FR2569685A1 - TRIAZONE CONTAINING FERTILIZER AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION SE RAPPORTE AUX ENGRAIS. ELLE CONCERNE UN ENGRAIS LIQUIDE STABLE COMPRENANT, SUR UNE BASE DE 100 DE SOLIDES, AU MOINS 30 DE TRIAZONES SOLUBLES DANS L'EAU, 10-50 D'UN COMPOSE DE TYPE UREE, LE RAPPORT TRIAZONESUREE ETANT D'AU MOINS 0,48, DES QUANTITES LIMITEES DE COMPOSES DES TYPES METHYLENEDIUREE, MONOMETHYLOLUREE, HEXAMETHYLENE-TETRAMINE, ET DE L'EAU, LE RAPPORT TRIAZONESCOMPOSE DU TYPE METHYLENEDIUREE ETANT D'AU MOINS 6. UTILISATION NOTAMMENT POUR FERTILISER LE GAZON.THE INVENTION RELATES TO FERTILIZERS. IT CONCERNS A STABLE LIQUID FERTILIZER COMPRISING, ON A BASIS OF 100 SOLIDS, AT LEAST 30 WATER-SOLUBLE TRIAZONS, 10-50 OF A UREA-TYPE COMPOUND, THE TRIAZONESURE RATIO BEING AT LEAST 0.48, OF THE LIMITED QUANTITIES OF COMPOUNDS OF THE METHYLENEDIUREE TYPE, MONOMETHYLOLUREE, HEXAMETHYLENE-TETRAMINE, AND OF WATER, THE TRIAZONESCOMPOSED RATIO OF THE METHYLENEDIUREE TYPE BEING AT LEAST 6. USE IN PARTICULAR FOR FERTILIZING TURF.
Description
L'invention concerne un nouvel engrais liquideThe invention relates to a new liquid fertilizer
et un procédé nouveau pour sa fabrication. and a new process for its manufacture.
Avant la présente invention, il n'y avait aucun procédé qui, répété de façon continue, puisse donner des triazones et/ou une haute concentration de celles-ci, de façon fiable et/ou constante. D'autre part, dans les procédés antérieurs plus ou moins similaires de fabrication d'engrais, le produit ou mélange de produits obtenu présente une stabilité réduite ou médiocre, se Prior to the present invention, there was no method which, repeated continuously, can give triazones and / or high concentration thereof, reliably and / or consistently. On the other hand, in the more or less similar prior methods of manufacturing fertilizers, the product or mixture of products obtained has a reduced or poor stability,
décomposant et/ou se convertissant en composés ou pro- decomposing and / or converting to compounds or
duits cristallins qui précipitent de sorte que l'utilité en tant qu'engrais liquides se perd, un engrais solide du type triazone ou de types apparentés, insoluble (dans l'eau), n'étant pas capable de fournir de l'azote crystalline liquids which precipitate so that the utility as liquid fertilizers is lost, a solid fertilizer of the triazone type or of similar types, insoluble (in water), not being capable of supplying nitrogen
aux racines assez rapidement pour que ce soit pratica- roots quickly enough for it to be practically
ble économiquement ou commercialement. economically or commercially.
En outre, on a trouvé que par la technologie actuelle, il est impossible de séparer des dérivés In addition, it has been found that current technology makes it impossible to separate derivatives
individuels de triazone en partant de mélanges de ceux- individual triazone starting from mixtures of these
ci dans des produits de réaction aqueux et, avant la présente invention, il n'était donc pas facile de in aqueous reaction products and, therefore, prior to the present invention, it was not easy to
déterminer la structure ni la formule exactes de pro- determine the exact structure and formula of
duits de réaction aqueux donnés par des procédés appa- aqueous reaction products given by methods
rentés ou quelque peu similaires au présent procédé. or somewhat similar to the present process.
De même, avant l'invention, on n'avait pas compris quels étaient les constituants d'un produit de réaction qui contribuent à l'instabilité notable de sa solubilité dans l'eau, ni les facteurs qui, dans un procédé de fabrication, régissent la stabilité et/ou le rendement du ou des produits finaux comme dans le procédé de la Also, prior to the invention, it was not understood which constituents of a reaction product contribute to the significant instability of its solubility in water, nor the factors which, in a manufacturing process, govern the stability and / or the yield of the end product (s) as in the process of the
présente invention qui aboutit à une forte concentra- invention which results in a high concentration
tion de produits très solubles et stables, principale- highly soluble and stable products, mainly
ment de dérivés de triazone, sous forme de mélange hydrosoluble. Bien qu'il ne soit pas certain que des triazone derivatives as a water-soluble mixture. Although it is not certain that
procédés quelque peu similaires ou apparentés aboutis- somewhat similar or related processes
sent à des triazones en tant que partie de mélange de produits en solution aqueuse ni que -si de tels produits triazones as part of a mixture of products in aqueous solution nor that such products
sont obtenus- la quantité de triazone qu'ils contien- are obtained - the amount of triazone they contain
nent soit appréciable, et qu'on ne sache pas avec certitude combien de temps ils seraient présents avant leur décomposition ou avant que le mélange global (produit de réaction) ne devienne inutilisable comme engrais liquide à cause de la cristallisation et de la précipitation de constituants, il apparaît que le procédé le plus étroitement apparenté, superficiellement, à celui de la présente invention soit celui du brevet It is not clear how long they would be before decomposition or before the overall mixture (reaction product) became unusable as a liquid fertilizer because of crystallization and precipitation of constituents. it appears that the process most closely related, superficially, to that of the present invention is that of the patent
US 3 462 256, dans lequel on utilise différents para- US 3,462,256, in which various parameters are used.
mètres opératoires et différents rapports molaires de réactifs, ne reconnaissant pas la présence (s'il y a lieu) de la ou des triazones selon la présente invention operating meters and different molar ratios of reagents, not recognizing the presence (if any) of the triazone (s) according to the present invention
ni leur importance comme engrais liquide ni l'impor- neither their importance as liquid fertilizer nor the importance
tance de tels paramètres, ainsi que du produit de réac- such parameters as well as the reaction product
tion, au point de vue, à la fois, de l'efficacité en tant qu'engrais liquide, de l'absence de sensibilité de la peau humaine à ce produit et de sa stabilité à long terme selon la présente invention. Les limites larges du brevet cité comprennent l'utilisation d'urée et de formaldéhyde comme réactifs, en un rapport urée/formaldéhyde de 1/2, de préférence de 1,3/1,8, l'utilisation d'ammoniac à raison de 0,3 à 6% et de préférence de 0,7 à 3% en poids, à des températures In terms of both the effectiveness as a liquid fertilizer, the lack of sensitivity of human skin to this product and its long-term stability according to the present invention. The broad limits of the cited patent include the use of urea and formaldehyde as reagents, in a ratio urea / formaldehyde of 1/2, preferably 1.3 / 1.8, the use of ammonia at a rate of 0.3 to 6% and preferably from 0.7 to 3% by weight at temperatures
de réaction variant de 75 C jusqu'au point d'ébulli- 75 C up to the boiling point
tion, de préférence de 85 à 95 C, à un pH de 8,5 à 10, de préférence de 9 à 9,8, pendant un temps de réaction de 30 à 180 minutes, de préférence de 75 à minutes. Bien que certains des paramètres se chevauchent, ni le brevet US 3 462 256 ni d'autres documents antérieurs n'ont reconnu les paramètres critiques de la présente invention ni leur combinaison, absolument nécessaire à la réalisation de la présente invention, ainsi qu'il sera démontré par certains preferably from 85 to 95 ° C at a pH of 8.5 to 10, preferably 9 to 9.8, for a reaction time of 30 to 180 minutes, preferably 75 to minutes. Although some of the parameters overlap, neither US Pat. No. 3,462,256 nor other prior art documents have recognized the critical parameters of the present invention nor their combination, absolutely necessary for carrying out the present invention, as well as will be demonstrated by some
exemples de procédés qui ne donnent pas satisfaction. examples of processes that are unsatisfactory.
Un but de la présente invention est d'obte- An object of the present invention is to obtain
nir une nouvelle composition d'engrais liquide conve- nant à l'application au feuillage et à l'herbe et ne a new liquid fertilizer composition suitable for application to foliage and grass and
risquant pas de les brûler.not likely to burn them.
Un autre but est d'obtenir une composition nouvelle d'engrais liquide convenant à des situations Another goal is to obtain a new composition of liquid fertilizer suitable for situations
qui nécessitent des sources d'azote à libération lente. which require slow release nitrogen sources.
Un autre but est d'obtenir une composition nouvelle contenant un pourcentage élevé de triazone et Another goal is to obtain a new composition containing a high percentage of triazone and
convenant à l'utilisation comme engrais pour applica- suitable for use as fertilizer for
tion au feuillage et/ou à l'herbe.foliage and / or grass.
Un autre but est d'obtenir des compositions comme ci-dessus caractérisées par une bonne stabilité Another object is to obtain compositions as above characterized by good stability
et une stabilité à long terme contre la cristallisa- and long-term stability against crystallization
tion et/ou la précipitation de constituants, immédia- tion and / or precipitation of constituents, immediately
tement ou pendant le stockage.or during storage.
Un autre but est d'obtenir une composition nouvelle à haute teneur en triazone sous forme aqueuse, qui ait une grande stabilité contre la décomposition ou Another aim is to obtain a new composition with a high triazone content in aqueous form, which has a high stability against decomposition or
la dégradation de la triazone.degradation of triazone.
Un autre but est d'obtenir une composition nouvelle de triazone en solution aqueuse ayant une forte Another aim is to obtain a new composition of triazone in aqueous solution having a strong
concentration d'une ou plusieurs triazones particulières. concentration of one or more particular triazones.
Un autre but est d'obtenir un procédé nouveau de fabrication de cette composition nouvelle d'engrais liquide de stabilité améliorée à libération lente, ne Another object is to obtain a novel process for the manufacture of this novel composition of liquid fertilizer of improved stability with slow release, not
brûlant pas le feuillage et/ou l'herbe lors de l'appli- not burning foliage and / or grass when applying
cation. Un autre but est d'obtenir un procédé nouveau de stimulation de la végétation de divers types, y compris le gazon, utilisant des compositions nouvelles cation. Another aim is to obtain a new method of stimulating vegetation of various types, including turf, using new compositions.
de l'invention.of the invention.
D'autres buts apparaîtront dans la descrip- Other goals will appear in the description
tion ci-après.below.
De façon large, on peut dire que l'invention comprend trois inventions liées entre elles, à savoir un engrais liquide de composition nouvelle, un procédé Broadly, it can be said that the invention comprises three related inventions, namely a liquid fertilizer of novel composition, a process
nouveau de fabrication de ces compositions et un pro- new production of these compositions and a
cédé nouveau d'application d'engrais au feuillage. yielded new fertilizer application to foliage.
Plus particulièrement, l'invention comprend de façon large une composition d'engrais liquide dont More particularly, the invention broadly comprises a liquid fertilizer composition of which
les constituants sont présents en quantités particu- the constituents are present in particular amounts
lières dans des gammes indiquées, comprenant une compo- in ranges indicated, comprising a composition
sition de triazone qui est notablement soluble dans l'eau, suffisamment pour obtenir la stabilité à un degré acceptable commercialement, de l'urée, de l'eau en quantité suffisante pour obtenir et maintenir une which is significantly soluble in water, sufficient to obtain stability to a commercially acceptable degree, urea, water in sufficient quantity to obtain and maintain a
solution de la ou des triazones, des pourcentages mino- solution of the triazone or triazones, minor percentages
ritaires et limités de monométhylolurée et de méthylène- limited quantities of monomethylolurea and methylene-
diurée et des quantités minoritaires de diméthylolurée et d'hexaméthylènetétramine. La composition de triazone diurea and minor amounts of dimethylolurea and hexamethylenetetramine. The composition of triazone
est présente à raison d'au moins environ 30%, de préfé- is present at least about 30%, preferably
rence de 35 à 40% environ et en un rapport de poids d'au moins environ 1 relativement à l'urée. L'urée, sur la base du poids sec, représente 20 à 50% environ, de préférence moins de 35% et la monométhylolurée jusqu'à environ 7%. Sur la base du poids sec, la méthylènediurée peut être présente jusqu'à environ 3%, de préférence à raison de moins de 2% environ et la monométhylolurée peut être présente jusqu'à environ 7%, de préférence à raison de moins de 4% environ, sous cette réserve que le poids total de méthylènediurée et de monométhylolurée from about 35 to about 40 percent and a weight ratio of at least about 1 relative to urea. Urea, based on the dry weight, represents about 20 to 50%, preferably less than 35% and monomethylolurea to about 7%. On the dry weight basis, the methylenediurea may be present up to about 3%, preferably less than about 2%, and the monomethylolurea may be present up to about 7%, preferably less than about 4%. approximately, with the proviso that the total weight of methylenediurea and monomethylolurea
ne dépasse pas environ 10% et soit de préférence infé- not exceed approximately 10% and preferably
rieur à environ 6%. Le rapport triazone(s)/méthylène- about 6%. The ratio triazone (s) / methylene
diurée, sur la base du poids sec, est d'au moins environ 6, de préférence d'au moins environ 11. La diméthylolurée et l'hexaméthylènetétramine peuvent être ou non présentes, la proportion de diméthylolurée allant jusqu'à environ 2,75% du poids total de la diurea, based on the dry weight, is at least about 6, preferably at least about 11. Dimethylolurea and hexamethylenetetramine may or may not be present, the proportion of dimethylolurea being up to about 2.75 % of the total weight of the
solution aqueuse et la proportion d'hexaméthylènetétra- aqueous solution and the proportion of hexamethylenetetra-
mine jusqu'à environ 2%, de préférence jusqu'à environ 1% en poids (sec), ou moins, l'hexaméthylènetétramine n'étant pas présente normalement. Les quantités de to about 2%, preferably up to about 1% by weight (dry), or less, hexamethylenetetramine not being present normally. The quantities of
composition de triazone indiquées ci-dessus et le rap- composition of triazone indicated above and the report
port de celle-ci à l'urée sont critiques quant à l'uti- urea are critical to the use of
lité de la composition globale d'engrais et de sa solu- the overall composition of the fertilizer and its solu-
tion aqueuse comme engrais liquide dans les buts indi- as a liquid fertilizer for the purposes indicated
qués plus haut. La teneur plus basse du produit en urée assure à la fois une moindre phytotoxicité et une plus haute teneur en triazone. Quand on fait réagir la solution aqueuse du composé du type urée et du composé above. The lower urea product content provides both lower phytotoxicity and higher triazone content. When the aqueous solution of the urea compound and the compound is reacted
du type aldéhyde sur l'ammoniac, on obtient des résul- of the aldehyde type on ammonia, results are obtained
tats préférés en maintenant une température inférieure à 65 C, de préférence inférieure à 60 C. En outre, pour obtenir la grande stabilité de la composition d'engrais de l'invention, il faut que le procédé soit limité critiquement aux quantités maximales indiquées ci-dessus de composés tels que la monométhylolurée, la diméthylolur6e et la méthylènediurée à cause de leur solubilité limitée dans l'eau et de leur instabilité, étant donné qu'ils tendent à cristalliser et/ou à précipiter. On peut en dire pratiquement autant de l'hexaméthylènetétramine qui est également limitée à la quantité maximale permise dans la composition de l'invention. preferred states by maintaining a temperature below 65 C, preferably below 60 C. In addition, to obtain the high stability of the fertilizer composition of the invention, it is necessary that the process is limited critically to the maximum amounts indicated ci above, such as monomethylolurea, dimethylolurea and methylenediurea because of their limited solubility in water and their instability, since they tend to crystallize and / or precipitate. The same can be said of hexamethylenetetramine, which is also limited to the maximum amount allowed in the composition of the invention.
Dans un mode de réalisation préféré de l'in- In a preferred embodiment of the invention,
vention, sur la base du pourcentage en poids, une quan- on the basis of the percentage by weight, a quantity
tité majoritaire de la composition de triazone et/ou du mélange est formée de triazones ayant les formules empiriques C3H7N30 et C5H10N403, avec des formules cycliques respectives: The majority of the triazone composition and / or the mixture is formed of triazones having the empirical formulas C3H7N30 and C5H10N403, with respective cyclic formulas:
O OO O
HN-C-NH NH-C-NHNH-C-NH NH-C-NH
' et, 1 et NIIHC- N-Hand, 1 and NIIHC-N-H
H2C-N-CH2 H2C- N-CH2H2C-N-CH2 H2C-N-CH2
H O=C-NH-CH2-OHH O = C-NH-CH 2 -OH
le composé C3H7N30 représentant, en poids, de préfé- the compound C3H7N30 representing, by weight, preferably
rence et normalement, au moins environ 80% des triazo- and at least about 80% of the triazo-
nes totales, ce qui est critique pour obtenir des total, which is critical to achieving
résultats préférés, quant aux buts indiqués plus haut. preferred results, as to the goals indicated above.
Le procédé de l'invention comporte une combi- The method of the invention comprises a combination
naison d'intervalles critiques de température, de gammes critiques de pH, de rapports critiques des réactifs, de réactifs essentiels et de temps de réaction, tout en étant un procédé en deux étapes eu égard aux temps de chauffage à des niveaux de pH différents. En l'absence de ces limitations critiques, on a trouvé qu'il est impossible d'obtenir le taux élevé de formation de composition(s) de triazone de l'invention et aussi d'obtenir un engrais liquide contenant celles-ci et ayant une stabilité aussi grande, particulièrement the critical temperature ranges, critical pH ranges, reagent critical ratios, essential reagents and reaction times, while being a two-step process with respect to heating times at different pH levels. In the absence of these critical limitations, it has been found that it is impossible to obtain the high rate of formation of triazone composition (s) of the invention and also to obtain a liquid fertilizer containing them and having such great stability, especially
conjointement avec le haut pourcentage en poids obtenu. together with the high percentage by weight obtained.
De même, pour obtenir les triazones non brûlantes de l'invention convenant à l'application comme engrais sur le feuillage ainsi que sur l'herbe, les limitations Similarly, to obtain the non-burning triazones of the invention suitable for application as fertilizer on the foliage as well as on the grass, the limitations
critiques sont nécessaires pour obtenir de tels pro- critics are needed to obtain such
duits. Naturellement, il y a, pour beaucoup de ces limi- ucts. Naturally, for many of these
tations des gammes larges dans lesquelles on peut obte- wide ranges in which it is possible to obtain
nir un certain succès, mais la production maximale et de haute qualité est limitée par les gammes préférées a certain success, but the maximum production and high quality is limited by the preferred ranges
indiquées.indicated.
Plus particulièrement, pour les aspects larges de l'invention, on peut dire qu'il s'agit d'un procédé de fabrication d'une composition d'engrais en solution More particularly, for the broad aspects of the invention, it can be said that it is a method of manufacturing a fertilizer composition in solution.
aqueuse formée de constituants hydrosolubles pratique- aqueous composition of water-soluble constituents
ment stables dont le ou les constituants nouveaux principaux, en tant que produits de réaction, sont des dérivés de triazone pratiquement hydrosolubles, les which the major new constituent or constituents, as reaction products, are substantially water-soluble triazone
réactifs et les étapes étant comme ci-après. reagents and the steps being as below.
Le constituant du type urée doit être l'urée et/ou une urée substituée. Un deuxième réactif néces- saire est un aldéhyde. Un troisième réactif, servant de source d'ammoniac, doit être l'ammoniac etjou une amine primaire. Enfin, il faut utiliser un caustique fort pendant l'étape initiale de chauffage d'un mélange des réactifs ci-dessus, en ajoutant graduellement ce The urea component should be urea and / or substituted urea. A second necessary reagent is an aldehyde. A third reagent, serving as an ammonia source, must be ammonia and a primary amine. Finally, a strong caustic must be used during the initial step of heating a mixture of the reagents above, gradually adding
caustique fort pendant la première période de chauf- strong caustic during the first heating period
fage et de réaction, dans la mesure nécessaire pour and reaction, to the extent necessary to
maintenir le pH dans la gamme large ou la gamme préférée. maintain the pH in the wide range or the preferred range.
Pendant une étape initiale de réaction, on fait réagir les réactifs susdits en chauffant le mélange à une température de 85 à 93 C environ pendant un temps de à 60 minutes environ tout en maintenant le pH dans une gamme critique de 8 à 9,5 environ en ajoutant le caustique fort h mesure que le pH tend à baisser pendant Ce During an initial reaction step, the aforesaid reactants are reacted by heating the mixture at a temperature of about 85 to 93 ° C for a period of about 60 minutes while maintaining the pH in a critical range of about 8 to about 9.5. adding caustic as the pH tends to drop during Ce
temps de réaction; pendant la phase initiale de réac- reaction time; during the initial phase of reac-
tion, il faut maintenir le rapport indiqué plus haut entre constituant du type urée et réactif du type the ratio indicated above between the constituent of the urea type and the reagent of the type
aldéhyde, au moins pendant une partie initiale et pré- aldehyde, at least during an initial part and
dominante de la première étape, à un rapport molaire dominant of the first stage, at a molar ratio
de 0,5 à 2,0 environ et, de même, le rapport de l'ammo- from about 0.5 to 2.0 and, similarly, the ratio of ammo
niac à l'aldéhyde, dans une gamme de 0,15 à 0,65 environ. Pour 100% en poids desréactifs, il faut faire niac with aldehyde, in a range of about 0.15 to 0.65. For 100% by weight of the reagents, it is necessary to
réagir l'ammoniac à raison de 2,2 à 6% environ relati- react with ammonia at about 2.2 to 6% relative
vement aux réactifs susdits, sur la base du poids total to the above reagents, on the basis of the total weight
de la solution aqueuse. Apres le premier stade de chauf- of the aqueous solution. After the first stage of heating
fage et de réaction, on poursuit le chauffage dans le and reaction, heating is continued in the
même intervalle de température pendant un temps supplé- same temperature range for an additional time
mentaire d'environ 0 à 60, de préférence 10 à 30 minu- from about 0 to 60, preferably 10 to 30 minutes
tes, tout en laissant le pH s'abaisser en diminuant ou en arrêtant l'addition du caustique fort, suffisamment pour obtenir un ou des produits de réaction dans lesquels le rapport en poids du ou des dérivés de triazone formé aux quantités inaltérées du constituant du type urée est while allowing the pH to decrease by decreasing or stopping the addition of the strong caustic, sufficiently to obtain one or more reaction products in which the ratio by weight of the triazone derivative (s) formed to the unaltered amounts of the constituent of the urea type is
d'au moins environ 1.at least about 1.
Pour obtenir dans le procédé indiqué ci-dessus des résultats optimaux on opérera dans les conditions suivantes. Pendant la première étape indiquée plus haut, on maintient la température de réaction entre 91 et 93 C environ et le temps de chauffage de la première étape In order to achieve optimum results in the process described above, the following conditions will be used. During the first step indicated above, the reaction temperature is maintained between about 91 and 93 ° C. and the heating time of the first step
est de 28 à 35 minutes environ, et on maintient le rap- is approximately 28 to 35 minutes, and the report is
port du constituant du type urée à l'aldéhyde entre 0,5 et 1,2 environ et le rapport ammoniac/aldéhyde mentionné plus haut est de 0,55 à 0,65 environ et le poids d'ammoniac mentionné plus haut est maintenu entre 3 et 3,5% environ, et pendant la deuxième et dernière étape de chauffage, on maintient la température de réaction entre 90 et 93 C environ. Dans le procédé, en vue d'un résultat optimal essentiel à l'invention, au moins une proportion majoritaire de l'aldéhyde est formée de formaldéhyde, au moins une proportion majoritaire du the component of the urea to aldehyde type between 0.5 and 1.2 and the above mentioned ammonia / aldehyde ratio is about 0.55 to 0.65 and the weight of ammonia mentioned above is maintained between 3 and 3.5%, and during the second and last heating step, the reaction temperature is maintained between 90 and 93 C approximately. In the process, in view of an optimum result essential to the invention, at least a major proportion of the aldehyde is formed of formaldehyde, at least a majority proportion of the
constituant du type urée est formée d'urée et une pro- urea component is formed of urea and a
portion majoritaire de la source d'ammoniac est formée majority portion of the ammonia source is formed
d'ammoniac. On obtient aussi de bons résultats en utili- ammonia. Good results are also obtained by using
sant de la méthylamine en remplacement de l'ammoniac, et methylamine as a replacement for ammonia, and
également de la méthylolamine et/ou de la monoéthanola- also methylolamine and / or monoethanolamine
mine. Comme constituant du type urée, on obtient de bons résultats en utilisant, en partie ou totalement, de la thiourée. De même, on obtient de bons résultats en utilisant de la méthylurée, en partie ou totalement, comme constituant du type urée. On obtient aussi de bons résultats en utilisant de l'acétaldéhyde, en partie mine. As a constituent of the urea type, good results are obtained by using, partially or totally, thiourea. Similarly, good results are obtained using methylurea, partially or totally, as a constituent of the urea type. Good results are also obtained using acetaldehyde, partly
ou totalement, comme source d'aldéhyde. or totally, as a source of aldehyde.
Selon un troisième aspect de l'invention, qui est le procédé de fertilisation de la végétation, on peut décrire le procédé, de façon large, comme consistant According to a third aspect of the invention, which is the method of fertilizing vegetation, the process can be described broadly as being
à appliquer, au feuillage de la végétation, une solu- apply to the foliage of the vegetation a solution
tion aqueuse de composition d'engrais décrite ci-dessus rentrant dans les limitations larges ou étroites (préférentielles), et incluant l'application d'une quantité majoritaire de triazone pratiquement hydrosoluble comme composition d'engrais, au gazon, et les procédés consistant à appliquer chacune des triazones aqueous composition of fertilizer composition described above falling within the broad or narrow (preferential) limitations, and including the application of a major amount of substantially water-soluble triazone as a fertilizer composition, to the turf, and methods of apply each of the triazones
des formules empiriques C3R7N30 et/ou C5H10N403, pré- empirical formulas C3R7N30 and / or C5H10N403,
sentant les formules cycliques respectives indiquées sensing the respective cyclic formulas indicated
plus haut.upper.
Le mélange urée-aldéhyde, tel qu'il est disponible dans le commerce, a normalement un pH de 7,5 à 9-environ; une solution ancienne, pouvant avoir un pH inférieur, doit être ajustée à pH 7,5 à 9 pour The urea-aldehyde mixture, as commercially available, normally has a pH of about 7.5 to about 9; an old solution, which may have a lower pH, should be adjusted to pH 7.5 to 9 for
des résultats préférentiels.preferential results.
Pour le procédé de l'invention et les produits For the process of the invention and the products
ainsi obtenus, on a déterminé qu'on ne peut pas prépa- obtained, it has been determined that it can not be
rer de produits stables avec moins d'environ 2,2 à environ 6% d'ammoniac (sur le poids total des réactifs) et qu'on ne peut pas obtenir de produits stables à des températures supérieures à environ 93 C et qu'il est difficile de préparer des produits stables à des pH supérieurs à environ 9,5. Pendant la détermination des limitations critiques de l'invention, on a déterminé que le pH du mélange de réactifs décrit plus haut, la ou les température(s) de réaction et le pourcentage molaire d'ammoniac indiqués ci-dessus sont tous beaucoup plus critiques qu'on ne l'avait cru initialement. Il faut noter que l'élaboration du procédé de l'invention et l'obtention finale des produits correspondants résultent de cette idée que les concentrés d'engrais liquide disponibles antérieurement, tels que ceux que l'on obtient par le procédé du brevet US 3 462 256, ont une durée de stockage peu fiable, en ce qui concerne le temps de stabilité avant que la 1 0 cristallisation et/ou la précipitation ne rendent les stable products with less than about 2.2 to about 6% ammonia (on the total weight of reagents) and that stable products can not be obtained at temperatures above about 93 C and that It is difficult to prepare stable products at pH greater than about 9.5. During the determination of the critical limitations of the invention, it has been determined that the pH of the reagent mixture described above, the reaction temperature (s) and the mole percentage of ammonia indicated above are all much more critical. than we originally thought. It should be noted that the development of the process of the invention and the final production of the corresponding products result from the idea that previously available liquid fertilizer concentrates, such as those obtained by the process of US Pat. 462 256, have an unreliable shelf life with respect to the stability time before crystallization and / or precipitation makes the
produits commercialement inutilisables pour l'applica- commercially unusable products for the application
tion au feuillage et on a observé que la durée de foliage and it has been observed that the duration of
stockage est variable d'un lot de produit à un autre. storage is variable from one batch of product to another.
Par suite, on a créé le procédé de la présente invention As a result, the method of the present invention has been created.
pour l'obtention des compositions nouvelles et le pro- for obtaining the new compositions and the
cédé nouveau d'application d'engrais. On a aussi décou- yielded new fertilizer application. We also discovered
vert que la monométhylolurée et la diméthylolurée se green that monomethylolurea and dimethylolurea
convertissent en méthylènediurée au repos à la tempé- convert to methylenediurea at rest at
rature ambiante et typiquement en l'espace de quelques semaines, causant un dépôt de solides. En outre, on a trouvé que des composés méthylolés, quand on les fait réagir sur l'urée à de basses températures, seulement suffisantes pour dissoudre l'urée en l'espace d'environ 15 minutes, aboutissent à un mélange instable par suite de réactions lentes aux températures ambiantes pour la formation de méthylolurées, ce produit étant typiquement obtenu par le procédé des brevets US 4 304 588 et ambient and typically within a few weeks, causing solids deposition. Furthermore, it has been found that methylol compounds, when reacted on urea at low temperatures, only sufficient to dissolve the urea in about 15 minutes, result in an unstable mixture as a result of slow reactions at ambient temperatures for the formation of methylolureas, this product being typically obtained by the process of US Pat. No. 4,304,588 and
4 274 727 dans lesquels le ou les produits sont identi- 4,274,727 in which the product or products are identi-
fiés comme étant de la monométhylolurée. En outre, on a découvert que la concentration de méthylènediurée est un facteur important qui limite la stabilité des produits de l'invention au stockage et que la quantité de méthylènediurée formée par conversion d'urée ne doit pas dépasser environ 3% en poids, afin d'assurer une durée de stockage suffisante du point de vue commercial pratique de l'utilité comme engrais liquide. D'autre part, étant donné qu'on a trouvé que la monométhylolurée et la diméthylolurée sont instables en solution et tendent à se convertir en urée et méthylèneurées, il faut maintenir chacun de ces composés à un minimum, as monomethylolurea. In addition, it has been found that the concentration of methylenediurea is an important factor which limits the stability of the products of the invention to storage and that the amount of methylenediurea formed by urea conversion should not exceed about 3% by weight, so to ensure a sufficiently long shelf life from the practical commercial point of view of utility as a liquid fertilizer. On the other hand, since it has been found that monomethylolurea and dimethylolurea are unstable in solution and tend to convert to urea and methyleneurea, each of these compounds must be kept to a minimum,
comme indiqué plus haut.as indicated above.
L'invention n'est pas liée à l'hypothèse The invention is not related to the hypothesis
d'après laquelle telles ou telles réactions particu- according to which such or such particular reactions
lières se produisent mais les recherches faites indiquent que les triazones de l'invention se forment à la suite de réactions consécutives qui sont les suivantes. L'urée réagit sur le formaldéhyde par exemple pour former de la monométhylolurée; la monométhylolurée réagit sur le formaldéhyde par exemple pour former de la diméthylolurée, et typiquement, la méthylamine réagit sur la diméthylolurée However, research shows that the triazones of the invention are formed as a result of consecutive reactions which are as follows. Urea reacts on formaldehyde for example to form monomethylolurea; monomethylolurea reacts with formaldehyde for example to form dimethylolurea, and typically methylamine reacts with dimethylolurea.
pour former une méthyltriazone, ou une amine non substi- to form a methyltriazone, or a non-substituted amine
tuée réagit sur la diméthylolurée pour former une killed reacts on dimethylolurea to form a
triazone hydrogénée (S-tétrahydrotriazone), par exemple. hydrogenated triazone (S-tetrahydrotriazone), for example.
Dans des expériences utilisant l'hexaméthylène- In experiments using hexamethylene
tétramine comme source d'ammoniac, on a trouvé que la réaction progresse très lentement et qu'il se forme un produit non satisfaisant qui cristallise rapidement au repos. Un grand pourcentage de l'hexaméthylènetétramine reste inaltérée. D'autre part, dans le procédé, une trop petite quantité d'ammoniac et/ou une trop grande quantité de formaldéhyde (ou autre aldéhyde) aboutit à un trop grand pourcentage d'urée inaltérée dans le tetramine as the source of ammonia, it has been found that the reaction progresses very slowly and that an unsatisfactory product is formed which crystallizes rapidly at rest. A large percentage of hexamethylenetetramine remains unchanged. On the other hand, in the process, too small a quantity of ammonia and / or too much formaldehyde (or other aldehyde) results in a too high percentage of unaltered urea in the process.
procédé de l'invention, décrit plus haut. Quand le rap- method of the invention, described above. When the report
port triazone/méthylènediurée, en poids sec, dans le produit final de réaction, est inférieur à environ 6, triazone / methylenediurea port, in dry weight, in the final reaction product, is less than about 6,
le rendement de composition de triazone selon l'inven- the yield of triazone composition according to the invention
tion n'est pas satisfaisant, c'est pourquoi le procédé de l'invention maintient la méthylènediurée dans le This is why the process of the invention maintains the methylenediurea in the
produit final à un minimum satisfaisant. final product to a satisfactory minimum.
On prépare le produit de l'invention en mélangeant les quantités voulues d'urée, de formaldéhyde et d'ammoniac dans une solution aqueuse, selon un exemple typique. On chauffe ensuite le mélange et/ou la solution à une température soigneusement réglée, on le maintient à peu près à cette température pendant un laps de temps déterminé tout en réglant soigneusement aussi le pH pendant la phase initiale de chauffage et The product of the invention is prepared by mixing the desired amounts of urea, formaldehyde and ammonia in an aqueous solution, according to a typical example. The mixture and / or the solution is then heated to a carefully adjusted temperature, held at about this temperature for a specified period of time while carefully adjusting the pH during the initial heating phase as well.
de réaction, par une addition lente d'alcali fort. of reaction, by slow addition of strong alkali.
Ensuite, on maintient la même température approximative pendant une deuxième phase pour réaliser l'achèvement Then, maintain the same approximate temperature during a second phase to complete the completion
de la réaction. Puis, on refroidit et on emballe le lot. of the reaction. Then, we cool and pack the lot.
L'ordre d'addition des sources d'urée, de formaldéhyde, d'ammoniac et d'eau n'est pas considéré comme très important, à condition-que le temps d'addi- tion d'un ingrédient final ne soit pas prolongé et qu'un déséquilibre de réactifs dans les quantités voulues ne soit pas permis pendant un temps notable au cours de la réaction, et qu'on ne laisse pas reposer le mélange The order of addition of the sources of urea, formaldehyde, ammonia and water is not considered very important, provided that the addition time of a final ingredient is not prolonged and that an imbalance of reagents in the desired quantities is not allowed during a significant time during the reaction, and that the mixture is not allowed to stand
de réactifs sans réaction pendant un temps excessif. reagents without reaction for an excessive time.
On peut ajouter l'urée sous forme de boulet- Urea can be added in the form of
tes ou de cristaux, sous forme de solution ou au moins partiellement sous la forme d'un produit de réaction urée-formaldéhyde déjà partiellement condensé. On peut or crystals, in solution form or at least partially in the form of a partially condensed urea-formaldehyde reaction product. We can
ajouter le formaldéhyde sous forme de solution commer- add formaldehyde as a commercial solution
ciale ou de paraformaldéhyde ou partiellement sous forme d'hexaméthylènetétramine ou de réactif urée/ cial or paraformaldehyde or partially in the form of hexamethylenetetramine or urea reagent /
formaldéhyde déjà partiellement condensé. On peut ajou- formaldehyde already partially condensed. We can add
ter l'ammoniac sous forme anhydre ou aqueuse ou partiel- ammonia in anhydrous or aqueous or partial form
lement sous forme d'hexaméthylènetétramine. L'azote total dans la solution doit représenter au minimum 16% et au maximum 31% du poids total de la solution du produit as hexamethylenetetramine. The total nitrogen in the solution must represent at least 16% and at most 31% of the total weight of the product solution
réactionnel que l'on peut diluer par la suite. reaction that can be diluted later.
Etant donné que, comme noté plus haut, il est apparu impossible d'obtenir des solutions liquides stables d'engrais urée-formaldéhyde lorsqu'on suit les procédés antérieurs, par suite de la solubilité limitée de la monométhylolurée, de la diméthylolurée et de la méthylènediurée et aussi par suite de l'instabilité Since, as noted above, it has been found impossible to obtain stable liquid solutions of urea-formaldehyde fertilizer when following the prior methods, due to the limited solubility of the monomethylolurea, dimethylolurea and methylenediurea and also as a result of instability
inhérente de cette matière, il est donc devenu néces- inherent in this matter, it has therefore become necessary
saire de séparer et d'identifier les constituants des produits de réaction de l'invention, constituant une to separate and identify the constituents of the reaction products of the invention, constituting a
solution d'engrais liquide.liquid fertilizer solution.
On a utilisé un appareil de chromatographie liquide à haute pression pour séparer les produits de réaction formés par le procédé de l'invention et par des procédés apparentés. Beaucoup de leurs constituants ont été identifiés par la préparation de composés purs A high pressure liquid chromatography apparatus was used to separate the reaction products formed by the process of the invention and related methods. Many of their constituents have been identified by the preparation of pure compounds
et l'utilisation de ceux-ci comme étalons sur le chro- and the use of these as stallions on the chro-
matographe liquide (CLHP). Un constituant important n'a pas pu être liquid matograph (HPLC). An important constituent could not be
identifié par cette méthode.identified by this method.
On a utilisé la séparation chromatographique sur papier pour concentrer ce constituant inconnu que l'on a ensuite purifié par recristallisation par une The chromatographic separation on paper was used to concentrate this unknown component which was then purified by recrystallization from a
nouvelle analyse par CLHP.new analysis by HPLC.
On a alors analysé cet échantillon selon l'invention par spectrophotométrie de masse, par RMN, à l'infrarouge et au moyen d'un analyseur élémentaire et on a déterminé que c'était un mélange 80/20 de Stétrahydrotriazone mentionné plus haut comme ayant la formule empirique C3H7N30 et la formule cyclique This sample according to the invention was then analyzed by mass spectrophotometry, by NMR, by infrared and by means of an elemental analyzer and it was determined that it was an 80/20 mixture of Stetahydrotriazone mentioned above as having the empirical formula C3H7N30 and the cyclic formula
indiquée plus haut, et de N-hydroxyméthylformamide- above, and N-hydroxymethylformamide-
triazone ayant la formule empirique C5H10N403 et la triazone having the empirical formula C5H10N403 and the
formule cyclique indiquée plus haut. cyclic formula indicated above.
Des caustiques appropriés comprennent l'hy- Appropriate caustics include hy-
droxyle de sodium, l'hydroxyde de potassium, l'hydroxyde sodium hydroxyl, potassium hydroxide, hydroxide
de lithium, le carbonate de sodium ou d'autres causti- of lithium, sodium carbonate or other caustic
ques forts.strengths.
Les triazones envisagés selon l'invention comme engrais liquide convenant à l'application au feuillage et/ou à l'herbe comprennent les triazones relativement peu nombreuses qui sont caractérisées par une solubilité notable dans l'eau, la plupart étant The triazones contemplated according to the invention as a liquid fertilizer suitable for application to foliage and / or grass comprise the relatively few triazones which are characterized by a notable solubility in water, most of which is
insolubles.insoluble.
On a comparé les engrais liquides obtenus We compared the liquid fertilizers obtained
selon l'invention à certains autres produits commer- according to the invention to certain other commercial products
ciaux, en ce qui concerne la phytotoxicité, comme suit. phytotoxicity, as follows.
Quand on a fait la moyenne de quatre espèces de gazon et d'herbe qui sont l'herbe de St Augustin, l'herbe des Bermudes hybride, la fétuque et l'ivraie vivace, en une série d'essais utilisant différents nombres de grammes par mètre carré, en tant que taux d'azote, le When we averaged four species of grass and grass that are St. Augustine grass, hybrid Bermuda grass, fescue and perennial ryegrass, in a series of trials using different numbers of grams per square meter, as a nitrogen level, the
mélange urée-triazone de l'invention était moins phy- urea-triazone mixture of the invention was less
totoxique que le Formolene (marque déposée) ou l'urée, respectivement à raison de 37,5% et 44,4%, à la dose d'azote la plus communément utilisée sur le gazon (4,88 g/m2). Lorsqu'on faisait la moyenne de toutes les espèces et de toutes les doses, le mélange urée-triazone de l'invention était respectivement moins phytotoxique à raison de 6,6% et de 30% que le Formolene (marque that Formolene (registered trademark) or urea, respectively at 37.5% and 44.4%, at the nitrogen dose most commonly used on turf (4.88 g / m2). When averaging all species and all doses, the urea-triazone mixture of the invention was 6.6% and 30% less phytotoxic than Formolene (brand
déposée) et l'urée.deposited) and urea.
Le mélange urée-triazone de l'invention est notablement plus sûr que le Formolene (marque déposée) The urea-triazone mixture of the invention is significantly safer than Formolene (registered trademark)
quand on l'applique à raison de 12,93 g de N/m2 (appli- when applied at a rate of 12.93 g N / m2 (
cation non diluée). En conséquence, les triazones (mélanges urée-triazone) selon l'invention, identifiés plus haut, sont un engrais azoté pour gazon plus sûr undiluted cation). As a result, the triazones (urea-triazone mixtures) according to the invention, identified above, are a safer nitrogen fertilizer for turf.
que les autres produits essayés pour des usages compara- that the other products tested for comparative purposes
bles. De même, pour les essais DOT de corrosion de la peau, on a trouvé que les produits de l'invention ble. Similarly, for DOT skin corrosion tests, it has been found that the products of the invention
n'étaient pas corrosifs.were not corrosive.
On indique ci-après des opérations typiques, certaines conformes à l'invention et d'autres sortant The following are typical operations, some according to the invention and others coming out
des limites de l'invention, servant en partie à illus- limitations of the invention, serving in part to illustrate
trer certaines des limitations critiques du procédé some of the critical limitations of the process
de l'invention.of the invention.
Exemple I (échantillons 1-2, 2-2, 3-2, 4-2 essayés à un même moment) Example I (samples 1-2, 2-2, 3-2, 4-2 tested at the same time)
Constituants du pro-Constituents of the
duit de réaction (sur la base du poids de la Pourcentage en poids présent solution aqueuse) 1-2 2-2 3-2 4-2 Urée 28,7 27,3 30,0 36,9 Monométhylolurée 1,8 1,8 6,1 0,9 Méthylènediurée 0,8 1,3 1,1 1,1 Diméthylolurée 0,7 1,1 0,7 1,2 Triazone 18,8 19,6 12,9 8,2 Hexaméthylènetétramine --- --- --- 2,9 L'échantillon 3-2, contenant un pourcentage de monométhylolurée (MMU) de 6,1%, avait une stabilité médiocre, la méthylènediurée cristallisant à mesure que la monométhylolurée se décomposait pendant un court stockage. De même, l'échantillon 4-2 n'était pas satis- faisant quant à son rendement de triazone, de 8,2%, parce que le produit final avait une forte concentration d'urée Reaction Duty (Based on Weight of Percent by Weight Present Aqueous Solution) 1-2 2-2 3-2 4-2 Urea 28.7 27.3 30.0 36.9 Monomethylolurea 1.8 1.8 6.1 0.9 Methylenediurea 0.8 1.3 1.1 1.1 Dimethylolurea 0.7 1.1 0.7 1.2 Triazone 18.8 19.6 12.9 8.2 Hexamethylenetetramine --- - 2.9 Sample 3-2, containing 6.1% percent monomethylolurea (MMU), was poor in stability with methylenediurea crystallizing as the monomethylolurea decomposed during short storage. Similarly, sample 4-2 was not satisfied with its triazone yield of 8.2% because the final product had a high concentration of urea.
inaltérée, de 36,9% et qu'il y avait aussi un pourcen- remained unchanged at 36.9% and that there was also a
tage excessif d'hexaméthylènetétramine, soit 2,9%, excess of hexamethylenetetramine, 2.9%,
causant aussi une instabilité qui aboutissait à la cris- causing instability which led to
tallisation et à la précipitation de constituants de sorte que le produit n'était nullement satisfaisant pour l'application au feuillage. D'après le tableau ci-dessus, and precipitation of constituents so that the product was not satisfactory for foliar application. According to the table above,
dans lequel le pourcentage restant pour chaque échantil- in which the remaining percentage for each sample
lon est l'eau, les pourcentages présents, sur la base des solides totaux, sont: Where water is concerned, the percentages present, on the basis of total solids, are:
1-2 2-2 3-2 4-21-2 2-2 3-2 4-2
Urée 56,50 53,33 59,04 72,00 Monométhylolurée (MMU) 3,54 3,52 12,01 1,76 Méthylènediurde (MDU) 1,57 2,54 2,17 2,15 Diméthylolurée (DMU) 1,37 2,15 1,41 2,34 Triazone 37,01 38,28 25,89 16,02 Hexaméthylènetétramine -- -- 6, 36 Rapport molaire triazone/urée 0,65 0,72 0,43 0,22 Rapport de poids triazone/MDU 23,5 15,1 11,7 2,6 Urea 56.50 53.33 59.04 72.00 Monomethylolurea (MMU) 3.54 3.52 12.01 1.76 Methylenediuride (MDU) 1.57 2.54 2.17 2.15 Dimethylolurea (DMU) 1 , 37 2.15 1.41 2.34 Triazone 37.01 38.28 25.89 16.02 Hexamethylenetetramine - - 6, 36 Triazone / urea molar ratio 0.65 0.72 0.43 0.22 Ratio triazone / MDU 23.5 15.1 11.7 2.6
Quatre jours plus tard, on a vérifié à nouveau les pour- centages de constituants après un temps de stockage supplémentaire, ce qui Four days later, the percentages of constituents were checked again after additional storage time, which
a donné les résultats suivantsgave the following results
pour les échantillons ci-dessus.for the above samples.
Constituants du produit 1-2 2-2 3-2 4-2 5-1 de réaction (% sur la (opération solution aqueuse totale) précédente) Urée 29,4 27,9 30,0 35,5 28,7 MMU moins de 0,1 0,8 5,3 0,4 2,3 Product constituents 1-2 2-2 3-2 4-2 5-1 reaction (% on previous (total aqueous solution operation)) Urea 29.4 27.9 30.0 35.5 28.7 MMU less 0.1 0.8 5.3 0.3 2.3
MDU 0,9 1,2 1,2 1,2 1,2MDU 0.9 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
DBlU 0,5 0,5 0,8 1,0 0,6 Triazone 20,0 20,4 13,7 9,5 18,3 DBlU 0.5 0.5 0.8 1.0 0.6 Triazone 20.0 20.4 13.7 9.5 18.3
Hexaméthylènetétramine -. . 6,36 -- Hexamethylenetetramine -. . 6.36 -
Les pourcentages de solides en poids pour le tableau précedent sont: The percent solids by weight for the previous table are:
(1-2) (2-2) (3-2) (4-2) (5-1)(1-2) (2-2) (3-2) (4-2) (5-1)
Urée 57,7 54,9 59,5 69,9 56,2Urea 57.7 54.9 59.5 69.9 56.2
MMU 0,2 1,6 10,5 0,8 4,5MMU 0.2 1.6 10.5 0.8 4.5
MDU 1,8 2,4 2,4 2,4 2,4MDU 1,8 2,4 2,4 2,4 2,4
DMU 0,98 0,98 0,4 1,2 1,2DMU 0.98 0.98 0.4 1.2 1.2
Triazone 39,3 40,2 26,9 18,7 35,8Triazone 39.3 40.2 26.9 18.7 35.8
Hexaméthylènetétramine -- -- -- 5,7 -- Hexamethylenetetramine - - - 5.7 -
Comme on peut le voir, la quantité d'hexaméthylènetétramine As can be seen, the amount of hexamethylenetetramine
est grande et celle de triazone est petite pour l'expé- is large and the triazone is small for the experiment.
rience 4-2.experience 4-2.
* Certaines des triazones préférées de l'invention sont la Stétrahydrotriazone, la méthyltriazone et la C-hydroxyéthyltriazone. Pour les différents produits de réaction de l'exemple I, les compositions utilisées, avec chaque fois le même procédé, étaient les suivantes: Composition (% en poids) 1-2 2-2 3-2 4-2 Urée: 52,3 52,3 52,3 48,5 % urée60% formaldéhyde: 31,3 31,3 31,3 29,0 Solution de KOH (à 25%): 3,0 3,0 0, 3 0,3 Eau ammoniacale (28% NH3): 10,7 10,7 10,7 19,7 Eau: 2,7 2,7 5,4 2,5 Rapport molaire 1,6/1/0,28 116//0,28 urée/HCHO/NH 3): l,6/o, 1,6/1/0,56Some of the preferred triazones of the invention are Stetahydrotriazone, methyltriazone and C-hydroxyethyltriazone. For the different reaction products of Example I, the compositions used, with each time the same process, were as follows: Composition (% by weight) 1-2 2-2 3-2 4-2 Urea: 52.3 52.3 52.3 48.5% urea60% formaldehyde: 31.3 31.3 31.3 29.0 KOH solution (25%): 3.0 3.0 0, 3 0.3 Ammonia water ( 28% NH3): 10.7 10.7 10.7 19.7 Water: 2.7 2.7 5.4 2.5 Molar ratio 1.6 / 1 / 0.28 116 // 0.28 urea / HCHO / NH 3): 1.6 / 6, 1.6 / 1 / 0.56
Les modes opératoires suivis pour les composi- The procedures followed for the composi-
tions ci-dessus étaient les suivants: 1-2: On mélangeait ensemble l'eau, l'urée-formaldéhyde et l'urée dans un réacteur et on ajoutait lentement l'eau ammoniacale tout en mélangeant. On chauffait ce mélange à 83 C et on le maintenait à une température The above statements were as follows: 1-2: Water, urea-formaldehyde and urea were mixed together in a reactor and the ammonia water was slowly added while mixing. This mixture was heated to 83 C and maintained at a temperature of
inférieure à 90 C et à un pH d'environ 8,7 à 9 pendant- less than 90 C and a pH of about 8.7 to 9 during
minutes, le pH étant maintenu par l'addition du KOH. minutes, the pH being maintained by the addition of KOH.
Ensuite, on effectuait un chauffage et une réaction supplémentaire en maintenant la température des réactifs Then, heating and additional reaction was carried out by maintaining the temperature of the reagents
entre 83 et 90 C environ pendant 15 minutes de plus. between 83 and 90 C for another 15 minutes.
Ensuite, on laissait refroidir le produit et on l'emballait. Then the product was allowed to cool and packed.
2-2: On mélangeait ensemble l'eau, l'urée-formaldéhyde et l'urée dans un réacteur et on ajustait le pH à 9,0 par addition de KOH. On chauffait alors ce mélange à 810 C et on maintenait le pH pendant le chauffage entre 8,7 et 9,0 par des additions continues de mélange KOH-NH3 tout en chauffant à 90 C. On maintenait ensuite la température entre 88 et 90 C à un pH de 8,7 à 9,0 2-2: Water, urea-formaldehyde and urea were mixed together in a reactor and the pH adjusted to 9.0 by addition of KOH. This mixture was then heated to 810 C and the pH was maintained during heating between 8.7 and 9.0 by continuous additions of KOH-NH3 mixture while heating at 90 C. The temperature was then maintained between 88 and 90 ° C. at a pH of 8.7 to 9.0
jusqu'à ce que tout le mélange KOH-NH3 ait été ajouté. until all the KOH-NH3 mixture has been added.
Ensuite, on maintenait la température des réactifs entre 88 et 90 C pendant 15 minutes de plus, puis on laissait Then, the temperature of the reagents was maintained between 88 and 90 C for another 15 minutes, then
refroidir le produit et on l'emballait. cool the product and pack it.
3-2: On mélangeait l'eau, l'urée-formaldéhyde et l'urée dans le réacteur et on ajustait le pH à 9,5 par addition de la solution de KOH. On chauffait alors le mélange à environ 73 C, point o l'urée était complètement dissoute, et ensuite, on maintenait le mélange à un pH de 8, 5 à 9,0 avec une addition lente d'eau ammoniacale 3-2: The water, urea-formaldehyde and urea were mixed in the reactor and the pH was adjusted to 9.5 by addition of the KOH solution. The mixture was then heated to about 73 ° C, where the urea was completely dissolved, and then the mixture was maintained at a pH of 8.5 to 9.0 with slow addition of ammonia water.
pendant environ 10 minutes tout en chauffant à 90 C. for about 10 minutes while heating at 90 C.
Ensuite, on continuait à maintenir les réactifs entre 88 et 90 C pendant 30 minutes de plus, après quoi on Then, the reagents were maintained between 88 and 90 C for another 30 minutes, after which
laissait refroidir le produit, puis on l'emballait. allowed the product to cool, then wrapped.
4-2: On suivait les mêmes étapes que pour 3-2 ci-dessus, sauf sur les points suivants. On commençait l'addition d'eau ammoniacale à environ 75 C et on maintenait le pH entre 8,5 et 9,0 par une addition lente de KOH tout en chauffant à 90 C pendant environ 18 minutes. Ensuite, on maintenait la température par chauffage entre 88 et 90 C pendant 3 minutes de plus. D'après les modes opératoires ci-dessus, qui aboutissaient aux produits de réaction déjà décrits, on verra que les limitations du procédé de l'invention sont en fait critiques. On notera aussi que dans le procédé 3-2 ci-dessus, la première étape d'addition 4-2: The same steps were followed as for 3-2 above, except for the following points. The addition of ammonia water was begun at about 75 ° C and the pH was maintained between 8.5 and 9.0 by slow addition of KOH while heating at 90 ° C for about 18 minutes. Then, the temperature was maintained by heating between 88 and 90 C for 3 minutes more. According to the above procedures, which resulted in the reaction products already described, it will be seen that the limitations of the process of the invention are in fact critical. It will also be noted that in process 3-2 above, the first addition step
d'eau ammoniacale pendant 10 minutes n'était pas l'équi- ammonia water for 10 minutes was not the equi-
valent de l'utilisation d'un caustique fort tel que KOH et apparaissait non satisfaisante pour le procédé de l'invention. On note aussi que le pH 9,5 du procédé 3-2 était légèrement supérieur à la gamme large du procédé de l'invention et que le rendement était assez médiocre en comparaison, par exemple, de 1-2 et 2-2 qui donnent des rendements très supérieurs. Le produit de 4-2 cristallisait quand on le laissait reposer are worth the use of a strong caustic such as KOH and appeared unsatisfactory for the process of the invention. It is also noted that the pH 9.5 of process 3-2 was slightly higher than the broad range of the process of the invention and that the yield was rather poor in comparison, for example, 1-2 and 2-2 which give much higher yields. The product of 4-2 crystallized when left to rest
pendant 72 heures.for 72 hours.
EXEMPLE IIEXAMPLE II
Une autre série d'expériences a été conçue pour déterminer et illustrer les effets de différentes conditions de réaction sur la qualité du produit. La Another series of experiments was designed to determine and illustrate the effects of different reaction conditions on the quality of the product. The
première condition étudiée était le pourcentage d'ammo- The first condition studied was the percentage of ammo-
niac. On le faisait varier de 0 à 3,0% (sur la base du poids de la solution aqueuse) avec les résultats suivants: Opération n 1 2 3 4 5 6 Réactif ou produit niac. It was varied from 0 to 3.0% (based on the weight of the aqueous solution) with the following results: Operation n 1 2 3 4 5 6 Reagent or product
NH3, % 0 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0NH3,% 0 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
Urée inaltérée 31,8 30,6 34,8 37,7 34,7 35,8 MMU 20,2 4,3 7,1 1,8 1,7 Tr. (trace) Unreacted urea 31.8 30.6 34.8 37.7 34.7 35.8 MMU 20.2 4.3 7.1 1.8 1.7 Tr. (Trace)
MDU 27,7 14,2 15,8 7,9 5,9 7,7MDU 27.7 14.2 15.8 7.9 5.9 7.7
DMU 18,2 7,1 Tr. Tr. Tr. Tr.DMU 18.2 7.1 Tr.Tr Tr.Tr.
Triazone(s) (solution 1,3 43,8 42,3 52,6 57,7 56,5 aqueuse) Les opérations n 4, 5 et 6 représentent des limitations Triazone (solution 1,3 43,8 42,3 52,6 57,7 56,5 aqueous) Operations 4, 5 and 6 represent limitations
dans le cadre du procédé de l'invention. in the context of the process of the invention.
Pour les opérations indiquées ci-dessus, les rapports triazone(s)/MDU et NH3/formaldéhyde et triazone(s)/ formaldehyde inaltéré étaient les suivants: For the operations indicated above, the ratios of triazone (s) / MDU and NH3 / formaldehyde and triazone (s) / unaltered formaldehyde were as follows:
1 2 3 4 5 61 2 3 4 5 6
Triazone(s)/MDU 0,08 5,9 5,0 12,5 18,2 13,7 (en poids) NH3/HCHO 0,0 0,09 0,14 0,18 0,23 0,28 (rapport molair Triazone(s)/urée 0,013 0,46 0,39 0,45 0,54 0,51 (en poids) inaltérée On note particulièrement que les rapports triazone(s)/MDU des opérations 1, 2 et 3 étaient tous inférieurs à 6 et que les rendements obtenus étaient médiocres pour les triazones, le pourcentage de NH3 pour ces opérations Triazone (s) / MDU 0.08 5.9 5.0 12.5 18.2 13.7 (by weight) NH3 / HCHO 0.0 0.09 0.14 0.18 0.23 0.28 ( mol ratio Triazone (s) / urea 0.013 0.46 0.39 0.45 0.54 0.51 (by weight) unaltered It is particularly noted that the triazone (s) / MDU ratios of operations 1, 2 and 3 were all less than 6 and the yields obtained were poor for the triazones, the percentage of NH3 for these operations
étant très inférieur aux limitations exigées par le pro- being much lower than the limitations required by the
cédé de l'invention.transferred from the invention.
On note que dans l'opération n 4, il y a insuf- It is noted that in operation 4, there is insufficient
fisamment d'ammoniac, ce qui aboutit à une quantité ammonia, which results in a
excessive d'urée inaltérée et aussi à un produit de stabi- excessive urea and also to a stabi-
lité médiocre, c'est-à-dire à une cristallisation et à une précipitation rapides; autrement dit on obtenait une durée de stockage médiocre, même si le rendement de triazone(s) était raisonnablement acceptable. Ces essais montrent aussi que l'ammoniac est nécessaire à la préparation d'une composition stable au stockage comprenant les triazones comme produits, avec des rendements acceptables, dans le cadre du procédé de l'invention, et montrent mediocre quality, that is, rapid crystallization and precipitation; that is, poor storage time was obtained, even though the yield of triazone (s) was reasonably acceptable. These tests also show that ammonia is necessary for the preparation of a storage-stable composition comprising the triazones as products, with acceptable yields, in the context of the process of the invention, and show
également l'importance des limitations de proportions. also the importance of the limitations of proportions.
Il rentre aussi dans le cadre de l'invention It is also part of the invention
d'apporter les modifications et substitutions d'équiva- to make the modifications and substitutions of equiva-
lents qui apparaîtraient à une personne ayant une slow that would appear to a person with a
compétence ordinaire dans cette technique particulière. ordinary skill in this particular technique.
Dans un procédé préféré de l'invention, on obtient une teneur amélioré en produit en refroidissant le produit de réaction immédiatement après la période finale de chauffage de deuxième stade, jusqu'à une température inférieure, se situant entre 33 et 37 C environ. Les composés du type urée comprennent des urées substituées telles que, typiquement, la thiourée, la monourée et la diéthylurée, etc., et il existe In a preferred process of the invention, an improved product content is obtained by cooling the reaction product immediately after the final second stage heating period to a lower temperature of between about 33 and 37 ° C. Urea compounds include substituted ureas such as, typically, thiourea, monourea and diethylurea, etc., and exist
beaucoup d'urées substituées bien connues. many well-known substituted ureas.
Des aldéhydes typiques utilisables sont HCHO (formaldéhyde), le paraformaldéhyde, l'acétaldéhyde, le propionaldéhyde, le HMT (désignation commerciale), etc. Des sources typiques d'ammoniac comprennent Typical useful aldehydes are HCHO (formaldehyde), paraformaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, HMT (commercial designation), and the like. Typical sources of ammonia include
l'ammoniac aqueux et anhydre, le HMT et des amines pri- aqueous and anhydrous ammonia, HMT and primary amines
maires telles que la monoéthanolamine, la méthylamine, l'éthylènediamine, etc. En ce qui concerne l'utilisation de composés substitués et/ou de remplacement comme réactifs dans les procédés décrits plus haut et donc les intermédiaires et produits finaux substitués et/ou de remplacement, on utilise ici l'indication "du type..." pour englober mayors such as monoethanolamine, methylamine, ethylenediamine, etc. With regard to the use of substituted and / or substitute compounds as reagents in the processes described above and thus the intermediates and final products substituted and / or replacement, the indication "of the type ..." is used here. to encompass
génériquement de tels composés de remplacement de struc- generically such structural replacement compounds
ture analogue, par exemple composé du type urée, composé du type triazone, composé du type méthylènediurée, composé du type monométhylolurée, composé du type hexaméthylènetétramine. De même, "source d'ammoniac" englobe génériquement des composés de remplacement du type ammoniac qui fournissent de l'ammoniac comme réactif et/ou qui réagissent de façon similaire, comme a similar compound, for example composed of the urea type, triazone compound, methylenediurea compound, monomethylolurea type compound, hexamethylenetetramine type compound. Similarly, "ammonia source" generically encompasses ammonia-type replacement compounds that provide ammonia as a reagent and / or react in a similar manner, such as
les sources d'ammoniac mentionnées plus haut. the sources of ammonia mentioned above.
Pour les deux exemples suivants de produits obtenus dans le cadre des paramètres préférés indiqués plus haut (intervalles de température, pourcentages, etc.), la teneur, d'après l'analyse, sur une base humide (solution) était la suivante, les procédés utilisant un rapport urée/formaldéhyde de 1,2, contrairement aux For the following two examples of products obtained in the context of the preferred parameters indicated above (temperature ranges, percentages, etc.), the content, according to the analysis, on a wet basis (solution) was as follows: processes using a urea / formaldehyde ratio of 1.2, in contrast to
exemples précédents o le rapport est de 1,6. previous examples where the ratio is 1.6.
Lot n : 1 2 Urée % 19,5 20,2 MMU (monométhylolurée) % 3,8 4,3 MDU (méthylènediurée) % 1,8 1,8 Triazone % 30,8 28,8 Rapport triazone/urée 1, 58 1,43 (en poids sec) Triazone/MDU -17,1 16,0 (en poids sec) D'après les données ci-dessus, exprimées sous une base sèche, l'analyse est: Urée %: 32,5 33,7 Batch n: 1 2 Urea% 19.5 20.2 MMU (monomethylolurea)% 3.8 4.3 MDU (methylenediurea)% 1.8 1.8 Triazone% 30.8 28.8 Triazone / urea ratio 1, 58 1.43 (dry weight) Triazone / MDU -17.1 16.0 (dry weight) Based on the above data, expressed on a dry basis, the analysis is: Urea%: 32.5 33 7
MMU % 6,3 7,2MMU% 6.3 7.2
MDU % 3,0 3,0MDU% 3.0 3.0
Triazone % 51,3 48Triazone% 51.3 48
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