DE69406005T2

DE69406005T2 - Hochkonzentrierte feste mepiquat-chlorid produkte

Info

Publication number: DE69406005T2
Application number: DE69406005T
Authority: DE
Inventors: Karl-Friedrich Jaeger; Terence Kilbride; Rudolph Lisa
Original assignee: BASF Corp
Current assignee: BASF Corp
Priority date: 1993-07-20
Filing date: 1994-07-09
Publication date: 1998-01-29
Anticipated expiration: 2014-07-10
Also published as: AU679773B2; CN1127461A; ATE158686T1; FI960269A0; EP0710071A1; JP3578764B2; ES2108482T3; CO4340591A1; CZ292602B6; FI113149B; AU7385294A; CA2167513A1; BR9407085A; GR3025823T3; HU9503956D0; TJ273B; CZ15996A3; IL110149A; CN1062411C; TW307663B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von fließfähigen, hochkonzentrierten Pulvern und Tabletten hygroskopischer Pflanzenwachstumsregulator-Verbindungen und insbesondere Verfahren zur Trocknung von wäßrigen Mepiquatchloridlösungen zur Herstellung von fließfähigen, hochkonzentrierten festen Produkten.
Pflanzenwachstumsregulatoren beeinflussen die Physiologie des Pflanzenwuchses und den natürlichen Rhythmus einer Pflanze. Insbesondere können sie beispielsweise die Wuchshöhe verringern, die Samenkeimung stimulieren, Blühstimmung hervorrufen, die Bereifung fördern oder inhibieren, zu dunklerer Blattfarbe führen, das Lagern von Getreide minimieren, den Gräserwuchs in Rasen verlangsamen, die Kapselfäule verringern und bessere Abwurffestigkeit bei Baumwolle liefern.
Die Applikation von Pflanzenwachstumsregulatoren kann nach einer ganzen Reihe von Methoden erfolgen, einschließlich verschiedener Formulierungen. Am gängigsten sind die Verwendung von flüssigen und trockenen Zusaxnmensetzungen. Die jeweils gewünschte Formulierung und die sich daraus ergebende Verbesserung der Wirksamkeit ist in hohem Maße von der zu behandelnden Pflanzenart, den Umgebungsbedingungen, der geographischen Zone und deren Klima zum Zeitpunkt der Behandlung abhängig.
Die DD-A 101 386 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von trockenem, hochkonzentriertem Cholinchlorid, bei dem man eine wäßrige Lösung unter schonenden Bedingungen trocknet, wobei man zu Stabilisierungszwecken eine Kieselsäure verwenden kann.
Die WO-A 94/09627, die gemäß Artikel 54(3) EPÜ zum Stand der Technik gehört, beschreibt Formulierungen von hygroskopischen Pestiziden, die bis zu 95 Gew.-%, bevorzugt bis zu 50 Gew.-%, Wirkstoff enthalten.
Die FR-A 2,172,418 beschreibt Pflanzenwachstumsregulatorformulierungen auf Basis von Mepiquatchlorid, die bei Abmischung mit einem festen Trägerstoff in Form von Pulvern einsetzbar sind. Als Beispiele für Trägerstoffe werden Kieselguhr, Talk, Ton oder Düngemittel genannt.
Die US 3,356,569 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Cholinchloridpulver, bei dem man einen Sprühtrockner desjenigen Typs benutzt, der auch gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Der Pflanzenwachstumsregulator, der unter dem Trivialnamen Mepiquatchlorid bekannt ist, wird im allgemeinen zur Steuerung verschiedener Aspekte des Baumwollsamenkapselwachstums eingesetzt, siehe beispielsweise Khafaga, Angew. Botanik 57, 257-265 (1983); Sawan et al., J. Agronomy & Plant Science, 154, 120-128 (1985); die US-Patentschriften 3,905,798 und 4,447,255 und "The Pesticide Manual", 9. Auflage, The British Crop Protection Council, Farnham, Surrey, Großbritannien, Eintrag Nr. 7920.
Mepiquatchlorid und Chlormequatchlorid werden in der Landwirtschaft als Pflanzenwachstumsregulatoren eingesetzt und sind. mit über 1 kg/L bei 20ºC sehr gut wasserlöslich. Der Schmelzpunkt von Mepiquatchlorid beträgt 223ºC, Chlormequatchlorid beginnt sich bei 210ºC zu zersetzen.
Beide Substanzen sind sehr hygroskopisch und absorbieren aus feuchter Luft leicht so viel Feuchtigkeit, daß die trockenen Pülver in feuchter Umgebungsluft flüssig werden können. Bei der Lagerung verbackt das feste Mepiquatchlorid oder Chlormequatchlorid auch bei geringen Restwassergehalten unter 0,5 Gew.-% stark und haftet an den Oberflächen des Behälters.
Aufgrund dieser Eigenschaften erweist sich die Trocknung von Mepiquatchlorid oder Chlormequatchlorid als sehr schwierig. In herkömmlichen Sprühtrocknern ist das Material sehr schwer zu trocknen. Man muß es zur Verringerung des Feuchtigkeitsgehalts auf ein geeignetes Niveau extrem fein zerstäuben, jedoch hält es selbst dann noch zu viel Wasser für eine praktikable Trocknung zurück. Das Produkt bleibt klebrig und haftet an den Wänden, Leitungen und Zyklonen des Trockners und verstopft letztendlich die Leitungen und Zyklone. Des weiteren fließt aus einem derartigen Verfahren stammendes Pulver aufgrund seiner Feinheit nur schlecht aus dem Trockner und verliert bei der Lagerung in Fässern aufgrund von Verbackung seine Fließfähigkeit.
Feste Pflanzenwachstumsregulator-Formen bieten eine Reihe von Schlüsselvorteilen, u.a. Zweckmäßigkeit, erhöhte Stabilität und Haltbarkeit sowie geringere Verpackungs-, Lagerungs- und Transportkosten.
Darüber hinaus werden in Zukunft möglicherweise Regierungsvorschriften feste Formen von landwirtschaftlichen Produkten fordern, wodurch die Handhabung der kontaminierten Verpackung dieser Produkte bei der Feldanwendung und bei der Entsorgung verringert werden soll. Diese trockenen fließfähigen Pflanzenwachstumsregulator-Formulierungen wären vom Landwirt sicherer anzuwenden und zu entsorgen und würden außerdem weniger gefährlichen Abfall erzeugen.
Daher besteht Bedarf an trockenen, fließfähigen, hochkonzentrierten Pulver- und Tablettenformulierungen von hygroskopischen Pflanzenwachstumsregulatoren.
Freifließende, nicht verbackende feste 1,1- Dimethylpiperidiniumchlorid-Formulierungen (Mepiquatchlorid-Formulierungen) lassen sich überraschenderweise erhalten, indem man den festen hygroskopischen Pflanzenwachstumsregulator mit einem synthetischen amorphen Siliciumdioxidhydrat im Verhältnis von Siliciumdioxidhydrat zu Mepiquatchlorid von etwa 0,2:100 bis 3:100 mischt. In derartigen Gemischen kann man Pflanzenwachstumsregulator-Konzentrationen bis zu etwa 99 Gew. -% erreichen. Werden die erfindungsgemäßen Gemische direkt in einen Spritztank gegeben, so löst sich der Pflanzenwachstumsregulator sofort und rückstandsfrei im Wasser auf.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer landwirtschaftlich unbedenklichen hygroskopischen Pflanzenwachstumsregulator- Formulierung in fester Form.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung von Verfahren zur Herstellung der festen Form von erfindungsgemäßen hygroskopischen Pflanzenwachstumsregulator- Zusammensetzungen.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer landwirtschaftlich unbedenklichen hygroskopischen Pflanzenwachstumsregulator-Formulierung in Tablettenform.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung von Verfahren zur Herstellung der trockenen, fließfähigen Tablettenform von erfindungsgemäßen hygroskopischen Pflanzenwachstumsregulator-Zusammensetzungen.
Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung besser verständlich.
Figur 1 zeigt einen bei einem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Sprühtrockner
Figur 2 zeigt einen bei einem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Doppelwalzentrockner.
Figur 3 zeigt einen bei einem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Chargenvakuumtrockner.
Der Begriff "landwirtschaftlich unbedenklich" soll hier die Verwendung in Landwirtschaft, Industrie und Wohngebieten einschließen.
Der Begriff "Pflanzenwachstumsregulator(en)", der im folgenden als "PWR" abgekürzt wird, bzw. "Regulierung" schließt die folgenden Pflanzenreaktionen ein: Inhibierung der Zellstreckung, beispielsweise Halmlängen- und Internodienverkürzung, Zellwandverstärkung, wodurch die Resistenz gegen Lagern erhöht wird; kompakter Wuchs von Zierpflanzen zur wirtschaftlichen Herstellung von Pflanzen mit verbesserter Qualität; Förderung besserer Fruchtausbildung; Erhöhung der Zahl der Ovarien zwecks Erntesteigerung; Förderung der Alterung bzw. Bildung von den Fruchtfall ermöglichendem Gewebe; Entlaubung von Baumschul- und Ziersträuchern und -bäumen für den Postversand im Herbst; Entlaubung von Bäumen zur Unterbrechung des Kreislaufs von Parasiten; Reifebeschleunigung zwecks Programmierung der Ernte durch Reduktion auf einen oder zwei Pflückdurchgänge und Unterbrechung der Nahrungskette von Schadinsekten.
Die erfindungsgemäßen PWR-Formulierungen können zur Herstellung von Paket- und Tankmischzusammensetzungen verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung enthält als PWR das unter dem Namen Mepiquatchlorid bekannte 1,1-Dimethylpiperidiniumchlorid.
1,1-Dimethylpiperidiniumchlorid, das auch als. N,N-Dimethylpiperidiniumchlorid oder Mepiquatchlorid bekannt ist, ist im Handel unter dem eingetragenen Warenzeichen Pix (BASF, Deutschland) erhältlich.
Der Einfachheit halber wird die Bezeichnung Mepiquatchlorid verwendet.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform spritzt man das amorphe Siliciumdioxidhydrat geregelt in den Einlaßluftstrom eines Sprühtrockners ein.
Man kann einen Sprühtrockner des in Figur 1 gezeigten Typs verwenden. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, wird die wäßrige PWR-Einsatzlösung in einem Zuführtank (2) bewegt und durch eine Leitung (4) über eine Zuführpumpe (6) der Sprühtrocknereinheit (8) zugeführt.. Die wäßrige PWR-Einsatzlösung wird der Sprühtrocknereinheit über eine Zerstäubereinrichtung (10) zugeführt. Der Trockner wird durch eine Einlaßluft- Heizeinrichtung (12) bei einer Temperatur von etwa 150 bis etwa 250ºC mit Wärme versorgt.
Das Fließhilfsmittel wird im Speisekasten (14) gelagert und über einen Schneckenförderer (16) mit einem Luftejektor (18) durch eine Leitung in die Sprühtrocknereinheit (8) eingespritzt.
Das Fließhilfsmittel haftet an den sich aus der wäßrigen Mepiquatchlorid-Einsatzlösung in der Nähe des Zerstäubers (10) bildenden Tröpfchen bzw. teilweise getrockneten Teilchen und verringert oder beseitigt die Neigung der teilweise getrockneten Mepiquatchloridteilchen, an den Wänden (20, 22) der Sprühtrocknereinheit, den Leitungen (24) und dem Zyklon (26) klebenzubleiben. Durch das Fließhilfsmittel verbessert sich auch die Fließfähigkeit des Pulvers, wobei das Verbacken im Faß selbst bei langer Lagerung ausgeschaltet wird, vorausgesetzt, daß das Faß feuchte Umgebungsluft ausschließt. Dann eignet sich das fließfähige Pulver zur kommerziellen Tablettierung oder zum Befüllen von wasserlöslichen Beuteln, die z.B. aus Polyvinylalkoholfolien (PVA-Folien) bestehen und unter Handelsnamen wie Monosol M7030 oder Monosol M8532 vertrieben werden.
Die Geschwindigkeit, mit der die wäßrige PWR- Einsatzlösung der Sprühtrocknereinheit zugeführt wird, ist nicht kritisch und richtet sich nach der Größe des verwendeten Sprühtrockners. Diese Geschwindigkeit kann vom Fachmann leicht bestimmt werden.
Bei einem bevorzugten Verfahren trocknet man die Mepiquatchlorid-Lösung mit einem Doppelwalzentrockner, wie er in Figur 2 dargestellt ist. Der Doppelwalzentrockner weist zwei rotierende Hohlwalzen (28, 30) auf, deren Oberflächen von einem Messer (32) abgeschabt werden. Man führt dem Inneren der Walzen unter hohem Druck stehenden Dampf zu und gibt über eine Zuführleitung (34) kontinuierlich Mepiquatchloridlösung in den Walzenspalt (36). Die Trommeln drehen sich mit Hilfe einer Fördereinrichtung, beispeilsweise 38, gegeneinander, wobei sich dort, wo die Mepiquatchloridlösung zum Kochen gebracht wird, ein Teil der flüssigen, kochenden Lösung auf der Walzenoberfläche (28, 30) abscheidet. Bei weiterer Drehung dampft der dünne Film des Mepiquatchlorid-Wassers in den Dampfabzug (40) ab, wobei ein fester Film zurückbleibt, der mit dem scharfen Messer (32) von der sich dreh, enden Walzenoberfläche (28, 30) abgeschabt wird. Dann wird das Material aufgefangen und zur Verbesserung der Fließfähigkeit und zur Verleihung von Antiverbackungseigenschaften vor dem Tablettieren oder Befüllen von wasserlöslichen Beuteln mit dem Fließhilfsmittel versetzt.
Die Pflanzenwachstumsregulator-Einsatzlösung wird bevorzugt mit einer Geschwindigkeit von etwa 5 gimin. bis etwa 200 g/Min. pro Quadratfuß (etwa 9,3 dm²) beheizter Oberfläche in den Doppelwalzentrockner eingespeist, und der wäßrige Pflanzenwachstumsregulator wird bevorzugt in den Walzenspalt des Doppelwalzentrockners eingespeist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Trocknungsverfahrens verwendet man einen Chargenvakuumtrockner mit Zerhackerschaufeln, den man auch als mechanisches Fluidbett beschreiben kann. Ein ganz besonders bevorzugter Chargenvakuumtrockner ist ein Vakuumtrockner vom Typ Littleford (bzw. Lödige) gemäß Figur 3.
Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, besteht die Vakuumtrocknereinheit (52) aus dem Doppelmantel (42, 44). Innerhalb des Doppelmantels befindet sich ein rotierender Hohlschaft (46), an dem pflugförmige Mischelemente (48) befestigt sind.
Der Vakuumtrocknereinheit (52) führt man über eine Leitung (50) wäßrige PWR-Einsatzlösung zu. In den die Vakuumtrocknereinheit (52) umgebenden Mantel (42) und gegebenenfalls durch den rotierenden Hohlschaft (46) wird über eine Leitung (56) Dampf oder heißes Wasser (54) geleitet. Die wäßrige PWR-Einsatzlösung wird durch Bewegungseinrichtung (57) im Inneren der Vakuumtrocknereinheit (52) bewegt. Eine Vakuumeinrichtung (58), bei der es sich um eine Pumpe oder eine Dampfstrahlanlage handeln kann, wird in die Vakuumtrocknereinheit (52) eingeführt und darauf angewendet. Durch das Vakuum und die über den Mantel zugeführte Wärme verdampft das Wasser aus der wäßrigen PWR-Einsatzlösung. Das verdampfte Wasser kocht hoch, durchläuft einen Schlauchabscheider (60) und wird mit Hilfe eines Kühlers (62) wiedergewonnen und in einem Kondensattank (64) gesammelt.
Nach Verdampfung einer ausreichenden Wassermenge beginnt sich eine Paste zu bilden. Mit den Mischelementen (48) wird die Paste zerteilt, aufgebrochen und im Innern befindliche Feuchtigkeit an die Oberfläche gebracht, um diese dem Vakuum auszusetzen und so die Trocknungsrate zu erhöhen. Das Material wird beim Verfestigen von dez Zerhackereinrichtung in kleine Teilchen aufgebrochen, damit die hohe Trocknungsrate erhalten bleibt.
Durch Mischen des festen Mepiquatchlorids mit einem feinteiligen, hochabsorptiven inerten synthetischen amorphen Siliciumdioxidhydrat ist eine freifließende, nicht verbackende feste Mepiquatchlorid- Formulierung erhältlich. Durch den Zusatz dieses Fließhilfsmittels wird das Pulver fließfähig und verbackt nicht, und es eignet sich zur Tablettierung oder zum Befüllen von wasserlöslichen Beuteln. Der Zusatz des Fließhilfsmittels erfolgt manuell oder mechanisch durch eine Öffnung auf oder nahe der Oberseite der Trocknungskammer.
Bei allen drei Trocknungsverfahren verwendet man zur Verbesserung der Fließfähigkeit und zur Verhinderung des Verbackens ein synthetisches amorphes Siliciumdioxidhydrat. Das ganz besonders bevorzugte synthetische amorphe Siliciumdioxidhydrat ist im Handel als Sipernat 50S erhältlich.
Das Gewicht des synthetischen amorphen Siliciumdioxidhydrats pro Mepiquatchloridgewicht beträgt bei allen diesen Trocknungsverfahren etwa 0,2:100 bis 3:100 und insbesondere etwa 2:100.
Zur weiteren Verbesserung der Fließfähigkeit, zur Verringerung der Verklebungs- oder Verbackungsneigung oder zur Erhöhung der Auflösungsgeschwindigkeit kann man in der Einsatzlösung vor dem Trocknen gegebenenfalls Bindemittel, Füllstoffe oder Sprengmittel auflösen.
Als Bindemittel, Füllstoffe und/oder Sprengmittel eignen sich u.a. wasserlösliche Cellulosederivate, Cellulosederivate, Carboxymethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, wasserlösliche Gummen, wie z.B. Gummi arabicum, Tragant, Alginate, Gelatine und Polyvinylpyrrolidon, vernetztes Polyvinylpyrrolidon, mikrokristalline Cellulose, modifizierte Stärken, wie z.B. Natriumcarboxymethylstärke und deren Gemische.
Bei bevorzugten Bindemitteln, Füllstoffen und/oder Sprengmitteln handelt es sich um Carboxymethylcellulose.
Als Füllstoffe, Bindemittel und/oder Sprengmittel eignen sich ferner jede wasserlösliche Stärke, Maissirup, Dextrin oder bei Raumtemperatur zumindest teilweise wasserlösliche vorverkleisterte Stärke. Als Bindemittel kommt beispielsweise die von der National Starch and Chemical Corporation unter dem Handelsnamen Instant Celar Gel vertriebene vorverkleisterte, modifizierte und stabilisierte Wachsmaisstärke in Betracht. In Frage kommt außerdem von der Firma Hubinger unter dem Handelsnamen OK Pre-Gel vertriebene vorverkleisterte Getreidestärke. Als Bindemittel eignen sich des weiteren aus Tapioka raffinierte und unter dem Handelsnamen Instant Gel vertriebene vorverkleisterte Lebensmittelstärke; unter dem Handelsnamen Kosol vertriebenes stabiles, modifiziertes Amylopektin; ein unter dem Handelsnamen Crystal Gum vertriebenes niedrigviskoses Tapioka-Dextrin; unter dem Handelsnamen Purity Glaze vertriebene dextrinisierte Getreidestärke; unter dem Handelsnamen Maltrin vertriebenes Maltodextrin, wie z.B. M040 von der Grain Processing Corporation.
Die bevorzugte Menge an Bindemitteln, Füllstoffen und/oder Sprengmitteln in der Einsatzlösung beträgt etwa 0,1 bis etwa 99,7 Gew.-%.
Alle obengenannten Pulver können dann - gegebenenfalls mit Füllstoffen, Bindemitteln und/oder Sprengmitteln - tablettiert oder in wasserlösliche Beutel gefüllt werden. Die hochwirksamen Pulver, die nur den hygroskopischen PWR-Wirkstoff und Siliciumoxid- Fließhilfsmittel enthalten, lassen sich unerwarterweise ohne Hilfe von Bindemitteln, Füllstoffen und/oder Sprengmitteln oder Gleitmitteln auf einer kommerziellen Tablettenpresse tablettieren. Die hergestellten Tabletten haben mit reproduzierbarem Gewicht, ausreichender Tablettenfestigkeit und annehmbarer Löslichkeit kommerzielle Qualität.
Die Wasserabsorption ist minimal, vorausgesetzt, daß man die Tabletten in einem feuchtigkeitsfreien Raum herstellt. Die Tabletten können aufgelöst werden und gehen rückstandsfrei durch ein 50-Mesh-Sieb, wie es in Spritzgeräten anzutreffen ist.
Zwar werden im folgenden Konzentrationsverhältnisse der verschiedenen erfindungsgemäßen Komponenten vorgeschlagen, jedoch ist es für den Fachmann leicht ersichtlich, daß zur Anpassung an besondere Eigenschaften annehmbarer Pflanzenwachstumsregulatoren, die bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, möglicherweise geringfügige Variationen erforderlich sind.
Die erfindungsgemäßen Formulierungen enthalten im allgemeinen etwa 0,1 bis etwa 99,8 Gew.-% und bevorzugt etwa 95 bis etwa 99 Gew.-% an Wirkstoff.
In einem erfindungsgemäßen Pflanzenwachstumsregulator-Konzentrat beträgt die Konzentration des Regulatorwirkstoffs in der Regel mindestens 6 ml/Morgen (etwa 0,0125 Pints/Morgen).
In derartigen Gemischen lassen sich Mepiquatchlorid-Konzentrationen von bis zu 99 Gew.-% erreichen. Werden die erfindungsgemäßen Gemische direkt in einem Spritztank angewendet, so löst sich das Mepiquatchlorid sofort im Wasser auf, und diese Spritzlösung geht rückstandsfrei durch ein 50-Mesh-Sieb des Spritzgeräts.
Die Herstellung der Tabletten kann durch Verpressen der Gemische auf Tablettenmaschinen erfolgen. Zur Tablettierung kann man dem PWR-Gemisch andere inerte Bestandteile wie Sprengmittel, Bindemittel, Füllstoffe und/oder Sprengmittel, Netzmittel oder Gleitmittel zusetzen. Gegebenenfalls können die Netzmittel und Gleitmittel beim Trocknungsschritt zugesetzt werden -entweder der PWR-Lösung vor dem Trocknen oder zusammen mit dem inerten Fließhilfsmittel während des Trocknens.
Gibt man die Tabletten in das Wasser des Spritztanks, so löst sich das Mepiquatchlorid schnell auf, und diese Spritzlösung geht rückstandsfrei durch ein 50-Mesh-Sieb des Spritzgeräts.
Neben den oben beschriebenen Komponenten können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen auch noch andere an sich bekannte und übliche Bestandteile oder Hilfsstoffe enthalten.
Beispiele für derartige Bestandteile sind Mittel zur Eindämmung der Abdrift, Entschäumer, Konservierungsstoffe, Tenside, Düngemittel, Phytotoxine, Herbizide, Pestizide, Insektizide, Fungizide, Netzmittel, Haftmittel, Nematozide, Bakterizide, Spurenelemente, Synergisten, Gegengifte, deren Gemische und andere derartige auf dem Gebiet der Pflanzenwachstumsregulatoren wohlbekannte Hilfsstoffe.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden jedoch bevorzugt zur Erzielung einer optimalen Wirkung zusammen mit sequentiellen Behandlungen mit diesen anderen Komponenten eingesetzt.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können auf Pflanzen ausgebracht werden. Die Applikation von flüssigen und teilchenförmigen, festen Pflanzenwachstumsregulator-Zusammensetzungen auf oberirdische Pflanzenteile kann nach herkömmlichen Methoden erfolgen, beispielsweise durch Ausbringung mit Hilfe von Spritzrahmen oder von Hand, einschließlich Spritzgeräten und Stäubegeräten. Die Zusammensetzung kann gegebenenfalls auch in Form eines Sprays aus der Luft ausgebracht werden. Man verwendet die erfindungsgemäßen Gemische bevorzugt in Form von wäßrigen Lösungen. Die Gemische werden auf herkömmliche Art und Weise ausgebracht, beispielsweise durch Spritzen, Zerstäuben, Wässern oder Desinfizieren von Samen.
Die Applikationsformen richten sich vollkommen nach dem Verwendungszweck der Zusammensetzungen. In jedem Fall sollten sie eine feine Verteilung der in der Zusammensetzung enthaltenen Wirkstoffe gewährleisten.
Die obige Pflanzenwachstumsregulator-Formulierung kann dann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in Wasser dispergiert und auf Pflanzen ausgebracht werden.
Durch Mischen oder Mahlen der Wirkstoffe mit einem festen Träger lassen sich Pulver, Stäube und Ausbringmittel herstellen.
Granulate, beispielsweise beschichtete, impragnierte oder homogene Granulate lassen sich herstellen, indem man die Wirkstoffe an feste Träger bindet. Beispiele für feste Träger sind Mineralerden, wie z.B. Kieselsäure, Silicagele, Silicate, Talk, Kaolin, Atta-Ton, Kalkstein, Kalk, Kreide, Bolus, Löß, Ton, Dolomit, Diatomeenerde, Calciumsulfat, Magnesiumsulfat, Magnesiumoxid, gemahlene Kunststoffe, Düngemittel, wie z.B. Ammoniumsulfat, Ammoniumphosphat, Ammoniumnitrat und Hamstoffe, sowie pflanzliche Produkte, wie z.B. Getreidemehl, Rindenmehl, Holzmehl und Nußschalenmehl, Cellulosepulver und dergleichen.
Die Wirkung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ist selbst bei niedrigen Applikationsraten optimal. Für eine gegebene Pflanzenwachstumsregulator- Zusammensetzung findet der Fachmann durch Routineversuche leicht eine Zusammensetzung mit dem optimalen Verhältnis der Bestandteile. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen kann beispielsweise durch Vereinigung der verschiedenen Bestandteile der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in beliebiger Reihenfolge erfolgen. Beispielsweise kann man von einer handelsüblichen Mepiquatchlorid-Formulierung, bei der es sich um ein wäßriges Konzentrat mit 42 g/l (etwa 0,35 Pfund pro US-Gallone) Mepiquatchlorid (4,2 Gew.-%) handelt, ausgehen. Danach mischt man geeignete Mengen jeglicher fakultativer Hilfsstoffe oder Bestandteile zu.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, jedoch ohne deren Schutzbereich irgendwie einzuschränken.

Beispiele

Beispiel 1 - Formulierung

Eine wäßrige Mepiquatchlorid-Lösung wurde zu einem festen Mepiquatchlorid mit einem Wassergehalt von 0,2 Gew.-% getrocknet. Dieses Produkt war nicht freifließend und verbackte in einem dicht verschlossenen Behälter nach 2 Tagen Lagerung bei Raumtemperatur. Direkt nach dem Trocknen wurden 198 g festes Mepiquatchlorid in einem Labormischer mit 2 g Aerosil 200 (hochdispergierbare, pyrogene Kieselsäure von DEGUSSA) zu einer homogenen Mischung vermischt. Nach 1 Monat Lagerung in einem verschlossenen Behälter bei Raumtemperatur und bei 50ºC wurde keine Verbackung festgestellt.
Die Mischung blieb freifließend. 20 Gramm der Mischung wurden bei Raumtemperatur in einen Laborspritztank mit etwa 3,8 Liter (1 Gallone) Leitungswasser geschüttet. Das Mepiquatchlorid löste sich innerhalb von 1 Minute vollständig auf. Auf einem 100-Mesh-Sieb des Laborspritztanks wurde kein Rückstand festgestellt.

Beispiel 2 - Wasserlöslicher Beutel

Einhundert Gramm der in Beispiel 1 beschriebenen Mischung wurden in einem Beutel aus wasserlöslicher Polyvinylalkohol-Folie (Monosol M7030 von Chris-Craft Industries, USA) abgepackt. Der wasserlösliche Beutel wurde bei Raumtemperatur in einen Spritztank mit etwa 95 Liter (25 Gallonen) Leitungswasser gegeben. Das Wasser wurde im Kreislauf durch ein 50-Mesh-Sieb geleitet. Das Mepiquatchlorid und die Beutelfolie lösten sich innerhalb von 10 Minuten vollständig auf. Auf dem 50- Mesh-Sieb war kein Rückstand festzustellen.

Beispiel 3 - Tablettenformulierung

Fünfundneunzig Gramm der in Beispiel 1 beschriebenen Mischung und 5 g Divergan F (fein gepulvertes, vernetztes Polyvinylpyrrolidon von BASF Corporation, USA) wurden in einem Labormischer gemischt. Auf einer handbetriebenen hydraulischen Presse wurde eine 15-g- Tablette mit einem Durchmesser von 5,7 cm (2 1/2 Zoll) hergestellt. Die Tablette wurde bei Raumtemperatur in einen Spritztank mit Wasser gegeben. Die Tablette zerbrach vollständig, und das Mepiquatchlorid löste sich innerhalb von 10 Minuten auf. Auf dem 50-Mesh-Sieb des Spritztanks war kein Rückstand festzustellen.

Beispiel 4 - Formulierung

Sofort nach dem Trocknen analog Beispiel 1 wurden 294 g festes Mepiquatchlorid in einem Labormischer mit 6 g Sipernat 50 S zu einer homogenen Mischung vermischt. Nach 1 Monat Lagerung in einem geschlossenen Behälter bei Raumtemperatur und bei 50ºC war keine Verbackung festzustellen. Die Mischung blieb frei fließend.
Zwanzig Gramm der Mischung wurden bei Raumtemperatur in einen Laborspritztank mit etwa 3,8 Liter (1 Gallone) Leitungswasser geschüttet. Das Mepiquatchlorid löste sich innerhalb von 1 Minute vollständig auf. Auf dem 100-Mesh-Sieb des Laborspritztanks wurde kein Rückstand festgestellt.

Beispiel 5 - Wasserlöslicher Beutel

Einhundert Gramm der in Beispiel 4 beschriebenen Mischung wurden in einem Beutel aus wasserlöslicher Polyvinylalkohol-Folie (Monosol M8532 von Chris-Craft Industries, USA) abgepackt. Der wasserlösliche Beutel wurde bei Raumtemperatur in einen Spritztank mit etwa 95 Liter (25 Gallonen) Leitungswasser gegeben. Das Wasser wurde im Kreislauf durch ein 100-Mesh-Sieb geleitet. Das Mepiquatchlorid und die Beutelfolie lösten sich innerhalb von 10 Minuten vollständig auf. Auf dem 100- Mesh-Sieb war kein Rückstand festzustellen.

Beispiel 6 - Tablettenformulierung

Auf einer handbetriebenen hydraulischen Presse wurden unter Verwendung der Mischung gemäß Beispiel 4 20-g-Tabletten mit einem Durchmesser von 5,7 cm (2 1/2 Zoll) hergestellt. Fünf Tabletten wurden bei Raumtemperatur in einen Spritztank mit etwa 95 Liter (25 Gallonen) Wasser gegeben. Die Tabletten zerbrachen vollständig, und das Mepiquatchlorid löste sich innerhalb von 12 Minuten auf. Auf dem 100-Mesh-Sieb des Spritztanks war kein Rückstand festzustellen.

Beispiel 7 - Formulierung

Eine Mepiquatchlorid-Lösung mit einer Konzentration von 600 g/l wurde in einem bewegten, ummantelten Sprühtrockner-Zuführtank vorgelegt und mit temperiertem Wasser auf 65ºC erhitzt. Die erhitzte Lösung wurde mit 125 g/Min. auf ein in einem Sprühtrockner (beispielsweise einen Gerät des Typs Niro Utility) angeordnetes, mit etwa 17.000 U/min rotierendes Zerstäubungsrad gepumpt. Siliciumoxid (Sipernat 505) von einem Gewichtsverlust-Schneckenförderer wurde über einen Luftejektor in die Luf tkammer eingespritzt und so mit der in die Kammer eintretenden erhitzten Luft vermischt. Das Siliciumoxid wurde mit einer Rate von 4 Gew.-%, bezogen auf die Zuführrate der Mepiquatchlorid-Lösung auf trockener Basis, zugeführt. Das Siliciumoxid-Luft- Gemisch trat dann bei 200ºC in die Trocknungskammer ein und vermischte sich mit den vom Zerstäuber gebildeten Tröpfchen. Die sich ergebende Ausgangstemperatur beträgt etwa 140ºC. Beim Trocknen tritt das Pulver aus der Trocknungskammer aus und haftet nicht an den Wänden des Sprühtrockners, den Leitungen oder dem Zyklonseparator. Das Pulver bleibt in einem in ein verschlossenes Kunststoff-Faß gepackten Polyethylenbeutel fließfähig.
Das erhaltene Pulver war fließfähig und besaß einen Feuchtigkeitsgehalt von 0,25 Gew.-%, eine Schüttdichte von 0,29 g/ml, eine Rütteldichte von 0,38 g/ml und einen Aschegehalt von etwa 2 Gew.-%. Das Pulver enthielt etwa 97 Gew.-% Mepiquatchlorid.

Beispiel 8

In einen Labor-Doppelwalzentrockner wurde Dampf mit 105 psi überdruck eingespeist und die Walzen mit etwa 5 U/min in Drehung versetzt. Aus einem Vorratsbehälter wurde dem Walzenspalt mit einer Rate von etwa 36 g/Minute Mepiquatchlorid-Flüssigkeit zugeführt. Das Material haftete an den Walzen, und die Feuchtigkeit wurde bei sich drehenden Walzen abgedampft. Der feste Film wurde mit einem Messer von den Walzen abgeschabt und isoliert. Ohne Siliciumoxid isoliertes Material verbackte schnell. Isoliertes und mit etwa 2 Gew.-% Siliciumoxid (Sipernat 50S) vermischtes Material verbackte nicht und war fließfähig. Der Feuchtigkeitsgehalt des erhaltenen Pulvers betrug etwa 1,2 Gew.-%, die Schüttdichte 0,25 g/ml und die Rütteldichte 0,35 g/ml.

Beispiel 9

In einen Trockner vom Typ "mechanisches Fluidbett" (Littleford, Modell FKM-130 mit Zerhackerschaufel) mit einem Fassungsvermögen von 130 Liter wurden etwa 78 Kilogramm (171,6 lb) einer wäßrigen Mepiquatchlorid-Lösung mit einer Konzentration von 600 g/l eingetragen. Der Pflug der Bewegungseinrichtung wurde mit 155 U/min in Drehung versetzt, und dem Mantel wurde unter 15 psi überdruck stehender Dampf zugeführt. Mit einer Vakuumpumpe wurde ein Vakuum erzeugt, wobei an der Pumpe ein Druck von 600 mm Hg aufrechterhalten wurde. Die abgedampften Dämpfe wurden durch einen Schlauchfilter geführt und unter Verwendung eines kalten Glykol-Wasser-Gemischs auf der Hüllenseite eines Kühlers kondensiert. Das erhaltene Kondensat wurde in einem Empfangsbehälter aufgefangen.
Im Zuge der Verdampfung nahm die vom Pflugmotor beanspruchte Stromstärke zu. Nach Einschaltung der Zerhackerschaufeln wurde die Trocknung vervollständigt. Dabei wurde der Dampfdruck auf den Mantel immer weiter erhöht, um Wasser aus der sich bildenden Paste auszutreiben. Mit zunehmendem Abziehen des Wassers wurde die Paste fest, wobei die Trocknungsrate durch den Zerhacker stark erhöht wurde, indem feuchtes Material zerteilt und die im Inneren befindliche Feuchtigkeit dem Vakuum und den heißen Trocknerwänden ausgesetzt wurde. Wenn kein Wasser mehr abgezogen wurde, wurde der Feststoff durch Einleiten von kaltem Wasser in den Mantel der Vorrichtung abgekühlt. Dann wurden etwa 2 Gew.-% Siliciumoxid zugesetzt und vermischt. Nach vollständiger Durchmischung wurde das fertige Produkt in ein Faß ausgetragen.
Das entstehende freifließende Pulver bestand aus Teilchen mit einem Durchmesser im Bereich von etwa 5 bis 60 Mikron, einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 0,08 Gew.- %, einer Schüttdichte von 0,63 und einer Rütteldichte von 0,79 und einem Aschegehalt von etwa 2 Gew.-%. Das Pulver enthielt etwa 97 Gew.-% Mepiquatchlorid. Im über Kopf abgenommenen Kondensat war kein Mepiquatchlorid festzustellen.

Beispiel 10

Etwa 4,5 Kilogramm (10 Pfund) analog Beispiel 9 hergestelltes Pulver wurden in den Speisekasten einer Einzelstations-Exzentertablettenpresse (beispielsweise vom Typ Stokes R), die sich in einem Raum mit geringer Feuchte befand, eingetragen. Die relative Feuchte des Raums blieb zwischen etwa 21 und 27ºC (70 und 80ºF) bei etwa 28%. Die Presse war mit Geräten zur Herstellung von Tabletten mit einem Durchmesser von etwa 5,7 cm (2,25 Zoll) ausgerüstet. Nach Einstellung von Druck und Größe wurden Tabletten mit einem Gewicht von etwa 21 Gramm hergestellt, die gute innere Festigkeit besaßen. Die auf einem RIMAC-Prüfgerät gemessene Härte belief sich auf eine Kraft von etwa 9,5 kg (21 Pfund). Bei diesem Vorgang hatten die Tabletten weniger als 0,3 Gew.-% Feuchtigkeit aufgenommen.
Die Tabletten waren etwa 0,8 bis 0,9 cm dick.
Sie lösten sich unter leichter Bewegung innerhalb von etwa 7 bis 9 Minuten in Wasser auf, wobei die erhaltene Flüssigkeit beim Durchleiten durch ein 150-Mikron-Sieb (100 Mesh) keinen Rückstand hinterließ.
Zwar wurden zur Erläuterung spezielle Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, jedoch stehen dem Fachmann zahlreiche Möglichkeiten für Änderungen und/oder Ergänzungen zu Gebote, ohne daß er dabei von der in den beigefügten 1 Ansprüchen beschriebenen Erfindung abweichen müßte.

Beispiel 11

Ein nach dem Verfahren gemäß Beispiel 8 (Walzentrockner) hergestelltes Mepiquatchlorid-Pulver wurde tablettiert (beispielsweise auf einer Carver-Presse). Dabei betrug der Pressendruck jeweils 1 Minute lang 6 bis 7 Tonnen, 8 bis 9 Tonnen bzw. 10 bis 11 Tonnen. Die hergestellten Tabletten besaßen einen Durchmesser von 2,26 Zoll, waren 6,1 bis 6,6 mm (0,24 bis 0,26 Zoll) dick, wogen 15,3 bis 15,6 g und besaßen Bruchfestig keiten, bestimmt mit einem auf einem manuellen Prüfstand Modell LTC montierten modifizierten elektronischen Prüfgerät von Chatillon, Modell DFI-50, von 4 bis 10 kg (9 bis 22,3 lb). Die Tabletten wurden in 750 ml mit einem magnetischen Rührstab gerührtem Wasser mit einer Härte von 342 ppm aufgelöst. Sie lösten sich innerhalb von 0,9 bis 4,7 Minuten vollständig auf.

Beispiel 12

Ein nach dem Verfahren gemäß Beispiel 9 (Littleford-Trockner) hergestelltes Mepiquatchlorid-Pulver wurde tablettiert (beispielsweise auf einer Carver- Presse). Dabei betrug der Pressendruck jeweils 1 Minute lang 8 bis 9 Tonnen bzw. 10 bis 11 Tonnen. Die hergestellten Tabletten besaßen einen Durchmesser von 2,26 Zoll, waren 6,1 bis 6,6 mm (0,24 bis 0,26 Zoll) dick, wogen 15,3 bis 15,7 g und besaßen Bruchfestigkeiten, bestimmt mit einem auf einem manuellen Prüfstand Modell LTC montierten modifizierten elektronischen Prüfgerät von Chatillon, Modell DFI-50, von 7,7 bis 14,5 kg (17 bis 32 lb). Die Tabletten wurden in 750 ml mit einem magnetischen Rührstab gerührtem Wasser mit einer Härte von 342 ppm aufgelöst. Sie lösten sich innerhalb von 414 bis 5,8 Minuten vollständig auf.

Beispiel 13

Ein nach dem Verfahren gemäß Beispiel 7 (Sprühtrockner) hergestelltes Mepiquatchlorid-Pulver wurde tablettiert (beispielsweise auf einer Carver-Presse). Dabei betrug der Pressendruck jeweils 1 Minute lang 6 bis 7 Tonnen, 8 bis 9 Tonnen bzw. 10 bis 11 Tonnen. Die hergestellten Tabletten besaßen einen Durchmesser von 5,74 cm (2,26 Zoll), waren 5,8 bis 7,1 mm (0,23 bis 0,28 Zoll) dick, wogen 14,4 bis 15,7 g und besaßen Bruchfestigkeiten, bestimmt mit einem auf einem manuellen Prüfstand Modell LTC montierten modifizierten elektronischen Prüfgerät von Chatillon, Modell DFI-50, von 7,48 bis 24,9 kg (16,5 bis 55 lb). Die Tabletten wurden in 750 ml mit einem magnetischen Rührstab gerührtem Wasser mit einer Härte von 342 ppm aufgelöst. Sie lösten sich innerhalb von 3,8 bis 4,8 Minuten vollständig auf.

Claims

1. Pflanzenwachstumsregulator-Formulierung in fester Form, enthaltend ein synthetisches amorphes Siliciumdioxidhydrat und eine wirksame Menge 1,1- Dimethylpiperidiniumchlorid, wobei das Gewichts verhältnis des synthetischen amorphen Siliciumdioxidhydrats zu 1,1-Dimethylpiperidiniumchlorid etwa 0,2 : 100 bis 3 : 100 beträgt.

2. Verfahren zur Herstellung einer Pflanzenwachstumsregulator-Formulierung nach Anspruch 1 unter Verwendung eines Sprühtrockners, bei dem man: (i) 1,1-Dimethylpiperidiniumchlorid trocknet und (ii) eine wirksame Menge des synthetischen amorphen Siliciumdioxidhydrats beimischt.

3. Verfahren zur Herstellung einer Pflanzen wachstumsregulator-Formulierung nach Anspruch j unter Verwendung eines Sprühtrockners, bei dem man:

(i) in den Sprühtrockner eine wäßrige Einsatzlösung von 1, 1-Dimethylpiperidiniumchlorid geregelt einspritzt und

(ii) das synthetische amorphe Siliciumdioxidhydrat in den Einlaßstrom des Sprühtrockners geregelt einspritzt.

4. Verfahren zur Herstellung einer Pflanzenwachstumsregulator-Formulierung nach Anspruch 1 unter Verwendung eines Doppelwalzentrockners, bei dem man:

(i) dem innen mit Druckbeaufschlagungs- und Schabeinrichtung ausgestatteten Doppelwalzentrockner eine wäßrige Einsatzlösung von 1,1-Dimethylpiperidiniumchlorid und das synthetische amorphe Siliciumdioxidhydrat kontinuierlich zuführt;

(ii) die Walzen des Doppelwalzentrockners gegenläufig rotieren läßt und

(iii) den auf der Oberfläche der inneren Walze gebildeten festen Film mit Hilfe von Schabeinrichtungen abschabt.

5. Verfahren zur Herstellung einer Pflanzenwachstumsregulator-Formulierung nach Anspruch 1 unter Verwendung eines Chargenvakuumtrockners, bei dem man:

(i) dem innen mit Zerhacker- und Bewegungseinrichtung und Dampfmantel ausgestatteten Chargenvakuumtrockner eine wäßrige Einsatzlösung von 1,1-Dimethylpiperidiniumchlorid und das synthetische amorphe Siliciumdioxidhydrat geregelt zuführt;

(ii) dem Mantel Dampf zuführt;

(iii) mit Hilfe einer Vakuumeinrichtung an den Chargenvakuumtrockner ein Vakuum anlegt;

(iv) die wäßrige Einsatzlösung im Chargenvakuumtrockner bewegt;

(v) das Wasser aus der wäßrigen Einsatzlösung abdampft und

(vi) die in Schritt (v) gebildete Paste durch Zerhacken pulverisiert.

6. Nach einem der Ansprüche 2 bis 5 erhaltenes Pulver.

7. Aus dem Pulver nach Anspruch 6 geformte Tablette.

8. Das Pulver nach Anspruch 6 enthaltender wasserlöslicher Beutel.