[发明专利]控释有效成分的包膜肥料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有采用可生物或水解降解的低聚物或聚合物的包膜的肥料，所述低聚物或聚合物容许控释有效成分，该控释过程与未包膜的肥料相比在时间上显著延缓地进行。

背景技术

从现有技术中已知可以实现在整个作物生长期缓慢并控制地释放有效成分的所谓的“缓释”或“延释”肥料，其中这尤其是试图通过将肥料颗粒包膜的方式来实现。

在US 4,019,890A1中建议，使用聚合物如聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯作为包膜材料。这些包膜材料是生物上非常惰性的，然而由于所述的材料在一个植物生长阶段中不会完全腐烂，而导致其不希望地富集在农业上密集使用的区域中。

在US 4,801,498A1中同样建议，将水不溶解的、经中和和羧基化的聚合物作为包膜材料，其在包膜前借助有机溶剂溶解。建议将四氢呋喃、乙酸、二甲苯或甲苯作为有机溶剂。除了类似富集的问题以外，这里，认为必需的溶剂在农业使用上也是不利的。在US 4,829,124A1中也建议了相似的包膜材料。

在WO97/48664中公开了将缩二脲、氨基甲酸酯和桐油的可生物降解的混合物作为包膜材料。在此通过使用多异氰酸酯将尿素润湿并使所述的多异氰酸酯与醇反应，在颗粒表面产生导致形成致密并机械上牢固的聚合物层的反应。在所述的反应中不利的是消耗尿素并形成植物毒性作用的缩二脲。在WO03/082003A2中建议了相似的包膜，其中使尿素与甲醛聚合。

现有技术中另一种已知的包膜是借助单质硫。从植物学的角度来看，低浓度的硫是需要的养分，其只微溶于水并因此原则上适合作为包膜材料。由Ullmann(乌尔曼)(第6版“Fertilizer”第4.4.5.1章节)或WO92/17424A1得知这样的肥料包膜。特别是在WO92/17424A1中非常全面地列举了已知的包膜材料。硫包膜存在这样的问题，即必须找到养分释放和施用的硫量之间的最佳值，从而不会在土壤中引起植物毒性的硫富集。

DE 69419125T2描述了具有两层包膜的肥料。第一内层是可生物降解的并由脂肪族聚酯，如例如具有优选的重均分子量为150,000至250,000的聚-L-乳酸，或聚氨酯组成，和水不溶解的外层由一种可缓慢生物降解的或通过光可降解的聚合物如例如纤维素衍生物组成。

具有特别的经济意义的是，所述的肥料可以工业上简单地制备。在此，认为不利的是必须使用两种不同的材料将肥料颗粒包膜。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供可以在时间上延缓有效成分释放并无植物学缺点地抑制有效成分释放的经济上有利的包膜肥料颗粒。此外，本发明的目的为公开一种制备所述的包膜肥料的方法。

本发明根据权利要求1通过提出一种包膜肥料颗粒而实现了所述的目的，所述肥料颗粒的包膜由一种或多种包括L(+)乳酸的聚丙交酯或共聚酯的可生物或水解降解的聚合物、低聚物或混合物组成，聚丙交酯的超过40mol％的分子基本结构单元由L(+)-乳酸单元组成。

在此，聚合物或低聚物的可生物降解性应该理解为如在EN 13434中的A.2.2和A.3.1中对于塑料的需氧降解定义的那样，其中这可以借助类似ISO14855或ASTM D 5338的试验测定。在此，本发明的肥料且此处特别是农业区上的包膜的由生物和水解引起的降解比极端条件下的工业堆肥化处理当然持续明显更长的时间。

水解理解为一种分子在水分子加成下解离。在此氢原子连接到一个分子碎片上，而剩余的羟基连接到另一个碎片上。因此，这样产生的新分子在经一次或任选多次水解后可用来进行随后的生物酶解过程。

在此，本发明的肥料颗粒中百分含量最大的养分级分由氮-、磷-或钾-化合物或其混合物组成。关于这点，特别提到下列养分如尿素、硝酸铵、硝酸钙、硝酸铵钙、磷酸一铵或磷酸二铵、硫酸盐如硫酸铵及其混合物。

在此上述的肥料颗粒可以包含低比例微量养分。所述的微量养分尤其是碱金属或碱土金属、硫、铜、锌、硼、钴、锰、钼或硒以及包含这些物质的化合物或混合物。

在本发明肥料颗粒的一个有利的实施方案中，聚合物或低聚物为L(+)-乳酸的聚丙交酯或共聚酯，其中理想情况下，聚丙交酯的超过40mol％的分子基本结构单元由L(+)-乳酸单元组成。在此低聚丙交酯或聚丙交酯的数均平均摩尔质量可在500和300,000g/mol之间。