PL215695B1

PL215695B1 - Process for obtaining a preparation to extend the sedimentation time in the agrochemical spray liquids

Info

Publication number: PL215695B1
Application number: PL392947A
Authority: PL
Inventors: Jerzy Polaczek; Jolanta Polaczek; Elżbieta Malewska
Original assignee: Politechnika Krakowska
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2010-11-15
Publication date: 2014-01-31
Also published as: PL392947A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania preparatu do przedłużania czasu sedymentacji w agrochemicznych cieczach opryskowych, będących dyspersjami bądź emulsjami wodnymi pestycydowych składników aktywnych, zwłaszcza herbicydów i fungicydów.The subject of the invention is a method of obtaining a preparation for prolonging the sedimentation time in agrochemical spray liquids, which are water dispersions or emulsions of pesticidal active ingredients, especially herbicides and fungicides.

Znane są substancje wspomagające działanie pestycydów skutecznie zwalczających chwasty, insekty czy rozwój grzybów. Roztwory wodne tych substancji, zwane adiuwantami, zawierają pojedynczy surfaktant o charakterze niejonowym lub kationowym uzupełniony dodatkami funkcyjnymi zwiększającymi retencję, utrudniającymi odparowanie, pienienie itp.There are substances that support the action of pesticides, effectively combating weeds, insects and fungi development. Aqueous solutions of these substances, called adjuvants, contain a single non-ionic or cationic surfactant supplemented with functional additives increasing retention, inhibiting evaporation, foaming, etc.

Mają one kilka istotnych wad, do których należy zaliczyć:They have several significant drawbacks, including:

• ograniczony zakres aplikacji wywołany twardością używanej wody, • selektywne działanie na powierzchni obiektu lub jego wnętrzu w zależności od wartości HLB, • brak cech biostatycznych lub biobójczych, • często podwyższony poziom szkodliwego oddziaływania na środowisko.• limited scope of application caused by the hardness of the water used, • selective action on the surface of the object or its interior depending on the HLB value, • no biostatic or biocidal properties, • often increased level of harmful impact on the environment.

Znany jest z polskiego opisu patentowego PL 192189 (Int.Cl.⁸ A01N25/30, A01P13/00) wielofunkcyjny, biorozkładalny polepszacz roztworowy możliwy do użycia obok środków ochrony roślin. Zawiera on komponent surfaktantowy i azotan amonu. Komponent surfaktantowy według wynalazku składa się z oksyetylowanego tlenku aminy tłuszczowej o długości łańcucha węglowodorowego C10-C12 i wodorotlenku alkilodimetyloaminowego. Dodatkowo kompozycja zawiera silikonowe dodatki przeciwpalne oraz wodę.It is known from the Polish patent description PL 192 189 (Int.Cl. ⁸ A01N25 / 30, A01P13 / 00) a multifunctional, biodegradable solution improver that can be used next to plant protection products. It contains a surfactant component and ammonium nitrate. The surfactant component of the invention consists of an ethoxylated C10-C12 hydrocarbyl chain fatty amine oxide and alkyldimethylamine hydroxide. In addition, the composition contains silicone anti-inflammatory additives and water.

Z opisu patentowego PL 199867 (lnt.CI.^2006.01 A01N25/08, A01N25/10, A01N57/00, A01P13/00) znany jest środek chwastobójczy, który zawiera herbicydy powschodowe oraz materiały nośnikowe wybrane z grupy obejmującej ziemię fulerską, aerożele, poliglikole o dużej masie cząsteczkowej i polimery na bazie kwasu akrylowego, kwasu metakrylowego i ich kopolimerów, a także ewentualnie inne substancje dodatkowe.Patent GB 199867 (lnt.CI. ^2006.01 A01N25 / 08, A01N25 / 10, A01N57 / 00, A01P13 / 00) discloses a herbicidal composition which comprises a postemergence herbicide and a carrier material selected from the group consisting of fuller's earth, aerogels, polyglycols of high molecular weight and polymers based on acrylic acid, methacrylic acid and their copolymers, and possibly other additives.

Z kolei według opisu patentowego PL 196416 (lnt.CI.^2006.01 A01N25/22, A01N47/04) znany jest stabilny wodny układ preparatu zawierającego co najmniej jedną substancję czynną wrażliwą na hydrolizę oraz co najmniej jeden środek wiążący wykazujący pH<7, wybrany z grupy żywic alkilowych i dyspersji akrylanowych.Next, according to patent description PL 196416 (lnt.CI. ^2006.01 A01N25 / 22, A01N47 / 04) discloses a system of stable aqueous formulation comprising at least one active agent sensitive to hydrolysis, and at least one binder having a pH <7 selected from the group alkyl resins and acrylate dispersions.

W europejskim opisie patentowym EP1494528 (lnt.CI.^2006.01 A01N25/02) proponuje się wykorzystanie jako modyfikatorów dla wspomagania działania substancji czynnych, typu herbicydów, pestycydów, insektycydów, wodnych emulsji olejów roślinnych np. oleju sojowego, rzepakowego, słonecznikowego, arachidowego, kukurydzianego, rycynowego itd.European Patent EP1494528 (lnt.CI. ^2006.01 A01N25 / 02) proposes to use as modifiers for promoting active substances of the type herbicides, pesticides, insecticides, aqueous emulsions of vegetable oils, for example. Soybean, rapeseed, sunflower, peanut, corn castor, etc.

Opis patentowy US 5104647 (lnt.CI.5 C08L71/02, C08L83/12, A01N25/30, A01N25/02) omawia blendy organosilikonowe z tlenkami polialkenów, stosowane jako rolnicze adiuwanty. Niejonowe surfaktanty są stosowane tu jako związki zwiększające aktywność poprzez tworzenie lepszych dyspersji, łatwiejsze rozpylanie, lepsze zwilżanie pestycydów, herbicydów, fungicydów i regulatorów wzrostu. Blendy organosilikonowe są aktualnie popularne ze względu na ich unikalne właściwości zwilżania powierzchni. Surfaktanty te dają wiele niższe napięcie powierzchniowe niż konwencjonalne niejonowe surfaktanty.US Patent 5,104,647 (Int. Cl.5 C08L71 / 02, C08L83 / 12, A01N25 / 30, A01N25 / 02) discusses organosilicon blends with polyalkene oxides for use as agricultural adjuvants. Non-ionic surfactants are used herein as activity-enhancing compounds by creating better dispersions, easier spraying, better wetting of pesticides, herbicides, fungicides and growth regulators. Organosilicone blends are popular today due to their unique surface wetting properties. These surfactants give a much lower surface tension than conventional non-ionic surfactants.

Wymienione powyżej kompozycje modyfikujące działania agrochemikaliów posiadają szereg wad, jak i wiele zalet, jednak nie wpływają na stabilizowanie zawieszonych w cieczy używanej do oprysków agrochemicznych substancji czynnych, a w wielu wypadkach nie zmniejszają ilości ich użycia.The above-mentioned compositions modifying the action of agrochemicals have a number of disadvantages as well as many advantages, but they do not affect the stabilization of active substances suspended in the liquid used for spraying agrochemicals, and in many cases do not reduce the amount of their use.

Celem wynalazku było opracowanie biorozkładalnego stabilizatora zawiesinowego do środków ochrony roślin, posiadającego cechy wcześniej znanych, a ponadto wykazującego jednocześnie wspomagające oddziaływanie na biologiczną aktywność herbicydów i fungicydów, pozwalającego na ograniczenie ilości tych substancji przy takim samym efekcie oddziaływania na ochronę roślin oraz posiadającego zdolność do stabilizowania rozproszenia ich w wodnej dyspersji. Nieoczekiwanie okazało się, że dodanie polimerowego dodatku w postaci hydrożelu akrylowego o odpowiedniej wielkości mokrego ziarna zawierającego nawet śladowe ilości mocznika do zdyspergowanej w wodzie substancji aktywnej i surfaktantowego komponentu pozwoliło osiągnąć zamierzone korzystne efekty aplikacyjne.The aim of the invention was to develop a bio-degradable suspension stabilizer for plant protection products, having previously known features and, at the same time, showing a supporting effect on the biological activity of herbicides and fungicides, allowing the reduction of the amount of these substances with the same effect on plant protection and having the ability to stabilize dispersion. them in an aqueous dispersion. Surprisingly, it turned out that the addition of a polymeric additive in the form of an acrylic hydrogel with an appropriate size of wet grain, containing even trace amounts of urea to the active substance and surfactant component dispersed in water, made it possible to achieve the desired advantageous application effects.

Istota rozwiązania charakteryzuje się tym, że suchy usieciowany poli(kwas akrylowy) zawierający mocznik w ilości powyżej 0,1% wagowych, wprowadzany do matrycy polimerowej na etapie jego syntezy, o zdolności spęczniania 120-410 g wody na gram żelu, spęcznia się wstępnie w wodzie destylowanej w proporcji 0,5-2,0 g polimeru na 10 g wody, a następnie rozdrabnia się na mokro tak otrzymany hydrożel akrylowy do średnicy ziaren o wielkości od 0,05 do 0,50 mm do otrzymaniaThe essence of the solution is characterized by the fact that dry cross-linked poly (acrylic acid) containing urea in an amount exceeding 0.1% by weight, introduced into the polymer matrix at the stage of its synthesis, with a swelling capacity of 120-410 g of water per gram of gel, is pre-swollen in distilled water in the proportion of 0.5-2.0 g of polymer per 10 g of water, and then wet comminution of the thus obtained acrylic hydrogel to a grain diameter of 0.05 to 0.50 mm to obtain

PL 215 695 B1 skoncentrowanego produktu o konsystencji pasty, po czym uzyskany preparat konfekcjonuje się i przechowuje się przez dłuższy czas izolując od działania promieniowania słonecznego.A concentrated product with a pasty consistency, then the obtained preparation is packaged and stored for a long time, insulated from the action of solar radiation.

Podstawową zaletą preparatu jest jego oddziaływanie na stabilność dyspersji wodnej używanej do zabiegów agrochemicznych stanowiącej zawiesinę składników aktywnych i substancji wspomagających.The main advantage of the preparation is its influence on the stability of the water dispersion used for agrochemical treatments, which is a suspension of active ingredients and auxiliary substances.

Preparat ten stosuje się przy sporządzaniu i stosowaniu takiej cieczy opryskowej, gdzie wymagane jest skuteczne ograniczenie szybkość sedymentacji substancji czynnej np. zdyspergowanego fungicydu. Pozwala to również na znaczące zmniejszenie stosowanej ilości substancji czynnej z zachowaniem lub poprawą efektywności zabiegu. Preparat zwiększa i przedłuża skuteczność działania substancji czynnej przy możliwości znacznego ograniczenia jej zużycia.This preparation is used in the preparation and use of such a spray liquid, where it is required to effectively limit the sedimentation rate of the active ingredient, e.g. a dispersed fungicide. It also allows for a significant reduction in the amount of active substance used while maintaining or improving the effectiveness of the treatment. The preparation increases and prolongs the effectiveness of the active substance with the possibility of a significant reduction in its consumption.

Otrzymywanie małych ziaren spęcznianego żelu, można uzyskać w prosty sposób, przez rozdrobnienie go na mokro w trakcie przeciskania (wytłaczania) przez filiery stosowane w przemyśle włókienniczym.Obtaining small grains of swollen gel can be achieved in a simple way by wet grinding it during pressing (extrusion) through pillars used in the textile industry.

Zaletą wynalazku jest uzyskanie produktu biodegradowalnego, gdyż fotodegradacja hydrożelu przebiega stosunkowo szybko, w ciągu 1 dnia, dzięki temu stosowanie żeli akrylowych w zabiegach agrotechnicznych nie wpływa negatywnie na środowisko naturalne.The advantage of the invention is obtaining a biodegradable product, because the photodegradation of the hydrogel takes place relatively quickly, within 1 day, thanks to which the use of acrylic gels in agrotechnical procedures does not adversely affect the natural environment.

Preparat według wynalazku zawiera uwięziony w matrycy polimerowej mocznik, który stosowany jest w rolnictwie jako nawóz. Mocznik metabolizowany jest przez bakterie glebowe Sporosarcina pasteurrii zawierające wysoce aktywny enzym-ureazę, co pozwala wykorzystać go do poprawienia właściwości gleby.The preparation according to the invention contains urea trapped in the polymer matrix, which is used in agriculture as a fertilizer. Urea is metabolized by soil bacteria Sporosarcina pasteurrii containing the highly active enzyme urease, which allows it to be used to improve soil properties.

P r z y k ł a dP r z k ł a d

Działanie otrzymanego hydrożelu jako preparatu do przedłużania czasu sedymentacji zobrazowano w tabelach. Próby stabilności dyspersji wodnych środków służących do oprysków agrochemicznych podano na przykładzie określenia czasu połowicznej sedymentacji fungicydów: Miedzianu 50 WP (50% miedzi w postaci tlenochlorku miedzi) i Kaptanu Zawiesinowego (50% kaptanu) produkcji Zakładów Chemicznych „Organika-Azot” S.A. w Jaworznie dyspergując w wodzie naważki 5 g/l wody. Do próbek takich dyspersji o objętości 0,5 I każda dodano po 5,75 g pasty wykonanej według wynalazku, o różnej zdolności do pęcznienia w wodzie i różnej wielkości frakcji ziaren mokrych 0,05-0,50 mm, co zestawiono w tab.1 i 2The action of the obtained hydrogel as a preparation for prolonging the sedimentation time is shown in the tables. Stability tests of aqueous dispersion of agents used for agrochemical spraying are given on the example of determining the half-time of sedimentation of fungicides: Miedzian 50 WP (50% copper in the form of copper oxychloride) and Suspension Captan (50% captan) produced by Zakłady Chemiczne "Organika-Azot" S.A. in Jaworzno by dispersing 5 g / l of water in water. To samples of such dispersions with a volume of 0.5 I, 5.75 g of the paste made according to the invention were added, with a different swelling capacity in water and a wet grain fraction of 0.05-0.50 mm, which is summarized in Table 1. and 2

T a b e l a 1T a b e l a 1

Wpływ obecności mocznika w żelu na szybkość sedymentacjiEffect of urea in the gel on the sedimentation rate

Nr próbki Sample No. Rodzaj dodatku Type of add-on Czas połowicznej sedymentacji [min] Half-time sedimentation [min] 1 1 Miedzian 50 WP Miedzian 50 WP 5 5 2 2 Miedzian 50 WP z żelem Miedzian 50 WP with gel 35 35 3 3 Miedzian 50 WP z żelem + 0,1% mocznik Miedzian 50 WP with gel + 0.1% urea 37 37 4 4 Miedzian 50 WP z żelem + 1 % mocznik Miedzian 50 WP with gel + 1% urea 58 58 5 5 Miedzian 50 WP z żelem + 3% mocznik Miedzian 50 WP with gel + 3% urea 61 61 6 6 Kaptan Zawiesinowy Suspension Captan 7 7 7 7 Kaptan Zawiesinowy z żelem Suspension Cap with gel 32 32 8 8 Kaptan Zawiesinowy z żelem + 0,1% mocznik Kaptan Suspension with gel + 0.1% urea 35 35 9 9 Kaptan Zawiesinowy z żelem + 1% mocznik Kaptan Suspension with gel + 1% urea 49 49 10 10 Kaptan Zawiesinowy z żelem + 3% mocznik Kaptan Suspension with gel + 3% urea 59 59

Czas połowicznej sedymentacji zmienia się korzystnie z około 5 minut do około 60 minut, a osad jest bardzo puszysty, ułatwiając podniesienie go z dna naczynia i doprowadzając ponownie do pełnego zdyspergowania środka nawet przez lekkie wstrząśnięcie zbiornika opryskiwacza.The sedimentation half-time preferably varies from about 5 minutes to about 60 minutes, and the sediment is very fluffy, making it easier to lift it from the bottom of the vessel and re-disperse the agent fully again, even by slightly shaking the sprayer canister.

PL 215 695 B1PL 215 695 B1

T a b e l a 2T a b e l a 2

Wpływ wielkości ziaren spęczniałego żelu na szybkość sedymentacji składników aktywnych typowej cieczy używanej do oprysków agrochemicznych.Influence of the particle size of the swollen gel on the sedimentation rate of the active ingredients in a typical liquid used for agrochemical spraying.

Nr próbki Sample No. Wielkość ziaren żelu [mm] Gel grain size [mm] Czas połowicznej sedymentacji drobin Miedzianu 50 WP [min] Half-time sedimentation of Miedzian particles 50 WP [min] Czas połowicznej sedymentacji drobin Kaptanu Zawiesinowego [min] Half-time sedimentation of the particles of Suspension Captan [min] I AND 0,50 0.50 5 5 5 5 II II 0,30 0.30 7 7 7 7 III III 0,20 0.20 12 12 8 8 IV IV 0,10 0.10 17 17 8 8 V V 0,09 0.09 22 22 19 19 Vl Vl 0,07 0.07 29 29 28 28 VII VII 0,05 0.05 35 35 32 32 VIII VIII 0,03 0.03 27 27 21 21 IX IX 0,02 0.02 17 17 18 18

Tak przygotowane zawiesiny używane do oprysków agrochemicznych energicznie mieszano i oznaczano czas połowicznej sedymentacji określany przez pomiar względnego zmętnienia, co zestawiono w tabeli 3.The prepared suspensions used for agrochemical spraying were vigorously mixed and the half-time of sedimentation was determined by measuring the relative turbidity, which is summarized in Table 3.

T a b e l a 3T a b e l a 3

Wpływ rodzaju hydrożelu na szybkość sedymentacji składników aktywnych typowej cieczy używanej do oprysków agrochemicznych.Effect of the type of hydrogel on the sedimentation rate of active ingredients in a typical liquid used for agrochemical spraying.

Nr próbki Sample No. Spęcznienie żelu [g wody/g żelu] Gel swelling [g water / g gel] Czas połowicznej sedymentacji drobin Miedzianu 50 WP [min] Half-time sedimentation of Miedzian particles 50 WP [min] Czas połowicznej sedymentacji drobin Kaptanu Zawiesinowego [min] Half-time sedimentation of the particles of Suspension Captan [min] 0 0 Próbka referencyjna bez żelu Reference sample without gel 5 5 7 7 I AND 100 100 10 10 9 9 II II 120 120 10 10 13 13 III III 190 190 30 thirty 25 25 IV IV 280 280 45 45 43 43 V V 310 310 45 45 45 45 Vl Vl 330 330 48 48 47 47 VlI VII 350 350 33 33 40 40 Vlll VII 370 370 21 21 18 18 IX IX 410 410 5 5 7 7 X X 450 450 5 5 5 5

Przykład wpływu stosunku poli(kwasu akrylowego) do wody na konsystencję otrzymywanego skoncentrowanego preparatu pokazano w tabeli 4.An example of the influence of the ratio of poly (acrylic acid) to water on the consistency of the obtained concentrated preparation is shown in Table 4.

PL 215 695 B1PL 215 695 B1

T a b e l a 4T a b e l a 4

Wpływ stosunku poli(kwasu akrylowego) do wody na właściwości otrzymywanego skoncentrowanego preparatu.Influence of the ratio of poly (acrylic acid) to water on the properties of the obtained concentrated preparation.

Ilość poli(kwasu akrylowego) [g] The amount of poly (acrylic acid) [g] Ilość wody [g] Water amount [g] Konsystencja preparatu The consistency of the preparation 0,3 0.3 10 10 Konsystencja zbyt rzadka, problem z aplikacją Consistency too thin, application problem 0,5 0.5 10 10 Konsystencja zadawalająca Consistency satisfactory 1,0 1.0 10 10 Konsystencja właściwa Proper consistency 1,5 1.5 10 10 Konsystencja właściwa Proper consistency 2,0 2.0 10 10 Konsystencja zadawalająca Consistency satisfactory 2,5 2.5 10 10 Konsystencja gęsta, aplikacja niemożliwa Thick consistency, application impossible

Zastrzeżenie patentowePatent claim

Claims

Patent claim

A method of obtaining a preparation for extending the sedimentation time in agrochemical spray liquids constituting an aqueous suspension of active ingredients and adjuvants, including polymers based on acrylic acid, characterized in that dry cross-linked poly (acrylic acid) containing urea in an amount greater than 0.1% by weight , introduced into the polymer matrix at the stage of its synthesis, with a swelling capacity of 120-410 g of water per gram of gel, pre-swollen in distilled water in the proportion of 0.5-2.0 g of polymer per 10 g of water, and then wet comminution the thus obtained acrylic hydrogel with a grain diameter of from 0.05 to 0.50 mm to obtain a concentrated product with a paste-like consistency, after which the obtained preparation is packaged and stored for a long time, insulating from the action of solar radiation.