水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體及其用途

水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體及其用途
【專利摘要】本發明公開了一種水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體及其用途，通過采用酸化處理生物碳質材料作為水面漂浮劑和緩釋劑，采用堿性碳酸鹽作為水面漂浮助劑，采用具有水溶性的高分子黏性材料作為用于顆粒成型的粘結劑，采用結構上含有親水性陰離子基團和疏水性碳鏈的表面活性劑作為促進活性成分在水面均勻分布的擴散劑；從而克服了現有技術中的漂浮性載體對有機農藥的吸附相對較弱，活性成分釋放較快從而影響藥效的問題，進而可獲得能夠較長時間在水面漂浮、且能夠控制農藥活性成分釋放速率的顆粒載體，并用于制備能夠在水田直接撒施的農藥顆粒制劑。
【專利說明】水面漂淳型農藥控制釋放顆粒載體及其用途

【技術領域】
[0001] 本發明涉及農藥制劑領域，尤其涉及一種水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體及其 用途。

【背景技術】
[0002] 現有水田用農藥制劑多為乳油、粉劑、顆粒劑等傳統劑型。由于大多數農藥活性成 分及載體（如硅酸鹽類粘土）的密度大于水，施用后會很快沉入水底，導致農藥活性成分的 釋放位置與目標作用位置不一致，影響農藥藥效發揮。例如，一些通過莖葉吸收發揮藥效的 除草劑沉入水底后，活性成分被水底沉積物吸附，無法發揮除草效果。同時，部分制劑中的 活性成分釋放較快，容易發生淋溶進入地下水，造成嚴重的環境污染問題。
[0003] 為了提高水田用農藥活性成分在釋放位置上的精準性，專利CN1157113C中提出 在農藥組合物中加入比重小于1的封閉型陶瓷中空體，得到了可以直接施用于水田的水 面漂浮性農藥組合物。雖然專利說明中未明確該陶瓷中空體的具體化學組成，但是可以 預見的是陶瓷制品通常難以降解，如果大量施用將長期漂浮水面，影響水田質量。專利 CN1353572A中則采用珍珠巖、木粉、蛭石或塑料泡沫等作為水面漂浮劑，其中塑料泡沫同樣 存在難降解的問題，而珍珠巖、木粉等親水性較好，被水浸透后將很快沉入水底，只能維持 較短時間的漂浮狀態。其它相關發明專利中也多采用類似的多孔性無機或有機載體以維持 水面漂浮效果。
[0004] 總體而言，現有技術中的漂浮性載體對有機農藥的吸附相對較弱，活性成分的釋 放較快，而一旦集中釋放后，大多數活性成分通常未能發揮藥效，即偏離其目標作用位置。


【發明內容】

[0005] 針對上述存在的問題，本發明提供一種水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體及其用 途，以克服現有技術中的漂浮性載體對有機農藥的吸附相對較弱，活性成分釋放較快從而 影響藥效的問題，從而可獲得能夠較長時間在水面漂浮、且能夠控制農藥活性成分釋放速 率的顆粒載體，并用于制備能夠在水田直接撒施的農藥顆粒制劑。
[0006] 為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：
[0007] -種水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體，其中包括：用于水面漂浮劑和緩釋劑的 酸化處理生物碳質材料，用于水面漂浮助劑的堿性碳酸鹽，用于顆粒成型的粘結劑和用于 促進活性成分在水面均勻分布的擴散劑；
[0008] 其中，所述粘結劑為一類具有水溶性的高分子黏性材料，所述擴散劑為一類結構 上含有親水性陰離子基團和疏水性碳鏈的表面活性劑。
[0009] 上述的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體，其中，所述酸化處理生物碳質材料的 質量百分比為10%?95%。
[0010] 上述的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體，其中，所述堿性碳酸鹽的質量百分比 為1%?30%。 toon] 上述的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體，其中，所述粘結劑的質量百分比為 0· 1% ?10%。
[0012] 上述的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體，其中，所述擴散劑的質量百分比為 0· 1% ?10%。
[0013] 上述的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體，其中，所述酸化處理生物碳質材料 是以稻草、秸桿、木屑或者樹葉這些農業或者林業生產中廢棄的生物質為原料，經200? 500°C中低溫、且隔絕氧氣熱解得到的碳化物，再經粉碎和酸化處理得到的一類多孔酸性高 含碳粉狀固體材料。
[0014] 上述的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體，其中，所述堿性碳酸鹽為碳酸鈉、碳酸 氫鈉、碳酸銨、碳酸氫銨中的一種或多種。
[0015] 上述的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體，其中，所述粘結劑為海藻酸鈉、羧甲基 纖維素、羧甲基淀粉、黃原膠、明膠、聚乙二醇、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺中的一種。
[0016] 上述的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體，其中，所述擴散劑為烷基硫酸鹽、烷基 羧酸鹽、烷基芳基磺酸鹽、木質素磺酸鹽的一種或多種。
[0017] 一種水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體的用途，其中，在所述水面漂浮型農藥控 制釋放顆粒載體成型前加入農藥活性成分，以得到能夠在水面漂浮、且能控制活性成分釋 放速率的農藥顆粒制劑；
[0018] 其中，所述農藥活性成分是指具有殺蟲、除草、抗菌及調節作物生長作用的化學物 質。
[0019] 上述技術方案具有如下優點或者有益效果：
[0020] 本發明提供的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體，通過采用酸化處理生物碳質材 料作為水面漂浮劑和緩釋劑，采用堿性碳酸鹽作為水面漂浮助劑，采用具有水溶性的高分 子黏性材料作為用于顆粒成型的粘結劑，采用結構上含有親水性陰離子基團和疏水性碳鏈 的表面活性劑作為促進活性成分在水面均勻分布的擴散劑；從而克服了現有技術中的漂浮 性載體對有機農藥的吸附相對較弱，活性成分釋放較快從而影響藥效的問題，進而可獲得 能夠較長時間在水面漂浮、且能夠控制農藥活性成分釋放速率的顆粒載體，并用于制備能 夠在水田直接撒施的農藥顆粒制劑。
[0021] 本發明提供的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體中應用酸化處理生物碳質材料， 由于農業或林業廢棄物熱解得到的生物碳質材料對農藥活性成分具有較強的吸附作用，從 而可以利用這種吸附作用調控活性成分的釋放速率，有利于提高活性成分利用率、減輕農 藥對環境的污染，同時，生物碳質材料作為農藥載體本身密度較小，酸化后可與碳酸鹽反 應，在多孔材料內部形成氣穴，可以使顆粒制劑在較長時間內保持水面漂浮的狀態。
[0022] 本發明提供的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體的用途，通過在水面漂浮型農藥 控制釋放顆粒載體成型前加入農藥活性成分，從而得到能夠在水面漂浮、且能控制活性成 分釋放速率的農藥顆粒制劑，該制劑可以方便地撒施在水面上，具有延長農藥藥效、控制農 藥污染的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明及其特征、夕卜 形和優點將會變得更加明顯。在全部附圖中相同的標記指示相同的部分。并未刻意按照比 例繪制附圖，重點在于示出本發明的主旨。
[0024] 圖1是本發明實施例1所得的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體在水面上的漂浮 率曲線和本發明實施例2所得的芐嘧磺隆顆粒制劑的釋放曲線。

【具體實施方式】
[0025] 下面結合附圖和具體的實施例對本發明作進一步的說明，但是不作為本發明的限 定。
[0026] 本發明提供的一種水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體包括：用于水面漂浮劑和緩 釋劑的酸化處理生物碳質材料，用于水面漂浮助劑的堿性碳酸鹽，用于顆粒成型的粘結劑 和用于促進活性成分在水面均勻分布的擴散劑；
[0027] 其中，粘結劑為一類具有水溶性的高分子黏性材料，擴散劑為一類結構上含有親 水性陰離子基團和疏水性碳鏈的表面活性劑。
[0028] 在本發明提供的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體中，酸化處理生物碳質材料的 質量百分比為10%?95%，堿性碳酸鹽的質量百分比為1%?30%，粘結劑的質量百分比 為0. 1%?10%，擴散劑的質量百分比為0. 1%?10%。
[0029] 在本發明提供的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體中，酸化處理生物碳質材料 是以稻草、秸桿、木屑或者樹葉這些農業或者林業生產中廢棄的生物質為原料，經200? 500°C中低溫、且隔絕氧氣熱解得到的碳化物，再經粉碎和酸化處理得到的一類多孔酸性高 含碳粉狀固體材料。該材料具有較為發達的孔隙結構和疏水性，對有機農藥活性成分具有 較高的吸附能力，可以控制活性成分的釋放速率。同時，該材料堆積密度小、親水性較弱，容 易長時間漂浮水中。本發明中該酸化生物碳質材料具有水面漂浮劑和緩釋劑的雙重作用。
[0030] 在本發明提供的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體中，堿性碳酸鹽為一類具有堿 性的碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸銨、碳酸氫銨中的一種或多種。該碳酸鹽可與酸化生物碳質材 料發生反應，釋放出二氧化碳氣體或氨氣，并在顆粒載體內形成氣穴，維持顆粒載體在水面 的漂浮。本發明中該堿性碳酸鹽具有水面漂浮助劑的作用。
[0031] 在本發明提供的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體中，粘結劑包括但不限于海藻 酸鈉、羧甲基纖維素、羧甲基淀粉、黃原膠、明膠、聚乙二醇、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺中的一 種。這些水溶性高分子黏性材料可將粉狀的酸化生物碳質材料和堿性碳酸鹽粘結在一起， 通過擠出造粒、干燥等造粒工藝，得到顆粒狀載體。
[0032] 在本發明提供的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體中，擴散劑為烷基硫酸鹽、烷 基羧酸鹽、烷基芳基磺酸鹽、木質素磺酸鹽的一種或多種。這些表面活性劑有助于促進農藥 活性成分在水面的擴散，使釋放后的活性成分能夠均勻分布在水面上。
[0033] 一種水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體的用途，在水面漂浮型農藥控制釋放顆粒 載體成型前加入農藥活性成分，以得到能夠在水面漂浮、且能控制活性成分釋放速率的農 藥顆粒制劑；其中，農藥活性成分是指具有殺蟲、除草、抗菌及調節作物生長作用的化學物 質。該制劑可以方便地撒施在水面上，具有延長農藥藥效、控制農藥污染的效果。
[0034] 實施例1 :
[0035] 稱取500g干燥玉米秸桿，粉碎后分批放入數個坩堝中，蓋上坩堝蓋后，放入馬弗 爐，升溫至350°C后，保溫3h，降溫待坩堝冷卻至室溫后，取出坩堝中殘留的固體碳質材料。 按20mL/g碳質材料的比例加入濃度為2mol/L的鹽酸，連續浸泡24h后抽濾，將濾出的固體 物烘干，粉碎過篩（〈〇. 1〇_)，得到酸化生物碳質材料l〇5g。
[0036] 取酸化生物碳質材料50g，分別與10g碳酸氫鈉、2g木質素磺酸鈉摻混均勻后，噴 灑含2g海藻酸鈉的粘結劑水溶液，得到潮濕粉料，采用搖擺式造粒機制得平均粒徑0. 30_ 左右的顆粒，干燥得顆粒載體。
[0037] 取上述顆粒載體lg(mO)，放入盛有100mL水的燒杯中，在不同時間下，測定沉入水 底的顆粒載體質量（mt，g)，則顆粒載體在水中的漂浮率等于
[0038]

【權利要求】
1. 一種水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體，其特征在于，包括：用于水面漂浮劑和緩 釋劑的酸化處理生物碳質材料，用于水面漂浮助劑的堿性碳酸鹽，用于顆粒成型的粘結劑和用于促進活性成分在水面均勻分布的擴散劑；其中，所述粘結劑為一類具有水溶性的高分子黏性材料，所述擴散劑為一類結構上含 有親水性陰離子基團和疏水性碳鏈的表面活性劑。
2. 如權利要求1所述的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體，其特征在于，所述酸化處 理生物碳質材料的質量百分比為10%?95%。
3. 如權利要求1所述的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體，其特征在于，所述堿性碳 酸鹽的質量百分比為1 %?30%。
4. 如權利要求1所述的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體，其特征在于，所述粘結劑 的質量百分比為〇. 1 %?10%。
5. 如權利要求1所述的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體，其特征在于，所述擴散劑 的質量百分比為〇. 1 %?10%。
6. 如權利要求1或2所述的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體，其特征在于，所述酸化 處理生物碳質材料是以稻草、秸桿、木屑或者樹葉這些農業或者林業生產中廢棄的生物質 為原料，經200?500°C中低溫、且隔絕氧氣熱解得到的碳化物，再經粉碎和酸化處理得到 的一類多孔酸性高含碳粉狀固體材料。
7. 如權利要求1或3所述的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體，其特征在于，所述堿性 碳酸鹽為碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸銨、碳酸氫銨中的一種或多種。
8. 如權利要求1或4所述的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體，其特征在于，所述粘結 齊U為海藻酸鈉、羧甲基纖維素、羧甲基淀粉、黃原膠、明膠、聚乙二醇、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰 胺中的一種。
9. 如權利要求1或5所述的水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體，其特征在于，所述擴散 劑為烷基硫酸鹽、烷基羧酸鹽、烷基芳基磺酸鹽、木質素磺酸鹽的一種或多種。
10. -種水面漂浮型農藥控制釋放顆粒載體的用途，其特征在于，在所述水面漂浮型農 藥控制釋放顆粒載體成型前加入農藥活性成分，以得到能夠在水面漂浮、且能控制活性成 分釋放速率的農藥顆粒制劑； 其中，所述農藥活性成分是指具有殺蟲、除草、抗菌及調節作物生長作用的化學物質。
【文檔編號】A01P7/00GK104186465SQ201410371320
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年7月31日
【發明者】李建法, 李賽君, 呂金紅, 李益民 申請人:紹興文理學院