ГИДРОФОБНЫЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ФИЗИЧЕСКОГО КАЧЕСТВА УДОБРЕНИЙ Российский патент 2025 года по МПК C05G5/30 C05G5/12 C05G3/00 

РОДСТВЕННАЯ ЗАЯВКА

По настоящей заявке испрашивается преимущество по предварительной заявке U.S. № 62/793582, поданной 17 января 2019 г., которая во всей своей полноте включена в настоящее изобретение в качестве ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к гидрофобному или супергидрофобному покрытию для уменьшения агломерации (слеживания), разложения (разрушения) и образования пыли гранулированными удобрениями при хранении, транспортировке и применении. Точнее, в настоящем изобретении описано шероховатое покрытие или обработка поверхности соединением с низкой поверхностной энергией, которое минимизирует влияние циклического изменения влажности и температуры удобрения для уменьшения агломерации, разложения и образования пыли. В вариантах осуществления покрытие можно наносить на удобрения в одну стадию и оно также может содержать один или большее количество питательных микроэлементов и/или вторичных питательных веществ, и обеспечивать сыпучесть.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Многие сельскохозяйственные удобрения получают гранулированием с последующей сушкой и охлаждением до хранения в течение длительных периодов времени до внесения в почву. Характерным затруднением во время этого обычного хранения является сильная склонность значительной части удобрения к образованию комков и агломератов. Образование твердых комков и агломератов обычно является следствием циклических изменений влажности при переходе от дневной температуры к ночной. При увеличении влажности, влага конденсируется из воздуха и/или влага выходит из гранул и удобрение начинает растворяться. При снижении влажности и температуры во время перекристаллизации кристаллические мостики образуют солевые мостики, которые связывают гранулы друг с другом. Эти комки и агломераты образуются в большинстве предприятий для хранения удобрений.

Удобрение, которое было агломерировано, с большей вероятностью образует пыль в упакованном виде или при транспортировке вследствие смещения этих кристаллов. Вследствие этого удобрение значительно труднее использовать и распределять по земле, поскольку пыль склонна переноситься воздухом и ее нанесение трудно регулировать, что в конечном счете приводит к неравномерному распределению питательного вещества и возможной опасности для здоровья пользователей. Если комки удобрения являются твердыми и не повреждены при транспортировке, они могут привести к блокировке распределяющего оборудования, что также приводит к неравномерному распределению питательного вещества и износу оборудования.

Критическая относительная влажность, или CRH, по которой большинство удобрений поглощают влагу из воздуха и подвергаются физическому разложению, вследствие слеживания равна от 60 до 75% относительная влажность (при 35°C или 95°F). При этой влажности влага из воздуха оседает на удобрении и начинается процесс растворения поверхности. Если смешивают удобрения с разными CRH, CRH смеси меняется и влияет на компонент с наименьшей CRH, что может сделать смесь подверженной слеживанию при нормальных условиях хранения. Это может значительно ограничить использование возможных компонентов для смешивания и возможность хранения.

Нанесение покрытие на гранулированные удобрения снижает возможность разложения. Однако многие из гидрофобных покрытий, использующихся для удобрений, обладают высокой стоимостью, что делает невозможным их промышленное применение на больших площадях и их используют только в более доходных областях, таких как, например, обработка газонов и полей для гольфа.

Предприняты шаги для включения гидрофобных покрытий в удобрения для значительного замедления высвобождения питательных веществ из удобрений, получая таким образом удобрения с регулируемым или замедленным высвобождением, такие как описанные в патенте U.S. № 7452399 под названием "Coating for Fertilizer", патенте U.S. № 4857098 под названием "Sulfur-Coated Fertilizer Granules and Process of Making the Same", и заявке U.S. 14/351560 под названием "Encapsulated Nitrogen Fertilizer Composition with Fire-Extinguishing and Fire-Spreading Preventing Option Corresponding Manufacture Process and Application Process", которые все во всей своей полноте включены в настоящее изобретение в качестве ссылки. Однако эти покрытия необязательно приводят к уменьшению слеживания и образования пыли. Кроме того, эти типы покрытий часто получают из синтетических полимеров, для которых не исследованы эффекты долговременного нахождения в почве. Натуральные продукты, такие как воска и масла иногда используют вследствие их способности предотвращать слеживание, такие как описанные патенте U.S. № 6355083B1 под названием "Dust Control Composition for Fertilizer and Method of Treatment of Fertilizer", который во всей своей полноте включены в настоящее изобретение в качестве ссылки, но обычно они не обеспечивают преимущество необходимого длительного хранения удобрения. Соответственно, эти покрытия могут привести к значительному сокращению срока хранения удобрения и часто их трудно равномерно нанести на неровные поверхности.

Инертные неорганические частицы включали в некоторые покрытия в качестве наполнителей в попытке закрыть поры макрогранул удобрения, замедлить проникновение воды и поэтому высвобождение питательного вещества из продукта, что рассмотрено, например, в публикации заявки PCT № WO 2000/076649, которая во всей своей полноте включена в настоящее изобретение в качестве ссылки. Для регулирования и замедления высвобождения питательного вещества с использованием наполнителей необходимо до 20 мас.% покрытия, как описано, например, в публикации заявки на европейский патент № EP 0976699, и часто включение других гидрофобных соединений, таких как амины необходимо для дополнительного замедления растворения, как описано в публикации заявки на патент Франции № FR 2155883A2, которые обе во всей своей полноте включены в настоящее изобретение в качестве ссылки; однако это не обязательно для предотвращающего слеживание покрытия.

Необходимо экологически благоприятное и недорогое покрытие, которое снижает склонность к слеживанию растворимых в воде удобрений, в особенности обладающих частицами неправильной угловатой формы, таких как уплотненный хлорид калия, на которые в ином случае затруднительно нанести однородное покрытие.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты осуществления настоящего изобретения в целом относятся к гидрофобному или супергидрофобному покрытию гранул удобрения. Гидрофобное покрытие является таким, для которого краевой угол равен 90 градусов или более при измерении от поверхности, и супергидрофобное покрытие является таким, для которого краевой угол равен 140 градусов или более. Далее для простоты "гидрофобное" используется для описания гидрофобного или супергидрофобного состояния. Гидрофобные покрытия вариантов осуществления включают добавку для придания шероховатости в форме частиц и гидрофобный компонент с низкой поверхностной энергией, такой как покрытие из воска, эмульсия воска или агент для обработки маслом. В вариантах осуществления настоящего изобретения одна или большее количество добавок к гидрофобному покрытию приводит к шероховатости поверхности на поверхности удобрения порядка микрометров, что само по себе может, но не обязательно, увеличить гидрофобность и/или питательную ценность удобрения. Гидрофобное покрытие на грануле удобрения используют для защиты растворимых в воде гранул удобрения от поглощения влаги.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения материал гидрофобного покрытия находится в жидком или расплавленном состоянии. Затем одну или большее количество добавок вводят в расплавленный или жидкий материал гидрофобного покрытия. Материал гидрофобного покрытия наносят распылением или наносят вальцами на поверхность основы гранулы удобрения, содержащей одно или большее количество первичных питательных веществ, таких как удобрения на основе фосфора, на основе азота и/или на основе калия (вместе обозначают, как "NPK удобрения"). В вариантах осуществления подходящие гранулы удобрения могут содержать, например, азотсодержащие удобрения, такие как нитраты и мочевины, калийсодержащие удобрения, такие как поташи, включая хлорид калия (MOP) или сульфат калия (SOP), фосфорсодержащие удобрения, такие как фосфатные удобрения, включая фосфаты аммония, такие как монофосфат аммония (MAP) или дифосфат аммония (DAP), удобрения на основе фосфат кальция, включая простой суперфосфат (SSP) или тройной суперфосфат (TSP), фосфаты калия, фосфаты кальция или любую их комбинацию. Добавки к гидрофобному покрытию придают шероховатость, которая приводит к уменьшению краевого угла между поверхностью и каплями воды, что приводит к стеканию воды с поверхности и тем самым предупреждает или уменьшает впитывание воды.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения на гранулы удобрения сначала наносят придающий шероховатость материал. В этом варианте осуществления добавку для придания шероховатости в форме частиц добавляют первой, например, по обычным методикам нанесения покрытия, таким как распыление покрытия с нанесением одного или большего количества сплошных или не сплошных покрытий на основу гранулы удобрения. После того, как на гранулу нанесено придающее шероховатость соединение в форме частиц, добавляют обладающий низкой поверхностной энергией гидрофобный материал, например, воск и/или масло, проводят нанесение одного или большего количества сплошных или не сплошных покрытий на основу гранулы удобрения с покрытием. Время между нанесением придающего шероховатость соединения и покрытия может меняться в зависимости от схемы процесса.

В третьем варианте осуществления шероховатость поверхности является результатом физической обработки, такой как механическое истирание поверхности или преднамеренного получения шероховатой поверхности при изготовлении основы гранулы. Одним примером этого является регулирование степени кристаллизации и степени отжига основы гранулы для обеспечения необходимой шероховатости поверхности. Затем для обеспечения шероховатости поверхности может потребоваться только нанесение обладающего низкой поверхностной энергией супергидрофобного покрытия с добавками или без них.

В другом альтернативном варианте осуществления гидрофобное покрытие с добавками для придания шероховатости или без них наносят на основу гранулы удобрения и структурируют при нанесении или после последующего нанесения на гранулу. Например, нанесение микрорельефа можно провести с помощью покрытия еще в жидком, расплавленном или ином жидком состоянии для образования микрошероховатой структуры поверхности.

Описанная выше сущность изобретения не предназначена для описания каждого проиллюстрированного варианта осуществления или каждого воплощения настоящего изобретения. В приведенном ниже полном описании представлены более предпочтительные варианты осуществления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Объект изобретения можно полнее понять при рассмотрении приведенного ниже подробного описания различных вариантов осуществления вместе с прилагаемыми чертежами, на которых приведено следующее:

На фиг. 1 приведено сечение гранулы удобрения, содержащей супергидрофобное покрытие для одного варианта осуществления настоящего изобретения;

На фиг. 2 приведено сечение гранулы удобрения, содержащей супергидрофобное покрытие для альтернативного варианта осуществления настоящего изобретения;

На фиг. 3 приведен вид в перспективе удобрения с приданной шероховатостью для одного варианта осуществления настоящего изобретения;

На фиг. 4 проведено сопоставление гранул удобрения, где показано влияние разных покрытий удобрения на склонность к слеживанию удобрения для вариантов осуществления настоящего изобретения;

На фиг. 5 приведена диаграмма для сопоставления впитывания влаги удобрением для вариантов осуществления настоящего изобретения;

На фиг. 6A и 6B проведено сопоставление отталкивания и впитывания влаги для вариантов осуществления настоящего изобретения;

На фиг. 7 приведена диаграмма для сопоставления склонности к слеживанию удобрения для вариантов осуществления настоящего изобретения;

На фиг. 8 приведена диаграмма для сопоставления стойкости к истиранию удобрений с покрытием для вариантов осуществления настоящего изобретения;

На фиг. 9 приведена диаграмма для сопоставления образования пыли удобрениями с покрытием для вариантов осуществления настоящего изобретения;

На фиг. 10 приведена диаграмма для сопоставления разложения удобрений с покрытием для вариантов осуществления настоящего изобретения.

Хотя в разные варианты осуществления можно вносить разные изменения, описанные его альтернативные формы приведены для примера на чертежах и описаны подробно. Однако следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается заявленными в изобретении конкретными описанными вариантами осуществления. Напротив, настоящее изобретение включает все модификации, эквиваленты и альтернативы, входящие в объем объекта, определенного в формуле изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

В одном варианте осуществления настоящего изобретения, приведенном на фиг. 1, гранула удобрения с гидрофобным покрытием 100 может включать порцию основы удобрения 102 и материал гидрофобного покрытия 103 добавку для придания шероховатости в форме твердых частиц или компонент 104 и гидрофобный материал с низкой поверхностной энергией 106, нанесенный в виде покрытия или иным образом нанесенный по меньшей мере на часть удобрения 102.

В вариантах осуществления, часть удобрения 102 может содержать любое подходящее удобрение, такое как, например, нитраты, мочевины, поташи, фосфат удобрения, такие как монофосфат аммония (MAP), дифосфат аммония (DAP), простой суперфосфат, тройной суперфосфат, фосфаты калия, фосфаты кальция или их комбинации.

В вариантах осуществления материал гидрофобного покрытия 103 может содержать дисперсию, эмульсию, суспензию или смесь добавки для придания шероховатости в форме твердых частиц 104 или придающее шероховатость средство в материале с низкой поверхностной энергией 106. В вариантах осуществления эта добавка для придания шероховатости 104 может содержать силикаты, песок, фосфорит, карбонат кальция, гипс, питательные микроэлементы, такие как цинк, марганец, железо, медь, молибден, бор, хлорид, кобальт, натрий, сера в форме сульфата, элементарная сера, стеараты, включая, например, но не ограничивается только ими, стеарат натрия и стеарат цинка, жирные кислоты, такие как стеариновая кислота, соль металла жирной кислоты, пылеобразный карбонат калия или любую их комбинацию. В альтернативных вариантах осуществления можно использовать любое кристаллическое или аморфное соединение в форме твердых частиц с растворимостью, меньшей, чем у основы гранулы. В одном варианте осуществления покрытие 103 содержит от примерно 0,01 мас.% до примерно 10 мас.%, более предпочтительно от примерно 0,01 до примерно 5 мас.% еще и более предпочтительно от примерно 0,1 мас.% до примерно 1,0 мас.% кристаллической или аморфной добавки для придания шероховатости в форме твердых частиц в пересчете на полную массу гранулы. Эти добавки сами могут быть или не быть гидрофобными. Добавку для придания шероховатости 104 можно диспергировать, эмульгировать или иным образом суспендировать в гидрофобном материале 106.

В вариантах осуществления обладающий низкой поверхностной энергией гидрофобный материал 106 может содержать канделильский воск, пчелиный воск, карнаубский воск, воска, регенерированные в пищевой промышленности, эмульсии воска или их комбинации. В других вариантах осуществления гидрофобным материалом 106 может быть любой воск на растительной или химической основе с температурой плавления от 50°C примерно до 105°C (от примерно 122°F до примерно 221°F). В еще одном варианте осуществления гидрофобным материалом 106 может быть воск, полученный в нефтехимической промышленности, такой как сырой парафин, парафиновый воск, микрокристаллические воска или комбинации масел и восков. Комбинацию природных и синтетический восков с любым маслом или без масла можно нанести для образования гидрофобного или супергидрофобного покрытия.

В еще одном варианте осуществления гидрофобный материал 106 состоит из любого подходящего натурального, минерального или синтетического масла. Маслами может быть любое подходящее натуральное, минеральное или синтетическое масло, такое как белое вазелиновое масло, но предпочтительно растительное масло, включая масло канолы, подсолнечное масло, соевое масло, касторовое масло, льняное масло, оливковое масло или модифицированные растительные масла. Также можно использовать другие гидрофобные жирные кислоты, такие как стеариновая кислота. В вариантах осуществления можно использовать комбинацию любого воска, масла или жирных кислот. В вариантах осуществления покрытие, содержащее гидрофобный воск, добавку масла или смесь воска и добавки масла, составляет от примерно 0,01 до примерно 10% в пересчете на полную массу гранулы удобрения, более предпочтительно от примерно 0,1 до примерно 5 мас.%, и более предпочтительно от примерно 0,5 до примерно 2,0 мас.% в пересчете на полную массу гранулы удобрения. Тонкое покрытие обеспечивает гидрофобность или супергидрофобность и также обеспечивает преимущество регулирование образование пыли без подавления высвобождения питательных веществ удобрения после внесения в почву.

В одном варианте осуществления в соответствии с фиг. 1 способ формирования гранулы удобрения с покрытием 100 включает объединение заданного количества придающего шероховатость средства в форме твердых частиц 104 с заданным количеством гидрофобного материала 106 с образованием материала супергидрофобного покрытия для нанесения на сформованную гранулу удобрения. В этом варианте осуществления материал гидрофобного покрытия 106 может находиться в жидкой, твердой или расплавленной форме и его можно нанести распылением, вальцами или по любой из подходящих методик нанесения покрытия с образованием сплошного или не сплошного покрытия на сформованной основе гранулы удобрения 102 с образованием некоторого количества гранул удобрения с покрытием 100. Затем гранулы сушат или охлаждают.

В одном варианте осуществления в соответствии с фиг. 2 придающее шероховатость средство в форме твердых частиц 204 можно нанести на поверхности гранулы удобрения 202 до нанесения обладающего низкой поверхностной энергией материала 206 на гранулу удобрения 202. В этом варианте осуществления придающее шероховатость средство в форме твердых частиц 204 можно нанести в виде жидкости, твердого вещества или расплава и можно нанести распылением, вальцами или по любой из подходящих методик нанесения покрытия с образованием сплошного или не сплошного покрытия на сформованной грануле удобрения 202 с образованием некоторого количества гранул удобрения с покрытием. В одном варианте осуществления на гранулы с мелкозернистым или аморфным покрытием затем наносят обладающий низкой поверхностной энергией материалом 206. Обладающий низкой поверхностной энергией материал 206 может находиться в жидкой, твердой, эмульгированной или расплавленной форме и его можно нанести распылением, вальцами или по любой из подходящих методик нанесения покрытия с образованием сплошного или не сплошного покрытия на кристаллических гранулах удобрения с покрытием с образованием некоторого количества гранул удобрения с покрытием 200. Затем гранулы сушат или охлаждают.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения, представленном на фиг. 1 и 2, кристаллические или аморфные добавки в форме твердых частиц обеспечивают находящуюся в микрометровом масштабе шероховатость поверхности удобрения 104, 204. В этом варианте осуществления придание шероховатости грануле удобрения можно провести с использованием разных описанных ранее кристаллических или аморфных добавок в форме твердых частиц. Добавки могут обладать частицами размером от примерно 50 нм до примерно 250 мкм. В наиболее предпочтительном варианте осуществления эти материалы могут обладать размером, равным от примерно 10 мкм до примерно 150 мкм. В других вариантах осуществления размер добавок превышает 150 мкм. В вариантах осуществления настоящего изобретения, представленных на фиг. 3, микрометровый масштаб шероховатости поверхности приводит к тому, что площади поверхности, занятые осажденными капельками влаги и гранулой удобрения 306 минимальны по сравнению со случаем отсутствия покрытия 302. Шероховатость приводит к тому, что капельки воды остаются сферическими, так что воздух, захваченный между удобрением 306 и капельками воды, исключает проникновение воды в гранулу удобрения. Эти покрытия также можно нанести на гранулы, которые нагреты до температуры выше температуры окружающей среды, для содействия смачиванию поверхности гидрофобного обладающего низкой поверхностной энергией покрытия и оптимизации равномерности покрытия.

В вариантах осуществления придающее шероховатость соединение в форме твердых частиц и обладающие низкой поверхностной энергией гидрофобные добавки придают шероховатость, которая увеличивает гидрофобность покрытия с минимальным влиянием на сыпучесть, распыляемость или наносимость покрытия. В наиболее предпочтительных вариантах осуществления покрытие должно существенно разлагаться после внесения в почву, так чтобы питательные вещества удобрения легко высвобождались в почву.

В приведенных ниже примерах рассмотрены конкретные варианты осуществления настоящего изобретения. В каждом из примеров использовано оборудование SPEX Mixer Mill 8000M с амортизированным электродвигателем. В некоторых примерах смесительные вальцы действуют с колебательным перемещением по 5,9 см назад и вперед и 2,5 см в стороны с частотой 1060 циклов/мин.

Типичные материалы получали в периодическом режиме путем проводимой сначала загрузки гранул MOP без покрытия, затем добавляли соответствующие придающие шероховатость материалы в форме твердых частиц, перемешивали в течение 1 мин, затем нагревали вместе с обладающим низкой поверхностной энергией материалом и дополнительно перемешивали при естественном охлаждении до температуры окружающей среды.

Пример 1: MOP, MOP+воск, и MOP+воск и придающее шероховатость средство в форме твердых частиц

Слеживание MOP без покрытия сопоставляли с данными для MOP с покрытием из воска и MOP с покрытием из воска и придающего шероховатость материала. Условия проведения исследования были следующими: образцы массой 4 г нагревали при 35°C (95°F) с массой 1 кг при равной 80% относительной влажности в течение 7 дней.

Склонность к слеживанию MOP является относительно высокой вследствие имеющегося распределения частиц по размерам и угловатой формы продукта. При насыпном хранении слеживание приводит к корке на массе MOP при естественных циклах изменения влажности. Как показано на фиг. 4, MOP с покрытием с тонкоизмельченным фосфоритом и канделильским воском характеризуется значительно меньшим слеживанием, чем MOP без обработки поверхности и MOP только с воском.

Пример 2: Поглощение влаги MOP с воском и придающим шероховатость материалом

Сопоставляли поглощение влаги (увеличение массы, %) при, равных 75% и 80% относительных влажностях удобрений с покрытием с 1,5% канделильского воска и с диапазоном содержаний придающих шероховатость материалов (фиг. 5). Придающие шероховатость материалы, использующиеся в этом примере, включали фосфорит, бентонитовую глину, карбонат кальция (CaCO₃), диатомит, элементарную серу (элементарная S), наночастицы апатита (Ca₅(PO₄)₃(F, Cl,OH)) производства фирмы SKY Spring Nanoparticles Inc, наночастицы апатита производства фирмы MK Nano, доломит (CaCO₃⋅MgCO₃), гипс (CaSO₄,2H₂O) и оксид цинка (ZnO). Придающие шероховатость материалы добавляли в количествах, равных от 0,1% (элементарная S) до 2,4% (доломит). Поглощение влаги определяли после обработки в течение 3 ч при 75 и 80% относительной влажности (25°C).

Как показано на на фиг. 5, при 80% RH, композиция удобрения с покрытием с использованием канделильского воска и фосфорита обладала наименьшим поглощением влаги.

Примере 3: Склонность к слеживанию MOP, MOP+ZnO в эмульсии воска и придающего шероховатость стеарата Zn с канделильским воском

В этом примере на частицы MOP наносили покрытие из эмульсии воска в количестве 1,5 мас.% на удобрении с 0,5 мас.% Zn из ZnO или покрытие Zn стеарат/канделильский воск. На фиг. 6A и 6B показано, что после 15 дней при 80% RH влага выводится из композиции удобрения с покрытием (см. фиг. 6A), но поглощается частицами MOP без покрытия (см. фиг. 6B). Сила, необходимая для разрушения ~ 3 г образцов слежавшегося удобрения после обработки при 80% RH и 22°C в течение 30 дней, последующая сушка в течение ночи при 40°C и приведение в равновесие до температуры окружающей среды представлены на фиг. 7. Как показано, придающие шероховатость материалы ZnO и стеарат Zn в эмульсии воска или расплавах значительно снижали склонность к слеживанию MOP без покрытия.

Пример 4: Зависимость стойкости к истиранию от времени для MOP и MOP с покрытием из ZnO и эмульсии воска при использовании разных отношений и источников воска

Разложение в процентах рассчитывали, как доля в мас.% частиц <250 мкм, оставшихся после обработки образца массой 10 г (+1-3,35 мм) в течение 30 с в Spex-mixer/Mill (8000M); исследование повторяли трижды. По сравнению с образцом без покрытия для этих покрытий разложение в % уменьшалось в ~10 раз, как показано на фиг. 8.

Пример 5: Разложение продукта и образование пыли

На фиг. 9 и 10 разложение продукта и образование пыли сопоставляли для образцов с покрытием для регулирования влажности, описанным в настоящем изобретении, MOP без покрытия. На чертежах на образцы #1A-C и #2-C наносили покрытие из придающего шероховатость стеарата натрия в количестве 2 фунта стеарата на 1 т гранул удобрения, и гидрофобное покрытие, образованное из нефтяного масла VM160 с 5% амина в количестве 3 фунта покрытия на 1 т гранул. На образец #3 наносили придающее шероховатость и гидрофобное покрытие такого же состава, но количество придающего шероховатость материала увеличивали до 3,5 фунт/т. Как показано на чертежах, образование пыли и разрушение в процентах для образцов с покрытием значительно уменьшилось по сравнению с исходным образцом без покрытия.

Настоящее изобретение можно осуществить в других конкретных формах без отклонения от его существенных признаков; поэтому проиллюстрированные варианты осуществления следует рассматривать, как иллюстративные и не ограничивающие во всех аспектах. Формула изобретения обеспечивает адекватность настоящей заявки для установления приоритета за рубежом и не для каких-либо иных целей.

В настоящем изобретении описаны разные варианты осуществления систем, устройств и способов. Эти варианты осуществления приведены только в качестве примера и не ограничивают объем заявленного изобретения. Кроме того, следует понимать, что разные признаки описанных вариантов осуществления можно объединять разным образом и получить многочисленные дополнительные варианты осуществления. Кроме того, хотя для использования с раскрытыми вариантами осуществления описаны разные материалы, размеры, формы, конфигурации и положения и т. п., без выхода за пределы объема заявленного изобретения можно использовать другие, кроме раскрытых.

Специалисты в соответствующих областях техники должны понимать, что объект изобретения может включать меньше признаков, чем указано в описанном выше отдельном варианте осуществления. Варианты осуществления, описанные в настоящем изобретении, не являются исчерпывающим представлением путей, с помощью которых можно объединить разные его признаки. Соответственно, варианты осуществления не являются взаимоисключающими комбинациями признаков; напротив, разные варианты осуществления могут включать комбинацию разных отдельных признаков, выбранных из отдельных вариантов осуществления, что понимают специалисты с общей подготовкой в данной области техники. Кроме того, элементы, описанные в одном варианте осуществления, можно использовать в других вариантах осуществления, даже если они не описаны в таких вариантах осуществления, если не указано иное.

Хотя в формуле изобретения в зависимом пункте может быть ссылка на конкретную комбинацию с одним или большим количеством других пунктов, другие варианты осуществления также могут включать комбинацию зависимого пункта с объектом каждого другого зависимого пункта или комбинацию одного или большего количества признаков с другими зависимыми или независимыми пунктами. Такие комбинации предложены в настоящем изобретении, если не указано, что конкретная комбинация не подразумевается.

Любые включенные выше в настоящее изобретение в качестве ссылки документы ограничены, так что не включен объект, который противоречит явному раскрытию в настоящем изобретении. Любое включение в качестве ссылки указанных выше документов дополнительно ограничено, так что формулы изобретения, включенные в эти документы, не включены в качестве ссылки. Любое включение в качестве ссылки указанных выше документов дополнительно ограничено, так что любые определения, приведенные в документах, не включены в качестве ссылки, если явно не указано иное.

Для интерпретации формулы изобретения явно подразумевается, что положения 35 U.S.C. § 112(f) не применяются, если в формуле изобретения не используются специальные термины "средства для" или "стадия для".

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Удобрение содержит гранулы с покрытием для регулирования влажности, каждая из гранул с покрытием включает: основу гранулы удобрения; и покрытие для регулирования влажности, нанесенное на основу гранулы удобрения, где покрытие включает компонент гидрофобного материала и придающий шероховатость компонент, где придающий шероховатость компонент содержит частицы, обеспечивающие микрошероховатость поверхности на самой наружной поверхности гранул с покрытием. Способ получения гранул удобрения с покрытием, для регулирования поглощения влаги, где способ включает: использование гранул удобрения; и нанесение на гранулы удобрения покрытия из материала для регулирования поглощения влаги, содержащего гидрофобный материал и придающий шероховатость компонент, где придающий шероховатость компонент содержит частицы, обеспечивающие микрошероховатость поверхности на самой наружной поверхности гранул с покрытием. Изобретения позволяют разработать покрытие, которое снижает склонность к слеживанию растворимых в воде удобрений. 2 н. и 28 з.п. ф-лы, 11 ил., 5 пр.

1. Удобрение, содержащее гранулы с покрытием для регулирования влажности, каждая из гранул с покрытием включает:

основу гранулы удобрения; и

покрытие для регулирования влажности, нанесенное на основу гранулы удобрения, где покрытие включает компонент гидрофобного материала и придающий шероховатость компонент, где придающий шероховатость компонент содержит частицы, обеспечивающие микрошероховатость поверхности на самой наружной поверхности гранул с покрытием.

2. Удобрение по п. 1, где придающий шероховатость компонент обладает растворимостью, меньшей, чем основа гранулы удобрения.

3. Удобрение по п. 1 или 2, где придающий шероховатость компонент включает твердые частицы с размером частицы в диапазоне от 10 мкм до 150 мкм.

4. Удобрение по любому предыдущему пункту, где придающий шероховатость компонент выбирают из группы, состоящей из следующих: силикаты, песок, фосфорит, карбонат кальция, гипс, цинк, марганец, железо, медь, молибден, бор, хлорид, кобальт, натрий, сера в форме сульфата, элементарная сера, стеарат цинка, стеарат натрия, стеариновая кислота, пылеобразный карбонат калия и их комбинации.

5. Удобрение по любому предыдущему пункту, где придающий шероховатость компонент содержится в количестве, равном от 0,01 мас.% до 10 мас.% в пересчете на полную массу гранулы.

6. Удобрение по п. 5, где придающий шероховатость компонент содержится в количестве, равном от 0,1 мас.% до 1,0 мас.% в пересчете на полную массу гранулы.

7. Удобрение по любому предыдущему пункту, где компонент гидрофобного материала включает воск, масло, жирную кислоту или их комбинации.

8. Удобрение по п. 7, где компонент гидрофобного материала включает воск, выбранный из группы, состоящей из следующих: канделильский воск, пчелиный воск, карнаубский воск, воск растительного происхождения, парафин, сырой парафин, микрокристаллический воск, эмульсия воска и масла и их комбинации.

9. Удобрение по п. 7, где компонент гидрофобного материала включает масло, выбранное из группы, состоящей из следующих: белое вазелиновое масло, нефтяное масло, масло канолы, подсолнечное масло, соевое масло, касторовое масло, льняное масло, оливковое масло, модифицированные растительные масла и их комбинации.

10. Удобрение по любому предыдущему пункту, где гидрофобный материал содержится в количестве, равном от 0,01 до 10% в пересчете на полную массу гранул удобрения.

11. Удобрение по п. 10, где гидрофобный материал содержится в количестве, равном от 0,5 до 2,0 мас.% в пересчете на полную массу гранул удобрения.

12. Удобрение по любому предыдущему пункту, где основу гранулы удобрения выбирают из группы, состоящей из следующих: нитраты, мочевины, хлорид калия, сульфат калия, монофосфат аммония (MAP), дифосфат аммония (DAP), простой суперфосфат, тройной суперфосфат, фосфаты калия, фосфаты кальция и их комбинации.

13. Удобрение по п. 1, где покрытие для регулирования влажности включает эмульсию воска, содержащую ZnO.

14. Удобрение по п. 1, где покрытие для регулирования влажности включает стеарат натрия и/или стеарат цинка в качестве придающего шероховатость компонента и одно из следующих: нефтяное масло с амином и канделильский воск в качестве гидрофобного материала.

15. Удобрение по любому предыдущему пункту, где самая наружная поверхность гранулы обладает микрошероховатостью поверхности, обусловленной покрытием для регулирования влажности.

16. Способ получения гранул удобрения с покрытием, для регулирования поглощения влаги, где способ включает:

использование гранул удобрения; и

нанесение на гранулы удобрения покрытия из материала для регулирования поглощения влаги, содержащего гидрофобный материал и придающий шероховатость компонент, где придающий шероховатость компонент содержит частицы, обеспечивающие микрошероховатость поверхности на самой наружной поверхности гранул с покрытием.

17. Способ по п. 16, где покрытие на гранулах удобрения включает:

нанесение покрытия на гранулы удобрения с придающим шероховатость компонентом; и

последующее нанесение покрытия на гранулы удобрения с придающим шероховатость компонентом с нанесенным на него гидрофобным материалом.

18. Способ по п. 16, где покрытие на гранулах удобрения включает:

объединение придающего шероховатость компонента и гидрофобного материала; и

последующее нанесение на гранулу удобрения покрытия из объединенного придающего шероховатость компонента и гидрофобного материала.

19. Способ по любому из пп. 16-18, где придающий шероховатость компонент включает твердые частицы с размером частиц в диапазоне от 10 мкм до 150 мкм.

20. Способ по любому из пп. 16-19, где придающий шероховатость компонент выбирают из группы, состоящей из следующих: силикаты, песок, фосфорит, карбонат кальция, гипс, цинк, марганец, железо, медь, молибден, бор, хлорид, кобальт, натрий, сера в форме сульфата, элементарная сера, стеарат цинка, стеарат натрия, стеариновая кислота, пылеобразный карбонат калия и их комбинации.

21. Способ по любому из пп. 16-20, где придающий шероховатость компонент содержится в количестве, равном от 0,01 мас.% до 10 мас.% в пересчете на полную массу гранулы.

22. Способ по п. 21, где придающий шероховатость компонент содержится в количестве, равном от 0,1 мас.% до 1,0 мас.% в пересчете на полную массу гранулы.

23. Способ по любому из пп. 16-22, где компонент гидрофобного материала включает воск, масло, соль металла жирной кислоты или их комбинации.

24. Способ по п. 23, где компонент гидрофобного материала включает воск, выбранный из группы, состоящей из следующих: канделильский воск, пчелиный воск, карнаубский воск, воск растительного происхождения, парафин, сырой парафин, микрокристаллический воск, эмульсия воска и масла и их комбинации.

25. Способ по п. 23, где компонент гидрофобного материала включает масло, выбранное из группы, состоящей из следующих: белое вазелиновое масло, нефтяное масло, масло канолы, подсолнечное масло, соевое масло, касторовое масло, льняное масло, оливковое масло, модифицированные растительные масла и их комбинации.

26. Способ по любому из пп. 16-25, где гидрофобный материал содержится в количестве, равном от 0,01 до 10% в пересчете на полную массу гранулы удобрения.

27. Способ по п. 26, где гидрофобный материал содержится в количестве, равном от 0,5 до 2,0 мас.% в пересчете на полную массу гранулы удобрения.

28. Способ по любому из пп. 16-27, где основу гранулы удобрения выбирают из группы, состоящей из следующих: нитраты, мочевины, хлорид калия, сульфат калия, монофосфат аммония (MAP), дифосфат аммония (DAP), простой суперфосфат, тройной суперфосфат, фосфаты калия, фосфаты кальция и их комбинации.

29. Способ по п. 16, где покрытие для регулирования влажности включает эмульсию воска, содержащую ZnO.

30. Способ по п. 16, где покрытие для регулирования влажности включает стеарат цинка и/или стеарат натрия в качестве придающего шероховатость компонента и одно из следующих: нефтяное масло с амином и канделильский воск в качестве гидрофобного материала.