專利名稱：草甘膦鈉組合物及其制備方法
技術領域：
本發明涉及可用于農業和其中需要控制雜草或其它植物的其它情形的除草配制劑的制備方法。尤其，本發明涉及制備含有N-膦酰基甲基甘氨酸(草甘膦)的鈉鹽作為活性成分的除草漿料的方法。根據本發明的方法，顆粒草甘膦酸、氫氧化鈉和水反應，形成草甘膦鈉漿料，該漿料適合于下游加工以制備進一步含有一種或多種助劑比如表面活性劑的干燥水溶性粒狀除草組合物。在該方法的一個實施方案中，表面活性劑存在于反應混合物中以增加反應速率和提高所得產物的物理性能。
背景技術：
N-膦酰基甲基甘氨酸[PO(OH)2CH2NHCH2COOH]一般稱為草甘膦酸或簡稱為草甘膦，在本領域中作為高效除草劑而為大家所熟知。還已知的是，作為有機酸的草甘膦在水中具有相對低的溶解度。因此，草甘膦一般作為水溶性鹽、尤其作為單異丙基胺(IPA)鹽配制來殺死或控制雜草或植物。草甘膦鹽作為含水濃縮物或干燥的鹽以ROUNDUP的注冊商標由St.Louis，MO(U.S.A.)的Monsanto Company出售。
各種草甘膦鹽、制備草甘膦鹽的方法、草甘膦的配制劑以及用于殺死和控制雜草和植物的方法公開在授權給John E.Franz的US專利Nos.3,799,758和4,405,531中。公開了草甘膦的鹽的其它US專利包括授權于George B.Large的US專利No.4,315,765，授權于Izak Bakel的US專利No.4,507,250和4,397,676，授權于Michael P.Prisbylla的US專利No.4,481,026和授權于Erhard J.Prill的US專利No.4,140,513。所有上述專利全面引入本文供參考。
ROUNDUP牌除草劑作為水溶性的液態濃縮物出售。然而，最近在本領域中人們付出努力來開發具有與ROUNDUP同等效力的水溶性干燥草甘膦除草劑配制料。努力開發水溶性干燥草甘膦除草劑配制料的原因包括相對于液體來說，固體配制料在包裝、運輸和儲存方面的成本得到節約。可以看出，含水濃縮物包括大量的水，這增加了包裝容器的尺寸和重量，并且增加了與產品在制造后輸送到市場上有關的成本。制備水溶性的干燥/固體草甘膦配制料例如顆粒配制料的不太明顯的益處包括優異的處理特性(例如控制的漏出)和這種配制料更輕和更容易運輸(通常手提)，從而使產品更適合于在遙遠的地理位置使用。然而，制備干燥/固體草甘膦配制料必須克服的固有缺點主要地與生產成本增高以及由液體和固體組分的結合物配混固態產物而非由相同組分制備溶液產物的相對復雜性有關。
已知有制備固體水溶性的含草甘膦鹽的組合物的幾種方法。例如，授權于Djafar的US專利No.5,047,079披露了制備植物毒性組合物的方法，包括將草甘膦的高吸濕性IPA鹽與熔化表面活化劑混合，形成母料，該表面活化劑在環境溫度下是固體。
Champion等人的US專利No.5,266,553披露了制備具有羧酸官能團的除草劑的干燥水溶鹽的方法，其中鹽的溶液或淤漿通過讓酸形式的除草劑與足量的選自氨、烷基胺、羥烷基胺、堿金屬的堿性鹽和它們的混合物中的中和堿在水的存在下反應，從而中和除草劑的約98-100mol％來制備。然后干燥該溶液或淤漿。該方法主要地涉及取代的苯甲酸和苯氧基取代的羧酸除草劑的銨和烷基銨鹽，但是該方法據說也可以用于草甘膦的鹽。
轉讓給Productos Osa SACIFIA的法國專利公開No.2,692,439一般描述了植物毒性配制劑，包含作為粉末或顆粒的草甘膦酸的單銨鹽以及潤濕劑、表面活性劑和/或粉狀添加劑。如在該參考文獻中所舉例的那樣，該單銨鹽通過讓草甘膦酸與碳酸氫銨反應來獲得。
授權給Moreno等人的US專利No.5,324,708披露了制備和使用干粉形式的不吸濕的單銨草甘膦鹽比如草甘膦的單異丙基銨鹽和(3-氨基-3-羧基丙基)-甲膦酸的單異丙基銨鹽的組合物和相關方法。
PCT申請公開No.WO 94/10844披露了干燥的草甘膦組合物，其中將草甘膦、酸與尤其無機或有機非苛性堿材料例如磷酸二銨或堿性胍鹽比如醋酸胍鎓混合。
EPO申請公開No.0 394 211披露了包括干燥殺蟲劑組合物以及相關使用和生產方法的發明。更具體地說，該發明涉及通過添加有效量的有機硅嵌段共聚物或氟烴潤濕劑所獲得的溶解性提高的殺蟲劑組合物。
PCT申請公開No.WO 90/07275披露了通過混合、盤式造粒、干燥、噴霧和擠出來制備粒狀水溶性草甘膦組合物的發明。
PCT申請公開No.WO 92/12637披露了涉及包括含有基本上不反應的草甘膦酸、受體例如乙酸鈉和液體或固體表面活性劑的組合物的干燥水溶性草甘膦的發明。
草甘膦銨已經是在制備干燥草甘膦除草劑配制劑中的鹽的首選。草甘膦銨因為許多原因而成為用于制備干燥草甘膦配制劑的優選鹽，但也許主要是因為草甘膦銨是相對不吸濕的。相反，有利于制備含水配制劑的鹽例如IPA鹽或三甲基锍鹽很難干燥至結晶狀態，并且一旦干燥，具有強烈的重新吸收水的傾向性。含有草甘膦銨和液體表面活性劑的干燥水溶性粒料形式的商品除草劑包括ROUNDUP Dry，ROUNDUP Max和RIVAL除草劑，它們由Monsanto Company在幾個國家出售。
PCT申請公開No.WO 01/08492披露了制備干燥顆粒除草劑組合物的方法，包括通過在適合容器內混合顆粒草甘膦酸、約0.8-1.25mol/mol草甘膦酸的氨和基于在容器內混入的所有物料計的約10-25重量％的水，從而使草甘膦酸和氨反應，所產生的熱使水部分蒸發，從而形成具有約5-20重量％的水分含量的草甘膦銨漿料來獲得草甘膦銨漿料。如果漿料的水分含量是高于約15重量％，則施加熱和/或真空，以便將水分含量減少到約5-15重量％。此后，在混合的同時，以約1∶9到約1∶3的總表面活性劑與草甘膦銨的重量比，將一種或多種表面活性劑加入到該漿料中，形成可擠出的濕拌和料。該濕拌和料擠出，形成擠出線材，再破碎，形成濕粘附顆粒，再干燥，形成干燥顆粒組合物。
授權給Chin等人的US專利No.5,070,197披露了擠出法，其中布朗斯臺德酸例如草甘膦酸在擠出機內與堿例如氫氧化鈉充分混合，基本上不添加“外來溶劑”比如水，但據說在上游任選添加少量水(通常約4重量％)，用于提供“初始潤滑性”。據說在擠出機內發生了酸-堿反應，形成了鹽，然后擠出，形成殘留含水量不大于10％的干燥組合物。在PCT申請公開No.WO 87/04595中公開了涉及制備干燥草甘膦鈉組合物的另一方法，但不牽涉擠出。
本發明的概述屬于本發明的目的之列的是提供其中顆粒草甘膦酸與氫氧化鈉反應的制備草甘膦鈉濕漿料的連續方法；提供其中將一種或多種助劑加入到反應物質中以改進草甘膦鈉漿料的形成速率和/或降低反應物質的流動阻力的一種方法；提供其中隨后將附加量的助劑加入到草甘膦鈉漿料中以形成可擠出的草甘膦鈉混合物的一種方法；提供其中將可擠出的草甘膦鈉混合物擠出形成草甘膦鈉粒料的一種方法；提供具有增高的生產量的擠出草甘膦鈉的改進方法；和提供具有減低的功率需求的擠出草甘膦鈉的方法。
因此，簡單地說，本發明涉及制備草甘膦鈉組合物的方法。該方法包括在反應器中混合(i)顆粒草甘膦酸、(ii)氫氧化鈉、(iii)水和任選的(iv)助劑，形成反應物質，其中加入到反應物質中的水的總量是加入到反應器中的顆粒草甘膦酸、氫氧化鈉、水和任何助劑的總和的約10-40重量％。草甘膦酸和氫氧化鈉進行放熱反應，所產生的熱引起水的部分蒸發，形成具有約2-20重量％的水分含量的草甘膦鈉漿料。
本發明進一步涉及制備干燥顆粒草甘膦鈉組合物的連續方法。該方法包括將(i)顆粒草甘膦酸、(ii)氫氧化鈉、(iii)水和任選的(iv)助劑不斷地加入連續反應器，形成反應物質，其中加入到反應物質中的水的總量是加入到反應器中的顆粒草甘膦酸、氫氧化鈉、水和任何助劑的總和的約10-40重量％。顆粒草甘膦酸和氫氧化鈉進行放熱反應，反應物質的水含量使用導致水部分蒸發的草甘膦酸和氫氧化鈉的反應熱來減少，這樣所形成的草甘膦鈉漿料具有約2-20重量％的水分含量。將助劑加入到草甘膦鈉漿料中，形成可擠出的草甘膦鈉混合物，全部助劑與草甘膦鈉的重量比是約1∶20到約1∶2，以草甘膦酸當量或a.e.當量為基準計。將可擠出的草甘膦鈉混合物連續加入具有進口、輸送裝置和具有篩網的出口的擠出機。將該可擠出的草甘膦鈉混合物通過篩網中的孔擠出，形成擠出線材，再破碎，形成濕粘附顆粒，隨后干燥，形成干燥顆粒組合物。
本發明的其它目的和特征部分是顯而易見的，部分在下文中指出。
附圖簡述

圖1顯示了用于制備干燥顆粒除草劑組合物的本發明方法的工藝流程圖。
圖2-4顯示了適合于在本發明方法中以恒定的進料速率供給草甘膦酸濕餅的重力給料機的許多視圖。
發明的詳細說明根據本發明，已經發現了一種方法，其中將顆粒草甘膦酸，溶液、固體或其混合物的形式的氫氧化鈉，水和任選的一種或多種助劑加入到反應器中，形成反應物質，其中水的添加量是結合成反應物質的草甘膦酸、氫氧化鈉、水和任何助劑(如果存在的話)的量的約10-40重量％。有利的是，由草甘膦酸和氫氧化鈉的反應所產生的放熱使水蒸發，導致形成“可下游加工的”草甘膦鈉漿料。這里所使用的術語“可下游加工的”是指在如果必要的話將水分含量進一步減少到約2-15重量％時，草甘膦鈉漿料可容易地通過用一種或多種助劑擠出造粒來進一步加工，形成具有約1∶20到約1∶2、優選約1∶9到約1∶2的助劑與草甘膦鈉的重量比的干燥顆粒除草劑組合物。這里的“干燥”配制料是屬于固體、通常顆粒的組合物，其中粒子要么如顆粒組合物那樣聚集，要么如粉末那樣未聚結。在本文中的詞語“干燥”不暗示該配制料一定不含水或其它液體，只是表示它是指觸干燥的。干燥配制料可以含有至多約5重量％的水，但更通常水含量低于約1重量％，例如約0.5重量％或更低。
雖然在該方法中的各種步驟可以以間歇或連續方式進行，但優選一些或全部的工藝步驟連續進行。尤其，優選的是，草甘膦酸和氫氧化鈉的反應在同時能混合反應組分和將反應物質輸送到反應器排料口的連續式反應器中進行。
I.草甘膦鈉漿料的形成參考圖1，本發明的方法通過將顆粒草甘膦酸，固體、淤漿或水溶液形式的氫氧化鈉，水和任選的一種或多種助劑加入反應器和混合反應組分以形成反應物質來進行，其中氫氧化鈉與草甘膦酸反應，形成可下游加工的草甘膦鈉產品。反應器可以是能將固體和液體物料混合成漿料或類似組合物的任何裝置，例如食品攪拌器、行星式混合器、帶形混合器或捏合機。
在一個實施方案中，反應器是包含容器的裝置，在該容器中設置了可旋轉的輥軸，它具有與該輥軸共軸的一個或多個螺旋元件和帶有多個放射狀布置的銷釘和/或槳葉。在該輥軸旋轉時，這種裝置的螺旋元件引起了草甘膦鈉反應物質在與該軸平行的方向整體運動，而同時銷釘和/或槳葉不斷地混合反應物質。可以存在一個以上的這種輥軸，彼此平行設置和可以按照相同的方向或相反的方向旋轉。
優選地，反應組分被混合，氫氧化鈉和草甘膦酸在反應器中反應，該反應器包括基本上封閉的室，該室在輸入端具有適合于引入顆粒草甘膦酸的孔，在輸出端具有適合于排放草甘膦鈉漿料的孔，在輸入端和輸出端之間具有適合于引入氫氧化鈉、水和助劑的一個和多個端口。任選地，在輸出端附近可以存在附加的端口以便排空水蒸汽。
在一個實施方案中，混合裝置是連續處理機，包含伸長的室(例如在基本水平方向上伸長)，其中設置有一個和多個、優選一個或兩個上述旋轉配置的輥軸，各自處于與該室的伸長尺寸平行的軸上。通過旋轉該輥軸來如下操作該裝置(i)通過在輸入端的孔將草甘膦酸加入該室；(ii)混合各成分，形成反應物質；(iii)將反應物質和所得的草甘膦鈉漿料輸送至該室的輸出端；和(iv)從輸出端的孔排放草甘膦鈉漿料。氫氧化鈉、水和任選的一種或多種助劑可以通過位于輸入端和輸出端之間的端口添加。優選地，在輸入端處或附近添加水和任何助劑。如果作為溶液或淤漿添加的話，氫氧化鈉可以通過位于反應器的輸入端和輸出端之間的一個或多個加料口來添加。如果氫氧化鈉作為固體(例如粒料)來添加，該固體優選在輸入端處或附近引入，以便有足夠的時間來溶解該固體。在一個實施方案中，在將草甘膦酸加入反應室之前，將水和任選的一種或多種助劑與顆粒草甘膦酸預混，例如水可以與草甘膦酸預混形成草甘膦酸濕餅。用于排放水蒸汽的一個或多個端口任選可以存在于氫氧化鈉加料口和輸出端之間。然而，通常優選的是，這種排放只有在輸出端本身通過草甘膦鈉漿料的排放孔進行。
用這里提供的信息，本領域的技術人員將會發現，對于剛才所述類型的任何特定裝置，即連續式單或雙輥軸混合器/捏合機或固體處理機，可直接地通過常規試驗來確定適合的軸旋轉速度(影響草甘膦酸進料速率以及在室內的停留時間)、水進料速率、任選的助劑進料速率和氫氧化鈉添加位置(氫氧化鈉添加速率受制于草甘膦酸進料速率)來有效地運行本發明的方法，使得草甘膦在室中的停留時間足以使形成草甘膦鈉漿料的反應達到完全。如果該裝置在輥軸上具有可替換的螺旋元件和銷釘和/或槳葉元件，技術人員也可以通過常規試驗來確定這種元件的最佳構型。所述類型的適合于實施本發明的設備，即連續式單或雙軸混合機/捏合機或固體處理機可以在市場上買到，例如從Buhler Limited(瑞士Uzwil)，ReadcoManufacturing Inc.(賓夕法尼亞約克郡)以及Werner and PfliederCorporation(新澤西Ramsey)購買到，并且取決于所選擇的設備的類型和所需的生產能力，可以不同的尺寸(例如，直徑5厘米，13厘米，20厘米，25厘米，38厘米，62厘米，93厘米，125厘米和175厘米)獲得。
a.草甘膦酸添加可以將任何等級的顆粒草甘膦酸加入到反應器中。例如，已經發現濕餅形式的工業級草甘膦酸是適當的，但是如果需要，草甘膦酸可以預干燥和/或預磨碎。具有超過約400μm或甚至約300μm的標稱直徑的草甘膦酸顆粒可以不利地影響顆粒草甘膦酸與氫氧化鈉發生反應的速度。因此，雖然對于本發明來說不是關鍵的，但顆粒草甘膦酸優選具有使得至少約80％的顆粒具有小于約400μm、更優選小于約300μm的標稱直徑的粒度分布。更優選的是，顆粒草甘膦酸具有使得至少約90％的顆粒具有小于約400μm、更優選小于約300μm的標稱直徑的粒度分布。在特別優選的實施方案中，粒度分布應使得中值標稱直徑是約30-230μm，更優選約50-150μm，還更優選約75-125μm。然而，應該指出的是，粒度分布可以在這些范圍外變動，不會偏離本發明的范圍。
優選地，顆粒草甘膦酸以水分含量低于約18重量％、更優選為約5-15重量％、還更優選約8-15重量％、甚至更優選約11-13重量％的濕餅形式添加。如果草甘膦酸以濕餅的形式供給，那么，為了保持恒定的進料速率，可能有必要使用如下所述的給料器加入草甘膦酸。
草甘膦酸濕餅是在不施加外力的情況下不會自由流動的有些粘結的材料。即使在攪拌的時候，濕餅也傾向于在其中濕餅不處于運動中的給料容器內的靜止區中形成“橋”。隨著時間的過去，這些橋可以生長到濕餅不再從給料容器中流出的程度，導致在下游反應步驟中的氫氧化鈉過量，這會導致生產出不令人滿意的草甘膦鈉產品。另外的復雜性是草甘膦濕餅的水分含量可以改變。當混合和反應步驟連續地進行時，優選的是，草甘膦酸濕餅采用能可靠地保持恒定進料速率且不易于橋接的設備給料。
圖2描繪了設計用于將橋接的量減到最少的適宜的給料裝置。該裝置包括上給料器102和下給料器104。上給料器包括安裝了由馬達108驅動的攪拌器106的給料斗116。
攪拌器包括上葉片110和下葉片112。上葉片優選是開口槳葉形狀的，以便緊密地在給料斗的壁內部適配。下葉片112以使得保持最小間隙的方式布置，優選距離下給料器中的螺旋件的頂部不到約1.6毫米，以便防止濕餅在底板上的積聚。如圖3和4所示，底板114用形成了下給料器104外殼的整體槽118一起成形。采用這類攪拌器的商購給料器通常提供了在葉片邊緣和底板之間的約6.5mm間隙。然而，在本發明的實施中，如果在葉片和地板之間的間隙是這樣大，往往穿越該槽的頂部形成了濕餅的橋，妨礙或阻止了濕餅流到下給料器。因此，優選地，從螺旋件的頂部到底板的該間隙小于約6.5mm和更優選小于約1.6mm，以便減小草甘膦濕餅在該板上積聚的傾向性。
應該指出的是，攪拌器速度還可以影響給料器的性能。也就是說，如果攪拌器旋轉太快，這可以迫使物料以比螺旋件將濕餅輸送到反應裝置更快的速度加入下給料裝置。如果攪拌速度太低，攪拌器不能打碎在給料斗中形成的橋。對于既定給料器設計的最佳攪拌器速度可以容易地通過常規實驗來確定，以確保進料速率不會受到不利影響和充分抑制橋的形成。
下給料裝置104優選是安裝了螺旋件120和由馬達122驅動的螺旋給料器。雖然當濕餅的水分含量相對低時，各種各樣的螺旋件可能是適合的，但當濕餅含有大量的水分時，大多數類型的螺旋件不能充分地發揮作用，從而橋接可能出現。即使在較高的水分含量下也能充分發揮作用的一種螺旋結構是沒有中心軸的單螺旋開口螺旋鉆。圖3描繪了螺旋件120的優選設計。用于將草甘膦濕餅加入反應器的如上所述的給料裝置可以從市場上買到，例如從Merrick Industries(佛羅里達州Lynn Haven)購買到。
雖然草甘膦酸優選使用如上所述的設備連續加入該工藝，但可以使用能可靠地保持恒定的濕草甘膦酸進料速率的任何設備，不會偏離本發明的范圍。
b.氫氧化鈉添加氫氧化鈉可以作為固體(例如粒料或珠粒)、淤漿或水溶液(例如具有約30-50重量％的氫氧化鈉濃度的水溶液)或者它們的結合物通過反應容器中的一個或多個加料口加入反應器。氫氧化鈉優選以足以提供與正在被加入反應器的草甘膦酸反應并中和該草甘膦酸以形成草甘膦鈉所必需的氫氧化鈉的約化學計算量的速度加入反應器。草甘膦酸是三元酸和照此形成了草甘膦單鈉、草甘膦二鈉或草甘膦鹽三鈉。通常，通過本發明的方法可以制備這些鹽的任何一種或它們的混合物比如倍半鹽。相應地，加到反應器中的氫氧化鈉與草甘膦酸的摩爾比通常是約0.8到約2和甚至高達2.5。然而，單鈉鹽通常是首選的。低于約1mol的氫氧化鈉/mol草甘膦酸的氫氧化鈉加料速率可能導致一部分的草甘膦酸保持未中和。然而，這種做法一般是可以接受的，只要未中和的草甘膦酸部分是相對少的，例如低于約20％，致使在反應產物中存在至少約4mol的草甘膦鈉/mol的未中和的草甘膦酸。高于約1mol氫氧化鈉/mol的氫氧化鈉加料速率可能導致一部分的草甘膦酸反應形成草甘膦二鈉。典型地，因此，加入到反應器中的氫氧化鈉與草甘膦酸的摩爾比率是約0.8-1.25、約0.9-1.1和在一個實施方案中是約0.95-1.05mol的所添加的氫氧化鈉/mol的所添加的草甘膦酸。優選地，使用基本上化學計算量的氫氧化鈉使得氫氧化鈉與草甘膦酸的摩爾比是約1。
c.水添加草甘膦酸用氫氧化鈉的中和是放熱反應。一般，加入反應器的水的量優選足以有效地通過蒸發冷卻促進熱消散。也就是說，從反應物質中蒸發水分消散了在放熱反應中產生的一些熱。雖然該反應可以在低至環境溫度的溫度下進行，但由于反應的放熱性質，反應物質的溫度一般快速升高。進行反應的溫度通常是約70℃-105℃和更優選是約100℃。有益地，水分蒸發另外減少了在后續步驟中需要去除的水量，如果想要較低水含量的材料。
雖然希望減少一些水分濃度，但是也希望維持充分的濃度以保持反應物質的均勻性來確保反應完全。也就是說，在反應物質中的一些水的蒸發減少了水分含量，因此影響了反應物質的流動特性。因此，優選以足夠提供不僅上述蒸發冷卻效應、而且確保反應物質能用在反應器中所使用的混合體系中可獲得的能量來均化的速度來將水加入反應器，使得酸-堿反應平穩而又完全地進行，形成可下游加工的漿料。在具有例如水夾套形式的有效傳導冷卻系統的某些類型的高能混合或捏和設備中，具有相對低水分含量的較粘稠的漿料是可接受的，而在低能設備或具有不太有效的傳導冷卻系統的設備中，希望形成水分含量更高、流動性更好的漿料。
考慮到這些因素，加入反應器的水的總量通常是加到反應容器中的草甘膦酸、氫氧化鈉、水和任何助劑的總和的約10-40重量％，更優選約13-35重量％。應該指出的是，加到反應物質中的水的總量包括通過在草甘膦酸和氫氧化鈉之間的反應所形成的水；與草甘膦酸反應的每mol的氫氧化鈉產生了1mol的水。在上述范圍內，存在于初始反應物質中的水的量不是特別嚴格的。用于特定裝置和某組反應條件的精確的水量可以容易地由本領域的技術人員來決定。
作為濕草甘膦酸(即濕餅)、氫氧化鈉或任何助劑的一部分添加的水的比例可以改變，不會偏離本發明的范圍，只要所添加的水的總量(包括由反應產生的水)與上述范圍一致即可。例如，如果將100重量份的草甘膦酸與20重量份的氫氧化鈉(二者均按無水基準表示)混合和在反應步驟中不添加除了水以外的其它成分，適當的水量是約12-60重量份。通常，水分蒸發導致在反應步驟過程中反應物質的水分含量減少約1-15個百分點，更通常減少約1-10個百分點，這樣從反應器排出的草甘膦鈉漿料可以具有約0.1-20％的水分含量。優選地，草甘膦鈉漿料具有約2-20％的水分含量。如果草甘膦鈉漿料的水分含量高于約15重量％，可以將附加熱加給反應，以便增加水蒸發。另外或者作為替代方案，可以在反應步驟結束之后通過施加熱和/或真空來進一步減少組合物的水分含量。可以采用本領域已知的任何水分減少或部分干燥法。為了避免必須施加熱和/或真空來驅散更多的水，優先選擇使得草甘膦鈉漿料具有不高于約15重量％的水分含量的工藝條件。更確切地說，在工藝的開始，優選添加不超過為提供適當組合物稠度和充分的蒸發冷卻以及為獲得具有約2-15重量％、還更優選約2-10重量％、進一步更優選約2-5重量％和最優選約3-5重量％水分含量的可下游加工的草甘膦鈉漿料所必需的量的水。應該指出的是，在冷卻過程中，大量的水可以繼續從反應物質中蒸發出來。如此，優選在將漿料冷卻到約50-70℃之后測定在反應物質中的水含量。水分含量可以使用本領域已知用于測定這種組合物的任何方式來測量。可以測量水分含量的設備是市場上可買到的，例如從Denver Instrument Company(科羅拉多Arvada)購買。
例如，在一個實施方案中，氫氧化鈉以固體形式添加，所引入的水量優選是所添加的草甘膦酸、氫氧化鈉、水和任何助劑的總和的約20重量％以下，更優選約18重量％以下。
用以上詳細描述的方法生產的草甘膦鈉漿料可以按生產的產品原樣或者在干燥之后(例如通過轉鼓干燥成固體小薄片)作為濃縮除草劑包裝。另外，取決于如果有的助劑的添加量和草甘膦鈉漿料的水分含量，該漿料可以在冷卻時固化，形成觸摸時破碎的混合物。
d.助劑添加一種或多種助劑可以加入到反應器中，或者與草甘膦鈉漿料在后續步驟中合并，或者同時存在上述兩種情況。將助劑加入到反應物質中可以提高草甘膦鈉漿料形成的速度，降低草甘膦鈉漿料的流動阻力，或者結合了上述兩種情況，從而提供了具有改進生產能力的方法。取決于助劑以及最終產物的所需組成和性能，助劑可以以各種量添加。例如，按酸當量計，助劑與草甘膦鈉的重量比可以分別地是至少約1∶250，通常是至少約1∶100。在一些實施方案中，按酸當量計，助劑與草甘膦鈉的重量比甚至可以是更高的，其中該重量比分別地是至少約1∶75，至少約1∶50，至少約1∶25，至少約1∶10，至少約1∶5或甚至至少約1∶2。然而，通常，該重量比分別地低于約1∶2，因此，該重量比通常是約1∶250到約1∶2，約1∶100到約1∶2或甚至約1∶25到約1∶2，其中約1∶250到約1∶10，約1∶150到約1∶25，或甚至約1∶100到約1∶50的重量比分別地是典型的。
反應混合物的助劑組分可以是單一助劑或者它可以包括兩種或多種助劑。優選地，加到反應混合物中的助劑組分包括能增強最終產品的除草效力的一種或多種表面活性劑。如果使用兩種或多種助劑，它們可以單獨地添加，或者它們可以首先一起共混，再加入到反應器或漿料產品中，或者部分加入到每一種中。包括水和/或二醇在內的其他材料可以任選地在它們添加之前與該一種或多種助劑混合。
通常，助劑可以是非離子表面活性劑，陽離子表面活性劑，陰離子表面活性劑，兩性表面活性劑，硅氧烷表面活性劑，氟烴表面活性劑或潤滑劑。適當的非離子表面活性劑的例子包括烷基多葡萄糖甙；甘油酯類，比如單月桂酸甘油酯和乙氧基化甘油基單椰油酸酯；乙氧基化蓖麻油；乙氧基化還原糖酯，比如聚氧乙烯山梨糖醇單月桂酸酯；其他多元醇的酯，比如單月桂酸山梨醇酐酯和蔗糖單硬脂酸酯；乙氧基化酰胺，比如聚氧乙烯椰油酰胺；乙氧基化酯，比如聚乙二醇1000的單月桂酸酯和聚乙二醇6000的二月桂酸酯；乙氧基化烷基或芳基酚類，比如壬基酚乙氧基化物，辛基酚乙氧基化物，十二烷基酚乙氧基化物，二壬基酚乙氧基化物和三苯乙烯基酚乙氧基化物； 醇乙氧基化物，比如脂肪醇乙氧基化物(例如，油醇乙氧基化物)，十三醇乙氧基化物及其他醇乙氧基化物比如Neodol和羰基合成醇乙氧基化物；和氧化乙烯/氧化丙烯共聚物，比如Pluronic類型，Tetronic類型或Tergitol XH類型。適當的陽離子表面活性劑的例子包括烷基胺乙氧基化物(包括醚胺和醚二胺)比如牛油胺乙氧基化物，椰油胺乙氧基化物，醚胺乙氧基化物，牛油乙二胺乙氧基化物和酰胺基胺乙氧基化物；烷基胺季銨類，比如烷氧基化季銨類(例如，乙氧基化季銨類或丙氧基化季銨類)； 烷基胺醋酸鹽，比如牛油胺醋酸鹽或辛胺醋酸鹽；和胺氧化物，比如乙氧化基胺氧化物(例如，N，N-雙(2-羥乙基)椰油胺-氧化物)，非乙氧基化氧化胺(例如，鯨蠟基二甲基胺-氧化物)和酰胺基胺氧化物。
適當的陰離子表面活性劑的例子包括脂肪皂類，比如牛油酸銨和硬脂酸鈉；烷基硫酸鹽，比如C8-10醇硫酸鈉，油基硫酸鈉和月桂基硫酸鈉；磺化油，比如硫酸化蓖麻油；醚硫酸鹽，比如月桂基醚硫酸鈉，月桂基醚硫酸銨，和壬基酚醚硫酸銨；磺酸鹽，比如石油磺酸油，烷基苯磺酸鹽(例如，(線性)十二烷基苯磺酸鈉或(支化)十二烷基苯磺酸鈉)，烷基萘磺酸鹽(例如，二丁基萘磺酸鈉)，烷基磺酸鹽(例如，α-烯烴磺酸鹽)，磺基丁二酸鹽比如二烷基磺基丁二酸鹽(例如，丁二酸二辛基酯磺酸鈉)和磺基丁二酸單烷基酯和丁二酰胺(例如，磺基丁二酸月桂基酯二鈉和磺基丁二酸N-烷基酯二鈉)；磺化酰胺比如N-甲基N-椰油基牛磺酸鈉；羥乙基磺酸鹽，比如椰油基羥乙基磺酸鈉；肌氨酸，比如N-月桂酰肌氨酸；和磷酸鹽，比如烷基醚乙氧基化物磷酸鹽和烷芳基醚乙氧基化磷酸鹽。適當的兩性表面活性劑的例子包括甜菜堿比如簡單的甜菜堿(例如，椰油二甲基甜菜堿)，磺基甜菜堿，氨基甜菜堿和椰油酰胺基磺基甜菜堿；咪唑啉鎓化合物，比如N-椰油酰胺基乙基-N-羥基乙基氨基二乙酸二鈉(disodiumlauroamphodiacetate)，N-椰油酰胺基乙基-N-羥基乙基氨基乙酸鈉，N-椰油酰胺基乙基-N-羥基乙基氨基丙酸鈉，椰油氨基二丙酸二鈉，和N-椰油酰胺基乙基-N-羥基乙基氨基羥丙基磺酸鈉；其他兩性表面活性劑，比如N-烷基，N-雙(2-羥乙基)甘氨酸和烷基胺二丙酸鹽。適當的潤滑劑的例子包括脂肪酸，比如油酸；硅油，比如聚二甲硅氧烷；脂肪酸酯，比如玉米油，糖和還原糖。
在一個優選實施方案中，至少一種助劑是陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑或選自被稱為烷基多糖苷(APG)和聚氧乙烯C16-22烷基醚(它們各自是非離子表面活性劑)的表面活性劑類型。這些陽離子和兩性表面活性劑的聚氧乙烯衍生物是特別優選的。術語“烷基”在本文中用來表示一種或多種線性或支化、飽和或不飽和的具有約8-22碳原子(除非另作說明)的烴基鏈。
助劑或助劑共混物優選以液態添加。固體助劑可以以固態添加，或者可以加熱到它們的熔點以上的溫度并以液態添加。固體助劑還可以作為含水淤漿添加，或者如果助劑的溶解度足夠高的話，可以作為溶液添加。液體助劑也可以進行加熱，以便改進助劑的流動特性。
II.造粒方法令人驚訝地，已經發現本發明的草甘膦鈉漿料尤其適合作為制備在如以下更具體描述的干燥顆粒除草劑組合物的中間體。尤其令人驚奇的是，這里形成的可下游加工的漿料形式的草甘膦鈉被發現具有所需的吸收性和/或吸附性，使得可以有效地通過擠出造粒方法作為含有成品配制料的至多約25重量％助劑的干燥顆粒除草劑組合物配制。
因此，在本發明的另一個實施方案中，草甘膦鈉漿料進一步加工，形成干燥草甘膦鈉粒料。根據該實施方案，一種或多種助劑(或附加的助劑，如果助劑存在于反應物質中)加入到草甘膦鈉漿料中并混合，直到形成優選具有面團狀稠度的均勻濕拌和料(這里稱之為可擠出的草甘膦鈉混合物)為止。優選地，加到草甘膦鈉漿料中的助劑組分包括能增強最終產品的除草效力的一種或多種表面活性劑。在一個特別優選的實施方案中，助劑包括一種或多種陽離子表面活性劑。取決于加入到反應器中的助劑的量，如果有的話，一種或多種助劑(單獨或作為共混物，如果使用一種以上的話)可以與草甘膦鈉漿料合并。在一個實施方案中，附加量的與加到反應器中的那些相同的助劑也與成品草甘膦鈉漿料合并。在另一個實施方案中，加入到草甘膦漿料中的助劑在某些方面(組成或相對比例，如果有一種以上)不同于加入到反應器中的助劑。一般，加到反應器中的助劑的量應低于加入到成品草甘膦鈉漿料中的助劑的量。
按酸當量計的全部助劑與草甘膦鈉的重量比尤其取決于所用助劑的類型。這種比率常常是在一方面提供足夠的助劑以使成品獲得高除草效力和另一方面低于導致成品顆粒發粘或傾向于聚集并形成團塊的助劑量之間的折衷。產生了高除草效力但沒有形成具有發粘顆粒的干燥顆粒配制料的助劑與草甘膦酸的比率可以由本領域的技術人員根據常規試驗來確定。考慮到如果有的加入到反應器中的助劑和加入到擠出之前的成品草甘膦鈉漿料中的助劑，成品粒料中的全部助劑與草甘膦鈉(按酸當量計)的重量比通常是約1∶20到約1∶2，優選約1∶9到約1∶2。典型地，該重量比是約1∶6到約1∶3。如果該助劑是聚氧乙烯烷基胺，例如乙氧基化(20)牛油胺，發現特別有效的重量比是約1∶3到約1∶5。
在反應步驟結束時立即將助劑加入到草甘膦鈉漿料中，不使組合物冷卻，那么可以導致助劑沒能與漿料充分混合來形成可擠出的草甘膦鈉混合物。雖然在這方面一些助劑比其它助劑耐受性更高，但是一般優選在將漿料冷卻到約25-75℃、更優選50-70℃、還更優選約70℃的溫度之后才將助劑加入到草甘膦鈉漿料中。
在本發明的一個實施方案中，在與進行反應步驟相同的容器或反應器內將草甘膦鈉漿料和一種或多種助劑混合，形成可擠出的濕拌和料。優選地，在這種實施方案中，氫氧化鈉和草甘膦酸反應，形成草甘膦鈉漿料，該漿料冷卻到低于約70℃的溫度，然后添加助劑組分，形成可擠出的草甘膦鈉混合物。也就是說，顆粒草甘膦酸、氫氧化鈉和水在反應器的輸入端進入，形成了反應物質。反應物質經一定距離輸送到這里稱之為反應區的反應器的排出裝置。在反應區中形成的草甘膦鈉漿料然后輸送到冷卻區，在那里漿料從進行反應的溫度(即約70-105℃)冷卻到約70℃的溫度。冷卻區例如可以通過冷卻水在冷卻夾套內循環來冷卻，以便確保漿料處于用于添加上述助劑的適當溫度。最后，將助劑加入到冷卻的漿料中，形成可擠出的草甘膦鈉混合物，從反應容器的排料端排放可擠出的草甘膦鈉漿料。
在另一個實施方案中，反應在如上所述的連續反應器中發生，形成草甘膦鈉漿料，然后從反應器排出，連續加入單獨的混合裝置，例如連續捏合機，在那里將一種或多種助劑加入到草甘膦鈉漿料中，形成可擠出的草甘膦鈉混合物。這種連續混合裝置在市場上可買到，例如從Fuji Paudal Ltd-(日本大阪)和Readco Manufacturing Inc.(賓夕法尼亞州約克郡)購買。
其它材料可以任選加入到生產草甘膦鈉漿料的工藝中或形成可擠出的草甘膦鈉混合物的工藝中，不會偏離本發明的方法。例如，可以添加少量亞硫酸鈉來抑制亞硝胺形成。另外或作為替代方案，可以添加能增強除草活性的其它成分，即無機鹽比如硫酸銨，或甚至第二種除草活性成分。
如果包括的話，像草甘膦一樣， 第二除草活性成分可以是通過在這一反應步驟中與氫氧化鈉反應被轉化成它的鈉鹽的酸。這些除草劑的實例是三氟羧草醚，磺草靈，草除靈，噻草平，雙丙氨磷(bilanafos)，除草定，溴苯腈，草滅平，二氯吡啶酸，2，4-D，2，4-DB，茅草枯，麥草畏，2，4-滴丙酸，禾草靈，草藻滅，伐草克，噁唑禾草靈，麥草氟，吡氟禾草靈，氟烯草酸，乙羧氟草醚，氟磺胺草醚，殺木膦，草銨膦，氟吡禾靈，Imazameth，咪草酸，甲氧咪草煙(imazamox)，甲咪唑煙酸(imazapic)，咪唑煙酸，咪唑喹啉酸，咪唑乙鹽酸，碘苯腈，MCPA，MCPB，2甲4氯丙酸，甲胂酸，抑草生，壬酸，毒莠定，二氯喹啉酸，喹禾靈，氨基磺酸，2，3，6-TBA，TCA和三氯吡氧乙酸。另外，可以添加已被中和的以及鹽形式的任何這些除草活性成分。
上述除草劑的鹽通常是水溶性的，該方法的終產品是水溶性的顆粒制劑。任選地，在混合物中可以包括水不溶性的除草活性成分，在該情況下，該方法的終產品是水分散性的顆粒制劑。可用于本發明的該實施方案的示例性的水不溶性除草劑包括乙草胺，苯草醚，草不綠，莠滅凈，酰嘧磺隆，莎稗磷，莠去津，草芬定，四唑嘧磺隆，氟草胺，氟草黃，芐嘧磺隆，地散磷，吡草酮，治草醚，溴丁酰草胺，溴酚肟，丁草胺，抑草磷，仲丁靈，Butroxydim，丁草敵，唑草胺，雙酰草胺，唑酮草酯，甲氧除草醚，氯溴隆，氯草敏，氯嘧磺隆，綠麥隆， 草枯醚，綠麥隆，氯苯胺靈，氯磺隆，氯酞酸甲酯，氯硫酰草胺，環庚草醚，醚磺隆，烯草酮，炔草酸，異噁草松，氯甲酰草胺，氯酯磺草胺，氰草津，環草敵，環丙嘧磺隆，噻草酮，氰氟草酯，殺草隆，甜菜安，敵草凈，敵草凈，禾草靈，吡氟酰草胺，唑隆，哌草丹，二甲草胺，異戊凈，二甲吩草胺，氨氟靈，特樂酚，雙苯酰草胺，氟硫草定，敵草隆，茵草敵，戊草丹，乙丁烯氟靈，胺苯磺隆，乙氧呋草黃，亞速隆，Etobenzanid，噁唑禾草靈，非草隆，麥草氟甲酯，啶嘧磺隆，吡氟禾草靈，氟消草，唑嘧磺草胺，氟烯草酸，丙炔氟草胺，氟草隆，氟咯草酮，乙羧氟草醚，氟胺草唑，芴丁酯，氟啶草酮，氯氟吡氧乙酸，氟草酮，嗪草酸甲酯，氟磺胺草醚，氯吡嘧磺隆，氟吡甲禾靈，環嗪酮，唑吡嘧磺隆，Indanofan，異丙隆，異噁隆，異噁酰草胺，異噁唑草酮，異噁草醚，乳氟禾草靈，環草定，利谷隆，苯噻酰草胺，苯嗪草酮，吡唑草胺，甲基苯噻隆，甲基殺草隆， 吡喃隆，秀谷隆，乙丙甲草胺，磺草唑胺，甲氧隆，嗪草酮，甲磺隆，禾草敵，綠谷隆，萘丙胺，敵草胺，萘草胺，草不隆，煙嘧磺隆，氟草敏，坪草丹，氨磺樂靈，炔丙惡唑草，噁草酮，環丙氧黃隆，乙氧氟草醚，克草敵，二甲戊靈，甲氯酰草胺，Pentoxazone，甜草寧，哌草磷，丙草胺，氟嘧磺隆，氨氟樂靈，撲滅通，撲草凈，毒草安，敵稗，噁草酸，撲滅津，苯胺靈，異丙草胺，炔苯酰草胺，芐草丹，氟磺隆，霸草靈，Pyrazolynate，吡嘧磺隆，芐草唑，稗草丹，噠草特，嘧草醚，二氯喹啉酸，氯甲喹啉酸，喹禾靈，砜嘧磺隆，稀禾定，環草隆，西瑪津，西草凈，磺草酮，甲磺草胺，甲嘧磺隆，磺酰磺隆(sulfosulfuron)，牧草胺，丁噻隆，特草定，甲氧去草凈，特丁津，特丁凈，噻吩草胺，噻唑煙酸，噻吩磺隆，禾草丹，仲草丹，三甲苯草酮，野麥畏，醚苯磺隆，苯磺隆，草達津，氟樂靈，氟胺磺隆和滅草敵。
將可擠出的草甘膦鈉混合物加入擠出機，形成濕擠出線材，再破碎，形成濕粘附草甘膦鈉粒料。該擠出機優選具有用于加入可擠出的草甘膦鈉混合物的進口和包含具有孔的篩網的出口，通過該孔，可擠出的草甘膦鈉混合物被擠出成擠出線材，以及具有用于將可擠出的草甘膦鈉混合物從進口輸送到出口的輸送裝置。該擠出方法可以在本領域已知的任何擠出機裝置，比如籃式擠出機、軸向擠出機或雙頂擠出機中進行。在優選的實施方案中，擠出方法可以使用低壓徑向或雙頂擠出機進行。這些擠出機在市場上可買到，例如從Fuji Paudal Company Ltd.(日本大阪)，ReadcoManufacturing Inc.(賓夕法尼亞州約克郡)和Bonnett Co.(俄亥俄州UnionTown)購買。
可擠出的草甘膦鈉混合物優選通過具有直徑優選為約0.5-2毫米、更優選約0.6-1.5毫米的孔的篩網來擠出。具有標稱直徑在該范圍內的孔的篩網，例如具有標稱直徑為約0.5毫米、約0.6毫米、約0.7毫米、約1.0毫米、約1.2毫米或更大的孔的篩網在市場上可買到，例如，可從LCICorporation(北卡羅來納Charlotte)購買。根據草甘膦鈉顆粒的所需尺寸來選擇孔的尺寸，對于本發明的方法來說不是關鍵的。
將一種或多種助劑加入到反應物質中和/或另外加入到草甘膦鈉漿料中(尤其在擠出步驟之前)形成了不太發粘且對擠出模頭或篩網磨損小的可擠出的草甘膦鈉混合物。因此，擠出機所需要的功率的量可以顯著減少(例如所需功率減少約5％，10％，20％，30％乃至更多，取決于所選擇的助劑和添加量)。另外，擠出機的生產能力可以顯著地增加(例如，生產能力增加約5％，10％，25％，50％乃至更多，取決于所選擇的助劑和添加量)。
從篩網出來的擠出物最初形成了伸長的線材，它往往自發斷裂，形成短圓柱形粒料。如果線材不容易斷裂，那么有必要在擠出機機頭增加切割設備；然而，如果草甘膦鈉粉料具有所需的吸收和/或吸附性能且水的添加量是在如上所述的最佳范圍內，則切割操作通常是不必要的。
剛好在擠出以后，粒料是潮濕的和粘附的，但不粘著和不附聚。此時，如果需要，粒料可以經歷輥壓或轉鼓作用，例如在轉鼓或球化機(spheronizer)中，以便賦予它們更圓的形狀和使它們的尺寸更均勻。
最后，如果需要，濕顆粒可以進行干燥，以進一步減低水分濃度。可以使用任何已知的干燥法，但優選的方法是流化床干燥。優選地，使用具有來自擠出機的連續內向給料和例如送至儲存容器或包裝設備的連續外向給料(任選經由如下所示的分類步驟)的連續流化床干燥器。粒料優選被干燥至低于約1重量％、更優選低于約0.5重量％的水分含量。
在干燥之后，粒料可以進行包裝或者在貯料斗或其他的儲存容器內保存直到準備用于包裝，但通常優選首先分類粒料，例如通過篩分，目的是為了僅僅保持在所需的粒度范圍內的那些粒料。所要保持的示例性粒度范圍是40目(約0.6毫米)和小于5目(約5毫米)。過大尺寸和過小尺寸的粒料或碎片或它們的聚集體可以通過將它們加入到擠出之前的濕拌和料中來再循環。
實施例以下的實施例僅提供用于舉例說明的目的，不用來限制本發明的范圍。這些實施例使得可以更透徹地理解本發明和領悟其優點和某些變動方案。
實施例1用固體氫氧化鈉粒料制備草甘膦鈉漿料組合物在具有2″直徑螺旋件的同向旋轉雙螺旋反應器(由賓夕法尼亞約克郡的Readco Manufacturing Inc.制造)中制備。在一個實例中，在添加任何成分之前使用蒸汽將反應器預熱至95℃。一旦反應開始，中斷外部加熱。具有約7重量％水的水分含量的草甘膦酸濕餅以約35lb/hr的速率加入反應器。氫氧化鈉粒料以約7.8lb/hr的速率加入到反應器。Witco FloMo1407表面活性劑以約1.0lb/hr的速率加入到反應器。氫氧化鈉與草甘膦反應，形成具有約3.2重量％的水分含量的草甘膦鈉漿料。漿料在水中的1％溶液是約pH 3.9。
在另一個實例中，在添加任何成分之前使用蒸汽將反應器預熱至95℃。一旦反應開始，中斷外部加熱。具有約7重量％水的水分含量的草甘膦酸濕餅以約35 lb/hr的速率加入反應器。氫氧化鈉粒料以約7.8lb/hr的速率加入到反應器。不將表面活性劑加入到反應器。氫氧化鈉與草甘膦反應，形成具有約3.8重量％的水分含量的草甘膦鈉漿料。漿料在水中的1％溶液是約pH 3.7。
實施例2使用50％氫氧化鈉溶液制備草甘膦鈉漿料組合物在具有2″直徑螺桿的同向旋轉雙螺桿反應器(由賓夕法尼亞約克郡的Readco Manufacturing Inc.制造)中制備。在一個實例中，在添加任何成分之前使用蒸汽將反應器預熱至150℃。外部蒸汽加熱在整個反應過程中持續。具有約7重量％水的水分含量的草甘膦酸濕餅以約35lb/hr的速率加入反應器。氫氧化鈉的50％溶液以約15.6lb/hr的速率加入反應器。Witco FloMo 1407表面活性劑以約1.0lb/hr的速率加入到反應器。氫氧化鈉與草甘膦反應，形成具有約1.7重量％的水分含量的草甘膦鈉漿料。漿料在水中的1％溶液是約pH 4.7。
在另一個實例中，在添加任何成分之前使用蒸汽將反應器預熱至95℃。外部蒸汽加熱在整個反應過程中持續。具有約7重量％水的水分含量的草甘膦酸濕餅以約35lb/hr的速率加入反應器。氫氧化鈉的50％溶液以約15.6lb/hr的速率加入反應器。不將表面活性劑加入到反應器。氫氧化鈉與草甘膦反應，形成具有約1重量％的水分含量的草甘膦鈉漿料。漿料在水中的1％溶液是約pH 4.8。
鑒于以上所述，可以看出，達到了本發明的幾個目的。因為在不偏離本發明范圍的情況下可以在上述方法中做出各種改變，所以在以上敘述中含有的所有內容被解釋為是舉例說明的，而不是限制性的。
當介紹本發明或其優選實施方案的要素時，冠詞“一種”，“一種”，“該”和“所述”是指具有一個或多個要素。術語“含有”，“包括”和“具有”被確定為開放式包含，意思是可以具有除了所列舉的要素以外的附加要素。
權利要求
1.一種制備草甘膦鈉組合物的方法，該方法包括在反應器中混合(i)顆粒草甘膦酸、(ii)氫氧化鈉、(iii)水和任選的(iv)助劑，形成反應物質，其中加入到反應物質中的水的總量是加入到反應器中的顆粒草甘膦酸、氫氧化鈉、水和任何助劑的總和的約10-40重量％，從而使草甘膦酸和氫氧化鈉反應，反應所產生的熱引起水的部分蒸發，形成具有約2-20重量％的水分含量的草甘膦鈉漿料。
2.權利要求1的方法，其中加到反應器中的氫氧化鈉與顆粒草甘膦酸的摩爾比是約0.8-1.25mol氫氧化鈉/mol顆粒草甘膦酸。
3.權利要求1的方法，其中加到反應器中的氫氧化鈉與顆粒草甘膦酸的摩爾比是約0.9-1.1mol氫氧化鈉/mol顆粒草甘膦酸。
4.權利要求1的方法，其中加到反應器中的氫氧化鈉與顆粒草甘膦酸的摩爾比是約0.95-1.05mol氫氧化鈉/mol顆粒草甘膦酸。
5.權利要求1的方法，其中加到反應器中的水的量是加到反應器中的顆粒草甘膦酸、氫氧化鈉、水和任何助劑的總和的約13-35重量％。
6.權利要求1的方法，其中所形成的草甘膦鈉漿料具有約2-15重量％的水分含量。
7.權利要求1的方法，其中所形成的草甘膦鈉漿料具有約2-10重量％的水分含量。
8.權利要求1的方法，其中所形成的草甘膦鈉漿料具有約3-5重量％的水分含量。
9.權利要求1的方法，其中氫氧化鈉作為氫氧化鈉的水溶液加入到反應器中。
10.權利要求9的方法，其中氫氧化鈉的水溶液含有約30-50重量％氫氧化鈉。
11.權利要求1的方法，其中氫氧化鈉作為固體加入到反應器中。
12.權利要求1的方法，其中按草甘膦酸當量計，以使得加到反應器中的助劑與顆粒草甘膦酸的重量比是至少約1∶250的量將助劑加入到反應器中。
13.權利要求1的方法，其中按草甘膦酸當量計，以使得加到反應器中的助劑與顆粒草甘膦酸的重量比是至少約1∶100到約1∶2的量將助劑加入到反應器中。
14.權利要求1的方法，其中按草甘膦酸當量計，以使得加到反應器中的助劑與顆粒草甘膦酸的重量比是至少約1∶100到約1∶50的量將助劑加入到反應器中。
15.權利要求1的方法，其中加到反應器中的助劑選自非離子表面活性劑，陽離子表面活性劑，陰離子表面活性劑，兩性表面活性劑，硅氧烷表面活性劑，氟烴表面活性劑，潤滑劑和它們的混合物。
16.權利要求15的方法，其中加到反應器中的助劑是陽離子表面活性劑。
17.權利要求16的方法，其中加到反應器中的陽離子表面活性劑選自烷基胺乙氧基化物，烷基胺季銨，烷基胺醋酸鹽，氧化胺和它們的混合物。
18.權利要求1的方法，其中該方法是在連續反應器中進行的連續方法，該反應器包括基本上封閉的伸長的室，(i)在輸入端具有適合于引入顆粒草甘膦酸的孔，(ii)在輸出端具有適合于排放草甘膦鈉漿料的孔，和(iii)在輸入端和輸出端之間具有適合于引入氫氧化鈉和水的一個和多個端口；和其中設置有一個和多個可旋轉的輥軸，各自處于與該室的長尺寸平行的軸上和各自具有與該輥軸同軸的一個或多個螺旋元件和攜帶多個徑向配置的銷釘和/或槳葉，使得輥軸的旋轉進行一個或多個以下作用(i)通過在輸入端的孔將顆粒草甘膦酸加入該室；(ii)混合顆粒草甘膦酸、氫氧化鈉、水和任選的助劑；(iii)將反應物質和所得草甘膦鈉漿料輸送至該室的輸出端；和(iv)經輸出端的孔從室中排放草甘膦鈉漿料。
19.一種制備干燥顆粒草甘膦鈉組合物的連續方法，該方法包括將(i)顆粒草甘膦酸、(ii)氫氧化鈉、(iii)水和任選的(iv)助劑連續地加入連續反應器，形成反應物質，其中加入到反應物質中的水的總量是加入到反應器中的顆粒草甘膦酸、氫氧化鈉、水和任何助劑的總和的約10-40重量％，從而引起產生熱的草甘膦酸和氫氧化鈉的反應，形成了草甘膦鈉漿料；使用草甘膦酸和氫氧化鈉的反應熱減少反應物質的水含量，引起水的部分蒸發，這樣所形成的草甘膦鈉漿料具有約2-20重量％的水分含量；將助劑加入到草甘膦鈉漿料中，形成可擠出的草甘膦鈉混合物，按草甘膦酸當量計，全部助劑與草甘膦鈉的重量比是約1∶20到約1∶2；將可擠出的草甘膦鈉混合物連續加入具有進口、輸送裝置和帶篩網的出口的擠出機，通過篩網中的孔擠出所述可擠出的草甘膦鈉混合物，形成擠出線材，再破碎，形成濕粘附粒料；和，干燥該粒料，形成干燥顆粒組合物。
20.權利要求19的方法，其中將一部分的助劑加入到反應物質中和將剩余的助劑加入到草甘膦鈉漿料中。
21.權利要求19的方法，其中助劑選自非離子表面活性劑，陽離子表面活性劑，陰離子表面活性劑，兩性表面活性劑，硅氧烷表面活性劑，氟烴表面活性劑，潤滑劑和它們的混合物。
22.權利要求21的方法，其中助劑是陽離子表面活性劑。
23.權利要求22的方法、其中陽離子表面活性劑選自烷基胺乙氧基化物，烷基胺季銨，烷基胺醋酸鹽，氧化胺或它們的混合物。
24.權利要求21的方法，其中按草甘膦酸當量計，全部助劑與草甘膦鈉的重量比是約1∶9到約1∶2。
25.權利要求19的方法，其中按草甘膦酸當量計，以使得加到反應器中的助劑與顆粒草甘膦酸的重量比是至少約1∶250的方式將一部分的助劑加入到反應器中，形成反應物質。
26.權利要求19的方法，其中按草甘膦酸當量計，以使得加到反應器中的助劑與顆粒草甘膦酸的重量比是約1∶250到約1∶2的方式將一部分的助劑加入到反應器中，形成反應物質。
27.權利要求19的方法，其中按草甘膦酸當量計，以使得加到反應器中的助劑與顆粒草甘膦酸的重量比是約1∶100到約1∶50的方式將一部分的助劑加入到反應器中，形成反應物質。
28.權利要求19的方法，其中在篩網中的孔具有約0.5-2毫米的直徑。
29.權利要求19的方法，進一步包括分類或研磨干燥粒料以除去或再循環在所需粒度范圍之外的粒料、粒料的碎片和粒料的聚集體。
30.權利要求19的方法，其中當在反應結束時草甘膦鈉漿料的水分含量高于約15重量％時，進一步包括將熱和/或真空施加于漿料以在形成可擠出的草甘膦鈉混合物之前進一步減少漿料的水分含量。
31.權利要求19的方法，其中可擠出的草甘膦鈉混合物具有使得擠出線材在通過篩網擠出成濕粒料時自發破碎的稠度。
32.權利要求19的方法，進一步包括破碎或切割擠出線材，形成濕粒料。
33.權利要求19的方法，進一步包括輥壓和/或轉鼓加工濕粒料以賦予粒料以更多的球形和更均勻的粒度。
全文摘要
本發明提供了制備可下游加工的草甘膦鈉漿料的方法。該方法包括在反應器中混合顆粒草甘膦酸、氫氧化鈉、水和任選的一種或多種助劑。草甘膦酸和氫氧化鈉的反應產生了熱，引起水的部分蒸發，這樣形成了具有約0.1－20重量％的水分含量的草甘膦鈉漿料。該草甘膦鈉漿料然后可以進一步加工成干燥顆粒除草劑組合物。
文檔編號C07F9/22GK1684586SQ03823173
公開日2005年10月19日 申請日期2003年9月2日 優先權日2002年8月31日
發明者B·D·馬斯曼, J·T·王, D·H·坎貝爾 申請人:孟山都技術公司