ES2837099T3 - Agente acondicionador para un fertilizante particulado para reducir la higroscopicidad y la formación de polvo - Google Patents

Agente acondicionador para un fertilizante particulado para reducir la higroscopicidad y la formación de polvo Download PDF

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Abstract

Un agente acondicionador para reducir la absorción de agua y la formación de polvo de un fertilizante particulado, que comprende del 10 al 50 % en peso de cera, del 40 al 90 % en peso de un aceite mineral y del 1 al 15 % en peso de una resina que es soluble en aceite mineral y miscible con cera y aceite mineral, caracterizado por que el agente comprende adicionalmente del 0,1 al 1 % en peso de un elastómero viscoelástico seleccionado del grupo de poliisobutileno y copolímero de bloques de estireno-isopreno-estireno, que es soluble en aceite mineral y tiene un peso molecular promedio de 30.000 a 5.000.000.

Description

DESCRIPCIÓN
Agente acondicionador para un fertilizante particulado para reducir la higroscopicidad y la formación de polvo Introducción
La invención se refiere a un agente acondicionador que comprende una cera, un aceite mineral, un elastómero y una resina para la manufactura de un revestimiento, adecuado para ser usado en un fertilizante particulado, preferiblemente un fertilizante particulado higroscópico, preferiblemente un fertilizante particulado higroscópico que contiene nitrógeno. La presente invención se refiere adicionalmente a una composición de fertilizante particulado que comprende un sustrato particulado, preferiblemente un fertilizante higroscópico, preferiblemente un fertilizante higroscópico que contiene nitrógeno, y del 0,05 al 2 % en peso del revestimiento sobre este para reducir la absorción de humedad y formación de polvo del fertilizante.
Se ha sabido durante mucho tiempo que los fertilizantes particulados higroscópicos como fertilizantes NP y especialmente nitrato de calcio (CN) causarán problemas cuando se exponen a la humedad. La humedad absorbida resultará en apelmazamiento de las partículas, y la formación de polvo durante el manejo también aumentará de esta manera. El manejo del producto a granel en consecuencia será imposible si no se resuelven estos problemas. A una humedad normal, los problemas se pueden resolver mediante la aplicación de agentes acondicionadores conocidos. Sin embargo, a una temperatura y humedad, que se experimentan en áreas tropicales y subtropicales, el problema aún persiste. Los agentes acondicionadores conocidos no son suficientemente resistentes al agua o impermeable para prevenir la absorción de humedad a menos que se usen grandes cantidades de revestimiento. El uso de grandes cantidades reducirá la formación de polvo, pero usualmente hará pegajosas a las partículas de fertilizante revestidas, lo que de nuevo puede resultar en diversos problemas.
Antecedentes de la técnica anterior
El documento EP 0320987 B1 (Norsk Hydro, 1989) reivindica un agente acondicionador para reducir la formación de polvo y absorción de humedad en un fertilizante que contiene nitrato, que comprende el 10-60% en peso de cera, el 30-90 % en peso de aceite y el 0,3-10 % en peso de un elastómero viscoelástico de alto peso molecular, que es soluble en aceite y tiene un peso molecular promedio de 30.000-5.000.000. La cera preferida es una mezcla de cera de parafina, cera de polietileno y cera microcristalina. El elastómero viscoelástico preferido es poliisobutileno (PIB). Este agente acondicionador se aplica usualmente en cantidades del 0,3 % en peso, con respecto al peso del fertilizante y a humedades normales, da excelentes resultados, incluso para fertilizantes higroscópicos como CN. Sin embargo, a humedades que se presentan a menudo en áreas tropicales y subtropicales, los fertilizantes revestidos con este agente absorberán la humedad en cantidades inaceptables. La aplicación de más del 0,5 % en peso del agente redujo la absorción de humedad notablemente, pero el fertilizante se volvió demasiado pegajoso para ser manejado por medios convencionales.
EP 0 768 993 B1 (Norsk Hydro, 1997) de nuevo abordó el problema de reducir la formación de polvo e higroscopicidad en fertilizantes particulados que contienen nitrato bajo condiciones tropicales. Se encontró que la razón de la tendencia a la pegajosidad estuvo relacionada principalmente con el componente de elastómero en el agente acondicionador. Por consiguiente, este componente se sustituyó con un componente de resina que tiene propiedades un poco diferentes, siendo soluble en aceite y miscible con cera y aceite. Por lo tanto, la patente reivindicó un agente acondicionador para reducir la formación de polvo y absorción de humedad en fertilizantes que contienen nitrato, que comprende el 10-50 % en peso de cera, el 40-90 % en peso de aceite y el 1-30 % en peso de una resina que es soluble en aceite y miscible con cera y aceite. El uso de un componente de elastómero viscoelástico como poliisobutileno se desalentó. Este revestimiento es comercializado por Yara International ASA bajo el nombre comercial Tropicote™. El uso del componente de elastómero se abordó marginalmente en dos documentos de patente similares WO 01/38263 A1 (Norsk Hydro, 2001) y EP 1390322 B1 (Yara International ASA, 2004), ambos tratan del uso de un agente acondicionador biodegradable que comprende un aceite vegetal, que será evitado en la solicitud actual, así como aceites animales y marinos porque tales aceites a menudo causarán un olor terrible en ambientes tropicales y subtropicales.
El documento WO 01/38263 aborda el problema de la reducción de la higroscopicidad, apelmazamiento y formación de polvo en fertilizantes particulado tales como NP, NPK, AN, CAN, urea, y otros fertilizantes que contienen nitrógeno. El documento de patente reivindica un agente acondicionador, que comprende el 1-60 % en peso de cera, del 5 al 90 % en peso de aceite, que es un aceite vegetal, un aceite animal, o un aceite marino, especialmente aceite de arenque, y el 5-90 % en peso de resina que es soluble en aceite y miscible con cera y aceite, que es un residuo de destilación de aceite de pescado. El poliisobutileno, que es un elastómero bio-degradable, opcionalmente se puede añadir en una cantidad del 0 al 5 % en peso. El Ejemplo 5 muestra un agente acondicionador que comprende el 39,4 % en peso de cera, el 34,6 % en peso de aceite, el 22,0 % en peso de resina y el 4 % en peso de poliisobutileno.
De manera similar, el documento EP 1390322 aborda el problema de la reducción del apelmazamiento y formación de polvo en fertilizantes particulados tales como NP, NPK, AN, CAN, urea, y otros fertilizantes que contienen nitrógeno. El documento de patente reivindica un agente acondicionador, que comprende el 5-50 % de peso de cera, el 5-75 % en peso de aceite, que es un aceite vegetal, un aceite animal, o un aceite marino, el 0-60 % en peso de resina que es soluble en aceite y miscible con cera y aceite, que es un residuo de destilación de aceite de pescado, y del 2 al 15 % en peso de un agente tensioactivo, tal como arilalquilsulfonato, fosfatos, glutinatos, u otros agentes tensioactivos aniónicos y/o catiónicos. El poliisobutileno, que es un elastómero biodegradable, opcionalmente se puede añadir en una cantidad del 0 al 5 % en peso. El documento WO 02/090295 desvela una composición agrícola y un agente acondicionador que comprende el 5-50 % en peso de cera, el 5-75 % en peso de aceite natural, el 0­ 60 % en peso de resina, el 2-15 % en peso de un agente tensioactivo y el 0-5 % en peso, preferentemente el 1-4 % en peso, de un elastómero, tal como poliisobutileno.
Descripción detallada de la invención
El objetivo principal de la presente invención fue llegar a un agente acondicionador, adecuado para ser usado en un fertilizante particulado, en particular un fertilizante particulado higroscópico, en particular un fertilizante higroscópico que contiene nitrógeno, más en particular un fertilizante higroscópico que contiene nitrato, que reduce la formación de polvo, especialmente la formación de polvo fino, durante el manejo de las partículas de fertilizante, y al mismo tiempo reduce la absorción de humedad al menos tanto como la aplicación de agentes acondicionadores conocidos, sin hacer pegajosas las partículas de fertilizante y reducir de este modo su fluidez, a condiciones de temperatura y humedad que existen en las áreas tropicales y subtropicales.
Un objetivo adicional de la presente invención fue llegar a un agente acondicionador que es resistente al agua o impermeable en condiciones de temperatura y humedad que existen en las áreas tropicales o subtropicales, que es flexible dentro de las temperaturas de operación reales, que es fácil de aplicar, que se puede aplicar a partículas de fertilizante por equipo de revestimiento o acondicionar convencional, y que debe ser no tóxico al suelo y plantas. Este último requisito implica que los diversos componentes deben ser ambientalmente aceptables, aunque no necesariamente bio-degradables. Desde un punto de vista económico, el acondicionamiento de las partículas de fertilizante se debe realizar en una etapa única, obteniendo de este modo la protección requerida de las partículas. Un objetivo adicional fue que el agente debe ser completamente soluble después de unos pocos días, después de la aplicación del fertilizante al suelo y que el agente debe ser degradable en el suelo.
Otro objetivo de la presente invención fue llegar a una composición agrícola que comprende un fertilizante particulado higroscópico, en particular un fertilizante higroscópico que contiene nitrógeno, más en particular un fertilizante higroscópico que contiene nitrato que tiene una tendencia reducida a la absorción de humedad, mientras que al mismo tiempo minimiza el apelmazamiento y formación de polvo durante el manejo y almacenamiento de las partículas de fertilizante, especialmente a alta humedad y altas temperaturas, las condiciones que se presentan en áreas tropicales y subtropicales.
De acuerdo con la invención, este objetivo se logra proporcionando un agente acondicionador, que comprende del 10 al 50 % en peso de cera, del 40 al 90 % en peso de un aceite mineral y del 1 al 15 % en peso de una resina que es soluble en aceite mineral y miscible con cera, en donde el agente comprende adicionalmente 0,1 a 1 % en peso de un elastómero viscoelástico, que es soluble en aceite mineral y tiene un peso molecular promedio de 30.000 a 5.000.000.
Más en particular, de acuerdo con la invención, este objetivo se logra proporcionando un agente acondicionador, que comprende 15 a 35 % en peso de cera, 50 a 70 % en peso de un aceite mineral y 2 a 8 % en peso de una resina que es soluble en aceite mineral y miscible con cera y aceite mineral, en donde el agente comprende adicionalmente del 0,1 al 0,5 % en peso de un elastómero viscoelástico, que es soluble en aceite mineral y tiene un peso molecular promedio de 30.000 a 5.000.000.
Sorprendentemente, y en contradicción con los hallazgos en el documento EP 0768993 B1, se encontró que una pequeña cantidad (es decir, entre el 0,1 y el 1 % en peso, más en particular entre el 0,1 y el 0,5 % en peso) de un elastómero viscoelástico en la composición de un agente acondicionador que comprende cera, un aceite mineral y una resina, fue benéfica y proporciona un agente acondicionador que, aplicado sobre un fertilizante particulado, tiene mejores propiedades con respecto tanto a la unión de polvo como la reducción de absorción de agua en comparación con el agente acondicionador como se describe en el documento EP 0768993 B1.
Dentro del contexto de esta solicitud, un clima tropical se define, de acuerdo con la clasificación del clima de Koppen, como un clima no árido en el que todos los doce meses tienen temperaturas medias de al menos 18 °C. En particular, comprende los subtipos (húmedos) de clima de selva tropical, clima de monzón tropical y clima de sabana húmeda tropical. Un clima tropical se simula exponiendo el fertilizante y/o el revestimiento a una temperatura en el intervalo de 25 a 30 °C y del 70 al 85 % de humedad relativa (HR). Aveces, el término subtropical se usa cuando se refiere a las condiciones de ensayo de 25 °C y el 70 % de humedad relativa (HR).
Componente de cera
Se encontró que el componente de cera no fue muy crítico, a pesar de una selección cuidadosa de este componente daría efectos óptimos. Los tipos útiles de cera en el agente acondicionador de acuerdo con la invención son cera de petróleo, tales como cera de parafina, cera intermediaria y cera microcristalina; cera vegetal, tal como cera de carnauba; cera animal, tal como cera de abeja; y cualquier mezcla de dos o más de las ceras mencionadas anteriormente.
Las ceras de parafina se definen como hidrocarburos saturados predominantemente de cadena lineal con proporciones menores de compuestos de cadena ramificada y ciclo-parafínicos.
Las ceras intermediarias son mezclas de compuestos de cadena lineal, cadena ramificada y ciclo-parafínicos, de carácter intermediario entre las de ceras de parafina y microcristalinas.
Las ceras microcristalinas son hidrocarburos de peso molecular promedio mayor que los de las ceras de parafina con un intervalo más amplio de componentes que contienen una alta porción de hidrocarburos de cadena ramificada y ciclo-parafínicos.
Ceras vegetales y animales son sintetizadas por muchas plantas y animales. Las de origen animal normalmente consisten en ésteres de cera, derivados de varios ácidos carboxílicos y alcoholes grasos. En las ceras de origen vegetal, las mezclas características de hidrocarburos no esterificados pueden predominar sobre los ésteres. La composición depende no solo de las especies, sino también de la ubicación geográfica del organismo. Debido a que son mezclas, las ceras producidas naturalmente son más suaves y se funden a temperaturas menores que los componentes puros.
Para obtener el punto de congelación de interés, el sistema de cera usado necesita tener el punto de fusión correcto. Normalmente, las ceras se seleccionan para obtener un punto de congelación entre 37 y 43 °C.
Una cera intermediaria preferida es una cera de parafina residual, que se puede obtener de varios fabricantes, tales como EmuTec AB (Kristinehamm, Suecia) y Sasol Wax Gmbh (Hamburgo, Alemania). Las ceras de parafina residuales son productos de alto contenido de aceite mínimamente refinados. Se derivan de aceites lubricantes y a menudo encuentran aplicaciones “como están” con contenido de aceite relativamente alto o se procesan adicionalmente para producir ceras más refinadas. Las ceras de parafina residuales varían desde 40 °C a 65 °C del punto de fusión y su contenido de aceite varía desde el 5,0 % a tanto como el 35 %.
El agente acondicionador de acuerdo con la invención comprende del 10 al 50 % en peso, preferiblemente del 15 al 35 % en peso, más preferiblemente del 20 al 30 % en peso, muy preferiblemente de manera aproximada el 27-28 % en peso de cera.
Componente de resina
El componente de resina del nuevo agente acondicionador debe ser soluble en el componente de aceite mineral y miscible con la cera y el componente de aceite mineral de la composición de acuerdo con la invención. Además, debe dar al revestimiento resultante la elasticidad requerida, sin ser pegajoso durante la aplicación sobre las partículas y durante su manejo y almacenamiento. El revestimiento resultante debe ser duro y vidrioso o ser capaz de impregnar la superficie de la partícula. Además, este componente debe ser ambientalmente aceptable y degradable en el suelo como se explicó anteriormente. Dentro del marco anterior, el componente de resina se puede elegir del grupo de resinas sintéticas y resinas naturales.
Las resinas sintéticas comprenden resinas, tales como resinas de cumarona-indeno (resinas sintéticas de bajo peso molecular producidas por polimerización de mezclas de compuestos insaturados, principalmente indeno y cumarona, que se han extraído de los subproductos de la coquización de carbón (benceno crudo) y de los productos aromáticos de alto punto de ebullición de la pirólisis de petróleo), resinas naturales esterificadas tales como colofonia, por ejemplo éster de colofonia de pentaeritritol, resinas de fenol formaldehído, resinas de alcohol furfurílico, resinas de poliéster y resinas de poliuretano.
Las resinas naturales se derivan principalmente de árboles y arbustos y comprenden mezclas amorfas de ácidos carboxílicos, esencialmente aceite y terpenos. Los ejemplos de resinas naturales útiles son colofonia, copal, mástique, bálsamo y damar.
Las resinas preferidas son colofonia de aceite de pulpa de madera no cristalina, ésteres de pentaeritritol de ácidos de resina estabilizada y ésteres de pentaeritritol de colofonia polimerizada.
La mayoría de las resinas preferidas son ésteres de colofonia de pentaeritritol y resinas de cumarona-indeno, por ejemplo, obtenibles de Neville Chemical Company (Pittsburgh, EE. Uu .).
El agente acondicionador de acuerdo con la invención comprende del 1 al 15 % en peso, preferiblemente del 2 al 8 % en peso, más preferiblemente del 3 al 7 % en peso, muy preferiblemente de manera aproximada el 4 % en peso de resina.
Componente de aceite mineral
El componente de aceite mineral es básicamente un portador o solvente para los componentes de cera y resina, pero también tiene algún efecto en la reducción de la formación de polvo durante el manejo del fertilizante.
Los aceites minerales (a veces llamados aceites blancos) son cualquiera de diversas mezclas incoloras, inodoras, ligeras de alcanos superiores que tienen viscosidad moderada, baja volatilidad y un alto punto de inflamación, originados de una fuente no vegetal (mineral), en particular un destilado de petróleo (aceites de proceso). Se pueden seleccionar del grupo de aceites parafínicos (basados en n-alcanos), aceites nafténicos (basados en cicloalcanos) y aceites aromáticos (basados en hidrocarburos aromáticos). Se pueden hidrotratar. Los aceites minerales refinados también serán aplicables, pero no son recomendables desde un punto de vista ambiental.
Los aceites vegetales, tales como triglicéridos, extraídos de plantas o las semillas de las mismas, tales como aceite de maíz, aceite de canola, aceite de colza, aceite de girasol, aceite de soya, aceite de linaza o mezclas de los mismos, pero también aceites animales y aceites marinos serán evitados ya que estos aceites se degradan rápidamente en condiciones (sub)tropicales y/o producen un olor horrible.
La mayoría de los aceites minerales preferidos son aceites de proceso nafténicos, tales como obtenibles de Nynas AB, Estocolmo, Suecia y aceites de proceso parafínicos, tales como obtenibles de Total Lubricants, Nanterre, Francia.
El agente acondicionador de acuerdo con la invención comprende del 40 al 90 % en peso, preferiblemente del 50 al 70 % en peso, muy preferiblemente de manera aproximada del 67 al 68 % peso de un aceite mineral.
Componente de elastómero
El componente de elastómero es un elastómero viscoelástico de alto peso molecular, que es soluble en el aceite mineral usado y tiene una masa molecular relativa promedio (promedio de viscosidad, g/mol) de 30.000 a 5.000.000. De acuerdo con una modalidad preferida de la invención, el elastómero comprendido en el agente acondicionador es poliisobutileno que tiene una masa molecular relativa promedio (promedio de viscosidad, g/mol) de 40.000 a 1.300.000. En una modalidad preferida adicional, el elastómero también puede consistir en un copolímero de bloques de estireno-isopropeno-estireno, copolímero de bloques de estireno-butadieno-estireno, copolímero de bloques de estireno-etileno/butileno, y copolímero de bloques de estireno-butadieno.
Un elastómero muy preferido es poliisobutileno con una masa molecular relativa (promedio de viscosidad, g/mol) de aproximadamente 1.000.000, tal como Oppanol B100, obtenible de BASF (Alemania). Tiene una viscosidad intrínseca (Índice de Staudinger) de 241 a 294 cm3/g.
El agente acondicionador de acuerdo con la invención comprende del 0,1 al 1 % en peso, preferiblemente del 0,1 al 0,5 % en peso, muy preferentemente de manera aproximada el 0,25 % en peso de elastómero. La cantidad máxima de elastómero no debe exceder el 1 %.
Otros componentes
Para mejorar la vida en anaquel del revestimiento, se puede añadir un antioxidante al agente acondicionador. Los inventores también han descubierto que la adición de pequeñas cantidades de t-butil hidroxitolueno (CAS n.° 128-37­ 0) pueden prolongar la vida en anaquel considerablemente. Por lo tanto, este componente adicionalmente se puede incluir en el agente acondicionador de acuerdo con la invención.
Revestimiento
Mediante la aplicación del agente acondicionador de acuerdo con la invención a las partículas de fertilizante como un revestimiento, las partículas de fertilizante se proporcionan con un revestimiento del 0,05 al 2,0 % en peso, más preferiblemente del 0,05 al 1,0 % en peso, más preferiblemente del 0,20 al 0,45 % en peso, con relación al peso total de las partículas de fertilizante revestidas.
El agente acondicionador de acuerdo con la invención, en cierta medida, penetrará en la superficie y, de esta manera, impregnará la superficie de las partículas de fertilizante, especialmente cuando estas partículas de fertilizante son algo porosas. Este efecto hace que también sea posible aplicar cantidades más bien grandes de agente acondicionador sobre las partículas.
A escala de laboratorio, el agente acondicionador se aplica añadiendo la cantidad deseada de agente acondicionador como una fusión de 70 a 80 °C en un lote de partículas de fertilizante y calentado de 30 a 45 °C en una máquina de cocina. El agente acondicionador y las partículas de fertilizante se mezclan durante 2 a 4 minutos y, posteriormente, las partículas de fertilizante revestidas se transfieren a un recipiente de PE cerrado para almacenamiento y más tarde las pruebas. A escala industrial, el agente acondicionador se pulveriza en un tambor de revestimiento con un tiempo de retención de 3 a 5 minutos y a las mismas condiciones como se mencionan para la configuración de escala de laboratorio.
De acuerdo con una modalidad benéfica, el procedimiento comprende una etapa de mezclar la cantidad total de elastómero en una cantidad ya sea del componente de aceite mineral o de cera del agente acondicionador de acuerdo con la invención, y mezclar la mezcla de componente de elastómero/cera o de elastómero/aceite mineral con los otros componentes de acuerdo con la invención. De acuerdo con otra modalidad benéfica, el componente de elastómero también se puede fundir en una cantidad de cera de parafina y la cantidad de cera de parafina se mezcla posteriormente con los otros componentes del agente acondicionador de acuerdo con la invención. Normalmente, el componente de elastómero se puede añadir en una cantidad que varía desde el 10 al 50 % en peso, preferiblemente el 25 % en peso, en la cera de parafina (cantidades relativas a la cantidad de cera de parafina). La cantidad de la mezcla de elastómero/cera de parafina puede variar entre el 1 y el 5 % en peso con respecto al peso total del agente acondicionador, y si, por ejemplo, se usa el 25 % de elastómero en la mezcla de parafina/cera, la cantidad de elastómero en el agente acondicionador final es normalmente del 0,25-1 % en peso. Usando la etapa mencionada anteriormente, el elastómero se puede disolver de manera más homogénea en la composición de agente acondicionador. El tipo de cera de parafina puede ser cualquier tipo y se selecciona fácilmente por la persona experta. Por lo tanto, la invención también se refiere a un agente acondicionador de acuerdo con la invención, en donde el agente comprende adicionalmente del 1 al 5 % en peso de cera de parafina como un segundo componente de cera, además del primer componente de cera principal, que también puede ser una cera de parafina, como se define anteriormente.
Composición de fertilizante particulado
La presente invención se refiere adicionalmente a una composición de fertilizante particulado que comprende un sustrato particulado, en particular un fertilizante particulado higroscópico, más en particular un fertilizante particulado que contiene nitrógeno, y del 0,05 al 2 % en peso de revestimiento sobre este para reducir la absorción de humedad y formación de polvo del fertilizante.
De acuerdo con una modalidad, el sustrato particulado es un fertilizante que contiene nitrógeno, seleccionado del grupo de NP, NK, NPK, AN, CAN, AN con azufre, urea, urea con azufre y urea-sulfato de amonio. Más en particular, el sustrato particulado es un fertilizante que contiene nitrato, más en particular un fertilizante higroscópico que contiene nitrato, tal como nitrato de calcio.
En particular, la invención se refiere a un fertilizante particulado de urea-sulfato de amonio (UAS), que comprende del 0,05 al 2 % en peso de un revestimiento que comprende el agente acondicionador de acuerdo con la invención, en particular, que comprende del 10 al 50 % en peso de cera, del 40 al 90 % en peso de un aceite mineral y del 1 al 15 % en peso de una resina que es soluble en aceite mineral y miscible con cera y aceite mineral, y del 0,1 al 1 % en peso de un elastómero viscoelástico, que es soluble en aceite mineral y tiene una peso molecular promedio de 30.000 a 5.000.000.
El revestimiento reduce la velocidad de absorción de agua de nitrato de calcio por más del 90 %, en particular, hasta el 98 %, y formación de polvo por más del 80 %, en particular, hasta el 95 %, si un revestimiento se usa en una concentración del 0,20 al 0,45 % en peso, con respecto al peso total de las partículas de fertilizante revestidas. El alcance de la invención y sus características especiales son como se definen por las reivindicaciones adjuntas. Parte experimental
La invención ahora se explicará adicionalmente en relación con los Ejemplos.
Medición del polvo
La cantidad de polvo se midió en mg por kg de partículas y se puede medir por dos métodos diferentes.
El Método 1 mide el polvo que se liberó después de un minuto de fluidización en un aparato de fluidización a una cierta humedad y temperatura.
El Método 2 mide el polvo formado durante el desgaste de la superficie de las partículas posterior a una prueba de inclinación estándar a una cierta humedad y temperatura. Una muestra del fertilizante se colocó en una botella que se conectó a otra botella por medio de un tubo, de 60 cm de largo, y se inclinó hacia atrás y hacia adelante 40 veces. Esta prueba simula el desgaste durante el transporte a granel.
Medición de absorción de agua
La reducción de absorción de agua se midió después de 1, 3, 5 y 24 horas a una temperatura y humedad relativa específicas y se expresó como porcentaje de aumento de peso (agua absorbida) por el fertilizante. La cantidad de agua se midió como sigue: aproximadamente 20 gramos de fertilizante se pusieron en una taza plana para obtener una monocapa de material. La taza con el fertilizante se pesó exactamente y se dejó reposar en una cámara climática por hasta 24 horas a la humedad y temperatura mencionadas. El aumento de peso se midió después de 1, 3, 5 y 24 horas. El aumento de peso de la taza y contenido se tomaron como agua absorbida. El método se realizó para el material no revestido y revestido y el % de reducción en la absorción de agua se calculó con referencia al peso del fertilizante no revestido: por ejemplo: si el fertilizante no revestido absorbe el 10 % de agua y el fertilizante revestido el 1 % después de 24 h, el % de reducción se definió como: 100 % - (1/10*100) = 90 % de reducción. La cámara climática se puede ajustar entre el 30 y el 90 % de humedad relativa (HR) y 15 a 40 °C. El fertilizante que ha absorbido del 3 al 5 % de agua normalmente será dañado o tendrá muy mala calidad física (desintegración severa, alto índice de polvo, gran tendencia al apelmazamiento, etc.).
Medición de la resistencia de partículas residual
La resistencia de partículas del fertilizante disminuye cuando se exponen al aire húmedo debido a la absorción de humedad. Para medir el grado de protección del revestimiento, el material no revestido y revestido se puso como una monocapa en una cámara climática durante 5 horas al 80 % de HR y 30 °C. La resistencia de las partículas se midió antes y después de estas 5 horas. Esto se realizó primero tamizado las partículas de tamaño de 3,15 mm o más grandes, colocando estas partículas en una balanza y ejerciendo una presión hasta que las partículas se rompan. La fuerza, necesaria para romper las partículas (en kg) es una medida de la resistencia de partículas. Si la resistencia de partículas disminuye desde 4-6 kg a por debajo de 2-3 kg, la calidad física del fertilizante se daña de manera significativa.
Prueba de apelmazamiento
Aproximadamente 360 gramos de fertilizante se pusieron en un cilindro metálico abierto a aproximadamente el 50 % de HR y 25 °C. Una placa metálica se colocó en la parte superior del fertilizante y se operó un brazo hidráulico para ejercer una presión de 2 kg/cm2 a la placa.
Después de 24 horas, la presión y la placa superior se removieron y la fuerza necesaria para romper/aplastar el material apelmazado se midió. Esta fuerza se tomó como el Índice de Apelmazamiento (CI). Las puntuaciones de PQR son puntuaciones de clasificación de calidad del producto. El valor óptimo es de 100, que indica “Extremadamente bueno”.
Experimento 1: Nitrato de calcio
El efecto de revestimiento del agente acondicionador en las partículas de fertilizante de nitrato de calcio, obtenidas de Yara International ASA, de acuerdo con la invención se comparó con las partículas de fertilizante de nitrato de calcio no revestidas, así como como el efecto de revestimiento del agente acondicionador de acuerdo con el documento de la técnica anterior EP 0 768 993 B1, el último contiene todos los componentes del agente acondicionador de acuerdo con la invención, excepto por el componente de elastómero. El nitrato de calcio es un material muy higroscópico: su humedad relativa crítica (HRC) es <40.
La composición del agente acondicionador fue como sigue:
Figure imgf000007_0001
El agente acondicionador se aplicó a un fertilizante granulado de nitrato de calcio (obtenido de Yara International ASA, Oslo) en una cantidad del 0,45 % en peso con respecto al peso total del fertilizante, a una temperatura de aproximadamente 80 °C. Las partículas revestidas luego se analizaron con respecto a la formación de polvo (Método 2) y absorción de agua a 25 °C y el 70 % de humedad relativa, y los resultados de estas pruebas se resumen en la Tabla 1.
Tabla 1: Efecto de PIB como componente de revestimiento para nitrato de calcio
Figure imgf000008_0001
Como se puede ver de la Tabla 1, pequeñas cantidades de PIB en el revestimiento mejoran fuertemente el efecto de reducción de polvo. Al mismo tiempo, las pequeñas cantidades de PIB no dañan la repelencia al agua del revestimiento; por el contrario: las pequeñas cantidades de PIB parecen tener también un efecto positivo, si hubiera.
Experimento 2: Urea y urea-sulfato de amonio (UAS)
El efecto de revestimiento del agente acondicionador sobre partículas de fertilizante de acuerdo con la invención se analizó en partículas de fertilizante de urea y urea-sulfato de amonio (UAS) (ambos obtenidos de Yara International ASA). La urea no es un material muy higroscópico con una humedad relativa crítica (HRC) de 72,5. Por otra parte, las mezclas de urea y sulfato de amonio son muy higroscópicas con una humedad relativa crítica (HRC) de 56,4. Las pruebas se realizaron en material granular bajo condiciones tropicales y/o subtropicales (25-30 °C y el 70-80 % de humedad relativa (HR)). El material se calentó a 35 °C y se revistió con diversas cantidades de agente acondicionador de acuerdo con la invención a una temperatura de 70 a 80 °C.
La composición del agente acondicionador fue como sigue:
Figure imgf000008_0002
Las partículas revestidas luego se analizaron con respecto a la formación de polvo (Método 1), absorción de humedad, resistencia al aplastamiento residual después de la humidificación y apelmazamiento, y los resultados de estas pruebas se resumen en las Tablas 2 a 7.
Tabla 2: Efecto de revestimiento con PIB en urea a 25 °C y el 70 % de HR
Figure imgf000008_0003
Como se puede ver de la Tabla 2, la formación de polvo del fertilizante de urea se redujo de manera dramática, mientras que también la absorción de agua después de 24 horas se redujo por un factor de aproximadamente 2 en comparación con el material no revestido.
Tabla 3: Efecto de revestimiento con PIB sobre UAS a 25 °C y el 70 % de HR
Figure imgf000009_0001
Como se puede ver en la Tabla 3, la formación de polvo para el fertilizante de UAS se redujo de manera drástica, mientras que también la absorción de agua en condiciones subtropicales (25 °C y el 70 % de HR) después de 24 horas se redujo por un factor de aproximadamente 100 en comparación con el material no revestido.
Tabla 4: Efecto de revestimiento con PIB sobre UAS a 30 °C y el 80 % de HR
Figure imgf000009_0003
Como se puede ver en la Tabla 4, la absorción de agua en condiciones tropicales (30 °C y el 80 % de HR) después de 24 horas se redujo por un factor de aproximadamente 30.
Tabla 5: Efecto de revestimiento con PIB sobre urea a 30 °C y el 80 % de HR
Figure imgf000009_0004
Como se puede ver en la Tabla 5, la absorción de agua en condiciones tropicales (30 °C y el 80 % de HR) después de 24 horas se redujo por un factor de aproximadamente 8 en comparación con el material no revestido.
Tabla 6: Resistencia al aplastamiento residual después de la humidificación (5 horas al 80 % de HR y 25 °C)
Figure imgf000009_0002
Como se puede ver de la Tabla 6, la pérdida de resistencia después de 24 horas bajo condiciones tropicales (30 °C y el 80 % de HR) se redujo por un factor de aproximadamente 6 en comparación con el material no revestido tanto para UAS como urea.
Tabla 7: Prueba de apelmazamiento
Figure imgf000010_0001
Como se puede ver en la Tabla 7, el índice de apelmazamiento (CI) se redujo por un factor de aproximadamente 2 en comparación con el material de UAS no revestido. La puntuación de calidad más alta se obtuvo mediante el uso del agente acondicionador de acuerdo con la presente invención.
Mediante la presente invención los inventores han tenido éxito en llegar a fertilizantes que contienen nitrógeno que se pueden manejar, almacenar y aplicar en las áreas tropicales y subtropicales sin dar problemas con respecto a la absorción de agua, el apelmazamiento de las partículas y formación de polvo durante el manejo.
El nuevo agente de revestimiento logrado es fácil de aplicar durante el revestimiento de las partículas de fertilizante. El revestimiento resultante sobre las partículas las vuelve fluyentes y no pegajosas, incluso a las altas humedades y temperaturas existentes en las áreas tropicales y subtropicales.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un agente acondicionador para reducir la absorción de agua y la formación de polvo de un fertilizante particulado, que comprende del 10 al 50 % en peso de cera, del 40 al 90 % en peso de un aceite mineral y del 1 al 15 % en peso de una resina que es soluble en aceite mineral y miscible con cera y aceite mineral, caracterizado por que el agente comprende adicionalmente del 0,1 al 1 % en peso de un elastómero viscoelástico seleccionado del grupo de poliisobutileno y copolímero de bloques de estireno-isopreno-estireno, que es soluble en aceite mineral y tiene un peso molecular promedio de 30.000 a 5.000.000.
2. El agente acondicionador de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el agente comprende del 15 al 35 % en peso de cera, del 50 al 70 % en peso de un aceite mineral, del 2 al 8 % en peso de una resina que es soluble en aceite mineral y miscible con cera y aceite mineral y del 0,1 al 0,5% en peso de un elastómero viscoelástico seleccionado del grupo de poliisobutileno y copolímero de bloques de estireno-isopreno-estireno, que es soluble en aceite mineral y tiene un peso molecular promedio de 30.000 a 5.000.000.
3. El agente acondicionador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que el agente comprende adicionalmente del 1 al 5 % en peso de cera de parafina como un segundo componente de cera.
4. El agente acondicionador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la cera se selecciona del grupo de cera intermediaria, cera de parafina, cera microcristalina, cera de carnauba, cera vegetal y cualquier mezcla de dos o más de las ceras antes mencionadas.
5. El agente acondicionador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el aceite mineral es aceite nafténico.
6. El agente acondicionador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la resina se selecciona del grupo de resinas sintéticas, tales como resinas de cumarona-indeno, resinas naturales esterificadas, tales como colofonia, por ejemplo, éster de colofonia de pentaeritritol, resinas de fenol formaldehído, resinas de alcohol furfurílico, resinas de poliéster, resinas de poliuretano y resinas naturales.
7. El agente acondicionador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que comprende adicionalmente un antioxidante, en particular, t-butil hidroxitolueno.
8. Una composición de fertilizante particulado, caracterizada por que la composición comprende un sustrato particulado y del 0,05 al 2 % en peso de un revestimiento que comprende el agente acondicionador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
9. Una composición de fertilizante particulado de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada por que el sustrato particulado es un fertilizante que contiene nitrógeno, seleccionado del grupo de NP, NK, NPK, nitrato de amonio (AN), nitrato de calcio y amonio (CAN), AN con azufre, urea y urea-sulfato de amonio (UAS).
10. Una composición de fertilizante particulado de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada por que el sustrato particulado es un fertilizante de urea-sulfato de amonio (UAS) y que el revestimiento comprende un agente acondicionador que comprende del 10 al 50 % en peso de cera, del 40 al 90 % en peso de un aceite mineral y del 1 al 15 % en peso de una resina que es soluble en aceite mineral y miscible con cera y aceite mineral y del 0,1 al 1 % en peso de un elastómero viscoelástico, seleccionado del grupo de poliisobutileno y copolímero de bloques de estireno-isopreno-estireno, que es soluble en aceite mineral y tiene un peso molecular promedio de 30.000 a 5.000.000.
11. Una composición de fertilizante particulado de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada por que el sustrato particulado es un fertilizante de urea y que el revestimiento comprende un agente acondicionador que comprende del 10 al 50 % en peso de cera, del 40 al 90 % en peso de un aceite mineral y del 1 al 15 % en peso de una resina que es soluble en aceite mineral y miscible con cera y aceite mineral y del 0,1 al 1 % en peso de un elastómero viscoelástico seleccionado del grupo de poliisobutileno y copolímero de bloques de estireno-isopreno-estireno, que es soluble en aceite mineral y tiene un peso molecular promedio de 30.000 a 5.000.000.
12. Una composición de fertilizante particulado de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada por que el sustrato particulado es un fertilizante de nitrato de calcio y que el revestimiento comprende un agente acondicionador que comprende del 10 al 50 % en peso de cera, del 40 al 90 % en peso de un aceite mineral y del 1 al 15 % en peso de una resina que es soluble en aceite mineral y miscible con cera y aceite mineral y del 0,1 al 1 % en peso de un elastómero viscoelástico seleccionado del grupo de poliisobutileno y copolímero de bloques de estireno-isoprenoestireno, que es soluble en aceite mineral y tiene un peso molecular promedio de 30.000 a 5.000.000.
13. Método para producir el agente acondicionador de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que comprende una etapa de fundir el elastómero viscoelástico en una cantidad de cera de parafina y añadir dicha cantidad de cera de parafina a una mezcla que comprende cera, un aceite mineral y resina, como se define en la reivindicación 1.
14. Uso de una composición de fertilizante particulado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12 en condiciones subtropicales y tropicales.
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