EA006927B1

EA006927B1 - Продукты с запуском начала действия и способы производства и использования таких продуктов

Info

Publication number: EA006927B1
Application number: EA200401488A
Authority: EA
Inventors: Эдзе Ян Тейсма; Ёханнес Гейсбертус Антониус Терлинген; Хас-Схрейен Саскиа; Хейн Херман Врисема
Original assignee: Омс Инвестментс, Инк.
Priority date: 2002-05-15
Filing date: 2003-05-08
Publication date: 2006-04-28
Also published as: NZ536695A; CA2485953A1; AU2003249629B2; JP2005532973A; CN100577147C; CA2485953C; EP1511469A4; EA200401488A1; ATE554059T1; ZA200409167B; IL165211A; EP1511469B1; EP1511469A1; AU2003249629A1; MXPA04011250A; CN1662221A; US6787234B2; US20030215657A1; WO2003097014A1; IL165211A0

Abstract

В изобретении предлагается продукт с покрытием и с запуском начала действия, который образуют из порошкового материала сердечника, содержащего по меньшей мере одну растворимую в воде активную компоненту, причем по меньшей мере один слой покрытия наносят на порошковый материал сердечника. Слой покрытия придает продукту характеристику типа "блокировки" высвобождения, посредством чего высвобождение активного компонента материала сердечника из продукта с покрытием по существу полностью подавляется до тех пор, пока высвобождение не будет инициировано за счет нанесения материала запуска на слой покрытия. Описаны также способы приготовления и применения таких продуктов с запуском начала действия.

Description

Настоящее изобретение, в общем, имеет отношение к созданию продуктов с покрытием, с запуском начала действия, таких как удобрения с покрытием, с запуском начала действия, более конкретно, оно имеет отношение к созданию продуктов с покрытием в виде порошка, которые структурированы таким образом, чтобы обеспечивать, по существу, полное подавление или торможение высвобождения активных компонентов, таких как нутриенты удобрения, из продуктов с покрытием, до тех пор, пока высвобождение не будет инициировано или запущено за счет нанесения материала запуска, в момент времени, определенный пользователем продуктов. Кроме того, настоящее изобретение имеет отношение к созданию способов производства таких порошковых продуктов с покрытием и с запуском начала действия, которые позволяют эффективно предотвращать преждевременное высвобождение активных компонентов в течение желательного периода времени, определенного пользователем продуктов, до тех пор, пока высвобождение не будет инициировано или запущено за счет нанесения материала запуска. Более того, настоящее изобретение имеет отношение к созданию способов использования порошковых продуктов с покрытием и с запуском начала действия.

Известный уровень техники

Уже известно использование удобрений с управляемым высвобождением (СКР продуктов), которое называют также медленным высвобождением удобрений. Известные СКБ продукты могут быть подразделены на различные группы, причем одну из таких групп составляют удобрения с покрытием (или капсулированные удобрения). Известно, что такие удобрения с покрытием являются весьма эффективными источниками нутриентов с управляемым высвобождением для питания растений. В частности, питательные материалы сердечника освобождаются из удобрений с покрытием с контролируемыми скоростями через покрытие удобрения, что приводит к длительному питанию растений. Таким образом, однократное внесение таких СКР продуктов с покрытием позволяет обеспечивать растения необходимыми питательными веществами, которые могли бы быть получены только при многократном внесении растворимых удобрений.

Функциональные возможности СКР продуктов с покрытием зависят от скорости перемещения воды через капсулирующее или защитное покрытие, нанесенное поверх гранулированного питательного материала сердечника, и от скорости высвобождения материала сердечника, когда питательный раствор, образованный при поступлении воды через покрытие, контактирует с гранулированным сердечником. Таким образом, физическая природа самой гранулы сердечника удобрения, проницаемость покрытия для воды (пара) и прочность покрытия представляют собой факторы, обеспечивающие желательную скорость высвобождения нутриентов из СКР продуктов.

Один из типов СКР продукта с покрытием широко используют в удобрениях с покрытием серой, таких как удобрения, описанные в патентах США 3,295,950; 3,342,577; 3,576,613; 3,903,333; 4,042,366; 4,636,242; 4,857,098; 4,881,963; 5,219,465; 5,405,426; 5,599,374 и 6,338,746. Высвобождение нутриентов из удобрений с покрытием серой происходит за счет диффузии через дефекты покрытия серой и в результате разложения покрытия за счет микробного действия в окружающей среде. Основное преимущество удобрений с покрытием серой заключается в их относительно низкой стоимости.

В другом типе СКР продуктов используют полимерные покрытия, такие как наносимые с растворителем полимерные покрытия. Наносимые полимерные материалы представляют собой термореактивные смолы или термопластичные материалы. Примеры удобрений с покрытием в виде наносимой с растворителем термореактивной смолы, которые используют в настоящее время, описаны в патентах США 3,223,518; 4,657,576 и 4,880,455, в то время как примеры удобрений с использованием термопластичных материалов описаны в патенте США 4,019,890. Другие удобрения с полимерным покрытием описаны в патентах США 5,374,292; 5,547,486; 5,652,196 и 5,858,094. Другими капсулированными полимером удобрениями, которые имеют хорошие свойства контролируемого высвобождения, являются гранулированные удобрения с латексным покрытием, такие как удобрения, описанные в патентах США 4,549,897 и 5,186,732. Как наносимые с растворителем, так и наносимые с латексом удобрения с полимерным покрытием обладают важными преимуществами по сравнению с продуктами с покрытием серой, касающимися постоянства скоростей высвобождения. Высвобождение большей части нутриента происходит, скорее, за счет диффузии через поры в полимерном покрытии, а не за счет высвобождения через дефекты покрытия.

Высвобождение питательного материала сердечника из типичного СКР продукта инициируется тогда, когда в окружающей среде имеется достаточное количество воды для ее прохождения через капсулирующее покрытие в сердечник. Однако такой режим работы создает существенные производственные проблемы, например, в отношении выбора состава СКР продуктов, подходящих для предварительного перемешивания с субстратом, таким как среда роста. В частности, среды роста, такие как горшковая почва, торфяниковый мох, смеси кокосовых волокон с мякотью и т.п., которые обычно используют в сочетании с СКР продуктами, всегда содержат значительное количество воды (до 70 вес.%). Это приводит к тому, что известные СКР продукты, при хранении в среде роста, испытывают преждевременное высвобождение их нутриентного содержимого, что приводит к потере имеющихся для роста растений нутриентов, когда обработанную удобрением среду роста вносят после ее хранения, что является признанным недостатком таких продуктов. Более того, использование такой содержащей СКР продукт среды роста после ее хранения не только является неэффективным для снабжения нутриентами в нужный момент времени, но и опасным для растений,

- 1 006927 так как слишком большое количество нутриентов может сразу поступить к посаженному в обработанную среду роста новому растению или зерну, что может привести к повреждению такого растения или зерна.

Для того чтобы предотвратить нежелательное перемещение воды, которое приводит к преждевременному освобождению питательного материала сердечника во время хранения, в соответствии с одним из возможных подходов подавляют проникновение воды в гранулированный сердечник. Альтернативный подход предусматривает предотвращение вытекания образовавшегося нутриентного раствора из сердечника. Третий возможный подход предусматривает комбинирование обеих упомянутых процедур за счет подавления проникновения воды в сердечник и предотвращения вытекания растворенных нутриентов из сердечника. Однако наиболее эффективный подход, предусматривающий исключение проникновения воды, что приводит к преждевременному освобождению питательного материала сердечника, заключается в таком выборе состава покрытия СНГ продуктов, при котором покрытие в действительности блокирует питательный материал сердечника.

До настоящего времени обычно считали, что покрытие питательных материалов сердечника слишком толстым слоем покрытия или при помощи покрытия, имеющего избыточно эффективные барьерные свойства относительно проникновения воды, будет приводить к созданию СНГ продуктов, обладающих характеристикой блокировки высвобождения нутриента. Такие продукты считали в высшей степени нежелательными, так как отсутствовал эффективный и/или рентабельный механизм высвобождения нутриентов в желательный момент времени из сердечника продукта, имеющего такую характеристику блокировки высвобождения. В самом деле, раньше полагали, что продукт в виде удобрения с покрытием, который имеет характеристику блокировки высвобождения, непременно будет агрономически неэффективным за счет неспособности продукта к освобождению достаточного количества нутриентов в течение заданного периода внесения удобрения. Считали, что СНГ продукты страдают блокировкой, если меньше чем 10 вес.% питательного материала сердечника освобождаются из СНГ продукта после воздействия влаги на продукт.

В опубликованной заявке на патент США № 2002/0004059 описаны микрокапсулы с запуском высвобождения щелочью, причем указанные микрокапсулы имеют оболочки из аминопласта, которые разрываются или относительно быстро разлагаются в условиях щелочного рН и производят высвобождение капсулированного вещества, а преимущественно жидкого материала, такого как жидкий пестицид. В этой заявке описано, что когда микрокапсулы не находятся в щелочной среде, то они функционируют как типичные микрокапсулы с контролируемым диффузией высвобождением и позволяют производить высвобождение капсулированного вещества в окружающую зону контролируемым образом, что определяется характеристиками оболочки, такими как толщина, размер капсулы, проницаемость и т.п. Таким образом, указанные микрокапсулы не вызывают блокировку капсулированных жидких материалов и эффективно действуют как продукт с контролируемым высвобождением до тех пор, пока их не помещают в щелочную среду с рН около 8-13, когда стенка капсулы разрывается и запускает или инициирует полное высвобождение капсулированной жидкости.

С учетом изложенного, было бы весьма желательно создать СНГ продукты, которые позволяют задерживать вход воды в контакт с нутриентным сердечником на период времени, контролируемый пользователем продуктов. Однако существует проблема, связанная с выбором состава таких СНГ продуктов, что до настоящего времени не позволяло создать удобрения, которые действительно не страдают преждевременным высвобождением питательного материала сердечника при хранении во влажных условиях, которые имеются в субстратах, таких как влажное среда роста, почва и т. п. В частности, существует необходимость в создании уникальных типов СНГ продуктов, которые: (1) по существу, обладают блокировкой при хранении в среде роста, так что не происходит преждевременное высвобождение нутриентов, в частности, во влажной среде роста; и (ίί) могут быть 'запущены, чтобы начать высвобождение нутриентов в конкретное время, определенное пользователем продуктов. Такие продукты могут быть охарактеризованы как продукты с запуском начала действия или Т8 продукты.

В этом отношении следует признать, что так называемые продукты с запуском начала действия или Т8 продукты не только позволяют обеспечивать задержку высвобождения нутриента, но и демонстрируют инициирование высвобождения нутриента в заданное время, определенное пользователем продуктов, которое зависит от нанесения пользователем так называемой запускающей композиции, так что блокировка высвобождения нутриента может быть снята в любой момент времени за счет нанесения запускающей композиции. Также следует иметь в виду, что до настоящего времени не были известны порошковые продукты с контролируемым высвобождением, предназначенные для использования в сельском хозяйстве, которые можно классифицировать как продукты с запуском начала действия или Т8 продукты, в том числе (но без ограничения) продукты, в которых растворимые водой материалы сердечника содержат инсектициды, гербициды, фунгициды, феромоны, биостимуляторы, регуляторы роста, репелленты животных, репелленты насекомых и т.п., в дополнение к удобрениям.

Подробное описание изобретения

В связи с изложенным, основной задачей настоящего изобретения является создание продуктов с покрытием и с запуском начала действия или Т8 продуктов, в особенности удобрений, а также других продуктов, которые содержат инсектициды, гербициды, фунгициды, феромоны, биостимуляторы, регуляторы роста, репелленты животных, репелленты насекомых и т.п., в качестве активного компонента материалов сердечника.

- 2 006927

Более специфической задачей настоящего изобретения является создание продуктов с покрытием с контролируемым высвобождением, обладающих характеристикой блокировки высвобождения, в результате чего высвобождение из продуктов с покрытием активных компонентов, таких как нутриенты удобрения и другие растворимые в воде материалы сердечника, по существу, полностью подавляется или тормозится до тех пор, пока высвобождение не будет инициировано или запущено за счет нанесения на продукты подходящей запускающей композиции, в момент времени и в количестве, определяемом пользователем продуктов.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание продуктов с покрытием и с запуском начала действия или Т8 продуктов, в которых слой покрытия позволяет осуществлять высвобождение из продуктов меньше чем 10 вес.% активных компонентов материала сердечника, после воздействия влаги на продукты, но ранее нанесения на слой покрытия материала запуска, такого как биологический и/или химический агент высвобождения.

Другими задачами настоящего изобретения являются создание способов производства продуктов с покрытием и с запуском начала действия или Т8 продуктов и использования продуктов с покрытием и с запуском начала действия или Т8 продуктов, наносимых на субстрат, такой как среда роста.

Указанные ранее и другие задачи изобретения решены за счет создания продукта с покрытием и с запуском начала действия и способов приготовления и применения такого продукта с запуском начала действия. Продукт с запуском начала действия содержит порошковый материал сердечника, имеющий по меньшей мере одну растворимую в воде активную компоненту, такую как удобрение, инсектицид, гербицид, фунгицид, феромон, биостимулятор, регулятор роста, репеллент животных, репеллент насекомых и т.п., а также их смеси; и по меньшей мере один слой покрытия, нанесенный на порошковый материал сердечника, причем слой покрытия создает характеристику типа блокировки высвобождения, в соответствии с которой высвобождение активного компонента (активных компонентов) материала сердечника из продукта с покрытием, по существу, полностью подавляется до тех пор, пока высвобождение не будет инициировано за счет нанесения материала запуска на (в) слой покрытия. Считают, что продукты с покрытием и с запуском начала действия имеют характеристику типа блокировки высвобождения, когда меньше чем 10 вес.% активного компонента (активных компонентов) материала сердечника освобождаются из продукта после воздействия влаги на продукты, но ранее нанесения на слой покрытия материала запуска.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения

В то время как продукты с запуском начала действия в соответствии с настоящим изобретением полезны для контролируемого высвобождения различных активных компонентов, они, в первую очередь, подходят для контролируемого высвобождения удобрений, и, соответственно, будут конкретно описаны в связи с растворимым в воде материалом сердечника удобрения. Однако следует иметь в виду, что настоящее изобретение также может быть использовано для контролируемого высвобождения других растворимых в воде активных компонентов с покрытием, когда желательно иметь продолжительное или контролируемое высвобождение, в том числе таких компонентов, как пестициды, гербициды, фунгициды, регуляторы роста, инсектициды, феромоны, биостимуляторы, регуляторы роста, репелленты животных, репелленты насекомых и т.п. Такие активные компоненты хорошо известны, и их примеры описаны в литературе. Активный компонент преимущественно находится в твердом, гранулированном или порошковом виде, причем он не должен разлагаться или плавиться при температурах обработки. Кроме того, активный компонент должен иметь растворимость в воде от средней до высокой.

В соответствии с настоящим изобретением на СВР продукт наносят внешнее покрытие и/или дополнительный слой покрытия наносят поверх уже существующего внешнего покрытия на СВР продукте, чтобы предотвратить преждевременное высвобождение питательного материала сердечника и придать продукту характеристику блокировки высвобождения. Более того, внешнее покрытие должно быть чувствительным к запуску, так чтобы оно разблокировалось или открывалось при нанесении на него подходящего материала запуска. Кроме того, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения после нанесения материала запуска на Т8 продукт, имеющий дополнительный слой покрытия, нанесенный на уже существующее покрытие СВР продукта с покрытием, продукт должен производить высвобождение содержимого своего нутриентного сердечника в соответствии с техническими требованиями высвобождения исходного СВР продукта с покрытием.

Продукт с запуском начала действия или Т8 продукт в соответствии с настоящим изобретением содержит порошковый или гранулированный материал сердечника, имеющий по меньшей мере один слой покрытия, нанесенный на материал сердечника таким образом, что этот слой покрытия придает продукту характеристику типа блокировки высвобождения, за счет чего высвобождение активного компонента материала сердечника из продукта с покрытием, по существу, полностью подавляется до тех пор, пока высвобождение не будет инициировано за счет нанесения материала запуска на слой покрытия. При приготовлении такого продукта с запуском начала действия следует иметь в виду, что может быть использован любой тип покрытия с контролируемым высвобождением, которое способно предотвратить проникновение влаги снаружи от продукта в его сердечник; в частности, может быть использован любой тип покрытия, позволяющий производить контролируемое высвобождение СВР продуктов; при условии, что

- 3 006927 покрытие, которое наносят как дополнительный слой покрытия или как базовый слой покрытия, подходит для того, чтобы, по существу, придать продукту характеристику типа блокировки высвобождения.

По практическим соображениям, продукты с запуском начала действия или Т8 продукты в соответствии с настоящим изобретением считаются обладающими характеристикой блокировки или близкой к этому характеристикой, когда меньше чем 10 вес.% активных компонентов материала сердечника, таких как нутриенты, освобождаются из продукта после воздействия влаги на продукт, но ранее нанесения на слой покрытия материала запуска.

В приготовлении продуктов с запуском начала действия в соответствии с настоящим изобретением любые известные СВР продукты с покрытием могут быть использованы в качестве субстрата порошкового сердечника, поверх которого наносят дополнительный чувствительный к запуску внешний слой покрытия, для того чтобы обеспечить блокировку высвобождения активного компонента до момента нанесения материала запуска. Более того, полагают, что некоторые материалы покрытия, которые используют в известных СВР продуктах, сами по себе могут быть чувствительными к запуску, так что продукты с запуском начала действия в соответствии с настоящим изобретением могут быть приготовлены путем нанесения таких покрытий на порошковые материалы сердечника, без нанесения на него дополнительного внешнего слоя.

Известные СВР продукты с покрытием, которые могут быть использованы при производстве продуктов с запуском начала действия в соответствии с настоящим изобретением, включают в себя (но без ограничения) любые из известных 8СИ продуктов, СВР продукты с термопластичным и термореактивным полимерным покрытием и т.п. Примерами СВР продуктов с покрытием, подходящих для использования в Т8 продуктах в соответствии с настоящим изобретением, являются удобрения, которые описаны в патентах США 3,223,518; 3,295,950; 3,342,577; 3,576,613; 3,903,333; 4,019,890; 4,042,366; 4,549,897; 4,636,242; 4,657,576; 4,857,098; 4,880,455; 4,881,963; 5,186,732; 5,219,465; 5,374,292; 5,405,426; 5,547,486; 5,599,374; 5,652,196; 5,858,094 и 6,338,746; а также СВР продукты, описанные в публикации Удобрения с контролируемым высвобождением, имеющие покрытие из полиолефиновый смолы (Сои1го11ей Ве1еа8е РегЬПхеах νίΐΐι Ро1уо1ейи Векш Соайид, Ьу 8. 81юр апб А.Т. Сапбеха. Коппо Рг1п11пу Со. Ыб, 8епба1, 1арап, 1992) которая включена в данное описание в качестве ссылки.

Порошковый или гранулированный материал сердечника для использования при приготовлении продуктов с запуском начала действия в соответствии с настоящим изобретением может содержать любые известные гранулы ΝΡΚ или удобрения, в том числе (но без ограничения) нитрат калия, сульфат калия, мочевину, нитрат аммония, сульфат аммония, сульфат монокалия, фосфат аммония, или удобрения, полученные за счет компаундирования смеси материалов указанных удобрений. В соответствии с предпочтительным вариантом продукты с запуском начала действия в соответствии с настоящим изобретением содержат первичные компоненты (ΝΡΚ); вторичные компоненты (магний, кальций, сера); и/или микронутриентные следы металлических компонентов, таких как железо, марганец, бор, молибден, медь, цинк, и т. п. Более того, материал сердечника может содержать инсектициды, гербициды, фунгициды, феромоны, биостимуляторы, регуляторы роста, репелленты животных, репелленты насекомых и т.п., а также их смеси.

Как правило, при практическом осуществлении настоящего изобретения дополнительный слой покрытия наносят поверх композиции СВР продукта в таком количестве или при такой толщине или же при таком составе, которые, по существу, вызывают полную блокировку проникновения влаги в сердечник. Композиция этого дополнительного слоя покрытия может быть основана на материале любого рода, таком как термопластичный или термореактивный полимер, который способен образовывать однородную сплошную пленку и который может быть удален с поверхности материала сердечника за счет обработки подходящим запускающим материалом.

В соответствии с настоящим изобретением дополнительный термопластичный слой покрытия может содержать углеводородные воски, например парафиновый воск, природные воски, например эфиры жирных кислот; виниловые смолы, например поливинилацетат, поливиниловый спирт, поливинилхлорид, поливинилиденхлорид, поливинилпирролидон, поливинилацеталь и поливинилметилацетамид; полиолефины, например полиэтилен, полипропилен и полиизобутилен, полимеры на базе стирола, акриловые полимеры; полиэфиры, например полиалкилентерефталат, поликапролактон; полиоксиалкилены, например полиэтиленоксид и полипропиленоксид; производные целлюлозы, например ацетат целлюлозы, полиамиды, поламины, поликарбонаты, полиимиды, полисульфоны, полисульфиды, полисахариды и полиуретаны (алифатические или ароматические).

В соответствии с настоящим изобретением дополнительный термореактивный слой покрытия может содержать полиэфиры, например алкиды, и модифицированные алкиды, фенолоальдегидные полимеры, эпоксидные смолы, уретановые смолы и аминопласты.

Преимущественно, слой покрытия, использованный при создании продуктов с запуском начала действия в соответствии с настоящим изобретением, образуют таким образом, что слой покрытия отвечает следующим функциональным критериям:

а) обладает хорошими свойствами образования пленки на частицах или гранулах таких СВР продуктов (например, с хорошим сцеплением),

- 4 006927

b) позволяет получить покрытие с хорошими свойствами по отношению к проникновению воды,

c) позволяет получить нетоксичное покрытие, и

б) позволяет получить покрытие, чувствительное к запуску (то есть удаляемое за счет нанесения материала запуска).

В частности, композиция слоев покрытия может быть дополнительно охарактеризована как имеющая хорошее сцепление с гранулами СКВ продуктов с покрытием. Более того, композиция слоя покрытия должна иметь такую природу, которая позволяет создавать эффективный барьер по отношению к проникновению воды. Возможно, слой покрытия может также включать в себя специфические добавки, то есть добавки, которые облегчают удаление дополнительного слоя покрытия. Кроме того, могут быть нанесены неспецифические добавки (инертные наполнители), такие как тальк.

Когда дополнительный слой покрытия наносят на СВР продукт, то покрытие может быть нанесено из расплава, из раствора или из дисперсии. Когда покрытие наносят из раствора, то преимущественно используют такой растворитель, в котором смола растворяется при любых возможных температурах окружающей среды, что позволяет использовать растворы смол, имеющие относительно высокое содержание твердых веществ (больше чем 40% по весу).

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения слой покрытия содержит смесь углеводородных восков. Когда эту смесь наносят как дополнительный слой покрытия на СВР продукт, тогда композиция такой смеси углеводородных восков должна иметь вязкость, позволяющую обеспечить легкое ее нанесение поверх частиц или гранул СВР продукта с покрытием за счет применения контролируемого по расходу потока, подтекания, заливки и т. п. или за счет распыления через сопла. Возможно, что агенты против спекания, такие как стеарат кальция, тальк и т. п., могут быть нанесены на порошки после нанесения дополнительного слоя покрытия.

Дополнительное покрытие может быть нанесено на СВР продукт различными способами. Однако в соответствии с наиболее предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения процесс покрытия осуществляют во вращающемся барабане или в псевдоожиженном слое, например в колонне Вюрстера. Количество материала дополнительного покрытия, который наносят на СВР гранулы, регулируют таким образом, чтобы нанести слой покрытия толщиной ориентировочно от 5 до 100 мкм, а преимущественно ориентировочно в диапазоне 5-40 мкм.

Предпочтительный вариант процесса покрытия предусматривает нанесение дополнительного слоя покрытия на СВР частицы или гранулы при температуре выше температуры плавления материала покрытия, при существенном перемешивании, чтобы обеспечить хорошую укрывистость, с последующим охлаждением при окружающей температуре.

Материал запуска, который используют для удаления дополнительного барьера, присутствующего на Т8 композиции, может содержать соединения, которые действуют как биологические и/или химические средства, в зависимости от конкретного вида покрытия, которое наносят на материал сердечника. Нанесенный материал запуска преимущественно должен быть безвредным для растений.

Подходящий биологический материал запуска может содержать бактерии или ферменты. Из литературы (например, из статьи Р11ухю1оду о£ Лйрйабс НубтосагЬоп-Оедгабшд Мктоогдашхтх, Ьу ВоЬег! 1. ΧναΐΚίηχοη апб Ρΐιίΐίρ Могдап, 8йе11 Вехеатсй Ь1б., 81йшдЬоите, Кеп1, и.К., ^Ысй арреагеб ίη 1оитпа1 Вюбедгабайоп 1: 79-92, 1990, К1и\\'ег Лсабеппс РиЬйхйегх, а! радех 79-92) известно, что различные типы микроорганизмов могут разлагать (алифатические) углеводородные материалы. Например, в качестве примера можно привести следующие группы: бактерии (например, Лсе!оЬас!ег, Лсше!оЬас!ег, Лсйпотусех, Л1саБдепех, ВасШих, Вепескеа, СотупеЬас!епит, Р1ауоЬас!етшт, МусоЬас!епит, Ыосагб1а, Рхеиботопах, Вкобососспх и Хап1йотопах); дрожжи (Сапб1ба, Сгур!ососсих, ИеЬшуотусех, Напхепи1а, РюЫа, Вйобо!оги1а, 8рогоЬо1отусех, Тот1орх1х и Тпсйохрогоп); и нитевидные грибы (Лхретд111их, С1абохротшт, Сого11ахрога, ИепбтурЫе11а, 61юс1абшт, Ьи1теойЫа, РешсбБит, Уапсохрога). Обычно системы ферментов используют в системах детергентов, например в системах липазы и протеиназы.

Химический материал запуска может содержать поверхностно-активные вещества, а также кислые или щелочные соединения. Группа поверхностно-активных веществ может быть подразделена на неионные (например, этоксилаты жирных спиртов, алкилэтоксилаты и нонилфенолэтоксилаты), катионные (например, цетилтриметиламмоний бромид), анионные (например, додецилсульфат натрия) и цвиттерионные поверхностно-активные вещества (например, фосфатидил хлор).

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения материал запуска содержит микроорганизмы, способные разлагать дополнительный слой покрытия на базе углеродного воска. В соответствии с добавочным предпочтительным вариантом материал запуска содержит поверхностно-активное вещество, которое способно удалять восковой слой покрытия. В соответствии с другим предпочтительным вариантом материал запуска содержит смесь фермента с поверхностноактивным веществом.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается использовать продукты с запуском начала действия или Т8 продукты в субстрате, таком как среда роста, причем Т8 продукты могут быть легко и безопасно нанесены на или введены в субстрат в соответствии со стандартной практикой, которую в настоящее время применяют для стандартных продуктов с контролируемым высвобождением. Более того,

- 5 006927

Т8 продукты могут храниться во влажной среде роста без риска преждевременного высвобождения нутриентов и демонстрируют высвобождение меньше чем 10 вес.% нутриентов до момента нанесения материала запуска. Такой материал запуска следует наносить на субстрат, содержащий Т8 композицию, всякий раз, когда требуется или задан пользователем запуск высвобождения нутриентов. В соответствии с предпочтительным вариантом материал запуска растворяют в воде и раствор наносят на обработанный субстрат при помощи увлажнения или распыления.

Приведенные далее примеры служат для пояснения предпочтительных способов производства и использования предпочтительных продуктов в соответствии с настоящим изобретением. Все использованные в примерах процентные соотношения даны по весу, если специально не указано иное.

Пример 1.

Были приготовлены группы образцов для испытаний продукта с покрытием с использованием гранул диаметром 3 мм из удобрения ОктосоГе® 15+10+12+2МдО+М1сгошГг1епГк, которое было использовано как порошковый материал сердечника в каждом из образцов для испытаний продуктов. Удобрение ОктосоГе® 15+10+12+2МдО+М1стопиГг1епГк представляет собой имеющийся в продаже СВР продукт, выпускаемый фирмой 8соГ!к 1пГетаИопа1, ВУ, который содержит ΝΡΚ удобрение с МдО и микронутриентами, такими как железо, медь, цинк, марганец, бор и молибден. В процессе производства партии гранулированного удобрения ОктосоГе® 15+10+12+2МдО+М1стопи1пепГк помещают в установку для нанесения покрытий с вращающимся барабаном и нагревают. После достижения температуры 80°С непрерывно добавляют определенное количество материала покрытия на вращающийся слой гранул, так чтобы образовать на порошковых гранулах слой покрытия, имеющий толщину (мкм), указанную ниже в табл. 1. После этого каждую из смесей перемешивают до тех пор, пока гранулы СВР удобрения не будут достаточно смочены. После этого смесь охлаждают до температуры окружающей среды.

Была использована следующая группа материалов покрытия, чтобы получить образец для испытаний продуктов в этом примере 1.

Покрытие А: №уоПо\у В20-4-1, смесь углеводородных восков (СА8 8002-74-2), которая может быть закуплена на фирме Но11апб ШсосНет.

Покрытие В: №уоПо\у В20-4-2, смесь углеводородных восков (СА8 8002-74-2), перемешанная с разветвленным воском (СА8 63231-60-7), который может быть закуплен на фирме Но11апб ШсосНет.

Покрытие С: №уоПо\у В20-4-5, смесь углеводородных восков (СА8 8002-74-2), перемешанная с полибутадиентом, который может быть закуплен на фирме Но11апб ШсосНет.

Покрытие Ό: №уоПо\у В20-4-7, смесь углеводородных восков (СА8 8002-74-2), перемешанная с полиэтиленом (СА8 68441-17-8), который может быть закуплен на фирме Но11апб ШсосНет.

Покрытие Е: №уоПо\у В20-4-9, смесь углеводородных восков (СА8 8002-74-2), перемешанная с амидным воском (СА8 110-30-5), который может быть закуплен на фирме Но11апб ШсосНет.

Были получены следующие образцы для испытания продукта с покрытием, приготовленные в соответствии с примером 1.

Таблица 1

Опытные образцы	Покрытие
Слой покрытия	Толщина покрытия (мкм)
Образец 1 (Контроль)	Нет	-
Образец 2	Покрытие А	13
Образец 3	Покрытие В	13
Образец 4	Покрытие С	13
Образец 5	Покрытие Ό	13
Образец 6	Покрытие Е	13
Образец 7	Покрытие В	19
Образец 8	Покрытие В	13
Образец 9	Покрытие С	32

Пример 2.

Образцы для испытаний, приготовленные в соответствии с примером 1, были проанализированы для того, чтобы определить их свойства высвобождения, когда образец для испытания подвергается воздействию окружающей воды, без нанесения материала запуска на него. Для этого применяли методику испытаний с выщелачиванием водой, в соответствии с которой 20 г маркированной пробы для испытания удобрений с покрытием, приготовленной в соответствии с примером 1, помещали в 400 мл воды при 21°С. С некоторыми временными промежутками измеряли проводимость раствора и заменяли воду на свежую. На основании измеренной проводимости вычисляли концентрацию нутриентных активных ингредиентов, освобожденных из материала сердечника в виде удобрения ОктосоГе^®15+10+12+2МдО+М1стопи1пепГк, с использованием соответствующих тарировочных постоянных.

Каждая из использованных тарировочных постоянных является специфической для определенного типа удобрения и должна быть определена экспериментально. Альтернативно, высвобождение нутриен

- 6 006927 тов может быть определено путем измерения количества нутриентов, присутствующих в воде, за счет использования стандартных химических аналитических методов. Результаты испытаний для высвобождения в воде образцов продуктов в соответствии с этим примером 2 приведены в табл. 2.

Таблица 2

Образец для испытаний	Процент высвобождения нутриента при 21°С (без нанесения материала запуска) по истечении заданного периода времени
1 день	7 дней	14 дней	28 дней	42 дня	56 дней	84 дня
Образец 1 (Контроль)	1	5	11	26	38	45	59
Образец 2	0	2	5	11	23	34	53
Образец 3	0	1	2	4	8	16	38
Образец 4	0	1	1	3	5	11	32
Образец 5	0	1	2	4	8	15	34
Образец б	0	1	1	2	3	5	16
Образец 7	0	0	1	1	2	3	6
Образец 9	0	1	1	2	2	3	5

Пример 3.

Образцы для испытаний, приготовленные в соответствии с примером 1, были проанализированы для того, чтобы определить их свойства высвобождения, когда образец для испытания подвергается воздействию окружающей воды, в сочетании с нанесением материала запуска на него. Для проверки запуска 20 г маркированной пробы для испытания удобрений с покрытием, приготовленной в соответствии с примером 1, помещали в 400 мл воды при 21°С вместе с материалом запуска, количество которого указано ниже в табл. 3. С некоторыми временными промежутками измеряли проводимость раствора и заменяли воду на свежую. На основании измеренной проводимости вычисляли концентрацию освобожденных нутриентных активных ингредиентов в соответствии с описанным в примере 2. Характеристики высвобождения для образцов для испытаний, полученные с использованием материалов запуска, инициирующих высвобождение активных ингредиентов из порошковых материалов сердечника с покрытием, приведены ниже в табл. 3.

Материалы запуска, которые были использованы для инициирования высвобождения растворимых в воде активных компонентов из питательного материала сердечника в виде удобрения О§тосо1е® 15+10+12+2МдО+М1сгопи1пеп18 продукта с покрытием, полученного в примере 1, были выбраны из следующих групп материалов запуска.

Материал запуска 1: Додецилсульфат натрия.

Материал запуска 2: Активатор 0021, этоксилат жирного спирта, который может быть закуплен на фирме Но11апб ΝονοΟκιη. №еи\\'едет (Нидерланды).

Материал запуска 3: Смесь фосфонатов, поверхностно-активных веществ (анионных и неионных), ферментов (протеаза и амилаза), которая может быть закуплена (на фирме Но11апб ΝονοΗκιη) и имеет торговую марку Вю1ех.

Материал запуска 4: Нонилфенолэтоксилат.

Материал запуска 5: Синергетическая смесь микроорганизмов (ЛгШгоЬасЮг Рагайшеик, АТСС 15591), специально составленная для биомедицинских целей, которая может быть закуплена на фирме Но11аиб ШуосЬет и имеет торговую марку Р-1.

Таблица 3

Образец для испытания	Нанесенный материал запуска	Процент освобождения нутриента при 21°С (с нанесением материала запуска) по истечении заданного периода времени
Тип материала	г/л	1 день	7 дней	14 дней	28 дней	42 дня	56 дней	84 дня
Образец 2	Материал запуска 2	50	1	6	12	27	40	50
Образец 3	Материал запуска 1	10	0	4	13	-	-	-
Образец 4	Материал запуска 1	10	0	5	18	-	-	-
Образец 5	Материал запуска 1	10	0	4	14	-	-	-
Образец 5	Материал запуска 2	50	1	3	7	22	33	43
Образец 6	Материал запуска 1	10	0	3	12	-	-	-
Образец 7	Материал запуска 1	10	1	3	7	12	19	41
Образец 7	Материал запуска 2	20	0	2	2	6	31	45	56
Образец 7	Материал запуска 2	50	0	3	7	16	48	-
Образец 7	Материал запуска 3	20	0	3	6	13	28	86
Образец 7	Материал запуска 4	50	0	2	6	15	21	28
Образец 7	Материал запуска 5	30	1	7	12	-	-	-
Образец 9	Материал запуска 2	20	0	2	6	30	-	-
Образец 9	Материал запуска 3	20	0	3	6	29	-	-

- 7 006927

Пример 4.

Для определения эффективности использования продуктов в соответствии с настоящим изобретением в качестве удобрений для растений были проведены полевые испытания, в которых испытательные образцы продукта с покрытием, полученные в соответствии с примером 1 (композиции которых приведены ниже в табл. 4) были перемешаны с нормальной горшковой почвой при расходе 2,5 г/л. В одном образце горшковой почвы раствор, который содержит 30 г/л материала запуска 5, вводили в обработанную удобрением почву. Количество наносимого раствора материала запуска составляет 100 мл на литр горшковой почвы. В качестве контроля были использованы: первый образец горшковой почвы, не содержащий удобрения; другой образец горшковой почвы, обработанный СКВ продуктом О5шосо1с® 15+10+12+2МдО+М1сгопи!пеп!8, но без нанесения на него материала запуска; и еще один образец горшковой почвы, обработанный СКВ продуктом О§тосо!е® 15+10+12+2МдО+М1сгопи!пеп!8, имеющий нанесенный на него дополнительный слой покрытия В толщиной 13 мкм и не имеющий нанесенного на него материала запуска.

В теплице были высажены петунии в обработанную и контрольную горшковую почву. Свежий вес петуний, выращенных в каждой из горшковых почв, был определен через 50 дней после посадки. Полученные результаты приведены далее в табл. 5. В течение периода испытаний никакой фототоксичности продукта с запуском начала действия или использованного материала запуска не наблюдали. Схема проведения испытания приведена ниже в табл. 4.

Таблица 4

Обработка	Образец для испытания	Расход нанесенного удобрения, г/л горшковой почвы	Запуск в день 1	Условия запуска
1	№ образца удобрения (контроля)	-	Нет
2	Образец 1	2,5	Нет
3	Образец 8	2,5	Нет
4	Образец 8	2,5	Да	100 мл раствора материала запуска 5 были нанесены на литр горшковой почвы. Концентрация материала запуска 5 составляла 30 г/л.

Таблица 5

Обработка	Свежий вес петунии, г, через 50 дней
1	8
2	31
3	19
4	26
Ε8Ό*	3,3

* Малое значимое различие.

Несмотря на то, что был описан предпочтительный вариант осуществления изобретения со ссылкой на специфические примеры и диапазоны, совершенно ясно, что он приведен только в качестве примера и в него специалистами в данной области могут быть внесены изменения и дополнения, например в композиции и способ их приготовления, которые не выходят, однако, за рамки приведенной далее формулы изобретения.

Claims

1. Гранулированное активное вещество с запуском начала действия, гранулы которого представляют собой сердечник из порошка, содержащего по меньшей мере одну растворимую в воде активную компоненту по меньшей мере с одним слоем покрытия, блокирующим высвобождение активного компонента из сердечника до тех пор, пока материал запуска, индуцирующий высвобождение растворимого в воде сердечника, не будет нанесен на слой покрытия после воздействия на него влаги.

2. Вещество по п.1, в котором активный компонент выбран из группы, в которую входят удобрения, инсектициды, гербициды, фунгициды, феромоны, биостимуляторы, регуляторы роста, репелленты животных, репелленты насекомых, а также их смеси.

3. Вещество по п.1, в котором меньше чем 10 вес.% активного компонента материала сердечника высвобождается из продукта после воздействия влаги на продукт, но ранее нанесения на слой покрытия материала запуска.

4. Вещество по п.1, в котором материал запуска выбран из группы, в которую входят биологические агенты запуска, химические агенты запуска, а также их смеси.

5. Вещество по п.4, в котором биологические агенты запуска представляют собой ферменты.

6. Вещество по п.4, в котором биологические агенты запуска представляют собой микроорганизмы.

- 8 006927

7. Вещество по п.4, в котором химические агенты запуска представляют собой поверхностноактивные вещества.

8. Вещество по п.1, в котором слой покрытия содержит полимерную композицию.

9. Вещество по п.8, в котором полимерная композиция содержит смесь углеводородных восков.

10. Вещество по п.1, в котором сердечник представляет собой гранулы удобрения.

11. Вещество по п.10, в котором блокирующее покрытие имеет такой состав, что высвобождение материала сердечника подавляется до тех пор, пока высвобождение не будет инициировано за счет нанесения материала запуска на блокирующее покрытие.

12. Вещество по п.11, в котором блокирующее покрытие содержит полимерную композицию.

13. Вещество по п.12, в котором полимерная композиция содержит смесь углеводородных восков.

14. Способ производства гранулированного активного вещества с запуском начала действия по п.1, который предусматривает формирование сердечника из порошка, содержащего по меньшей мере одну растворимую в воде композицию, и нанесение покрытия на сердечник;

причем покрытие блокирует высвобождение растворимой в воде композиции сердечника до тех пор, пока на покрытие не будет нанесен материал запуска, инициирующий высвобождение растворимого в воде сердечника во влажной среде.

15. Способ по п.14, в котором порошковый материал сердечника выбирают из группы, в которую входят удобрения, инсектициды, гербициды, фунгициды, феромоны, биостимуляторы, регуляторы роста, репелленты животных, репелленты насекомых, а также их смеси.

16. Способ по п.14, в котором слой покрытия содержит полимерную композицию.

17. Способ по п.16, в котором полимерная композиция содержит смесь углеводородных восков.

18. Способ по п.15, в котором порошковый материал сердечника содержит удобрение.

19. Способ по п.18, в котором блокирующее покрытие содержит полимерную композицию.

20. Способ по п.19, в котором полимерная композиция содержит смесь углеводородных восков.

21. Способ по п.18, в котором состав блокирующего покрытия выбирают так, чтобы блокировать высвобождение материала сердечника из продукта до тех пор, пока высвобождение не будет инициировано за счет нанесения материала запуска на блокирующее покрытие.

22. Способ по п.14, в котором материал запуска выбран из группы, в которую входят биологические агенты запуска, химические агенты запуска, а также их смеси.

23. Способ по п.22, в котором биологические агенты запуска представляют собой ферменты.

24. Способ по п.22, в котором биологические агенты запуска представляют собой микроорганизмы.

25. Способ по п.22, в котором химические агенты запуска представляют собой поверхностноактивные вещества.

26. Способ использования гранулированного активного вещества с запуском начала действия по п.1 в субстрате, который включает в себя следующие операции:

(а) перемешивание гранулированного активного вещества с субстратом;

(в) растворение материала запуска в воде, и (с) нанесение растворенного материала запуска на субстрат, содержащий активное вещество, путем увлажнения субстрата растворенным материалом запуска или распыления материала запуска на субстрат.

27. Способ по п.26, в котором субстрат представляет собой среду роста, а вещество с запуском начала действия перемешивают в среде роста и хранят в ней в течение периода времени до момента нанесения материала запуска на среду роста.

28. Способ по п.26, в котором материал запуска выбран из группы, в которую входят биологические агенты запуска, химические агенты запуска, а также их смеси.

29. Способ по п.28, в котором биологические агенты запуска представляют собой ферменты.

30. Способ по п.28, в котором биологические агенты запуска представляют собой микроорганизмы.

31. Способ по п.28, в котором химические агенты запуска представляют собой поверхностноактивные вещества.

Евразийская патентная организация, ЕАПВ

Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2/6