Fertilizante de liberación controlada y método para la producción del mismo.

Un material fertilizante de liberación controlada que comprende un nutriente para plantas particulado rodeado por un revestimiento,

que es el producto de la reacción de una mezcla que comprende: un poliol que consiste en aceite de ricino, un isocianato y una cera orgánica,

caracterizado por que: (i) la cera orgánica comprende una alfa olefina C20+, y (ii) el revestimiento está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 1 a 4 por ciento en peso, basado en el peso del nutriente para plantas particulado, y la cantidad de cera orgánica en la mezcla está en el intervalo de 1 a 25 por ciento en peso, basado en el peso combinado de la cera orgánica y el poliol.

Fertilizante de liberación controlada y método para la producción del mismo Campo técnico

La presente invención se refiere a un fertilizante de liberación controlada y método para la producción del mismo. Antecedentes de la técnica anterior

Los fertilizantes han sido utilizados durante muchos años para suplementar nutrientes a un medio en crecimiento.

En años recientes la técnica se ha centrado en métodos para suministrar cantidades controladas de nutrientes para plantas al suelo u otro medio de crecimiento. Esto se ha llevado a cabo, de manera que, por una parte, las plantas en crecimiento no se vean adversamente privadas de nutrientes, y por otra parte, se evite un exceso de suministro de nutrientes. Un exceso de suministro de nutrientes puede producir toxicidad en las plantas o pérdidas debidas a la lixiviación. La mejora resultante en la eficacia del uso de fertilizantes (FUE, del inglés fertilizer use efficiency) puede reducir la velocidad y frecuencia de aplicación de los nutrientes.

La solicitud de patente canadiense 2.272.48 describe un material fertilizante de liberación controlada, que comprende un fertilizante revestido granulado revestido con una resina termoestable. La velocidad de disolución del fertilizante se retarda por contener un compuesto hidrófobo en al menos una porción de revestimiento y una porción de fertilizante. Este documento no menciona el uso de aceite de ricino en la resina termoestable, ni ningún efecto resultante de su aplicación.

La patente de EE.UU. 5.538.531 [de Fludson et al. (Hudson)] y la técnica anterior citada en la misma, proporciona una visión global útil de métodos para proporcionar propiedades de liberación controlada a un nutriente para plantas particulado. Específicamente, Fludson enseña un producto fertilizante particulado de liberación controlada, que tiene una masa central de fertilizante hidrosoluble incorporada en una pluralidad de revestimientos resistentes a la abrasión insolubles en agua. Por lo menos, un revestimiento interno es un producto de la reacción de uretano derivado de los isocianatos y polioles citados. El revestimiento externo se forma a partir de una cera orgánica que tiene un punto de goteo en el intervalo de 5°C a 12°C. Las enseñanzas generales y las de los ejemplos en la patente de Hudson, deja claro que el procedimiento de Hudson implica curar el o los revestimientos de uretano que rodean el nutriente para plantas particulado, y después, aplicar la capa externa de cera orgánica al o a los revestimientos de uretano curados.

Es también conocido en la técnica el revestir previamente un nutriente para plantas particulado con una cera orgánica o material similar, como medio para regularizar o de alguna manera mejorar, la superficie del nutriente para plantas particulado antes de revestirlo con los reactivos formadores de uretano.

Pese a estas ventajas de la técnica, queda aún margen para mejorar. Específicamente, sería deseable obtener un fertilizante de liberación controlada y un procedimiento para la producción del mismo, que permitiera la fácil adaptación del perfil de velocidad de liberación de un determinado nutriente para plantas particulado, al que se aplica una determinada cantidad de revestimiento o revestimientos de uretano. También, sería deseable poder lograr un perfil de velocidad de liberación deseado para un determinado nutriente para plantas particulado, utilizando cantidades significativamente reducidas de materiales de revestimiento.

Descripción de la invención

Es un objeto de la presente invención proporcionar un fertilizante de liberación controlada nuevo, que evite o mitigue al menos una de las desventajas antes mencionadas de la técnica anterior.

En consecuencia, en uno de sus aspectos, la presente invención proporciona un material fertilizante de liberación controlada, que comprende un nutriente para plantas particulado rodeado por un revestimiento que es el producto de la reacción de una mezcla, que comprende:

a) Un poliol que consiste en aceite de ricino, un isocianato y una cera orgánica, caracterizado por que:

(i) la cera orgánica comprende una alfa olefina C2+, y

(¡i) el revestimiento está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 1 a 4 por ciento en peso, basado en el peso del nutriente para plantas particulado, y la cantidad de cera orgánica en la mezcla está en el intervalo de 1 a 25 por ciento en peso, basado en el peso combinado de la cera orgánica y el poliol.

En otro de sus aspectos, la presente invención proporciona un procedimiento para producir un material fertilizante de liberación controlada, que comprende las etapas de:

a) poner en contacto un nutriente para plantas particulado con una mezcla que comprende: un poliol que consiste en aceite de ricino, un isocianato y una cera orgánica para producir un revestimiento alrededor del nutriente para plantas particulado, y

b) curar el revestimiento para producir el material fertilizante de liberación controlada, caracterizado por que:

(i) la cera orgánica comprende una alfa defina C2o+, y

(ii) el revestimiento está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 1 a 4 por ciento en peso, basado en el peso del nutriente para plantas particulado, y la cantidad de cera orgánica en la mezcla está en el intervalo de 1 a 25 por ciento en peso, basado en el peso combinado de la cera orgánica y el poliol.

Por lo tanto, los autores de la presente invención han encontrado de manera sorprendente e inesperada, que se puede obtener un material fertilizante de liberación controlada y procedimiento para la producción del mismo, a partir de un revestimiento que es el producto de la reacción de una mezcla que comprende: aceite de ricino, un isocianato y una cera orgánica que comprende una alfa defina C2o+. Específicamente, aunque es conocido el uso de cera como revestimiento previo a la aplicación de la capa de uretano y/o como revestimiento posterior a la aplicación de la capa de uretano, las ventajas de Incorporar la cera con los reactivos formadores de uretano hasta ahora se desconocen. Estas ventajas incluyen:

(i) la capacidad de extender el perfil de velocidad de liberación para un determinado nutriente para plantas, que tiene una determinada cantidad de revestimiento de uretano sobre el mismo;

(ii) la capacidad de lograr una velocidad de liberación deseada, utilizando significativamente menos revestimiento del utilizado en métodos comparables de revestimiento de la técnica anterior; y

(iii) la capacidad de obtener dicho producto a través de un procedimiento de una etapa (es decir, comparado con los procedimientos multi-etapas de la técnica anterior).

Otras ventajas serán evidentes para los expertos en la técnica a partir de la presente especificación.

Como se describió antes, el presente material fertilizante de liberación controlada comprende un revestimiento derivado de una mezcla que comprende: un poliol que consiste en aceite de ricino, un isocianato y una cera orgánica que comprende una alfa olefina C2o+. El poliol y el isocianato reaccionan químicamente y forman un uretano. Se cree que la cera orgánica se entremezcla físicamente con el uretano así formado, es decir, se cree que la cera orgánica utilizada en la presente memoria es químicamente inerte de forma sustancial a los componentes poliol e isocianato. El revestimiento resultante es una capa sustancialmente homogénea. En otras palabras, a diferencia del enfoque de la técnica anterior descrito por Hudson o por otros que implica múltiples revestimientos distintos de uretano y cera, el revestimiento producido en el fertilizante de liberación controlada de la presente invención incorpora uretano y cera orgánica en al menos una capa sustancialmente homogénea (naturalmente que se contemplan múltiples de dichos revestimientos dentro del alcance del material fertilizante de liberación controlada). En este contexto, se debe de entender que el término "homogénea" se utiliza en un sentido un tanto amplio, con el fin de excluir un material fertilizante de liberación controlada que comprende sólo distintas capas de uretano y cera (por ejemplo, el material fertilizante descrito por Hudson).

Como se utiliza a lo largo de esta especificación, la expresión "compuesto que contiene uretano" quiere decir un producto obtenido haciendo reaccionar un poliol y un isocianato. Típicamente, el compuesto así producido, será un poliuretano.

Breve descripción de las figuras

Se describirán realizaciones de la presente invención con referencia a la figura anexa, en la que se ilustra el perfil de velocidad de liberación de un fertilizante de liberación controlada según la presente invención... [Seguir leyendo]

1. Un material fertilizante de liberación controlada que comprende un nutriente para plantas particulado rodeado por un revestimiento, que es el producto de la reacción de una mezcla que comprende: un poliol que consiste en aceite de ricino, un isocianato y una cera orgánica,

caracterizado por que: (i) la cera orgánica comprende una alfa olefina C2+, y (¡i) el revestimiento está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 1 a 4 por ciento en peso, basado en el peso del nutriente para plantas particulado, y la cantidad de cera orgánica en la mezcla está en el intervalo de 1 a 25 por ciento en peso, basado en el peso combinado de la cera orgánica y el poliol.

2. El material fertilizante de liberación controlada según la reivindicación 1, en donde el nutriente para plantas comprende un compuesto hidrosoluble seleccionado del grupo que consiste en nitrógeno, fósforo, potasio, azufre y mezclas de los mismos.

3. El material fertilizante de liberación controlada según la reivindicación 1, en donde el nutriente para plantas comprende urea.

4. El material fertilizante de liberación controlada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el poliol comprende de aproximadamente 2 a aproximadamente 6 restos hidroxilo.

5. El material fertilizante de liberación controlada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el isocianato se selecciona del grupo que consiste en diisocianato de difenilmetano, diisocianato de tolueno, isocianatos alifáticos, sus derivados, sus polímeros y sus mezclas.

6. El material fertilizante de liberación controlada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la cera orgánica comprende una alfa olefina C3+.

7. El material fertilizante de liberación controlada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la cera orgánica comprende una alfa defina C2-4.

8. El material fertilizante de liberación controlada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el revestimiento está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 2, a aproximadamente 4, por ciento en peso, basado en el peso del material nutriente para plantas.

9. Un procedimiento para producir un material fertilizante de liberación controlada, que comprende las etapas de:

(a) poner en contacto un nutriente para plantas particulado con una mezcla que comprende: un poliol que consiste en aceite de ricino, un isocianato y una cera orgánica para producir un revestimiento que rodea el nutriente para plantas particulado, y

(b) curar el revestimiento para producir el material fertilizante de liberación controlada,

caracterizado por que: (i) la cera orgánica comprende una alfa olefina C2+, y (¡i) el revestimiento está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 1 a 4 por ciento en peso, basado en el peso del nutriente para plantas particulado, y la cantidad de cera orgánica en la mezcla está en el Intervalo de 1 a 25 por ciento en peso, basado en el peso combinado de la cera orgánica y el poliol.

1. El procedimiento según la reivindicación 9, en donde la Etapa (a) comprende poner en contacto el nutriente para plantas particulado con una primera corriente que comprende el poliol y una segunda corriente que comprende el isocianato, siendo la primera corriente y la segunda corriente independientes entre sí.

11. El procedimiento según la reivindicación 1, en donde la primera corriente comprende una mezcla del poliol y la cera orgánica.

12. El procedimiento según la reivindicación 1, en donde la Etapa (a) comprende poner en contacto el nutriente para plantas particulado simultáneamente con la primera corriente y la segunda corriente.

13. El procedimiento según la reivindicación 1, en donde la Etapa (a) comprende poner en contacto el nutriente para plantas particulado con la primera corriente seguida de la segunda corriente.

14. El procedimiento según la reivindicación 1, en donde las etapas (a) y (b) se repiten por lo menos una vez, para producir un material fertilizante de liberación controlada con una pluralidad de capas de revestimiento.

15. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, en donde la cera orgánica comprende una alfa olefina C3+.

16. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, en donde la cera orgánica comprende una alfa olefina C2-4.

17. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 16, en donde la mezcla se utiliza en una cantidad para producir un revestimiento en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 2, a aproximadamente 4, por ciento en peso, basado en el peso del material nutriente para plantas.