175292. lajstromszámú szabadalom • Eljárás polikarbamid mikrokapszulák vizes szuszpenzióinak satbilizálására
3 175292 4 szerves fázis diszperzióját hozzák létre. Az említett szerves fázis tartalmazza a polikarbamid kapszulabevonathoz szükséges izocianát intermediert. Definíció szerint a határfelületmenti polimerizáció magába foglalja az izocianát monomer hidrolízisét aminképződés közben, ami viszont egy másik izocianát monomerrel lép reakcióba. Az utóbbi során polikarbamid kapszula képződik. Az izocianát monomer hidrolízise közben széndioxid szabadul fel. Ebben a rendszerben a keletkezett kapszulák mérete 0,5 és 100 mikron közötti. Azt találtuk, hogy a polikarbamiddal mikrokapszulázott anyagok vizes szuszpenziói alumíniumklorid vagy vas(lII)klorid adagolásával és az oldat pH-jának 9,0 és 12,0 közé való beállításával stabilizálhatok, minthogy a képződő megfelelő hidroxid stabil diszperziót hoz létre, amelyben a mikrokapszulák nem válnak szét és nem tapadnak össze. Az előnyösen alumíniumklorid-hexahidrát vagy vas(III)klorid-hexahidrát formájában használt alumínium vagy vas(tll)só az előállítás során minden nehézség nélkül adagolható, így további adalékokra vagy keverésre nincs szükség a közvetlen szántóföldi felhasználás előtt. Az optimális fizikai stabilitás biztosítása érdekében az alumíniumhidroxidot vagy vas(III)hidroxidot alumínium- vagy vas(III)ionokkal komplexet képző komplexképzővel és egy második, a későbbiekben ismertetésre kerülő szuszpendálószerrel együtt használjuk. A mikrokapszulázandó anyag típusa és magának a mikrokapszulának a természete alig vagy egyáltalán nem befolyásolja az itt előnyben részesített szuszpendáló-pufferoló rendszer alkalmazhatóságát a polikarbamiddal mikrokapszulázott folyékony formulázásokhoz. Az itt leírt rendszer bármilyen mikrokapszulázott anyag szétválását és összetapadását megakadályozza. A szakemberek számára ismert általános gyakorlat szerinti módon polikarbamid bevonattal előállított mikrokapszulák bizonyos esetekben nem képeznek stabil szuszpenziót. A mikrokapszulák kiülepedésre és összetapadásra hajlamosak. Ennek következtében olyan tulajdonságok jelentkeznek, amelyek megnehezítik közvetlen felhasználásukat a szántóföldi körülmények között. Amennyiben a mikrokapszulák kiülepedtek és összetapadtak, a szokásos keverő- és szóróberendezések használata már nem elégséges. A találmány elsődleges célkitűzése tehát mikrokapszulázott anyagok stabil szuszpenziós rendszerének létrehozása, illetve polikarbamiddal mikrokapszulázott anyagok stabil szuszpenziójának előállítása. A találmány másik célja a polikarbamiddal mikrokapszulázott anyagok kiülepedésének és összetapadásának megakadályozása. Azt találtuk, hogy polikarbamiddal mikrokapszulázott anyagokból stabil szuszpenzió képezhető tehát oly módon, hogy szuszpendáló- és pufferolóanyagként vas(III)hidroxidot vagy alumíniumhidroxidot, valamint második szuszpendálószert és vas(III)- vagy alumíniumionokkal komplexet képző komplexképzőt alkalmazunk. Az így előállított, polikarbamid mikrokapszulákat tartalmazó szuszpenzió esetén teljesen megszűnnek a kiülepedés és összetapadás okozta nehézségek. A találmány gyakorlati megvalósítása során vas(III)kloridot vagy alumíniumkloridot adunk hexahidrát vagy oldat formájában a polikarbamid mikrokapszulák vizes szuszpenziójához. A rendszer pH-ját célszerűen nátriumhidroxid-oldattal 9,0 és 12,0 közé állítjuk be. Ennek következtében alumíniumhidroxid vagy vas(III)hidroxid keletkezik in situ. Ezzel az előállítással hatásos stabilizálást és csökkent mértékű összetapadást érünk el. Az alumíniumhidroxid vagy vas(III)hidroxid keletkezése egyúttal azt is lehetővé teszi, hogy a rendszer puífferként viselkedjék. Izocianát intermedierből történő polikarbamid mikrokapszula előállításakor csekély maradék izocianát van jelen. Ez a maradék izocianát vízzel reakcióba lépve széndioxidot termel. Ha a pH 8,0 alá csökken, akkor a rendszerben széndioxid-nyomás jön létre. A találmány szerinti szuszpendáló-pufferoló rendszer nagy pufferkapacitással rendelkezik, ami lehetővé teszi, hogy az el nem reagált izocianátból képződő széndioxid teljes mennyisége hidrogénkarbonát- és karbonátionná alakuljon anélkül, hogy a rendszer pH-ját túlságosan megemelné. A pufferkapacitás következtében a pH-érték a kívánatos 9,0—12,0 közötti tartományban marad. A komplexképzők olyan anyagok, amelyek kelátot képeznek vagy komplexbe visznek fémionokat reverzibilis reakcióban oldható komplex molekulát képezve. A fémion így hatásosan eltávolítható a rendszerből. A képződő komplex megszünteti az eredeti fémion ionhatását. Komplexképzőként előnyösen kondenzált foszfátokat, például nátriumtripolifoszfátot használunk. A rendszer fizikai stabilitásának további növelése céljából az alumíniumhidroxidot vagy vas(III)hidroxidot egy, kolloidális agyag vagy nagymolekulasúlyú polimer típusú második szuszpendálószerrel együtt használjuk. A második szuszpendálószer elősegíti a mikrokapszulázott anyag szuszpendálását, ugyanis finoman eloszlatott szilárd anyagok vízben való szuszpendálására alkalmas. A második szuszpendálószer elsősorban viszkozitásnövelő hatású, továbbá duzzasztó hatása révén fejt ki szuszpendáló hatást. A találmány szerinti eljárásban szuszpendálószerként előnyösen pszeudoplasztikus (nyíróerő hatására vékonyodó) duzzasztószereket, így a General Mills (Minneapolis, Minnesota állam) amerikai cég által gyártott Biopolymer XB-23 márkanevű terméket és a Minerals and Chemicals Corporation of America (Philadelphia, Pennsylvania állam) amerikai cég által gyártott Attagel 40 márkanevű terméket használjuk. A Biopolymer XB-23 olyan xantángyanta, ami anionos heteropoliszacharid és amelyet szénhidrátok Xanthomonas campestris baktériummal való fermentálása útján állítanak elő. Az Attagel 40-et attapulgitból állítják elő. Ez kollodiális, tű alakú ásvány, amely kémiailag hidratált magnéziumalumínium-szilikátként írható le (3MgO • 1,5A1203 • 8Si02 • 9H20). A találmány szerinti stabil mikrokapszula-szuszpenzió összsúlyára vonatkoztatva 0,1-5,0 súlyszázalék alumínium- vagy vas(III)sót (alumíniumtriklorid-hexahidrát vagy vas(III)klorid-hexahidrát alakjá-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
