Producto sólido de tipo tierra quebradiza hidroscópico particulado que comprende materiales minerales molidos como nutrientes vegetales,

adyuvantes y materiales de lastre, preferible y/o predominantemente rocas ígneas finamente trituradas como nutrientes vegetales, y opcionalmente además aditivos sólidos y/o líquidos, caracterizado por la cantidad de materiales minerales molidos de hasta al menos el 30% en peso con respecto a la sustancia seca, y porque están unidos en un polímero reticulado de tipo esponja que forma un hidrogel con agua y líquidos acuosos, y que comprende adicionalmente silicatos alcalinos solubles en agua

Es objeto de la presente invención una sustancia sólida particulada, en forma de gránulos de tierra, hidroabsorbente, con capacidad de hinchamiento en agua, la cual contiene materiales minerales triturados como nutrientes para vegetales, coadyuvantes y material de lastre, preferentemente, y/o en una mayor proporción, roca eruptiva finamente triturada como nutrientes para vegetales y, dado el caso, otros aditivos sólidos y/o líquidos adicionales, caracterizada porque los materiales minerales triturados ascienden a, por lo menos, 30 % en peso con respecto a la sustancia seca y se encuentran incorporados en un polímero reticulado, de estructura esponjosa, el cual puede absorber agua y líquidos acuosos formadno un hidrogel, y la cual, dado el caso, comprende de forma adicional silicato alcalino hidrosoluble. Se presentan además dos procesos simples para la producción de productos con diferentes grados de neutralización y se mencionan posibilidades de utilización.

Los productos conformes a la invención se diferencian de los materiales convencionales por la clase de producción y por la composición. Exteriormente, las partículas del producto presentan una coloración similar a la tierra y en el estado no seco, con una humedad similar a la de la tierra, pueden compararse directamente con el humus. Durante el proceso de hinchamiento en líquidos acuosos, debido al aumento del volumen de los espacios vacíos, se produce un efecto de succión que provoca una absorción efectiva de líquidos mediante capacidad de absorción del componente polímero.

Ya han sido descritos polímeros que forman hidrogel que absorben líquidos acuosos y agua. Para la producción se utilizan ácidos carboxílicos hidrosolubles monoetilénicamente insaturados (por ejemplo ácido acrílico) y sus derivados, en general, después de la neutralización parcial de los grupos ácidos con álcali, de forma conjunta con uno o varios reticuladores que en el interior de la molécula presentan, al menos, dos grupos monoetilénicamente insaturados. La polimerización tiene lugar en una solución acuosa o conforme al proceso de polimerización por suspensión inversa

o por emulsión, tal como ha sido descrita en las solicitudes US 4 286 082, DE-PS 27 06 135, US 4 340 706 y DE-PS 28 40 010. La producción de polímeros injertados brinda otras posibilidades, por ejemplo mediante el empleo de almidón modificado y de celulosa (solicitud DE-OS 26 12 846) o alcohol polivinílico (solicitud DE-PS 40 20 780), así como también el tratamiento posterior de geles de polímero o resinas en polvo, a través de la reticulación posterior de las superficies de la partícula del polímero, por ejemplo de acuerdo a la solicitud DE-PS 40 20 780 C1.

10 Como comonómeros se utilizan monómeros hidrosolubles, monoetilénicamente insaturados, como acrilamida, metacrilamida, (met)acrilamidas N-alquiladas, (met)acrilamidas N-dialquilamino-alquiladas, N-metilol-(met) acrilamida, N-vinilamidas, como N-vinilformamida, N-vinilacetamida y N-vinil-N metilacetamida, N-vinil-N-metilformamida, vinilpirrolidona, así como hidroxialquil

15 (met)acrilatos, como hidroxietilacrilato y éster de ácido (met)acrílico de éter monoalílico de de polietilenglicol y éter alílico de polietilenglicoles. Acorde a la solicitud EP 205 674 A1, también se describe otra producción ventajosa, en donde una solución acuosa de monómeros, no neutralizada previamente, de la polimerización radical, es expuesta a temperaturas dentro del rango de 0 a 100 °C, preferentemente de 5 a 40 °C, y sólo tras llevar a cabo la polimerización y la fragmentación del hidrogel producido, el grado deseado de neutralización es regulado con una solución de álcali – hidróxido en el mezclador de circulación forzosa. La solicitud GB -A-137 6091 revela un polímero con capacidad de hinchamiento, insoluble, susceptible de corrimiento y granulado, el cual es

25 mezclado con un material de relleno inerte. Todos los polímeros, que pueden ser obtenidos de las formas más diversas, también son denominados usualmente superabsorbentes. Un campo de aplicación preferido de estos superabsorbentes es el sector sanitario y de higiene. Se los encuentra actualmente, entre otros, en artículos para la incontinencia, pañales para bebés y tampones. Es evidente que para ello son imprescindibles una neutralidad con respecto a la piel y una absorción completa y rápida de la secreción. Los grados de neutralización de los hidrogeles se ubican, por tanto, entre 50 y 80 % en mol con respecto a los grupos ácidos contenidos en el polímero. La espontaneidad de la absorción de secreción se alcanza a través de un tratamiento térmico de las partículas del polímero previamente secadas y pulverizadas en presencia de un agente de reticulación posterior (solicitud DE-PS 40

5 20 780 C1).

Se consideró natural emplear también dentro del sector botánico como almacenador de agua los polímeros productores de hidrogeles obtenidos para el sector de higiene. El traspaso a esta área, sin embargo, mostró rápidamente diferencias en cuanto a los requerimientos.

10 Para lograr un buen crecimiento de las plantas, también debía considerarse la estructura completa del suelo en combinación con el superabsorbente. Conceptos como el clima del suelo o la capilaridad del suelo cobraron importancia. También la disponibilidad de minerales y de nutrientes necesarios para las plantas debía considerarse e integrarse convenientemente. Además se comprobó que los polímeros aún reaccionaban de forma muy sensible a la tierra alcalina y a la luz ultravioleta. Tal como se informa en la solicitud alemana de otorgamiento de patente con la referencia 101 14 169.6, a través de la adición de silicato alcalino se logra eliminar en gran medida las carencias de los polímeros mencionadas anteriormente, en cuanto a propiedades. La nueva tarea consiste, por lo tanto, en mejorar la estructura del suelo

20 y el clima del suelo con la ayuda de un material que contiene una sustancia polímera y sólida, que representa al mismo tiempo una fuente de nutrientes óptima para las plantas, de modo tal que se cumplan todas las condiciones importantes para el crecimiento. A través de la porosidad del producto es mejorada la capilaridad del suelo

25 y, simultáneamente, es influenciada de forma positiva la calidad del suelo gracias a la presencia de minerales triturados finamente. Asimismo, el elevado contenido de minerales significa un mayor peso del superabsorbente, de modo que se evita una suspensión en caso de una humedad del suelo elevada. Para obtener las propiedades deseadas del producto, los componentes minerales combinados con polímeros pueden variar ampliamente en cuanto a clase y cantidad, pero se prefiere que el producto contenga roca eruptiva triturada como nutriente mineral para las plantas y/o que dicha roca predomine dentro del producto

total. Esta roca es clasificada en dos grupos, según su contenido calculado de SiO2. El primer grupo, denominado aquí grupo A y básico, presenta un contenido de SiO2 inferior a 50 % en peso; el segundo grupo, denominado aquí grupo B y ácido, presenta un contenido de SiO2 superior a 50 % en peso. Puesto que, por lo general, el 5 producto fabricado debe ser neutral, se emplea preferentemente roca eruptiva básica del grupo A. Dicha preferencia se debe también a que, de ese modo, puede ahorrarse álcali. Se utiliza la roca eruptiva ácida del grupo B cuando el producto de fabricación debe ser utilizado para el tratamiento de líquidos amoniacales y/o alcalinos o para materiales provenientes de la descomposición bacteriana de sustancias orgánicas (por

10 ejemplo abono líquido). Puesto que la composición inorgánica de la roca eruptiva, particularmente con respecto a los oligoelementos, junto con el tamaño de las partículas, influye en el curso de la polimerización, y con ello, la estructura esponjosa del producto, es necesario aclarar las influencias de los polvos de roca presentes, mediante pruebas.

15 Debido a que dichos polvos de roca representan, al mismo tiempo, la fuente de nutrientes minerales para las plantas, el grado de pulverización debe ser escogido de modo tal que el tamaño de las partículas se ubique por debajo de 200 µm, preferentemente por debajo de 100 µm. Las sustancias sólidas minerales añadidas de forma adicional, subsidiarias

20 con respecto a la roca eruptiva, actúan de modo diferente durante el proceso de fabricación y al ser utilizadas, tal como puede observarse en la siguiente enumeración. Su utilización, sin embargo, no es obligatoria. Otros materiales minerales que pueden...

1. Sustancia sólida particulada, del tipo de gránulos de tierra, hidroabsorbente y con capacidad de hinchamiento en agua, la cual contiene materiales minerales triturados y, dado el caso, otros aditivos sólidos y/o líquidos adicionales, caracterizada porque los materiales minerales triturados ascienden a, por lo menos, 30 % en peso con respecto a la sustancia seca y se encuentran incorporados en un polímero reticulado, de estructura esponjosa, el cual puede absorber agua y líquidos acuosos formando un hidrogel, y la cual comprende de forma adicional silicato alcalino hidrosoluble, donde los materiales minerales son seleccionados de nutrientes

10 para vegetales, coadyuvantes o material de lastre y donde el polímero allí contenido fue formado por a) 55 a 99,9 % en peso de un monómero que contiene, al menos, un grupo ácido hidrosoluble etilénicamente insaturado, b) 0 a 40 % en peso de, al menos, un comonomero hidrosoluble etilénicamente insaturado, polimerizable con el monómero de a) c) 0,01 a 5 % en peso de, al menos, un agente reticulante, y d) 0 a 30 % en peso de un polímero hidrosoluble.

2. Sustancia sólida conforme a la reivindicación 1, caracterizada porque los materiales minerales son seleccionados de, por lo menos, una roca eruptiva 20 finamente triturada; de roca eruptiva básica que contiene una cantidad de SiO2 calculada en menos de 50 % en peso; de roca eruptiva ácida que contiene una cantidad de SiO2 calculada en más de 50 % en peso; creta, dolomita, tierra de trass, magnesita y sus productos de conversión, con monómeros que contienen grupos ácidos con producción de CO2; y minerales arcillosos hidroabsorbentes como bentonita, feldespato o arena cuarzosa.

3. Sustancia sólida conforme a la reivindicación 1 ó 2, la cual contiene además materiales minerales como espesantes, estabilizadores esponjosos, capturadores de cationes, retardadores de polimerización y/o aceleradores de hinchamiento.

4. Sustancia sólida conforme a las reivindicaciones 1 a 3, la cual presenta además constituyentes sólidos adicionales seleccionados de productos orgánicos naturales o sintéticos como algas, rafia, lignito, cáñamo, madera, granos de ricino triturados, carbón de piedra, paja, turba y/o productos de polímeros insolubles en agua y con capacidad de hinchamiento en agua.

5. Sustancia sólida conforme a las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada

porque se incluye silicato potásico a modo de silicato alcalino hidrosoluble, tal como 5 se forma a partir de la fusión alcalina de arena cuarzosa.

6. Sustancia sólida conforme a las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque de forma adicional se encuentra incluido, al menos, un representante sólido o líquido del grupo de los fertilizantes que contienen K, N, S, Si.

7. Sustancia sólida conforme a la reivindicación 1, caracterizada porque el monómero hidrosoluble que contiene grupos ácidos etilénicamente insaturados, es seleccionado de, al menos, un ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido etacrílico, ácido crotónico, ácido sórbico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido vinil-sulfónico, así como de ácidos de acrilamida o de metacrilamida aquil-sulfónicos como el ácido acrilamido-2-metil-propano-sulfónico, ácido sulfónico 2-metacriloloxi etano, ácido sulfonico 4-vinilbenceno, ácido alilsulfónico, ácido sulfónico de viniltolueno, ácido vinil-fosfónico o ácido fosfónico de vinilbenceno.

8. Sustancia sólida conforme a la reivindicación 7, caracterizada porque el monómero es seleccionado del ácido acrílico, del ácido metacrílico y/o del ácido maleico.

9. Sustancia sólida conforme a las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el comonomero hidrosoluble etilénicamente insaturado es seleccionado, por lo menos, de una de las acrilamidas, metacrilamidas, (met)acrilamidas N-alquiladas, (met)acrilamidas N-dialquilamino-alquiladas, N-metilol-(met) acrilamida, Nvinilamidas, como N-vinilformamida, N-vinilacetamida y N-vinil-N metilacetamida, N-vinil-N-metilformamida, como también vinilpirrolidona, así como hidroxialquil-(met)acrilatos, como hidroxietilacrilato y éster de ácido (met)acrílico de éter monoalílico de de polietilenglicol y éter alílico de polietilenglicoles.

10. Sustancia sólida conforme a las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada

porque los monómeros que contienen grupos ácidos etilénicamente insaturados 30 solubles en agua, polimerizables, se presentan en forma de sales de potasio.

11. Sustancia sólida conforme a las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque los materiales minerales son lava, toba y/o diabasa con un tamaño de las partículas inferior a 200 µm, preferentemente, inferior a 100 µm.

12. Proceso para la fabricación de una sustancia sólida particulada, en forma de gránulos de tierra, hidroabsorbente, con capacidad de hinchamiento en agua, conforme a las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque los materiales minerales triturados en forma mediana y fina son proporcionados de forma conjunta con los componentes no polimerizables eventualmente presentes en forma de carbonato alcalinotérreo, carbonato alcalino y/o una suspensión que contiene dióxido de carbono y, a continuación, son añadidos, al menos, un monómero hidrosoluble etilénicamente insaturado que contiene grupos ácidos y un agente reticulante y llevados a reacción con la suspensión, liberando dióxido de carbono y, a continuación, tras finalizar la formación de espuma, es llevada a cabo la polimerización, y, finalmente, el bloque de polímeros obtenido es cortado y triturado mediante una trituradora o una picadora, de modo tal que se obtienen grumos.

13. Proceso conforme a la reivindicación 12, caracterizado porque de forma adicional se agrega un catalizador que actúa como oxidante para evitar la aglutinación.

14. Proceso conforme a la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque el monómero y el agente reticulante, dado el caso, son añadidos a la suspensión conjuntamente con los comonomeros.

15. Proceso conforme a las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque la suspensión contiene sustancias alcalinas y alcalinotérreas neutralizadoras de ácidos, preferentemente hidróxido alcalino, carbonato alcalino y silicato alcalino en una cantidad suficiente para neutralizar, como máximo, 40 % en mol de los grupos ácidos.

16. Utilización de la sustancia sólida conforme a las reivindicaciones 1 a 11, con un grado de neutralización de 1 a 40 % en mol, para la absorción de líquidos alcalinos y/o amoniacales y para el tratamiento de sustancias provenientes de la descomposición bacteriana de materiales orgánicos, por ejemplo, abono líquido.

17. Utilización de la sustancia sólida, conforme a las reivindicaciones 1 a 11, como almacenador de agua y como proveedor de sustancias nutritivas para el

crecimiento, la germinación y el cultivo de plantas, o bien, sin otra adición, como sustrato vegetal, o como un aditivo para la tierra mezclado con tierra para mejorar el suelo y el clima del suelo, como material portante para fertilizantes sólidos y líquidos, incorporada en construcciones de fibra planas, naturales o sintéticas, como 5 esteras o material no tejido, para el cultivo de plantas en superficies inclinadas, en techos, incorporada de forma conjunta con materiales flotantes naturales y/o sintéticos en construcciones de fibra planas, naturales o sintéticas, como esteras o material no tejido, para el cultivo de plantas como arroz en zonas húmedas, como superficies del suelo completamente o parcialmente inundadas, como material soporte para insecticidas, pesticidas, bactericidas y fungicidas, como material soporte para partículas sólidas que producen polvo, finas o muy finas, minerales, biológicas naturales y/o sintéticas, como fracciones muy reducidas de polímeros molidos o para la fabricación de filtros de polvo.