PL240317B1 - Modified cellulose granules and method for producing modified cellulose granules - Google Patents
Modified cellulose granules and method for producing modified cellulose granules Download PDFInfo
- Publication number
- PL240317B1 PL240317B1 PL424927A PL42492718A PL240317B1 PL 240317 B1 PL240317 B1 PL 240317B1 PL 424927 A PL424927 A PL 424927A PL 42492718 A PL42492718 A PL 42492718A PL 240317 B1 PL240317 B1 PL 240317B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- granules
- cellulose
- dried
- solution
- modified cellulose
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Description
PL 240 317 B1PL 240 317 B1
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku są modyfikowane granule celulozowe oraz sposób wytwarzania modyfikowanych granuli celulozowych, które mają zastosowanie jako biodegradowalne i długodziałające nośniki wieloskładnikowych nawozów sztucznych.The subject of the invention is modified cellulose granules and a method of producing modified cellulose granules, which are used as biodegradable and long-acting carriers of multi-component fertilizers.
W produkcji rolnej i ogrodniczej podstawowe znaczenie oprócz mikro i makro elementów ma azot, dostarczany roślinom w uprawach polowych w postaci sztucznych nawozów azotowych. Są to głównie nawozy saletrzane w formie azotanowej, dobrze rozpuszczalne w wodzie, co skutkuje łatwym i stosunkowo szybkim ich wymywaniem z gleby, a więc i przemieszczaniem się ich do głębszych warstw wodonośnych gruntu. To z kolei oznacza, że częstotliwość nawożenia jest duża, bowiem część związków mineralnych przemieszcza się w głąb gruntu wraz z wodami opadowymi. Łatwość rozpuszczania się w wodzie nawozów saletrzanych i ich wymywania z gleby powoduje zagrożenia w postaci zanieczyszczenia wód pitnych, eutrofizacji jezior i rzek oraz pogorszenia jakości produktów roślinnych, zawierających za dużo azotanów i azotynów.In agricultural and horticultural production, nitrogen, supplied to plants in field crops in the form of artificial nitrogen fertilizers, is of fundamental importance, in addition to micro and macro elements. These are mainly nitrate fertilizers in the form of nitrate, well soluble in water, which results in their easy and relatively quick leaching from the soil, and thus their movement to deeper aquifers of the ground. This, in turn, means that the frequency of fertilization is high, because some of the mineral compounds move deeper into the ground along with rainwater. The ease of dissolution of nitrate fertilizers in water and their leaching from the soil causes threats in the form of contamination of drinking waters, eutrophication of lakes and rivers and deterioration of the quality of plant products containing too much nitrates and nitrites.
W warunkach glebowych azotany redukują się do azotynów, co może powodować u ludzi methemoglobinemię. Kwas azotanowy dysocjuje na jony OH- i NO+, przy czym jon NO+ powoduje szybkie utlenianie żelaza dwuwartościowego Fe2+, znajdującego się w hemoglobinie krwi, do żelaza trójwartościowego Fe3+, a wówczas powstająca methemoglobina traci zdolność do wiązania i przenoszenia tlenu we krwi. Tak więc w przypadku nawożenia nawozami azotowymi podstawowym problemem jest uzyskanie spowolnienia ich rozpuszczania się w wodzie zawartej w glebie, a także wydłużenie czasu uwalniania związków mineralnych poprzez różnego rodzaju modyfikacje. Likwiduje to w znacznej mierze związane z nimi zagrożenia, a także przyczynia się do polepszenia ekonomii procesu produkcji roślinnej. W większości konwencjonalnych nawozów sztucznych o wydłużonym okresie działania wykorzystuje się EDTA. Wadą tego związku jest bardzo niska biodegradowalność ponieważ związek ten może występować w glebie nawet przez 15 lat. Inną wadą EDTA jest zdolność do sorpcji metali ciężkich z gleby, co stwarza ogromne zagrożenie dla środowiska.Under soil conditions, nitrates are reduced to nitrites, which can cause methaemoglobinaemia in humans. Nitric acid dissociates into OH - and NO + ions, while the NO + ion causes rapid oxidation of Fe 2+ bivalent iron, found in blood hemoglobin, to trivalent iron Fe 3+ , and then the formed methaemoglobin loses the ability to bind and transport oxygen in the blood. Thus, in the case of fertilization with nitrogen fertilizers, the main problem is to slow down their dissolution in the water contained in the soil, as well as to extend the release time of mineral compounds through various types of modifications. This largely eliminates the associated risks, and also contributes to the improvement of the economy of the plant production process. Most conventional long-lasting fertilizers use EDTA. The disadvantage of this compound is its very low biodegradability as this compound may be present in the soil for up to 15 years. Another disadvantage of EDTA is the ability to sorption heavy metals from the soil, which poses a huge threat to the environment.
Celem wynalazku jest opracowanie nowoczesnego nawozu na bazie granulek celulozowych, który charakteryzuje się długim okresem działania, całkowitą biodegradowalnością i nieszkodliwością dla środowiska naturalnego a także pozwala uzyskać wysokie plony i przyrosty w produkcji roślinnej po jego zastosowaniu.The aim of the invention is to develop a modern fertilizer based on cellulose granules, which is characterized by a long period of operation, complete biodegradability and harmlessness to the natural environment, and allows for high yields and increases in plant production after its application.
Modyfikowane granule celulozowe, według wynalazku, charakteryzują się tym, że w stanie suchym zawierają 75-90% wagowych celulozy oraz 10-25% wagowych nawozów sztucznych w postaci: mocznika - CO(NH2)2 i/albo azotanu potasu (KNO3) i/albo azotanu amonu (NH4NO3) i/albo azotanu wapnia (Ca(NO3)2) i/albo diwodorofosforanu wapnia (Ca(H2PO4)2) i/albo chlorku potasu (KCI) oraz 0-0,5% wagowych biopolimeru w postaci chitozanu lub polihydroksymaślanianu (PHB) lub poli(3-hydroksymaślano-ko-3-hydroksywalerialu) (PHBV) lub polilaktydu (PLA) lub poliglikolidu (PGA) lub poli(bursztynianu butylenu) (PBS).Modified cellulose granules, according to the invention, are characterized by the fact that in the dry state they contain 75-90% by weight of cellulose and 10-25% by weight of artificial fertilizers in the form of: urea - CO (NH2) 2 and / or potassium nitrate (KNO3) and / either ammonium nitrate (NH4NO3) and / or calcium nitrate (Ca (NO3) 2) and / or calcium dihydrogenphosphate (Ca (H2PO4) 2) and / or potassium chloride (KCI) and 0-0.5 wt% chitosan biopolymer or polyhydroxybutyrate (PHB) or poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerial) (PHBV) or polylactide (PLA) or polyglycolide (PGA) or polybutylene succinate (PBS).
Modyfikowane granule według wynalazku, charakteryzują się tym, że formowane są z roztworu celulozy zawierającego 1-25% wagowych celulozy, rozpuszczonej w rozpuszczalniku bezpośrednim w postaci octanu 1-etylo-3-metyloimidazolu (EMIMAc) i/albo chlorku 1-butylo-3-metyloimidazolu (BMIMCI) i/albo chlorku 1-allilo-3-metyloimidazolu (AMIMCI) i/albo układu NaOH/mocznik/H2O i/albo układu NaOH/tiomocznik/mocznik.The modified granules according to the invention are characterized by the fact that they are formed from a cellulose solution containing 1-25% by weight of cellulose, dissolved in the direct solvent in the form of 1-ethyl-3-methylimidazole acetate (EMIMAc) and / or 1-butyl-3-chloride. methylimidazole (BMIMCI) and / or 1-allyl-3-methylimidazole chloride (AMIMCI) and / or NaOH / urea / H2O and / or NaOH / thiourea / urea.
Sposób wytwarzania modyfikowanych granuli celulozowych według wynalazku, charakteryzuje się tym, że 1-25% wag. roztwór celulozy w jej rozpuszczalniku bezpośrednim wkrapla się do koagulanta przy użyciu pompy, przy czym jako koagulant stosuje się wodę destylowaną i/albo metanol i/albo etanol i/albo 1-propanol i/albo 1-butanol i/albo 1-pentanol i/albo 1-heksanol i/albo 1-oktanol i/albo 1-dekanol, a następnie odsącza się i suszy w temperaturze 2 0-60°C, po czym suche granulki poddaje się napawaniu wodnym roztworem zawierającym jeden lub kilka następujących nawozów sztucznych: 2-10% mocznika i/albo 0,1-25% azotanu potasu i/albo 0,5-25% azotanu amonu i/albo 1-10% azotanu wapnia i/albo 1 -5% diwodorofosforanu wapnia i/albo 0,5-2% chlorku potasu i po napawaniu i ponownym wysuszeniu granul poddaje się je modyfikacjom, przez wygrzewanie w temperaturze 40-100°C albo otoczkowanie granul poprzez natryskiwanie lub kąpiel w 10% roztworze biopolimeru w postaci chitozanu i/albo polihydroksymaślanianu i/albo poli(3-hydroksymaślano-ko-3-hydroksywalerialu) i/albo polilaktydu i/albo poliglikolidu i/albo poli(bursztynianu butylenu), po czym granule celulozowe są konfekcjonowane i transportowane do magazynu.The method of producing modified cellulose granules according to the invention is characterized in that 1-25 wt. the solution of cellulose in its direct solvent is added dropwise to the coagulant using a pump, distilled water and / or methanol and / or ethanol and / or 1-propanol and / or 1-butanol and / or 1-pentanol and / or 1-hexanol and / or 1-octanol and / or 1-decanol, then filtered and dried at 20-60 ° C, then the dry granules are padded with an aqueous solution containing one or more of the following fertilizers: 2 -10% urea and / or 0.1-25% potassium nitrate and / or 0.5-25% ammonium nitrate and / or 1-10% calcium nitrate and / or 1-5% calcium dihydrogen phosphate and / or 0.5 -2% potassium chloride and after padding and re-drying the granules, they are modified by heating them at 40-100 ° C or coating the granules by spraying or bathing in a 10% biopolymer solution in the form of chitosan and / or polyhydroxybutyrate and / or poly ( 3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvallerial) and / or polylactide and / or polyglycolide and / or poly (amber butylene yenate), and then the cellulose granules are packaged and transported to the warehouse.
PL 240 317 Β1PL 240 317 Β1
Opracowane według wynalazku nawozy sztuczne na bazie granulek celulozowych wykazują bardzo silną stymulację rozwoju roślin, zapewniając roślinom stały dostęp do substancji odżywczych. Stosowanie ich w uprawach znacząco zwiększa przyrosty roślin, gwarantuje prawidłowe i intensywne wybarwienie części nadziemnej, a także wpływa na silny wzrost systemu korzeniowego. Efektem stosowania nawozu według wynalazku jest zmniejszenie częstotliwości nawożenia, gdyż związki mineralne są stopniowo uwalniane do systemu korzeniowego roślin przez okres kilku miesięcy. Tym samym nie ma możliwości przenikania nawozu w głąb gruntu wraz z wodami opadowymi zapobiegając jednocześnie niekorzystnemu zjawisku eutrofizacji wód i rzek. Przedmiot wynalazku z istoty na swoją budowę fizykochemiczną nie wykazuje zdolności do aglomerowania związków metali ciężkich w glebie, a jego główny składnik - celuloza, jako naturalny biopolimer ulega całkowitej biodegradacji, nie stwarzając zagrożenia dla środowiska. Opracowany nawóz według wynalazku z uwagi na inkludowanie związków mineralnych we wnętrzu granulek, eliminuje niekorzystny efekt, jakim jest pylenie podczas procesu nawożenia.The fertilizers based on cellulose granules developed according to the invention show a very strong stimulation of plant development, ensuring the plants constant access to nutrients. Their use in crops significantly increases plant growth, guarantees proper and intense coloring of the above-ground part, and also contributes to the strong growth of the root system. The effect of using the fertilizer according to the invention is to reduce the frequency of fertilization, as mineral compounds are gradually released into the root system of plants over a period of several months. Thus, it is not possible for the fertilizer to penetrate deep into the ground together with rainwater, while preventing the unfavorable eutrophication of waters and rivers. The subject of the invention, due to its physicochemical structure, does not show the ability to agglomerate heavy metal compounds in the soil, and its main component - cellulose, as a natural biopolymer, is completely biodegradable, not posing any threat to the environment. The developed fertilizer according to the invention, due to the inclusion of mineral compounds inside the granules, eliminates the disadvantageous effect of dusting during the fertilization process.
Przykładowy skład roztworów stosowanych do otrzymania nawozu podano w tabeli 1.An example of the composition of the solutions used to obtain the fertilizer is given in Table 1.
TABELA 1TABLE 1
Wybrane właściwości fizykochemiczne otrzymanych granul przedstawiono w tabeli 2.Selected physicochemical properties of the obtained granules are presented in Table 2.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL424927A PL240317B1 (en) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | Modified cellulose granules and method for producing modified cellulose granules |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL424927A PL240317B1 (en) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | Modified cellulose granules and method for producing modified cellulose granules |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL424927A1 PL424927A1 (en) | 2019-09-23 |
PL240317B1 true PL240317B1 (en) | 2022-03-14 |
Family
ID=67979696
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL424927A PL240317B1 (en) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | Modified cellulose granules and method for producing modified cellulose granules |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL240317B1 (en) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5679129A (en) * | 1993-12-15 | 1997-10-21 | Clemson University | Encapsulated fertilizers and pesticides and process |
JP3496400B2 (en) * | 1996-06-28 | 2004-02-09 | チッソ株式会社 | Timed elution type coated fertilizer |
CN102557811A (en) * | 2010-12-13 | 2012-07-11 | 王海炜 | Water-retaining slow-release fertilizer |
PL226354B1 (en) * | 2014-06-25 | 2017-07-31 | Główny Inst Górnictwa | Method for producing biosoluble polymer compositions, intended for the cultivation technology purposes |
CN104844316A (en) * | 2015-04-07 | 2015-08-19 | 铜陵县香联生态农业科技园有限公司 | Water-retention and slow-release inorganic fertilizer for potato, and preparation method thereof |
CN105859414A (en) * | 2016-04-13 | 2016-08-17 | 吴申龙 | Modified coated long-acting slow release composite fertilizer and preparation method thereof |
-
2018
- 2018-03-16 PL PL424927A patent/PL240317B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL424927A1 (en) | 2019-09-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10737987B2 (en) | Fluid ionized compositions, methods of preparation and uses thereof | |
ES2460240T3 (en) | Procedure for the preparation of nitrogen fertilizers and complexes in highly homogenized spherical granulated form from liquid urea-formaldehyde resins and the fertilizer prepared in this way | |
ES2633031T3 (en) | Method to obtain fertilizers using organic extracts from aqueous wood leaching processes | |
EP2882825B1 (en) | . product and process for the intensification of plant cultivation and increase plant fertillity | |
CA2739629C (en) | Controlled release nitrogeneous fertilizer composition system | |
KR101732080B1 (en) | A Manufacturing Method Of Composition Of Fluid Fertilizer | |
US9133066B2 (en) | Functional fertilizer composition including natural mineral ingredients and method of preparing the same | |
CN103755484B (en) | A kind of Weak-acid slow controlled-release fertilizer | |
AU2015227487B1 (en) | Nitrification inhibitors and formulations | |
JP2009511402A (en) | Method for producing granular slow-release organic mineral nitrogen fertilizer with high effectiveness and low pollution | |
JPS6071684A (en) | Soil treatment | |
EP3575278A1 (en) | Liquid nitrogen fertilizer compositions and additives therefor | |
ES2804699T3 (en) | Titanium-containing formulation, method of preparation of a titanium-containing formulation and use of the titanium-containing formulation in plant cultivation | |
JP2008063543A (en) | Nitrification inhibitor, and soil conditioner and fertilizer containing the same | |
CA2977038A1 (en) | Organic acid or weak acid addition to alum to inhibit ammonia volatilization from poultry litter | |
CN102603409A (en) | Compound fertilizer for promoting increase production of leaf lettuce | |
US5174806A (en) | Neutral solid fertilizer | |
PL240317B1 (en) | Modified cellulose granules and method for producing modified cellulose granules | |
Patel et al. | Relative ammonia loss from urea-based fertilizers applied to rice under different hydrological situations | |
JPH0515672B2 (en) | ||
CN113637486A (en) | Special soil conditioner for medium and light saline-alkali soil and preparation method thereof | |
RU2191764C2 (en) | Organomineral fertilizer and method for its manufacturing | |
KR102576821B1 (en) | Composition for reducing methane emission comprising lignin, humic acid or iron complex thereof | |
KR20020060680A (en) | Fertilizers containing ammonium thiosulfate | |
RU2206553C2 (en) | Humatized ammonium nitrate and method for its preparing |