[发明专利]在旋转辊筒中包覆控释产品的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种改进的在旋转辊筒中包覆基质的方法和装置。 

背景技术

典型的肥料颗粒通过在旋转辊筒中将包覆组份喷和/或滴到肥料颗粒床的顶面上而被包覆。在这个方法中，包覆材料，例如蓖麻油和异氰酸酯，难以渗透到颗粒床内部。其原因之一是它们的高粘度和表面张力抑制了其向颗粒床内的渗透。因为这些包覆材料不容易渗透到颗粒床内，因此它们先包覆于辊筒表面，然后再转移到肥料颗粒的表面上。在这两个阶段过程中，包覆材料不能在蓖麻油和异氰酸酯反应形成聚氨酯所需的时间内(75℃下大约4分钟)有效铺展于肥料颗粒的表面。使用其他包覆材料如其他热塑性聚合物或热固性聚合物时存在相似的问题。因此，固化的或干燥的包覆材料逐渐累积在辊筒的表面上。这些累积在辊筒表面的覆盖层被称为“积垢”。 

在在先技术的方法中，积垢严重，特别是在包覆材料喷嘴周围的辊筒表面上。许多实例中，包覆用辊筒必须每两周清洁一次。不但该清洁过程费用昂贵，而且生产的中断和更高的原料消耗也对纯利润产生了负面的影响。并且，积垢对控释产品的质量产生了不利影响。 

在在先技术的方法中，由于包覆材料只有有限的机会以在基质颗粒上形成希望的最适包覆所需的化学计量比例来混合，所以包覆质量(和因此产品性能)被降低。例如，典型地异氰酸酯以一条细线滴到颗粒的表面上，而蓖麻油则可滴或喷到颗粒的表面上。在任一情况下，这两种组分互相混合并包覆在颗粒表面上的机会有限，即使异氰酸酯和蓖麻油几乎同时被输送。一个原因是在旋转辊筒中移动的颗粒显示出一种伴随着层间缓慢的横向混合的线性层流动。 

为改进在旋转辊筒中的包覆方法已经进行了许多努力。一个方法是将注入喷嘴浸入到肥料床内，从而包覆组分被直接注入到肥料床表面以下。(见，例如US 5,374,292；US 5,547,486；US 5,858,094和US 6,537,611.)。然而，本领域中仍然需要进一步改善混合并减少积垢来提高包覆方法的效率。 

发明内容

在本发明的一个主要方面中，提供了一种在旋转辊筒中包覆基质的方法，其中在基质床中产生穴，将包覆材料输送到所述基质床中。 

在一个实施方式中，所述包覆材料可输送到所述基质床的表面之下。另外，上述辊筒可包括一个或更多个挡板。 

本发明还涉及一种根据本发明所述方法制造的控释产品。 

附图说明

在进一步的主要方面中，提供一种可旋转的用来包覆基质的辊筒，其包括混合带和干燥带，其中所述混合带包括(a)一个或更多个在基质床中产生穴的工具，和(b)一个或更多个将包覆材料输送到辊筒中的工具。在一个实施方式中，所述用于输送包覆材料的工具可以是喷嘴或管子，或其组合。 

图1图示说明在旋转辊筒中基质颗粒的线性层流动。 

图2显示根据本发明的一个实施方式，聚合物包覆材料、预混合料和/或单体向用犁形工具在颗粒床中产生的洞或穴中的同时输送。 

图3显示用于本发明方法中的犁形工具的若干可能的形状。 

图4显示根据本发明的一个实施方式，聚合物包覆材料、预混合料和/或单体沿着犁形工具的背部向基质颗粒床上和/或基质颗粒床内多个位置的同时滴下。 

图5显示图4犁形工具的应用，以同时输送聚合物包覆材料、预混合料和/或单体到颗粒床中用该犁形工具产生的洞或穴内。 

图6显示根据本发明的一个实施方式，应用埋藏装置以将包覆材料埋藏到颗粒床的由犁形工具产生的洞或穴中。 

图7显示根据本发明不同的实施方式，犁形工具在旋转辊筒的湿带中的布置，以及当注入喷嘴放置在犁形工具前和犁形工具后的情况下对干燥带的作用。 

图8显示根据本发明实施方式的一种挡板结构和在图7的干燥带的定向。 

具体实施方式

在一种在旋转辊筒中包覆肥料颗粒的方法中，意外地发现当使用一种工具来在肥料床中产生洞或者穴，并同时将包覆材料输送到所产生的洞或穴中，积垢会显著减少。所述产生洞或穴的工具并无特殊限制，包括机械装置，例如犁形工具或高压气。当使用机械装置如犁形工具来在所述肥料床中产生洞或穴时，进一步意外地发现在向肥料施用包覆材料时，当所述包覆材料在犁形工具的后面被引入时，得到了充分改善的结果。