MXPA02009946A - Mezcla permeable, produto de liberacion controlada y metodos para su produccion. - Google Patents

Abstract

Una mezcla permeable, un producto de liberacion controlada, y metodos para producir la mezcla permeable y el producto de liberacion controlada. La mezcla permeable incluye un material de matriz, un material de particulas de relleno y conductos interfaciales entre el material de la matriz y las particulas del material de relleno. El material de la matriz puede incluir un substrato material y un material portador. El producto de liberacion controlada se forma al revestir el material de substrato con al menos una capa de la composicion permeable. Los metodos incluyen los pasos consistentes en aplicar un material de tratamiento de superficie degradable a las particulas de material de relleno y posteriormente dispersar la superficie tratada del material de relleno a lo largo del material de matriz de forma tal que las interfaces degradables sean proveidas entre el material de matriz y las particulas del material de relleno.

Description

MEZCLA PERMEABLE. PRODUCTO DE LIBERACION CONTROLADA Y LOS MÉTODOS PARA SU PRODUCCIÓN CAMPO ?? LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona con una mezcla permeable y el método para su producción. La mezcla permeable puede estar compuesta de un sustrato. La mezcla permeable, a su vez, se puede utilizar para cubrir un sustrato. Esta invención se relaciona además con un producto de liberación controlada que se compone de la mezcla permeable y un método para su producción.

ANTECEDENTES DE LA- INVENCIÓN El control de liberación es recomendable en diversas aplicaciones y en varios campos. Por ejemplo, el', control de liberación en muchas ocasiones se utiliza o se busca encontrar en aplicaciones con relación a los fertilizantes, pesticidas . y fármacos. En términos generales,' "liberación" se utiliza para hacer referencia a la exposición al medio ambiente de un agente, sustrato o sustancia, denominado en lo sucesivo como el "sustrato", originalmente confinado . La liberación del sustrato se logra a través' de un medio de liberación (como un solvente) y un proceso de liberación (como la disolución o la degradación biológica) .

Por" otra parte, "control" hace referencia a la capacidad de influir en la liberació del sustrato.

Dentro de la definición de control se incluye la manipulación de diferentes variables de liberación, incluyendo, de manera enunciativa mas no limitativa, la cantidad de sustrato liberado y la velocidad de liberación. La extensión del concepto de control de liberación a una aplicación adecuada implica que los perfiles de las variables de liberación se pueden obtener a través de un ajuste a la técnica de control de liberación. "Perfil de liberación" hace referencia a la correlación entre la cantidad de sustrato liberado y el tiempo .

Además de permitir la variabilidad con respecto al perfil de liberación, también es conveniente que la técnica de control de liberación sea confiable y rentable. .Control dé- -' liberación confiable hace referencia a una técnica que no está influenciada indebidamente o en forma importante por condiciones ambientales (como temperatura, manejo abrasivo, etc.), de ese modo provocando una liberación impredecible del sustrato.

En general, no han resultado plenamente satisfactorias las técnicas de control de emisiones que se utilizan en forma convencional y qué- se emplean en. diferentes aplicaciones. Por ejemplo, en muchas ocasiones estas técnicas de control de liberación no son propicias para un control de liberación variable o ajustable ~ó és variabilidad se ve limitada. Además, estas técnicas son confiables, limitando .. con - ello la' capacidad de obtener una liberación predecible. Por último, estas técnicas podrían no ser rentables, inhibiendo con ello su uso generalizado.

Según se indica, las técnicas de control de liberación se pueden utilizar en un número de aplicaciones y campos. La agricultura representa una de esas aplicaciones en la que el control de liberación es cada vez más importante. Más específicamente, en las últimas décadas, los productores de alimentos han instituido técnicas de cultivo más eficientes diseñadas para utilizar mejor los recursos agrícolas. Conforme aumenta la demanda sobre la producción agrícola, los agricultores se enfocan cada vez más en aumentar el rendimiento de los cultivos. A consecuencia de ello, como ejemplo, los fertilizantes capaces de proporcionar - - cultivos-- con,..nutrientes trascendentales se han convertido en una herramienta integral en un intento por optimizar el rendimiento de los cultivos.

Los fertilizantes básicos están formados por compuestos químicos de fácil degradación que son liberados, casi - inmediatamente, como sustancias nutritivas adecuadas para la absorción vegetal . En general, esta conversión se efectúa por simple disolución o por procesos naturales de degradación de suelo. La - invulnerable característica de liberación de nutrientes de estos "fertilizantes básicos de liberación rápida tiende a tener muchas desventajas. Primero, los costos "de fertilizantes aumentan , en general, debido al ineficiente abasto de nutrientes. En general, la velocidad inicial de liberación de nutrientes de los fertilizantes básicos es mucho mayor que la velocidad de absorción vegetal; como consecuencia, una cantidad importante de nutrientes de los . fertilizantes es susceptible a pérdidas (desaprovechados) tales como por 5 inmovilización en el suelo, lixiviación por precipitación pluvial o volatilización hacia la atmósfera.

En segundo lugar, los fertilizantes básicos tienen dificultades para lograr una óptima nutrición' vegetal . Para compensar la falta de control de 10 liberación y las pérdidas de nutrientes de los fertilizantes básicos de liberación rápida, los agricultores tienden a confiar en aplicaciones de alta velocidad o en múltiples aplicaciones, en un intento por satisfacer los requisitos nutricionales del cultivo. Los ---15 agricultores también- - debe ajustar las velocidades de aplicación de fertilizante para responder a las condiciones variables del suelo o a la demanda del cultivo. Es difícil garantizar que los cultivos no se fertilicen en forma deficiente o excesivamente utilizando 20 esas prácticas. Sin una óptima nutrición vegetal, no se- pueden maximizar el rendimiento de los cultivos.

En tercer lugar, la necesidad que resulta de ¦múltiples aplicaciones de fertilizantes tiende a aumentar los costos de mano de obra, mantenimiento de equipo y 25 tiempo de operación. En cuarto lugar, además de que los químicos nutrientes perdidos ya no- se pueden utilizar en las siguientes etapas- de crecimiento vegetal, podrían . representar . un, peligro ambiental potencial. Una vez presentes en aprovisionamientos de agua potable superficiales o freáticos, los nutrientes vegetales lixiviados pueden convertirse en contaminantes. En el caso de los fertilizantes con base en nitrógeno, la volatilización contribuye al volumen de emisiones de NO y N0X hacia la atmósfera. En quinto lugar, los nutrientes liberados en exceso que no se consumen en las pérdidas ambientales realmente pueden volverse tóxicas para las plantas, en especial para las plantas de semillero sensibles a- la química del suelo. Ese daño a las plantas, se denomina en general como "quemar" el cultivo.

Por lo tanto, la industria agrícola existe la necesidad de productos fertilizantes de liberación controlada y mezclas fertilizantes permeables capaces reducir las desventajas de los fertilizantes básicos que ' no :::-r::tienden - ' a'- . tener control de.„ .. liberación. Específicamente, existe una necesidad de productos fertilizantes y mezclas que puedan nutrir más al cultivo a través de abasto controlado, variable de nutrientes capaz de satisfacer - las diferentes demandas del cultivo. En forma ideal, el producto o mezcla fertilizante proporciona el volumen correcto de nutrientes a la velocidad correcta durante toda o parte de un periodo de cultivo.. Aún .mas, existe la necesidad de reducir los costos de los fertilizantes, asociados con las pérdidas de fertilizante y con el número de aplicaciones. Por último ¦ existe la necesidad de reducir el daño ambiental atribuible a pérdidas de nutrientes de fertilizantes y el daño a los cultivos atribuible a excesivas concentraciones químicas de fertilizantes en el suelo.

Han existido varios intentos para resolver las deficiencias de los f rtilizantes básicos.

Específicamente, la- industria de los fertilizantes ha creado varios productos fertilizantes modificados y mezclas, que se pueden clasificar dentro de las categorías generales de "fertilizantes estabilizados" y "fertilizantes de liberación controlada" . El término fertilizante estabilizado, se utiliza para hacer referencia a un fertilizante modificado con un inhibidor, químico diseñado para reducir o suprimir los procesos naturales del .suelo responsables de convertir al fertilizante en nutrientes para uso vegetal ( "Contro'lled-Release and Stabilized Fertilizers in Agriculture" , "Fertilizantes estabilizados y de liberación controlada en la agricultura" Dr. Martín Trenkel , International Fertilizer Industry Association " Diciembre 1997, p.12).

En general, se describe a los fertilizantes de liberación controlada como fertilizantes sin revestimiento (o de lenta degradación) o fertilizantes con revestimiento (o encapsulados) . En general, los fertilizantes sin revestimientos o de lenta degradación tienden a ser modificados químicamente y se hacen más resistentes a los mecanismos .naturales de degradación del suelo. En general, a los fertilizantes revestidos o encapsulados, se añade una mezcla permeable o porosa de revestimiento a la superficie de gránulos sólidos de fertilizante para retardar la infiltración de agua hacia el núcleo soluble nutriente. Muchos de l.os fertilizantes de liberación controlada que "actualmente están disponibles comercialmente liberan nutrientes en forma gradual. Esto es, poseen perfiles de liberación con una velocidad de liberación más lenta que los fertilizantes básicos de liberación rápida. Sin embargo, en general, estos fertilizantes no utilizan ninguna técnica de control de liberación que se pueda apreciar. Por lo tanto, es difícil o imposible obtener las variaciones del perfil de liberación.

Los fertilizantes que tiene, propiedades de liberación controlada y que no usan un revestimiento controlador, están clasificados en forma típica dentro de tres categorías generales. La primera, los "fertilizantes de solubilidad reducida o limitada" abarcan fertilizantes solubles convencionales que han - - sido- modificados^químicamente para producir..^un 'compuesto fértilizante nuevo de solubilidad reducida. Segunda, los "fertilizantes de matriz" están formados de granulos incluyendo compuestos nutrientes dispersados a través de un material aglutinante o portador que en general tiene un bajo valor nutricional . Aunque los fertilizantes de matriz son comunes tienden a tener un valor comercial relativamente bajo. Esto se atribuye en gran parte al '. hecho . que, en -^general, se requiere una cantidad importante de aglutinante de bajo valor nutricional para formar el gránulo. Consecuentemente, el producto terminado tiende a tener un bajo volumen nutricional por unidad de peso de fertilizante. -En tercer lugar, los "supergránulos" son fertilizantes de liberación lenta en forma de briquetas o varillas largas y se basan en una relación entre área superficial/volumen baja para retardar la disolución total del fertilizante. Los supergránulos no proporcionan control apreciable sobre los perfiles de liberación de nutrientes y en general, se utilizan en cantidades insignificantes.

El Urea-forraaldehído es el principal "fertilizante de solubilidad reducida o limitada" que se utiliza actualmente. La formación de urea-formaldehido se logra haciendo reaccionar urea con. formaldehido en condiciones controladas (temperatura, tiempo, pH, etc.) para formar polímeros de urea de metileno cuyas cadenas tienen diferentes longitudes. La liberación de nitrógeno inicial de los productos de urea-formaldehido se asocia con la disolución de urea sin reaccionar (generalmente menos del -15% . del. - contenido del nitrógeno en fertilizante) . Antes de que se pueda liberar el resto de la urea en el fertilizante, los microbios del suelo deben primero romper los polímeros y así se dispone de más urea para su disolución. Entre más largos sean los polímeros mayor el tiempo de degradación necesario para liberar a la urea de las cadenas de polímeros. Por lo tanto, se puede lograr atenuar en ' cierta medida el perfil de liberación .. de ..nitrógeno ...a .través de variaciones ¡en el grado de polimerización de las ureas de metileno. Los productos, de urea-formaldehido están disponibles en gránulos y en líquido Sin embargo, existe un número de desventajas - importantes ¦ asociadas con el uso de productos de urea-formaldehido . En primer lugar, los productos de urea-formaldehído tienden a ser tres a cinco veces más caros que la urea. En segundo lugar, el urea- formaldehído contiene alrededor del 38% de nitrógeno. Sin embargo, se puede liberar algo del nitrógeno contenido en polímeros muy largos después del periodo de crecimiento o en absoluto. Por último, el formaldehído es un material tóxico. Han surgido inquietudes por la salud, asociadas con el manejo de formaldehído en los procesos de · producción y en el uso de productos hechos con formaldehído .

También se conocen otros dos fertilizantes de solubilidad reducida o limitada con base en urea. El primero es Isobutylidene diurea. (IBDU° - 32% de nitrógeno) , el IBDU9 se forma a través de la reacción entre ¦ urea- e ' isobutiraldehído, dando como, resultado la formación de un solo oligómero (un polímero de cadena muy corta) . La velocidad de liberación de IBDU° se ve influenciada en- gran medida por el ¦ tamaño de su partícula, a un gránulo pequeño corresponde una velocidad de liberación mayor. El segundo es crotonylidene diurea (CDTJe 32.5% de nitrógeno) . CDU° es un compuesto de urea de solubilidad reducida formado por una reacción entre urea y .J, aldehido acético . Iqual que el IBDU°, la velocidad de liberación del nitrógeno del CDU® está determinada en gran medida por el tamaño de la partícula.

Los . "fertilizantes de matriz" disponibles comercialmente - en general - 'emplean matrices de polímeros degradables para .portar- nutrientes, tales como compuestos de nitrato, fosfato y potasio. El enfoque de la matriz se utiliza en muy pocas ocasiones en fertilizantes altamente concentrados, como la urea, porque el material portador puede contener tanto como el 40%, por peso de todo el fertilizante. En general, solamente se producen los fertilizantes de baja calidad tales como NPK 10-10-10 (nitrógeno - 10%, fósforo - 10%, potasio - 10%) utilizando el enfoque de matriz.

En general, los diferentes materiales que se indican típicamente como adecuados para matrices de fertilizantes son sustancias de solubilidad reducida, insolubles o degradables, tales como azufre elemental, abono, apatito (cristales de fosfato de calcio) , partículas de roca (y otros minerales) y resinas termoplásticas y celulosa. Estos materiales de matriz 'con bajo" valor- "nútrícional—pueden constituir del 10- al 90%, por peso del "fertilizante". Sin embargo, la mayoría de estos fertilizantes de matriz son relativamente baratos. Además, la liberación en los fertilizantes de matriz puede ser más lenta que en los fertilizantes de solubilidad reducida, pero no tienen la capacidad de mantener una liberación importante de nutrientes durante largos periodos de tiempo. Las ..propiedades de liberación lenta de los... fertilizantes de matriz resultan del hecho que se debe disolver o degradar · la matriz o el agua debe emigrar a través de la matriz para liberar los nutrientes confinados. Así, el enfoque de matriz para reducir la velocidad de la , liberación de los fertilizantes proporciona un control limitado sobre la velocidad de liberación de nutrientes.

La Patente U.S. No. 4,589,903 (Sato et . al.) describe un proceso que involucra la disolución de wolastonita sintética en ácido sulfúrico concentrado y licuar la solución con diferentes tipos de abono. La mezcla se granula y se permite que fermente. Después se. pueden aplicar los perdigones de baja calidad como fertilizantes qiie contienen cantidades de nutrientes relativamente bajas y un gran número de microorganismos benéficos. La wolastonita y el abono forman la matriz de los gránulos .

La Patente U.S. No. 5,653,782 (Stern et . al) describe un proceso a través del cual se precalientan las partículas de fertilizante a una temperatura superior al punto de fusión del azufre antes de ser mezclado con pepitas.„.de . azufre sólido. El fertilizante "supercalentado derrite el azufre y mientras se agita la mezcla en un triturador se- "reviste" al fertilizante. Aunque el" término revestimiento se utiliza ampliamente en toda la patente, solamente hace referencia al revestimiento de las partículas antes de su aglomeración. El fertilizante que resulta está compuesto de partículas de fertilizante contenidas en una matriz de azufre. Por lo tanto, este proceso. „. solo es adecuado, para revesti aquellos fertilizantes capaces de soportar temperaturas superiores al punto de fusión del azufre -(120°C) en un rango entre' 130 - 280°C. Muchos fertilizantes se fundirían o volatilizarían bajo esas condiciones. La urea por ejemplo, se fusiona a 132°C.

Además, él fertilizante de matriz puede contener un medio fibroso capaz de absorber agua hacia el núcleo del gránulo, con ello disolviendo y liberando a los nutrientes (o un herbicida) que portan las fibras. El material fibroso puede ser un medio orgánico (celulosa) . La Patente U.S. No. 5,471,786 ÍClausen) describe el uso de un medio fibroso que contiene un mineral. El material orgánico mineralizado es la lignita, que consiste de turba (orgánica) y mineral carbónico (carbón) . Las propiedades hidrófilas de la lignita convierten al producto en un medio adecuado para crecimiento vegetal . Los "bloques de siembra" pueden conservar humedad aún en tierra seca y con poca agua.

Por último, las fibras de celulosa absorbente pueden impregnarse ' con nutrientes.,, vegetales. y posteriormente unir las fibras resultantes en una matriz. Una vez colocada en la tierra, se puede liberar la humedad y los nutrientes almacenados en las fibras . Algunos de estos productos pueden poseer revestimientos degradables para evitar lixiviación prematura, pero no están diseñados para regular la liberación de nutrientes. Así, estos productos pueden tener ciertas propiedades de liberación reducida,. , ero no tienen_ la. capacidad de ajusfar en forma importante el perfil de liberación. Los "fertilizantes" producidos también contienen bajas cantidades de nutrientes por unidad de peso, debido a la presencia de altas cantidades de fibras portadoras y aglutinantes.

En contraste, los fertilizantes revestidos o encapsulados, involucran la aplicación de un revestimiento a un sustrato típicamente compuesto de un fertilizante sólido granular. En la práctica, los fertilizantes encapsulados tienden a estar clasificados de conformidad con la composición del revestimiento. Las-mezclas de revestimiento que se utilizan más comúnmente son azufre, polímeros sintéticos y una combinación de azufre y polímeros sintéticos.

Los fertilizantes revestidos de azufre ( SCF" , p¦ or sus siglas en inglés) disponibles actualmente en el mercado, consisten en general de fertilizante soluble en agua o degradable encapsulado por un revestimiento de azufre, un revestimiento obturante y, comúnmente, un acondicionador .'.·-.· Aunque la liberación de nutrientes de los .SCF tiende a ser menor que la liberación de fertilizantes básicos, en muchas ocasiones se considera que la velocidad inicial de liberación de nutrientes es' demasiado rápida. Por lo tanto, es conveniente obtener un mejor control sobre el perfil de liberación de los SCF.

- El . mecanismo de liberación de . los SCF, en general, es infiltración de agua a través de poros y' grietas en el revestimiento de azufre. Tienden a existir dos tipos de imperfecciones en los revestimientos de azufre. Primero, las propiedades inherentes del azufre fundido producen defectos en el revestimiento de -azufre. Básicamente, el proceso de -revestimiento de fertilizante involucra rociar el* material de revestimiento sobre un sustrato granular con un atomizador. Conforme las finas gotas de revestimiento llegan a las partículas del sustrato, se esparcen y congelan sobre la superficie granular. La Patente U.S. No. 3,991,225 (Blouin) contiene una descripción de un proceso de revestimiento típico. La tensión superficial relativamente alta del azufre fundido y su viscosidad puede dar como resultado humedad granular y cobertura menos que ideal, introduciendo así un número de las imperfecciones en el revestimiento .

En segundo lugar, la formación de otras imperfecciones de revestimiento se atribuye a la naturaleza alotrópica de los cristales de azuf e. En varios puntos durante el congelamiento del azufre fundido y el reposo . de adufre sólido, podría presentarse una variedad estructuras atómicas. Estas estructuras de azufre incluyen azufre polimérico, amorfo, cristalino monoclínico y cristalino ortorrómbico . Como diferencial, ocurren variaciones físicas en la estructura del azufre, formando imperfecciones (espacio entre partículas y fisuras) de varios tamaños entre los cristales de azufre. Se forman más grietas y espacio entre partículas conforme se somete!. a los . cristales _ de azufre a cambios térmicos, que dan resultado en una expansión diferencial y una contracción entre los cristales. ¦ Aunque la cantidad y velocidad de formación de los defectos dentro del azufre puede influenciarse con -la historia térmica del material, la formación de azufre cristalino y por lo tanto imperfecciones, tiende a ser inevitable. - Aumentar el grosor del revestimiento de azufre no proporciona control eficiente de liberación de nutrientes conforme se forman las imperfecciones sin importar el grosor del revestimiento. En el caso de los SCF producidos comercialmente, el aumento en el peso del revestimiento tiene el efecto de disminuir la liberación global de nutrientes. Sin embargo, la disminución deliberación simplemente es resultado de que a mayor número de gránulos fertilizantes que reciben un revestimiento en capas mayor el peso, que no permiten ninguna liberación de nutrientes dentro del periodo de crecimiento (que se denomina "sello") . Los productos que contienen un número importante de gránulos "sellados" son ineficientes ya que se debe aplicar más fertilizante para' lograr la cantidad de nutrientes total deseada.

Por lo tanto, en el caso de los SCF convencionales, el control sobre el proceso de revestimiento puede reducir el número de importantes defectos de revestimiento, pero no hay método eficiente para controlar en forma exacta la formación de imperfecciones de los cristales. Debido a una falta de control de imperfecciones no puede modificarse en forma ...importante., la., permeabilidad del revestimiento de azufre.

A consecuencia de esto, la no es posible atenuación suficiente del perfil de liberación de nutrientes con ¦ tecnologías convencionales de revestimiento de azufre.

En un intento por reducir la velocidad inicial de la liberación de nutrientes . se. debe de agregar un obturante a la superficie del revestimiento de azufre.

El obturante llena las imperfecciones del revestimiento, que de otra forma transmitirían agua al gránulo de fertilizante en forma relativamente rápida. Los obturantes que generalmente se usan son ceras, aceites, resinas de polietileno hidrófobas o combinaciones de ello. Estos obturantes temporales están sujetos a ser degradados por microbios del suelo antes de la penetración del agua a través del revestimiento de azufre y al núcleo del fertilizante. Por lo tanto, se aplica un microbiocida al obturante para evitar degradación prematura del mismo. Como tal, la única función de los obturantes es retrasar el contacto del agua con el revestimiento de azufre. Además, en muchas ocasiones, los obturantes apenas si sobreviven a las operaciones de manejo de fertilizantes típicas, dando como resultado una encapsulacion discontinua del revestimiento de azufre.

Además, para obtener un producto de flujo relativamente libre, que pueda manejarse fácilmente, también se pueden agregar acondicionadores al SCF. En general los acondicionadores son minerales tales como barro dividido finamente o trípoli que reduce lo "pegajoso" del obturante.

Los SCF pueden también " no ser convenientes deseable debido al hecho que el azufre es un material frágil . Aún los revestimientos bien formados tienen tendencia a agrietarse y a despostillarse durante las operaciones de manejo de fertilizantes. En el caso que el revestimiento . de azufre continúe intacto después del manejo, los microporos y fisuras dentro del revestimiento en general aumentan de tamaño, dando como resultado mayor degradación de cualquier propiedad de control de liberación.

La capacidad insuficiente a controlar la liberación del sustrato de los SCF ha dado como resultado perfiles de liberación que no son ideales o aún convenientes para muchas aplicaciones. Esta deficiencia, aumenta por la mala durabilidad de revestimiento que muestran los SCF convencionales. Por lo tanto, en resumen, a los SCF les hacen falta atributos de desempeño convenientes. En primer lugar, no se puede obtener, en general, control importante sobre un nutriente no deseado o un perfil de liberación de sustrato utilizando revestimientos de azufre convencionales. En segundo "lugar,- las operaciones típicas-de" .. mane o de_ fertilizante dañan los revestimientos de azufre relativamente frágiles de los SCF, dando como resultado un perfil de liberación que tiende a ser indeseable, no confiable e invariable.

En el caso de los SCF, los últimos" desarrollos tecnológicos se han enfocado en mejorar la durabilidad del revestimiento de azufre y/o- el proceso de revestimiento. Por ejemplo, la Patente U.S. No. 4,636,242 (Timmins) describe" las modif caciones ~ál azufre elemental utilizando un plastificante de polisulfuro de dialquilo. Timmins indica que la mezcla es capaz de reducir la viscosidad de azufre fundido (dando como " resultado un mejor revestimiento de granulo) y - plastificando el- revestimiento, solidificado . (que resulta en un revestimiento más flexible) . Estos desarrollos pueden reducir en cierta forma la liberación rápida inicial de nutrientes asociada con los SCF convencionales- y mejorar las características de manejo del fertilizante revestido según se compara con los SCF. Sin embargo, no parece evidente una técnica de control de liberación importante.

El fertilizante revestido con polímeros sintéticos ("PCF") se compone generalmente de partículas de fertilizante sólido como sustrato, . rodeadas por un revestimiento de polímeros (es decir, polietileno, poliuretano, poliolefina, resina alkídica, etc. Los PCF tienen muchas ventajas en comparación con los SCF. En primer lugar, los PCF poseen, por lo general, una velocidad de liberación inicial más , lenta y aprovisionamiento"' de- nutrientes constante durante mayor tiempo en el periodo de crecimiento. En segundo lugar, los revestimientos de polímeros generalmente son más durables que los revestimientos de azufre y por lo tanto menos susceptibles a daño durante el manejo. En tercer lugar, debido al material de revestimiento más ligero, los PCF generalmente poseen un contenido de nutrientes más alto por peso total de fertilizante. En el caso de los SCF . disponible, .en el mercado, el revest.imien.to de azufre puede contener hasta 30% del peso de fertilizante total. En contraste, los PCF en mu pocas ocasiones contienen más del 15% de material de revestimiento por peso de fertilizante.

Sin embargo,. existen . ciertas desventajas asociadas con PCF. Pueden surgir inquietudes ambientales. Los revestimientos de polímero se pueden romper muy lentamente (o en lo absoluto) , dando como resultado un residuo plástico en el sistema del suelo. Además debido a los procesos aumentados y los costos de material, los PCF en general son más caros que otros fertilizantes de liberación controlada, incluyendo los SCF.

La infiltración de agua a través de los poros o-del revestimiento de polímero permeable proporciona el mecanismo de liberación a los PCF. Dependiendo de la tecnología, la porosidad o permeabilidad del revestimiento de polímeros puede ser fija o variable. En el caso de reves imientos de porosidad o permeabilidad fija, no se puede lograr un control importante sobre el perfil, de liberación desnutrientes:---" Se puede obtener cierto grado de reducción en la liberación de nutrientes con revestimientos de polímeros de permeabilidad variable. Sin embargo, debido a los procesos de fabricación complejos y lo caro de los materiales el alto costo de estos productos prohibe en muchas ocasiones su. uso en la agricultura. El mercado más grande de los PCF tiende a ser horticultura y fertilizantes para jardines de clase alta.

El polímero sintético disponible en el mercado y los fertilizantes revestidos de azufre ("PSCF") en general contienen' aproximadamente 15% de revestimiento de azufre y menos del 2% de - revestimiento de polímeros . El azufre es el principal revestimiento de fertilizante que se utiliza en conjunción con el revestimiento de polímero secundario, que está diseñado para actuar como un obturante mejorado. . En general, los obturantes de polímeros duran más que- los obturantes tradicionales y no' requieren utilizar un acondicionador sobre las partículas revestidas.

El PSCF es un intento por combinar la velocidad reducida inicial de liberación y durabilidad de los revestimientos de polímeros con el bajo costo de un revestimiento de azufre. El perfil de _ liberación de la mayoría de los PSCF aún se rige predominantemente por el revestimiento de azufre principal . La capa superior de polímero, se usa en general, para limitar la degradación del revestimiento de azufre durante el manejo. Un PSCF más caro podría incorporar un revestimiento de polímero ·-=-- capaz - de proporcionar un grado de control de- liberación (es decir, una membrana de permeabilidad variable) .

Además, en el campo de los materiales de construcción (tales como concreto de azufre y similares) la adición de materiales de relleno, incluyendo relleno mineral y fibras al azufre elemental ha sido utilizado para crear materiales con durabilidad "permanente" altamente conveniente. Por ejemplo, la Patente U.S. No. 4,484,950 (Hinkebein) divulga" una "invención "en la que' las mezclas de azufre fundido y fibras de fosfato cristalino se funden en varias estructuras. El enfoque de Hinkebein es . - proporcionar un. material durable adecuado para ' esas aplicaciones de largo plazo como tanques, ductos y pavimento.

La Patente U.S. No. 4,026,719 (Simic) describe un material compuesto de azufre, plasticizador de azufre (como el diciclopentadieno) y un relleno de refuerzo tal como la mica, talco (silicatos en placas) o fibra de vidrio. La composición se describe como útil para revestimientos durables para pisos y lozas. Simic también hace referencia al uso potencial de la composición para aplicaciones de "conservación de agua" (tales como · las acequias de irrigación de revestimiento) de tal forma implicando que se produce un material impermeable (o de permeabilidad muy baja) .

En las referencias antes mencionadas y otras de naturaleza similar, los materiales fibrosos se pueden utilizar para reforzar en forma mecánica las propiedades de los compuestos de -azuf e, en fojrma extrema (es decir: mayor fortaleza y durabilidad, reduciendo o eliminando la permeabilidad, etc.). Por lo tanto, es posible que el refuerzo de relleno podría mejorar la durabilidad de productos o compuestos de liberación controlada. Sin embargo, la aplicación directa de las técnicas de refuerzo que se describen podría resultar en una composición impermeable (o con permeabilidad baja no aceptable). o producto de liberación controlada y "sellando" de tal forma el sustrato.

"Estabilización"., se utiliza en el presente para hacer referencia a los métodos designados para reducir la formación" de defectos (huecos y fisuras) al nivel importante .-de cristal, según, se describió, arriba. Esos defectos · pueden ser formados como resultado de un movimiento de cristal diferencial resultado de una conversión de cristal alotrópico y/o expansión inducida térmicamente y contracción de cristales. Las técnicas de estabilización de materiales tales como el azufre se pueden clasificar como estabilización química o estabilización física.

El azufre estabilizado químicamente ha sido utilizado en varios materiales de construcción, tales como el concreto de azufre. De conformidad con A. H. Vroom "Sulphur Polymer Concrete and its Applications", (Concreto de polímero de azufre y sus aplicaciones) , VII Congreso internacional sobre polímeros en el concreto, septiembre 22 - 25, 1992, Moscú, p . 606 - 619, un concentrado de azufre polimérico (SRX) se agrega al azufre elemental fundido. Al "congelamiento,..el polímero SRX se indica que promueve la formación de microcristales de azufre, según se opone a macrocristales de azufre. Aparentemente, conforme el azufre modificado experimenta conversión cristalina y/o cambios térmicos, se sufren menos movimientos diferenciales por los cristales finos de tal forma reduciendo la formación de defectos.

El diclopentadieno, estireno y limoneno son ejemplos de plasticizadores de polisulfuros poliméricos que, al ser agregados al azufre fundido, tienden a reducir en forma importante la cantidad de azufre cristalino que se forma al congelamiento (es decir, azufre ' "más'-" amorfo, y polimerizado está presente en el-material frío) . (B . R. Currell et .. al., "New Uses of Sulphur" , Advances in - Chemistry Series "Nuevos usos del azufre", Avances en la serie química 140, 1975, pp. 1 - 17) . Sin embargo, estas mezclas químicas en general no proporcionan estabilidad- permanente, ya que los cristales de azufre se- forman eventualmente con el tiempo. 5 Los polisulfuros poliméricos también se han utilizado en varios materiales de construcción con base en azufre, tales como el mareaje de caminos y revestimientos de mampostería. Sin embargo, en el caso de fertilizantes revestidos de azufre, tales técnicas de 0 plastificación en general no son compatibles con el proceso de revestimiento de fertilizante. Durante el revestimiento de fertilizante las mezclas fundidas son rociadas sobre al sustrato de gránulo fertilizante. Una vez agregado al azufre fundido los polisulfuros -5" poliméricos - tienden, .a .aumentar el tiempo de viscosidad- y cristalización de la mezcla fundida, según se describe en Patente U.S. No. 4,129,453 (Simic) . Por lo tanto, durante el rocío, el azufre polimérico modificado tiende a producir muy baja humedad de gránulos y aún puede 0 aglomerar los gránulos de fertilizante ya que el azufre modificado requiere más tiempo para congelarse (R. Jerome Timmins "Modified Sulphur Coated Urea" "Urea recubierta: con . azufre modificado", 198th, ACS National Meeting, , iami Beach, Florida, septiembre 10 - 15, 1989, Documento 23, 5 p. 3) .

En forma alterna, . los materiales de relleno de particulado' fino se han utilizado para estabilizar físicamente los compuestos de azufre, principalmente en aplicaciones de materiales de construcción. Una vez dispersados en todo el azufre fundido, las inclusiones particuladas sirven como núcleos de cristalización durante el congelamiento, de tal forma promoviendo el crecimiento de "estructuras de cristal fino uniformes y densas" según se describe en Yu. I. Orlowsky and B. P. Ivashkevich. "Peculiarities of Technology of Production of Sulphur Polymer Concrete..." "Peculiaridades de la tecnología de producción de concreto de polímero de azufre... " VII Congreso internacional de polímeros en el concreto, septiembre 22 - 25, 1992, Moscú, p. 664. La estructura de cristal estabilizada en forma aparente sufre menos defectos y más pequeños durante el movimiento de cristal diferencial que induce la conversión de cristal de azufre y la expansión y contracción térmicas. Por lo tanto, los materiales de relleno de particulado dispersos en azufre pueden reducir el mecanismo de liberación incontrolable que actualmente se utiliza en las aplicaciones de revestimiento tales como los SCF (es decir: huecos y fisuras).

Los mecanismos de liberación para productos y compuestos de liberación controlada conocidos o convencionales se puede clasificar en general en dos categorías., . _ ... La primera categoría . es infiltración de solvente a través de un revestimiento conductivo del sustrato. La' segunda categoría es infiltración de solvente a través de una matriz conductiva que incluye el sustrato.

Con .-respecto . a la primera . categoría de mecanismos de liberación, un sustrato soluble puede ser encapsulado con' un revestimiento que posee poros introducidos a la hora de fabricación (por ejemplo, los SCF o los PCF según se describe en "Controlled-Release and Stabilized Fertilizers in Agriculture" "Fertilizantes de liberación controlada y estabilizada en la agricultura", Dr. Martín Trenkel, Asociación de la industria de fertilizantes internacional, diciembre de 1997, pp. 23 - 26). Al contacto con el revestimiento, el solvente adecuado puede entrar al núcleo del sustrato a través de los poros y disolver ál sustrato así liberándolo al medio ambiente.

Empleando este primer mecanismo de liberación, sólo se puede lograr el control sobre la velocidad de liberación modificando la porosidad o permeabilidad del reves imiento. Sin embargo, a muchas tecnologías de revestimiento existentes les hace falta la capacidad de variar en forma exacta o importante la porosidad o permeabilidad de revestimiento. Aunque existieran revestimientos de polímeros con un grado de control de permeabilidad, el alto costo de esos revestimientos en muchas ocasiones prohiben su amplia aplicación. Por ejemplo, los . fertilizantes cubiertos con polímeros de permeabilidad variable en muy pocas ocasiones se_ usan en aplicaciones de agricultura en masa debido a los altos costos. El alto costo de los PCF de permeabilidad variable es el. resultado típico de " materiales de revestimiento relativamente caros y procesos de revestimiento relativamente complejos.

Con respecto a la segunda categoría, el mecanismo de liberación, el medio fibroso puede ser impregnada con materiales sustrato solubles. Por ejemplo, las fibras absorbentes pueden, ser aglomeradas con el sustrato formando una "matriz" fibrosa. Los. solventes adecuados pueden migrar a través de las fibras liberando el sustrato soluble.

Patente U.S. No. 5,019,564 (Lowe et . al.) divulga una invención en la que las fibras vegetales se utilizan para absorber pesticidas orgánicos antes de ser aglomerados libremente en "gránulos" no desmenuzables . A la exposición con el agua, los pesticidas absorbidos dentro de las fibras se liberan de los gránulos más lentamente que los pesticidas introducidos directamente --al medio, agrícola... ... . '--·· Patente U.S. No. 5,762,678 (Hiles) describe el desarrollo de un complejo de mejoramiento de suelo en el que los núcleos suaves de las fibras de celulosa son digeridos, resultado en huecos "microcapilares" compuestos del material de pared celulosa. Los "microcapilares" procesados pueden "entonces absorber agua y nutrientes vegetales dentro de los tubos y paredes de la celulosa." "Las "microfibras" cargadas se aglomeran posteriormente en perdigones y se revisten con un hidrogel húmedo retenedor. Un revestimiento de polímero gelatinoso se aplica entonces para el objeto de retener - la integridad del perdigón. Los nutrientes contenidos . pueden ser liberados gradualmente en el medio del suelo.

La Patente U.S. No. 5,364,627 (Song) divulga una tecnología en la que el agente de liberación se dispersa en todas las secciones de las fibras del polímero. Esta 'dispersió se logra mezclando el agente con el polímero fundido antes de centrifugar la mezcla en las fibras. La liberación del agente se logra a través de la migración de solventes a través de partículas de agente organizadas continuamente confinadas dentro de la matriz fibrosa. Si el agente de liberación no estuviera organizado en forma contigua dentro de la fibra, se podría requerir acción mecánica (es decir, triturado) para exponer el agente de liberación al contacto del solvente.

Para lograr la liberación, los enfoques de matriz de "esponja" o "trenzado de drenaje" que se .-describen_._én..las patentes anteriores y muchas -"otras , se basan en la transmisión de solvente a través de canales o aperturas contenidas dentro del medio fibroso. Mientras que esas técnicas conducen a una liberación gradual y probablemente liberación controlada, no son adecuadas en general para aplicaciones tales como fertilizantes de alto contenido de nutrientes. Uno de los factores que determinan el valor del producto fertilizante es el contenido,'dei nutriente por .peso de fertilizante. guando se utiliza en aplicaciones de fertilizante de liberación reducida, los enfoques de matriz previamente descritos parecen resultar en un producto de fertilizante de bajo valor debido a la dependencia sobre una gran cantidad de fibras y aglutinantes sin nutrientes.

Por último, la dispersión de rellenos dentro del producto de mezcla permeable o liberación controlada también es importante. En este aspecto, la Patente U.S. No. 4,129,453 (Simic) describe un material de construcción compuesto de azufre plastif cado, reforzando las fibras de asbesto y los agentes de dispersión, tales como talco o mica que ayudan a lograr la dispersión del asbesto. El agente de dispersión es necesario para evitar "grumos" en la mezcla de material fundido. Esos agentes de dispersión no se aplican directamente al relleno. En vez de ello, se agregan al azufre plastificado antes de la mezcla con el relleno.

KFiST EN DE LA INVENCIÓN Esta invención está dirigida en general a compuestos permeables y a métodos para producir esos compuestos permeables . Esta invención también está, dirigida a productos de liberación controlada que incluyen las composiciones permeables de esta invención y los métodos para producir esos productos de liberación controlada.

Las-- mezclas · permeables- - de - - esta- - · invención incluyen un material de matriz y un material de relleno particulado que se dispersa a través de todo el material de matriz. La permeabilidad de los compuestos permeables deriva, cuando menos en parte, de conductos interfaciales entre el material matriz y las superficies externas de las partículas del material de relleno. Estos conductos interfaciales se ubican en las interfaces entre el material de matriz y las superficies externas de las partículas del material de relleno. Se puede derivar permeabilidad adicional de los compuestos permeables del material de matriz si el material de matriz es en sí permeable o degradable o si el material de matriz contiene imperfecciones.

Los productos de liberación controlada de esta invención incluyen un sustrato que está cubierto con cuando menos una capa de compuesto permeable de esta invención.

La invención se basa en el descubrimiento de que la permeabilidad de los compuestos permeables se puede controlar, controlando las interfaces y los conductos interfaciales .

La capacidad de controlar la permeabilidad de los compuestos permeables hace que los compuestos de esta invención sean atractivos para ser utilizados en varias aplicaciones, ya sea para controlar la permeabilidad per se o para controlar la liberación de materiales sustratos que están o cubiertos con el compuesto permeable o se incluyen, como, un componente. del_compuesto._permeable .·, Por ejemplo, en las aplicaciones agrícolas, los compuestos permeables de esta invención pueden ser útiles para revestir o incorporar materiales sustratos, tales como semillas, fertilizantes", pesticidas y herbicidas. De igual - forma, - en - aplicaciones farmacéuticas, los compuestos permeables de esta invención pueden ser útiles para revestir o incorporar materiales sustratos tales como vitaminas y medicinas.

Preferentemente, la permeabilidad de los compuestos se controla en esta invención aplicando un material de tratamiento superficial degradable sobre las superficies externas de las partículas del material de relleno antes de que el material de relleno sea dispersado en toda la matriz del material. Cuando las partículas tratadas superficiales de material de relleno se dispersan en todo el material de matriz, los conductos interfaciales están definidos por el material de tratamiento superficial que está presente en las superficies externas de las partículas del material de -relleno-.-y el_.. material . de tratamiento superficial proporciona interfaces degradables entre el material de matriz y las superficies externas de las partículas del material de relleno.

Seleccionando las partes relativas y las características .físicas y químicas del material de matriz, del material de relleno, del material de tratamiento de superficie se puede controlar la permeabilidad de los compuestos permeables. Controlando el grosor y la integridad de la capa de revestimiento de un compuesto permeable que se aplica a un sustrato se puede controlar más la ; permeabilidad de un producto de liberación controlada . " - . . ¦ .

El término "sustrato" según se utiliza en el presente, hace referencia a cualquier material ya sea orgánico, inorgánico, natural o sintético, cuya intención es ser entregado o liberado o expuesto a un medio. El 5 sustrato podrá, por ejemplo, sin limitar la generalidad de lo anterior, estar compuesto de semillas, fertilizantes, pesticidas, herbicidas, funguicidas, medicinas, vitaminas o alimentos.

El término "material de matriz", según se utiliza 10 en el presente, hace referencia a cualquier material, ya sea orgánico, inorgánico, natural o sintético que sea capaz de proporcionar una matriz para el material de relleno en la mezcla permeable. El material de matriz puede o puede no incluir uno o más materiales sustratos . 15 Dependiendo de la—aplicación . que; se intenta dar a la invención, el material de matriz puede ser permeable o impermeable, y puede ser física y químicamente estable o puede ser degradable.

El término "material de relleno particulado" 20 según se utiliza en el presente, . hace referencia a cualquier ' material particulado, ya sea orgánico, inorgánico, natural o sintético. El material de relleno puede tener cualquier forma de partícula" o tamaño'. No existe - un límite superior o inferior al tamaño de la 5 partícula del material de relleno siempre y cuando el tamaño de la partícula" del material de relleno sea compatible con ia aplicación que se intenta dar a la - . ¦-. invención/ Las partículas del material de relleno también pueden tener cualquier forma (es decir, relación entre dimensiones y área superficial por unidad de volumen) en tanto que la forma de la partícula del material de relleno sea compatible con la aplicación que se intenta dar a la invención. Aunque un material de relleno fibroso (es decir, alta relación entre dimensiones) se puede preferir para ciertas aplicaciones de la invención, los materiales de relleno de baja relación entre dimensiones pueden también usarse en la invención y puede preferirse para ciertas aplicaciones.

El término "material de tratamiento superficial degradable" según se utiliza en el presente, hace referencia a cualquier material, ya sea orgánico, inorgánico, natural o sintético que se pueda aplicar eficientemente a las superficies externas de partículas del matéri~ál_""-~de---"'- relleno, ,.,que darán como resultado interfaces degradables entre el material de matriz y las superficies externas de las partículas del material de relleno y que posteriormente se degradarán, ya sea en su totalidad o en parte, a través de procesos tales como disolución, descomposición térmica, degradación biológica o descomposición química. El material de tratamiento superficial puede tener forma sólida o líquida.

El término "conductos' ' interfaciales" " según se utiliza en el presente hace referencia a separaciones, espacios o .poros que se forman en las interfaces entre el material de matriz y las superficies externas de las partículas del " material de relleno.-- Estos conductos interfaciales son vías para la migración de sustancias a través del compuesto permeable. Un conducto interfacial puede estar definido por una sola partícula de material de relleno o puede estar definido por una pluralidad departículas de material de. relleno que son contiguas o que están interconectadas por' separaciones, espacios o poros. Dos o más conductos interfaciales pueden estar interconectados para formar una red de conductos interfaciales en la matriz.

El término "interfaces degradables" según se utiliza en el presente, hace referencia a interfaces que se forman cuando las partículas tratadas de la superficie de material de relleno se dispersan en todo el material de matriz (es decir, interfaces entre el material de matriz y el material de tratamiento superficial y las interfaces entre el material de tratamiento superficial y las superficies" externas " denlas;.partículas del material de relleno) . En los compuestos permeables de esta invención, los conductos interfaciales, al principio, están llenos o parcialmente llenos con material de tratamiento superficial degradable resultando en las interfaces degradables. Estas interfaces degradables, son completa o parcialmente degradables a la degradación del material de tratamiento superficial, para facilitar alguna migración de , sustancias a través de los conductos interfaciales. Antes de la degradación, las interfaces degradables pueden facilitar la - transferencia de fuerzas entre el material de matriz y el material de relleno, de tal forma permitiendo que el material de relleno desempeñe una función de refuerzo mecánico en el compuesto permeable.

El término "compuesto permeable" según se utiliza en el presente hace referencia a un compuesto que está formado - por ¦ un material de matriz, un material de relleno particulado y cuando menos algunos conductos 5 interfaciales entre el material de matriz y las superficies externas de las partículas de material de relleno. El material de matriz puede o puede no incluir un sustrato.

El término "producto de liberación controlada" 10 según se utiliza en el presente hace referencia a un producto que está formado de un sustrato y un revestimiento sobre el sustrato que incluye cuando menos una capa de compuesto permeable. El término "liberación" según se utiliza en el presente hace referencia a la ¦15· exposición del sustrato, al medio ambiente. El término "control" hace referencia a la capacidad de afectar la liberación del sustrato del producto de liberación controlada .

El término "estable" según se utiliza en el 20 presente hace referencia a un material que no tiende a la degradación física o química a través de procesos tales como disolución, descomposición térmica, degradación biológica y 'descomposición química.

En un primer aspecto preferencial , la invención 25 es una mezcla permeable que está formada de: (a) una cantidad de material de matriz ; (b) una cantidad de material de relleno particulado dispersado en todo el material de matriz, en el que cada.-una-" de. las partículas de material de' relleno est compuesto de una superficie externa; y (c) conductos interfaciales entre el material de matriz y las superficies externas de las partículas del material de relleno.

En un segundo aspecto preferido, la invención es producto de liberación controlada que está formado (a) un sustrato; (b) una mezcla permeable que reviste al sustrato con una capa de revestimiento, el compuesto permeable formado por: (i) una cantidad de material de matriz; (ii) una cantidad de material de relleno particulado dispersado en todo el material de matriz en el que cada una de las partículas de material de relleno está formado de una superficie externa y (iii) ¦ conductos interfaciales entre el material de matriz y las superficies externas de las partículas de material de relleno . ·"¦-" . " En un tercer aspecto preferido, la invención es una forma de producir un compuesto permeable, el método consta de los siguientes pasos: (a) proporcionar una cantidad de material de relleno particulado, en el que cada una de las partículas de material de relleno está compuesto de una superficie externa; (b) aplicar una cantidad de material de tratamiento superficial degradable a las superficies externas de las partículas de material de relleno para formar partículas tratadas superficiales de material de relleno; y (c) dispersar las partículas tratadas superficiales —- " de -material ' de relleno sobre todo -.el. volumen de material de matriz para formar una . mezcla permeable de tal forma que el material de tratamiento superficial defina los conductos interfaciales entre el material de matriz y las superficies externas de las partículas de material de relleno y esas interfaces degradables entre el material de matriz y las - .. superficies.,.', externas ... de las partículas de material de relleno las proporcione el material de tratamiento superficial.

En un cuarto aspecto preferido, la invención, es una forma de producir un producto de liberación controlada, el método consta de los siguientes .pasos : (a) proporcionar un volumen de material de relleno particulado, en el que cada una de las partículas -de material de relleno está compuesto de una superficie externa; (b) aplicar . un volumen de material de tratamiento superficial degradable a las superficies externas de las partículas de material de relleno para formar partículas tratadas superficiales de material de relleno; y (c) dispersar las partículas tratadas superficiales de material de relleno sobre todo el volumen de material de matriz para formar una mezcla permeable de tal forma que el material de tratamiento superficial defina los conductos interfaciales entre el material de matriz y las' superficies externas de las partículas de material de relleno y esas superficies externas de las partículas de material de relleno las proporcione el material de ¦ tratamiento superficial; (d) proporcionar un sustrato; y (e) aplicar el compuesto permeable 'al sustrato en una capa de revestimiento para formar el producto de liberación controlada.

El sustrato puede ser incorporado a la mezcla permeable como un componente del material de matriz o el sustrato puede ser revestido con el ' compuesto permeable.

Una mezcla permeable que está formada de sustrato también puede ser revestida con una mezcla permeable que no esté formada por un sustrato.

El sustrato puede ser seleccionado entre un amplio rango de materiales dependiendo de la aplicación de la invención. En la presentación elegida, sin embargo, el sustrato está compuesto de un fertilizante. El fertilizante puede ser incorporado en la mezcla permeable para formar un "fertilizante tipo matriz" o las partículas del fertilizante pueden ser revestidas con un compuesto permeable para formar un "fertilizante tipo revestimiento" . Un fertilizante tipo matriz también puede ser revestido con una mezcla permeable para formar un fertilizante combinado si así se desea. Preferiblemente,' .el fertilizante ""es- .un" 'fertilizante de urea .

Las funciones principales del material de matriz son proporcionar una matriz para el material de relleno y proporcionar soporte para los conductos interfaciales . El material de matriz también puede aumentar la durabilidad de una mezcla permeable o de un producto de liberación controlada o servir como un portador de sustrato que ha sido incorporado a' una raézcla "permeáble o producto de liberación controlada.

El material de matriz puede estar compuesto por cualquier material orgánico o inorgánico que sea adecuado para la aplicación que se intenta dar a la mezcla permeable o producto de liberación controlada. Dependiendo de la aplicación que se intenta dar, el material de matriz puede ser permeable o impermeable y puede ser química y físicamente estable o degradable .

En la presentación elegida el sustrato está compuesto por un fertilizante. En una presentación elegida de mezcla permeable, se prefiere que el material de matriz sea azufre. En una segunda presentación elegida de mezcla permeable, se prefiere que el material de matriz sea fertilizante como un sustrato y azufre como material portador. El azufre, de preferencia, debería ser azufre elemental .

En la presentación elegida se prefiere el azufre porque no es caro con relación a otros posibles materiales de matriz. Se prefiere azufre elemental particularmente, porque no es caro con relación a materiales de azufre químicamente estabilizados. Aunque el azufre elemental tiende a ser químicamente inestable y tiende a deteriorarse debido a la abrasión y a otras presiones físicas, estas tendencias se reducen con la presencia de material de relleno - en la matriz que sirve en la presentación elegida para reforzar mecánicamente y estabilizar físicamente el material" de "matriz 'de" ázufre elemental .

La función principal del · material de relleno es actuar con el material de tratamiento" superficial y el material de matriz para formar los conductos interf ciales. . · El material de relleno puede también proporcionar refuerzo mecánico al material de matriz o la estabilización física del material de matriz.

El material de relleno puede estar compuesto de cualquier material particulado orgánico o inorgánico que sea compatible con el material de matriz y que pueda ser tratado superficialmente con el material de tratamiento superficial. Preferentemente, el material de relleno es relativamente estable y relativamente impermeable.

En la presentación elegida, cuando un sustrato está compuesto de un fertilizante, se prefiere que el- material de relleno contenga wolastonita. Más preferentemente, ¦ el material de relleno en la presentación elegida deberá contener fibras de wolastonita .

La función principal del material de tratamiento superficial es definir los conductos interfaciales cuando el material de relleno se dispersa en todo el material de matriz formando interfaces degradables entre el material de matriz y las superficies externas de las partículas de material de relleno.

Una función secundaria posible del material de tratamiento superficial sería facilitar cuando" menos un vínculo temporal entre el material de matriz y el material de relleno que pueda permitir al material de relleno desempeñar una función de refuerzo mecánico en la mezcla " permeable. " "Este vínculo tenderá a deteriorarse con la degradación de las interfaces degradables.

El material de tratamiento superficial también puede ayudar a dispersar el material de relleno en todo el material de matriz. En forma alterna, si así se desea o es necesario, se puede utilizar un segundo agente de tratamiento superficial para el objeto de ayudar en la dispersión del material de relleno.

El material de tratamiento superficial puede estar compuesto de cualquier sustancia que sea compatible con la aplicación que se intenta dar a la- invención y que sea capaz de proporcionar interfaces degradables debido a disolución, .descomposición térmica, · degradación biológica, descomposición química u otros procesos. Preferentemente, el material de tratamiento superficial también proporcionará un vínculo entre el material de „matriz y el material de relleno que se deteriorará con la degradación de las interfaces degradables .

En la presentación elegida, cuando un sustrato está compuesto de un fertilizante, cuando el material de matriz está compuesto de azufre y cuando el material de relleno está compuesto de wolastonita, se prefiere que el material de tratamiento superficial sea un copolímero de formaldehído y sulfonato de naftaleno.

La durabilidad, permeabilidad y otras propiedades de la mezcla permeable dependerá de los siguientes factores de diseño controlables: 1. la selección de material de matriz, de material de relleno y de material de tratamiento superficial; 2. las características químicas y físicas del material de matriz; 3. las características químicas y físicas del material de relleno (incluyendo forma de partícula y tamaño de partícula) ; 4. las características químicas y físicas del material de tratamiento superficial; y 5. las relaciones relativas de material de matriz, material de relleno y material de tratamiento superficial en la mezcla permeable. La durabilidad, permeabilidad y otras propiedades del producto de liberación controlada dependerán sobre otros factores de diseño controlables que se relacionan con el grosor y la integridad del revestimiento de la mezcla permeable que se aplica al sustrato.

Estos factores de diseño hacen posible diseñar una mezcla permeable y un ' producto de liberación controlada, a la medida de desempeño deseado específico. Este desempeño deseado se puede relacionar con la permeabilidad de una mezcla permeable o con el perfil de liberación de un sustrato que se incluye en una mezcla permeable o en un producto de liberación controlada.

El material de matriz- está seleccionado para ser compatible .con el material, de relleno, el material de tratamiento superficial' y con la aplicación que se intenta dar a la invención. Un material de matriz relativamente durable y estable puede proporcionar un perfil de liberación más amplio de un sustrato. Un material de matriz "degradable puede proporcionar un perfil de liberación reducido de un sustrato. El azufre elemental, el material de matriz preferido en la-presentación elegida para aplicaciones de fertilizantes, tiende a desintegrarse bajo presión física o en la presencia de agua o humedad y de tal forma libera al fertilizante al ambiente que le rodea más rápidamente que si el material de matriz fuera físicamente más estable. Preferentemente, el material de matriz es compatible con el ambiente en el que se usará la mezcla permeable y es rentable .

- - El material" de': relleno..- 'se..-;selecciona para ser compatible con el material de matriz, el material detratamiento superficial y con la aplicación que se intenta dar a la invención. Un material de relleno relativamente estable .podría desempeñar una función de refuerzo físico para la matriz sobre la vida de servicio total que se espera de la mezcla permeable. Un material de relleno degradable puede no proporcionar un buen desempeño de..refuerzo físico, pero podría proporcionar un perfil de liberación reducida de un sustrato conforme se degrada el material de relleno. Preferentemente, el material de relleno debe ser compatible con el ambiente en el que el compuesto permeable se usará y más rentable.

- El material de tratamiento, superficial se selecciona para ser compatible con el material de matriz, el' material de relleno y con la aplicación que se intenta dar a la invención. Preferentemente, el material de tratamiento superficial debería ser „ compatible., con el ambiente en el que el compues o permeable se usará y más • 5 rentable. Preferentemente el- material de "tratamiento superficial mejora o cuando menos no interfiere con la dispersión del material de relleno en todo el material de' ' matriz .

El tamaño y forma de las ?3^?? ^3. del material 10 de relleno se selecciona para ser compatible con la aplicación que se intenta dar a la invención y con las funciones á ser desempeñadas por el material de relleno. Los materiales de relleno de relación entre dimensiones •'alta tienden a .proporcionar más . refuerzo físico para · el 15 máterial-'r:-de.-_. matriz, que los ' materiales · : de' relleno - de i- relación · entre dimensiones baja. Por el otro lado, los •materiales de relleno de relación entre dimensiones alta tendrán una mayor área superficial por unidad de volumen - que · los materiales de relleno de relación entr 20'/·;"dimensiones baja " y por lo tanto serán más difíciles ' de :V dispersar; en el material de matriz. " '.· ;¦..- ;': : /;;-'¦¦ ; ; · *·' / : .'/ Las siguientes tendencias generales se puede .· . "sugerir- ,para ' diseñar ¦/factores con "relación, /a Tcómpú s'tós ' '· · '· fpermeables.' y**pr ductos_;: 'de- liberación, controlada.- . ''*-,.'¦''-''/-/ 25 · ;///l/.;; la,/ can idad' de ,:, refuerzo ·; mecánico ' /¦ (ó, • /;;·¾ ¾ ."·' /estabilización ' .'física);' que lé ' proporciona uñ ·' /,.·';'- :-; 1 ';.;/.' material ' de . relleno , a " -la" ' matriz aumentará vías de flujo potenciales en el compuesto permeable) ; la permeabilidad, de un compuesto permeable . puede tender a aumentar y el perfil de liberación de un producto de liberación controlada puede tender a disminuir conforme aumenta la cantidad de material de tratamiento superficial aplicado a un material de relleno (debido a un aumento potencial en el tamaño de los conductos interfaciales) ; la permeabilidad de un compuesto permeable puede tender a disminuir y el perfil de liberación de un producto de liberación' controlada puede tender a aumentar conforme aumenta la estabilidad de un material de matriz (debido a un ¦ aumento . potencial en la durabilidad, estabilidad · o integridad del compuesto permeable) ; la permeabilidad de un compuesto permeable' puede tender a disminuir y el perfil de liberación de un producto de liberación controlada puede tender a aumentar conforme aumentá la estabilidad de un material de tratamiento superficial (debido" a ün aumento potencial 'én la " cantidad de tiempo requerido para degradar las interfáces degradables) ; ' ." -·¦ · ¦¦ ·"· el perfil de liberación de un producto de liberación- controlada puede tender" a aumentar conforme el. grosor de una capa de revestimiento La Figura 4, muestra una gráfica de los resultados de la prueba de control de liberación para el Ejemplo 1- para la -serie de tratamiento de sulfato de aluminio de muscovita y mica desempeñado en mica tratada superficialmente; La Figura 5, muestra una gráfica de los resultados de un estudio de valoración de liberación controlada para el Ejemplo 2; La Figura 6, muestra una gráfica de los resultados de un estudio de valoración de durabilidad mecánica para el Ejemplo 2; y La Figura 7 , muestra una gráfica de los resultados de una variación de propiedades de liberación "· : ·controlada para el Ejemplo:-3.-' ÷—~ - -"" .'· i.'T'l.', .'.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Esta invención' se relaciona con una. variedad de aplicaciones y campos ' que requieren o que deséan un mecanismo para lograr un sustrato relativamente confiable y de. liberació relativamente controlada, ¦ ya sea " contenida dentro de una- mezcla permeable o - que ¾e .le .. aplique, ·._..· _':¦..'"' -'--· '¦ -; ·. ·¦ . · , , . un revestimiento a esta. A través de la atenuación, del mecanismo · de liberáción está; invención puede ' proporcionar . diferentes velocidades de liberación. Específicamente; la técnica de control de liberación de esta invención se considera adecuada para producir mezclas permeables y productos de liberación controlada que posean una variedad de perfiles de liberación diseñados para -cumplir requisitos de producto específicos. Por ejemplo, " con respecto a aplicaciones agrícolas, los productos fertilizantes de liberación controlada y compuestos fertilizantes permeables de esta invención pueden permitir el diseño de perfiles de liberación de nutrientes (sustrato) para diferentes requisitos nutricionales de los cultivos, condiciones de suelo y/o duración del periodo de crecimiento.

Además, esta invención puede proporcionar durabilidad mejorada a las mezclas permeables y productos de liberación controlada para reducir degradación física potencial bajo presiones aplicadas (tales como operaciones de manejó "de 'abrasivos , presiones "térmicas, etc.) . Por lo tanto, ese daño que normalmente ¦ influenciaría indebidamente el perfil de liberación se. puede reducir. Además, como resultado de la durabilidad mejorada, la cantidad de, mezcla permeable o el producto de control de liberación requerido para soportar las presiones aplicadas se, pueden reducir. Por lo tanto, el compuesto resultante o' producto, puede poseer concentraciones más. altas., de sustrato valioso y ; menores ¦ concentraciones de materiales de méiior valor.;' ·. ·' .. _'·¦.', . Cómo - resultado , de lo '/anterio ¦, , esta invención puede" proporciona ÜnaV fórma'" relativamente rentable dé introducir" una variabilidad de÷ perfil "de liberación a esas aplicaciones que actualmente les falta ese atributo (tales como fertilizantes revestidos con azufre) . Esta invención también puede proporcionar una alternativa de control de liberación . menos costosa que aquellos productos que actualmente- emplean técnicas de control de liberación costosas (tales .'como los revestimientos de membrana de polímero de permeabilidad variable) .

Según se describe más adelante, la presentación elegida de la invención se aplica específicamente a aplicaciones agrícolas, tales como fertilizantes y pesticidas. Sin embargo, los compuestos permeables, los productos de control de liberación y métodos que se describen en el presente se aplican además a otras aplicaciones y campos tales como fármacos, medicinas y nutrientes .

Con respecto : a_ las aplicaciones agrícolas, y específicamente a los fertilizantes, ' esta invención puede proporcionar a los agricultores varias ventajas'. Utilizando perfiles de liberación variable, " los agricultores pueden seleccionar compuestos y productos diseñados para satisfacer sus . demandas específicas de cultivo y tierra. Se puede obtener mejor entrega de sustrato .(fertilizante o nutriente) con menor número de aplicaciones. Además, la velocidad inicial de la liberación" de sustrato'" puede" verse reducida y de tal .forma minimizar la toxicidad de la tierra . y el "quemado" de cul ivo que se asocia- con fertilizantes de . liberación incontrolada1 y algunos fertilizantes de liberación controlada (tales como los SCF convencionales) . Reduciendo la velocidad inicial de la liberación de sustrato se , puede incurrir en menos" tratamiento superficial co el método de producción de la mezcla permeable y el producto de liberación controlada; la aceptación ambiental del material de relleno y material de tratamiento superficial; y los costos del material de relleno y del material de tratamiento superficial. Todos estos factores y consideraciones se discuten con detalle a continuación.

El sustrato de esta invención puede ser cualquier sustrato, ' agente o materia que se desea o que se requiera liberar al medio ambiente en una forma relativamente controlada. Por ejemplo, el sustrato podría ser, más no se limita a uno o más de lo siguiente: semillas; fertilizantes (como urea, fosfato de amonio, etc.); herbicidas; funguicidas ; pesticidas; fármacos;' - vitaminas ; " medicamentos veterinarios ,- y alimentos . ^En . al presentación elegida de la invención el sustrato se compone de un fertilizante. Se puede utilizar cualquier fertilizante adecuado para la aplicación específica. Sin embargo, en la presentación elegida el fertilizante está compuesto de urea (( H2)2CO) . La urea tiene el contenido más alto de nitrógeno comúnmente disponible en el . mercado de fertilizantes granulares (16% de peso) .

¦¦ ¦:·¦ -El material de relleno de ~está "invención", puede ser cualquier' material particulado compatible con la . aplicación específica de la invención. De p eferencia, . el material de relleno posee una relación -..entre dimensiones en el que el tamaño de la partícula de relleno es mayor en una .dimensión /que en otra dimensión. En otras palabras, el material de relleno de preferencia - : .¦...'¦¦· : -54- - tiene una relación entre dimensiones mayor a 1. Los ejemplos de los rellenos que poseen una relación entre dimensiones mayor- 'a .l. incluye rellenos que están compuestos de estructuras de placas, los rellenos que están compuestos de estructuras fibrosas y combinaciones de ello. Preferentemente, el material de relleno está compuesto de una estructura fibrosa. Sin embargo, según se indicó, también se puede utilizar una combinación de diferentes materiales de relleno. En la discusión a continuación "relleno fibroso" describirá cualquier material de relleno que posea una relación entre dimensiones mayor' a 1 (tal como fibras y placas) mientras que "relleno no fibroso" describirá cualquier material de relleno que no posea una relación entre dimensiones mayor a uno . ' Se cree que' el material de relleno proporciona refuerzo mecánico a la mezcla . permeable o" .producto 'de liberación controlada de la invención que aquí se describe. El refuerzo mecánico del material de relleno puede mejorar la fortaleza y la durabilidad de l "mezcla o producto. Como resultado, la mezcla o producto puede soportar mejor, presiones aplicadas externamente tales como _manej o_ abrasivo ,._shóck térmico'; etc . ; ·:· .' -;.·..

... - Además - se ' considera :.que. el , material . dé rellenó puede estabilizar "físicamiente la "mezcla . permeable = o el producto de' liberación: controlada. : Espe.cífic ménté sé' ha determinado que' -los . ateriales de relleno fibrosos pueden reducir en forma importante la incidencia y/o tamaño de efectos importantes que- resulten de las alteraciones inevitables al material, tales como conversión cristal alotrópica y/o expansión inducida térmicamente y • contracción de cristales de material. Específicamente, en el caso en: el que el material de matriz esté compuesto de azufre (según se analiza a continuación) la acción estabilizante física que emiten las inclusiones de material de relleno inhibe o minimiza el mecanismo de liberación no controlable (es decir, roturas y defectos) actualmente ' empleados en aplicaciones tales como fertilizantes recubiertos de azufre.

. Por último, el material de relleno forma o facilita la formación del mecanismo de control de liberación de esta invención. Más específicamente, las interfaces entre el - área superficial longitudinal del " - - material^:-de · -relleno -fibroso y; el., material"" de ¦••'matriz proporcionan conductos y/o sitios para formación de conductos.-. Una vez formados, estos conductos interfaciales sirven" como conductos para transmisión de solventes hacia el núcleo del compuesto o ' producto . En los casos en que el sustrato puede ser disuelto o degradado, los conductos interfaciales tambié sirven "como canales para la transmisión del sustrato. '*.·· ; ·*'. v :¾'· Según ; se indica, cualquier · material, dé rellenó orgánico, -inorgánico, natural o sintético puede ser utilizado. Por. ejemplo, el material de relleno puede estar compuesto de -una o una combinación de lo siguiente (que están enumerados ' sin . orden específico) : (1) ' rellenos inorgánicos (minerales) tales como wolastonita (metasilicato de calcio), fibras de metafosfato de Cuadro 2 Rangos de tamaño de partícula de relleno, relación entre dimensiones .y área superficial Mínimo <1.5. - 4.5 . ' 6.0 m2/cm3 de m2/cm3 de m2/cm3 de . volumen volumen volumen Rango' de área específico específico específico superficial de de relleno de relleno de relleno partícula' promedio* Máximo >15.0 15.0 15.0 m2/cm3 de m2/cm3 de m2/cm3 de -volumen - volumen volumen específico específico específico de relleno de relleno de relleno *Las dimensiones promedio de las partículas de material de relleno se pueden determinar por cualquier método adecuado que se pueda practicar.

En un método que sirve de ejemplo para determinar el grosor, longitud y relación entre dimensiones de las partículas, las dimensiones de las partículas promedio se determinan por análisis computa izado de imágenes generadas por un microscopio óptico equipado con una cámara y una etapa- automatizada . Una" pequeña cantidad demuestra puede ser analizada-; si se coloca en un contenedor transparente utilizando el líquido adecuado para dispersión. Después se utiliza una cámara para generar una señal digital que posteriormente es procesado por software de análisis de imágenes. El software define la frontera de cada imagen estipulando un valor de umbral de la escala gris. La -imagen en escala gris es convertida a -una'—, imagen- -binaria.-- ------ Los - --..písceles - - de ..- pantalla correspondiente se utilizan después para representar una "área" por cada, imagen de partículas bidimen'sional proyecta dentro del .campo de vista original. Las herramientas de análisis eliminan después las partículas qué se determinan como "cruzadas" o "en contacto". Las partículas .restantes después son medidas para determinar diámetro máximo (longitud) y diámetro mínimo (ancho) . Cuando menos 1000 y de preferencia 15000 o más partículas se analizan generalmente por cada muestra.- Los resultados después se pesa por área y la longitud promedio, el diámetro promedio y la relación entre dimensiones promedio se determinan. Está disponible en el mercado el software de análisis de imagen adecuado. Los sistemas de análisis de imagen adecuados también disponibles en el mercado.

Un método de ejemplo para determinar el área superficial específica utiliza un instrumento También se ha determinado que la cantidad de material de relleno presente en la mezcla o producto afecta su- mecanismo de control de liberación, capacidad de refuerzo mecánico y capacidades de estabilización. Se puede utilizar cualquier cantidad de relleno capaz de producir una^ mezcla permeable que tenga las propiedades deseadas. Sin embargo, el rango de volumen de relleno : preferido también se puede clasificar de conformidad con un rango general, un rango preferente y un rango de preferencia superior según se estipula en el Cuadro 3. Aunque los rangos del Cuadro 3 pueden aplicarse en general a cualquier material de relleno dispersado en todo el material de matriz, los rangos se han determinado como aplicables específicamente en la presentación elegida en la que el material de relleno está compuesto de wolastonifea- y el material de matriz ésta compuesto "de azufre .

Cuadro 3 Rangos adecuados de cantidad de relleno -.¦·' Cantidad Cantidad mínima • máxima.

Masa general . requerida de 2% 50% ·.. relleno (por masa de material de matriz) 1.Volumen general de relleno . '. . 1.4% . ; . : 34.5% requerido (por- volumen de material de matriz) . : Masa preferente de material 5% 30% de relleno requerida (por masa de material de matriz) Volumen preferente de relleno 3.5% 20.7% requerido (por volumen de material de matriz) Masa de relleno de 10% 20% preferencia superior requerida (por masa de material de matriz) Volumen de preferencia 6.9% 13.8% superior de relleno requerido (por volumen de material de • matriz) :.. - - : · · Sin embargó, la mezcla permeable puede estax formada de material de relleno más voluminoso que tenga un peso específico- más baja con un grosor mayor de la mezcla o material de relleno menos voluminoso que tenga un peso específico mayor con un grosor menor de la mezcla. Por lo tanto, los rangos que se prefieren de cantidades; de "relleno . se pueden ampliar . De;, conformidad con lo cual, en la presentación elegida, el rango general de la cantidad de relleno es aproximadamente 0.5% a 200% por volumen de . material de' matriz. El rango que se prefiere de cantidad dé relleno es 1% a 120% por volumen de material de matriz. El rango de preferencia superior procesos de degradación específicos al tratamiento de superficie.

M s específicamente, el material de tratamiento superficial proporciona interfaces degradables entre el material de matriz y las superficies externas de las partículas del material de relleno. Por lo tanto, al contactó con un solvente apropiado o agente de degradación, el material de tratamiento es disuelto o degradado, con lo cual se forman o mejoran los conductos interf ciales entre la superficie longitudinal de las partículas o el material de relleno y el material de la matriz. La disolución o degradación del material de tratamiento superficial proporciona conductos interfaciales en donde de otra forma no existiría ninguno y/o ¿aumentos de aquellos conductos interfaciales que ya ·, existen. Y ' .

Por lo tanto, se creé que el material de tratamiento superficial proporcionará ¦ el elemento principal de control sobre el ritmo de liberación del substrato. En este sentido, se cree además . que el control sobre el perfil de liberación podrá, lograrse . al seleccionar y modificar uno o más de los factores que se describen a continuación . · . · " " En primer : lugar, el material o materiales de ¦ tratamiento superficial pueden seleccionarse para • controlar - el ritmo de formación ó mejora de' los'conductos int'erfaciales . Al seleccionar el material de tratamiento /superficial co diversas propiedades de solubilidad o interfaciales . En las aplicaciones en donde se requieren mayor durabilidad y menor liberación, la medida del material de tratamiento superficial aplicado a las partículas del material de relleno puede ajustarse. En 5 tales casos, todo el material de relleno puede aumentarse para mejorar la viabilidad y el volumen del material de relleno tratado en la superficie puede reducirse para lograr el perfil de liberación deseado.

Según se indica, el material de tratamiento 10 superficial aplicado también puede servir como un agente dispersor para el material de relleno. En ciertas aplicaciones, el material de relleno no tratado no puede estar listo para dispersarse en los materiales de la matriz específica. La incapacidad de . lograr la ;i5 dispersió del "relleno puede ser una. función de varios ¦ · mecanismos' de interferencia (es decir, - partículas de relleno cargadas estáticamente, propiedades deficientes de humedad del material de la matriz, etc.), en tales -casos, el material de tratamiento superficial, y la dosis 20 o el volumen se seleccionan no sólo para iniciar o mejorar la formación del conducto interfacial, sino . también para que el material de relleno pueda dispersarse : . .en el. material .de la matriz _ .

.- En ciertas aplicaciones en 1 donde el tratamiento 25 superficial de relleno rio se" requiere específicamente • .. para dispersión., el tratamiento . superficial del material ' " ¦ de' relleno ; puede , resultar · en una - reducción substancial del esfuerzo de_::.combinación requerido para dispersión. Desde un punto de vista de proceso práctico o de producción, se pueden seleccionar los materiales de . tratamiento superficial y los volúmenes o dosis que no — - sólo -inicia o - mejora la formación de conductos interfaciales sino que mejoran la" dispersió de las 5 partículas del material de relleno dentro del material de la matriz.

El material de tratamiento superficial puede estar compuesto de cualquier agente de tratamiento superficial sólido, líquido, orgánico, inorgánico, 10 natural o sintético capaz de proporcionar las interfaces degradables deseadas entre el material de la matriz y las superficies externas de las partículas del material de relleno. Por ejemplo, el material de tratamiento superficial puede componerse de uno o más de los .15.. alcohol tridecílico, etoxilato etilfenol, etoxilato mono- oliato de sorbita; aceite de cánola; silicato de sodio; 20 cloruro de calcio; azúcar; cloruro de potasio; sulfato de amonio; naftaleno; butilnaftaleno; sulfonato de naftaleno; lignosulfonato de calcio condensados :. formaldehído de ; sulfonato de naftaleno sulfonato . alquil benceno sódico; butadieno de estireno ; productos lácteos; 25 éter de glicol polioxialquileno; éter monobutil de glicol polipropileno; lecitina; alcohol polivinílico; detergente y sus combinaciones.

Preferentemente, ; el . material de tratamiento superficial es soluble en agua para que las interfaces degradables se degraden en presencia de este líquido. En la presentación elegida, el material de tratamiento superficial está compuesto de un copolímero formaldehído y sulfonato de náftaleno.

Según se indica, el material de tratamiento superficial proporciona interfaces degradables, interfaces que pueden degradarse a través de varias acciones como son la disolución, la descomposición térmica, la degradación biológica de descomposición química, etc. Cuando también se selecciona el substrato para degradarse, la forma de degradación del material del tratamiento superficial seleccionada en general es la misma que la que se requiere para degradar el substrato. Por ejemplo, en el caso de los materiales de substrato degradables a través de~una:::disolución ^mediante un solvente de partículas, el material de tratamiento superficial seleccionado* por lo general también es soluble en el mismo solvente.

Además de la capacidad de degradación, se selecciona también preferentemente el material de tratamiento superficial para . proporcionar . una o más de las siguientes propiedades adicionales · deseables a la composición o producto de la"invención actual. En primer lugar, el material de tratamiento superficial es preferentemente estable de manera térmica/ química y física al contacto" del material de la matriz y el método de · producción (es decir el material de relleno a tratar " superficialmente no debe fundirse, volatilizarse, descomponerse, disolverse, desintegrarse sustancialmente, etc. durante el método de producción). En segundo lugar, Se ha determinado que el volumen o dosis del material de' tratamiento superficial aplicado a las partículas ' del 'material 'de relleno" afect tanto el mecanismo de control de liberación como la dispersión del material de relleno en la invención actual. Puede utilizarse cualquier volumen, cantidad o dosis del material del tratamiento superficial capaz de producir una composición permeable que tenga las propiedades deseadas. Sin embargo, el rango de los montos preferentes del material de tratamiento superficial puede clasificarse de acuerdo con el rango general, un rango preferente y un rango mayormente preferente según se estipula en el Cuadro 4. Aunque los rangos del Cuadro 4 en general pueden ser aplicables, se ha determinado que los rangos, se apliquen particularmente a la presentación elegida; en donde el .material de relleno está compuesto de wolastonita y el material de la matriz está compuesto de azufre. Se ha determinado además que los rangos aplican específicamente a lá presentación elegida en donde el material de tratamiento superficial está compuesto de un copolímero formaldehído y sulfonato de naftaleno.

;.;·'¦-"" " ·".-¦".- - Cuadro 4 ''.·..- " ' '. -- - Rangos de los volúmenes o dosis- del material de! . -". ... ratamiento superficial Volumen Volumen mínimo máximo Dosis requerida ¦ para la .masa de - material de tratamiento 0.1% 20% superficial en general (por masa de Material de relleno) Dosis requerida para el volumen de material de tratamiento superficial en ....0.0002 . general (volumen de material 0.04 cm3/m2 cm3/m2 de tratamiento superficial/ área superficial del material de relleno) Dosis requerida de la masa de material de tratamiento 0.5% 10% superficial preferente (por masa de material de relleno) Dosis requerida del volumen de material de tratamiento superficial preferible (volumen del material de 0.001 cra3/m2 0.02 cm3/m2 tratamiento superficial/ área superficial del material de relleno) Dosis requerida de la masa de tratamiento superficial de fibra -mayormente preferible 1% .5% (por masa de material" de relleno) Dosis de volumen requerida del material de tratamiento superficial mayormente preferible (volumen de 0.002 cm3/m2 0.01 cm3/m2 material de tratamiento superficial/ área superficial del material de relleno) embargo, la . ; composición permeable puede estar compuesta de un material de tratamiento superficial más voluminoso que .tenga menor gravidez éspecífica dentro de un material de relleno del área superficial o un mátefiál'; de ratamiento superficial menos voluminoso que tenga una gravedad específica mayor en un material de relleno con mayor área de superficie. Por lo tanto, pueden ampliarse los rangos preferibles del volumen de cantidad de . tratamiento de superficie. En este sentido, la presentación elegida, el rango general del volumen' del material de tratamiento superficial es de aproximadamente 0.00005 cm3 de material de tratamiento superficial/ m2 de área superficial del material de relleno a 0.6 cm3 del material de tratamiento superficial/ m2 del material superficial de relleno. El rango preferible del volumen del material de tratamiento superficial es de 0.0003 cm3 de material de tratamiento superficial/ m2 del área superficial del material de relleno a 0.3 cm3 del material de tratamiento superficial/ m2 ^ de área superficial del material de relleno. El rango mayormente preferente del volumen de material de tratamiento es de aproximadamente 0.00.05 cm3 del material de tratamiento superficial/ m2 de área superficial de material de relleno a 0.1 cm3 del material de tratamiento • superficial/ m2 del área superficial del material de ' relleno .

Según se indica anteriormente, la composición permeable de la invención actual está compuesta de un volumen de material de la matriz. En uno de los aspectos ·-· de la 'inversión, el - material de- la- matriz=- est . compuesto dé"..un" sustrato y. un material portador. En' un" aspecto adicional de la invención, la composición permeable incluyendo el material d la matriz se usa en el revestimiento' del material de sustrato. Si el material de sustrato .est ', compuesto del material de sustrato o se usa pará' revestir él material'- de sustrato, el material de la matriz actúa como,un portador del material de relleno. Específicamente, el material de relleno se dispersa a través del material dé la matriz. Además, el material de la matriz facilita él mecanismo de liberación de control de la invención actual. Al aumentar o disminuir el grosor o las dimensiones de la composición permeable compuesta del material de la matriz, la "longitud" de los conductos interfaciales creados alrededor de las partículas individuales del material de relleno o de las partículas contiguamente arregladas del material de relleno también aumenta o disminuye. Por lo tanto, el tiempo requerido para degradar el material de tratamiento superficial puede aumentarse o disminuirse conforme varía el grosor o las dimensiones de la composición permeable.

- Según, sé^"indica"/ el material de la matriz está" compuesto de un material, portador en un aspecto dé' la invención. Además, en todos los aspectos de la invención, el material de la matriz actúa como portador. De' esta forma, el material de la matriz y -'el material portador pueden estar compuestos de cualquier material orgánico, inorgánico, natural o sintético o una combinación de lo anterior - susceptible de actuar como ~ portador- del -material- de relleno y facilita o mejorar la formación de los conductos inter aciales. Por ejemplo, los materiales · de matriz convenientes o preferidos y el material portador- están compuestos de una combinación de {(no'.;, están.../"'enumerados .. en _ uií orden ... específico) : poliuretano, polipropileno, polietileno,- látex, azufre y resinas. En la presentación elegida, el material de la matriz está compuesto de azufre. En este sentido, cuando el material de la matriz está compuesto de un material • portador> éste se compone de azufre. - En la presentación elegida, el azufre es preferentemente azufre elemental, que es menos caro que el azufre químicamente modificado. El azufre elemental también ofrece potencialmente mayor flexibilidad en el diseño de una composición permeable, ya que la inestabilidad relativa del azufre- elemental en comparación con el azufre químicamente modificado puede ser ventajosa para evitar los efectos de "sellado". Al corto plazo, la inclusión del material de relleno en todo el material de la matriz de azufre elemental servirá en la "presentación elegida para reforzar mecánicamente y .establecer:- . físicamente" .· - el -azufre" ""'elemental , contrarrestando así algunas de las desventajas posibles de usar el material de la matriz relativamente inestable.

El material de la matriz particular ' y el material portador seleccionado dependerán de las propiedades deseadas de la composición permeable y/o del producto de liberación controlada y su aplicación. Las . propiedades del material de la matriz, incluyendo' las propiedades del material" y portador pueden regirse por factores como la longitud del material , de la matriz, la permeabilidad, el costo y/o aceptación ambiental / de la .salud. Por ejemplo, a menudo el azufre se usa para ¦ aplicaciones de fertilizantes debido á ' su relativamente bajo costo y aceptación de degradación eventual a largo plazo. en el ambiente.

El grosor de la composición permeable, incluyendo el grosor de cualquier capa de revestimiento de la composición permeable" se ha" determinado que" afecta el mecanismo de control de liberación de la invención actual. Cualquier grosor de composición permeable, incluyendo cualquier grosor de una de sus capas de revestimiento, susceptible de producir un producto final que tenga las propiedades deseadas puede utilizarse. Sin embargo, el ' rango de grosor preferible de la composición permeable puede clasificarse de acuerdo a un rango general y a un rango preferible según se estipula en el Cuadro 5. Aunque los rangos del Cuadro 5 pueden aplicar en general, se ha determinado que los rangos se aplican particularmente e . la presentación elegida en la que se incluye el . material de relleno como wolastonita,.. ..el. material de la matriz está compuesto de azufre del material de tratamiento superficial está compuesto de un copolímero formaldehído de sulfonato de naftaleno.

Además, los siguientes rangos de grosor aplican específicamente cuando. la composición permeable se aplica al substrato ,. en una capa de revestimiento. Específicamente, los rangos estipulados en el Cuadro 5 son- aproximados se -han calculado de- -los pesos de revestimiento, de azufre: aplicado, asumiendo un substrato de revestimiento esf rico ¦ con un diámetro de 2.2 rara. El tamaño de ese substrato representa muchos fertilizantes granulados,' jnas no. todos .·;·· ' fertilizantes o farmacéuticos revestidos con polímeros) o bien materiales de .substrato muy granulados. En estas aplicaciones, los revestimientos se aplican en general en forma mucho más alargada que las que se muestran anteriormente en el Cuadro 5. Por lo tanto, pueden ampliarse los rangos preferibles de grosor de una capa de revestimiento de la composición permeable. En este sentido, en la presentación elegida, el rango general de grosor de la capa de revestimiento es de aproximadamente 2 a 100 miera y el rango preferible de grosor de la capa de revestimiento es de 20 a 75 miera.

Cuando el material de la matriz está compuesto de substrato (mas que aplicar el material de la matriz como revestimiento e e^ substrato) , las dimensiones en - l¾~"composición:"permeable fluctúan preferentemente .de la composición líquida de gránulos / gránulos: de aproximadamente 1 mm (o menos) a 5 mm. Sin embargó, la invención también puede hacerse en productos mucho más grandes como macrogranulados de fertilizantes, tabletas o barriguetas. Esos productos pueden fluctuar de un tamaño de composición líquida de gránulos/ gránulos de 25 nara (o menos) o tabletas de 150 mm barriquetas (o más) .

En el aspecto de métodos de la invención, la invención se dirige hacia un método para producir una composición permeable y un método para producir el producto de liberación controlada. En cualquier caso, la aplicación o el producto se selecciona primero para usarse con la invención actual. Por ejemplo, como se analiza anteriormente, las aplicaciones o productos convenientes incluyen aquellos que requieren un método rentable para . lograr las propiedades de liberación .controlada (como los fertilizantes de liberación controlada) .

Ambos métodos incluyen las medidas de producción de la composición permeable. Específicamente, el método está compuesto de un volumen de material de relleno de partículas, en el c al cada una de las partículas de material de relleno está compuesto de una superficie externa y la aplicación de un monto del material' de tratamiento superficial degradable a las superficies externas de las partículas de material^ de relleno a las partículas tratadas superficialmente o al material de relleno. Las propiedades y parámetros del - material de relleno y el material de tratamiento superficial- son preferentemente como se describe anteriormente. Por lo tanto, el material de~ relleno' y el material de tratamiento superficial se seleccionan de acuerdo a sus propiedades requeridas o deseadas que se analizan anteriormente. Además, el material de tratamiento superficial seleccionado se aplica al área superficial del material de relleno seleccionado al volumen o dosis requerido o deseado como se analiza anteriormente, usando cualquier mecanismo o proceso convencional o conocido conveniente para aplicar los materiales de tratamiento superficial a las superficies de las partículas.

Además, el método para producir una composición permeable se compone de la dispersión de partículas del material de relleno tratadas superficialmente en todo el volumen del material de la matriz para formar la composición permeable de tal forma qué los conductos interfaciales -entre el material- de ía; matriz ' y de las" superficies externas de las .partículas del material de relleno sean definidas por el material de tratamiento superficial y esa interfaz degradable entre el material de la matriz y las superficies externas del . material de relleno sean proporcionadas por el material de tratamiento superficial. Las propiedades y. parámetros del material de la matriz son preferentemente, como s describe anteriormente . .- . ·. .¦.-.¦.. ·.-, ... -.·:¦ ·--·-,-.- ÷ -v' -¦ ' - - Las medidas de dispersión pueden realizarse en cualquier forma ; utilizando cualquier mecanismo conveniente para' dispersar las pártículás tratadas superficialmente ven todo' el "material de" ,1a. matriz X" Por ejemplo puede- usarse cualquier proceso' o ...aparato compatible de mezcla. Preferentemente, . las' partículas ' ' ' '"" -82- tratadas superficialmente se dispersan o combinan en forma sustancial y ' uniforme a través del material de la matriz en el proceso de dispersión. E la presentación elegida, las partículas tratadas superficialmente del material de relleno y el material de la matriz en forma de fluidos (por ejemplo, fundidas, emulsificadas , etc.), se combinan usando cualquier medio, mecanismo o proceso conocido o convencional. Además, las partículas del material de relleno tratadas superficialmente pueden pasar por un proceso o paso previo a la dispersión cuando se requiera para facilitar la dispersión posterior de las partículas en el material de la matriz. Por ejemplo, las partículas tratadas superficialmente del material de relleno pueden precalentarse antes de dispersarse para facilitar la combinación del material de relleno con un material de la matriz termoplástico o " de termoconfiguración.

En uno de los aspectos del método de producció de composición permeable en donde el material de" la matriz se compone del substrato, el paso de dispersión se compone, además de la dispersión, de las partículas tratadas superficialmente del material de relleno en el substrato. Las propiedades y parámetros del . substrato son preferentemente como se describe anteriormente. Además, el '.paso de dispersión puede realizarse en /cualquier / forma usando cualquier mecanismo conveniente para dispersar", las, partículas tratadas ; superficialmente del material de , relleno a través del . material de la matriz incluyendo el substrato. Por ejemplo, podrá usarse cualquier proceso de combinación compatible o aparato de combinación. Preferentemente, las partículas tratadas superficialmente se dispersan o; -combina en forma sustancialmente uniforme a través del substrato a 5 través del paso de dispersión. Además, el substrato podrá pasar por un proceso o paso de dispersión previo cuando se requiera para facilitar la dispersión posterior en las partículas del material de relleno o el substrato. Por ejemplo, el substrato podrá precalentarse antes del 10 paso de dispersión para facilitar la dispersión del revestimiento. Con respecto al método para generar un producto de liberación controlada, el método está compuesto del proceso de aprovisionamiento del volumen de material de relleno específico, aplicando el volumen de material de tratamiento de superficies degradable a las superficies externas de las partículas del material de relleno y dispersando las partículas tratadas superficialmente del material de relleno en todo el volumen del material de la matriz para formar la composición permeable, todo como se describe anteriormente. Sin embargo, el método para generar el producto de liberación controlada se compone además de los pasos para proporcionar el substrato y aplicar la composición permeable al substrato en una capa de revestimiento para formar el producto de liberación controlada. En cualquier método, las propiedades y parámetros del substrato y la capa de revestimiento son preferentemente como se describe anteriormente.

La composición permeable puede ' aplicarse al substrato como una capa de revestimiento usando cualquier proceso o mecanismo conocido o convencional . conveniente o compatible para usarse con la composición permeable específica;:;-y capaz , de -lograr la- capa -'de -revestimiento deseada. Por ejemplo, como' la capa de 'revestimiento puede aplicarse usando las técnicas convencionales como las aplicaciones atomizadas del revestimiento .. ^ Además, .cuando se" "aplica una capa de revestimiento,, el substrato puede empezar por un proceso o paso de preaplicación cuando se requiera para facilitar la aplicación posterior de una composición permeable al substrato. Por ejemplo, el substrato puede ser previamente tratado- con una aplicación de material base seleccionado para promover o facilitar la posterior adhesión de la capa de revestimiento de la composición permeable al substrato.

Finalmente, con respecto al método de generación de composición permeable y el método de generación del producto de liberación controlada, los métodos pueden incluir además, conductos de procesamiento adicionales cuando se desee o requiera, para lograr o generar el producto final deseado. Por ejemplo, la composición o el producto pueden estar sujetos a conductos de enfriamiento o corrección o bien pueden aplicarse materiales - 'adicionales como revestimiento adicional". .-- ¦- ¦ ¦ - A continuación se proporciona la descripción detallada de la presentación elegida de la invención en la producción de fertilizantes revestidos con azufre (SCF, por sus siglas en inglés). Los " SCF -fueron seleccionados como ejemplo de aplicación de la invención dado que los SCF tienden a ser de alto valor y alto volumen , que en general carecen de capacidad para lograr un control confiable de liberación significativa en una forma rentable. En general, el control de liberación en los SCF se logra a través. de la aplicación de .los costosos revestimientos de polímeros aplicados sobre revestimiento de azufre principal o el uso de caros modificadores químicos de azufre (plasticidas o estabilizadores de azufre) que a menudo poseen sólo un rendimiento limitado. Además, los SCF convencionales tienden a no ser mecánicamente duraderos y por lo tanto tienen propiedades de liberación poco confiables.

En la presentación elegida, . el material de relleno está compuesto de wolastonita (metasilicato de calcio) por varias razones. En primer lugar, la fortaleza de partículas relativamente alta y los altos coeficientes de las partículas proporcionan un refuerzo excelente de la matriz de azufre. La variabilidad significa iva- en., .el' tamaño de. la partícula de la wolastonita, el . _ coeficiente de aspecto y el área superficial también proporcionan una capacidad del control de liberación y formación de conductos interfaciales relativamente significativos. En segundo lugar, la wolastonita tiene una estabilidad técnica relativamente alta * que la hace idónea para usarse en matrices de azufre, que se aplican en forma fundida a _. temperaturas., ^que ... fluctúan'....entre _.aproximadamente 130 a 160°. En tercer lugar, el costo del material de la wolastonita / es compatible con la economía - de la producción.. Finamente, la wolastonita es un mineral • inerte, aceptable para" usarse en aplicaciones agrícolas .

.. Además , en la presentación ' elegida, . el material de .tratamiento superficial para la wolastonita se compone - .· ¦ ¦ ·· , Y . -87- ' - - - . de un . copolimero formaldehído de sulfonato de naftaleno (copolimero nsf, por sus siglas en inglés) , en solución acuosa. El copolimero nsf fue seleccionado como el material de tratamiento superficial por varios motivos. En primer lugar el copolimero nsf es un hidrofílico soluble en agua y por lo tanto es degradable (soluble) en presencia de un agente liberador de fertilizante (agua) . El- copolimero nsf también mejora en forma efectiva la dispersión de partículas de la wolastonita en azufre fundido. En segundo lugar, el copolimero nsf es sustancialmente estable a las temperaturas usadas para aplicar los revestimientos de azufre fundido a los fertilizantes. En tercer lugar, el costo del material del copolimero nsf es compatible con la economía de la producción del SCF. Finalmente, el uso del copolimero nsf se acepta en aplicaciones agrícolas.

En la presentación elegida, el copolimero nsf se aplica a las superficies externas de las partículas del material de relleno de wolastonita usando el ' siguiente régimen de proceso. En primer lugar, la wolastonita se precalienta para facilitar el" revestimiento del copolimero nsf sobre substancialmente toda el área superficial de ..las__partículas de .. Volastonita . , La wolastonita se precalienta a un rango de temperatura de entre 60 a 90° (y preferentemente entre 70 y 80°). En segundo iugár, también se precalienta 'el material de tratamiento superficialí o copolimero nsf. El volumen requerido del copolimero nsf en solución acuosa y en las dosis previamente analizadas se calienta a un rango de temperatura entre 50 y 70° (preferentemente entre 60 y 70°) . Puede agregarse agua a la solución del copolímero nsf para diluir el material de tratamiento superficial, con lo cual se facilita la cobertura completa de las partículas de wolastonita.

En tercer lugar, en un mezclador / agitador del tratamiento superficial conveniente, la wolastonita precalentada se distribuye a lo largo de la solución del material de tratamiento superficial calentado y se sujeta a la combinación con gran un esfuerzo cortante. Se utilizan agitadores para tratamiento superficial convenientes (como son los mezcladores de paletas, mezcladoras de cintas, etc.) . La acción de agitación / mezcla debe ser suficiente para dispersar el material de tratamiento superficial o "el copolímero nsf sobre el área superficial de las partículas de wolastonita, sin embargo, la acción de agitación no debe se tan intensa que dañe o rompa las partículas de wolastonita. En la presentación elegida, esto se logró usando una mezcladora de paletas de rotación con capacidad de un kilogramo con una velocidad de agitación que fluctúa entre los 60 y los 150 rpm (preferentemente entre 90 a 120 rpm) . La mezcla de la .--wolastonita . el copolímero nsf . ;,se - agita' por aproximadamente 15 a 30 minutos.' - La .temperatura dé mezcla se mantiene en el rango de temperatura entre 50 y 70° durante el proceso de tratamiento de superficie.

En cuarto lugar, la wolastonita tratada en la superficie se quita del agitador / mezclador y se seca en condiciones "ambiente durante aproximadamente 14 horas. ¦ - -.·¦ - - ' . - - ¦·¦- -·¦ ¦ -90- ' — - - --¦·¦ -- La wolastonita se esparce con una capa delgada y periódicamente se agita con la mano durante el proceso de secado ..- Finalmente,- . conforme se .seca la solución' del tratamiento superficial, las partículas de wolastonita pueden aglomerarse. Para deshacer cualquier agrupació de partículas, las partículas de wolastonita tratadas superficialmente ya secas se agitan con una mezcladora de paletas aproximadamente a 60 rpm durante aproximadamente 10 minutos. ¦ Una vez que esté preparada la composición permeable que se describe anteriormente, la presentación elegida del producto de liberación controlada se prepara de la siguiente forma. En primer lugar, el substrato de los gránulos de fertilizante se preparan al - recalentarlos . a; un__ rango de temperatura- de-- entre _.70 y- 90° (preferentemente entre aproximadamente 80°) . Además, en caso de ser necesario, puede realizarse la granulación del fertilizante. Para mejorar o facilitar la . aglutinación entre la composición permeable (azufre / partículas de wolastonita tratadas superficialmente) y el substrato (gránulos del fertilizante) los gránulos del fertilizante pueden "granularse" (es decir :.' revestirse) con una capá. relativamente delgada' de azufre elemental . ?? proceso de azüfre elemental " fundido "posee ' -.una viscosidad menor a la de la mezcla de "azufré / partículas de wolastonita tratadas superficialmente y, por lo tanto, tiende a adherirse mejor al substrato del fertilizante. -. La base de azufre elemental puede aplicarse e pocos volúmenes aproximadamente de" 2 a 10% por peso del producto del fertilizante revestido 'final o el producto de liberación controlada (preferentemente de 4 a 7%, por peso del producto revestido del fertilizante final) . El sistema de revestimiento para la "base" de azufre elemental es el mismo que el que se describe a continuación para la aplicación de la capa de revestimiento de la composición permeable al substrato.

En segundo lugar, las partículas del material de relleno de wolastonita tratadas superficialmente se precalientan para facilitar la mezcla de las partículas de wolastonita tratadas superficialmente con el material de la matriz de azufre fundido. Las partículas de wolastonita tratadas superficialmente se precalientan a un temperatura en un rango de aproximadamente 130 a 145° C. =H..i"„, ., - , _ En tercer -lugar, la wolastonita precalentada tratada en la superficie se agrega al azufre fundido en los volúmenes requeridos según se analiza anteriormente. Las partículas de wolastonita y el azufre .pueden mezclarse conjuntamente usando cualquier medio de mezcla convencional de con alto esfuerzo cortante (como agitadores .. neumáticos) . La mezcla se realiza preferentemente hasta que la ' wolastóñitá" se"ha "dispersado substancialmente : por completo y se elabora una mezcla substancialmente homogénea.

' ' -\ En . cuarto ' lugar,, , se ' aplica · una capa de revestimiento de la .composición , permeable (azufre / partículas de wolastonita tratadas superficialmente) al substrato. El revestimiento de azufre / partículas de wolastonita tratadas superficialmente al substrato de fertilizantes es consistente con las técnicas convencionales o conocidas para aplicar los revestimientos de azufre elemental a los fertilizantes. Sin embargo, se requieren los ajustes al sistema de revestimiento de azufre convencional en general debido a la presencia de las partículas de wolastonita en una mezcla de revestimiento. La siguiente descripción del proceso de aplicación y revestimiento corresponde a la aplicación de los revestimientos de azufre. / partículas de wolastonita tratadas superficialmente a los gránulos del fertilizante.

Usando los métodos convencionales de -fluidización de gránulos (como el tambor rotante), los gránulos de fertilizante se fluidizan (es decir se induce una cama, capa moviente, etc. de gránulos de fertilizante) . El grado de fluidización de gránulos debe ser - suficiente para exponer en forma adecuada los gránulos del fertilizador descritos a un rociador de mezcla de revestimiento aplicado. La mezcla del revestimiento pasa entonces a los gránulos de .fertilizante... Particularmente, laJmezcla de wolastonita de azufre 'fundido / tratado en la superficie se bombea a través de- un medio convencional a una serie de cánulas de : atomización' fluida .. Las cánulas están equipadas con el tamaño de orificio y capacidad de limpieza mecánica suficientes (es decir agujas de orificio) para impedir o inhibir el taponeo de las cánulas con las partículas de wolastónita.

A través de las cánulas de atomización, el flujo de fluido de la mezcla de revestimiento de wolastónita ' tratada con azufre fundido / en la superficie se pone en contacto con el aire de atomización a una tasa y presión de flujo suficiente para atomizar (generar pequeñas gotitas) el flujo de fluido de la mezcla de revestimiento. El aire deberá calentarse para impedir congelación del flujo de fluido de mezcla de revestimiento fundido durante la atomización. Ya que las gotitas de mezcla de revestimiento fundido aromatizado se esparcen de las cánulas de atomización, golpean la cama de gránulos fluidizados y se esparcen sobre la superficie de los pequeños granulos de er ilizante antes de que se congelen.' Conforme se fusiona y congela el sistema de gotitas de mezcla de revestimiento atomatizado en la superficie del gránulo, se forma un revestimiento de azufre uniforme '/;wolastónita tratada en la superficie'.

El siguiente sistema de aplicació de revestimiento detallado, que aparece en el Cuadro 6, aplica a la producción a escala de la presentación elegida del'-.¦••producto . de liberación controlada- de~~ la ~ invención interna que tiene el revestimiento de azufre / ·¦ wolastónita 'tratada e " l : superficie. '' ·_';'''.'· .'·.·''·'''·'.*.

I - ' ¦ ~ . Cuadro S ~~- : - : .- ;--.-· ¦ ' Sistema de proceso de escala para la aplicación de revestimientos de azufre / wolastónita tratada en la superficie a los. gránulos del fertilizante Parámetros del Variables del Valor de la sistema en sistema variable del general específico sistema Volumen del 5 g. fertilizador Longitud del 3 pies tambor de fluidización Fluidización del Diámetro del 2 pies gránulo del tambor de fertilizante fluidización Velocidad de 20 a 50 rpm rotación del tambor de fluidización Tasa de flujo de 2 a 6 gramo por la mezcla de - hora revestimiento Entrega de la Presión de flujo 10 a 30 libra mezcla de de la mezcla de sobre pulgada revestimiento revestimiento ¦ cuadrada Temperatura _de la 140 a 160° C mezcla de revestimiento Tasa de flujo del 1 a 5 cfm aire de atomización Atomización de la Presión de flujo 20 a 70 libra mezcla de del aire de sobre pulgada revestimiento atomización cuadrada . Temperatura de 140 a 170° C fluj o . del aire de atomización Una vez que se aplique la capa de revestimiento de la composición permeable, el producto de liberación controlada podrá enfriarse usando los" edios · de enfriamiento. de aire convencionales.

Además, aunque no se requiere, pueden aplicarse revestimientos adicionales sobre la capa de "revestimiento de composición permeable como los selladores poliméricos. Si se desea, esos revestimientos adicionales pueden aplicarse con el fin de agregar un control de .liberación "adicional o una coloración de producto, etc. 5 Resultados de la prueba - Ejemplo uno Se han realizado varias pruebas sobre la presentación elegida del producto de liberación controlada de la invención actual, incluyendo la valoración de la duración, características de liberación 10 controlada y dispersión. Los resultados de la prueba relacionados con estos elementos tecnológicos se presentan, siguiendo una descripción de la preparación de las muestras de prueba. : - ¦ ·.::·_-*- .··=.·':··' '-'-Para .'facilitar- : el análisis . las" " muestras:.-"del.. -15 Ejemplo 1 se prepararon como "macro-gránulos" que tienen. un tamaño de- granulo mayor al de los fertilizantes típicos.

Procedimiento de preparación de muestras de prueba Las muestras de prueba se preparan de la 0 siguiente forma: - 1. Se obtienen muestras de urea de 13 "m de diámetro de la urea fundida, enfriada y' pesada. . La superficie de las muestras se inspecciona para asegurar que no tengan defectos 5 significativos (por " ejemplo, orificios, abolladuras, etc.) . 7 Los aditivos del revestimiento se calientan aproximadamente a 140° C antes de mezclarse con el azufre: a. 130:1-, 140° C. La ^temperatura de l mezcla - se- - ajusta a -135 - 140° C, de ser necesario .

Las muestras de urea enfriadas se sumergen en la mezcla de revestimiento . ' Las muestras revestidas se enfrían, pesan y el % de peso de revestimiento se calcula en: masa de revestimiento % del peso de revestimiento = — x 100 masa de revestimiento + masa de la urea Los revestimientos de la prueb se realizan antes .; de del revestimiento de la muestra paira segur ráq'ue"" '¦" él' ? volumen—-- - del aditivo de revestimiento · resulte en un peso de revestimiento porcentual promedio de entre 20 -22%. El peso de revestimiento aplicado se determina por la viscosidad de la mezcla de revestimiento. Ál mantener la temperatura constante del azufre, él volumen dé aditivo de revestimiento se ajusta para . asegurar que. el peso de revestimiento es consistente para todos los grupos de prueba.

Se rechazan aquellas muestras que procesan un' peso de revestimiento porcentual fuera del rango Pruebas de duración La prueba de duración se realiza de* lá siguiente forma: 1. Se pesaron cinco muestras revestidas . 2. Las muestras se agregaron al probador de durabilidad que consiste de un batidor que puede mantener las muestras y un cargo del impacto de la cerámica. La relación de la masa del cargo de impacto sobre las muestras es de 42:1. 3. Las muestras se baten por 10 minutos por lo cual someten los revestimientos a violentas condiciones con el cargo de impacto contra la cerámica. 4. Se pesan las muestras de urea y cualquier revestimiento restante en las muestras. Las muestras son inspeccionadas para asegurar que no haya ocurrido una pérdida substancial de substrato de urea y se calcula el porcentaje de pérdida de revestimiento: - · masa inicial de las muestras - masa de la muestra después de la prueba · - . .'· - % de pérdida de revestimiento = ... ... . . _ . . ... ... — ... . „. — x100 - 'masa inicial.de revestimiento sobre las muestras Además de una prueba de . control "de muestras revestida con azufre puro, las pruebas de duración para el Ejemplo 1 se llevarán a -cabo - sobre las muestras revestidas con. azufre y rellenos no fibrosos y muestras revestidas con azufres rellenos fibrosos según se estipula en el Cuadro 7. conjuntos de muestras de la prueba tuvieron pesos de revestimiento promedio similares en un rango de 20 al 22%.

La Figura 1 proporciona una gráfica de los resultados de la prueba durabilidad para el Ejemplo 1. Como es evidente los resultados de prueba de durabilidad, las inclusiones de material de relleno fibroso mejoran la durabilidad física de los revestimientos con base en azufre. De los materiales de relleno fibroso probados a la fecha, se determinó que las inclusiones de wolastonita inducen una mayor mejora substancial en la durabilidad del revestimiento con base en azufre. Por lo tanto, se observó que los materiales de relleno fibroso proporcionan un refuerzo a los revestimientos de azufre.

- Además, como se desprende de los resultados de prueba de durabilidad, la adición de los materiales de relleno fibroso a los revestimientos con base en azufre resultan en una mayor durabilidad del revestimiento que los que tienen los revestimientos que contiene el material de relleno no fibroso. Por lo tanto, se observó que los materiales de relleno fibroso poseen mayores propiedades de refuerzo que los materiales de relleno no fibrosos (es decir: materiales sin " u a relación dé aspecto específica) .

Prueba del control de liberación La prueba de control de liberación se realizó de la siguiente forma:. - - . - - - . - · - - - 100 - · - - - . - ¦ - - - - Cada una de las cinco muestras revestidas contenido de urea conocido se coloca en 200 de agua a.15 - 20° C. . . 2. Después .de "4 horas de sumergimiento, cada muestra de urea se saca del agua y se valora ' la pérdida de masa. La valoración involucra la determinación de pérdida del . substrato de urea (a través de la disolución) al presionar el revestimiento. Cualquier muestra que se rompa se saca y pesa. Se calcula el porcentaje total de úrea : „, ' ... , masa de muestra inicial - masa de muestra rota „ „„ % de urea liberado = ¦ x lOO masa de urea inicial 3. Las muestras rotas se sacan del . programa _ de prueba . " ' . Las muestras rotas restantes se colocan en el agua nuevamente y el volumen de liberación de urea. se valora cada 15 horas en lo · subsiguiente . :··.'...··". „."·...-??' las aplicaciones agrícolas, el solvente de liberación es én general agua. Por lo tanto, para la prueba de liberación controlada, se han seleccionado substancias hidroffúlicas como materiales de tratamiento superficial "adecuados. Co base en los resultados de durabilidad del revestimiento positivo, la prueba de liberación controlada se ha realizado principalmente, sobre la wolastonita. Sin embargo," también se realizó una serie de pruebas para el mica muscovita (KA.I3Si3O10 ) (OH) 2 para verificar la técnica de control de liberación.

El mica está compuesto de placas delgadas de silicato de aluminio. - El programa , de - pruebas .. de control de liberación para el Ejemplo 1 aparece en el Cuadro 8.

Cuadro 8 Programa de prueba de control de liberación Pru Material Dosis del Dosis de eba Material de tratamiento relleno en el de- tratamien # superficial (% revestimiento relleno to de (% por peso de probado superfici por peso del relleno) azufre) e Ninguno (Revestim 8 iento de No aplica No aplica No aplica azufre de control) 9 Wolastoni Ninguno No aplica 15% ta 10 Wolastoni Azúcar 2% 15% ta 11 Wolastoni Azúcar 5% 15% ta 12 Wolastoni Azúcar 10% 15% ' ta 13 Wolastoni Sulfonato 2% 15% ta '¦¦.14 Wolastoni Sulfonato 5% • 15% • ta . 15 Mica Ninguno No aplica 12%* muscovita Sulfato 16 Mica de 5% 12%* muscovita aluminio Sulfato 17 Mica de 10% 12% muscovita aluminio * Contenido máximo del relleno antes de que se excediera el "22% del peso' de revestimiento.

Relacionado con el Ejemplo 1: La Figura 2 proporciona una gráfica de los resultados de prueba de control de liberación para la serie de tratamiento de wolastonita con azúcar . 2. La Figura 3 proporciona la gráfica de los resultados de prueba de control de liberación • . .. para las series de tratamiento de . sulfonato a la "_ wolastonita; y . : " - ... 3. La Figura 4 proporciona una gráfica para los resultados de prueba de control de liberación para la serie de tratamiento de sulfonato de aluminio con mica muscovita.

Aunque las Figuras 2, 3 y 4 se basan en datos algo limitados, puede afirmarse cierto número de tendencias posibles de la información obtenida.

En primer lugar, según lo indican las Figuras, las muestras revestidas con azufre y la wolastonita no : trátáda o bien el azufre ' la 'mica muscovita o tratada liberaron-..una '. urea en forma mucho más lenta que las muestras . revestidas con azufre puro. Por lo tanto, se observó que la inclusión "de relleno fibroso con azufre puede estabilizar físicamente el azufre. Al reducir substancialmente la incidencia y/o el tamaño de los defectos del revestimiento a nivel de cristales, el mecanismo, de liberación no controlable utilizado por los revestimientos^ des azufre :conyencionales__ ( s* decir los defectos) se redujo substancialmente.' La formación de defectos a nivel de cristal puede reducirse a través de un mejor ajuste del contenido .del material de relleno en el revestimiento o la composición permeable.

En segundo lugar, según lo indican las figuras, las muestras revestidas con azufre y con wolastonita no tratada liberaron la- urea - a una tasa diferente que las muestras revestidas con azufre y con mica muscovita no tratada. Por lo tanto, se observó que un grado de control sobre la formación de imperfecciones de cristales de azufre puede lograrse a través de una selección de relleno.

En tercer lugar, según lo indican las Figuras, las muestras revestidas con una matriz de azufre y wolastonita tratada en la superficie liberaron una urea a un ritmo mayor que las muestras revestidas con una matriz de azufre y wolastonita no tratada. Por lo tanto, se observó que el tratamiento correspondiente en la superficie, de materiales de . relleno fibroso inicia - la creación de conductos interfaciales y/o mejoran los conductos interfaciales existentes entre el área superficial longitudinal de las partículas de relleno y del material de la matriz.

-En cuarto lugar, según lo indican las Figuras, las muestras revestidas con azufre y rellenos ¦ fibrosos con dosis . de' tratamiento de superficies mayores liberaron la--uréa: á¿ n ' ritmo "mayor que - las" muestras "rrevéstidás con" azufré y rellenos . fibrosos con menores dosis de tratamiento, d superficie, por lo tanto, sé observó que el ajuste de la dosis de tratamiento; superficial proporciona una faceta de control sobre el perfil de liberación..

Según se indica en la Figura 4, las muestras revestidas con una matriz de azufre y de mica muscovita - tratadas superficialmente, liberaron la urea a un ritmo y más" rápido que las muestras revestidas con una matriz de azufre y mica muscovita no tratada. La Figura 4 sugiere además el posible significado de la elección del material de relleno, ya que la mica muscovita muestra las tendencias hacia un "cierre" cuando se incorpora a una composición · permeable en una forma similar a la wolastonita. Esto, a su vez sugiere que los diferentes materiales de relleno requieren de diferentes diseños para la composición permeable para lograr las mismas propiedades deseadas .

Prueba de dispersión de relleno "' La prueba de dispersión de relleno para el Ejemplo 1 se realizó de la siguiente manera: 1. Durante el proceso de preparación de muestras de prueba de control de durabilidad y liberación, se observaron propiedades de dispersión del material de relleno en el azufre fundido y se valoraron cualitativamente. 2. La dispersió de relleno se clasificó cualitativamente como deficiente, mala, buena o muy buena'.

Las valoraciones de dispersión de relleno se realizaron en el material de relleno fibroso probado para el control- de liberación, como se estipula anteriormente.

Los resultados de la prueba de dispersión de relleno para el Ejemplo 1 se muestran en el Cuadro 9.

Cuadro 9 Valoración cualitativa de la dispersión del material de relleno en el azufre Pru Material Dosis del eba Material de tratamiento en de tratamien Calificación la superficie # relleno to en la de dispersión (% por peso probado superfici del relleno) e 18 Wolastoni Ninguno No aplica Deficiente ta 19 Wolastoni Azúcar 2% Deficiente ta' 20 Wolastoni Azúcar 5% Razonable - ta , 21 Wolastoni Azúcar 10% Razonable ta 22 Wolastoni Sulfonato 2% Buena ta 23 Wolastoni Sulfonato 5% Muy buena ta 24 Mica Ninguna No aplica Buena muscovita "Sulfato 25 Mica de 5% Muy buena muscovita aluminio Sulfato 26 Mica de 10% Muy buena muscovita aluminio En primer lugar, como se desprende', de la valoración de dispersión, la mica-- muscovita' no ." t atada tiene mejores propiedades de dispersión en el azufre que en l -wolastonita no tratada . Por · lo tanto, sé' observó que varios materiales de relleno fibroso poseen diferentes propiedades de dispersión' en el azufre fundido. ,.~ - ·. -'-¦ '.; · -.'· En segundo lugar, como se desprende, de la valoración de dispersión, varios tratamientos en la - superficie- (de -dosis similares). tenían diferentes propiedades de dispersión a la de la wolastonita. Por lo 5 tanto, se observó que puede usarse una selección de material de tratamiento superficial para mejorar la dispersión del material de relleno fibroso tratado en el azufre fundido .

Finalmente, como se muestra de la valoración de 10 dispersión, las propiedades de dispersión de relleno tratado en la superficie en el azufre variaron de la dosis de tratamiento superficial. Por lo tanto, se observó que la dosis del tratamiento superficial puede usarse para mejorar la dispersión del material de relleno ,15-. .tratado; err el azufre fundido. - ·· · ... - · · - Materiales de tratamiento Copolimero nfs en la superficie de wolastonita : Dosis-" en material de 3% por el peso de tratamiento superficial de wolastonita wolastonita El producto SCU con la composición anterior estuvo . sujeto a valoración de sus propiedades de liberación controlada y su durabilidad mecánica. Respecto a la prueba de control de liberación, el producto SCU fue probado como relativo a un producto de urea revestido de polímero comercialmente disponible (PCU) (control) . Los productos PCU en general se encuentran dentro de los productos fertilizantes de liberación""controlada d mejor rendimiento "-'.y-f-más alto -valor . (CRF, por sus siglas en inglés) disponibles en el mercado. El producto PCU probado tenía una "reclamación de liberación de 200 días". Esas solicitaciones se establecen en general usando pruebas de campo diseñadas para medir la acción de liberación sostenida del GRF bajo 'condiciones - de campo . Sin embargo/ para" efectos "de esta evaluación, se usó un procedimiento de prueba acelerado de laboratorio para valorar el perfil de liberación del producto SCU, relativo al producto PCU con reclamació de la liberación de 200 días.

Los resultados de prueba . ' de liberación 10 controlado para el Ejemplo 2 se proporcionan en la Figura 5. El producto SCU mostró un perfil de liberació de nitrógeno cercano a aquel del producto PCU comeréraímente disponible y substancialmente más caro con una -15 Con respecto a la durabilidad mecánica, se evaluó la durabilidad ^mecánica del producto SCU con relación a . los dos productos SCU comercialmente 20 disponibles (controles) . Los productos · de control SCU también tenían revestimientos de producto adicionales sobre el revestimiento dé azufre principal, en forma de revestimiento polimérico (cera) ..

¦ .. La durabilidad mecánica de los productos SCU se 25 "valoró' utilizando un procedimiento de laboratorio que sujeta el SCU a abrasivos procedimientos de manejo "como los siguientes: - 1. Se colocaron 100 g de la muestra del fertilizador en un tubo PVC de 11 pies en un - contenedor - de metal . Los gránulos -revestidos se someten a colisiones violentas' contra las paredes del contenedor y entre sí. 2. La colocación de la muestra se repite 9 veces más para dar un total de colocación de muestras de 10 veces. 3. 15 g de la muestra mecánicamente estregada se sumerge entonces en agua a 15° C durante 24 horas . 4. Posteriormente se saca la muestra del agua, se seca y se pesa. La masa del urea disuelta se - -·.—-=_ usa..para -calcular...el porceñtaTj e- dé. uréa "liberado después de la abrasión".

Los resultados de prueba de durabilidad mecánica para el Ejemplo 2 se proporcionan en la Figura 6 y en el Cuadro 11 siguiente: Cuadro .11. Resultados de . prueba de durabilidad mecánica V Descripción Y% de liberación "~ % . de liberación del urea antes de de urea después la abrasión (% de la abrasión (%. por masa) ~ por masa) SCU Comercial No. 58 91 1 (con revestimiento de cera de - polímeros) SCU Comercial No. 27 57 2 (con revestimiento de cera de polímeros) " SCU (utilizando 17 34 la invención interna) El producto SCU generado con la invención exhibió una durabilidad mecánica superior en comparación con los dos productos de SCU comercialmente disponibles que poseen materiales de revestimiento adicionales . Por lo tanto, se verificó la capacidad de invención de generar un producto mecánicamente durable (es decir confiable) ¦ con las propiedades de liberación controlada.

Resultados de la prueba - Ejemplo 3 Utilizando el producto de urea revestido de azufre (SCU) que se describe en el Cuadro 10 anterior como un "control" se modificó un número de factores que puede afectar las propiedades de liberación controlada del producto SCU como se estipula en el Cuadro 12 siguiente . Para : cada . producto descrito en el Cuadro 12, el peso de . revestimiento base se fijó en aproximadamente 5%, por el ¦ peso total del producto. Únicamente el peso del revestimiento de la composición permeable se redujo cuando se indicó en la prueba # 4. - Los resultados de variación de los factores sobre las . propiedades de liberación controlada del Preso del revestimiento total (es decir grosor) 15 3 16 42 (relativamente menor al control - prueba 1)

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES Las incorporaciones de la invención en la que se solicita la propiedad o privilegio exclusivo se definen de la siguiente forma: 1. Una composición permeable que abarca: (a) un monto del material de la matriz; (b) un monto de un material de relleno específico dispersado en todo el material de la matriz en donde cada una de las partículas del material de relleno está compuesta de una superficie externa; y (c) conductos interfaciales entre el material de la matriz y- las "superficies externas de' las partículas del material de relleno. 2. La composición que se solicita en la reclamación 1, además de abarcar un material de tratamiento superficial degradable aplicable a las superficies externas de las partículas del material de relleno de tal forma que los conductos interfaciales se definen por el material de tratamiento "superficial y de tal- forma que el material de tratamiento " superficial proporciona interfaces degradables entre el material de la matriz y las superficies externas de las partículas del- material de relleno; ; ¿ ' ' - '¦ '··' 3. .La composición que se solicita . en ,1a reclamación 2 en donde el . material de la matriz ' está, compuesto de un substrato de tal forma que el material de relleno se dispersa a lo largo del substrato. 4. La composición que se solicita en la reclamación 3 en donde el material de la matriz se compone además de un material portador. 5. La composición que se solicita en la reclamación 4 en donde el substrato está compuesto de un fertilizante. 6. La composición que se solicita en la reclamación 5 en donde el material portador está compuesto de azufre. 14. La composición que se solicita en la reclamación 7 en donde el volumen de material de tratamiento ' superficial aplicado a las superficies - externas de la : wolastonita se encuentra entre 0.00005 era3 del material de tratamiento superficial / m2 de área superficial de wolastonita y aproximadamente 0.6 cm3 del material de tratamiento superficial / m2 de área superficial de wolastonita. 15. La composición que se solicita en la reclamación 7 en donde el volumen de wolastonita disperso en todo el material de la matriz se encuentra entre 0.5 y aproximadamente 200 por ciento por el volumen de ¦ wolastonita del volumen del material de la matriz. 16. . Lá composición que se solicita en la reclamación 2 en . donde el material de la matriz está compuesto de azufre. 17. La composición que se solicita en la reclamación 16 en donde el material de relleno está compuesto de wolastonita . 18. La composición que se solicita en la reclamación 2 en donde el material superficial es agua soluble de tal forma que las interfaces degradables se degradan en presencia de agua. 19. La composición que se solicita en la reclamación 18 en donde el material del tratamiento superficial está compuesto de un copolímero formaldehído de sulfonato de naftaleño. 20. La composición que se solicita en la reclamación 22. La composición que se solicita en la reclamación 17 en. donde la . wolastonita tiene una longitud de partida de entré.10 y 600 miera. 23. La composición que se solicita en la reclamación 17 en donde . la, wolastonita tiene u áreá superficial -. de partícula entre 1 - m2- -/ . cm3 y 15 m2 I cm3-. aproximadamente . 24. La composición que se solicita en la reclamación 17 en donde el volumen de material de tratamiento superficial aplicado a las superficies externas de la wolastonita se encuentran entre 0.00005; cm3 del material de tratamiento superficial / m2 de área superficial de wolastonita y aproximadamente 0.6 cm3 del material de tratamiento superficial / m2 de área superficial de wolastonita. 25. La composición que se solicita en la reclamación 17 en donde el volumen de wolastonita disperso en todo el material de la matriz se encuentra entre 0.5 y aproximadamente 200 por ciento .-. por el volumen de wolastonita del volumen del material de la matriz. -'-26. Un producto de liberación; controlada que abarca: • (a) un substrato; (b) una composición permeable que reviste el substrato en una capa de revestimiento, la composición permeable abarca: (i) el volumen de material de una matriz; (ii) el volumen de un material de relleno específico - que se dispersa en todo el material de la matriz en donde cada una de ; las partículas del material de relleno está compuesta de una superficie, externa; y (iii) los conductos interfaciales entre el material de la matriz y las superficies • - externas de las partículas del material de relleno . - 27. El producto que se solicita en la reclamación 26, que abarca además, un material de tratamiento superficial degradable que aplica a las superficies externas de .las partículas del material de relleno de tal forma que en los conductos interfaciales se definen por el material de tratamiento superficial y de tal forma que el material de tratamiento superficial proporciona interfaces degradables entre el material de la matriz y las superficies externas de las partículas del material de relleno 28. El producto que se solicita en la reclamación 27 en donde el substrato está compuesto de un fertilizante. 29. El producto que se solicita en la reclamación 28 én donde' el material de la matriz ésta compuesto de azufré. 30. " El producto, que se solicita en la reclamación 29 donde el material de la matriz está compuesto de wolastonita. 31. El producto que sé solicita en la reclamación 28 en donde el . material de tratamiento de azufre" es agua-soluble de tal . forma que las interfaces degradables se degradan en presencia de agua. 32. El producto que se solicita en la reclamación 31 en donde el material de tratamiento superficial está compuesto de un copolímero formaldehído y sulfonato de naftaleno. 33. El producto que se solicita en la reclamación 30 en donde el wolastonita tiene un coeficiente de aspecto mayor que 1. 34. El producto que se solicita en la reclamación 30 5 en donde la wolastonita tiene un ancho de partícula entre 3 y 40 miera. 35. El producto que se solicita en la reclamación 30 en donde la wolastonita tiene una longitud de partida de entre 10 y 600 miera. 10 36. El producto que se solicita en la reclamación 30 en donde la wolastonita tiene un área superficial de partícula entre 1 m2 / cm3 y 15 m2 / era3 aproximadamente. 37. El producto qüe se solicita en' la reclamación 30 en donde el volumen de material de tratamiento 15 superficial aplicado a las superficies externas de la wolastonita se encuentra entre 0.00005 cm3 del material de tratamiento superficial / m2 de área superficial de wolastonita y aproximadamente 0.6 cm3 del material de tratamiento superficial / m2 de área superficial de 20 wolastonita. 38." El producto que se solicita en la reclamación 30 en donde el volumen de wolastonita dispersa ' en el "material de la matriz sé encuentra entre 0.5 y .200 por -¦ - ¦ - ciento 'por el' volumen ce wolastonita para el volumen del 25 . material' .de., la. matriz. -'·.....·... - 39. El producto que se solicita en la reclamación 30 . donde la capa de revestimiento tiene un grosor entre 2 100 miera. 40. Un método de generación de composición permeable, el método abarca, los siguientes conductos: (a) aprovisionamiento del volumen de un material de relleno específico en donde cada una de las partículas del material de relleno está compuesta de una superficie externa; (b) aplicación un volumen de material de tratamiento superficial degr-adable a las superficies externas de las partículas de material de ' . relleno . para formar partículas de. material de relleno tratadas en la superficie; y (c) dispersión de las partículas de material de relleno tratadas superficialmente a través de un - volumen- de material de la matriz para formar una composición permeable de' tal forma que los conductos interfaciales entre el material de la matriz y las superficies externas de las partículas del material de relleno se definan por el material de tratamiento superficial y de tal- forma que la interfaz degradable entre el material de la matriz y las superficies externas de las partículas del material de relleno sean proporcionadas por el material de tratamiento superficial . 41. El método que se solicita en la reclamación 40 en" donde el material de" la matriz está compuesto de "un substrato y en el que el paso de dispersión está compuesto de la dispersión de las partículas tratadas superficialmente del material de relleno en todo el substrato . - - - ' ¦ 42. El método que se solicita en la reclamación 41 en donde él material de la matriz está compuesto además de un material portador. . * :......·.! ¡ ¦ ; -' 43. El método, que - se. solicita en la reclamación 42 'en donde el substrato está compuesto de un fértilizante . 44. El método que se "solicita en ' la" reclamación 43 en do de el material portador está compuesto de -azufre. 45. El método que se solicita en la reclamación 44 en donde el material de relleno está compuesto de ; wolastonita . ... ... . · ..· · · 46. El método que se solicita en la reclamación 43 5 en donde el material de tratamiento superficial es agua soluble de tal forma que las interfaces degradables se degradan en presencia de agua. 47. El método que se solicita en la reclamación 46 en donde el material de tratamiento superficial está 10 compuesto de un copolímero formaldehído y sulfonato de naftaleno . 48. El método que se solicita en la reclamación 45 en donde el wolastonita: tiene un; coeficiente de aspecto mayor que 1. 15 49. El método que se solicita en la reclamación 45 en donde la wolastonita tiene un ancho de partícula entre 3 y 40 miera. 50. El método que se solicita en la reclamación 45 en donde la wolastonita tiene una longitud de partida de entre 10 y 600 miera. 51. El método que se solicita en la reclamación 45 5 en donde la wolastonita tiene un área superficial de partícula entre 1 m2 / cm3 y 15 m2 / cm3 aproximadamente. 52. El método que se solicita en la reclamación 45 en donde el volumen de material . de tratamiento superficial aplicado a las superficies externas de la 10 wolastonita se encuentra entre 0.00005 cm3 del material de tratamiento superficial / m2 de área superficial de wolastonita y aproximadamente 0.6 cm3 del material de . tratamiento superficial / m2 de área superficial de wolastonita'. ----- . .... 15 53. El método que se solicita en la reclamación 45 en donde el volumen de wolastonita dispersa en el material de la . matriz se encuentra entre .0.5 y 200 por ciento por el volumen de wolastonita para el volumen del material de la. matriz. 20 54'. . El método que se" solicita en la reclamación 45, comprendiéndo ' además el paso consistente en formar la composición dentro de partículas discretas. ¦ '~v- 55. El método que se solicita en. la reclamación 40 ' . en donde - el material de -la matriz - est compuesto de 25. azufre . . '. _ ·.;_..· : ... : 56. El método que se solicita en la reclamación 55 en donde el material de relleno está compuesto de wolastonita.— 57. El método que se solicita en la reclamación 40 en donde el material de tratamiento superficial es de agua soluble de tal forma que las interfaces degradables se degradan en presencia de agua. 58. El método que se solicita en la reclamación 57 en donde el material de tratamiento superficial está compuesto de un copolímero formaldehxdo de sulfonato de naftaleño. 59. El método que se solicita en la reclamación 56 en donde'-:el: wolastonita tiene un coeficiente de_ aspecto mayor que 1. 60. El método que se solicita en la reclamación 56 en donde la wolastonita tiene un ancho de partícula entre • · - · 3 y 40 miera- - - ,'¦ - . . . 61. El método que se solicita en la reclamación 56 5 en donde la wolastonita tiene una longitud de partida de entre 10 y 600 miera. 62. El método que se solicita en la reclamación 56 en donde la wolastonita tiene un área superficial de partícula entre 1 m2 / cm3 y 15 ra2 / era3 aproximadamente. 10 63. El método que se solicita en la reclamación 56 en donde el volumen de material de tratamiento superficial aplicado a las superficies externas de la wolastonita. se encuentra-_entre -_0 0O0Ó5__ cm3 del material de tratamiento superficial / m2 de área superficial de 15 wolastonita y aproximadamente 0.6 cm3 del material de tratamiento superficial / m2 de área , superficial de wolastonita. 64. El método que se solicita en la reclamación 56 en donde el volumen de wolastonita dispersa en el 20 material de la matriz se - encuentra entre 0.5 y 200 por ciento por el volumen de wolastonita para el volumen del material de la matriz. . 65. El método que se solicita en la reclamación 57, comprende además el paso de- aplicación dé la- composición 25 permeable . a un substrato en uña capa de revestimiento. 66. El método que se solicita en la reclamación 65 en donde la capa de revestimiento tiene un grosor entre 2 y 100 miera. _.. 67. El método que se solicita en la reclamación 66 en donde el material de la substrato está compuesto de un fertilizante . 68. Un método para generar un producto de liberación controlada, el método abarca lo siguiente: (a) el aprovisionamiento de un volumen de material de relleno específico en donde cada una de las partículas del material dé relleno está compuesto de una superficie externa; (b) la aplicación de un volumen de material de tratamiento superficial degradable a las superficies externas de- las partículas de material de relleno para formar partículas de material de relleno tratadas en la superficie; (c) la dispersión de las partículas de material de relleno tratadas superficialmente a través de un volumen de material de la matriz para formar una composición permeable de tal- forma que los conductos interfaciales entre el material de la matriz y las superficies externas de las partículas del material de relleno se definan por el material de tratamiento superficial y de tal forma que la interfaz degradable entre el material de la matriz y las - superficies externas de las partículas del material de relleno sean proporcionadas por el material de tratamiento' superficial; (d) proporcionar un substrato; (e) aplicar la composición permeable al substrato en una . capa de revestimiento para formar el producto de liberación controlada. 69. El método que se solicita en la reclamación 68 en donde el material de la substrato está compuesto de un fertilizante. -" 70. El método que se solicita en la reclamación 70 en donde el material de la matriz está compuesto de azufre . 71. El método que se solicita en la reclamación 70 en donde el material de relleno está compuesto de wolastonita. 72. El método que se solicita en la reclamación 69 en donde el material de tratamiento superficial es de agua soluble de tal forma que las interfaces degradables se degradan en presencia de agua. 73. El método que se solicita en la reclamación 72 en donde el material de tratamiento superficial está - compuesto - de un copolímero_..f rmaJLdehído y sulfonato de naftaleno. 74. El método que se solicita en la reclamación 71 en donde el wolastonita tiene un coeficiente de aspecto mayor que 1. 75 . El método que se solicita en la reclamación 71 en donde la wolastonita tiene un ancho de partícula entre 3 y 40 miera. 76 . El método que se solicita en la reclamación 71 en donde la wolastonita tiene una longitud de partida de entre 10 y 600 miera. 77 . El método que se solicita en la reclamación 71 en donde la wolastonita tiene un área superficial de partícula entre 1 m2 / cm3 y 15 m2 / era3 aproximadamente. 78 . El método que se solicita en la reclamación 71 en donde el volumen de material de tratamiento superficial aplicado a las superficies externas de la wolastonita--se-encuentra . entre - 0 . 00005 cm3 del. material de tratamiento superficial / m2 de área superficial de wolastonita y aproximadamente 0 . 6 cm3 del material de tratamiento superficial / m2 de área superficial de wolastonita. 79 . El método que se solicita en la reclamación 71 en donde el volumen de wolastonita dispersa en el material de lá matriz se encuentra entre 0 . 5 y' 200 por ciento por e volumen de wolastonita para el volumen del material . de la "matriz . 80 . El método que - se solicita en la reclamación 72 en donde la; ca de revestimiento tiene un grosor :entre 2 -y - 100 miera. . :·;