包含植物营养盐的微原纤化纤维素浓缩水性悬浮液制造技术

本发明专利技术公开了包含植物营养盐的微原纤化纤维素(MFC)浓缩水性悬浮液，所述浓缩水性悬浮液包含D

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含植物营养盐的微原纤化纤维素浓缩水性悬浮液
[0001]相关申请
[0002]本申请要求于2019年6月17日提交的美国专利申请号16/442,561的优先权，所述美国专利申请的内容通过引用整体并入本文。
[0003]
和
技术介绍

[0004]本专利技术涉及植物营养液。更具体地说，它属于包含对植物生长有用的养分的微原纤化纤维素水性悬浮液。
[0005]在水培和灌溉施肥中，被称为“原液(stock)”的浓缩营养液被用作肥料。原液溶液是由高浓度的无机盐混合配制而成，其目的是为植物提供其整个生命周期所需的所有矿物元素。
[0006]在需要水培营养或灌溉施肥的集约化作物中，所有的元素都是通过将施肥盐溶解在水中制备的营养液供应给植物的。
[0007]在所有已知的天然元素中，在各种植物中只发现了60种元素，并且只有16种元素通常被认为是植物生长所必需的。虽然大多数植物只需要16种必需元素，但有些物种可能需要其它元素。
[0008]常量元素包括碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、硫(S)和镁(Mg)。
[0009]微量元素包括铁(Fe)、氯(Cl)、锰(Mn)、硼(B)、锌(Zn)、铜(Cu)、钼(Mo)。
[0010]植物生长需要钙。钙通常由硝酸钙供应，硝酸钙也提供氮。任何其它必要的额外氮可以通过任何含硝酸根的盐或通过铵态氮肥提供。
[0011]植物也需要某种形式的硫用于形成参与其生长过程的氨基酸。硫通常由容易被植物利用的无机硫酸盐提供。<br/>[0012]磷是通过磷酸盐和多聚磷酸盐供应的；磷酸一钾和磷酸二铵是最常用的。对钾的需求用钾盐来覆盖：碳酸钾、硝酸钾、磷酸一钾、氯化钾和硫酸钾是最常用的。
[0013]肥料的配方根据每种作物的具体要求、其发育阶段和周围的气候条件而变化。
[0014]为了给作物提供所需的所有元素，必须准备两种不同的“原液”溶液，通常称为“A”和“B”。所述溶液需要分开制备，以避免由原液A中提供的钙和原液B中以无机硫酸盐形式提供的硫沉淀出硫酸钙。如果它们沉淀，则所述元素将不再对植物可用。重要的是要阐明，钙和硫都是植物的必需元素，并且必须添加到营养液中。钙被用来生长，而硫被用于形成氨基酸。后者通常作为无机硫酸盐提供，因为这种形式能易于被植物吸收。
[0015]因为硫酸钙水溶性差(在77？F和中性pH下，溶解度为0.67克/升)，所以将营养液配制成原液A和B，以便分别添加钙和硫酸盐。为了避免硫酸钙沉淀，以如此低的浓度水平配制钙和硫酸盐相结合的稀溶液，是商业上不可行的。
[0016]螯合物被广泛用于水培、灌溉施肥和施肥中，因为它们是给营养液提供微量元素所必需的。螯合物是有机结构，其能够“包裹”微量元素的离子，从而使它们在溶液中稳定并防止它们与其他阳离子结合并沉淀。除此之外，它们与微量元素一起形成连接(ligation)，改善了植物对后者的吸收能力。
[0017]螯合物对提供铁特别重要，因为铁是更容易与营养液中存在的其它离子形成氢氧
化物和不溶性盐的微量元素。值得一提的是，铁对叶绿素合成必不可少，因为它在光合作用和细胞呼吸期间充当电子的载体，还激活一些酶。没有纳入铁就不可能是营养液配方。因此，它以螯合的形式添加。优选的螯合剂是EDTA。
[0018]曾尝试通过螯合钙来解决钙与硫酸盐一起沉淀的问题，尽管钙不是微量元素，并且如果通过诸如硝酸钙这样的盐来纳入钙的话，钙可以是完全可吸收的。
[0019]然而，钙螯合物仅在pH范围为6至14时保持稳定，而另一方面铁螯合物仅在酸性条件下保持稳定。因此，能够通过使用这两种螯合物来纳入所有养分的pH范围非常有限(6至7)。这使获得溶液的过程复杂化，并威胁到意味着较高酸度水平的盐的浓度。
[0020]希望有一种植物生长必需成分的单一浓缩溶液，其中可以防止钙和硫作为硫酸钙沉淀，以及其它盐例如硫酸铁的沉淀。
[0021]本专利申请的专利技术人意外发现，微原纤化纤维素(MFC)在1至13的pH范围内防止盐的沉淀。

技术实现思路

[0022]本专利技术的主要目的是一种营养液，其在微原纤化纤维素介质中将原液A(提供钙)和原液B(提供硫酸盐)合并在单一的稳定化溶液中，使钙和硫酸盐的浓度超过硫酸钙在水中的正常溶解度所对应的浓度。
[0023]更具体而言，本专利技术的目的是包含植物营养盐的微原纤化纤维素浓缩水性悬浮液，其中所述浓缩水性悬浮液包含D
‑
葡萄糖分子的微原纤化线性聚合物(纤维素微纤维)、钙离子、硫酸根离子和其它植物营养元素如氮、磷、钾、镁、铁、氯、锰、硼、锌、铜、钼等，钙离子和硫酸根离子的浓度超过硫酸钙在水中的溶解度所对应的浓度并且微原纤化纤维素(MFC)的比例在所述悬浮液的1重量/重量％至99重量/重量％的范围内。
[0024]本专利技术的另一个目的是微原纤化纤维素在制备浓缩悬浮液中的用途，所述制备包括混合D
‑
葡萄糖分子的微原纤化线性聚合物(纤维素微纤维)、钙离子、硫酸根离子和其它植物营养元素如氮、磷、钾、镁、铁、氯、锰、硼、锌、铜、钼等，钙离子和硫酸根离子的浓度超过硫酸钙在水中的溶解度所对应的浓度并且微原纤化纤维素(MFC)的比例在所述悬浮液的1重量/重量％至99重量/重量％的范围内。
[0025]本专利技术的另一个目的是一种制备包含植物营养盐的微原纤化纤维素浓缩水性悬浮液的方法，其中所述方法包括混合D
‑
葡萄糖分子的微原纤化线性聚合物(纤维素微纤维)、钙离子、硫酸根离子和其它植物营养元素如氮、磷、钾、镁、铁、氯、锰、硼、锌、铜、钼等的步骤，钙离子和硫酸根离子的浓度超过硫酸钙在水中的溶解度所对应的浓度并且微原纤化纤维素(MFC)的比例在所述悬浮液的1重量/重量％至99重量/重量％的范围内。
[0026]本专利技术的另一个目的是一种使用水培或灌溉施肥技术的植物营养方法，所述方法包括提供包含植物营养盐的微原纤化纤维素浓缩水性悬浮液的步骤，其中所述浓缩水性悬浮液包含D
‑
葡萄糖分子的微原纤化线性聚合物(纤维素微纤维)、钙离子、硫酸根离子和其它植物营养物质如氮、磷、钾、镁、铁、氯、锰、硼、锌、铜、钼等，钙离子和硫酸根离子的浓度超过硫酸钙在水中的溶解度所对应的浓度并且微原纤化纤维素(MFC)的比例在所述悬浮液的1重量/重量％至99重量/重量％的范围内。
[0027]本专利技术的另一个目的是包含植物营养盐的微原纤化纤维素浓缩水性悬浮液在获
得固体肥料中的用途，其中所述浓缩水性悬浮液包含D
‑
葡萄糖分子的微原纤化线性聚合物(纤维素微纤维)、钙离子、硫酸根离子和其它植物营养元素如氮、磷、钾、镁、铁、氯、锰、硼、锌、铜、钼等，钙离子和硫酸根离子的浓度超过硫酸钙在水中的溶解度所对应的浓度并且微原纤化纤维素(MFC)的比例在所述悬浮液的1重量/重量％至99重量/重量％的范围内。
具体实施方式
[0028]肥料的配方根据每种作物的具体要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.包含植物营养盐的微原纤化纤维素(MFC)浓缩水性悬浮液，其中所述浓缩水性悬浮液包含D
‑
葡萄糖分子的微原纤化线性聚合物(纤维素微纤维)、钙离子、硫酸根离子和其它植物营养元素如氮、磷、钾、镁、铁、氯、锰、硼、锌、铜或钼，钙离子和硫酸根离子的浓度超过硫酸钙在水中的溶解度所对应的浓度并且微原纤化纤维素(MFC)的比例在所述悬浮液的1重量/重量％至99重量/重量％的范围内。2.根据权利要求1所述的浓缩水性悬浮液，其中它包含：0.5％和99％之间的水0.5％和99％之间的微原纤化纤维素(MFC)0.1％和99％之间的硝酸钙0.1％和99％之间的硝酸铵0％和99％之间的以下物质之一：EDTA镁、氧化镁或硫酸镁0％和99％之间的以下物质之一：EDTA锰、硫酸镁或氯化镁0％和99％之间的以下物质之一：EDTA锌、硫酸锌或氯化锌0％和99％之间的以下物质之一：EDTA铁或硫酸亚铁0％和99％之间的以下物质之一：EDTA铜或硫酸铜0％和99％之间的以下物质之一：钼酸钠(脱水)或钼酸铵0％和99％之间的EDTA钴0％和99％之间的以下物质之一：硼酸或四硼酸钠0％和99％之间的以下物质之一：硝酸钾、磷酸一钾、氯化钾或硫酸钾0％和99％之间的以下物质之一：磷酸一钾、磷酸一铵或磷酸二铵0.1％和99％之间的以下物质之一：硫酸镁或氧化镁0.1％和99％之间的硫酸钾。3.根据权利要求1所述的浓缩水性悬浮液，其中它包含：18.6升水(68.2重量/重量％)6,000克微原纤化纤维素(22.0重量/重量％)1,000克硝酸钙(3.7重量/重量％)12克EDTA镁(0.0440重量/重量％)20克EDTA锰(0.0733重量/重量％)20克EDTA锌(0.0733重量/重量％)25克EDTA铁(0.0916重量/重量％)3克EDTA铜(0.0110重量/重量％)0.3克钼酸钠(二水合物)(0.0011重量/重量％)0.03克EDTA钴(0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿古斯丁，
申请(专利权)人：托塔尔格罗有限责任公司，
类型：发明
国别省市：