覆盖料组合物和方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN00818275.2

申请日:

2000.10.16

公开号:

CN1423519A

公开日:

2003.06.11

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回|||公开

IPC分类号:

A01B79/00; A01B79/02; A01C1/00; A01G1/00; A01H3/00

主分类号:

A01B79/00; A01B79/02; A01C1/00; A01G1/00; A01H3/00

申请人:

干水公司;

发明人:

J·贝德诺斯特; H·詹森

地址:

美国加利福尼亚

优先权:

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

代理人:

陈季壮

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内容摘要

本发明提供了具有延长保水时间的覆盖料组合物及其使用方法。在本发明的第一个优选实施方案中,水混合增湿剂加到播种的覆盖料中。优选实施方案包括93.95wt%水,5.85wt%覆盖料和0.2wt%增湿剂,基于所用水的重量百分数,以及任意选择量的肥料和种子。在该优选的实施方案中,增湿剂包括羧甲基纤维素,交联剂,和表面活性剂。增湿剂保持水在覆盖料组合物中和以控制的速度将水释放到土壤表面,同时与覆盖料组合物结合在一起。保水的时间长于现有技术覆盖料组合物,以促进最大程度的种子发芽。根据本发明的覆盖料组合物另外提供了有效的尘埃和侵蚀控制性能。

权利要求书

1: 覆盖料组合物,包括: 覆盖料,和 引入到覆盖料中的增湿剂;和 其中水能够加入到覆盖料组合物中并且保留,以便可控地分布。
2: 根据权利要求1的覆盖料组合物,进一步包括肥料和种子。
3: 根据权利要求1的覆盖料组合物,包括: 大约
4: 4-7.3wt%用量范围的覆盖料; 大约0.05-0.35wt%用量范围的增湿剂,基于以重量添加的水的体积 的百分数;和 大约92.4-9
5: 4wt%用量范围的水。 4.根据权利要求3的覆盖料组合物,包括: 5.85wt%用量的覆盖料; 0.20wt%用量的增湿剂,基于以重量添加的水体积的百分数;和 93.95wt%用量的水。 5.根据权利要求1的覆盖料组合物,其中覆盖料包括选自木纤维、 稻草、锯屑和再循环新闻纸中的成分。
6: 根据权利要求5的覆盖料组合物,其中覆盖料包括100%木纤维。 7.根据权利要求5的覆盖料组合物,其中覆盖料包括大约70%木纤维 和大约30%再循环新闻纸。 8.根据权利要求1的覆盖料组合物,其中增湿剂包括: (a)纤维素化合物; (b)交联剂;和 (c)表面活性剂。 9.根据权利要求8的覆盖料组合物,其中增湿剂包括: (a)大约85-95%的羧甲基纤维素; (b)大约5.00-15%的硫酸铝;和 (c)大约0.03-0.08%的表面活性剂。 10.根据权利要求9的覆盖料组合物,其中增湿剂包括: (a)92.95%羧甲基纤维素; (b)7.00%硫酸铝;和 (c)0.05%Smashing White Water Softener。 11.权利要求1的覆盖料组合物,进一步包括增粘剂。 12.权利要求11的覆盖料组合物,其中增粘剂包括瓜尔胶。 13.根据权利要求8的覆盖料组合物,其中表面活性剂选自Smashing White Water Softener,Nova Clean,Nova Clean,Novasan,Original Palmolive Liquid,碳酸氢三钠,和三聚磷酸钠。 14.增湿剂,包括: (a)纤维素化合物; (b)交联剂;和 (c)表面活性剂。 15.根据权利要求14的增湿剂,进一步包括: (a)大约85-95%的羧甲基纤维素; (b)大约5.00-15%的硫酸铝;和 (c)大约0.03-0.08%的表面活性剂。 16.根据权利要求15的增湿剂,进一步包括: (a)92.95%羧甲基纤维素; (b)7.00%硫酸铝;和 (c)0.05%Smashing White Water Softener。 17.根据权利要求14的增湿剂,其中表面活性剂选自Smashing White Water Softener,Nova Clean,Nova Clean,Novasan,Original Palmolive Liquid,碳酸氢三钠,和三聚磷酸钠。 18.根据权利要求14的增湿剂,其中交联剂是水合金属盐。 19.根据权利要求18的增湿剂,其中交联剂选自硫酸铝、硫酸锌、 硫酸铟、硫酸镉和硫酸镓。 20.提供增湿剂的方法,包括混合纤维素化合物、交联剂和表面活性 剂的步骤。 21.根据权利要求20的方法,进一步包括混合大约85-95%的羧甲基 纤维素,大约5.00-15%的硫酸铝,和大约0.03-0.08%的表面活性剂。 22.根据权利要求20的方法,其中表面活性剂选自Smashing White Water Softener,Nova Clean,Nova Clean,Novasan,Original Palmolive Liquid,碳酸氢三钠,和三聚磷酸钠。 23.根据权利要求20的增湿剂,其中交联剂是水合金属盐。 24.根据权利要求23的增湿剂,其中交联剂选自硫酸铝、硫酸锌、 硫酸铟、硫酸镉和硫酸镓。 25.阻燃的方法,包括以下步骤: 使增湿剂水合;和 将水合增湿剂施于所要保护的表面。 26.灌溉土壤的方法,包括以下步骤: 使增湿剂水合;和 将水合增湿剂施于所要保护的表面。 27.提供覆盖料组合物的方法,包括以下步骤: 将水加到容器中; 将覆盖料纤维加到水中; 将粉末增湿剂加到水中;和 混合水、覆盖料纤维和增湿剂。 28.权利要求27的方法,进一步包括以下步骤: 在添加覆盖料纤维的步骤之前和添加增湿剂的步骤之前将种子加到 水中;和 在添加种子的步骤之后将肥料加到水中。 29.权利要求27的方法,其中粉末增湿剂包括: (a)大约85-95%的羧甲基纤维素; (b)大约5.00-15%的硫酸铝;和 (c)大约0.03-0.08%的表面活性剂。 30.根据权利要求29的方法,其中粉末增湿剂包括: (a)92.95%羧甲基纤维素; (b)7.00%硫酸铝;和 (c)0.05%Smashing White Water Softener。 31.根据权利要求27的方法生产的覆盖料组合物。 32.覆盖料组合物,包括: 包含选自木纤维、稻草、锯屑和再循环新闻纸中的成分的覆盖料;和 大约0.05-0.35wt%的增湿剂,基于引入到覆盖料中的以重量添加的 水体积的百分数,增湿剂包括: (a)大约85-95%的羧甲基纤维素; (b)大约5.00-15%的硫酸铝;和 (c)大约0.03-0.08%的表面活性剂。 其中水加到覆盖料组合物中并保留,以便可控地分布。 33.根据权利要求32的覆盖料组合物,其中增湿剂包括: (a)92.95%羧甲基纤维素; (b)7.00%硫酸铝;和 (c)0.05%Smashing White Water Softener。 34.根据权利要求32的覆盖料组合物,其中覆盖料包括100%木纤维。 35.根据权利要求32的覆盖料组合物,其中覆盖料包括大约70%的木 纤维和大约30%再循环新闻纸。 36.根据权利要求32的覆盖料组合物,包括: 大约4.5-7.00wt%用量范围的覆盖料; 大约0.05-0.35wt%用量范围的增湿剂,基于以重量添加的水体积的 百分数;和 大约92.35-95.45wt%用量范围的水。 37.根据权利要求36的覆盖料组合物,包括: 5.85wt%用量的覆盖料,基于以重量添加的水体积的百分数; 0.20wt%用量的增湿剂,基于以重量添加的水体积的百分数;和 93.95wt%用量的水。 38.根据权利要求32的覆盖料组合物,进一步包括种子。 39.根据权利要求32的覆盖料组合物,进一步包括肥料。
7: 3wt%用量范围的覆盖料; 大约0.05-0.35wt%用量范围的增湿剂,基于以重量添加的水的体积 的百分数;和 大约92.4-95.4wt%用量范围的水。 4.根据权利要求3的覆盖料组合物,包括: 5.85wt%用量的覆盖料; 0.20wt%用量的增湿剂,基于以重量添加的水体积的百分数;和 93.95wt%用量的水。 5.根据权利要求1的覆盖料组合物,其中覆盖料包括选自木纤维、 稻草、锯屑和再循环新闻纸中的成分。 6.根据权利要求5的覆盖料组合物,其中覆盖料包括100%木纤维。 7.根据权利要求5的覆盖料组合物,其中覆盖料包括大约70%木纤维 和大约30%再循环新闻纸。
8: 根据权利要求1的覆盖料组合物,其中增湿剂包括: (a)纤维素化合物; (b)交联剂;和 (c)表面活性剂。
9: 根据权利要求8的覆盖料组合物,其中增湿剂包括: (a)大约85-95%的羧甲基纤维素; (b)大约5.00-15%的硫酸铝;和 (c)大约0.03-0.08%的表面活性剂。
10: 根据权利要求9的覆盖料组合物,其中增湿剂包括: (a)92.95%羧甲基纤维素; (b)7.00%硫酸铝;和 (c)0.05%Smashing White Water Softener。
11: 权利要求1的覆盖料组合物,进一步包括增粘剂。
12: 权利要求11的覆盖料组合物,其中增粘剂包括瓜尔胶。
13: 根据权利要求8的覆盖料组合物,其中表面活性剂选自Smashing White Water Softener,Nova Clean,Nova Clean,Novasan,Original Palmolive Liquid,碳酸氢三钠,和三聚磷酸钠。
14: 增湿剂,包括: (a)纤维素化合物; (b)交联剂;和 (c)表面活性剂。
15: 根据权利要求14的增湿剂,进一步包括: (a)大约85-95%的羧甲基纤维素; (b)大约5.00-15%的硫酸铝;和 (c)大约0.03-0.08%的表面活性剂。
16: 根据权利要求15的增湿剂,进一步包括: (a)92.95%羧甲基纤维素; (b)7.00%硫酸铝;和 (c)0.05%Smashing White Water Softener。
17: 根据权利要求14的增湿剂,其中表面活性剂选自Smashing White Water Softener,Nova Clean,Nova Clean,Novasan,Original Palmolive Liquid,碳酸氢三钠,和三聚磷酸钠。
18: 根据权利要求14的增湿剂,其中交联剂是水合金属盐。
19: 根据权利要求18的增湿剂,其中交联剂选自硫酸铝、硫酸锌、 硫酸铟、硫酸镉和硫酸镓。
20: 提供增湿剂的方法,包括混合纤维素化合物、交联剂和表面活性 剂的步骤。
21: 根据权利要求20的方法,进一步包括混合大约85-95%的羧甲基 纤维素,大约5.00-15%的硫酸铝,和大约0.03-0.08%的表面活性剂。
22: 根据权利要求20的方法,其中表面活性剂选自Smashing White Water Softener,Nova Clean,Nova Clean,Novasan,Original Palmolive Liquid,碳酸氢三钠,和三聚磷酸钠。
23: 根据权利要求20的增湿剂,其中交联剂是水合金属盐。
24: 根据权利要求23的增湿剂,其中交联剂选自硫酸铝、硫酸锌、 硫酸铟、硫酸镉和硫酸镓。
25: 阻燃的方法,包括以下步骤: 使增湿剂水合;和 将水合增湿剂施于所要保护的表面。
26: 灌溉土壤的方法,包括以下步骤: 使增湿剂水合;和 将水合增湿剂施于所要保护的表面。
27: 提供覆盖料组合物的方法,包括以下步骤: 将水加到容器中; 将覆盖料纤维加到水中; 将粉末增湿剂加到水中;和 混合水、覆盖料纤维和增湿剂。
28: 权利要求27的方法,进一步包括以下步骤: 在添加覆盖料纤维的步骤之前和添加增湿剂的步骤之前将种子加到 水中;和 在添加种子的步骤之后将肥料加到水中。
29: 权利要求27的方法,其中粉末增湿剂包括: (a)大约85-95%的羧甲基纤维素; (b)大约5.00-15%的硫酸铝;和 (c)大约0.03-0.08%的表面活性剂。
30: 根据权利要求29的方法,其中粉末增湿剂包括: (a)92.95%羧甲基纤维素; (b)7.00%硫酸铝;和 (c)0.05%Smashing White Water Softener。
31: 根据权利要求27的方法生产的覆盖料组合物。
32: 覆盖料组合物,包括: 包含选自木纤维、稻草、锯屑和再循环新闻纸中的成分的覆盖料;和 大约0.05-0.35wt%的增湿剂,基于引入到覆盖料中的以重量添加的 水体积的百分数,增湿剂包括: (a)大约85-95%的羧甲基纤维素; (b)大约5.00-15%的硫酸铝;和 (c)大约0.03-0.08%的表面活性剂。 其中水加到覆盖料组合物中并保留,以便可控地分布。
33: 根据权利要求32的覆盖料组合物,其中增湿剂包括: (a)92.95%羧甲基纤维素; (b)7.00%硫酸铝;和 (c)0.05%Smashing White Water Softener。
34: 根据权利要求32的覆盖料组合物,其中覆盖料包括100%木纤维。
35: 根据权利要求32的覆盖料组合物,其中覆盖料包括大约70%的木 纤维和大约30%再循环新闻纸。
36: 根据权利要求32的覆盖料组合物,包括: 大约4.5-7.00wt%用量范围的覆盖料; 大约0.05-0.35wt%用量范围的增湿剂,基于以重量添加的水体积的 百分数;和 大约92.35-95.45wt%用量范围的水。
37: 根据权利要求36的覆盖料组合物,包括: 5.85wt%用量的覆盖料,基于以重量添加的水体积的百分数; 0.20wt%用量的增湿剂,基于以重量添加的水体积的百分数;和 93.95wt%用量的水。
38: 根据权利要求32的覆盖料组合物,进一步包括种子。
39: 根据权利要求32的覆盖料组合物,进一步包括肥料。

说明书


覆盖料组合物和方法

    发明背景1.发明领域:

    本发明涉及用于播种的覆盖料。更具体地说,本发明涉及用于提供具有延长的保水时间的播种覆盖料的组合物和方法。2.相关领域的描述

    很早人们就认识到了保持足以供养生长植物的土壤水分含量的问题。可喷淋的覆盖料已经用于为种子提供保护以促进种子在土壤表面上的发芽。在覆盖料中,相对大的颗粒,如木纤维,稻草,和锯屑与水混合以形成淤浆。对于每50磅的固体覆盖料,典型的淤浆混合物包括大约100加仑的水,其中肥料和种子以供应商推荐地量添加。然后通过水管和喷嘴泵抽,再喷淋到土壤表面上。

    一般加入粘结剂(称为“增粘剂”)以粘结淤浆。覆盖料的结构整体性通过添加增粘剂来增强。这种增强的增粘剂用于增强侵蚀控制。在正常的条件下,必须在施用覆盖料和种子的一天内建立喷水灌溉。

    种子另外能够引入到淤浆混合物中。覆盖料保护种子不受天气的影响和例如不被鸟或昆虫吃掉。通过避免表层土在不利天气条件如风或暴风雨过程中不被侵蚀,覆盖料还保护土壤表面。通过覆盖料保留的水供给种子营养,促进发芽。

    现有技术覆盖料的保水率受到了固体覆盖料物质的吸收能力的限制。必须增加施用于土壤表面的覆盖料的厚度,以增加保留水的量。然而,该增加的厚度能够抑制植物的生长。

    通过现有技术覆盖料保留的水量还取决于天气。例如,在干燥、多风的地区,覆盖料快速干燥。如果灌溉系统如喷水灌溉没有很快建立,覆盖料在种子发芽之前干透。干燥的覆盖料然后能够被风吹走,或者形成硬化表面,抑制新植物的生长。

    人们已经使用增湿剂来解决手工和自动供水系统固有的问题。增湿剂将水分释放到其附近区域。在Avera,Moisturing Agent,U.S.专利No.4,865,640中描述了一种这样的增湿剂。该增湿剂能够含有以固体形式结合的大约98%水。

    当放置于天然土壤的微生物环境时,固体结合水逐渐转化为液体水。液化该结合水的细菌和其它微生物不迁移到凝胶中,而是在其暴露的表面上作用。如由Avera教导的增湿剂的液化速度因此能够通过控制接触土壤的增湿剂表面积的量来控制。

    因此,有利的是,提供保持足够水含量以确保最大程度种子发芽的覆盖料。进一步有利的是,提供以控制速度将水分布到土壤表面的覆盖料。发明内容

    本发明是具有延长保水时间的覆盖料组合物及其使用方法。根据本发明的实施方案的覆盖料组合物包括水,覆盖料和增湿剂。种子和肥料能够根据覆盖料组合物的特定需求来添加。优选的实施方案包括93.95wt%水,5.85wt%覆盖料和0.20wt%增湿剂(基于所用水的重量百分数),以及任意选择量的肥料和种子。在该优选的实施方案中,增湿剂包括羧甲基纤维素(优选92.95%羧甲基纤维素),交联剂(优选7.00%硫酸铝)和表面活性剂(优选0.05%Smashing WhiteWater Softerner&Detergent Booster)。

    根据优选实施方案的增湿剂代替增粘剂加到覆盖料组合物中。增湿剂以控制的速度将水释放到土壤表面,同时使覆盖料组合物粘结在一起。

    本发明保水的时间长于现有技术覆盖料。因此能够促进最大程度种子发芽。另外,本发明提供了有效的尘埃和侵蚀控制性能。本发明的详细描述

    本发明是具有延长保水时间的播种覆盖料组合物及其使用方法。本发明保水的时间长于现有技术覆盖料。因此能够确保最大程度种子发芽。

    对于本申请,将使用以下定义。术语“覆盖料”描述了用于覆盖土壤的材料。覆盖料能够保留水,以便分布到土壤中,还能够抑制下面土壤的侵蚀。覆盖料能够包括纤维物质如木纤维或碎屑新闻纸。覆盖料还能够包括其它物质如肥料和种子。术语“覆盖料组合物”用于描述本发明,即覆盖料和增湿剂的混合物。术语“增湿剂”用来指当与存在于客体,例如植物组织的环境中的生物有机体相互作用,接收水和空气时,逐渐释放水和任选的空气的底物。在U.S.专利No.4,865,640中公开了一种这样的增湿剂。例如,当与一般在土壤中发现的生物有机体相互作用时,增湿剂以控制的速度将水和任选的空气释放到土壤表面。

    根据本发明实施方案的覆盖料组合物包括水,覆盖料,和增湿剂。覆盖料的量能够在4.39%-7.3%的范围内和水混合增湿剂的量能够在0.05-0.35%的范围内。根据本发明优选实施方案的覆盖料组合物包括93.95wt%水,5.85wt%覆盖料和0.20wt%增湿剂(基于所用水的重量百分数),以及任意选择量的肥料和种子。举例来说,根据优选实施方案的覆盖料组合物能够包括800磅的水(100加仑),50磅的覆盖料(1标准尺寸袋)和1.6磅增湿剂。

    在优选的实施方案中,覆盖料优选是ExcelFibermulch或FibercelTMMulch,二者目前由American Excelsior Company of Arlington,Texas生产。然而,本发明的教导还能够适用于任何适合的覆盖料。

    根据特定应用的需要,种子和肥料也能够加到覆盖料组合物中。例如,用于侵蚀控制的覆盖料组合物能够包括0.375磅-1.1磅的种子/800磅的水(100加仑)。用于牧场的覆盖料组合物能够包括10.75磅/800磅的水。加到覆盖料组合物中的肥料量能够在4-8磅/800磅水的范围内。

    用于本发明优选实施方案的增湿剂包括以下物质的干燥混合物:

    92.95%羧甲基纤维素;

    7.00%硫酸铝;和

    0.05%Smashing WhiteWater Softener & Detergent Booster(“Smashing White”)。

    对于本申请,该优选的增湿剂这里将被称为“水混合(hydro mix)增湿剂”。术语“水混合增湿剂”仅用于描述,而决非限制所要求的本发明的范围。水混合增湿剂是有利的,因为,当加到覆盖料组合物的其它组分,如覆盖料、种子、肥料和水中时,水混合增湿剂具有优异的增粘和保水性能。

    表1列举了根据本发明的不同实施方案的覆盖料组合物的实例。

    表1实例 水(lb) (800lb=100gal) 覆盖料 (lb)种子肥料水混合增湿剂1 800 50按说明书按说明书0.05%2 800 50按说明书按说明书0.1%3 800 50按说明书按说明书0.15%4 800 50按说明书按说明书0.2%5 800 50按说明书按说明书0.25%6 800 50按说明书按说明书0.3%

    种子和/肥料(若有的话)在根据本发明的覆盖料组合物中的量很少对覆盖料组合物的整体性具有影响。然而,水混合增湿剂的功效根据其在覆盖料组合物中的百分数来变化。因此,对于表1的实例1和2,水混合增湿剂主要起增粘剂的作用。增粘剂主要起使覆盖料组合物结合在一起的胶水的作用,从而减少(如果不能避免的话)风和水侵蚀对覆盖料组合物的影响。然而,增粘剂一般对覆盖料组合物的保水性能很少有或没有作用。

    当水混合增湿剂的百分数如表1的实例3-6所示那样增加时,水混合增湿剂除了了作为增粘剂的功用以外,另外可用于保留覆盖料组合物中的水。实例3的覆盖料组合物的保水性能是一般的,实例4覆盖料组合物的保水性能是良好的,实例5的是优良的,而实例6的保水性能是更优异的。

    在本发明的优选实施方案中,水混合增湿剂代替另外的增粘剂如瓜尔胶加到覆盖料组合物中。在根据优选实施方案的覆盖料组合物中,如表1的实例6所示,水混合增湿剂占大约0.1-0.3wt%(3.6-10.8g水混合增湿剂/8磅水),基于所用水的重量百分数,优选0.3%。

    在该范围,水混合增湿剂不形成凝胶。结果,覆盖料组合物的水混合增湿剂组分往往变成珠粒,在覆盖料组合物喷淋的表面流掉,将不与覆盖料组合物的其它组分保持混合。因此,在优选的实施方案中,将表面活性剂加到增湿剂中,以打破水合的水混合增湿剂的表面张力。打破表面张力引起了水混合增湿剂流动和覆盖它所喷淋的表面。水混合增湿剂保持与覆盖料组合物的其它组分混合,以减慢水从覆盖料组合物中蒸发的速度,从而延长了保水时间。

    Smashing White(由AMWAY Corporation销售)用作覆盖料组合物优选实施方案的表面活性剂。虽然水混合增湿剂优选包括0.05%的SmashingWhite,但在供选择的实施方案中,Smashing White的百分数是在大约0.03-0.08wt%的范围内。

    本领域的技术人员很容易认识到,本发明也能够使用其它表面活性剂。例如,在一个实施方案中,仅仅将Smashing White的活性成分,即碳酸氢三钠和三聚磷酸钠加到水混合增湿剂中。

    在本发明的又一个实施方案中,使用Nova Clean(由Micro Nova生产和包括活性成分Novasan)代替Smashing White,或二者结合使用。在该实施方案中,Novasan或Novasan/Smashing White混合物的百分数也优选是0.05%。然而,Nova Clean的百分数在大约0.03-0.08wt%的范围内。

    虽然根据本发明的优选实施方案的水混合增湿剂包括92.95%羧甲基纤维素,但在供选择的实施方案中,羧甲基纤维素的百分数在大约85-95%的范围内。当羧甲基纤维素是湿的时,它变粘并附着于覆盖料。水混合增湿剂的硫酸铝组分用作“交联剂”以使水分子附着于羧甲基纤维素分子。虽然水混合增湿剂的优选实施方案包括7.00%硫酸铝,但在供选择的实施方案中,硫酸铝的百分数能够在大约5.00-15%的范围内。在本发明的还一个实施方案中,代替硫酸铝,交联剂能够是与硫酸铝百分数相同的水合金属盐如硫酸锌,硫酸铟,硫酸钙,和硫酸镓。

    在本发明的优选实施方案中,水混合增湿剂以无水形式(优选粉末)加到覆盖料组合物的其它组分中。然而,无水水混合增湿剂能够以任何其它适合的形式,包括但不限于颗粒状或大块状使用。

    在本发明的供选择的实施方案中,水合增湿剂与覆盖料混合,而非无水增湿剂。在该实施方案中,增湿剂通过与水混合来进行水合,然后倾倒于容器中,与覆盖料组合物的其它成分混合。在该实施方案中,优选的是,混合水合增湿剂,使得它保持为能够倾倒的液体。例如,能够混合水合增湿剂,使得它具有稀浆的稠度。

    除了与覆盖料混合形成覆盖料组合物以外,水混合增湿剂能够用于其它目的。例如,水混合增湿剂能够用作阻燃剂。在该实施方案中,水合的水混合增湿剂单独施于防火的表面。从水混合增湿剂中释放的水阻止火在保护表面的蔓延。水混合增湿剂能够通过任何适宜的方式施于表面,包括但不限于喷淋,浸渍,刷涂,撒粉和喷洒。

    在一个实施方案中,水混合增湿剂能够施于野火路径中的可燃区域。水混合增湿剂将在可燃区域上长时间留下湿膜。可燃区域保持潮湿的时间将部分取决于水混合增湿剂的配方。

    优选的阻燃剂包括0.35wt%无水水混合增湿剂和99.65wt%水。然而,在供选择的实施方案中,无水水混合增湿剂的量能够在0.2-0.7wt%的范围内变化,基于所用水的重量百分数。水分保留在可燃表面上的时间随配制料中的无水水混合增湿剂的百分数的增加而增加。能够根据火的强度和根据大气条件如风速来选择所需的配制料。

    无水水混合增湿剂优选包括:

    92.8%羧甲基纤维素;

    7.00%硫酸铝;和

    0.2%表面活性剂,如Smashing White。

    在本发明的供选择实施方案中,在无水水混合增湿剂中使用的羧甲基纤维素的百分数能够在大约85-95wt%的范围内。硫酸铝的百分数能够在大约5.00-15wt%的范围内,以及表面活性剂的百分数能够在大约0.1-0.25wt%的范围内。

    在另一个实施方案中,水混合增湿剂能够直接施于土壤中。在该实施方案中,水混合增湿剂能够用于为土壤直接提供水分,例如灌溉庄稼或播种的种子。水混合增湿剂能够通过任何适当的方式,包括但不限于喷淋、浸渍、刷涂、撒粉和喷洒施于土壤。在一个实施方案中,在施于土壤之前将水混合增湿剂水合。在该实施方案中,大约0.05-0.3%的无水水混合增湿剂与大约800磅水混合。另外,水混合增湿剂能够以无水形式施于土壤。然后能够例如通过喷淋水混合增湿剂来添加水。水混合增湿剂将保留水,以便可控地释放到土壤中。

    在又一个实施方案中,水混合增湿剂能够用作电池芯的添加剂。电池一般以干态压缩成型。在形成芯后,需要吸收水分到芯中以便改进电池的寿命。迄今为止,电池生产商在它们将水吸收到电池芯中的尝试中未能成功。该问题能够通过将无水水混合增湿剂与电池芯材料在压缩之前混合来解决。在形成芯后,水混合增湿剂通过毛细作用再将水分回吸收到芯中。水混合增湿剂的表面活性剂组分用于释出表面张力,以使水分回吸收到电池芯的中心。

    在该实施方案中,无水水混合增湿剂优选包括:

    94.9%羧甲基纤维素;

    5.00%硫酸铝;和

    0.1%表面活性剂,如Smashing White。

    在供选择的实施方案中,羧甲基纤维素的百分数能够在大约90-95wt%的范围内。硫酸铝的百分数能够在大约5-10wt%的范围内,以及表面活性剂的百分数能够在大约0.075-0.2wt%的范围内。

    在优选的实施方案中,无水水混合增湿剂以0.05wt%的量加到电池芯材料中,基于电池芯材料的重量百分数。在供选择的实施方案中,与电池芯材料混合的无水水混合增湿剂的量能够在大约0.04-0.08wt%的范围内,基于电池芯材料的重量百分数。

    虽然在本发明的该优选实施方案中使用水混合增湿剂,但能够使用任何其它适宜的增湿剂,如在Avera,Moisturizing Agent,U.S.专利No.4,865,640(“‘640专利”)中公开的纤维素化合物。在‘640专利中公开的增湿剂是具有通过醚键在纤维素链的葡萄糖单元上取代的羧基的纤维素化合物的混合物。该纤维素化合物先后与水合金属盐和充气水混合,以便形成当与一般在土壤中发现的生物有机体相互作用时逐渐释放水和空气的高粘度物质。

    在‘640专利中公开的增湿剂包括以下物质的混合物:

    (a)1-3wt%范围内(基于所用水的重量百分数)的具有90,000和700,000之间的平均分子量的用式R-O-COOM表示的纤维素化合物,其中“M”是取代纤维素化合物的羧基上的氢的金属和“R”是纤维素链;

    (b)0.1-0.3wt%范围内的水合金属盐(基于所用水的重量百分数);和

    (c)97-99wt%范围内的水。

    水可以任选充气。在羧基上取代的金属能够包括诸如锂、钠、钾、铷和铯之类的金属。水合盐能够包括诸如硫酸铝、硫酸锌、硫酸铟、硫酸镉和硫酸镓之类的盐,其中水用机械方式保持到水分子上。

    表面活性剂也能够加到在‘640专利中公开的增湿剂中。包括表面活性剂的一种示例方案包括以下物质的混合物:

    97.85%水

    2.0%羧甲基纤维素

    0.15%硫酸铝。

    向该混合物添加0.5英两Original PalmoliveLiquid洗碟肥皂/500加仑用水。

    由Colgate-Palmolive Company生产的Original Palmolive洗碟肥皂含有表面活性剂十二烷基硫酸钠。然而,在该示例水合实施方案中,表面活性剂仅仅因为其防止增湿剂粘附于容器各面的性能而引入。

    在本发明的另一实施方案中,将增粘剂加到覆盖料组合物中。优选的增粘剂是瓜尔胶,然而任何其它适合的植物胶或增粘剂也能够用于粘结覆盖料。

    本发明能够用以下试验实施例来说明。这些试验实施例仅仅用于解释的目的,不用来限制这里公开的本发明的范围。

    试验实施例1-7

    在试验实施例1-7中的试验用12英寸×24英寸养鱼罐进行。该罐装入各种类型的干燥土壤(包括粘土、壤土、砂和分解的花岗岩)。试验1-7在室内进行。因此,使用生长光线。

    在试验中使用两种Aerican Excelsior Company覆盖料。ExcelFibermulch含有100%木纤维。FibercelTMMulch含有70%木纤维和30%再循环新闻纸。这两种类型的覆盖料与和不与标准American ExcelsiorCompany瓜尔胶增粘剂一起使用。

    将各种本地草种子加到试验覆盖料中。在试验中使用的本地种子包括California Barley,Prostrate Form,Idaho Fescue,Berkeley BlueWildrye,Zoro Fescue和California Poppy。加到覆盖料组合物中的种子量以加利福尼亚州交通部(Caltrans)的平均种子/英亩推荐为基础。这些推荐根据种子和类型和所要覆盖的英亩数来变化。

    加到覆盖料组合物中的肥料的量和类型由土壤类型和条件来决定。根据生产商的推荐将肥料加到覆盖料组合物中。

    American Excelsior Company推荐,每添加100加仑水使用一50lb袋的他们的覆盖料。对于本申请,所有American Excelsior Company覆盖料的“袋”的参照将被认为是50磅袋。试验实施例1-7使用1/2袋-1 1/2袋/100加仑添加水的覆盖料与水的比率范围,包括在工厂推荐的覆盖料与水的比率内。

    在试验实施例1-7中,粉末形式的水混合增湿剂以0.8磅-2.4磅的范围(包括端值)添加至水和不含标准American Excelsior Company增粘剂的覆盖料中。加到覆盖料中的水混合增湿剂的量按增湿剂的重量计算,基于水的体积百分数(按重量计)。

    试验实施例1-7的结果表明,肥料和种子的添加量对覆盖料组合物的保水性没有影响。另外,覆盖料/水比率对覆盖料组合物的保水性具有很少的影响。

    表2试验实施例 增湿剂的浓度粘结性能保水性种子发芽1 0.05%优于标准增粘剂等于用标准增粘剂的覆盖料一般2 0.1%优良增粘剂明显优于用标准增粘剂的覆盖料优良3 0.15%高级增粘剂优良的保水性优良4 0.2%高级增粘剂高级的保水性优良5 0.25%高级增粘剂优良的种子发芽,但一些植物不能破土6 0.3%高级增粘剂50-60%植物不能破土7 0.35%高级增粘剂50-60%植物不能破土

    试验实施例5-7的结果表明,当水混合增湿剂的浓度增加时,开始在覆盖料的顶部形成硬壳。当水混合增湿剂的浓度到达0.25%时,覆盖料中的已经从种子发芽的植物穿破覆盖料开始变得困难。然而,具有高浓度的水混合增湿剂的覆盖料组合物还表现了增加的侵蚀控制性能。

    在干燥地区,必须快速开始灌溉以确保种子的发芽以及供养新发芽的植物。在试验实施例1-7中使用的覆盖料组合物的保水性全部延长了在必须开始灌溉之前的时间。在试验实施例4和5中,必须开始灌溉之前的时间从1天延长到3-7天。在非干燥地区,试验实施例4和5的覆盖料组合物可以完全消除灌溉的必要性。

    在罐中使用的土壤是干燥的,其中唯一添加的水分是覆盖料组合物中的水。将需25天发芽的种子加到在试验实施例3和4中使用的覆盖料组合物中。这些种子在种植后25天发芽,没有供给任何额外的水。在另一试验实施例中,花费7-10天发芽的种子在预定时间内发芽。发芽的草生长到5-6英寸的最终高度和在种植后存活20和30天之间,不供给额外的水。

    试验实施例8-12

    在试验实施例8-12中,将覆盖料组合物喷淋到具有大约10%坡度的堤岸上。对于试验实施例8-12,使用American Excelsior Company ExcelFibermulch。各批覆盖料与1,500加仑的添加水混合。相同量的添加种子也加到各批覆盖料中。加到各批中的种子量被认为对试验结果不重要。还将无水粉末形式的水混合增湿剂以变化量加到覆盖料中。试验实施例8-11的覆盖料组合物中不添加增粘剂。试验实施例12含有增粘剂,但不添加水混合增湿剂。

    表3试验实施例 增湿剂 的浓度覆盖料的量增湿剂的重量(按相对于水重量的重量计)水重量保水性8 0.1%11袋12磅12,000磅(1,500加仑)从覆盖料和堤岸下渗漏出少量水9 0.15%11袋18磅12,000磅从覆盖料中没有渗漏水10 0.2%11袋24磅12,000磅没有渗漏11 0.25%6袋30磅12,000磅没有渗漏12 0.0%11袋012,000磅在将覆盖料施于倾斜表面之后30分钟,水从覆盖料中持续渗出。大部分的添加水渗漏掉,几乎没有留下水分以促进种子的发芽和生根

    试验实施例13-14

    在试验实施例13和14中,将根据本发明的覆盖料组合物喷淋到FloydKnobs,Indiana的新校园中。在以下表4中提供了试验实施例13和14的覆盖料组合物和试验条件。在试验实施例13-14中,加到覆盖料中的增湿剂是水混合增湿剂。

    表4产品结合:American Excelsior Company Excel5/16英寸纤维共混物增湿剂粉末无增粘剂试验地点和土壤条件:干燥、相对软的粘土。一3∶1斜坡,大部分较平的地面天气:85度,阳光充足,风12-15节设备:1500加仑Finn池

    表5试验实施例增湿剂的浓度组合物混合工序结果130.1%12袋Excel纤维150磅种子200磅肥料1500加仑水12磅增湿剂粉末[1500gal×8磅/gal=12,000磅×0.001=12磅增湿剂粉末]池中首先装入水,然后装入纤维、种子、肥料。然后缓慢从袋的底部倒入增湿剂。增湿剂混合1分钟。1、增湿剂作为增粘剂是优良的。2、增湿剂保留在表面上1小时。水分在3小时后还存在于土壤表面下的1/4-1英寸。3、喷淋稠度是优异的,没有堵塞设备。4、在3∶1斜坡上没有产品损失,土壤稍有损失,有细流损失。5、在7天内开始发芽。140.2%12袋Excel纤维150磅种子200磅肥料1500加仑水24磅增湿剂粉末池中首先装入水,然后装入纤维、种子、肥料。然后从袋的底部缓慢倒入增湿剂。增湿剂混合1分钟。1、高级增粘剂。2、水分在2小时后1英寸深度3、在喷淋量大的区域具有优良的尘埃控制。4、在3∶1斜坡和斜坡的上面没有土壤或产物损失。5、在7天内开始发芽

    试验实施例15-19

    在试验实施例15-19中,根据本发明的组合物喷淋到位于Santa Rosa,California的试验地点。在以下表6中提供了试验实施例15-19的组合物和试验条件。试验的结果在以下表6中提供。加到试验实施例15-19的覆盖料中的增湿剂是水混合增湿剂。

    表6产品结合物:1、增湿剂结合物:American Excelsior Company Excel5/16英寸纤维共混物增湿剂粉末无增粘剂2、对比结合物5/16英寸Excel覆盖料共混物,具有瓜尔胶增粘剂试验地点和土壤条件:所有地点-75×150英尺红色型硬粘土和少量的石头含量增湿剂地点:2∶1斜坡对比地点(试验实施例19):3∶1斜坡天气:凉,温度55-65度,多风,大约15节±10节的风。大部分阴天,阳光很少。设备:3,000加仑池,具有螺旋型搅拌器和高马力电动机。

    表7试验实施例增湿剂的浓度组合物结果150.1%11袋Excel纤维当地草种子混合物-最早发芽时间-14天1500加仑水12磅增湿剂粉末[1500gal×8磅/gal=12,000磅×0.001=12磅增湿剂粉末]1、增湿剂作为增粘剂是优良的。2、混合和喷淋施用是优异的。3、一旦施用,覆盖料不流动。4、覆盖料覆盖土壤条件和泥土块(水分在泥土块的横断面内到达1/4-2/1英寸)。5、来自播种机的水未从斜坡流下,而是停留在着落位置。160.15%11袋Excel纤维当地草种子混合物-最早发芽时间-14天1500加仑水18磅增湿剂粉末无增粘剂1、优良的增稠剂。2、混合和喷淋施用是优良的。3、水分在粘土土壤的上1/2英吋。170.2011袋Excel纤维当地草种子混合物-最早发芽时间-14天1500加仑水18磅增湿剂粉末无增粘剂1、优良的增稠剂。2、优良的混合和喷淋施用。3、水分和覆盖料保留在适当的位置和提供了优异的覆盖率。4、地基中的水分到达表面以下1英寸。5、该组合物也表现了良好的尘埃控制性能。试验实施例增湿剂的浓度组合物结果180.25%6袋Excel纤维当地草种子混合物-最早发芽时间-14天1500加仑水30磅增湿剂粉末无增粘剂1、水和覆盖料保留在适当位置并且使它所接触的所有物体成型。2、土壤中的水分到达表面以下1英寸。19 010袋Excel纤维当地草种子混合物-最早发芽时间-14天1500加仑水瓜尔胶增粘剂1、覆盖料混合相当好,喷淋良好,但在施用过程中喷淋了一些瓜尔胶增粘剂球状物。2、在土壤中发现了水流下的细流。水未吸收到土壤以及增湿剂组合物中,而是成了泥浆和从斜坡流下来。水在3∶1斜坡的覆盖料施用区域以下流下来。3、发现一些覆盖料也从斜坡流下来。

    试验实施例15-19的结果明显证实了根据本发明的覆盖料组合物的优异性能。不象现有技术覆盖料,根据本发明的覆盖料组合物使水在土壤表面上和土壤表面以下。本发明也能够用作有效的尘埃控制产品。

    基于所有试验的结果,本发明的目前优选的实施方案包括0.15-0.25wt%之间的水混合增湿剂,基于添加水体积的百分数(按重量计)。更优选的是,本发明的优选实施方案包括0.20wt%的水混合增湿剂,基于添加水体积的百分数(按重量计)。

    虽然结合优选实施方案描述了本发明,该描述决不作为本发明范围的限制。在不偏离本发明范围和精神的情况下,能够在这里公开的本发明的安排、操作和构思的细节内做出对本领域那些熟练人员显而易见的改良、变化和调整。

    例如,本发明的教导能够方便地应用于具有任何适宜量和类型的增湿剂或覆盖料的覆盖料组合物。这些类型覆盖料能够包括由相对大颗粒,如木纤维、稻草和锯屑形成的现有技术覆盖料。此外,加到根据本发明的覆盖料组合物的种子、水和肥料的量也能够变化。可以完全不必要添加种子或肥料。用添加了水的由覆盖料纤维和增湿剂组成的组合物,本发明的侵蚀控制性能是显著的。覆盖料组合物还能够包括不会明显影响覆盖料组合物的所需性能的任何其它添加剂,如着色剂或防腐剂。

    根据本发明的组合物能够通过任何适当的方式,包括喷淋,或手工施用来应用于表面。另外,根据本发明的覆盖料组合物能够通过任何适当的方式(包括自动搅拌器或手工混合)来混合。

    权利要求书

    (按照条约第19条的修改)

    1.覆盖料组合物,包括:

    覆盖料,和

    引入到覆盖料中的增湿剂;和

    其中水能够加入到覆盖料组合物中,使得增湿剂结合水,以便使水可控地分布。

    2.根据权利要求1的覆盖料组合物,进一步包括肥料和种子。

    3.根据权利要求1的覆盖料组合物,包括:

    大约4.4-7.3wt%用量范围的覆盖料;

    大约0.05-0.35wt%用量范围的增湿剂,基于所添加水体积的百分数(按重量计);和

    大约92.4-95.4wt%用量范围的水。

    4.根据权利要求3的覆盖料组合物,包括:

    5.85wt%用量的覆盖料;

    0.20wt%用量的增湿剂,基于所添加水体积的百分数(按重量计);和

    93.95wt%用量的水。

    5.根据权利要求1的覆盖料组合物,其中覆盖料包括选自木纤维、稻草、锯屑和再循环新闻纸中的成分。

    6.根据权利要求5的覆盖料组合物,其中覆盖料包括100%木纤维。

    7.根据权利要求5的覆盖料组合物,其中覆盖料包括大约70%木纤维和大约30%再循环新闻纸。

    8.根据权利要求1的覆盖料组合物,其中增湿剂包括:

    (a)纤维素化合物;

    (b)交联剂;和

    (c)表面活性剂。

    9.根据权利要求8的覆盖料组合物,其中增湿剂包括:

    (a)大约85-95%的羧甲基纤维素;

    (b)大约5.00-15%的硫酸铝;和

    (c)大约0.03-0.08%的表面活性剂。

    10.根据权利要求9的覆盖料组合物,其中增湿剂包括:

    (a)92.95%羧甲基纤维素;

    (b)7.00%硫酸铝;和

    (c)0.05%Smashing White Water Softener。

    11.权利要求1的覆盖料组合物,进一步包括增粘剂。

    12.权利要求11的覆盖料组合物,其中增粘剂包括瓜尔胶。

    13.根据权利要求8的覆盖料组合物,其中表面活性剂选自SmashingWhite Water Softener,Nova Clean,Nova Clean,Novasan,OriginalPalmolive Liquid,碳酸氢三钠,和三聚磷酸钠。

    14.增湿剂,包括:

    (a)纤维素化合物;

    (b)交联剂;和

    (c)表面活性剂;

    其中该增湿剂能够结合水。

    15.根据权利要求14的增湿剂,进一步包括:

    (a)大约85-95%的羧甲基纤维素;

    (b)大约5.00-15%的硫酸铝;和

    (c)大约0.03-0.08%的表面活性剂。

    16.根据权利要求15的增湿剂,进一步包括:

    (a)92.95%羧甲基纤维素;

    (b)7.00%硫酸铝;和

    (c)0.05%Smashing White Water Softener。

    17.根据权利要求14的增湿剂,其中表面活性剂选自Smashing WhiteWater Softener,Nova Clean,Nova Clean,Novasan,Original PalmoliveLiquid,碳酸氢三钠,和三聚磷酸钠。

    18.根据权利要求14的增湿剂,其中交联剂是水合金属盐。

    19.根据权利要求18的增湿剂,其中交联剂选自硫酸铝、硫酸锌、硫酸铟、硫酸镉和硫酸镓。

    20.提供能够结合水的增湿剂的方法,包括混合纤维素化合物、交联剂和表面活性剂的步骤。

    21.根据权利要求20的方法,进一步包括混合大约85-95%的羧甲基纤维素,大约5.00-15%的硫酸铝,和大约0.03-0.08%的表面活性剂。

    22.根据权利要求20的方法,其中表面活性剂选自Smashing WhiteWater Softener,Nova Clean,Nova Clean,Novasan,Original PalmoliveLiquid,碳酸氢三钠,和三聚磷酸钠。

    23.根据权利要求20的增湿剂,其中交联剂是水合金属盐。

    24.根据权利要求23的增湿剂,其中交联剂选自硫酸铝、硫酸锌、硫酸铟、硫酸镉和硫酸镓。

    25.阻燃的方法,包括以下步骤:

    使增湿剂水合;和

    将水合增湿剂施于所要保护的表面。

    26.灌溉土壤的方法,包括以下步骤:

    使增湿剂水合以提供含有结合水的增湿剂;和

    将水合增湿剂施于所要保护的表面。

    27.提供覆盖料组合物的方法,包括以下步骤:

    将水加到容器中;

    将覆盖料纤维加到水中;

    将粉末增湿剂加到水中;和

    混合水、覆盖料纤维和增湿剂;

    其中增湿剂结合水。

    28.权利要求27的方法,进一步包括以下步骤:

    在添加覆盖料纤维的步骤之前和添加增湿剂的步骤之前将种子加到水中;和

    在添加种子的步骤之后将肥料加到水中。

    29.权利要求27的方法,其中粉末增湿剂包括:

    (a)大约85-95%的羧甲基纤维素;

    (b)大约5.00-15%的硫酸铝;和

    (c)大约0.03-0.08%的表面活性剂。

    30.根据权利要求29的方法,其中粉末增湿剂包括:

    (a)92.95%羧甲基纤维素;

    (b)7.00%硫酸铝;和

    (c)0.05%Smashing White Water Softener。

    31.根据权利要求27的方法生产的覆盖料组合物。

    32.覆盖料组合物,包括:

    包含选自木纤维、稻草、锯屑和再循环新闻纸中的成分的覆盖料;和

    大约0.05-0.35wt%的增湿剂,基于引入到覆盖料中的以重量添加的水体积的百分数,增湿剂包括:

    (a)大约85-95%的羧甲基纤维素;

    (b)大约5.00-15%的硫酸铝;和

    (c)大约0.03-0.08%的表面活性剂。

    其中水加到覆盖料组合物中并保留,以便可控地分布。

    33.根据权利要求32的覆盖料组合物,其中增湿剂包括:

    (a)92.95%羧甲基纤维素;

    (b)7.00%硫酸铝;和

    (c)0.05%Smashing White Water Softener。

    34.根据权利要求32的覆盖料组合物,其中覆盖料包括100%木纤维。

    35.根据权利要求32的覆盖料组合物,其中覆盖料包括大约70%的木纤维和大约30%再循环新闻纸。

    36.根据权利要求32的覆盖料组合物,包括:

    大约4.5-7.00wt%用量范围的覆盖料;

    大约0.05-0.35wt%用量范围的增湿剂,基于以重量添加的水体积的百分数;和

    大约92.35-95.45wt%用量范围的水。

    37.根据权利要求36的覆盖料组合物,包括:

    5.85wt%用量的覆盖料,基于以重量添加的水体积的百分数;

    0.20wt%用量的增湿剂,基于以重量添加的水体积的百分数;和

    93.95wt%用量的水。

    38.根据权利要求32的覆盖料组合物,进一步包括种子。

    39.根据权利要求32的覆盖料组合物,进一步包括肥料。

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资源描述

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本发明提供了具有延长保水时间的覆盖料组合物及其使用方法。在本发明的第一个优选实施方案中,水混合增湿剂加到播种的覆盖料中。优选实施方案包括93.95wt%水,5.85wt%覆盖料和0.2wt%增湿剂,基于所用水的重量百分数,以及任意选择量的肥料和种子。在该优选的实施方案中,增湿剂包括羧甲基纤维素,交联剂,和表面活性剂。增湿剂保持水在覆盖料组合物中和以控制的速度将水释放到土壤表面,同时与覆盖料组合物结。

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