丙基瓜爾膠(CMHP瓜爾膠),疏水改性瓜爾膠(HM 瓜爾膠),疏水改性羧甲基瓜爾膠(HMCM瓜爾膠),疏水改性羥乙基瓜爾膠(HMHE瓜爾膠), 疏水改性羥丙基瓜爾膠(HMHP瓜爾膠),陽(yáng)離子疏水改性羥丙基瓜爾膠(陽(yáng)離子HMHP瓜爾 膠),疏水改性羧甲基羥丙基瓜爾膠(HMCMHP瓜爾膠),疏水改性陽(yáng)離子瓜爾膠(HM陽(yáng)離子 瓜爾膠),瓜爾膠羥丙基三甲基氯化銨,羥丙基瓜爾膠羥丙基三甲基氯化銨,淀粉,玉米,小 麥,稻米,土豆,木薯粉,糯玉米,高粱,糯高粱,西米,糊精,甲殼素,殼聚糖,藻酸鹽組合物, 黃原膠,鹿角菜膠,肉桂膠,羅望子膠,陽(yáng)離子纖維素,陽(yáng)離子聚丙烯酰胺,陽(yáng)離子淀粉,刺梧 桐膠,阿拉伯膠,果膠,纖維素,羥基纖維素,羥烷基纖維素,羥乙基纖維素,羧甲基羥乙基纖 維素,羥丙基纖維素,上述任何一種物質(zhì)的衍生物或上述任何一種物質(zhì)的結(jié)合,等等。
[0013] 優(yōu)選的多糖包括陽(yáng)離子瓜爾膠,合成聚丙烯酰胺,諸如淀粉,纖維素的多糖等。陽(yáng) 離子羥丙基瓜爾膠是優(yōu)選的瓜爾膠。在一個(gè)陽(yáng)離子羥丙基瓜爾膠優(yōu)選的實(shí)施方式中,陽(yáng)離 子的取代度(DS)為約0.01至約3。在另一個(gè)陽(yáng)離子羥丙基瓜爾膠優(yōu)選的實(shí)施方式中,該陽(yáng) 離子DS為約0. 01至1. 5。在一個(gè)陽(yáng)離子羥丙基瓜爾膠優(yōu)選的實(shí)施方式中,陽(yáng)離子DS為約 0. 01至0. 5。在一個(gè)實(shí)施方式中,羥丙基化度,分子取代水平(MS)為約0. 1至2,更特別地 為約0. 1至1。
[0014] 我們發(fā)現(xiàn)在某些實(shí)施方式中瓜爾膠和一種或多種烷氧基化物的結(jié)合在對(duì)泥煤苔 的保水能力和潤(rùn)濕效果上提供協(xié)同效應(yīng),其中該保水能力和潤(rùn)濕百分比比單獨(dú)的烷氧基化 物和多糖的貢獻(xiàn)總和高。
[0015] 醇烷氧基化物和/或烷基酚烷氧基化物的使用量可以改變,然而在優(yōu)選的實(shí)施方 式中,使用量為2-30,000百萬(wàn)分之一份(PPM)泥煤苔按重量計(jì),更優(yōu)選約500-5,000PPM,和 最優(yōu)選1,000-3,000PPM按重量計(jì)。
[0016] 優(yōu)選的多糖是瓜爾膠,當(dāng)存在時(shí),優(yōu)選的量為占醇烷氧基化物和/或烷基酚烷氧 基化物重量的0. 1-20%,更優(yōu)選1-8%。在某些實(shí)施方式中,該多糖占該泥煤苔組合物的約 5-1000PPM,和在優(yōu)選的實(shí)施方式中,該多糖為陽(yáng)離子羥丙基取代的瓜爾膠,其占該泥煤苔 組合物的約10-200PPM按重量計(jì)?;谕檠趸铮摴蠣柲z可以在某些實(shí)施方式中占烷 氧基化物的約0. 1-20重量%,優(yōu)選約1-8重量%。
[0017] 在某些sirMr古才由物i*n / 物It右式(I)結(jié)構(gòu)的 醇乙氧基化物 其中&為C fC18的線性或支化烷基或烯基;r2為氫或ch3;和 n 為 2-40。
[0018] 優(yōu)選的醇乙氧基化物為札為C9_C15的線性或支化烷基或烯基的那些; R2為氫或CH3;和 n 為 5_8〇
[0019] 在一個(gè)實(shí)施方式中,該烷氧基化物為(:12-(: 15的醇乙氧基化物,具有平均約7個(gè)E0 單元。
[0020] 式(I)的醇乙氧基化物和/或烷基酚烷氧基化物的合適的量為每一百萬(wàn)份(PPM) 泥煤苔500-5000份瓜爾膠按重量計(jì),更優(yōu)選約1000-3000PPM醇乙氧基化物按重量計(jì)。
[0021] 我們發(fā)現(xiàn)將醇烷氧基化物和/或烷基酚烷氧基化物引入泥煤苔中顯著降低了在 水滴滲透時(shí)間測(cè)試(WDPT)中的水濕潤(rùn)時(shí)間,并且所述降低甚至持續(xù)到幾次清洗工藝之后, 并且在清洗工藝中降低了其必要成分的損失。我們發(fā)現(xiàn)包含一種或多種醇或烷基酚烷氧基 化物和多糖的泥煤苔具有協(xié)同增強(qiáng)的保水能力。
[0022] 當(dāng)任選的多糖與醇烷氧基化物和/或烷基酚烷氧基化