PL240317B1 - Modyfikowane granule celulozowe oraz sposób wytwarzania modyfikowanych granuli celulozowych - Google Patents

Modyfikowane granule celulozowe oraz sposób wytwarzania modyfikowanych granuli celulozowych Download PDF

Info

Publication number
PL240317B1
PL240317B1 PL424927A PL42492718A PL240317B1 PL 240317 B1 PL240317 B1 PL 240317B1 PL 424927 A PL424927 A PL 424927A PL 42492718 A PL42492718 A PL 42492718A PL 240317 B1 PL240317 B1 PL 240317B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
granules
cellulose
dried
modified cellulose
solution
Prior art date
Application number
PL424927A
Other languages
English (en)
Other versions
PL424927A1 (pl
Inventor
Beata Fryczkowska
Tobiasz Gabryś
Jarosław JANICKI
Jarosław Janicki
Original Assignee
Akademia Techniczno Humanistyczna W Bielsku Bialej
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Akademia Techniczno Humanistyczna W Bielsku Bialej filed Critical Akademia Techniczno Humanistyczna W Bielsku Bialej
Priority to PL424927A priority Critical patent/PL240317B1/pl
Publication of PL424927A1 publication Critical patent/PL424927A1/pl
Publication of PL240317B1 publication Critical patent/PL240317B1/pl

Links

Landscapes

  • Fertilizers (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia są modyfikowane granule celulozowe oraz sposób wytwarzania modyfikowanych granuli celulozowych, które mają zastosowanie jako biodegradowalne i długodziałające nośniki wieloskładnikowych nawozów sztucznych, zawierające 75 - 99% wagowych celulozy, oraz 2 - 10% mocznika i sól/e w ilościach: od 0,1 - 25% azotanu potasu, 0,5 - 25% azotanu amonu, 1 - 10% azotanu wapnia, 1 - 5% diwodorofosforanu wapnia i 0,5 - 2% chlorku potasu.

Description

PL 240 317 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są modyfikowane granule celulozowe oraz sposób wytwarzania modyfikowanych granuli celulozowych, które mają zastosowanie jako biodegradowalne i długodziałające nośniki wieloskładnikowych nawozów sztucznych.
W produkcji rolnej i ogrodniczej podstawowe znaczenie oprócz mikro i makro elementów ma azot, dostarczany roślinom w uprawach polowych w postaci sztucznych nawozów azotowych. Są to głównie nawozy saletrzane w formie azotanowej, dobrze rozpuszczalne w wodzie, co skutkuje łatwym i stosunkowo szybkim ich wymywaniem z gleby, a więc i przemieszczaniem się ich do głębszych warstw wodonośnych gruntu. To z kolei oznacza, że częstotliwość nawożenia jest duża, bowiem część związków mineralnych przemieszcza się w głąb gruntu wraz z wodami opadowymi. Łatwość rozpuszczania się w wodzie nawozów saletrzanych i ich wymywania z gleby powoduje zagrożenia w postaci zanieczyszczenia wód pitnych, eutrofizacji jezior i rzek oraz pogorszenia jakości produktów roślinnych, zawierających za dużo azotanów i azotynów.
W warunkach glebowych azotany redukują się do azotynów, co może powodować u ludzi methemoglobinemię. Kwas azotanowy dysocjuje na jony OH- i NO+, przy czym jon NO+ powoduje szybkie utlenianie żelaza dwuwartościowego Fe2+, znajdującego się w hemoglobinie krwi, do żelaza trójwartościowego Fe3+, a wówczas powstająca methemoglobina traci zdolność do wiązania i przenoszenia tlenu we krwi. Tak więc w przypadku nawożenia nawozami azotowymi podstawowym problemem jest uzyskanie spowolnienia ich rozpuszczania się w wodzie zawartej w glebie, a także wydłużenie czasu uwalniania związków mineralnych poprzez różnego rodzaju modyfikacje. Likwiduje to w znacznej mierze związane z nimi zagrożenia, a także przyczynia się do polepszenia ekonomii procesu produkcji roślinnej. W większości konwencjonalnych nawozów sztucznych o wydłużonym okresie działania wykorzystuje się EDTA. Wadą tego związku jest bardzo niska biodegradowalność ponieważ związek ten może występować w glebie nawet przez 15 lat. Inną wadą EDTA jest zdolność do sorpcji metali ciężkich z gleby, co stwarza ogromne zagrożenie dla środowiska.
Celem wynalazku jest opracowanie nowoczesnego nawozu na bazie granulek celulozowych, który charakteryzuje się długim okresem działania, całkowitą biodegradowalnością i nieszkodliwością dla środowiska naturalnego a także pozwala uzyskać wysokie plony i przyrosty w produkcji roślinnej po jego zastosowaniu.
Modyfikowane granule celulozowe, według wynalazku, charakteryzują się tym, że w stanie suchym zawierają 75-90% wagowych celulozy oraz 10-25% wagowych nawozów sztucznych w postaci: mocznika - CO(NH2)2 i/albo azotanu potasu (KNO3) i/albo azotanu amonu (NH4NO3) i/albo azotanu wapnia (Ca(NO3)2) i/albo diwodorofosforanu wapnia (Ca(H2PO4)2) i/albo chlorku potasu (KCI) oraz 0-0,5% wagowych biopolimeru w postaci chitozanu lub polihydroksymaślanianu (PHB) lub poli(3-hydroksymaślano-ko-3-hydroksywalerialu) (PHBV) lub polilaktydu (PLA) lub poliglikolidu (PGA) lub poli(bursztynianu butylenu) (PBS).
Modyfikowane granule według wynalazku, charakteryzują się tym, że formowane są z roztworu celulozy zawierającego 1-25% wagowych celulozy, rozpuszczonej w rozpuszczalniku bezpośrednim w postaci octanu 1-etylo-3-metyloimidazolu (EMIMAc) i/albo chlorku 1-butylo-3-metyloimidazolu (BMIMCI) i/albo chlorku 1-allilo-3-metyloimidazolu (AMIMCI) i/albo układu NaOH/mocznik/H2O i/albo układu NaOH/tiomocznik/mocznik.
Sposób wytwarzania modyfikowanych granuli celulozowych według wynalazku, charakteryzuje się tym, że 1-25% wag. roztwór celulozy w jej rozpuszczalniku bezpośrednim wkrapla się do koagulanta przy użyciu pompy, przy czym jako koagulant stosuje się wodę destylowaną i/albo metanol i/albo etanol i/albo 1-propanol i/albo 1-butanol i/albo 1-pentanol i/albo 1-heksanol i/albo 1-oktanol i/albo 1-dekanol, a następnie odsącza się i suszy w temperaturze 2 0-60°C, po czym suche granulki poddaje się napawaniu wodnym roztworem zawierającym jeden lub kilka następujących nawozów sztucznych: 2-10% mocznika i/albo 0,1-25% azotanu potasu i/albo 0,5-25% azotanu amonu i/albo 1-10% azotanu wapnia i/albo 1 -5% diwodorofosforanu wapnia i/albo 0,5-2% chlorku potasu i po napawaniu i ponownym wysuszeniu granul poddaje się je modyfikacjom, przez wygrzewanie w temperaturze 40-100°C albo otoczkowanie granul poprzez natryskiwanie lub kąpiel w 10% roztworze biopolimeru w postaci chitozanu i/albo polihydroksymaślanianu i/albo poli(3-hydroksymaślano-ko-3-hydroksywalerialu) i/albo polilaktydu i/albo poliglikolidu i/albo poli(bursztynianu butylenu), po czym granule celulozowe są konfekcjonowane i transportowane do magazynu.
PL 240 317 Β1
Opracowane według wynalazku nawozy sztuczne na bazie granulek celulozowych wykazują bardzo silną stymulację rozwoju roślin, zapewniając roślinom stały dostęp do substancji odżywczych. Stosowanie ich w uprawach znacząco zwiększa przyrosty roślin, gwarantuje prawidłowe i intensywne wybarwienie części nadziemnej, a także wpływa na silny wzrost systemu korzeniowego. Efektem stosowania nawozu według wynalazku jest zmniejszenie częstotliwości nawożenia, gdyż związki mineralne są stopniowo uwalniane do systemu korzeniowego roślin przez okres kilku miesięcy. Tym samym nie ma możliwości przenikania nawozu w głąb gruntu wraz z wodami opadowymi zapobiegając jednocześnie niekorzystnemu zjawisku eutrofizacji wód i rzek. Przedmiot wynalazku z istoty na swoją budowę fizykochemiczną nie wykazuje zdolności do aglomerowania związków metali ciężkich w glebie, a jego główny składnik - celuloza, jako naturalny biopolimer ulega całkowitej biodegradacji, nie stwarzając zagrożenia dla środowiska. Opracowany nawóz według wynalazku z uwagi na inkludowanie związków mineralnych we wnętrzu granulek, eliminuje niekorzystny efekt, jakim jest pylenie podczas procesu nawożenia.
Przykładowy skład roztworów stosowanych do otrzymania nawozu podano w tabeli 1.
TABELA 1
Składniki roztworu do formowania granul g/100 g roztworu g/100 g roztworu g/100 g roztworu
Celuloza 8 12 20
Chlorek 1 -butylo- 3-metyloimidazolu 92 88 80
Substancje składowe roztworu do napawania granul
Azotan amonu 15 20 5
Azotan potasu 15 10 15
Azotan wapnia 10 10 5
Chlorek potasu 2 5 15
Mocznik 2 5 6
superfosfat 3 8 6
Wybrane właściwości fizykochemiczne otrzymanych granul przedstawiono w tabeli 2.

Claims (3)

  1. PL 240 317 Β1
    TABELA 2
    Gęstość [g/cm3] 0,07-0,69
    Wodochłonność [%] 25-442
    Stężenie zaabsorbowanych związków na granulkach [%] 17-25
    Stężenie związków uwolnionych z granulek [%] 17-25
    Stężenie związków uwolnionych z granulek [%]
    Przykład 1
    Sposób przygotowania modyfikowanych granul celulozowych polega na tym, że na wstępie przygotowuje się 10% roztwór celulozy w EMIMAc, który wprowadza się do wody destylowanej w postaci pojedynczych kropli, gdzie następuje koagulacja granul. Otrzymane granule celulozowe odsącza się i suszy na powietrzu w temperaturze około 20°C. Następnie suche granule wprowadza się do roztworu zawierającego 20% wag. azotanu amonu (NH4NO3), ponownie odsącza i suszy na powietrzu, po czym wygrzewa w temperaturze 50°C. Wytworzone w ten sposób modyfikowane granule celulozowe zawierają w suchej masie: 75% wag. celulozy, 25% wag. NH4NO3.
    Przykład 2
    Sposób przygotowania modyfikowanych granul celulozowych polega na tym, że na wstępie przygotowuje się 5% roztwór celulozy w AMIMCI, który wprowadza się do metanolu w postaci pojedynczych kropli, gdzie następuje koagulacja granul. Otrzymane granule celulozowe odsącza się i suszy na powietrzu w temperaturze około 20°C. Następnie suche granule wprowadza się do roztworu zawierającego 10% wag. azotanu amonu (NH4NO3), 5% wag. diwodorofosforanu wapnia (Ca(H2PO4)2) oraz 1% wag. chlorku potasu (KCI), ponownie odsącza i suszy na powietrzu. Wysuszone granule wprowadza się do 10% roztworu polilaktydu (PLA) w chloroformie (CHCI3), otrzymując otoczkowane granule celulozowe. Wytworzone w ten sposób modyfikowane granule celulozowe zawierają w suchej masie: 75% wag. celulozy, 7% wag. NH4NO3, 2,5% wag. Ca(H2PO4)2, 15% KCI oraz 0,5% PLA.
    Przykład 3
    Sposób przygotowania modyfikowanych granul celulozowych polega na tym, że na wstępie przygotowuje się 2,5% roztwór celulozy w BMIMCI, który wprowadza się w postaci pojedynczych kropli do mieszaniny woda: 1-butanol (w stosunku objętościowym 3:1), po czym następuje koagulacja granul. Otrzymane granule celulozowe odsącza się i suszy na powietrzu w temperaturze około 20°C. Następnie suche granule wprowadza się do roztworu zawierającego 10% mocznik (CO(NH2)2), ponownie odsącza i suszy na powietrzu, po czym wygrzewa w temperaturze 100°C. Wytworzone w ten sposób modyfikowane granule celulozowe zawierają w suchej masie: 90% wag. celulozy, 10% wag. CO(NH2)2.
    Zastrzeżenia patentowe
    1. Modyfikowane granule celulozowe, znamienne tym, że w stanie suchym zawierają 75-90% wagowych celulozy oraz 10-25% wagowych nawozów sztucznych, w postaci: mocznika (CO(NH2)2) i/albo azotanu potasu (KNO3) i/albo azotanu amonu (NH4NO3) i/albo azotanu wapnia (Ca(NO3)2) i/albo diwodorofosforanu wapnia (Ca(H2PO4)2) i/albo chlorku potasu (KCI) oraz 0-0,5% wagowych biopolimeru w postaci chitozanu lub polihydroksymaślanianu (PHB) lub poli(3-hydroksymaślano-ko-3-hydroksywalerialu) (PHBV) lub polilaktydu (PLA) lub poliglikolidu (PGA) lub poli(bursztynianu butylenu) (PBS).
  2. 2. Modyfikowane granule według zastrz. 1, znamienne tym, że formowane są z roztworu celulozy zawierającego 1-25% wagowych celulozy, rozpuszczonej w rozpuszczalniku bezpośrednim w postaci octanu 1-etylo-3-metyloimidazolu (EMIMAc) i/albo chlorku 1-butylo-3metyloimidazolu (BMIMCI) i/albo chlorku 1-allilo-3-metyloimidazolu (AMIMCI) i/albo układu NaOH/mocznik/H2O i/albo układ NaOH/tiomocznik/mocznik.
    PL 240 317 B1
  3. 3. Sposób wytwarzania modyfikowanych granuli celulozowych określonych w zastrz. 1-2, znamienny tym, że 1-25% wag. roztwór celulozy w jej rozpuszczalniku bezpośrednim wkrapla się do koagulanta przy użyciu pompy, przy czym jako koagulant stosuje się wodę destylowaną i/albo metanol i/albo etanol i/albo 1-propanol i/albo 1-butanol i/albo 1-pentanol i/albo 1-heksanol i/albo 1-oktanol i/albo 1-dekanol, a następnie odsącza się i suszy w temperaturze 20-60°C, po czym suche granulki poddaje się napawaniu wodnym roztworem zawierającym jeden lub kilka następujących sztucznych: nawozów 2-10% mocznika i/albo 0,1-25% azotanu potasu i/albo 0,5-25% azotanu amonu i/albo 1-10% azotanu wapnia i/albo 1-5% diwodorofosforanu wapnia i/albo 0,5-2% chlorku potasu i po napawaniu i ponownym wysuszeniu granul poddaje się je modyfikacjom, przez wygrzewanie w temperaturze 40-100°C albo otoczkowanie granul poprzez natryskiwanie lub kąpiel w 10% roztworze biopolimeru w postaci chitozanu i/albo polihydroksymaślanianu i/albo poli(3-hydroksymaślano-ko-3-hydroksywalerialu) i/albo polilaktydu i/albo poliglikolidu i/albo poli(bursztynianu butylenu), po czym granule celulozowe są konfekcjonowane i transportowane do magazynu.
PL424927A 2018-03-16 2018-03-16 Modyfikowane granule celulozowe oraz sposób wytwarzania modyfikowanych granuli celulozowych PL240317B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL424927A PL240317B1 (pl) 2018-03-16 2018-03-16 Modyfikowane granule celulozowe oraz sposób wytwarzania modyfikowanych granuli celulozowych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL424927A PL240317B1 (pl) 2018-03-16 2018-03-16 Modyfikowane granule celulozowe oraz sposób wytwarzania modyfikowanych granuli celulozowych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL424927A1 PL424927A1 (pl) 2019-09-23
PL240317B1 true PL240317B1 (pl) 2022-03-14

Family

ID=67979696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL424927A PL240317B1 (pl) 2018-03-16 2018-03-16 Modyfikowane granule celulozowe oraz sposób wytwarzania modyfikowanych granuli celulozowych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL240317B1 (pl)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5679129A (en) * 1993-12-15 1997-10-21 Clemson University Encapsulated fertilizers and pesticides and process
JP3496400B2 (ja) * 1996-06-28 2004-02-09 チッソ株式会社 時限溶出型被覆加里肥料
CN102557811A (zh) * 2010-12-13 2012-07-11 王海炜 一种保水缓释肥料
PL226354B1 (pl) * 2014-06-25 2017-07-31 Główny Inst Górnictwa Sposób wytwarzania biorozpadalnej kompozycji polimerowej, przeznaczonej do zastosowań agrotechnicznych
CN104844316A (zh) * 2015-04-07 2015-08-19 铜陵县香联生态农业科技园有限公司 一种马铃薯用保水缓释无机肥料及其制备方法
CN105859414A (zh) * 2016-04-13 2016-08-17 吴申龙 一种改性包膜长效缓释复合肥料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
PL424927A1 (pl) 2019-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10737987B2 (en) Fluid ionized compositions, methods of preparation and uses thereof
ES2460240T3 (es) Procedimiento para la preparación de fertilizantes nitrogenados y complejos en forma granulada esférica altamente homogeneizada a partir de resinas líquidas de urea-formaldehído y el fertilizante preparado de este modo
ES2633031T3 (es) Método para obtener fertilizantes usando extractos orgánicos provenientes de procesos de lixiviación acuosa de madera
RS63921B1 (sr) Smeša đubriva koja sadrži inhibitor nitrifikacije
KR101732080B1 (ko) 식물 발근을 촉진하는 액상비료 조성물의 제조방법
CN103755484B (zh) 一种弱酸性缓控释肥料
AU2015227487B1 (en) Nitrification inhibitors and formulations
US20210371352A1 (en) Compositions and their use in agricultural applications
ES2804699T3 (es) Formulación que contiene titanio, método depreparación de una formulación que contiene titanio y uso de la formulación que contiene titanio en el cultivo de plantas
KR102576821B1 (ko) 리그닌, 휴믹산 또는 이들의 철 복합체를 유효성분으로 함유하는 메탄가스 발생 저감용 조성물
CN112830838A (zh) 一种环保型重金属土壤修复剂
Patel et al. Relative ammonia loss from urea-based fertilizers applied to rice under different hydrological situations
JPH0515672B2 (pl)
CN102603409A (zh) 一种促进油麦菜增产的复合肥
CA2977038A1 (en) Organic acid or weak acid addition to alum to inhibit ammonia volatilization from poultry litter
PL240317B1 (pl) Modyfikowane granule celulozowe oraz sposób wytwarzania modyfikowanych granuli celulozowych
RU2191764C2 (ru) Органоминеральное удобрение и способ его изготовления
JP2008063543A (ja) 硝化抑制剤及びそれを含有する土壌改良剤並びに肥料
CN113637486B (zh) 一种中轻度盐碱地专用土壤调理剂及其制备方法
CN110054534A (zh) 一种生物刺激素及其制备方法
WO2019204163A1 (en) Liquid nitrogen fertilizer compositions and additives therefore
CN106631463A (zh) 一种新型可用于病虫害综合防治的茶树专用液体肥及其制备方法
JPH06144975A (ja) 液体肥料の製造方法
CN106518567A (zh) 一种含霜脲氰‑喹啉铜悬浮剂的花生专用液体肥及其制备方法
RU2206553C2 (ru) Гуматизированная аммиачная селитра и способ ее получения