RO127014A2 - Procedeu de obţinere de îngrăşământ chimic microencapsulat cu eliberare controlată - Google Patents
Procedeu de obţinere de îngrăşământ chimic microencapsulat cu eliberare controlată Download PDFInfo
- Publication number
- RO127014A2 RO127014A2 ROA201000637A RO201000637A RO127014A2 RO 127014 A2 RO127014 A2 RO 127014A2 RO A201000637 A ROA201000637 A RO A201000637A RO 201000637 A RO201000637 A RO 201000637A RO 127014 A2 RO127014 A2 RO 127014A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- urea
- water
- polycondensation
- controlled
- microencapsulation
- Prior art date
Links
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 title claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 title abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000004530 micro-emulsion Substances 0.000 claims abstract description 5
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 9
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 claims description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000005662 Paraffin oil Substances 0.000 claims description 4
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 4
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 4
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 1,1-difluorocyclohexane Chemical compound FC1(F)CCCCC1 ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000012696 Interfacial polycondensation Methods 0.000 claims description 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N Perchloroethylene Chemical group ClC(Cl)=C(Cl)Cl CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NWGKJDSIEKMTRX-AAZCQSIUSA-N Sorbitan monooleate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O NWGKJDSIEKMTRX-AAZCQSIUSA-N 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000001593 sorbitan monooleate Substances 0.000 claims description 3
- 235000011069 sorbitan monooleate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229940035049 sorbitan monooleate Drugs 0.000 claims description 3
- 229950011008 tetrachloroethylene Drugs 0.000 claims description 3
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 3
- MGYUQZIGNZFZJS-KTKRTIGZSA-N 2-[2-[(z)-octadec-9-enoxy]ethoxy]ethanol Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCOCCOCCO MGYUQZIGNZFZJS-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 2
- JYCQQPHGFMYQCF-UHFFFAOYSA-N 4-tert-Octylphenol monoethoxylate Chemical compound CC(C)(C)CC(C)(C)C1=CC=C(OCCO)C=C1 JYCQQPHGFMYQCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000463 Poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol) Polymers 0.000 claims description 2
- HVUMOYIDDBPOLL-XGKPLOKHSA-N [2-[(2r,3r,4s)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]-2-hydroxyethyl] octadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O HVUMOYIDDBPOLL-XGKPLOKHSA-N 0.000 claims description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 2
- RVGRUAULSDPKGF-UHFFFAOYSA-N Poloxamer Chemical compound C1CO1.CC1CO1 RVGRUAULSDPKGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 19
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 15
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 abstract description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 7
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M potassium chloride Inorganic materials [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000006012 monoammonium phosphate Substances 0.000 abstract description 2
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 abstract description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 abstract description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 3
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- OKNSZPQWMKXIEO-UHFFFAOYSA-N Dimethylenetriurea Chemical compound NC(=O)NCNC(=O)NCNC(N)=O OKNSZPQWMKXIEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- KQVLODRFGIKJHZ-UHFFFAOYSA-N methylenediurea Chemical compound NC(=O)NCNC(N)=O KQVLODRFGIKJHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000020551 Helianthus annuus Species 0.000 description 1
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 1
- 238000012695 Interfacial polymerization Methods 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000016383 Zea mays subsp huehuetenangensis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 238000010533 azeotropic distillation Methods 0.000 description 1
- SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940092714 benzenesulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000010981 drying operation Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 235000021073 macronutrients Nutrition 0.000 description 1
- 235000009973 maize Nutrition 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- DSKJXGYAJJHDOE-UHFFFAOYSA-N methylideneurea Chemical compound NC(=O)N=C DSKJXGYAJJHDOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FIKAKWIAUPDISJ-UHFFFAOYSA-L paraquat dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].C1=C[N+](C)=CC=C1C1=CC=[N+](C)C=C1 FIKAKWIAUPDISJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000007762 w/o emulsion Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la un procedeu de obţinere a unui îngrăşământ chimic, microîncapsulat, cu eliberare controlată. Procedeul conform invenţiei constă din prepolimerizarea unei soluţii apoase 37% de formaldehidă şi granule de uree tehnică, la un raport molar formaldehidă : uree 1 : 1, sub agitare şi încălzire continuă timp de 2 h la 65...70°C, menţinândH-ul masei de reacţie în intervalul 8,5...9, prin dozarea periodică de soluţie KOH 40%, după care masa de reacţie se răceşte la temperatura ambiantă şi, sub agitare energică, se adaugă la o microemulsie tip "apa-în-ulei", constând din ciclohexan conţinând un surfactant neionic şi o soluţie apoasă conţinând monoamoniu fosfat şi clorură de potasiu, dispersia fină formată se aduce laH 4...5, când se adaugă din nou uree, pentru atingerea unui raport final de 2...2,4/1, şi se începe încălzirea controlată, pentru policondensarea masei de reacţie, la 60...75°C, timp de 2 h, cu corectareaH-ului la 3,0...4,5, după care apa se îndepărtează azeotropic, precipitatul fertilizant se filtrează la temperatura ambiantă şi se usucă la temperatura de 70°C, la etuvă, până la masă constantă.
Description
Descrierea invenției
Conform unei definiții general acceptate pe plan internațional, fertilizantii cu eliberare lenta si fertilizantii cu eliberare controlata sunt fertilizând conținând minim un nutrient mineral intr-o forma de aplicare care: a) ori întârzie disponibilitatea sa in procesul de preluare si utilizare de către plante după aplicare, fie b) este disponibil pentru planta o perioada de timp semnificativ mai lunga decât un etalon considerat „fertilizant cu nutrienti rapid disponibili”.
Un fertilizant poate fi descris ca fiind cu eliberare lenta (controlata), daca nutrientul (nutrientii) pe care ii conține îndeplinesc, in condiții clar definite, incluzând si aceea a unei temperaturi de 25° C, fiecare din cele trei criterii:
• O eliberare nu mai mare de 15% in decurs de 24 ore;
• O eliberare nu mai mare de 75% in decurs de 28 zile;
• O eliberare de minimum 75% pe întreaga perioada de utilizare stabilita.
Produsii ureo-formaldehidici au cea mai mare răspândire pe piața fertilizantilor cu eliberare lenta si controlata (40% din consumul mondial); produsii de policondensare ureoformaldehidici sunt un amestec de oligomeri metilen - ureici cu diferite mase moleculare si lungimi ale catenei polimerice si de aceea prezintă diverse solubilitati in apa, ca metilen-diuree (MDU) si dimetilen-triuree (DMTU). Pot conține, de asemenea, o anumita cantitate de uree nemodificata.
Indicele de activitate (IA), principalul indicator ce caracterizează produsele ureoformeldehidice referitor la utilizarea lor in domeniul fertilizantilor, se determina din raportul masic al următoarelor fracții de produs, analizat in raport cu solubilitatea sa in apa calda si apa rece [1]:
IA=
IAR
Unde:
IAR = cantitatea de proba (%) insolubila in apa rece- 25° C.
IAC = cantitatea de proba (%) insolubila in apa calda- 100° C.
Inițial, produsele UF realizate la nivel mondial aveau un IA de 40-45. In urma studiilor si cercetărilor întreprinse pe plan internațional, s-a reușit atingerea unui IA de cca. 55-60.
Sunt cunoscute o serie de brevete care descriu obținerea de îngrășăminte cu eliberare redusa/controlata (slow-release), in vederea unei utilizări cat mai complete de către plante a
^-2010-00^37-- țfa
5 -07- 2010 macroelementelor din compoziție, evitând in același timp arsurile foliare cauzate de o preluare excesiva a unor îngrășăminte cu azot. Majoritatea realizează obținerea de îngrășăminte cu eliberare redusa/controlata (slow-release) prin acoperirea granulelor de fertilizant cu diverse compoziții bazate in special pe sulf topit, (US 5560768), copolimeri etilena-vinilacetat sau parafinici (EP0276179). Dezavantajul acestor brevete rezida din faptul ca odata degradata pelicula de acoperire (mecanic, chimic sau biologic), se revine la situația unui fertilizant clasic. De asemenea, multi din compușii utilizați pentru acoperire (filmare) precum parafinele, copolimerii etilena-vinilacetat sunt nebiodegradabili sau greu biodegradabili. constituind un factor poluator pentru mediul ambiant.
Sunt cunoscute de asemenea multe procedee de microencapsulare. Aproape toate procedeele cunoscute descriu producerea de microcapsule din materiale conținute intr-un alt materia] insolubil sau imiscibile cu apa, fiind denumite procedee de microencapsulare ulei-in-apa. Aceste implica, in general, prepararea unui unei dispersii de picaturi de “ulei” sau de substanțe organice imiscibile cu apa (faza discontinua) intr-un mediu apos (faza continua). Picaturile de ulei conțin unul sau mai multi monomeri sau prepolimeri, microcapsulele formandu-se prin supunerea emulsiei la temperatura si/sau pH si/sau agitare pentru a cauza polimerizarea monomerilor sau a prepolimerilor prezenti pentru a se obține microcapsule cu învelișul polimeric care imbraca picaturile imiscibile cu apa. Astfel de procedee au fost descrise, de exemplu, in brevetele US 4,285,720 si US 4,956,129. In aceste brevete este prezentata producerea de microcapsule dintr-un material poliureic si din polimer eterificat pe baza de uree si formaldehida.
Pe de alta parte, exista puține informații legate de producerea microcapsulelor care conțin materiale apoase prin procedeul de microencapsulare apa-in-ulei. Un procedeu care se apropie cat de cat de microencapsularea apa-in-ulei este descris in brevetul US 4,157,983. In acest procedeu, se formează un amestec format dintr-un emulsificator, un lichid imiscibil in apa, un prepolimer de uree-formaldehida, un material care este dispersibil in apa si care trebuie încapsulat, si apa. Amestecul este supus agitării pentru a se obține emulsia apa-in-ulei. Amestecul este apoi tratat pentru a obține microcapsule prin solidificarea rășinii prepolimerice pe baza de uree si formaldehida pentru obținerea unei matrici care încapsulează picaturile, permițând separarea capsulelor polimerice solide cu conținut de material dispersibil in apa. Procedeul acopera doar o serie de produse care sunt dispersabile in faza apoasa, precum coloranti, si nu descrie encapsularea de îngrășăminte.
^-2010-00637-2 5 -07- 2010
Similar, brevetul US 6,113,935 descrie microencapsularea unor pesticide precum paraquat prin polimerizarea interfaciala a unui prepolimer ureo-formaldehidic sau melaminoformaldehidic in prezenta unui catalizator de transfer de protoni prezent in emulsia de tip apa-inulei ce conține prepolimerul. Nici acest brevet nu descrie si nu revendica microencapsularea de compoziții de îngrășăminte.
Procedeul conform invenției înlătură dezavantajele menționate mai sus prin aceea ca realizează obținerea de compoziții fertilizante cu eliberare controlata (redusa) prin microencapsularea lor in structuri ureo-aldehidice, microencapsularea realizandu-se prin policondensare interfaciala controlata a unei microemulsii de tip ‘apa in ulei’, urmata de separarea prin filtrare si uscare a microcapsulelor conținând compoziția fertilizanta, faza apoasa a microemulsiei conținând atat compoziția de ingrasamant cat si un prepolimer ureo-aldehidic, iar faza organica conține un solvent organic compatibil cu îngraș amantul, ales dintre ciclohexan, ulei de parafina, xilen sau percloretilena, un tensid avand HLB mic (1-8) ales dintre sorbitan monooleat (SPÂN 80), polioxietilen(2)-izooctilfenil eter (Igepal CA-210), bloccopolimer PEGPPG-PEG avand MN 2000-4500, polioxietilen(2)-oleil eter (Brij 92), sorbitan monostearat (SPÂN 60), si un catalizator acid al procesului de policondensare-microencapsulare, fazele apoasa si organica aflandu-se la un raport masic de 2:1.....1:5, iar catalizatorul acid de policondensare. constând in unul din următorii acizi: acid alchilbenzensulfonic (ABS-H), decilsulfonic, dodecilsulfonic (DDS-H), toluensulfonic, sulfuric, fosforic, citric, acetic, propionic. aflandu-se intr-un procent masic fata de faza apoasa de 0,1-2,5%, temperatura procesului de policondensare situandu-se in intervalul 50-100°C iar durata lui fiind de 1-3 ore.
Avantajele procedeului conform invenției sunt următoarele:
• Pennite obținerea unor îngrășăminte simple sau complexe cu levigabilitate redusa, avand un indice de activitate IA de peste 55-60;
• Permite obținerea unor îngrășăminte simple sau complexe cu continui ridicat in componentele active;
• Microcapsula in care este închis fertilizantul este total biodegradabila, avand ea insasi proprietăți de ingrasamant;
• Se obține printr-un procedeu relativ simplu, din materii prime accesibile si cu costuri reduse;
c< '2 O 1 0-0 0{Ș37-2 5 -07- 2010 • Nu folosește substanțe cu impact eco-toxicologic ridicat, care ar pune in pericol sanatatea personalului de utilizare sau exploatare;
• Nu necesita instalații complexe, producerea acesteia putând fi implementata în foarte multe instalații existente pe platformele chimice din tara noastra.
Se dau in continuare cateva exemple de realizare a invenției.
Exemplul 1.
Intr-un balon de sinteza, cu o capacitate de 500 ml, se introduc 100 g soluție apoasa de formaldehida 37% (1,2 moli formaldehida). Se adauga cca. 0,5 ml soluție 40% KOH, pentru atingerea unui pH de 8,5-9. Se pornește agitarea si încălzirea electrica a masei de reacție. Când temperatura in masa de reacție a ajuns la cca. 40° C, se adauga 36 g uree tehnica granule (0,6 moli uree).
Cantitatea totala de uree ce a fost introdusa a fost calculata astfel incat in etapa de prepolimerizare sa se asigure un raport molar uree/formaldehida de 1/1.
Se ridica treptat temperatura la 65-70° C, menținând pH-ul masei de reacție in intervalul 8,5-9 prin dozarea periodica de soluție KOH 40%. După o perioada de 30 minute, se introduce in vasul de reacție o noua cantitate de 36 grame uree, si se continua agitarea masei de reacție inca 90 minute, la temperatura de 85-90° C, ajustând de asemenea pH-ul masei de reacție prin dozarea periodica de soluție KOH 40% După 2 ore de desfășurare a procesului, se considera reacția terminata, se răcește masa de reacție la temperatura sub 20° C si se trece la etapa următoare, de policondensare ureo-formaldehidica si microencapsulare.
Separat, se prepara o soluție organica (faza continua), constând in 300 ml ciclohexan + 5 g surfactant neionic SPÂN 80 (sorbitan monooleat, avand o balanța hidrofila-liofila medie, HLB, de cca 4-4,5), (soluția 2), care sa realizeze o emulsie de tipul “apa-in-ulei” a fazei apoase conținând macronutrientii si 5 g acid liniaralchil benzensulfonic (ABS-H), acesta constituind catalizatorul de micro enc ap sul are prin policondensare interfaciala.
La temperatura ambianta, sub agitare continua si foarte energica, se adauga soluția 1 apoasa conținând prepolimerul ureo-aldehidic si celelalte săruri necesare preparării formulării fertilizante peste soluția 2. Se realizează astfel o dispersie foarte fina de tip “apa-in-ulei” in care picaturile mici de faza apoasa (conținând si particule fine de săruri solide nesolubilizate) sunt înconjurate
ț x-2 9 1 0 - 0 0^3 7-2 5 -07- 2010 de ο masa organica de solvent conținând si catalizatorul de policondensare. Este necesara atingerea unui pH de 3,5-4,5 in masa de reacție.
La atingerea unui pH in masa de reacție de 4-5, se adauga restul de uree (84 g) pentru atingerea raportului U/F prestabilit, de 2-2,4/1, precum si celelalte materii prime, adica 135 g monoamoniu fosfat si 125 g clorură de potasiu, rezultând o suspensie apoasa fina de ingrasamant.
Se începe apoi încălzirea controlata a masei de reacție, pana la atingerea temperaturii de 6075°C, când este initiat procesul de policondensare ureo-formaldehidica. Se menține masa de reacție in acest interval de temperatura timp de 2 ore, corectând ocazional pH-ul masei de reacție care trebuie menținut in domeniul 3,0-4,5.
In continuare, se indeparteaza apa prin distilare in amestec azeotrop cu solventul, acesta din urma reintroducandu-se in sistem.
După eliminarea azeotropa a apei, se răcește masa de reacție (suspensia de fertilizant microencapsulat in solventul organic), pana la temperatura ambianta, apoi se filtrează pe o pâlnie filtranta. Solventul filtrat, reprezentând 60-80% din cantitatea de solvent introdusa inițial in reacție, se reutilizeaza la o noua șarja.
Precipitatul umed de fertilizant, avand o umiditate de 25-35%, este supus unei operații de uscare in etuva, la 70-80° C, pana la atingerea unei mase constante, in vederea îndepărtării urmelor de solvent din produs.
In continuare, s-a determinat compoziția in macroelementele NPK si Indicele de Activitate (IA) al produsului.
Fertilizantul complex de tip NPK 111 obtinut astfel a avut un indice de activitate de 66% si următoarea compoziție in macroelemente:
Ntotai = 18,48%
P2O5= 17,96% K2O= 19,09%
Exemplele 2-5
S-au realizat o serie de experimentări in condiții similare, variind cantitarea si raportul masic al nutrientilor precum si solventul de emulsionare si catalizatorul acid.
Rezultatele exemplelor sunt date in Tabelul 1.
C’-2 0 1 0 - 0 0^3 7-2 5 -07- 2010
I?
Tabelul 1
| Ex | Tipul de fertilizant complex encapsulat | Solvent organic utilizat | Catalizator acid | Indice de activitate (IA), (%) | Conținut macroelemente (%) | ||
| Nt | P2OS | K2O | |||||
| 2 | Uree(100) | ulei parafina | ABS-H | 68,5 | 35,1 | 0 | 0 |
| 3 | Complex NPK 111 | percloretilena | Acid fosforic | 61 | 16,2 | 16,8 | 17,1 |
| 4 | Complex NP 110 | xilen | DDS-H | 63,5 | 22,0 | 22,8 | 0 |
| 5 | Complex NPK 211 | ulei parafina | Acid acetic | 68 | 19,9 | 8,6 | 9,2 L |
Datorita microencapsularii, compușii elementelor nutritive înglobate in aceste îngrășăminte suferă o levigare a azotului respectiv o retrogradare a fosforului prin reacțiile chimice ce au loc in sol intr-o măsură semnificativ mai redusa decât cele din ingrasamintele minerale necapsulate. Astfel, in testările efectuate pe sol nisipos, fata de levigarea azotului in proporție de 42,4 - 44,6% din uree si azotat de amoniu necapsulate, in cele capsulate levigarea elementelor respective a fost numai in proporție de 26,6 - 34,3%.
Sporurile de producție asigurate de ingrasamintele microencapsulate la porumb si floarea soarelui cultivate pe cernoziomuri cu mare răspândire in Romania, sunt mai mari cu 19,2 - 22,8% decât cele obținute cu aceleași tipuri de îngrășăminte necapsulate.
Claims (1)
- RevendicareProcedeu de obținere de îngrășăminte cu eliberare redusa caracterizat prin aceea ca realizează obținerea de compoziții fertilizante cu eliberare controlata (redusa) prin microencapsularea lor in structuri ureo-aldehidice, microencapsularea realizandu-se prin policondensare interfaciala controlata a unei microemulsii de tip ‘apa in ulei’, urmata de separarea prin filtrare si uscare a microcapsulelor conținând compoziția ingrasamanta, faza apoasa a microemulsiei conținând atat compoziția de ingrasamant cat si un prepolimer ureo-aldehidic, iar faza organica conține un solvent organic compatibil cu ingrasamantul, ales dintre ciclohexan, ulei de parafina, xilen sau percloretilena, un tensid avand HLB mic (1-8) ales dintre sorbitan monooleat (SPÂN 80), polioxietilen(2)-izooctilfenil eter (Igepal CA-210), bloccopolimer PEG-PPG-PEG avand MN 2000-4500, polioxietilen(2)-oleil eter (Brij 92), sorbitan monostearat (SPÂN 60), si un catalizator acid al procesului de policondensare-microencapsulare, fazele apoasa si organica aflandu-se la un raport masic de 2:1.....1:5, iar catalizata ml acid de policondensare, constând in unul din următorii acizi: acid anchilbenzensulfonic (ABS-H), decilsulfonic, dodecilsulfonic (DDS-H), toluensulfonic, sulfuric, fosforic, citric, acetic, propionic, aflandu-se intr-un procent masic fata de faza apoasa de 0,1 -2,5%, temperatura procesului de policondensare situandu-se in intervalul 50100°C, iar durata lui fiind de 1 -3 ore.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201000637A RO127014B1 (ro) | 2010-07-22 | 2010-07-22 | Procedeu de obţinere a unui îngrăşământ chimic microîncapsulat cu eliberare controlată |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201000637A RO127014B1 (ro) | 2010-07-22 | 2010-07-22 | Procedeu de obţinere a unui îngrăşământ chimic microîncapsulat cu eliberare controlată |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO127014A2 true RO127014A2 (ro) | 2012-01-30 |
| RO127014B1 RO127014B1 (ro) | 2013-02-28 |
Family
ID=45509904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA201000637A RO127014B1 (ro) | 2010-07-22 | 2010-07-22 | Procedeu de obţinere a unui îngrăşământ chimic microîncapsulat cu eliberare controlată |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO127014B1 (ro) |
-
2010
- 2010-07-22 RO ROA201000637A patent/RO127014B1/ro unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO127014B1 (ro) | 2013-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101370753B (zh) | 用于尿素基肥料的含n-正丁基硫代磷酰三胺的添加剂 | |
| CN103664301B (zh) | 塔式熔体造粒含黄腐酸钾大量元素水溶肥及其制备方法 | |
| US20060222735A1 (en) | Polyurethane encapsulated fertilizer | |
| CN102153412B (zh) | 一种风化煤活化型有机无机复混肥料及其制备方法 | |
| CN102826890B (zh) | 多形态高效蔬菜专用肥及其制备方法 | |
| CN102807443B (zh) | 一种塔式熔体造粒高效全营养玉米专用肥及其生产方法 | |
| CN104130079A (zh) | 一种塔式熔融造粒油菜专用配方肥及其生产方法 | |
| US5454851A (en) | Slow release fertilizers | |
| HUE031192T2 (hu) | Készítmény és eljárás növények termesztésének intenzifikálására és a növény termékenység növelésére | |
| JP2009161367A (ja) | 粒状緩効性窒素肥料 | |
| CN102503707A (zh) | 一种熔体造粒海藻稳定性肥料及其制备方法 | |
| CN104788164A (zh) | 草莓专用肥及其制备方法和施肥方法 | |
| CN109134099A (zh) | 一种圆颗粒速效高浓度硫肥及生产方法 | |
| CN101074182B (zh) | 多肽尿素制备方法及其在农业中的应用 | |
| Bhattacharya et al. | Development of a novel slow-releasing iron− manganese fertilizer compound | |
| RO121734B1 (ro) | Îngrăşământ pe bază de uree şi sulf elementar, şi procedeu de obţinere a acestuia | |
| CN113683455A (zh) | 一种功能有机无机肥料及其制备方法 | |
| CN114804965A (zh) | 有机复合肥料及其制备方法 | |
| CN103626577B (zh) | 一种长效缓控生物肥料及其制备方法 | |
| CN114206809A (zh) | 肥料组合物及其有关的改进 | |
| RO127014A2 (ro) | Procedeu de obţinere de îngrăşământ chimic microencapsulat cu eliberare controlată | |
| RO128501A2 (ro) | Procedeu de obţinere de fertilizant microencapsulat cu eliberare redusă | |
| CN102674936B (zh) | 一种纳米碳型含硅水稻专用肥及其生产方法 | |
| US4019889A (en) | Slow acting fertilizer | |
| RO130348A2 (ro) | Procedeu de obţinere de fertilizant complex cu eliberare controlată |