184651. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a hatóanyag lassú feszabadulását biztosító, porózus bevonattal ellátott porózus szemcsék előállítására
2 mennyiségben valamilyen szerves poliizocianátot tartalmaz; majd a szemcsére olyan vizes oldatot viszünk, mely katalizátorként 0,01—10 súly% mennyiségben egy bázisos, szerves tercier amint és valamilyen karbonsav-alkil-ón-származékot tartalmaz. A találmány fenti eljárással impregnált szemcsére vonatkozik. A találmány szerinti eljárásra és termékre jellemző, hogy egy polikarbamid-bevonatot in situ (helyben), a két folyadékfázis határfelületén alakítunk ki. A találmány értelmében a reakciórésztvevők csak azon a helyen kerülnek egymással érintkezésbe, ahol a porózus bevonat kialakul. Ez az eljárás különbözik a technika jelenlegi állása szerint szemcsék bevonására alkalmazott módszerektől, amelyek szerint a bevonat kialakításához szükséges összes alkotórészt előzetesen egységes folyadéktömeggé keverik, s ezt egyetlen művelettel viszik fel a szemcsére. A találmány szerint a szerves oldatot külön műveletben, a vizes oldat alkalmazása előtt visszük a szemcsére. A szerves oldat felvitele után a pórusoknak legalább egy része olyan folyadéktömeget tartalmaz, amelyben a poliizocianát oldott állapotban van. Jóllehet némi mennyiségű oldott poliizocianát elkerülhetetlenül a szemcse külső felületére jut, ez utóbbinak a mennyisége a pórusokban lévő mennyiséghez képest elhanyagolható. A vizes oldat felvitelekor folyadék-folyadék határfelület alakul ki a pórus nyílásánál, vagy a vizes oldattal va[ó feltöltődés mértékének megfelelő mélységben. E határfelületen a következő reakciók játszódnak le (a poliizocianátot —NCO-val jelöljük): —NCO + H20 katalizátor —NH— —C02H bomlékon^ —NH2 + C02 E reakciósor sebességmeghatározó lépése a poliizocianátnak vízzel végbemenő reakciója, amelynek során karbaminsav képződik. E reakció csekély sebessége részben azon tény következménye, hogy a poliizocianát és a víz külön-külön fázisban vannak. Ezen felül, mihelyt a membrán képződése megindul, a vízmolekuláknak ezen a porózus bevonaton át kell diffundálniuk, hogy a poliizocianát-molekulákkal érintkezésbe kerüljenek. Ennek következtében a reakció sebessége még tovább csökken. A karbaminsav-képződése után azonnal aminná és széndioxiddá bomlik, amint ezt a fenti reakcióvázlat mutatja. E bomlás pillanatszerűen megy végbe. Ennek következtében a határfelülethez közel lévő izocianátcsöpörtök két aktív hidrogént tartalmazó aminocsoportokká alakulnak. Ezek az újonnan kialakult aminocsoportok reakcióba lépnek a szerves fázisban visszamaradó, el nem reagált izocianát-molekulákkal, és így az alábbi reakció szerint polikarbamidok képződnek: — NCO + NH2 —----------NH—CO—NH— A karbaminsav bomlásához hasonlóan ez a reakció is pillanatszerűen játszódik le, még mielőtt az aminok diffúzió útján a határfelület közvetlen közeléből eltávozhatnának. Ennek következtében a polikarbamid-bevonat a határfelületen alakul ki. A fenti reakciók elfogyasztják a határfelületen lévő izocianátokat, és így elősegítik, hogy a szerves fázis belsejéből a határfelület irányában további izocianát-molekulák diffundáljanak. Ennek következtében a polikarbamid-membrán éppen a határfelületen alakul ki, és a határfelület teljes terjedelmében egyenletes, mivel komponensei 1 mindkét fázis főtömegéből erednek. Mindezek következtében az az anyag, amelynek lassú felszabadulása kívánatos, a pórusokban zárt állapotban van és onnan a porózus bevonaton át diffundálva szabadul ki. A találmány szerinti eljárás megvalósítására alkalmas szemcsés anyag bármilyen porózus, közömbös, szilárd anyag lehet, amely a találmány szerinti eljárás során használt folyadékokban oldhatatlan. A találmány szerinti eljárás megvalósítására mind extruzióval, agglomerálással kapott szemcsék, mind természetes állapotban lévő anyagok alkalmasak. A természetben előforduló porózus szemcsék felhasználásuk előtt fizikai módosításnak — például szárításnak, aprításnak, szitálásnak — vethetők alá a kívánt szemcseméret és nedvességtartalom elérése céljából. A szemcse mérete általában az 1—10 mm átmérőig vagy hosszúságig terjedhet. Mezőgazdasági alkalmazás céljára a szemcse célszerű átmérője általában körülbelül 1—2 mm. Ilyen vivőanyagra példaként a következőket említjük: vermikulit, zsugorított szemcsés anyag, kaolin, attapulgit, fűrészpor, szemcsézett szén. A kereskedelmi forgalomból beszerezhető vivőanyag például a ,,Trusorb”. Ez a természetben előforduló anyag kalcinált anyag-szericit szemcséket tartalmaz, amely 0,5—1 mm szemcseméretű (24—48 mesh szitafrakciójú (Tyler)) és egy átlagminta kémiai összetétele a következő: Szilícium-dioxid (Si02) • 85,40% Alumínium-oxid (A1203 4,48% Vas(II)-oxid (FeO) 0,88% Kalcium-oxid (CaO) 0,20% Magnézium-oxid (MgO) 0,54% Nátrium-és kálium-oxid 0,15% Izzítási veszteség (főként szerkezetileg megkötött víz) 0,35% 100,00% A pórusokba bezárni kívánt folyadék és poliizocianátot tartalmazó oldat a szemcsére bármilyen szokásos technológiai eljárással rávihető: ennek legáltalánosabb módja a permetezés. A legjobb eredményeket úgy érhetjük el, ha az oldat valamennyi komponense teljesen oldott állapotban van és egyetlen, homogén folyadékfázist alkot. Ez úgy valósítható meg, hogy a pórusokba bezárni kívánt folyadékban tökéletesen oldható poliizocianátot alkalmazunk, vagy magának a folyadéknak vagy a poliizocianátnak a koncentrációját korlátozzuk tökéletesen homogén oldat előállítása céljából. A homogenitás úgy is megvalósítható, hogy mind a pórusokba bezárni kívánt folyadékot mind a poliizocianátot egy harmadik komponensben oldjuk, amely oldószerként szolgál. Erre a célra bármely közömbös oldószer alkalmas, amely vízzel érintkezve külön fázist képez: különösen alkalmasak alifás vegyüietek, aromás vegyületek vagy ezek halogénezett származékai. Példaként említjük a következőket: heptán, oktán, benzol, toluol, xilol, mezitilén, diklór-metán, 1,2-diklór-etán és klór-benzol. Nagyon lényeges, hogy az első oldatnak külön fázist kell képeznie, ha vízzel érintkezésbe jut. A pórusokba bezárni kívánt anyag sok esetben biológiailag aktív anyag, mely vízben kevéssé oldható. Gyakran ez a vízben való csekély oldhatóság teszi lehetővé az anyagnak a polikarbamid-membránon át végbemenő diffúzióját, különösen akkor, ha a szemcsét körülvevő közeg víz vagy nagy víztartalmú anyag, például nedves talaj. A találmány szerinti eljárás megvalósításához szükséges kétfázisú íolyadékrendszer könnyen megvalósítható úgy, hogy 3 184 651 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
