paste fertilizer 16-12-14

8/19/2019 Paste Fertilizer 16-12-14

1/5

United

S t a t e s Patent

[ 9

M e y e r

[ 5 4 }

GELATED

FERTILIZERS, PROCESS

FOR

THEIR

MANUFACTURE AND

THEIR

USE

N

PLANT FERTILIZATION

[ 7 5 ]

I n v e n t o r : K l a u s M e y e r ,

K e l k h e i m ,

F e d . R e p . o f

G e r m a n y

H o e c h s t

A k t i e n g e s e l l s c h a f t ,

F r a n k f u r t

a m M a i n ,

F e d .

R e p .

o f

G e r m a n y

[ 2 1 ] A p p ] .

N o . :

8 7 , 9 4 4

[ 2 2 ] F i l e d : O c t .

2 5 , 1 9 7 9

[ 7 3 ] A s s i g n e e :

[ 3 0 ] F o r e i g n A p p l i c a t i o n

P r i o r i t y

D a t a

O c t . 2 7 , 1978 [DE] Fed. Rep. of

Germany

. . . . .

. .

2846831

[ 5 1 ] I n t . ( 3 1 . 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . COSC

9/00

[ 5 2 ] US. l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71/28; 71/29;

7 1 / 3 0 ; 7 1 / 6 4 . 0 9 ;

7 1 / 6 4 . l

[ 5 8 ]

F i e l d

o f Search

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. .

7 1 / 1 ,

1 1 , 2 7 ,

2 8 , 2 9 ,

7 1 / 3 0 ,

6 4 C ,

6 4

G ,

DIG. 1 6 4 . 0 8 ,

6 4 . 0 9 ,

6 4 . 1 0 ,

9 0 3 ,

9 0 4

{ 1 1 ] 4 , 3 4 5 , 9 3 1

[ 4 5 ] A u g . 2 4 ,

1 9 8 2

[ 5 6 ] R e f e r e n c e s C i t e d

U . S .

PATENT

DOCUMENTS

2,867,944

l/l959 Fletcher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

71/1

X

3 , 7 0 6 , 5 4 5

12/1972 Gray

e t

a 1 .

. .

3 , 8 9 8 , 0 7 0

8/1977 Dazzi

, 0 5 5 , 9 7 4

11/1977 J a c k s o n ,

J r .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . 7l/ll

P r i m a r y

Examiner—S.

Leon B a s h o r e , J r .

A s s i s t a n t Examiner—Ferris

H . Lander

A t o r n e y ,

A g e n t , o r

F i r m — C u r t i s ,

M o r r i s

& a f f o r d

[ 5 7 ] ABSTRACT

W a t e r - s o l u b l e f e r t i l i z e r p a s t e s ‘

c o n t a i n i n g 5 8 t o

8 8

b y

w e i g h t o f w a t e r - s o l u b l e p l a n t n u t r i e n t s , 0

t o 5

b y

w e i g h t o f w a t e r - s o l u b l e

m i c r o n u t r i e n t s ,

4 t o 1 2 by

w e i g h t o f

p o l y g l y c o l

e t h e r s h a v i n g

a t

l e a s t 9

e t h y l e n e

o x i d e

u n i t s

a n d / o r

w a t e r - s o l u b l e p o l y g l y c o l

e t h e r

d e

r i v a t i v e s h a v i n g

a t

l e a s t 8

e t h y l e n e

o x i d e

u n i t s

p e r

mole

c u l e and 8

t o 2 5 by w e i g h t o f

w a t e r ,

p r o c e s s

f o r

t h e i r

m a n u f a c t u r e

a n d

t h e i r

u s e

f o r p l a n t f e r t i l i z a t i o n .

1 0

C l a i m s ,

N0 D r a w i n g s


2/5

4 , 3 4 5 , 9 3 1

1

GELATED FERTILIZERS, PROCESS FOR

THEER

MANUFACTURE

AND THEIR USE I N PLANT

FERTILIZATION

T h i s i n v e n t i o n

r e l a t e s t o

w a t e r - s o l u b l e g e l a t e d

f e r t i l

i z e r s ,

t o

a p r o c e s s

f o r t h e i r

manufacture

and

t o

t h e i r

u s e

f o r

p l a n t f e r t i l i z a t i o n .

I n g e n e r a l ,

aqueous

s o l u t i o n s o f

f e r t i l i z e r s

a r e

p r e

p a r e d by

d i s s o l v i n g

s o l i d n u t r i e n t

s a l t s o r s o l u b l e f e r t i l

i z e r s i n w a t e r o r by

d i l u t i n g

l i q u i d f e r t i l i z e r concen

t r a t e s , s o c a l l e d

l i q u i d f e r t i l i z e r s

S o l i d f e r t i l i z e r s c o m

p l e t e l y d i s s o l v e i n w a t e r o n l y a f t e r a c o n s i d e r a b l e p e r

i o d

o f t i m e ,

w h i l e

l i q u i d

f e r t i l i z e r c o n c e n t r a t e s

have

a

r e l a t i v e l y

low n u t r i e n t

c o n t e n t and must be s t o r e d and

t r a n s p o r t e d i n

l i q u i d - p r o o f and

c o r r o s i o n - r e s i s t a n t

c o n

t a i n e r s . Moreover,

t h e d o s a b i l i t y

of s o l i d a s

w e l l a s

l i q u i d f e r t i l i z e r s i s u n s a t i s f a c t o r y .

I t

i s

t h e r e f o r e ,

t h e o b j e c t

o f

t h e p r e se n t i n v e n t i o n

t o

p r o v i d e

w a t e r - s o l u b l e g e l a t e d f e r t i l i z e r s c o n t a i n i n g

f r o m 5 8

t o

8 8

by

w e i g h t , p r e f e r a b l y 6 3 t o

8 2 by

w e i g h t , o f w a t e r - s o l u b l e p l a n t

n u t r i e n t s ,

p r e f e r a b l y u r e a

and/

r

N- and/or P - and/or

K-

and/or

N P K - f e r t i l i z e r

s a l t s , O

t o 5 by

w e i g h t ,

p r e f e r a b l y

1

t o 3

and more

p r e f e r a b l y 2

b y

w e i g h t , o f w a t e r - s o l u b l e m i c r o n u t r i

e n t s , 4 t o 1 2 b y

w e i g h t ,

p r e f e r a b l y 6 t o 1 0

by

w e i g h t

o f p o l y g l y c o l

e t h e r s

c o n t a i n i n g

a t

l e a s t 9

e t h y l

ene

o x i d e

u n i t s and

p r e f e r a b l y

having

a mean

molecular

w e i g h t

o f

400 t o

1 0 , 0 0 0 , more

p r e f e r a b l y 6 0 0 t o 6 , 0 0 0 ,

and/or w a t e r - s o l u b l e p o l y g l y c o l e t h e r

d e r i v a t i v e s con

t a i n i n g a t l e a s t 8 e t h y l e n e o x i d e u n i t s ,

p r e f e r a b l y

9 t o

2 3 0 a n d more

p r e f e r a b l y l l

t o

6 0

e t h y l e n e

o x i d e u n i t s ,

a n d 8 t o 2 5 by w e i g h t o f w a t e r .

The t e r m

e t h y l e n e

o x i d e u n i t s (E0) i s i n t e n d e d t o

i n d i c a t e t h e

number o f e t h y l e n e o x i d e u n i t s p e r

m o l e

c u l e o f p o l y g l y c o l e t h e r o r p o l y g l y c o l e t h e r d e r i v a t i v e ,

which

a r e a d d i t i o n

p r o d u c t s o f

e t h y l e n e o x i d e

( c f . f o r

e x a m p l e ,

K u r t L i n d n e r , T e n s i d e- T e x t i lh i l f s m i tt e l - W a s

c h r o h s t o f f e , W i s s . V e r l a g s g e s e l l s c h a f t

S t u t t g a r t

( 1 9 6 4 ) ,

volume

p a g e s

1 8 3 a n d 8 6 5 e t s e q ) .

I t i s a n o t h e r o b j e c t

o f

t h e p r e se n t i n v e n t i o n

t o

p r o

v i d e

a

p r o c e s s

f o r t h e

m a n u f a c t u r e

o f

t h e

f o r e g o i n g

w a t e r - s o l u b l e

g e l a t e d f e r t i l i z e r s ,

w h i c h c o m p r i s e s

d i s

s o l v i n g ,

a t

a

t e m p e r a t u r e

o f

from

3 5 t o

1 0 0 °

C . ,

p r e f e r a

b l y 4 5 ° t o 7 0 °

C . , 4 t o 1 2

p a r t s b y w e i g h t , p r e f e r a b l y

6

t o 1 0 p a r t s by

w e i g h t

o f

p o l y g l y c o l

e t h e r s w i t h a t l e a s t

9

E0 n i t s , p r e f e r a b l y

h a v i n g

a

mean

m o l e c u l a r w e i g h t

o f 4 0 0 t o

1 0 , 0 0 0 ,

more p r e f e r a b l y 6 0 0

t o 6 , 0 0 0 ,

a n d / o r


p o l y g l y c o l

e t h e r

d e r i v a t i v e s

h a v i n g

a t

l e a s t 8

E0

n i t s ,

p r e f e r a b l y 9

t o

2 3 0 a n d

more

p r e f e r a

b l y 1 1

t o

6 0 E0 n i t s , i n

8 t o 2 5 p a r t s

by

w e i g h t

o f

w a t e r ,

a d d i n g t o t h e s o l u t i o n w i t h

s t i r r i n g 5 8 t o 8 8

p a r t s

b y

w e i g h t ,

p r e f e r a b l y 6 3 t o

8 2

p a r t s b y w e i g h t o f w a t e r

s o l u b l e p l a n t

n u t r i e n t s , p r e f e r a b l y

s e l e c t e d

f r o m

t h e

g r o u p c o n s i s t i n g o f u r e a , N - , P - , K- a n d N , P , K - s a l t s ,

and 0

t o

5

p a r t s by

w e i g h t ,

p r e f e r a b l y

1 t o 3 and

more

p r e f e r a b l y 2 p a r t s b y

w e i g h t , o f w a t e r - s o l u b l e m i c r o n u

t r i e n t s ,

and

c o o l i n g t h e m i x t u r e o b t a i n e d

t o

room

tem

p e r a t u r e ( a b o u t

2 0 °

t o

2 5 ° C . )

w h i l e s t i r r i n g .

A c c o r d i n g

t o one embodiment t h e urea i s added

? r s t . S t i r r i n g

o r

t h o r o u g h a g i t a t i o n o f t h e m i x t u r e d u r i n g c o o l i n g i s

i n d i s p e n s a b l e i n o r d e r t o p r e v e n t t h e n u t r i e n t s from

s e p a r a t i n g .

The

f e r t i l i z e r

p a s t e s

o b t a i n e d

by

t h e p r o c e s s

o f

t h e

i n v e n t i o n

a r e

f u l l y

homogeneous a n d ,

when ? l l e d i n

t u b e s , t h e y

c a n be

r e a d i l y

p r e s s e d

o u t i n t h e form o f a

s t r a n d a n d

t h u s

e a s i l y d o s e d . A f t e r

s t o r a g e

i n

c l o s e d

c o n t a i n e r s

f o r s e v e r a l weeks

a t e i t h e r room temperature

20

2 5

3 0

3 5

4 5

5 0

60

6 5

2

o r

a t +40“ C .

o r

i n t h e c o l d , no s e p a r a t i o n can be o b

s e r v e d .

The

d e n s i t y

o f

t h e p a s t e s v a r i e s w i t h t h e t y p e

a n d

amount o f t h e components c o n t a i n e d

t h e r e i n , i t

i s

p r e f e r a b l y i n t h e

r a n g e

o f from

a b o u t

1 . 4 t o 1 . 6 k g / l .

The

p H

s n o t c r i t i c a l a n d i s g e n e r a l l y

d e t e r m i n e d ,

b y

t h e

p a s t e

c o m p o n e n t s ,

e s p e c i a l l y

t h e

n u t r i e n t s .

I t may

be

i n

t h e

a c i d or

n e u t r a l

range

or

even

i n

t h e

b a s i c

r a n g e . The

f e r t i l i z e r p a s t e s

a c c o r d i n g t o

t h e i n v e n t i o n

a r e r e a d i l y a n d r a p i d l y s o l u b l e i n w a t e r a n d , i n g e n e r a l ,

t h e y g i v e c l e a r

s o l u t i o n s ,

e s p e c i a l l y w i t h c o n c e n t r a t i o n s

o f u p t o

a b o u t 1 0

by w e i g h t . For

i d e n t i ? c a t i o n ,

t h e

p a s t e s

c a n b e

c o l o r e d w i t h kn o w n d y e s t u f f s .

I f

t h e

p a s t e s

c o n t a i n s u r f a c e - a c t i v e p o l y g l y c o l

e t h e r

d e r i v a

t i v e s which may t e n d t o foam i n a q u e o u s s o l u t i o n , t h e

u s u a l d e f o a m i n g a g e n t s , f o r e x a m p l e

s i l i c o n e s , may

b e

a d d e d .

As p o l y g l y c o l e t h e r s , which a r e

o b t a i n e d , f o r

exam

p l e , b y

r e a c t i n g

e t h y l e n e o x i d e w i t h

g l y c o l

o r l o w e r

g l y c o l

e t h e r s , o r a s


p o l y g l y c o l e t h e r d e ‘

r i v a t i v e s ,

t h e f o l l o w i n g

p r o d u c t s ,

named b y

way o f

e x a m p l e , c a n

b e

u s e d :

p o l y g l y c o l

e t h e r s

( c o m m e r c i a l

i z e d m o s t l y

a s

p o l y g l y c o l s ) ,

p r e f e r a b l y

t h o s e h a v i n g

a

mean

molecular

weight o f from 400

t o

1 0 , 0 0 0 ,

more

p r e f e r a b l y 6 0 0 t o

6 , 0 0 0 .

Low

o l e c u l a r

w e i g h t

c om

p o u n d s o f

t h i s

t y p e

w i t h i n

t h e

i n d i c a t e d

r a n g e a r e l i q

u i d , w h i l e t h o s e w i t h h i g h e r m o l e c u l a r

W e i g h t a r e

s o l i d s

h a v i n g a w a x - l i k e

c o n s i s t e n c y . The

s p e c i ? e d

p o l y g l y c o l

e t h e r s a r e p r e f e r r e d . S u i t a b l e w a t e r - s o l u b l e

p o l y g l y c o l

e t h e r


h a v i n g

a t

l e a s t

8

E0

n i t s

i n

t h e mole

c u l e a r e

t h o s e

i n w hi c h

p r e f e r a b l y

one

o r

both

t e r m i n a l

hydroxy

g r o u p s a r e

s u b s t i t u t e d ,

p r e f e r a b l y e t h e r i? e d ,

e s t e r i ? e d o r s u b s t i t u t e d by a m i n o ,

i m i n o

o r a c i d amide

g r o u p s , a n d which may

b e

s u r f a c e - a c t i v e . E s p e c i a l l y

p r e f e r r e d

compounds

a r e a l k y l - p o l y g l y c o l e t h e r s a n d

a l k y l p h e n y l - p o l y g l y c o l

e t h e r s

o b t a i n e d b y a d d i t i o n

o f

e t h y l e n e o x i d e on l i n e a r o r b r a n c h e d ,

monohydric

o r

polyhydric,

s a t u r a t e d

or unsaturated alcohols or

o n

a l k y l p h e n o l s . A c y l p o l y g l y c o l e t h e r s

c a n a l s o

b e

u s e d .

T h e r e a r e m e n t i o n e d

by

way

o f e x a m p l e m e t h y l p o l y

g l y c o l e t h e r s , e t h y l p o l y g l y c o l

e t h e r s ,

b u t y l p o l y g l y c o l

e t h e r s , o c t y l p o l y g l y c o l e t h e r s ,

l a u r y l p o l y g l y c o l

e t h e r s ,

i s o t r i d e c y l p o l y g l y c o l e t h e r s ,

h e x a d e c y l p o l y g l y c o l

e t h e r s , o c t a d e c y l p o l y g l y c o l e t h e r s , p r e f e r a b l y

t h o s e

h a v i n g u p t o 6 0

E0 n i t s ,

f o r

e x a m p l e ( n - C 1 3 ) a l k y l p o l y

g l y c o l e t h e r s

h a v i n g

5 0

E0

n i t s , 2 5 E0

n i t s

o r 1 1

E0

u n i t s ,

( C 1 2 — C i 5 ) a l k y l p o l y g l y c o l

e t h e r s h a v i n g 2 5

E0

u n i t s ,

a d d i t i o n p r o d u c t s o f e t h y l e n e

o x i d e on

g l y c e r o l ,

g l y c e r o l

e s t e r s o r s o r b i t a n s ,

n o n y l p h e n y l p o l y g l y c o l

e t h e r s h a v i n g 3 0 E0 n i t s , 2 3

E0

n i t s o r

1 5

E0 n i t s ,

t r i b u t y l p h e n y l p o l y g l y c o l

e t h e r s h a v i n g 5 0 E0 n i t s o r

1 8

E0 n i t s , e s t e r s o f

p o l y g l y c o l

e t h e r s

w i t h o r g a n i c

o r

i n o r g a n i c a c i d s

o r

a c i d

d e r i v a t i v e s ,

f o r

e x a m p l e

l o w e r

o r h i g h e r c a r b o x y l i c

a c i d s

s u c h

a s a c e t i c

a c i d ,

p r o p i o n i c

a c i d , l a u r i c a c i d , ( C g — C 2 4 ) - c a r b o x y l i c a c i d s , f a t t y a c i d s ,

f o r

e x a m p l e

( C m - C 1 5 )

f a t t y

a c y l p o l y g l y c o l

e s t e r s h a v

i n g

2 5 E0 n i t s a s w e l l

a s

e s t e r s w i t h p h o s p h o r i c

a c i d

a n d t h e d e r i v a t i v e s t h e r e o f .

T h e r e a r e a l s o p r e f e r re d w a t e r - s o l u b l e b l o c k - p o l y m

e r i c p o l y e t h e r

g l y c o l s

( B c P G ) a s

o b t a i n e d , f o r e x a m p l e

by

t h e a d d i t i o n o f e t h y l e n e o x i d e (E0)

on

a

c o n d e n s a

t i o n p r o d u c t o f p ro p y l e n e

o x i d e

( P y O )

w i t h

p r o p y l e n e

g l y c o l , s u c h a s

B c P G . 2 0 (20 b y w e i g h t o f E0 n d 8 0 b y

w e i g h t

o f

P y O ;

l i q u i d )

BcPG 0

(40 b y

w e i g h t o f E0 n d

60 b y w e i g h t

o f

P y O ; l i q u i d )

BcPG 8 0 (80

b y w e i g h t o f

E0

n d

20

b y w e i g h t o f

P y O ; s o l i d , m o l e c u l a r w e i g h t f r o m 6 , 6 0 0 t o

9 , 3 0 0 ) .


3/5

4 , 3 4 5 , 9 3 1

3

M i x t u r e s

o f v a r i o u s

p o l y g l y c o l e t h e r s

a n d /

r

v a r i o u s


p o l y g l y c o l e t h e r


c a n a l s o b e

u s e d .

S u i t a b l e w a t e r - s o l u b l e p l a n t n u t r i e n t s a r e a l l

known

w a t er - s o l u b l e i n o r g a n i c

a n d / o r

o r g a n i c f e r t i l i z e r s ,

f e r

t i l i z i n g s a l t s o r m i n e r a l

f e r t i l i z e r s ,

f o r e x a m p l e

u r e a ,

ammonium n i t r a t e , ammonium s u l f a t e , ammonium

p h o s p h a t e ,

p o t a s s i u m

c h l o r i d e ,

p o t a s s i u m

s u l f a t e ,

p o t a s

s i u m

p h o s p h a t e ,

ammonium s u l f a t e - n i t r a t e ,

C h i l e a n

n i t r a t e ,

p o t a s s i u m - a m m o n i u m

p h o s p h a t e , s o d i u m n i

t r a t e ,

n i t r o g e n e o u s f e r t i l i z e r s ,

u r e a - c o n t a i n i n g m i x e d

f e r t i l i z e r s , p o t a s s i u m s a l t s

N , P , K - c o m p o u n d


N,P,K-compound f e r t i l i z e r s c o n t a i n i n g t r a c e e l e m e n t s

and m i x t u r e s o f such f e r t i l i z e r s o r m i n e r a l f e r t i l i z e r s .

S u i t a b l e


m i c r o n u t r i e n t s a r e

e s p e c i a l l y

t h e

c h l o r i d e s ,

s u l f a t e s o r n i t r a t e s o f C a , Mg,

F e ,

N i , Mn,

Z n ,

C u , and Co a s

w e l l

a s

M0

n t h e form o f

w a t e r - s o l u

b l e m o l y b d a t e s and

boron i n t h e form o f

b o r i c

a c i d o r

b o r i c a n h y d r i d e . They c a n b e added i n a n y d e s i r e d

combinationand

t h e i r

amount

c a n

b e

a d a p t e d t o

t h e

r e q u i r e m e n t s i n e a c h c a s e .

To

n s u r e

t h a t

t h e

a f o r e s a i d

s a l t s

a r e s o l u b l e

i n

water

some

o f

t h e m i c r o n u t r i e n t s

have

t o

be

s t a b i l i z e d ,

f o r

e x a m p l e b y s u i t a b l e c o m p l e x - f o r m i n g a g e n t s . Commer

c i a l i z e d c o n c e n t r a t e s o f m i c r o n u t r i e n t s g e n e r al l y

con

t a i n t h e

s a l t s

i n complexed f o r m . T h e

commercial

c o n

c e n t r a t e

o f m i c r o n u t r i e n t s A

s e d i n t h e f o l l o w i n g

e x

a m p l e s

i s s u c h

a c o m p l e x e d p r o d u c t .

A p e c i a l a d v a n t a g e

o f t h e p r o c e s s

a c c o r d i n g t o

t h e

i n v e n t i o n

r e s i d e s i n t h e f a c t t h a t p l a n t n u t r i e n t s a n d /

r

m i c r o n u t r i e n t s

need n o t be

u s e d

i n dry form b u t can

o p t i o n a l l y b e p r o c e s s e d a d v a n t a g e o u s l y

i n

t h e f o r m o f

m o i s t ? l t e r c a k e s .

I n

t h e l a t t e r

c a s e ,

t h e amount of water

c o n t a i n e d

i n

t h e

? l t e r c a k e

h a s t o

b e

t a k e n

i n t o

c o n s i d e r

a t i o n .

T h i s

i s a l s o

t r u e

f o r t h e w a t e r

c o n t e n t ,

i f a n y ,

o f

t h e p o l y g l y c o l

e t h e r s

o r

t h e i r

d e r i v a t i v e s .

As

t h e

f e r t i l i z e r

p a s t e s

a c c o r d i n g

t o

t h e i n v e n t i o n

d i s s o l v e a l m o s t i m m e d i a t e l y i n w a t e r a d d i t i o n a l o p e r a

t i o n s n e c e s s a r y i n t h e c a s e o f s o l i d f e r t i l i z e r s , such a s

making i n t o a p a s t e , p r e p a r a t i o n o f

a

m a s t e r s o l u t i o n ,

warming o f w a t e r , c a n

b e

d i s p e n s e d

w i t h

c o m p l e t e l y .

M o r e o v e r ,

t h e t r o u b l e s o m e

d u s t i n g o f

p u l v e r u l e n t f e r

t i l i z e r s

i s

e l i m i n a t e d by t h e

p a s t e s .

I n

a d d i t i o n ,

t h e

n u t r i

e n t c o n t e n t

o f t h e p a s t e s i s

2 t o 3

t i m e s h i g h e r t h a n

t h a t

o f t h e same

volume

o f

t h e k n own

l i q u i d

f e r t i l i z e r s . Dos

i n g

a n d

h a n d l i n g

o f t h e f e r t i l i z e r p a s t e s , c o n t a i n e d , f o r

e x a m p l e , i n

t u b e s , i s much e a s i e r

t h a n

t h a t o f compara

b l e

f e r t i l i z e r f o r m u l a t i o n s . Another a d v a n t a g e i s t h a t

.

t h e

p a s t e s do

not l e a k a s may b e t h e c a s e with l i q u i d

f e r t i l i z e r s f r o m p e r v i o u s c o n t a i n e r s . The h i g h u n i t

w e i g h t

o f

a b o u t

1 . 4

t o

1 . 6

k g / l

o f

t h e p a s t e s

a c c o r d i n g

t o t h e

i n v e n t i o n ,

which

s

much

h i g h e r

t h a n t h e

d e n s i t y

o f s o l i d


o r t h e s p e c i ? c g r a v i t y o f l i q u i d

f e r t i l

i z e r s ,

r e s u l t s i n

a c o n s i d e r a b l e economy o f s t o r a g e ,

p a c k i n g

a n d t r a n s p o r t a t i o n

v o l u m e . On

t h e

w h o l e ,

t h e

n o v e l f e r t i l i z e r p a s t e s a c c o r d i n g t o t h e i n v e n t i o n r e p r e

s e n t a c o n s i d e r a b l e advance i n

t h e a r t

and t h e p r o p e r t i e s

e x h i b i t e d t h e r e b y a r e e x t r e m e l y s u r p r i s i n g a n d n o t

s u g

g e s t e d by t h e a r t .

The

p r o p o r t i o n

o f

t h e

i n d i v i d u a l p l a n t n u t r i e n t s

i n t h e

p a s t e s

o f

t h e

i n v e n t i o n i s n o t

c r i t i c a l and c a n b e

a d a p t e d

t o t h e u s u a l a n d known

r e q u i r e m e n t s f o r

f e r t i l i z e r s .

The

p a s t e s may

o n t a i n

a s o l e n u t r i e n t or

any

n u t r i e n t com

bination.

‘

The

f e r t i l i z e r

p a s t e s

o f t h e i n v e n t i o n have a n e x c e l

l e n t

f e r t i l i z i n g e f f e c t .

For a p p l i c a t i o n

t h e y

a r e

d i s s o l v e d

i n w a t e r and a p p l i e d

i n t h e

form o f a q u e o u s s o l u t i o n s

o n t o

t h e

c r o p p l a n t s

and/0r

c u l t u r e

s o i l

o r

medium.

5

2 5

4 0 , ,

4 5

50

6 0

6 5

4

A l t e r n a t i v e l y ,

t h e y

c a n a l s o b e b l e n d e d i n t o t h e

c u l t u r e

s o i l ,

o r

medium. The a p p l i e d c o n c e n t r a t i o n s a r e

n o t

c r i t i c a l a n d

c a n

b e

a d a p t e d

t o

t h e

p r a c t i c a l r e q u i r e m e n t s

i n

e a c h c a s e ,

f o r e x a m p l e

t h e t y p e s o f p l a n t s

a n d t h e

p r o p e r t i e s

o f

t h e s o i l .

S o l u t i o n s c o n t a i n i n g

f r o m

0 . 0 5 t o

5

b y

w e i g h t

o f

p a s t e h a v e p r o v e n e s p e c i a l l y a d v a n t a

g e o u s

a l t h o u g h lower o r h i g h e r c o n c e n t r a t i o n s

a r e e f

f e c t i v e and

may

b e p r e f e r a b l e i n s ome c a s e s .

The following examples i l l u s t r a t e the i n v e n t i o n .

EXAMPLE

NPK-paste

1 8 - 1 2 - 1 5

w i t h

m i c r o n u t r i e n t s (K20 a s

KCl)

C o m p o s i t i o n :

3 4 . 1 7 %

by

w e i g h t

o f i n d u s t r i a l g r a d e u r e a

1 9 . 8 4 % b y w e i g h t

o f i n d u s t r i a l g r a d e monoammonium

phosphate

2 5 . 1 7 %

b y

w e i g h t o f i n d u s t r i a l

g r a d e

p o t a s s i u m c h l o

r i d e

2 . 0 2 %

b y w e i g h t o f m i c r o n u t r i e n t

c o n c e n t r a t e A

7 . 5 % b y

w e i g h t o f

p o l y g l y c o l

6 , 0 0 0

1 1 . 3 % b y

w e i g h t o f

w a t e r .

P r o d u c t i o n o f 1 0 0

k g

o f p a s t e :

I n a 3 0 0

l i t e r v e s s e l

with

a s t i r r e r o f t h e t y p e Nauta

m i x e r

t h e waxy p o l y g l y c o l e t h e r , i . e . p o l y g l y c o l 6 , 0 0 0 ,

i s

d i s s o l v e d

i n

t h e

i n d i c a t e d amount of water a t

a

tem

p e r a t u r e o f

6 0 ° t o

7 0 ° C .

At

t h e same t e m p e r a t u r e t h e

amount

o f u r e a

i s added and

s t i r r i n g

i s c o n t i n u e d

u n t i l

no

more s o l i d

urea

p a r t i c l e s

a r e p r e s e n t . N e x t , t h e

monoammonium

p h o s p h a t e ,

p o t a s s i u m c h l o r i d e a n d

t r a c e e l e m e n t c o n c e n t r a t e A r e

blended

n . A om o g e

n e o u s

l i q u i d p h a s e i s o b t a i n e d which s c o o l e d

t o 2 5 °

C .

w h i l e

s t i r r i n g . I n t h i s manner a homogeneous

p a s t e

i s

o b t a i n e d h a v i n g t h e f o l l o w i n g n u t r i e n t

c o n t e n t :

1 8 b y

w e i g h t o f N , 12 b y w e i g h t o f P 2 0 5 , 15 b y

w e i g h t

o f

K20

a n d

2

b y

w e i g h t o f

m i c r o n u t r i e n t

i n

s a l t

f o r m .

The

p a s t e h a s

a

p H o f 2 . 8 ,

a

d e n s i t y o f 1 , 4 5 5 g / l

a t 2 0 °

C.

a n d

a

creamy-pasty consistency.

A f t e r

a

t i m e

o f

s t o r a g e

o f s e v e r a l

weeks a t room

t e m p e r a t u r e ,

a t +40°

C .

and

a t

—

0 °

C . , r e s p e c t i v e l y ,

a

s e p a r a t i o n

c a n n o t

b e o b s e r v e d .

The

p a s t e

i s w e l l s o l u b l e i n

w a t e r

a n d f o r m s

l i m p i d

s o l u t i o n s .

Aqueous

s o l u t i o n s o f up

t o

1 0

a r e s t i l l

l i m

p i d a f t e r s t a n d i n g

f o r 2 4 h o u r s .

The

p H o f

t h e

a q u e o u s

s o l u t i o n s d e p e n d s on t h e

c o n c e n t r a t i o n

and a f t e r p r e p a

r a t i o n o f

t h e

s o l u t i o n

t h e y

a r e f o u n d t o be a s f o l l o w s :

p a s t e c o n c e n t r a t i o n pH v a l u e ( g l a s s e l e c t r o d e )

0 . 0 5 % b y

w e i g h t

7 . 0

2

b y

w e i g h t 5 . 7

5

b y w e i g h t 5 . 1

1 0 b y w e i g h t

4 . 6

EXAMPLE

NPK a s te 1 6 - 1 2 - 1 4

w i t h

m i c r o n u t r i e n t s (K20

a s

K 2 5 0 4 )

C o m p o s i t i o n

2 9 . 8 3 %

by

w e i g h t o f i n d u s t r i a l g r a d e

u r e a

1 9 . 8 4 % b y w e i g h t o f

i n d u s t r i a l

g r a d e

monoammonium

phosphate

,

2 8 . 2 0 % b y

w e i g h t o f

i n d u s t r i a l g r a d e

p o t a s s i u m

s u l f a t e

2.02 by

weight

of m i c r o n u t r i e n t c o n c e n t r a t e

A

7 . 9 % b y w e i g h t

o f p o l y g l y c o l

6 , 0 0 0

1 2 . 2 1 % b y

w e i g h t o f

w a t e r .


4/5

5

P r o d u c t i o n o f 1 0 0

k g o f p a s t e

4 , 3 4 5 , 9 3 1

The

p a s t e i s p r e p a r e d a s

d e s c r i b e d

i n Example 1 w i t h

t h e e x c e p t i o n t h a t m i x i n g t o

o b t a i n

t h e

homogeneous

p h a s e

i s

n o t c a r r i e d

o u t a t

6 0 ° t o 7 0 ° C ’ .

b u t a t

4 0 ° t o 5 0 ° 5

The

homogeneous

p a s t e

o b t a i n e d h a s a

c r e a m y - p a s t y

a n d s u p p l e c o n s i s t e n c y . I t s

p H i s

3 . 2 a n d i t s

d e n s i t y

1 . 5 4 0 g / l

a t

2 0 C .

The p l a n t

n u t r i e n t c o n t e n t

o f

t h e p a s t e

i s 1 6

by 1 0

w e i g h t o f N , 1 2 b y w e i g h t o f P 2 0 5 , 1 4 b y w e i g h t o f

K20 a n d 2 y w e i g h t

o f

m i c r o n u t r i e n t s a l t s .

The

s t o r a g e l i f e , t e m p e r a t u r e r e s i s t a n c e , w a t e r s o l u

b i l i t y a n d t h e pH f

a q u e o u s

s o l u t i o n s w i t h

c o n c e n t r a

t i o n s

o f

up t o

1 0

c o r r e s p o n d

t o t h o s e o f

t h e p a s t e

o f

Example

1 .

6

p a s t e s o f E x a m p l e s

1

a n d 2 .

TABLE

c o m p o s i t io n o f

p a s t e

p o l y g l o c o l

e t h e r

n u t r i e n t c o n t e n t o f

p a s t e §

1 w . )

EXAMPLES

t o 25

The

p a s t e s a r e

p r e p a r e d

a s

d e s c r i b e d

i n

Example

1 .

T h e i r

c o m p o s i t i o n s a n d t h e i r

c o n t e n t

o f p l a n t n u t r i e n t s

a r e

l i s t e d

i n

t h e

f o l l o w i n g T a b l e . I n a l l e x a m p l e s h o m o

g e n e o u s

p a s t e s o f c r e a m y - p a s t y c o n s i s t e n c y a r e ob

t a i n e d ,

t h e s t o r a g e l i f e , t e m p e r a t u r e

r e s i s t a n c e

a n d

s o l u

b i l i t y o f which s u b s t a n t i a l l y c o r r e s p o n d

t o t h o s e

o f

t h e

Example n u t r i e n t s

component

w a t e r m i c r o n u t r i e n t

No. . w . . w .

. w .

N

P205 K20

s a l t s

3

3 1 . 4 u r e a 8 . 0

p o 1 y g l y c o l 6 , 0 0 0

1 1 . 0 1 7 1 3 1 7

2 1 . 3 (NH4)H;P04

283 KCl

4

2 9 . 8 u r e a 4 . 0 nCm-alkylpoly- 1 6 . 2

1 6

1 2 1 4 2

1 9 . 8

(NH4)H2PO4

g l y c o l e t h e r

2 8 . 2 K2504 ( 2 5

E0)

2 . 0 m i c r o n u t r i e n t

concentrate A

5 3 4 . 2

u r e a

7 . 5 po1yglycol1,000 1 1 . 3 1 8 1 2 1 5 2

1 9 . 8

( N H 4 ) H ; _ P O 4

2 5 . 2 KCl


concentrate A

6 2 7 . 9 u r e a 8 . 0

p o 1 y g l y c o 1 1 0 , 0 0 0

1 1 . 1

1 6 1 6 1 6

2 6 . 3 (NH4)H2PO4

267

KCl

7

2 7 . 9 u r e a 8 . 0 nCm-alkylpoly- 1 1 . 1 1 6

1 6

1 6

2 6 . 3

(NH4)H2P04 g l y c o l

e t h e r

2 6 . 7

KC]

( 5 0 E0)

8

4 1 . 3 u r e a

8 . 5 t r i b u t y l p h e n y l - 1 3 . 9 2 1

1 1 1 1

1 8 . 0

(NH4)H2P04

p o l y g l y c o l

e t h e r

1 8 . 3 KC] ( 5 0 E0)

9

2 9 . 8

u r e a 7 . 9 n o n y l p h e n y l p o l y -

1 2 . 3

1 6 1 2

1 5

1 9 . 8

(NH4)H2PO4 g l y c o l e t h e r

3 0 . 2 K2S04

( 3 0 E0)

1 0 2 0 . 0 u r e a 7 . 0

p o 1 y g 1 y c o 1 6 , 0 0 0 1 3 . 0

1 6 2 0 1 6

1 9 . 8 ( N l - I 4 ) H 1 P O 4

1 9 . 8

KNO3

2 0 . 4 KH 2 P04

1 1

2 2 . 7

urea

7 . 0

BcPG 80

1 2 . 3 1 6 1 2 1 4

1 9 . 8 ( N H 4 ) H 2 P O 4 ( b l o c k c o p o l y m e r i c

2 8 . 2

K2504 p o l y e t h e r

g l y c o l )

1 0 . 0 NH4NO3

1 2 4 1 . 9 u r e a 6 . 5 p o l y g l y c o l 6 , 0 0 0

1 2 . 3

24

24

0

2 9 . 3

(NH4)H2PO4

1 3 4 1 . 3 u r e a 9 . 0 p o l y g l y c o l 6 , 0 0 0 1 1 . 7 1 9 0 1 9

3 8 . 0

K2504

1 4 2 9 . 8

u r e a

7 . 5

n o n y l p h e n y l -

1 2 . 7

1 6 1 2 1 4 2

1 9 . 8

(NH4)H3P04 p o l y g l y c o l

e t h e r

2 8 . 2 K2804 ( 1 5 E0)

2 . 0


concentrate A

1 5

2 9 . 8

u r e a 7 . 0

n o n y l p h e n y l p o l y - 1 3 . 2

1 6

1 2 1 4

2

1 9 . 8 (NH4)H;P04 g l y c o l e t h e r

2 8 . 2 K2804 ( 2 3 B0)


concentrate A

1 6 2 9 . 8 u r e a 7 . 5 nC1g—alkylpoly- 1 2 . 7 1 6 1 2 1 4 2

1 9 . 8

(NH4)H2P04 g l y c o l e t h er

2 8 . 2 K2804

( 1 1

B0)

2 . 0


concentrate A

1 7 2 9 . 8 u r e a 7 . 5 nC13—a1kylpo1y- 1 2 . 7 1 6 1 2 1 4 2

1 9 . 8 (NH4)H2P04 g l y c o l

e t h e r

2 8 . 2 K2504

( 2 5

E0)

2 . 0


concentrate A

1 8 2 9 . 8

u r e a

7 0

C12—C15—a1ky1poly- 1 3 . 2

1 6 1 2 1 4 2

1 9 . 8 (NH4)H2P04

g l y c o l e t h e r

2 8 . 2

K2504 ( 1 3 E0)

2 . 0



5/5

4 , 3 4 5 , 9 3 1

7

TABLE

- c o n t i n u e d

c o m p o s i t io n o f p a s t e

p o l y g l o c o l e t h e r

n u t r i e n t c o n t e n t o f p a s t e 1 6 w . )

Example

n u t r i e n t s

component w a t e r m i c r o n u t r i e n t

No.

. w . . w . . w . N

P205 K 20 s a l t s

concentrate A

1 9 2 9 . 8

u r e a 7 . 0 C12—C15—alkylpoly-

1 3 . 2 1 6

l 2

l 4

2

1 9 . 8

(NH4)H2PO4

p o l y g l y c o l

e t h e r

2 8 . 2 K2504 ( 1 8 E0)


concentrate A

2 0 2 9 . 8 u r e a 7 . 5 C 1 2 — C 1 5 - — a 1 k y l p o l y - 1 2 . 7 1 6 1 2

1 4

2

1 9 . 8 (NH4)H2PO4 g l y c o l e t h e r

2 8 . 2

K2804

( 2 5

B0)


concentrate A

2 1 2 9 . 8 u r e a 7 . 5 BcPG 1 2 . 7 1 6 1 2 1 4 2

1 9 . 8

( N I - I 4 ) H 2 P O 4 ( b l o c k c o p o l y

2 8 . 2

K2504

m e r i c

p o l y e t h e r

2 . 0 m i c r o n u t r i e n t g l y c o l )

concentrate A

22 2 9 . 8

u r e a

7 . 5 BcPG40 1 2 . 7 1 6 1 2 1 4 2

1 9 . 8 ( N I - { 0 1 1 2 1 3 0 4 ( b l o c k c o p o l y

2 8 . 2

K2SO4

m e r i c p o l y e t h e r

2 . 0 m i c r o n u t r i e n t g l y c o l )

concentrate

A

23 2 9 . 8 urea 1 2 . 0 BcPG 2 0 8 . 2 16 1 2 14

2

1 9 . 8

( N H 4 ) H 2 P O 4 ( b l o c k c o p o l y

2 8 . 2 K2504

m e r i c

p o l y e t h e r

2 . 0


g l y c o l )

c o n c e n t r a t e A

24

4 3 . 6

KNO3

1 0 . 6 p o l y g l y c o l

6 , 0 0 0

1 3 . 0

1 0

2 0 2 0 - —

3 2 . 8 ( N H 4 ) l - 1 2 P O 4

2 5 63.0 ur e a 12.0 p oly g ly c ol

6,000

25.0 2 9

Wh a t i s

c l a i m e d

i s :

1 . A

a t e r - s o l u b l e f e r t i l i z e r

p a s t e c o n s i s t i n g

e s s e n

t i a l l y o f 5 8 t o 8 8 b y w e i g h t o f a w a t e r - s o l u b l e p l a n t

n u t r i e n t

s e l e c t e d from t h e g r o u p c o n s i s t i n g

o f

u r e a , N - ,

P - , K- a n d

N , P , K - f e r t i l i z e r

s a l t s , 4

t o 1 2

b y

w e i g h t

o f

a water s o l u b l e g e l l i n g a g e n t

s e l e c t e d

from t h e group

c o n s i s t i n g

o f a p o l y g l y c o l

e t h e r

h a v i n g a t l e a s t

9 e t h y l

ene

o x i d e

u n i t s

o r a p o l y g l y c o l e t h e r d e r i v a t i v e having

a t l e a s t

8 e t h y l e n e

o x i d e

u n i t s

i n

t h e

molecule o r mix

t u r e s

t h e r e o f and

8 t o

25 by

w e i g h t

o f

w a t e r .

2 .

The

w a t e r - s o l u b l e f e r t i l i z e r p a s t e o f c l a i m f u r t h e r

c o m p r i s i n g up t o

5

by w e i g h t o f a


mi

c r o n u t r i e n t

c o m p o u n d .

3 . The w a t e r - s o l u b l e

f e r t i l i z e r

p a s t e o f c l a i m

2

wherein t h e m i c r o n u t r i e n t c ompound

i s

a c h l o r i d e ,

s u l f a t e

o r

n i t r a t e o f

C a ,

Mg, F e , N i , Mn, Z n ,

Cu o r

C o ,

a w a t e r - s o l u b l e m o l y b d a t e ,

b o r i c

a c i d o r

b o r i c anhy

d r i d e .

4 .

The


f e r t i l i z e r p a s t e o f c l a i m 1 f u r t h e r

c o m p r i s i n g

1

t o

3 y

w e i g h t

o f a w a t e r - s o l u b l e m i c r o

n u t r i e n t c o m p o u n d .

5 .

A method f o r t h e

f e r t i l i z a t i o n o f

p l a n t s

which

c o m

p r i s e s

a p p l y i n g t o t h e

p l a n t

o r

a n

e n v i r o n m e n t s u s c e p t i

40

5 5

6 5

b l e t o p l a n t growth

an

e f f e c t i v e amount

o f

t h e

water

s o l u b l e

f e r t i l i z e r

p a s t e

de?ned i n

c l a i m

1 .

6 . The method

o f

c l a i m 5 wherein s a i d f e r t i l i z e r p a s t e

i s a p p l i e d

a s an aqueous s o l u t i o n .

7 . A r o c e s s f o r

t h e manufacture o f a w a t e r - s o l u b l e

f e r t i l i z e r p a s t e

which

c o m p r i s e s d i s s o l v i n g , a t a t e m p e r

a t u r e o f

from 3 5 °

C . t o 1 0 0 °

C . , 4 t o

1 2 p a r t s by

w e i g h t

of

water s o l u b l e g e l l i n g

a g e n t

s e l e c t e d

form

t h e group

c o n s i s t i n g

o f

a

p o l y g l y c o l

e t h e r

h a v i n g a t l e a s t

9

e t h y l

ene o x i d e

u n i t s

o r a p o l y g l y c o l e t h e r d e r i v a t i v e having

a t l e a s t 8 e t h y l e n e

o x i d e

u n i t s i n

t h e

molecule

o r mix

t u r e s

t h e r e o f i n 8

t o 2 5 p a r t s b y weight

o f

water t o

form

a ? r s t

s o l u t i o n ,

a d d i n g

5 8

t o

8 8 p a r t s

by w e i g h t

o f

a


p l a n t

n u t r i e n t s e l e c t e d

f r o m t h e g r o u p

c o n s i s t i n g o f u r e a , N - , P - , K- a n d N , P , K - f e r t i l i z e r

s a l t s

t o s a i d ? r s t s o l u t i o n and

c o o l i n g

t h e r e s u l t a n t m i x t u r e t o

room t e m p e r a t u r e

w i t h

c o n t i n u o u s

s t i r r i n g .

8 . The p r o c e s s

o f

c l a i m 7 wherein up t o

5

y w e i g h t

o f

a w a t e r - s o l u b l e


c o m p o u n d i s

added t o

s a i d ? r s t s o l u t i o n .

9 .

The

p r o c e s s o f c l a i m

7 w h e r e i n

l

t o

3

y

w e i g h t

of

a

m i c r o n u t r i e n t c omp oun d s

added t o

s a i d

? r s t

s o l u

t r o n .

1 0 .

The p r o c e s s of

c l a i m 7

wherein u r e a

i s added ? r s t

t o s a i d ? r s t s o l u t i o n .

paste fertilizer 16-12-14

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