Procedimiento para la producción de un polímero de urea-formaldehído en partículas como fertilizante nitrogenado de liberación lenta.

Procedimiento para la producción de un polímero en partículas de urea-formaldehído,

que comprende laformación de una solución acuosa de metilol urea por reacción de urea y formaldehído a una proporción molar deurea:formaldehído de 0,95:1 a 1,05:1; acidificando la solución acuosa de metilol urea, en el que la solución acuosade metilol urea, o bien contiene un agente dispersante, o es sometida a una acción de elevada cizalladura durante laacidificación, para formar una dispersión acuosa de partículas de polímero de urea-formaldehído insoluble y secandola dispersión para recuperar las partículas de polímero de urea-formaldehído en el que la mayor parte de laspartículas de urea-formaldehído tienen una dimensión comprendida entre 1 y 150 micras.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2003/008454.

Solicitante: Koch Agronomic Services, LLC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 4111 E. 37th Street North Wichita, Kansas 67220 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: WRIGHT, JAMES, WERTZ,STACEY, GABRIELSON,KURT, BAXTER,PAUL, KNIGHT,JAMES, DAVIS,C. R.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A01C1/06 SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A01 AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA.A01C PLANTACION; SIEMBRA; FERTILIZACION (en combinación con el trabajo de la tierra propiamente dicho A01B 49/04; partes constitutivas o accesorios de máquinas o instrumentos agrícolas, en general A01B 51/00 - A01B 75/00). › A01C 1/00 Aparatos o formas de empleo de los aparatos destinados a probar o tratar los granos, las raíces o análogos antes de la siembra o la plantación (productos químicos utilizados A01N 25/00 - A01N 65/00). › Envoltura o preparación de las semillas.
  • A01N25/00 A01 […] › A01N CONSERVACION DE CUERPOS HUMANOS O ANIMALES O DE VEGETALES O DE PARTES DE ELLOS (conservación de alimentos o productos alimenticios A23 ); BIOCIDAS, p. ej. EN TANTO QUE SEAN DESINFECTANTES, PESTICIDAS O HERBICIDAS (preparaciones de uso médico, dental o para el aseo que eliminan o previenen el crecimiento o la proliferación de organismos no deseados A61K ); PRODUCTOS QUE ATRAEN O REPELEN A LOS ANIMALES; REGULADORES DEL CRECIMIENTO DE LOS VEGETALES (mezclas de pesticidas con fertilizantes C05G). › Biocidas, productos que repelen o atraen a los animales perjudiciales, o reguladores del crecimiento de los vegetales, caracterizados por su forma, ingredientes inactivos o modos de aplicación (papel fungicida, bactericida, insecticida, desinfectante o antiséptico D21H ); Sustancias que reducen los efectos nocivos de los ingredientes activos en organismos distintos a los perjudiciales.
  • A01N25/10 A01N […] › A01N 25/00 Biocidas, productos que repelen o atraen a los animales perjudiciales, o reguladores del crecimiento de los vegetales, caracterizados por su forma, ingredientes inactivos o modos de aplicación (papel fungicida, bactericida, insecticida, desinfectante o antiséptico D21H ); Sustancias que reducen los efectos nocivos de los ingredientes activos en organismos distintos a los perjudiciales. › Compuestos macromoleculares.
  • C05C9/02 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C05 FERTILIZANTES; SU FABRICACION.C05C FERTILIZANTES NITROGENADOS.C05C 9/00 Fertilizantes que contienen urea o sus compuestos. › que contienen productos de condensación urea-formaldehído.
  • C05G1/00 C05 […] › C05G MEZCLAS DE FERTILIZANTES CUBIERTOS INDIVIDUALMENTE POR LAS DIFERENTES SUBCLASES DE LA CLASE C05; MEZCLAS DE UNO O VARIOS FERTILIZANTES CON PRODUCTOS QUE NO TIENEN ACTIVIDAD ESPECIFICA DE FERTILIZANTES, p. ej. PESTICIDAS, ACONDICIONADORES DE SUELOS, AGENTES HUMECTANTES (fertilizantes orgánicos que comprenden la adición de cultivos bacterianos, de micelio o similares C05F 11/08; fertilizantes orgánicos que contienen vitaminas u hormonas vegetales C05F 11/10 ); FERTILIZANTES CARACTERIZADOS POR SU FORMA. › Mezclas de fertilizantes que pertenecen individualmente a las diferentes subclases de C05.
  • C05G3/00 C05G […] › Mezclas de uno o más fertilizantes con materiales que no tienen una específica actividad fertilizante.
  • C05G3/02 C05G […] › C05G 3/00 Mezclas de uno o más fertilizantes con materiales que no tienen una específica actividad fertilizante. › con pesticidas.
  • C08G12/12 C […] › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08G COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES DISTINTAS A AQUELLAS EN LAS QUE INTERVIENEN SOLAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para sintetizar un compuesto dado o una composición dada o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P). › C08G 12/00 Polímeros de condensación de aldehídos o cetonas con solamente compuestos que contienen hidrógeno unido al nitrógeno (aminofenoles C08G 8/16). › Ureas; Tioureas.

PDF original: ES-2450130_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la producción de un polímero de urea-formaldehído en partículas como fertilizante nitrogenado de liberación lenta SECTOR DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de un polímero de urea-formaldehído en partículas como producto hidrogenado de liberación lenta para incrementar el suministro del nitrógeno necesario para el desarrollo y crecimiento de las plantas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los fertilizantes se aplican frecuentemente a la zona a fertilizar como sólidos formulados (N-P-K) , en forma de gránulos, en polvo, o en algunos casos en forma de líquidos. Se conocen básicamente dos tipos de fertilizantes, los fertilizantes solubles en agua y los fertilizantes de “liberación lenta”. Si bien los fertilizantes solubles en agua son en general menos onerosos que los fertilizantes de liberación lenta, tienen la desventaja de liberar los nutrientes muy rápidamente al suelo y a través del mismo. Algunos fertilizantes sólidos, solubles en agua, se pueden hacer de liberación lenta mediante varios recubrimientos. De forma alternativa, se puede obtener también la reducción de la disponibilidad de nitrógeno utilizando inhibidores de enzimas. Los fertilizantes de liberación lenta están previstos para liberar los nutrientes a las plantas o al suelo a lo largo de un prolongado período de tiempo, lo cual es más eficiente que las aplicaciones múltiples de fertilizantes solubles en agua. Por lo tanto, los fertilizantes de liberación lenta (también llamados de liberación controlada o prolongada) minimizan la frecuencia con la que se deben fertilizar las plantas, reduciendo o minimizando la liberación.

Los productos de condensación de urea-formaldehído (UF) son utilizados ampliamente como fertilizantes nitrogenados de liberación lenta en los cultivos, plantas ornamentales y prados de hierba. Los materiales fertilizantes de urea-formaldehído pueden ser suministrados también en forma de líquidos o de sólidos, y son los productos de reacción de urea y formaldehído. Estos materiales contienen de manera general un mínimo de 28% de nitrógeno, principalmente en forma insoluble pero con disponibilidad lenta.

La utilización amplia de fertilizantes UF (forma de urea) se puede preparar por la reacción de la urea y formaldehído a temperatura elevada en solución alcalina para producir metilol ureas. Las metilol ureas son acidificadas a continuación para polimerizar las metilol ureas formando metilén ureas, que aumentan la longitud de la cadena al dejar continuar la reacción.

Los polímeros de metilén urea que contienen normalmente los productos de condensación, tienen limitada solubilidad en agua y, por lo tanto, liberan el nitrógeno a lo largo de un período de tiempo prolongado. La mezcla de polímeros de metilén urea tienen en general un rango de pesos moleculares y se entiende que se degradan lentamente por la acción microbiana, formando sustancias nitrogenadas solubles en agua. Los fertilizantes UF son evaluados usualmente por la cantidad y características de liberación de su nitrógeno insoluble en agua.

El documento U.S. 4.089.899 describe un fertilizante sólido, nitrogenado de liberación controlada del tipo de forma de urea, que consiste esencialmente en dos fracciones nitrogenadas: nitrógeno soluble en agua y nitrógeno no soluble en agua fría.

El documento U.S. 3.677.736 describe una suspensión de fertilizante de urea-formaldehído.

Otros documentos que dan a conocer composiciones fertilizantes de urea-formaldehído, tanto en forma líquida como sólida, incluyen los documentos U.S. 4.378.238, U.S. 4.554.005, U.S. 5.039.328, U.S. 5.266.097, U.S. 6.432.156 y

U.S. 6.464.746.

Se han producido comercialmente fertilizantes granulados que contienen nitrógeno por una serie de técnicas que utilizan productos nitrogenados solubles en agua, tales como urea, nitrato potásico y fosfato amónico. Las ventajas prácticas de manipulación, mezcla y almacenamiento de estos fertilizantes en gránulos son conocidas y están bien documentadas. La preparación de fertilizantes granulados que utilizan fertilizantes UF de liberación lenta ha sido también descrita en la técnica anterior.

Los productos de condensación de urea-formaldehído se conocen por los documentos US 3.649.598 y US 3.712.879. El documento US 2.810.710 describe un fertilizante con forma de urea, mientras que los documentos US 3.759.687 y FR 2.270.221 describen procedimientos para la fabricación de fertilizantes de urea-formaldehído. El documento SU 1819877 describe una composición para recubrimiento de fertilizantes minerales y el documento US 5.501.720 describe un fertilizante que contiene una resina de urea-formaldehído y lignosulfonatos.

La presente invención propone un procedimiento para la producción de un polímero de urea-formaldehído en partículas como producto nitrogenado de liberación lenta (UF) , como fertilizante para las plantas. Estas partículas pueden ser utilizadas para la formación de composiciones fertilizantes granuladas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es un gráfico que muestra los resultados de lisímetro (tasa de liberación de nitrógeno) a lo largo de un período de tiempo de seis (6) meses para el material en polvo de polímero UF (partículas) de la presente invención, en comparación con varias fuentes comerciales de fertilizantes de nitrógeno.

La figura 2 es una micrografía de semillas de lastón (“tall fescue”) dotadas de un recubrimiento adherente que contiene partículas nitrogenadas de liberación lenta, de acuerdo con la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Tal como se ha observado en lo anterior, la presente invención está dirigida a un procedimiento para la preparación de un polímero en partículas de urea-formaldehído que es útil para aumentar el suministro del nitrógeno necesario para el desarrollo y crecimiento de las plantas. La invención se refiere específicamente a partículas nitrogenadas de liberación lenta (UF) y a la utilización de las partículas para aumentar el desarrollo y crecimiento de las plantas. Las partículas de urea-formaldehído de liberación lenta producidas por el procedimiento de la presente invención pueden ser utilizadas en una variedad de aplicaciones, por ejemplo, se pueden adherir a la superficie de una semilla o sobre la superficie de un material en partículas, tal como arena, utilizando un aglomerante adhesivo; se pueden utilizar en la preparación de un fertilizante granulado; se pueden utilizar como inmersión para las raíces o empapando el suelo;

o se pueden utilizar como aditivo para el suelo. En otra realización, las partículas de urea-formaldehído de liberación lenta según la invención pueden tener utilización como nutriente para animales y se podrían utilizar para el recubrimiento de urea u otro material de pienso.

Dado el carácter de liberación lenta de las partículas de urea-formaldehído producidas por el procedimiento de la presente invención, más de veinte veces la cantidad de fertilizante nitrogenado puede ser suministrada en muchas aplicaciones de fertilizantes que lo que sería posible utilizando fertilizantes nitrogenados de liberación rápida de tipo común, disponibles según la técnica anterior, tales como urea o metilol ureas, sin dañar las semillas o plantas en crecimiento (efecto fitotóxico) .

Las partículas de polímero (UF) de liberación lenta de la presente invención son producidas por la formación de una solución acuosa de metilol haciendo reaccionar la urea y el formaldehído con una proporción molar de urea: formaldehído de 0, 95:1 1 a 1.05:1; acidificando la solución acuosa de metilol urea resultante, de manera que la solución acosa de metilol urea contiene o bien un agente dispersante o es sometida a una acción de elevada cizalladura durante la acidificación, para formar una dispersión acuosa de partículas de polímero de ureaformaldehído insoluble y secando la dispersión para recuperar las partículas de polímero de urea-formaldehído, de manera que las partículas de polímero de urea-formaldehído tienen dimensiones entre 1 y 150 micras. El amoníaco puede ser un reactivo opcional, tal como se comprenderá por los técnicos en la materia, en una proporción que llega aproximadamente a 25% en peso del polímero UF formado, habitualmente en una cantidad por debajo de 10% en peso aproximadamente, pero en la realización preferente de la presente invención no se utiliza amoníaco en absoluto.

En la etapa inicial de preparación del polímero UF en partículas, se lleva a cabo la reacción entre la urea y el formaldehído de manera que se producen metilol... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la producción de un polímero en partículas de urea-formaldehído, que comprende la formación de una solución acuosa de metilol urea por reacción de urea y formaldehído a una proporción molar de urea:formaldehído de 0, 95:1 a 1, 05:1; acidificando la solución acuosa de metilol urea, en el que la solución acuosa de metilol urea, o bien contiene un agente dispersante, o es sometida a una acción de elevada cizalladura durante la acidificación, para formar una dispersión acuosa de partículas de polímero de urea-formaldehído insoluble y secando la dispersión para recuperar las partículas de polímero de urea-formaldehído en el que la mayor parte de las partículas de urea-formaldehído tienen una dimensión comprendida entre 1 y 150 micras.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que la solución de metilol urea contiene un agente dispersante durante la acidificación y la dispersión acuosa de partículas de polímero de urea-formaldehído es secada por secado por pulverización.


 

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