Микроинкапсулированная композиция ингибитора нитрификации
Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Микрокапсулированный суспензионный состав для повышения стабильности ингибитора нитрификации содержит: суспендированную фазу, содержащую множество микрокапсул, имеющих средний объемный размер частиц от приблизительно 1 до приблизительно 10 мкм, где микрокапсулы содержат: стенку микрокапсулы, получаемую посредством реакции межфазной поликонденсации между полимерным изоцианатом и полиамином для получения оболочки из полимочевины, жидкую сердцевину, инкапсулированную в оболочке из полимочевины, и водную фазу, где водная фаза содержит по меньшей мере приблизительно 1,0 процент по массе ароматического растворителя от общей массы микрокапсулированного суспензионного состава. Композиция удобрения содержит азотное удобрение и микрокапсулированный суспензионный состав. Способ супрессии нитрификации азота аммония в среде для выращивания включает стадии нанесения микрокапсулированного суспензионного состава на среду для выращивания растений. Изобретения позволяют доставить ингибиторы нитрификации, демонстрирующие более высокую долговременную стабильность в полевых условиях, при одновременном поддержании уровня эффективности. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 9 табл, 11 пр.
[0001] По настоящей заявке испрашивается приоритет предварительной патентной заявки США № 61/988056, поданной 2 мая 2014 года, описание которой включено в настоящее описание в качестве ссылки в полном объеме.
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] Настоящее изобретение относится к улучшенной композиции ингибитора нитрификации и ее применению в сельском хозяйстве.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ И СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] Соединения (трихлорметил)пиридина, такие как нитрапирин, используют в качестве ингибиторов нитрификации в комбинации с удобрениями, как описано в патенте США № 3135594, включенном в настоящее описание в качестве ссылки. Эти соединения сохраняют вносимый азот аммония в форме аммония (стабилизированный азот), повышающей свойства сельскохозяйственных культур. Желательным будет являться широкое использование этих соединений с азотосодержащим удобрением в посевной период, но по причине потенциальных потерь летучести эти способы применения, как правило, являются неудовлетворительными. Кроме того, нитрапирин добавляют в безводный аммиак, который по умолчанию необходимо вносить в почву.
[0004] Другие составы нитрапирина наносят на поверхность почвы, но их необходимо вносить механически или поливать ими почву в течение 8 часов после нанесения для преодоления потерь летучести. Наконец, капсульные составы с быстрым или резким высвобождением нитрапирина, инкапсулированного с использованием лигниносульфонатов, также описывают в патенте США № 4746513, включенном в настоящее описание в качестве ссылки. Однако, хотя высвобождение нитрапирина замедляют посредством инкапсуляции, капсулы высвобождают весь нитрапирин после контакта с влагой, проявляя те же недостатки стабильности и летучести, что и в способах из предшествующей заявки. Кроме того, получение этих составов является трудным и затратным, и их нельзя использовать с жидкими удобрениями мочевино-аммониевого нитрата ("UAN").
[0005] Как описывают в патенте США № 5925464, для инкапсуляции сельскохозяйственно активных ингредиентов используют инкапсуляцию посредством поликонденсации, в частности, для повышения безопасности в обращении и стабильности активного ингредиента при хранении с использованием полиуретана, а не инкапсулирующих веществ на основе полимочевины.
[0006] Однако, сохраняется потребность в доставке ингибиторов нитрификации, таких как (трихлорметил)пиридины, демонстрирующих более высокую долговременную стабильность в полевых условиях, при одновременном поддержании уровней эффективности, сравнимых с таковыми у неинкапсулированных составов ингибиторов нитрификации.
[0007] Первый набор вариантов осуществления включает микрокапсулированный суспензионный состав, содержащий: (a) суспендированную фазу, содержащую множество микрокапсул, имеющих средний объемный размер частиц от приблизительно 1 до приблизительно 10 мкм, где микрокапсулы содержат: (1) стенку микрокапсулы, получаемую посредством реакции межфазной поликонденсации между полимерным изоцианатом и полиамином с образованием оболочки из полимочевины, имеющей массовую долю от приблизительно 0,2 до приблизительно 40 процентов от общей массы микрокапсулированного суспензионного состава, и (2), по существу, жидкую сердцевину, инкапсулированную в оболочке из полимочевины, где, по существу, жидкая сердцевина содержит не более приблизительно 60 процентов по массе ингибитора нитрификации, в некоторых из этих вариантов осуществления ингибитор нитрификации представляет собой 2-хлоро-6-(трихлорметил)пиридин, и, по существу, жидкая сердцевина в этих вариантах осуществления содержит не более 1,0 процента по массе твердого 2-хлоро-6-(трихлорметил)пиридина, как определяют при температуре 15°C или более; и (b) водную фазу, где водная фаза содержит по меньшей мере приблизительно 1,0 процент по массе ароматического растворителя, в некоторых предпочтительных вариантах осуществления ароматический растворитель в водной фазе добавляют после образования микрокапсул.
[0008] Второй набор вариантов осуществления включает микрокапсулированный суспензионный состав по первому набору вариантов осуществления и дополнительно содержит: по меньшей мере один ионный стабилизатор, присутствующий в водной фазе.
[0009] Третий набор вариантов осуществления включает микрокапсулированный суспензионный состав по первому или второму набору вариантов осуществления, где ароматический растворитель, присутствующий в водной фазе, представляет собой, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей из: легких ароматических углеводородов, легких ароматических углеводородов с пониженным содержанием нафталина, тяжелых ароматических углеводородов и тяжелых ароматических углеводородов с пониженным содержанием нафталина.
[0010] Четвертый набор вариантов осуществления включает микрокапсулированный суспензионный состав по третьему набору вариантов осуществления, где ароматический растворитель, присутствующий в водной фазе, представляет собой тяжелые ароматические C10-13-углеводороды с пониженным содержанием нафталина.
[0011] Пятый набор вариантов осуществления включает микрокапсулированный суспензионный состав по четвертому набору вариантов осуществления, где ароматический растворитель, присутствующий в водной фазе, содержит от приблизительно 1% масс. до приблизительно 10% масс. тяжелых ароматических C10-13-углеводородов с пониженным содержанием нафталина.
[0012] Шестой набор вариантов осуществления включает микрокапсулированный суспензионный состав по четвертому набору вариантов осуществления, где ароматический растворитель, присутствующий в водной фазе, содержит от приблизительно 2% масс. до приблизительно 5% масс. тяжелых ароматических C10-13-углеводородов с пониженным содержанием нафталина.
[0013] Седьмой набор вариантов осуществления включает микрокапсулированный состав по четвертому набору вариантов осуществления, где ароматический растворитель, присутствующий в водной фазе, содержит от приблизительно 2,5% масс. до приблизительно 3,0% масс. тяжелых ароматических C10-13-углеводородов с пониженным содержанием нафталина.
[0014] Восьмой набор вариантов осуществления включает микрокапсулированный суспензионный состав по третьему набору вариантов осуществления, где ароматический растворитель, присутствующий в водной фазе, представляет собой тяжелые ароматические C10-13-углеводороды.
[0015] Девятый набор вариантов осуществления включает микрокапсулированный суспензионный состав по восьмому набору вариантов осуществления, где ароматический растворитель, присутствующий в водной фазе, содержит от приблизительно 1% масс. до приблизительно 10% масс. тяжелых ароматических C10-13-углеводородов.
[0016] Десятый набор вариантов осуществления включает микрокапсулированный суспензионный состав по восьмому набору вариантов осуществления, где ароматический растворитель, присутствующий в водной фазе, содержит от приблизительно 2% масс. до приблизительно 5% масс. тяжелых ароматических C10-13-углеводородов.
[0017] Одиннадцатый набор вариантов осуществления включает микрокапсулированный суспензионный состав по восьмому набору вариантов осуществления, где ароматический растворитель, присутствующий в водной фазе, содержит от приблизительно 2,5% масс. до приблизительно 3,0% масс. тяжелых ароматических C10-13-углеводородов.
[0018] Двенадцатый набор вариантов осуществления включает микрокапсулированный суспензионный состав по первому, второму, третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому, восьмому, девятому, десятому или одиннадцатому наборам вариантов осуществления, где микрокапсулы имеют средний объемный размер частиц от приблизительно 1 до приблизительно 5 мкм.
[0019] Тринадцатый набор вариантов осуществления включает микрокапсулированный суспензионный состав по первому, второму, третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому, восьмому, девятому, десятому, одиннадцатому или двенадцатому наборам вариантов осуществления, где отношение суспендированной фазы a) к водной фазе b) составляет от приблизительно 1:0,75 до приблизительно 1:100.
[0020] Четырнадцатый набор вариантов осуществления включает микрокапсулированный суспензионный состав по тринадцатому набору вариантов осуществления, где отношение суспендированной фазы a) к водной фазе b) составляет от приблизительно 1:1 до приблизительно 1:7.
[0021] Пятнадцатый набор вариантов осуществления включает микрокапсулированный суспензионный состав по тринадцатому набору вариантов осуществления, где отношение суспендированной фазы a) к водной фазе b) составляет от приблизительно 1:1 до приблизительно 1:4.
[0022] Шестнадцатый набор вариантов осуществления включает микрокапсулированный суспензионный состав по первому, второму, третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому, восьмому, девятому, десятому, одиннадцатому, двенадцатому, тринадцатому, четырнадцатому или пятнадцатому наборам вариантов осуществления, где полимерный изоцианат представляет собой полиметилен-полифенилизоцианат.
[0023] Семнадцатый набор вариантов осуществления включает микрокапсулированный суспензионный состав по первому, второму, третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому, восьмому, девятому, десятому, одиннадцатому, двенадцатому, тринадцатому, четырнадцатому, пятнадцатому или шестнадцатому наборам вариантов осуществления, дополнительно содержащий азотное удобрение.
[0024] Восемнадцатый набор вариантов осуществления по семнадцатому варианту осуществления, где азотное удобрение представляет собой мочевино-аммониевый нитрат.
[0025] Девятнадцатый набор вариантов осуществления, включающий способы супрессии нитрификации азота аммония в среде для выращивания растений, включающие этап нанесения микрокапсулированных суспензионных составов по первому, второму, третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому, восьмому, девятому, десятому, одиннадцатому, двенадцатому, тринадцатому, четырнадцатому, пятнадцатому, шестнадцатому, семнадцатому, восемнадцатому или девятнадцатому вариантам осуществления на среду для выращивания растений.
[0026] Двадцатый набор вариантов осуществления по девятнадцатому набору вариантов осуществления, где составы включают в среду для выращивания.
[0027] Двадцать первый набор вариантов осуществления по двадцатому набору вариантов осуществления, где составы наносят на поверхность среды для выращивания растений.
[0028] Двадцать второй набор вариантов осуществления, включающий способ ингибирования нитрификации, где состав по первому, второму, третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому, восьмому, девятому, десятому, одиннадцатому, двенадцатому, тринадцатому, четырнадцатому, пятнадцатому или шестнадцатому набору наносят с пестицидом в комбинации или последовательно.
[0029] Двадцать третий набор вариантов осуществления включает способ по двадцать второму набору вариантов осуществления, где составы наносят вместе с азотным удобрением.
[0030] Двадцать четвертый набор вариантов осуществления по двадцать третьему набору вариантов осуществления, где азотное удобрение представляет собой мочевино-аммониевый нитрат. Микрокапсулированный суспензионный состав, содержащий: суспендированную фазу, содержащую множество микрокапсул, имеющих средний объемный размер частиц от приблизительно 1 до приблизительно 10 мкм, где микрокапсулы содержат: (1) стенку микрокапсулы, получаемую посредством реакции межфазной поликонденсации между полимерным изоцианатом и полиамином для получения оболочки из полимочевины, имеющей массовую долю от приблизительно 0,2 до приблизительно 40 процентов от общей массы микрокапсулированного суспензионного состава, и (2), по существу, жидкую сердцевину, инкапсулированную в оболочке из полимочевины, где, по существу, жидкая сердцевина содержит не более 40 процентов по массе 2-хлоро-6-(трихлорметил)пиридина всей микрокапсулы; и (b) водную фазу, где водная фаза содержит по меньшей мере приблизительно 1,0 процент по массе ароматического растворителя, где по меньшей мере 1,0 процент ароматического растворителя добавляют в водную фазу после образования микрокапсул.
[0031] В настоящем описании дополнительно представлен микрокапсулированный суспензионный состав, содержащий: суспендированную фазу множества микрокапсул, имеющих средний объемный размер частиц от приблизительно 1 до приблизительно 10 мкм, где микрокапсула содержит: стенку микрокапсулы, получаемую посредством реакции межфазной поликонденсации между полимерным изоцианатом и полиамином для получения оболочки из полимочевины, имеющей массовую долю от приблизительно 0,2 до приблизительно 15 процентов от общей массы микрокапсулированного суспензионного состава, и соединение, инкапсулированное в оболочке из полимочевины, где указанное соединение представляет собой 2-хлоро-6-(трихлорметил)пиридин; и водная фаза содержит ионный стабилизатор и диспергированный ароматический растворитель.
[0032] В некоторых вариантах осуществления диспергированный ароматический растворитель представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из: легких ароматических углеводородов, легких ароматических углеводородов с пониженным содержанием нафталина, тяжелых ароматических углеводородов и тяжелых ароматических углеводородов с пониженным содержанием нафталина. В других вариантах осуществления диспергированный ароматический растворитель представляет собой тяжелые ароматические C10-13-углеводороды с пониженным содержанием нафталина. В других вариантах осуществления состав содержит от приблизительно 1% масс. до приблизительно 10% масс. тяжелых ароматических C10-13-углеводородов с пониженным содержанием нафталина. В других вариантах осуществления состав содержит от приблизительно 2% масс. до приблизительно 5% масс. тяжелых ароматических C10-13-углеводородов с пониженным содержанием нафталина.
[0033] В некоторых вариантах осуществления состав содержит от приблизительно 2,5% масс. до приблизительно 3,0% масс. тяжелых ароматических C10-13-углеводородов с пониженным содержанием нафталина. В других вариантах осуществления диспергированный ароматический растворитель представляет собой тяжелые ароматические C10-13-углеводороды. В других вариантах осуществления состав содержит от приблизительно 1% масс. до приблизительно 10% масс. тяжелых ароматических C10-13-углеводородов.
[0034] Кроме того, в иллюстративных вариантах осуществления состав содержит от приблизительно 2% масс. до приблизительно 5% масс. тяжелых ароматических C10-13-углеводородов. Альтернативно, состав содержит от приблизительно 2,5% масс. до приблизительно 3,0% масс. тяжелых ароматических C10-13-углеводородов.
[0035] В дополнительных вариантах осуществления микрокапсулы имеют средний объемный размер частиц от приблизительно 1 до приблизительно 5 мкм. В других вариантах осуществления отношение суспендированной фазы a) к водной фазе b) составляет от приблизительно 1:0,75 до приблизительно 1:100. В других вариантах осуществления отношение суспендированной фазы a) к водной фазе b) составляет от приблизительно 1:1 до приблизительно 1:7. В дополнительных вариантах осуществления отношение суспендированной фазы a) к водной фазе b) составляет от приблизительно 1:1 до приблизительно 1:4.
[0036] Дополнительно описывают суспензии микрокапсул, где полимерный изоцианат представляет собой полиметилен-полифенилизоцианат. В некоторых вариантах осуществления полиамин выбран из этилендиамина и диэтилентриамина.
[0037] Дополнительно описывают композицию удобрения, содержащую: азотное удобрение и микрокапсулированный суспензионный состав, описываемый выше. В других вариантах осуществления азотное удобрение представляет собой мочевино-аммониевый нитрат.
[0038] Кроме того настоящее изобретение относится к способу супрессии нитрификации азота аммония в среде для выращивания, включающему нанесение описываемого выше микрокапсулированного суспензионного состава на указанную среду для выращивания. В дополнительных вариантах осуществления состав включают в среду для выращивания. В дополнительных вариантах осуществления состав наносят на поверхность среды для выращивания. В других вариантах осуществления состав наносят с пестицидом в комбинации или последовательно.
[0039] В дополнительных вариантах осуществления состав наносят с азотным удобрением. Азотное удобрение может являться мочевино-аммониевым нитратом.
[0040] Микрокапсулированный суспензионный состав по настоящему изобретению является стабильным и делает возможным замедленное внесение азота в сельскохозяйственные культуры, таким образом, обеспечивая агрономические и экологические преимущества. Неожиданно обнаружили, что композиция микроинкапсулированных соединений (трихлорметил)пиридина, таких как нитрапирин, обладает превосходными свойствами по сравнению с неинкапсулированными композициями нитрапирина, даже при включении в почву.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0041] Соединения (трихлорметил)пиридина, применимые в композиции по настоящему изобретению, включают соединения, имеющие пиридиновое кольцо, замещенное по меньшей мере одной трихлорметильной группой, и их соли неорганических кислот. Подходящие соединения включают соединения, содержащие хлорные или метильные заместители на пиридиновом кольце в дополнение к трихлорметильной группе, и включают продукты хлорирования метилпиридинов, такие как лутидин, коллидин и пиколин. Подходящие соли включают гидрохлориды, нитраты, сульфаты и фосфаты. Соединения (трихлорметил)пиридина, применимые в практическом осуществлении настоящего изобретения, как правило, являются маслянистыми жидкостями или кристаллическими твердыми веществами, растворенными в растворителе. Другие подходящие соединения описывают в патенте США № 3135594. Предпочтительным (трихлорметил)пиридином является 2-хлоро-6-(трихлорметил)пиридин, также известный как нитрапирин, и активный ингредиент продукта N-SERVE™ (торговой марки Dow AgroSciences LLC).
[0042] Применимость соединений, таких как нитрапирин, значительно повышают посредством инкапсуляции таких соединений вместе с подходящими растворителями в микрокапсулах. Особенно применимые микрокапсулы состоят из, по существу, жидкой сердцевины нитрапирина/гидрофобного растворителя, окруженной оболочкой из полимочевины. Выбранные микрокапсулы подходящего объема и толщины оболочки и композицию можно суспендировать, хранить и наносить в водной фазе. Такие применимые составы описывают в патентной заявке США № 12/393661, зарегистрированной 26 февраля 2009 года, патентной публикации США № 2009-0227458 A1, опубликованной 10 сентября 2009 года; патентной заявке США № 12/009432, зарегистрированной 18 января 2008 года, патентной публикации США № 2008-0176745 A1, опубликованной 24 июля 2008 года и теперь опубликованной как патент США № 8377849, опубликованный 19 февраля 2013 года; и предварительной патентной заявке США № 60/881680 зарегистрированной 22 января 2007 года, все из которых конкретно включены в настоящее описание в качестве ссылки в полном объеме так, как если бы каждая из них была включена в качестве ссылки.
[0043] Хотя водные суспензии микрокапсул, описываемые выше, являются более стабильными, чем неинкапсулированный нитрапирин в водном растворе в конкретных условиях, наблюдали, что кристаллы нитрапирина могут образовываться в водной фазе суспензии микрокапсул нитрапирина при хранении. Образование кристаллического нитрапирина в водной суспензии микрокапсул нитрапирина, по-видимому, является благоприятным в очень узком диапазоне температур от приблизительно -5°C до приблизительно 15°C в течение длительного периода хранения, более конкретно - от приблизительно 0°C до 10°C (градусов Цельсия). Массовая доля кристаллического нитрапирина в общей водной фазе суспензии микрокапсул накапливается с течением времени. В зависимости от того, как обращаются с суспензиями микрокапсул, наличие измеримых уровней кристаллического нитрапирина в водной фазе может являться малосущественным, или несущественным, или проблематичным. Наличие даже приблизительно 0,1% масс. или более кристаллического нитрапирина в водной фазе суспензии микрокапсул может являться особенно проблематичным, если суспензию наносят посредством распыления через узкую форсунку с использованием распылителя, содержащего чередующиеся сита.
[0044] Для ингибирования или, по меньшей мере, значительного замедления образования кристаллов нитрапирина в водной фазе в настоящем описании представлена композиция микрокапсулированного суспензионного состава, включающего по меньшей мере 1% масс. ароматического растворителя, присутствующего в водной фазе суспензии микрокапсул. В некоторых вариантах осуществления растворитель добавляют в водную фазу суспензии микрокапсул до накопления проблематичного уровня кристаллического нитрапирина в водной фазе. В некоторых вариантах осуществления растворитель добавляют в водную фазу суспензии после накопления проблематичных уровней кристаллического нитрапирина в водной фазе суспензии.
[0045] Примеры типичных растворителей, которые можно использовать для растворения кристаллических соединений (трихлорметил)пиридина в органической фазе микрокапсул, включают ароматические растворители, в частности, алкил-замещенные бензолы, такие как фракции ксилена или пропилбензола, и смешанные фракции нафталина и алкилнафталина; минеральные масла; керосин; диалкиламиды жирных кислот, в частности, диметиламиды жирных кислот, такие как диметиламид каприловой кислоты; хлорированные алифатические и ароматические углеводороды, такие как 1,1,1-трихлорэтан и хлорбензол; сложные эфиры гликолевых производных, такие как ацетат н-бутилового, этилового или метилового эфира диэтиленгликоля и ацетат метилового эфира дипропиленгликоля; кетоны, такие как изофорон и триметилциклогексанон (дигидроизофорон); и ацетатные продукты, такие как гексил- или гептилацетат. Предпочтительными органическими жидкостями являются ксилен, алкил-замещенные бензолы, такие как фракции пропилбензола и фракции алкилнафталина.
[0046] В основном, количество используемого растворителя, при желании, как правило, составляет от приблизительно 40, предпочтительно - от приблизительно 50 до приблизительно 70, предпочтительно - до приблизительно 60 процентов по массе с учетом общей массы раствора (трихлорметил)пиридина/растворителя. Количество (трихлорметил)пиридина в растворе (трихлорметил)пиридина/растворителя, как правило, составляет от приблизительно 30, предпочтительно - от приблизительно 40 до приблизительно 60, предпочтительно - до приблизительно 50 процентов по массе с учетом массы раствора (трихлорметил)пиридина/растворителя.
[0047] Микрокапсулы, применимые в настоящем изобретении, можно получать посредством реакции поликонденсации полимерного изоцианата и полиамина для получения оболочки из полимочевины. Способы микрокапсулирования хорошо известны в этой области, и в настоящем изобретении можно использовать любой такой способ для получения суспензионного состава капсул. В основном, можно получать суспензионный состав капсул, сначала смешивая полимерный изоцианат с раствором (трихлорметил)пиридина/растворителя. Затем эту смесь комбинируют с водной фазой, включающей эмульгатор, для получения двухфазной системы. Органическую фазу эмульгируют в водной фазе посредством сдвигающих усилий до достижения желаемого размера. Затем по каплям добавляют водный раствор перекрестно-сшивающего полиамина, одновременно перемешивая для получения инкапсулированных частиц (трихлорметил)пиридина в водной суспензии.
[0048] Желаемый размер частиц и толщина стенки будут зависеть от конкретного применения. Как правило, микрокапсулы имеют средний объемный размер частиц от приблизительно 1 до приблизительно 10 мкм и толщину стенки от приблизительно 10 до приблизительно 125 нанометров. В одном из вариантов осуществления, где состав по настоящему изобретению будут включать непосредственно в среду для выращивания, желаемый размер частиц может составлять от приблизительно 2 до приблизительно 10 мкм со стенкой от приблизительно 10 до приблизительно 25 нанометров. В другом варианте осуществления, для которого необходима стабильность на поверхности почвы, желаемый размер частиц может составлять от приблизительно 1-5 мкм с толщиной стенки от приблизительно 75 до приблизительно 125 нанометров.
[0049] В состав также можно включать другие общепринятые добавки, такие как эмульгаторы, дисперсанты, загустители, биоциды, пестициды, соли и пленкообразующие полимеры.
[0050] Диспергирующие средства и эмульгаторы включают продукты конденсации алкиленоксидов с фенолами и органическими кислотами, алкиларилсульфонаты, полиоксиалкиленовые производные сложных эфиров сорбитана, смешанные эфиры спиртов, натриевое мыло нефтяной сульфокислоты, лигниносульфонаты, поливиниловые спирты и т.п. Поверхностно-активные средства, как правило, используют в количестве от приблизительно 1 до приблизительно 20 процентов по массе микрокапсулированного суспензионного состава.
[0051] Отношение суспендированной фазы к водной фазе в микрокапсулированном суспензионном составе по настоящему изобретению зависит от желаемой концентрации соединения (трихлорметил)пиридина в конечном составе. Как правило, отношение будет составлять от приблизительно 1:0,75 до приблизительно 1:100. Как правило, желаемое отношение составляет от приблизительно 1:1 до приблизительно 1:7 и предпочтительно составляет от приблизительно 1:1 до приблизительно 1:4.
[0052] Наличие соединения (трихлорметил)пиридина подавляет нитрификацию азота аммония в почве или среде для выращивания, таким образом, предотвращая быструю потерю азота аммония из азотного удобрения, органических азотных компонентов или органических удобрений и т.п.
[0053] Как правило, микрокапсулированный суспензионный состав по настоящему изобретению наносят таким образом, что соединение (трихлорметил)пиридина наносят на почву или среду для выращивания в количестве от приблизительно 0,5 до приблизительно 1,5 кг/га, предпочтительно - в количестве от приблизительно 0,58 до приблизительно 1,2 кг/га. Предпочтительное количество можно легко устанавливать с учетом предпочтений в нанесении, учитывая такие факторы, как pH почвы, температуру, тип почвы и способ нанесения.
[0054] Микрокапсулированный суспензионный состав по настоящему изобретению можно наносить любым образом, который будет приносить пользу интересующей сельскохозяйственной культуре. В одном из вариантов осуществления микрокапсулированный суспензионный состав наносят на среду для выращивания посредством ленточного или рядкового нанесения. В другом варианте осуществления состав наносят на среду для выращивания или по всей среде для выращивания перед севом или посадкой желаемой сельскохозяйственной культуры. В еще одном варианте осуществления состав можно наносить на корневую зону растущих растений.
[0055] Кроме того, микрокапсулированный суспензионный состав можно наносить вместе с нанесением азотного удобрения. Состав можно наносить перед, после или одновременно с нанесением удобрений.
[0056] Микрокапсулированный суспензионный состав по настоящему изобретению обладает дополнительным преимуществом, заключающимся в том, что его можно наносить на поверхность почвы без дополнительной воды или механического внесения в почву в течение периода от дней до недель. Альтернативно, при желании, состав по настоящему изобретению можно вносить в почву непосредственно после нанесения.
[0057] Микрокапсулированный суспензионный состав по настоящему изобретению как правило имеет концентрацию соединения (трихлорметил)пиридина от приблизительно 1, предпочтительно - от приблизительно 10, и более предпочтительно - от приблизительно 15 до приблизительно 50, как правило, до приблизительно 35, предпочтительно - до приблизительно 30, и более предпочтительно - до приблизительно 25 процентов по массе с учетом общей массы микрокапсулированного суспензионного состава, предпочтительный диапазон составляет от приблизительно 5 до приблизительно 40 процентов по массе нитрапирина. Затем микрокапсулированный суспензионный состав смешивают с растворителем или водой для получения желаемого количества для нанесения.
[0058] Композиции для обработки почвы можно получать посредством диспергирования микрокапсулированного суспензионного состава в удобрениях, таких как аммониевое или органическое азотное удобрение. Полученную композицию удобрения можно использовать саму по себе или можно ее модифицировать посредством разведения дополнительным азотным удобрением или инертным твердым носителем для получения композиции, содержащей желаемое количество активного средства для обработки почвы.
[0059] Почву можно получать любым удобным способом с использованием микрокапсулированного суспензионного состава по настоящему изобретению, включая механическое смешивание с почвой; нанесение на поверхность почвы, а затем боронование или нарезку почвы до желаемой глубины; или перенос в почву, такой как инъекция, распыление, опыливание или полив. При нанесении посредством полива состав можно вносить в воду для полива в подходящем количестве для достижения распределения соединения (трихлорметил)пиридина до желаемой глубины до 6 дюймов (15,24 см).
[0060] Неожиданно, после внесения в почву микрокапсулированный суспензионный состав по настоящему изобретению превосходит другие составы нитрапирина, в частности, неинкапсулированные версии. Считали, что инкапсулированная композиция не будет высвобождать нитрапирин в степени, достаточной, чтобы он был таким же эффективным, как и неинкапсулированные версии, где диффузия из капсулы будет слишком медленной для достижения биологического эффекта, но фактически наблюдают обратный эффект.
[0061] В результате контролируемого высвобождения нитрапирина в микрокапсулированном суспензионном составе по настоящему изобретению можно достигать нескольких преимуществ. Во-первых, можно снижать количество нитрапирина, т.к. он более эффективно высвобождается в почву в течение длительного периода времени. Кроме того, микрокапсулированный суспензионный состав по настоящему изобретению можно наносить и оставлять на поверхности так, чтобы он естественным образом вносился в почву, при желании, без необходимости механического внесения.
[0062] В некоторых вариантах осуществления микрокапсулированного суспензионного состава последующее (т.е. после образования микрокапсул) добавление ароматических растворителей в водную фазу снижается степень образования и/или рост кристаллов в водной фазе в конкретных температурных условиях хранения. В одном из вариантов осуществления добавляемые впоследствии ароматические растворители обеспечивают превосходное снижение роста кристаллов в условиях хранения при низкой температуре. В примере варианта осуществления, такие добавляемые впоследствии ароматические растворители включают масло или масла и находятся в водной фазе состава после образования микрокапсул. С помощью термина "масло" в настоящем описании будут описывать растворители, как правило, несмешиваемые с водой.
[0063] В некоторых вариантах осуществления микрокапсулированные суспензионные составы, уже содержащие кристаллы нитрапирина и без ароматических растворителей в водной фазе, можно обрабатывать одним или несколькими ароматическими растворителями посредством добавления в водную фазу и полученную смесь можно перемешивать при температуре окружающей среды в течение периода времени, возможно, от 30 минут до 5 часов, с учетом общего объема суспензии микрокапсул до исчезновения кристаллов нитрапирина.
[0064] Без добавления одного или нескольких ароматических растворителей в водную фазу микрокапсулированный суспензионный состав по настоящему изобретению может образовывать кристаллы нитрапирина в водной фазе при хранении при умеренно низких температурах, приблизительно 10°C. Кристаллы нитрапирина могут являться приблизительно на 99% чистыми. С течением времени такие кристаллы могут составлять до 0,5 процентов по массе всего микрокапсулированного суспензионного состава. Однако кристаллы также могут образовываться при других температурах, таких как 0°C, -5°C и 15°C. Ингибиторы роста кристаллов на основе растворителя, такие как ароматические растворители, могут обеспечивать превосходную физическую стабильность, в частности, при хранении при умеренно низких температурах при приблизительно 10°C для предотвращения образования кристаллов в водной фазе суспензии микрокапсул.
[0065] В качестве иллюстрации, ароматические растворители, которые можно добавлять после образования суспензии микрокапсул, включают: Aromatic 100 Fluid, также известный как сольвент-нафта или легкий ароматический углеводород; Aromatic 150 Fluid, также известный как сольвент-нафта, тяжелый ароматический углеводород, ароматическая нафта типа II с высокой температурой вспышки, тяжелый ароматический сольвент-нафта, углеводороды, ароматические C10-углеводороды, >1% нафталин, A150, S150 (Solvesso 150); и Aromatic 200 Fluid, также известный как сольвент-нафта, тяжелый ароматический углеводород, ароматическая нафта типа II с высокой температурой вспышки, тяжелый ароматический сольвент-нафта, углеводороды, ароматические C10-13-углеводороды, >1% нафталин, A200, и S200 (Solvesso 200).
[0066] В некоторых вариантах осуществления ароматические растворители, которые можно добавлять в состав после образования суспензии микрокапсул, включают, с пониженным содержанием нафталина, или содержат менее приблизительно 1% нафталина. Указанные растворители можно добавлять в микрокапсулированный суспензионный состав перед образованием кристаллов в качестве превентивной меры или добавлять в микрокапсулированный суспензионный состав после образования кристаллов в качестве восстановительной меры для удаления или снижения присутствия кристаллов.
[0067] Кроме того, микрокапсулированный суспензионный состав по настоящему изобретению можно комбинировать или использовать в комбинации с пестицидами, включая артроподициды, бактерициды, фунгициды, гербициды, инсектициды, акарициды, нематициды, ингибиторы нитрификации, такие как дициандиамид, ингибиторы уреазы, такие как N-(n-бутил)тиофосфорный триамид и т.п. или смеси пестицидов и их синергетические смеси. При таком применении микрокапсулированный суспензионный состав по настоящему изобретению можно перемешивать в резервуаре с желаемыми пестицидами, или их можно наносить последовательно.
[0068] Неограничивающие примеры гербицидов включают ацетохлор, алахлор, аминопиралид, атразин, беноксакор, бромоксинил, карфентразон, хлорсульфурон, клодинафоп, клопиралид, дикамба, диклофоп-метил, диметенамид, фееноксапроп, флукарбазон, флуфенацет, флуметсулам, флумиклорак, флуроксипир, глуфосинат-аммоний, глифосат, галосульфурон-метил, имазаметабенз, имазамокс, имазапир, имазахин, имазетапир, изоксафлутол, квинклорак, MCPA, амин MCP, сложный эфир MCP, мефеноксам, мезотрион, метолахлор, s-метолахлор, метрибузин, метсульфурон метил, никосульфурон, паракват, пендиметалин, пиклорам, примисульфурон, пропоксикарбазон, просульфурон, пирафлуфен этил, римсульфурон, симазин, сульфосульфурон, трифенсульфурон, топрамезон, тралкоксидим, триаллат, триасульфурон, трибенурон, триклопир, трифлуралин, 2,4-D, амин 2,4-D, сложный эфир 2,4-D и т.п.
[0069] Неограничивающие примеры инсектицидов включают в 1,2-дихлорпропан, 1,3-дихлорпропен, абамектин, ацефат, ацехиноцил, ацетамиприд, ацетион, ацетопрол, акринатрин, акрилонитрил, аланикарб, алдикарб, альдоксикарб, альдрин, аллетрин, аллосамидин, алликсикарб, альфа-циперметрин, альфа-экдизон, амидитион, амидофлумет, аминокарб, амитон, амитраз, анабазин, оксид мышьяка (III), атидатион, азадирактин, азаметифос, азинфос-этил, азинфос-метил, азобензол, азоциклотин, азотоат, гексафторсиликат бария, бартрин, бенклотиаз, бендиокарб, бенфуракарб, беноксафос, бенсултап, бензоксимат, бензилбензоат, бета-цифлутрин, бета-циперметрин, бифеназат, бифентрин, бинапакрил, биоаллетрин, биоэтанометрин, биоперметрин, бистрифлурон, буру, борную кислоту, бромфенвифос, бромо-DDT, бромоциклен, бромофос, бромофос-этил, бромпропилат, буфенкарб, бупрофезин, бутакарб, бутатиофос, бутокарбоксим, бутонат, бутоксикарбоксим, кадусафос, арсенат кальция, полисульфид кальция, камфехлор, карбанолат, карбарил, карбофуран, дисульфид углерода, тетрахлорид углерода, карбофенотион, карбосульфан, картап, хинометионат, хлорантранилипрол, хлорбензид, хлорбициклен, хлордан, хлордекон, хлордимеформ, хлорэтоксифос, хлорфенапир, хлорфенетол, хлорфензон, хлорфенсульфид, хлорфенвинфос, хлорфлуазурон, хлормефос, хлорбензилат, хлороформ, хлоромебуформ, хлорометиурон, хлорпикрин, хлорпропилат, хлорфоксим, хлорпразофос, хлорпирифос, хлорпирифос-метил, хлортиофос, хромафенозид, цинерин I, цинерин II, цисметрин, клоэтокарб, клофентезин, клосантел, клотианидин, медь ацетоарсенит меди, арсенат меди, нафтенат меди, олеат меди, кумафос, кумитоат, кротамитон, кротоксифос, круэнтарен A&B, круфомат, криолит, цианофенфос, цианофос, циантоат, циклетрин, циклопротрин, циенопирафен, цифлуметофен, цифлутрин, цигалогентрин, цигексатин, циперметрин, цифенотрин, циромазин, цитиоат, d-лимонен, дазомет, DBCP, DCIP, ДДТ, декарбофуран, дельтаметрин, демефион, демефион-O, демефион-S, деметон, деметон-метил, деметон-O, деметон-O-метил, деметон-S, деметон-S-метил, деметон-S-метилсульфон, диафентиурон, диалифос, диамидафос, диазинон, дикаптон, дихлорфентион, дихлорфлуанид, дихлорвос, дикофол, дикрезил, дикротофос, дицикланил, диэльдрин, диенохлор, дифловидазин, дифлубензурон, дилор, димефлутрин, димефокс, диметан, диметоат, диметрин, диметилвинфос, диметилан, динекс, динобутон, динокап, динокап-4, динокап-6, диноктон, динопентон, динопроп, диносам, диносульфон, динотефуран, динотербон, диофенолан, диоксабензофос, диоксакарб, диоксатион, дифенилсульфон, дисульфирам, дисульфотон, дитикрофос, DNOC, дофенапин, дорамектин, экдистерон, эмамектин, EMPC, эмпентрин, эндосульфан, эндотион, эндрин, EPN, эпофенонан, эприномектин, эсфенвалерат, этафос, этиофенкарб, этион, этипрол, этоат-метил, этопрофос, этил-ДДД, этилформат, этилендибромид, этилендихлорид, этиленоксид, этофенпрокс, этоксазол, этримфос, EXD, фамфур, фенамифос, феназафлор, феназаквин, фенбутатин-оксид, фенхлорфос, фенэтакарб, фенфлутрин, фенитротион, фенобукарб, фенотиокарб, феноксакрим, феноксикарб, фенпиритрин, фенпропатрин, фенпироксимат, фенсон, фенсульфотион, фентион, фентион-этил, фентрифанил, фенвалерат, фипронил, флоникамид, флуакрипирим, флуазурон, флубендиамид, флубензимин, флукофурон, флуциклоксурон, флуцитринат, флуэнетил, флуфенерим, флуфеноксурон, флуфенпрокс, флуметрин, флуорбенсид, флувалинат, фонофос, форметанат, формотион, формпаранат, фосметилан, фоспират, фостиазат, фостиэтан, фуратиокарб, фуретрин, фурфурал, гамма-цигалогентрин, гамма-HCH, галфенпрокс, галофенозид, HCH, HEOD, гептахлор, гептенофос, гетерофос, гексафлумурон, гекситиазокс, HHDN, гидраметилнон, гидроцианид (синильная кислота), гидропрен, гихинкарб, имициафос, имидаклоприд, имипротрин, индоксакарб, йодометан, IPSP, исамидофос, исазофос, исобензан, изокарбофос, изодрин, изофенфос, изопрокарб, изопротиолан, изотиоат, изоксатион, ивермектин, жасмолин I, жасмолин II, йодфенфос, ювенильный гормон I, ювенильный гормон II, ювенильный гормон III, келеван, кинопрен, лямбда-цигалотрин, арсенат свинца, лепимектин, лептофос, линдан, лиримфос, луфенурон, литидатион, малатион, малонобен, мазидокс, мекарбам, мекарфон, меназон, мефосфолан, хлорид ртути, месульфен, месульфенфос, метафлумизон, метам, метакрифос, метамидофос, метидатион, метиокарб, метокротофос, метомил, метопрен, метоксихлор, метоксифенозид, метилбромид, метилизотиоцианат, метилхлороформ, метиленхлорид, метилизотиоцианат, метофлутрин, метолкарб, метоксадиазон, мевинфос, мексакарбат, милбемектин, милбемицин-оксим, мипафокс, мирекс, MNAF, монокротофос, морфотион, моксидектин, нафталофос, налед, нафталин, никотин, нифлуридид, никкомицины, нитенпирам, нитиазин, нитрилакарб, новалурон, новифлумурон, ометоат, оксамил, оксидеметон-метил, оксидепрофос, оксидисульфотон, пара-дихлорбензол, паратион, паратион-метил, пенфлурон, пентахлорфенол, перметрин, фенкаптон, фенотрин, фентоат, форат, фосалон, фосфолан, фосмет, фоснихлор, фосфамидон, фосфин, фосфокарб, фоксим, фоксим-метил, пириметафос, пиримикарб, пиримифос-этил, пиримифос-метил, арсенит калия, тиоцианат калия, пп'-ДДТ, праллетрин, прекоцен I, прекоцен II, прекоцен III, примидофос, проклонол, профенофос, профлутрин, промацил, промекарб, пропафос, пропаргит, пропетамфос, пропоксур, протидатион, протиофос, протоат, протифенбут, пираклофос, пирафлупрол, пиразофос, пиресметрин, пиретрин I, пиретрин II, пиридабен, пиридалил, пиридафентион, пирифлуквиназон, пиримидифен, пиримитат, пирипрол, пирипроксифен, квассия, квиналфос, квиналфос-метил, квинотион, квантиофос, рафоксанид, ресметрин, ротенон, рианиа, сабадилла, шрадан, селамектин, силафлуофен, арсенит натрия, фторид натрия, гексафторсиликат натрия, тиоцианат натрия, софамид, спинеторам, спиносад, спиродиклофен, спиромесифен, спиротетрамат, сулькофурон, сульфирам, сульфлурамид, сульфотеп, сульфур, сульфурилфторид, сульпрофос, тау-флувалинат, тазимкарб, TDE, тебуфенозид, тебуфенпирад, тебупиримфос, тефлубензурон, тефлутрин, темефос, TEPP, тераллетрин, тербуфос, тетрахлорэтан, тетрахлорвинфос, тетрадифон, тетраметрин, тетранактин, тетрасул, тэта-циперметрин, тиаклоприд, тиаметоксам, тикрофос, тиокарбоксим, тиоциклам, тиодикарб, тиофанокс, тиометон, тионазин, тиоквинокс, тиосультап, турингиенсин, толфенпирад, тралометрин, трансфлутрин, трансперметрин, триаратен, триазамат, триазофос, трихлорфон, трихлорметафос-3, трихлоронат, трифенофос, трифлумурон, триметакарб, трипрен, вамидотион, ванилипрол, XMC, ксилилкарб, зэта-циперметрин и золапрофос.
[0070] Кроме того, можно использовать любую комбинацию указанных выше пестицидов.
[0071] Кроме того, можно использовать ринаксипирTM, новое химическое вещество для защиты сельскохозяйственных культур от DuPont с эффективностью контроля целевых вредителей.
[0072] Как применяют на всем протяжении настоящего описания, термин "приблизительно" относится к ±10% от указанного значения, например, термин "приблизительно 1,0" включает значения от 0,9 до 1,1.
[0073] Следующие примеры представлены в целях иллюстрирования настоящего изобретения. Примеры не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения и их не следует интерпретировать таким образом. Если не указано иначе, количества представлены в массовых частях или массовых долях.
ПРИМЕРЫ
Получение суспензии капсул
[0074] Массовые доли компонентов препарата суспензии капсул приведены в таблице I. Общий размер партии основан на используемой массе нитрапирина, как правило, составляющей приблизительно 25 г. Эмульгаторы и перекрестно-сшивающие амины добавляют в виде водных растворов с указанными концентрациями. В этой области известны способы составления микрокапсулированных суспензий. Кроме того, в этой области также хорошо известно, что с помощью порядка добавления и соответствующих способов получения микрокапсулированных суспензионных составов можно получать составы, имеющие различные физические характеристики, такие как вязкость. Следующий способ получения является одним из иллюстративных вариантов осуществления способов получения, и его не следует истолковывать в качестве ограничения настоящего изобретения.
[0075] Растворимый в масле мономер PAPI 27 (полиметилен-полифенилизоцианат) (Dow Chemical) добавляют в широкогорлую колбу. Затем добавляют нитрапирин (Dow AgroSciences) и Aromatic 200 (Exxon) в форме 50% стокового раствора нитрапирина. Получаемую органическую фазу комбинируют с водным раствором эмульгаторов, как указано в таблице I. Полученную двухфазную смесь эмульгируют с использованием высокоскоростного миксера Silverson L4RT-A, оснащенного смесительной трубкой 1,905 см и головкой для эмульгирования общего назначения. Эмульсификацию осуществляют, сначала смешивая при относительно низкой скорости (~1000 об./мин.), при этом конец смесительной трубки находится в водной фазе для всасывания органической фазы до хорошей эмульсификации. Затем скорость постепенно повышают, измеряя размер частиц после каждого повышения. Этот процесс продолжают до достижения желаемого размера частиц. Затем по каплям добавляют раствор водорастворимого амина (диэтилентриамина (DETA, Aldrich) или этилендиамина (EDA, Aldrich) (10% масс. в воде), одновременно перемешивая при сниженной скорости. После завершения добавления получаемую суспензию капсул перемешивают еще минуту. После образования капсул добавляли Kelzan S (в виде 1,5% водного раствора), вигум (в виде 5% водного раствора), Proxel GXL и остаток воды, как указано в таблице I, и осуществляли конечную гомогенизацию с использованием миксера Silverson.
Таблица I. Принципиальные компоненты примеров композиций 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7.
| Процент по массе | |||||||
| Материал | Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 | Пример 4 | Пример 5 | Пример 6 | Пример 7 |
| Нитрапирин | 9,46 | 9,47 | 9,45 | 9,47 | 9,45 | 9,35 | 12,76 |
| Aromatic 200 | 9,46 | 9,47 | 9,45 | 9,47 | 9,45 | 9,35 | 15,22 |
| Дисперсант/Эмульгатор | 0,961 (добавленный в виде 5% водного раствора) | 0,481 (добавленный в виде 2,5% водного раствора) | 0,971 (добавленный в виде 5% водного раствора) | 0,481 (добавленный в виде 2,5% водного раствора) | 1,941 (добавленный в виде 10% водного раствора) | 2,431 (добавленный в виде 10% водного раствора) | 1,984 (добавленный в виде 5% водного раствора) |
| Загуститель2 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,02 |
| Эмульгатор | 0,995 | ||||||
| Суспендирующее средство | 0,26 | ||||||
| P API-2 7 | 0,18 | 0,09 | 0,47 | 0,23 | 0,47 | 5,61 | 9,13 |
| Амин | 0,047 | 0,027 | 0,117 | 0,067 | 0,138 | 1,357 | 2,197 |
| Биоцид3 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
| Всего воды | 79,65 | 80,22 | 79,30 | 80,04 | 78,31 | 71,68 | 57,40 |
| Вычисляемая плотность | 1,057 | 1,056 | 1,058 | 1,056 | 1,059 | 1,070 | 1,097 |
1Mohsenol GL-03 (поливиниловый спирт, доступный в Nippon Gohsei)
2Kelzan S - ксантановая камедь (доступный в CP Kelco)
3Proxel GXL (1,2-бензизотиазол-3(2H)-он, доступный в Arch Chemicals, Inc.)
4Kraftsperse 25M (доступный в MeadWestvaco)
5Тергитол 15-S-7 (доступный в The Dow Chemical Company)
6Вигум (гекторитовая глина) (доступный в R.T. Vanderbilt Co., Inc.)
7EDA-этилендиамин (доступный в Aldrich)
8DETA-диэтилентриамин (доступный в Aldrich)
Измерение размера частиц в капсулах
[0076] Распределения размера частиц в суспензии капсул определяют с использованием лазерного гранулометра Malvern Mastersizer 2000, оборудованного модулем для образцов малого объема. Медиана распределения объема ("VMD") указана для каждого состава в таблице II.
Таблица II Размер частиц и толщина стенки
| Пример | Размер частиц (пм) | Толщина (нм) | амин |
| 1 | 5 | 10 | EDA |
| 2 | 10 | 10 | EDA |
| 3 | 5 | 25 | EDA |
| 4 | 10 | 25 | EDA |
| 5 | 2 | 10 | DETA |
| 6 | 2 | 100 | EDA |
| 7 | 2 | 100 | EDA |
Концентрация нитрапирина составляет 100 г/л, за исключением состава по примеру 7, где она составляет 140 г/л в составе с учетом вычисленной плотности в таблице I.
EDA-этилендиамин
DETA-диэтилентриамин
Вычисление толщины стенки
[0077] Вычисление количеств компонентов стенки капсулы, необходимых для достижения целевой толщины стенки, основано на геометрической формуле, выражающей отношение объема сферы к ее радиусу. Если учитывают морфологию сердцевины-оболочки, при этом сердцевина состоит из необразующих стенку, водонерастворимых компонентов (нитрапирина, растворителя), и оболочка получена из полимеризуемых материалов (растворимых в масле и воде мономеров), то получают уравнение (1), касающееся отношения объема сердцевины (Vc) и объема сердцевины плюс объем оболочки (Vs) к их соответствующим радиусам, где rs представляет собой радиус капсулы, включая оболочку, и ls представляет собой толщину оболочки.
[0078] При решении уравнения (1) для объема оболочки получают:
[0079] Подставляя массы (mi) и плотности (di) для их соответствующих объемов (ms/ds=Vs и mc/dc=Vc, где индекс s или c относится к оболочке или сердцевине, соответственно) и решая уравнение для массы оболочки, получают:
[0080] Сравнивая уравнения (2) и (3) можно видеть, что эффект отношения плотностей ds/dc заключается в использовании постоянного поправочного коэффициента, когда массы используют для вычисления количеств компонентов стенки, необходимых для получения капсулы с желаемым размером и толщиной стенки. Таким образом, для точности расчета ms плотности сердцевины и оболочки должны быть известными или, по меньшей мере, рассчитываемыми из средневзвешенных плотностей каждого компонентов. Однако основной целью этих вычислений является использование толщины стенки в качестве удобного концептуального средства, которое, как надеются, будет полезным в понимании поведения капсулы и, таким образом, дизайне новых составов капсул. По-видимому, приблизительные количества являются достаточными для этой цели. Учитывая это, осуществляют упрощение, принимая значение ds/dc за 1, что приводит к уравнению (4).
[0081] Осуществляя замены mc=mo-mOSM, ms= mo+(fWSM/OSM))mOSM-mc и fWSM/OSM=mWSM/mOSM (отношение водорастворимого мономера к растворимому в масле мономеру), где mo представляет собой общую массу масляных компонентов (нитрапирина, растворителя, растворимого в масле мономера), mOSM представляет собой массу растворимого в масле мономера, и mWSM представляет собой массу водорастворимого мономера, и, решая для mOSM, получают:
[0082] Для определения mOSM в вычислении используют целую величину mWSM. В настоящем исследовании водорастворимый мономер используют в эквивалентной массе 1:1 относительно растворимого в масле мономера для всех препаратов суспензий капсул.
[0083] И наоборот, толщину стенки ls вычисляют для каждого из препаратов суспензии капсул с использованием размера частиц VMD для значения rs и уравнения (6). Эти значения включены в таблицу II.
Тестирование эффективности примеров композиций 1, 2, 3, 4 и 5
[0084] Объемный образец почвы пылеватого тяжелого суглинка Drummer (sicl) собирают, сушат воздухом и измельчают так, чтобы он проходил через сито с отверстиями 2 мм. После получения почвы приблизительно 25 граммов обработанной почвы помещают в стаканы и обрабатывают 7,5 мл воды, содержащей 10 мг N (в виде (NH4)2SO4) и 0,0, 0,25 или 0,50 м.д. нитрапирина (с учетом массы образца почвы) с использованием каждого из примеров составов 1-5. Затем обработанную почву равномерно распределяют по поверхности почвы и незамедлительно покрывают другими 25 граммами почвы. Осуществляют три повторения для каждого количества, а также три повторения по 50 граммов образцов почвы без добавления удобрения или ингибитора и три повторения для обработанной N-Serve 24 (Dow AgroSciences) почвы. После абсорбции жидкости почвой материалы смешивают для достижения равномерного распределения удобрения/примера состава. После смешивания добавляют воду для доведения почвы до полевой влагоемкости. Стаканы распечатывали, но покрывали их для снижения испарения и держали при комнатной температуре приблизительно 25°C. Количество воды, утраченной каждым стаканом, измеряют через 5-дневные интервалы и заменяют, если потеря превышает 2,5 мл.
[0085] В дни 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49 и 56 после начала инкубации почву, содержащуюся в каждом отдельном стакане, сушили, измельчали и смешивали. Часть образца анализировали на NH4-N, как описано в Mulvaney, R.L. 1996; ʺNitrogen-Inorganic Formsʺ, pp. 1123-1184. в D.L. Sparks (ed.) Methods of soil analysis: Part 3/SSSA Book Ser.5.SSSA, Madison, WI. Если менее 30% N остается в виде аммония во всех повторениях какой-либо обработки, анализ этой обработки прекращают. Средние значения для повторений представлены в таблице III и таблице IV.
Таблица III. 0,5 м.д. нитрапирина
| М.Д. NH4 | |||||
| Пример | Неделя 1 | Неделя 2 | Неделя 3 | Неделя 4 | Неделя 5 |
| Контроль без ингибитора | 82,7 | 74,3 | 54,8 | 38,5 | 24,3 |
| 1 | 82,3 | 84,2 | 67,7 | 59,6 | 48,9 |
| 2 | 82,5 | 79,5 | 71,3 | 63,1 | 49,8 |
| 3 | 81,8 | 78,8 | 67,6 | 64,3 | 46,7 |
| 4 | 88,5 | 81,8 | 77,5 | 55,6 | 46,1 |
| 5 | 82,9 | 78,0 | 70,8 | 57,0 | 51,7 |
| N-Serve 24 | 87,1 | 75,5 | 64,9 | 55,6 | 37,4 |
Таблица IV. 0,25 м.д. нитрапирина
| М.Д. NH4 | |||||
| Пример | Неделя 1 | Неделя 2 | Неделя 3 | Неделя 4 | Неделя 5 |
| Контроль без ингибитора | 82,7 | 74,3 | 54,8 | 38,5 | 24,3 |
| 1 | 83,2 | 79,6 | 68,0 | 57,3 | 43,9 |
| 2 | 82,6 | 78,4 | 64,7 | 53,6 | 42,4 |
| 3 | 81,4 | 73,8 | 61,1 | 50,7 | 37,9 |
| 4 | 78,5 | 72,6 | 60,3 | 48,5 | 37,3 |
| 5 | 83,5 | 78,1 | 61,0 | 48,0 | 35,1 |
| 0,5 N-Serve 24 | 87,1 | 75,5 | 64,9 | 55,6 | 37,4 |
[0086] Микроинкапсулированные составы сравнивают с составом нитрапирина N-Serve 24 (доступном в Dow AgroSciences) в том же количестве. На неделе 5 все пять инкапсулированных составов, тестированных с использованием 0,5 м.д. нитрапирина, превосходили N-Serve 24, что свидетельствует о том, что при том же количестве они обеспечивают превосходящие свойства стабилизации остаточного азота.
Примеры композиций 6 и 7 включают ионный стабилизатор
[0087] Водные фазы примеров композиций 6 и 7 дополнительно включают ионный стабилизатор. В этих композициях использовали ионный стабилизатор диоктилсульфосукцинат натрия (Geropon SDS, доступный в Rhodia). Можно использовать любой другой подходящий ионный стабилизатор вместо или в дополнение к диоктилсульфосукцинату натрия.
[0088] Четыре повторения примеров композиций 6 и 7 и N-Serve 24 (0,5 фунт a.i./акр; 0,58 кг/га) в комбинации с мочевино-аммониевым нитратом (UAN) (160 фунт/акр; 181,5 кг/га), а также четыре повторения мочевино-аммониевого нитрата (160 фунтов N/акр; 181,5 кг/га) без обработки ингибитором нитрификации наносили на образцы Drummer sicl, очищенным от растительности.
[0089] После нанесения примеров составов они незамедлительно впитывались с влагой. После внесения образцы оставляли открытыми природному дождю и воздействиям окружающей среды.
[0090] Образцы почвы собирают из каждой обработки и анализируют на NH4-N, как описано Mulvaney ранее, на 21, 28, 35, 42, 49 и 56 дни после внесения. Образцы собирают с глубины 0-3 дюйма (0-7,6 см) в течение 8 недель с дополнительными образцами, собранными с глубины 3-6 дюймов (7,6 см-15,2 см) в недели 7 и 8 после осуществления первой обработки. В день нанесения образцы собирают с глубины 0-3 дюймов (0-7,6 см) для анализа NH4-N.
[0091] Эффективность ингибитора нитрификации в удержании азота в форме аммония измеряют посредством анализа образцов почвы на наличие молекулы аммония (NH4). Средние значения для повторений приведены в таблице V.
Таблица V. Измеряли уровень NH4 в почве в случае контролей и примеров композиций 6 и 7
| М.Д. NH4 | |||||||
| Пример | Неделя 3 | Неделя 4 | Неделя 5 | Неделя 6 | Неделя 7 | Неделя 8 | Неделя 9 |
| Сравнение с N-Serve-24 | 27,4 | 15,6 | 10,2 | 12,6 | 8,3 | 4,2 | 7,0 |
| Контроль UAN | 16,7 | 13,3 | 5,3 | 7,0 | 7,2 | 4,0 | 5,0 |
| Пример 6 | 24,9 | 19,2 | 8,5 | 10,2 | 6,6 | 3,6 | 5,5 |
| Пример 7 | 26,4 | 22,0 | 16,3 | 12,4 | 9,1 | 5,8 | 6,0 |
UAN-Мочевино-аммониевый нитрат
[0092] В дальнейшем анализе ингибирование нитрификации в примерах 6 и 7 связано со стабильностью поверхности этих составов. Обработки UAN в отдельности и UAN+N-Serve осуществляют посредством внесения с помощью влаги в день нанесения на почву, в то время как два примера составов оставляли на поверхности почвы в течение недели перед внесением. Участки, ожидающие внесения влаги, защищают от влаги при угрозе дождя. Результаты представлены в таблице VI.
Таблица VI. Замедленное внесение, определяемое с использованием примеров композиций 6 и 7 и контролей
| М.Д. NH4 | ||||||||
| Примеры | Неделя 2 | Неделя 3 | Неделя 4 | Неделя 5 | Неделя 6 | Неделя 7 | Неделя 8 | Неделя 9 |
| Сравнение с N-Serve-24 | 42,3 | 35,1 | 24,6 | 18,8 | 30,0 | 17,2 | 19,4 | 24,4 |
| Контроль UAN | 48,4 | 34,9 | 22,8 | 16,2 | 26,7 | 15,4 | 21,5 | 19,0 |
| Пример 6 | 50,6 | 41,6 | 30,2 | 22,4 | 34,0 | 18,6 | 27,0 | 28,5 |
| Пример 7 | 54,0 | 55,6 | 39,1 | 40,9 | 40,0 | 25,6 | 31,4 | 34,4 |
[0093] Теперь рассмотрим таблицы V и VI. Оба примера композиций 6 и 7 являлись более эффективными ингибиторами нитрификации, чем N-Serve 24.
Препараты и компоненты примеров композиций 8 и 9
[0094] Массовые доли компонентов, используемых для получения суспензий капсул для примеров композиций, приведены в таблице VII. Общий размер партии составляет 2,1 кг (пример композиции 8) или 185 г (пример композиции 9). Растворимый в масле мономер PAPI27 (полиметилен-полифенилизоцианат, Dow Chemical) добавляют в широкогорлую колбу. Затем добавляют N-Serve TG (Dow AgroSciences; 90% масс. нитрапирина) и Aromatic 200 (Exxon) в форме технического концентрированного стокового раствора нитрапирина. Получаемую гомогенную органическую фазу комбинируют с водным раствором, состоящим из Kraftsperse 25M, тергитола 15-S-7, Geropon SDS и Proxcel GXL.
[0095] Получаемую двухфазную смесь эмульгируют с использованием высокоскоростного миксера Silverson L4RT-A, оборудованного смесительной трубкой 1,905 см и головкой для эмульсификации общего назначения. Эмульсификацию осуществляют, сначала, посредством смешивания с относительно низкой скоростью (~ 1000 об./мин.), при этом конец смесительной трубки находится в водной фазе для всасывания органической фазы до хорошей эмульсификации. Затем скорость постепенно повышают, измеряя размер частиц после каждого повышения. Этот процесс продолжают до достижения желаемого размера частиц (2,5 мкм).
[0096] Затем по каплям добавляют водорастворимый амин, водный раствор этилендиамина (20% масс. в примере 8; 30% масс. в примерах композиций 9, 10 и 11), одновременно перемешивая при сниженной скорости. После добавления водорастворимого амина получаемую суспензию капсул перемешивают в течение дополнительного периода времени, чтобы сделать возможной реакцию образования оболочки из полимочевины для приближения к завершению. После образования капсул конечная фаза включает добавление авицела (в виде 5% масс. водного раствора), Kelzan (в виде 1,5% масс. водного раствора), Proxel GXL и остатка воды, как указано в таблице VII, и осуществляли конечную гомогенизацию с использованием миксера Silverson. Дисперсная фаза, включающая нитрапирин, Aromatic 200, PAPI 27 и этилендиамин, представляет собой 49,55% масс. (пример 8) или 55,94% масс. (пример 9).
Препарат и компоненты примера композиции 10
[0097] Массовые доли компонентов для получения суспензий капсул приведены в таблице VII. Общий размер партии составляет 100 килограммов. Гомогенный раствор N-Serve TG (Dow AgroSciences, 90% масс. нитрапирина) и Aromatic 200 (Exxon) получают посредством плавления N-Serve TG и его добавления в растворитель. К этому добавляют растворимый в масле мономер PAPI 27 и смешивают для получения масляной фазы. Водную фазу получают, смешивая Kraftsperse 25M, тергитол 15-S-7, Geropon SDS, Proxel GXL, пеногаситель 100 IND и воду в гомогенный раствор.
[0098] Масляную фазу и водную фазу измеряют вместе в отношении 1,25:1,0 с помощью роторно-статорного гомогенизатора для получения эмульсии с желаемым размером частиц (2,5 мкм). Этот процесс продолжают до истощения масляной фазы. Партию охлаждают до температуры ниже 15°C перед добавлением амина. В партию добавляют 30% масс. амина при перемешивании. Реакционный сосуд перемешивают минимум в течение 2 часов перед добавлением вязких компонентов. Вязкая фаза состоит из 5% масс./масс. авицела, 1,5% масс./масс. Kelzan S, 1% Proxel GXL и воды. При необходимости добавляют дополнительную воду для осуществления желаемого анализа, затем партию упаковывают для конечного использования.
Препарат и компоненты примера композиции 11
[0099] Массовые доли компонентов для использования для получения суспензии капсул в примере композиции приведены в таблице VII. Общий размер партии составляет 400 килограммов. Получают гомогенный раствор N-Serve TG (Dow AgroSciences, 90% масс. нитрапирина) и Aromatic 200 (Exxon) посредством плавления N-Serve TG и его добавления в растворитель. К этому добавляют растворимый в масле мономер PAPI27 и смешивают для получения масляной фазы. Водную фазу получают посредством смешивания Kraftsperse 25M, тергитола 15-S-7, Geropon SDS, Proxel GXL, пеногасителя 100 IND и воды в гомогенный раствор.
[00100] Масляную фазу и водную фазу измеряют вместе в отношении 1,25:1,0 с помощью роторно-статорного гомогенизатора для получения эмульсии с желаемым размером частиц (2,5 мкм). Этот процесс продолжают до истощения масляной фазы. Партию охлаждают до температуры ниже 15°C перед добавлением амина. В партию добавляют 30% масс. амина с использованием бокового циркуляционного потока, нагнетающего эмульсию со скоростью 100 литров в минуту. Амин добавляют в течение менее 10 минут, предпочтительно - менее 5 минут, для образования стенок капсул. Реакционный сосуд перемешивают минимум в течение 2 часов перед добавлением вязких компонентов. Вязкая фаза состоит из 5% масс./масс. авицела, 1,5% масс./масс. Kelzan S, 1% Proxel GXL и воды. При необходимости добавляют дополнительную воду для получения желаемого анализа, затем партию упаковывают для конечного использования.
Таблица VII. Принципиальные компоненты примеров композиций 8, 9, 10 и 11
| Процент по массе (% масс.) | ||||
| Материал | Пример 8 | Пример 9 | Пример 10 | Пример 11 |
| N-Serve TG | 19,78 | 23,68 | 19,63 | 19,63 |
| Aromatic 200 | 18,91 | 22,65 | 18,78 | 18,78 |
| PAPI-27 | 8,87 | 7,72 | 8,80 | 8,80 |
| Дисперсант1 | 1,19 | 1,18 | 1,18 | 1,18 |
| Эмульгатор2 | 1,19 | 1,18 | 1,18 | 1,18 |
| Ионный стабилизатор3 | 0,24 | 0,24 | 0,24 | 0,24 |
| Пеногаситель4 | 0,09 | 0,09 | 0,09 | |
| Биоцид5 | 0,12 | 0,12 | 0,12 | 0,12 |
| Амин6 | 1,99a | 1,90b | 1,97° | 2,17° |
| Суспендирующее средство7 | 0,19 | 0,22 | 0,19 | 0,19 |
| Загуститель8 | 0,03 | 0,03 | ||
| Всего воды | 47,52 | 41,02 | 47,79 | 47,59 |
1Kraftsperse 25M (доступный в MeadWestvaco)
2Тергитол 15-S-7 (доступный в The Dow Chemical Company)
3Geropon SDS (диоктилсульфосукцинат натрия, доступный в Rhodia)
4Пеногаситель 100 IND (доступный в Harcros Chemicals Inc.)
5Proxel GXL (1,2-бензизотиазол-3(2H)-он, доступный в Arch Chemicals, Inc.)
6EDA-этилендиамин (доступный в Aldrich) в a20% масс.; b50% масс.; и c30% масс. водном растворе
7Авицел (доступный в FMC Biopolymer)
8Kelzan S - Ксантановая камедь (доступный в CP Kelco)
Определение эффекта добавления ароматического растворителя в водную фазу суспензии после образования микрокапсул в суспензии
[0102] Части (~195 граммов состава суспензии) микрокапсулированного суспензионного состава по настоящему изобретению взвешивали в стеклянных бутылях емкостью 250 мл. Конкретные количества (с учетом процента по массе) различных ароматических растворителей добавляли непосредственно в стеклянные бутыли, содержащие микрокапсулированные суспензионные составы.
[0103] Бутыли встряхивали на линейном шейкере в течение 30-45 минут для получения однородных микрокапсулированных суспензионных составов, т.е. для растворения или диспергирования добавляемых впоследствии ароматических растворителей по всему микрокапсулированному суспензионному составу. После получения гомогенного состава бутыли с образцами помещали в холодильник с температурой приблизительно 0°C или приблизительно 10°C. Из каждой бутыли в различные моменты времени отбирали образцы и тестировали на наличие кристаллов в водной фазе.
[0104] Осуществляли мокрое просеивание для определения образования кристаллов в виде массовой доли всего микрокапсулированного суспензионного состава в образцах, хранившихся при 10°C и 0°C. Приблизительно 20 граммов образца каждого отдельного микрокапсулированного суспензионного состава добавляли в стеклянный стакан, содержащий от 100 до 200 граммов водопроводной воды. Раствор перемешивали с использованием стеклянной палочки, а затем наливали через сито с отверстиями 75 мкм. Стакан промывали дополнительной водой, и смыв также наливали через сито. Водопроводную воду наливали через образец на сите в течение приблизительно 30 секунд для промывания слабых агломератов через фильтр. Остаток на сите смывали на тарированную фильтровальную бумагу и фильтровали с помощью вакуума. Этой фильтровальной бумаге с образцом позволяли высыхать под вакуумным колпаком в течение по меньшей мере четырех часов, а затем снова взвешивали. Процентные доли остатка вычисляли с использованием следующего уравнения: Процентная доля остатка (%)=(масса фильтровальной бумаги и остатка после высушивания (г) - масса фильтровальной бумаги (г))/(просеянный общий образец (г)). Кристаллы нитрапирина, выделенные из микрокапсулированных суспензионных составов, анализировали для химической идентификации и определения чистоты посредством газовой хроматографии с использованием способа внутреннего стандарта.
[0105] Способ повторяли для каждого образца, хранящегося при 10°C и 0°C, через 2-недельные и 4-недельные интервалы и регистрировали массовые доли остатка, как указано в таблице VIII ниже. Результаты скрининга, представленные в таблице VIII, свидетельствуют о том, что Aromatic 200ND (с пониженным содержанием нафталина) значительно снижал образование кристаллов и улучшал стабильность кристаллизации после 4 недель хранения при 10°C и 0°C по сравнению с контролем, в который не добавляли ингибитор кристаллизации.
Таблица VIII. Список предполагаемых ингибиторов кристаллизации на основе растворителей, добавляемых в суспензии микрокапсул после образования микрокапсул. Суспензии, включающие предполагаемые растворители (и контрольные составы), хранили при 10°C и 0°C и анализировали на наличие кристаллов в водной фазе. Все образцы, включавшие предполагаемые ингибиторы кристаллизации, тестировали в сравнении с контрольным микрокапсулированным суспензионным составом, не включавшим какие-либо предполагаемые ингибиторы кристаллизации. (Следы: < 0,001%).
| Концентрация добавляемого впоследствии растворителя в составе суспензии микрокапсул | Мокрое просеивание, 75 мкм, процент по массе | Наблюдения | ||||
| Исходно | 2 недели 0°C |
2 недели 10°C |
4 недели 0°C |
4 недели 10°C |
||
| 1Контрольный состав суспензии микрокапсул | Следы | Следы | Следы | 0,010 | 0,240 | Игольчатые кристаллы |
| Циклогексанон, 2,86% | Следы | Следы | Следы | 1,17 | 0,028 | Игольчатые кристаллы |
|
2Галлкомид M-8-10, 2,86% |
Следы | 0,120 | Следы | 1,46 | 0,025 | Длинные игольчатые кристаллы |
| Aromatic 200ND, 2,86% |
Следы | Следы | Следы | Следы | Следы | Без значительного образования кристаллов |
1Без добавления ингибиторов кристаллизации на основе растворителей
2Галлкомид M-8-10 представляет собой [N,N-диметилоктанамид (N,N-диметилкаприламид) и N,N-диметилдеканамид (N,N-диметилкапрамид)]. Регистрационный номер CAS 1118-92-9, 14433-76-2.
[0106] Рассмотрим таблицу VIII. Как видно по отсутствию кристаллов в водной фазе, после хранения в течение 4 недель хранящийся при 0°C и 10°C Aromatic 200ND демонстрировал лучшие результаты. Циклогексанон и галлкомид M-8-10 не демонстрировали тех же свойств, что и Aromatic 200ND. Фактически, в таблице VIII показано, что после хранения в течение 4 недель в случае 0°C количество кристаллов нитрапирина (с учетом процента по массе) повышалось в образцах, полученных с использованием предполагаемых ингибиторов кристаллизации циклогексанона и галлкомида M-8-10, относительно контрольной группы, не включавшей дополнительные растворители, добавляемые в водную фазу суспензий.
[0107] Эти результаты являются неожиданными, учитывая тот факт, что циклогексанон известен в качестве особенно эффективного растворителя для нитрапирина (растворяющего при температуре окружающей среды (24°C) приблизительно 60% масс. нитрапирина). Также известно, что циклогексанон растворяет больше нитрапирина при температуре окружающей среды (24°C), чем Aromatic 100, растворяющий при температуре окружающей среды (24°C) лишь приблизительно 51 процент по массе нитрапирина.
[0108] Кроме того, известно, что галлкомид M-8-10 растворяет приблизительно 50 процентов по массе нитрапирина при температуре окружающей среды, приблизительно 40 процентов по массе при 0°C и приблизительно 35 процентов по массе при -10°C. В то же время Aromatic 150 растворяет лишь приблизительно 43 процента по массе нитрапирина при температуре окружающей среды, приблизительно 25 процентов по массе при 0°C и приблизительно 29 процентов по массе при -10°C.
[0109] Учитывая его схожесть с Aromatic 100 и 150, ожидали, что Aromatic 200ND будет функционировать приблизительно на уровне других ароматических растворителей в отношении растворения или снижения количества кристаллов нитрапирина (т.е. менее удачно, чем циклогексанон или галлкомид M- 8-10). Как указывают результаты, представленные в таблице VIII, доказано, что Aromatic 200ND является неожиданно лучшим ингибитором образования кристаллов и другие растворители, тестируемые в этом эксперименте.
Тестирование способности Aromatic 200 предотвращать образование кристаллов нитрапирина в водной фазе суспензий микрокапсул
[0110] Получали микрокапсулированные суспензионные составы с масляными фазами, содержащие 44,7%, 47,1% и 49,1% нитрапирина в Aromatic 200. См. список компонентов в каждом составе в таблице IX. Образцы каждого состава помещали в бутыли и бутыли хранили в холодильнике с температурой приблизительно 10°C. Из каждой бутыли отбирали образцы в различные моменты времени, и каждый образец тестировали на наличие образования кристаллов с использованием теста мокрого просеивания.
Таблица IX. Составы микрокапсул, полученные с использованием нитрапирина в масляных фазах Aromatic 200, содержащие 44,7%, 47,1%, и 49,1% нитрапирина. Результаты мокрого просеивания после хранения при 10°C. Все образцы тестировали в сравнении с контрольным составом микрокапсул (нитрапирин в масляной фазе Aromatic 200, содержащей 47,1% нитрапирина) с добавлением 2,00% Aromatic 200 после инкапсуляции.
| Условия получения суспензии микрокапсул | ||||
| Колонка 1 | Колонка 2 | Колонка 3 | Колонка 4 | Колонка 5 |
| % нитрапирина в масляной фазе | 44,7 | 47,1 | 49,1 | 47,1 |
| Добавление Aromatic 200 после инкапсуляции | Нет | Нет | Нет | 2,00% |
| Материал | Процент композиции по массе (% масс.) | |||
| N Serve TG (90,1% нитрапирина) | 19,82 | 19,82 | 19,82 | 19,43 |
| Aromatic 200 в масляной фазе | 20,12 | 18,12 | 16,12 | 17,76 |
| Aromatic 200 в водной фазе | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 1,96 |
| PAPI-27 | 8,63 | 8,63 | 8,63 | 8,46 |
| Дисперсант1 | 1,17 | 1,17 | 1,17 | 1,15 |
| Эмульгатор2 | 1,16 | 1,16 | 1,16 | 1,14 |
| Ионный стабилизатор3 | 0,12 | 0,12 | 0,12 | 0,12 |
| Пеногаситель4 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,08 |
| Биоцид5 | 0,12 | 0,12 | 0,12 | 0,12 |
| Амин6 | 2,16 | 2,16 | 2,16 | 2,11 |
| Суспендирующее средство7 | 0,20 | 0,20 | 0,20 | 0,20 |
| Загуститель8 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,08 |
| Добавка против замерзания9 | 7,88 | 7,88 | 7,88 | 7,72 |
| Дисперсант10 | 1,51 | 1,51 | 1,51 | 1,49 |
| Всего воды | 36,95 | 38,95 | 40,95 | 38,18 |
1Kraftsperse 25M (доступный в MeadWestvaco)
2Тергитол 15-S-7 (доступный в The Dow Chemical Company)
3Geropon SDS (диоктилсульфосукцинат натрия, доступный в Rhodia)
4Пеногаситель 100 IND (доступный в Harcros Chemicals Inc.)
5Proxel GXL (1,2-бензизотиазол-3(2H)-он, доступный в Arch Chemicals Inc.)
6EDA-этилендиамин (доступный в Aldrich), 30% масс. водный раствор
7Авицел (доступный в FMC Biopolymer)
8Kelzan S - Ксантановая камедь (доступная в CP Kelco)
9Пропиленгликоль (доступный в Aldrich)
10Metasperse 500L (доступный в Croda Inc.)
[0111] В составах микрокапсул, полученных с использованием дополнительного Aromatic 200 в фазе микрокапсулы (44,7% нитрапирина в масляной фазе, 2% дополнительного Aromatic 200 по сравнению с составом, полученным с использованием 47,1% нитрапирина в масляной фазе) образовывались кристаллы нитрапирина через 6 недель хранения при 10°C. В сравнении с этим, состав микрокапсул, полученный с использованием 47,1% нитрапирина в масляной фазе и с добавлением 2,00% Aromatic 200 после инкапсуляции, не демонстрировал образование кристаллов нитрапирина после 12 недель хранения при 10°C.
Определение эффекта добавления Aromatic 200 в суспензию микроинкапсулированного нитрапирина, уже демонстрирующую наличие кристаллов нитрапирина в водной фазе
[0112] Микрокапсулированный суспензионный состав, аналогичный, если не идентичный, коммерчески доступному составу Instinct™ (доступному в Dow AgroSciences), сравнимому с составом, образованным посредством реакции компонентов из колонок 3 или 5 таблицы IX, демонстрирующим включенные кристаллы нитрапирина в водной фазе, обрабатывали посредством добавления приблизительно 2% масс. Aromatic 200 в водную фазу. Полученную смесь перемешивали при температуре окружающей среды в течение периода от 30 минут до 5 часов. После смешивания в водной фазе состава не обнаруживали кристаллы нитрапирина. Эти результаты свидетельствуют о том, что добавление небольшой части Aromatic 200 в водную фазу суспензий микроинкапсулированного нитрапирина, такого как Instinct™, может предотвращать образование кристаллов нитрапирина в водной фазе, его также можно использовать для значительного снижения или даже устранения уже образовавшихся кристаллов нитрапирина в водной фазе таких суспензий.
[0113] Хотя новая технология проиллюстрирована и подробно описана посредством фигур и изложенного выше описания, их следует считать иллюстративными и не ограничивающими по своему характеру, и следует понимать, что представлены и описаны лишь предпочтительные варианты осуществления, и что желательно защищать все изменения и модификации, соответствующие сущности новой технологии. Кроме того, хотя новая технология проиллюстрирована с использованием конкретных примеров, теоретических аргументов, документации и иллюстраций, эти иллюстрации и сопутствующую дискуссию ни в коем случае не стоит интерпретировать в качестве ограничения технологии. Все патенты, патентные заявки и ссылки на тексты, научные труды, публикации и т.п., процитированные в настоящей заявке, включены в настоящее описание в качестве ссылок в полном объеме.
1. Микрокапсулированный суспензионный состав для повышения стабильности ингибитора нитрификации, содержащий:
(a) суспендированную фазу, содержащую множество микрокапсул, имеющих средний объемный размер частиц от приблизительно 1 до приблизительно 10 мкм, где микрокапсулы содержат:
(1) стенку микрокапсулы, получаемую посредством реакции межфазной поликонденсации между полимерным изоцианатом и полиамином для получения оболочки из полимочевины, имеющей массовую долю от приблизительно 0,2 до приблизительно 40 процентов от общей массы микрокапсулированного суспензионного состава, и,
(2) по существу, жидкую сердцевину, инкапсулированную в оболочке из полимочевины, где, по существу, жидкая сердцевина содержит не более приблизительно 60 процентов по массе 2-хлоро-6-(трихлорметил)пиридина от целой микрокапсулы и где при температуре по меньшей мере 15°C, по существу, жидкая сердцевина содержит не более 1,0 процента по массе твердого 2-хлоро-6-(трихлорметил)пиридина; и
(b) водную фазу, где водная фаза содержит по меньшей мере приблизительно 1,0 процент по массе ароматического растворителя от общей массы микрокапсулированного суспензионного состава.
2. Микрокапсулированный суспензионный состав по п. 1, дополнительно содержащий: по меньшей мере один ионный стабилизатор, присутствующий в водной фазе.
3. Микрокапсулированный суспензионный состав по п. 1, где ароматический растворитель, присутствующий в водной фазе, представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из: легких ароматических углеводородов, легких ароматических углеводородов с пониженным содержанием нафталина, тяжелых ароматических углеводородов и тяжелых ароматических углеводородов с пониженным содержанием нафталина.
4. Микрокапсулированный суспензионный состав по п. 3, где ароматический растворитель, присутствующий в водной фазе, представляет собой тяжелые ароматические C10-13-углеводороды с пониженным содержанием нафталина.
5. Микрокапсулированный суспензионный состав по п. 4, где ароматический растворитель, присутствующий в водной фазе, содержит от приблизительно 1 до приблизительно 10 мас.% тяжелых ароматических C10-13-углеводородов с пониженным содержанием нафталина.
6. Микрокапсулированный суспензионный состав по п. 4, где ароматический растворитель, присутствующий в водной фазе, содержит от приблизительно 2 до приблизительно 5 мас.% тяжелых ароматических C10-13-углеводородов с пониженным содержанием нафталина.
7. Микрокапсулированный суспензионный состав по п. 4, где ароматический растворитель, присутствующий в водной фазе, содержит от приблизительно 2,5 до приблизительно 3,0 мас.% тяжелых ароматических C10-13-углеводородов с пониженным содержанием нафталина.
8. Микрокапсулированный суспензионный состав по п. 3, где ароматический растворитель, присутствующий в водной фазе, представляет собой тяжелые ароматические C10-13-углеводороды.
9. Микрокапсулированный суспензионный состав по п. 8, где ароматический растворитель, присутствующий в водной фазе, содержит от приблизительно 1 до приблизительно 10 мас.% тяжелых ароматических C10-13-углеводородов.
10. Микрокапсулированный суспензионный состав по п. 8, где ароматический растворитель, присутствующий в водной фазе, содержит от приблизительно 2 до приблизительно 5 мас.% тяжелых ароматических C10-13-углеводородов.
11. Микрокапсулированный суспензионный состав по п. 8, где ароматический растворитель, присутствующий в водной фазе, содержит от приблизительно 2,5 до приблизительно 3,0 мас.% тяжелых ароматических C10-13-углеводородов.
12. Микрокапсулированный суспензионный состав по п. 1, где микрокапсулы имеют средний объемный размер частиц от приблизительно 1 до приблизительно 5 мкм.
13. Микрокапсулированный суспензионный состав по п. 1, где соотношение суспендированной фазы a) и водной фазы b) составляет от приблизительно 1:0,75 до приблизительно 1:100.
14. Микрокапсулированный суспензионный состав по п. 1, где соотношение суспендированной фазы a) и водной фазы b) составляет от приблизительно 1:1 до приблизительно 1:7.
15. Микрокапсулированный суспензионный состав по п. 1, где соотношение суспендированной фазы a) и водной фазы b) составляет от приблизительно 1:1 до приблизительно 1:4.
16. Микрокапсулированный суспензионный состав по п. 1, где полимерный изоцианат представляет собой полиметилен-полифенилизоцианат.
17. Композиция удобрения, содержащая: азотное удобрение и микрокапсулированный суспензионный состав по п. 1.
18. Композиция удобрения по п. 17, где азотное удобрение представляет собой мочевино-аммониевый нитрат.
19. Способ супрессии нитрификации азота аммония в среде для выращивания, включающий стадии нанесения микрокапсулированного суспензионного состава по п. 1 на среду для выращивания растений.
20. Способ по п. 19, где состав вносят в среду для выращивания.
21. Способ по п. 19, где состав наносят на поверхность среды для выращивания.
22. Способ по п. 19, где состав наносят с пестицидом в комбинации или последовательно.
23. Способ по п. 19, где состав наносят с азотным удобрением.
24. Способ по п. 23, где азотное удобрение представляет собой мочевино-аммониевый нитрат.
