Обработка почвы

Изобретение относится к композиции и способу увлажнения и/или кондиционирования почвы. Способ включает внесение в почву композиции для обработки почвы, содержащей гидролизованный белок. Композиция для обработки почвы содержит блок-сополимер этиленоксида-пропиленоксида (ЭО/ПО) и/или алкилполиглюкозида. Молекулярный вес гидролизованного белка находится в пределах от 100 до 5000 Да. Обеспечивается улучшение удержания воды и/или кондиционирования почвы. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 табл.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу увлажнения почвы и к композиции для обработки почвы, в частности к обработке, направленной на смачивание и кондиционирование почвы, для применения с целью улучшения фильтрации воды и/или водных композиций через водоотталкивающую почву и для кондиционирования поверхности, такой как, например, почва.

Уровень техники

Водоотталкивание представляет собой наблюдающееся в природе явление, которое затрагивает любые почвы и может приводить к образованию сухих площадей, которые зачастую непроницаемы для воды. Изменения в химических свойствах поверхности почвы затрудняют и/или предотвращают гидратацию почвы. При контакте с водой водоотталкивающая почва (или гидрофобная почва) самопроизвольно не смачивается. Когда почва становится дегидратированной, гидрофобная поверхность почвы подвергается воздействию воздуха/воды в порах почвы. Гидрофобные поверхности предотвращают распространение воды по частицам почвы. Это представляет собой особенно заметную проблему, например, на полях для гольфа, где водоотталкивание почвы может приводить к появлению сухих площадей в дерновом покрове.

Поверхностно-активные вещества для почв могут быть внесены на лужайки для игры в гольф, стартовые площадки в гольфе «ти» и фервеи, чтобы снизить водоотталкивание почвы, уменьшить течение в предпочтительном направлении, удержать почвенную влагу, уменьшить утечку и уменьшить потребление воды на полях для гольфа. Традиционные поверхностно-активные вещества для почв, служащие для улучшения удержания воды почвой, включают в себя этоксилаты алкилфенолов, алкилполиглюкозиды (АПГ) и блок-сополимеры этиленоксида-пропиленоксида (ЭО/ПО).

Однако существует необходимость в композиции для обработки поверхности, обладающей улучшенной способностью к увлажнению водой, способностью удерживать воду и/или поглощать воду, и/или в усовершенствованном кондиционировании поверхности, такой как, например, почва.

Сущность изобретения

Авторы изобретения обнаружили способ и композицию для обработки почвы, содержащую гидролизованный белок, для улучшения удержания воды и/или кондиционирования почвы, которые позволяют преодолеть или существенно уменьшить по меньшей мере одну из вышеупомянутых проблем.

Согласно первому аспекту изобретения предоставлен способ увлажнения и/или кондиционирования почвы, включающий внесение в почву композиции для обработки почвы, содержащей гидролизованный белок. Предпочтительно, внесение гидролизованного белка обеспечивает кондиционирующий эффект в отношении почвы.

Согласно второму аспекту изобретения предоставлена композиция для обработки почвы для увлажнения и/или кондиционирования почвы, содержащая гидролизованный белок, по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество и воду.

Согласно третьему аспекту изобретения предоставлен концентрат композиции для обработки почвы, содержащий:

(a) (i) от 6 до 13 масс.% гидролизованного белка, (ii) от 2 до 10 масс.% блок-сополимера (ЭО/ПО), (iii) от 2 до 10 масс.% этоксилированных глицеридных сложных эфиров и/или (iv) от 65 до 90 масс.% воды, или (b) (i) от 1 до 4 масс.% гидролизованного белка, (ii) от 5 до 18 масс.% блок-сополимера (ЭО/ПО), (iii) от 5 до 18 масс.% этоксилата жирной кислоты и/или (iv) от 45 до 85 масс.% воды.

Согласно дополнительному аспекту изобретения предусмотрено применение композиции для обработки почвы, содержащей гидролизованный белок, для улучшения удержания воды и/или кондиционирования почвы.

Гидролизованный белок и/или композицию для обработки почвы настоящего изобретения можно использовать для улучшения физических качеств почвы, в особенности способности почвы обеспечивать питание растениям. Композиция для обработки почвы может быть использована для улучшения бедных почв, которые были повреждены, например, из-за своей плохой способности к смачиванию. Композиция для обработки почвы может быть использована для преобразования плохих поверхностей в более пригодные для использования и для поддержания почв в наилучшем состоянии. Композиция для обработки почвы может быть использована для улучшения способности почвы к смачиванию водой, способности почвы удерживать воду и/или поглощать воду. Было обнаружено, что применение композиции для обработки почвы значительно увеличивает степень поглощения воды/смачивания в случае водоотталкивающей почвы. Композиция для обработки почвы может быть использована в отношении сельскохозяйственных культур, дерновых покровов, семян и при производстве сред для выращивания растений. Композиция для обработки почвы может быть использована, например, в отношении почвы или песка.

Гидролизованный белок, присутствующий в композиции для обработки почвы, использованной в настоящем изобретении, может быть получен либо из животных, либо из растительных источников или путем ферментации. Примеры подходящих белков включают в себя коллаген, эластин, кератин, казеин, пшеничный белок, пшеничный крахмал, картофельный белок, соевый белок и/или белок шелка. Пшеничный белок и/или картофельный белок являются особенно предпочтительными, и наиболее предпочтителен пшеничный белок.

Использованный здесь термин «гидролизованный белок» включает в себя полипептиды, пептиды, аминокислоты и/или пептоны. Полипептиды, пептиды и аминокислоты могут быть получены, например, кислотным, щелочным и/или ферментативным гидролизом нативных белков. Предпочтительными являются ферментативно гидролизованные белки. В одном варианте осуществления предпочтительными являются гидролизованные пшеничные белки, в частности полученные ферментативным гидролизом. Гидролизованный белковый компонент может также содержать крахмал, например, гидролизованный пшеничный белок может содержать пшеничный крахмал.

Гидролизованный белок также может быть химически модифицирован, например, когда белок подвергают реакции, приводящей к образованию ковалентной связи с функциональной группой, например, с силаном, четвертичным аммонийным соединением и/или хлорангидридом кислоты.

Молекулярная масса (среднемассовая молекулярная масса) гидролизованного белка может изменяться в широком диапазоне, как, например, в диапазоне от 50 Да до 50000 Да, предпочтительно от 100 Да до 5000 Да, предпочтительнее от 150 Да до 1500 Да. В одном варианте осуществления гидролизованный белок может иметь среднюю молекулярную массу в диапазоне от 500 Да до 2500 Да, предпочтительно от 1000 Да до 2000 Да, в частности от 1250 Да до 1750 Да, например, примерно 1500 Да. В дополнительном варианте осуществления гидролизованный белок может иметь среднюю молекулярную массу в диапазоне от 50 Да до 250 Да, предпочтительно от 100 Да до 200 Да, в частности примерно 150 Да.

В одном варианте осуществления отдельные сегменты гидролизованного белка могут содержать аминокислоты в числе в среднем в диапазоне от 1,5 до 200, предпочтительно от 5 до 100, предпочтительнее от 8 до 50, в частности от 10 до 25. В дополнительном варианте осуществления отдельные сегменты гидролизованного белка могут содержать аминокислоты в числе в среднем в диапазоне от 1 до 10, предпочтительно от 1 до 5, предпочтительнее от 1 до 3, в частности от 1 до 2 аминокислот.

Предпочтительно, чтобы гидролизованный белковый компонент был способен к формированию раствора в воде или в другом подходящем растворителе или сорастворителе (таком как спирт, пропиленгликоль, глицерин или полиэтиленгликоль).

В подходящем случае гидролизованный белок присутствует в композиции для обработки почвы в концентрации в диапазоне от 10 до 100000 ч./млн (частей на миллион), предпочтительно от 500 до 40000 ч./млн, предпочтительнее от 1000 до 30000 ч./млн, в частности от 1500 до 20000 ч./млн и в особенности от 2000 до 10000 ч./млн.

Может быть сформирован концентрат композиции для обработки почвы, который обычно будут разводить перед внесением в почву. Перед применением концентрат композиции для обработки почвы может быть подходящим образом разведен, обычно водой, в диапазоне кратности разведения от 2 до 1000, предпочтительно от 4 до 100, предпочтительнее от 6 до 50, в частности от 7 до 15 и в особенности от 8 до 12.

В подходящем случае гидролизованный белок присутствует в концентрате композиции для обработки почвы в концентрации в диапазоне от 100 до 850000 ч./млн, предпочтительно от 5000 до 400000 ч./млн, предпочтительнее от 10000 до 30000 ч./млн, в частности от 15000 до 200000 ч./млн и в особенности от 20000 до 100000 ч./млн.

В одном варианте осуществления композиция для обработки почвы согласно настоящему изобретению или используемая в способе настоящего изобретения дополнительно содержит по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество, предпочтительно неионогенное поверхностно-активное вещество. Предпочтительно по меньшей одно неионогенное поверхностно-активное вещество выбирают из полиалкиленоксидного(ых) блок-сополимера(ов) и алкилполиглюкозидов (АПГ) или их сочетания.

Полиалкиленоксидный блок-сополимер или алкилполиглюкозид в подходящем случае присутствует в композиции для обработки почвы в концентрации в диапазоне от 10 до 100000 ч./млн, предпочтительно от 1000 до 50000 ч./млн, предпочтительнее от 3000 до 30000 ч./млн, в частности от 5000 до 20000 ч./млн и в особенности от 6000 до 15000 ч./млн.

Полиалкиленоксидный блок-сополимер или алкилполиглюкозид в подходящем случае присутствует в концентрате композиции для обработки почвы в концентрации в диапазоне от 100 до 800000 ч./млн, предпочтительно от 10000 до 500000 ч./млн, предпочтительнее от 30000 до 300000 ч./млн, в частности от 50000 до 200000 ч./млн и в особенности от 60000 до 150000 ч./млн.

Предпочтительно, по меньшей мере одно неионогенное поверхностно-активное вещество в композиции для обработки почвы представляет собой полиалкиленоксидный блок-сополимер. Полиалкиленоксидный блок-сополимер предпочтительно содержит блок-сополимер этиленоксида-пропиленоксида (ЭО/ПО). Блок-сополимеры этиленоксида-пропиленоксида (ПЭГ/ППГ) могут включать в себя линейные блок-полимерные гликоли, полученные, например, присоединением этиленоксида к продукту конденсации пропиленоксида. Блок-сополимеры этиленоксида-пропиленоксида могут также включать в себя обратные блок-сополимеры, сформированные присоединением полипропиленоксида. к продукту конденсации этиленоксида. Блок-сополимеры этиленоксида-пропиленоксида могут быть блокированы концевыми группами, например, алкильными группами, предпочтительно C1-C5-алкильными группами, предпочтительнее метилом.

Полиалкиленоксидные блок-сополимеры предпочтительно имеют среднюю молекулярную массу более 1000, предпочтительнее в диапазоне от 1500 до 15000, в частности от 2000 до 5000, в особенности от 2200 до 3000, например, примерно 2400. Полиалкиленоксидные блок-сополимеры предпочтительно содержат (i) этиленоксид в количестве в диапазоне от 5 до 40 масс.%, в частности от 10 до 30 масс.%, в особенности от 15 до 25 масс.%, например, примерно 20 масс.% и/или (ii) пропиленоксид в количестве в диапазоне от 60 до 95 масс.%, в частности от 70 до 90 масс.%, в особенности от 75 до 85 масс.%, например, примерно 80 масс.%.

Предпочтительно, блок-сополимер этиленоксида-пропиленоксида (ЭО/ПО) имеет формулу (ЭО)x-(ПО)y-(ЭО)z, в которой x и z, каждый, независимо находятся в диапазоне от 1 до 15, предпочтительно от 2 до 10, предпочтительнее от 3 до 8, в частности от 4 до 7, в особенности от 5 до 6, например, составляя 5,5. Коэффициенты x и z могут быть одинаковыми или разными. Коэффициент y предпочтительно находится в диапазоне от 10 до 50, предпочтительно от 20 до 40, в частности от 30 до 35, например, составляя 33. Предпочтительно, блок-сополимер этиленоксида-пропиленоксида (ЭО/ПО) имеет формулу (ЭО)5,5-(ПО)33-(ЭО)5,5, имеющую среднюю молекулярную массу приблизительно 2400.

По меньшей мере одно неионогенное поверхностно-активное вещество может представлять собой алкилполиглюкозид (АПГ). Алкилполиглюкозиды представляют собой продукты реакций сахаров и жирных спиртов. Подходящие сахарные компоненты включают в себя, например, альдозы и кетозы, такие как глюкоза, фруктоза, манноза, галактоза, талоза, гулоза, аллоза, альтроза, идоза, арабиноза, ксилоза, ликсоза, лактоза, сахароза, мальтоза, мальтотриоза, целлобиоза, меллобиаза и рибоза. Источником липофильных групп в алкилполиглюкозидах являются спирты.

Хотя насыщенные алифатические или алкильные группы являются предпочтительными, может присутствовать некоторое количество ненасыщенных алифатических углеводородных групп. Предпочтительные алкилполиглюкозиды получают реакцией алканолов с глюкозой или другими моно- или ди- или полисахаридами, такими как, например, трисахариды.

Предпочтительные алкилполиглюкозиды содержат распределение полиглюкозидов, полученное в катализируемой кислотой реакции спирта, содержащего от 6 до 20 атомов углерода, и подходящего сахарида. Алкилполиглюкозид(ы) может(гут) содержать смесь двух или более алкилполиглюкозидов. Предпочтительно, алкилполиглюкозид(ы) содержит(ат) C6-C20-алкильный фрагмент; предпочтительнее C7-C15-алкильный фрагмент; в частности C8-C12-алкильный фрагмент.

Композиция для обработки почвы по настоящему изобретению предпочтительно содержит гидролизованный белок и по меньшей мере одно неионогенное поверхностно-активное вещество, выбираемое из полиалкиленоксидного(ых) блок-сополимера(ов), алкилполиглюкозида(ов) или их сочетания. Предпочтительно, полиалкиленоксидный(ые) блок-сополимер(ы) представляют собой блок-сополимер(ы) этиленоксида/пропиленоксида (ЭО/ПО). Композиция для обработки почвы может дополнительно содержать по меньшей мере одно дополнительное поверхностно-активное вещество, то есть не являющееся полиалкиленоксидным блок-сополимером или алкилполиглюкозидом. По меньшей мере одно дополнительное поверхностно-активное вещество представляет собой предпочтительно также неионогенное поверхностно-активное вещество, предпочтительнее гидрофобизированное алкоксилатное поверхностно-активное вещество.

В подходящем случае дополнительное, неионогенное, предпочтительно гидрофобизированное алкоксилатное, поверхностно-активное вещество присутствует в композиции для обработки почвы с концентрацией в диапазоне от 10 до 100000 ч./млн, предпочтительно от 1000 до 50000 ч./млн, предпочтительнее от 3000 до 30000 ч./млн, в частности от 5000 до 20000 ч./млн и в особенности от 6000 до 15000 ч./млн.

В подходящем случае дополнительное, неионогенное, предпочтительно гидрофобизированное алкоксилатное, поверхностно-активное вещество присутствует в концентрате композиции для обработки почвы с концентрацией в диапазоне от 100 до 800000 ч./млн, предпочтительно от 10000 до 500000 ч./млн, предпочтительнее от 30000 до 300000 ч./млн, в частности от 50000 до 200000 ч./млн и в особенности от 60000 до 150000 ч./млн.

Предпочтительное гидрофобизированное алкоксилатное поверхностно-активное вещество может быть получено из природных материалов, таких как, например, сложные эфиры жирных кислот, простые эфиры, полуацетали или ацетали полигидроксильных соединений или амид жирной кислоты, который является N-замещенным остатком полигидроксильного соединения.

Использованный здесь термин «гидрофобизированное алкоксилатное поверхностно-активное вещество» относится к поверхностно-активным веществам, в которых гидрофобная, обычно углеводородная группа, соединена через остаток соединяющей группы, имеющей реакционноспособный атом водорода, с олигомерной или полимерной цепью алкиленоксидных остатков. Углеводородная группа типично представляет собой цепь, обычно алкильную цепь, содержащую атомы углерода в числе в диапазоне от 8 до 24, в частности от 12 до 22 и обычно от 14 до 20. Соединяющая группа может представлять собой атом кислорода (остаток гидроксильной группы); карбоксильную группу (остаток жирной кислоты или ее сложного эфира); аминогруппу (остаток аминогруппы); или карбоксамидогруппу (карбоксильный амидный остаток). Соединяющая группа может представлять собой полиол, такой как сорбит, глицерин или полиглицерин, предпочтительно глицерин. Алкиленоксидные остатки типично представляют собой остатки этиленоксида (C2H4O) или полипропиленоксида (C3H8O) или сочетания этилен- и пропиленоксидных остатков. В частности и желательно, по существу все остатки представляют собой этиленоксидные остатки. Среднее число алкиленоксидных остатков в молекуле поверхностно-активного вещества предпочтительно находится в диапазоне от 2 до 200, предпочтительнее от 4 до 100, в частности от 6 до 50 и в особенности от 8 до 35.

Примеры подходящих гидрофобизированных алкоксилатных поверхностно-активных веществ включают в себя алкоксилаты спиртов формулы (a): R1-O-(AO)n-H; алкоксилат жирной кислоты формулы (b): R1-COO-(AO)n-R2 (вместе с сопродуктами); алкоксилат жирного амина формулы (c): R1-NR3-(AO)n-H; алкоксилат жирного амида формулы (d): R1-NR3-(AO)n-H, где каждый R1 независимо представляет собой C8-C24-, в частности C10-C20-углеводородную, в частности алкильную, группу; R2 представляет собой атом водорода или C1-C8-алкильную группу; и каждый R3 представляет собой независимо C1-C6-алкильную группу или группу (AO)n-H; каждая AO представляет собой независимо этиленоксидную или пропиленоксидную группу; и сумма индексов n в молекуле составляет от 2 до 200.

Дополнительный пример подходящих гидрофобизированных алкоксилатных поверхностно-активных веществ включает в себя сложные эфиры алкоксилированных полиолов. Подходящие полиолы включают в себя этиленгликоль, пропиленгликоль, триметиленгликоль, диолы бутана, неопентилгликоль, триметилолпропан и его димер, пентаэритрит и его димер, инозитол, сорбит, глицерин, диглицерин или полиглицерин, предпочтительно глицерин. Сложные эфиры алкоксилированных полиолов могут представлять собой неполные сложные эфиры, например, моноглицериды или диглицериды, или полные сложные эфиры, например, триглицериды. Предпочтительный алкоксилированный глицеридный сложный эфир может содержать средне- или длинноцепочечный глицерид, диглицерид или полиглицерид. Среднецепочечный глицерид имеет от 8 до 10 атомов углерода, тогда как длинноцепочечный глицерид имеет 12 или более атомов углерода.

Примеры глицеридных сложных эфиров, которые могут быть алкоксилированы, включают в себя таковые, полученные из миндального масла, бурачникового масла, канолового масла, касторового масла, кокосового масла, кофейного масла, кукурузного масла, хлопкового масла, виноградного масла, масла земляного ореха, конопляного масла, льняного масла, маисового масла, менхаденового жира, горчичного масла, оливкового масла, пальмового масла, пальмоядрового масла, арахисового масла, макового масла, рапсового масла, масла рисовых отрубей, сафлорового масла, кунжутного масла, соевого масла, подсолнечного масла, таллового масла, масла пшеничных зародышей и гидрированного касторового масла. Глицеридные сложные эфиры предпочтительно являются производными растительных масел, предпочтительнее миндального масла, хлопкового масла, кукурузного масла, маисового масла, оливкового масла, пальмового масла, пальмоядрового масла, рапсового масла, соевого масла и подсолнечного масла.

Конкретные примеры глицеридных сложных эфиров, которые могут быть алкоксилированы, включают в себя глицерилтрибутират, глицерилтрикапроат, трикаприлат глицерина, глицерилтрикапрат, глицерилтриундеканоат, глицерилтрилаурат, глицерилтримиристат, глицерилтрипальмитат, глицерилтристеарат, глицерилтриархидат, тримиристолеат глицерина, глицерилтрипальмитолеат, глицерилтриолеат, глицерилтрилинолеат, глицерилтрикаприлат/капрат, глицерилтрикаприлат/капрат/лаурат, глицерилтрикаприлат/капронат/линолеат, глицерилтрикаприлат/капрат/стеарат, глицерилтрикаприлат/лаурат/стеарат, глицерил-1,2-каприлат-3-линолеат, глицерил-1,2-капрат-3-стеарат, глицерил-1,2-лаурат-3-миристат, глицерил-1,2-миристат-3-лаурат, глицерил-1,3-пальмитат-2-бутират, глицерил-1,3-стеарат-2-капрат и глицерил-1,2-линолеат-3-каприлат.

Предпочтительно, алкоксилатное(ые) поверхностно-активное(ые) вещество(а) выбирают из алкоксилатов жирных кислот или жирных спиртов (например, этоксилатов жирных кислот или жирных спиртов) и алкоксилированных глицеридных сложных эфиров (например, этоксилированных глицеридных сложных эфиров).

Суммарное количество поверхностно-активного вещества, предпочтительно неионогенного поверхностно-активного вещества, в композиции для обработки почвы в подходящем случае находится в диапазоне от 100 до 200000 ч./млн, предпочтительно от 5000 до 50000 ч./млн, предпочтительнее от 1000 до 40000 ч./млн, в частности от 10000 до 30000 ч./млн и в особенности от 12000 до 25000 ч./млн.

Суммарное количество поверхностно-активного вещества, предпочтительно неионогенного поверхностно-активного вещества, в концентрате композиции для обработки почвы в подходящем случае находится в диапазоне от 1000 до 800000 ч./млн, предпочтительно от 50000 до 500000 ч./млн, предпочтительнее от 10000 до 400000 ч./млн, в частности от 100000 до 300000 ч./млн и в особенности от 120000 до 250000 ч./млн.

В одном варианте осуществления композиция для обработки почвы содержит (i) гидролизованный белок, (ii) по меньшей мере один полиалкиленоксидный блок-сополимер и (iii) по меньшей мере одно дополнительное поверхностно-активное вещество, выбираемое из алкоксилатов жирных кислот, алкоксилатов жирных спиртов и алкоксилированных глицеридных сложных эфиров. По меньшей мере один полиалкиленоксидный блок-сополимер предпочтительно представляет собой блок-сополимер ЭО/ПО.

В дополнительном варианте осуществления композиция для обработки почвы содержит гидролизованный белок, по меньшей мере один блок-сополимер ЭО/ПО и по меньшей мере один алкоксилат жирной кислоты. Предпочтительно алкоксилат жирной кислоты представляет собой этоксилат жирной кислоты. Этоксилат жирной кислоты может представлять собой лаурат ПЭГ-9.

В дополнительном варианте осуществления композиция для обработки почвы содержит гидролизованный белок, по меньшей мере один блок-сополимер ЭО/ПО и по меньшей мере один алкоксилированный глицеридный сложный эфир. Алкоксилированный глицеридный сложный эфир предпочтительно выбирают из алкоксилированных миндальных глицеридов и/или алкоксилированных каприновых/каприловых глицеридов. Предпочтительно, по меньшей мере один алкоксилированный глицеридный сложный эфир представляет собой смесь этоксилированного (например, ПЭГ-60) миндального триглицерида и этоксилированного (например, ПЭГ-6) капринового/каприлового глицерида.

В одном варианте осуществления композиция для обработки почвы содержит отношение по массе суммарного, предпочтительно неионогенного, поверхностно-активного вещества (например, полиалкиленоксидного блок-сополимера и любого дополнительного поверхностно-активного вещества) к гидролизованному белку в диапазоне от 0,3 до 3:1; предпочтительно от 0,6 до 1,8:1; предпочтительнее от 0,8 до 1,5:1; например, приблизительно 1,25:1.

В другом варианте осуществления композиция для обработки почвы содержит отношение по массе суммарного, предпочтительно неионогенного, поверхностно-активного вещества (например, полиалкиленоксидного блок-сополимера и любого дополнительного поверхностно-активного вещества) к гидролизованному белку в диапазоне от 2 до 30:1; предпочтительно от 5 до 20:1; предпочтительнее от 10 до 15:1; например, приблизительно 12,5:1.

В одном предпочтительном варианте осуществления композиция для обработки почвы содержит гидролизованный пшеничный белок, имеющий среднюю молекулярную массу приблизительно 1500 Да; блок-сополимер (ЭО)/(ПО) формулы (ЭО)5,5-(ПО)33-(ЭО)5,5, имеющей среднюю молекулярную массу приблизительно 2400; и этоксилированные глицеридные сложные эфиры, содержащие триглицерид ПЭГ-60 и каприновый/каприловый глицерид ПЭГ-6. Триглицерид ПЭГ-60 может представлять собой миндальный триглицерид ПЭГ-60. Блок-сополимер (ЭО)/(ПО) может присутствовать в композиции для обработки почвы с концентрацией, приблизительно равной концентрации этоксилированных глицеридных сложных эфиров. Предпочтительно, в данном варианте осуществления композиция для обработки почвы содержит отношение по массе полиалкиленоксидного блок-сополимера к этоксилированным глицеридным сложным эфирам к гидролизованному белку, равное 0,5 к 0,8:0,5 до 0,8:1; предпочтительнее 0,6 к 0,7:0,6 до 0,7:1.

Как пояснено здесь, может быть сформирован концентрат композиции для обработки почвы, который обычно будут разводить перед внесением в почву. В вышеуказанном варианте осуществления концентрат композиции для обработки почвы содержит (i) в диапазоне от 4 до 17 масс.%, предпочтительно от 6 до 13 масс.%, предпочтительнее от 8 до 11 масс.%, например 10 масс.%, гидролизованного белка, (ii) от 1 до 20 масс.%, предпочтительно от 2 до 10 масс.%, предпочтительнее от 5 до 8 масс.%, в частности от 6 до 7 масс.%, например 6,25 масс.%, блок-сополимера (ЭО/ПО), (iii) от 1 до 20 масс.%, предпочтительно от 2 до 10 масс.%, предпочтительнее от 5 до 8 масс.%, в частности от 6 до 7 масс.%, например 6,25 масс.%, этоксилированных глицеридных сложных эфиров, и/или (iv) от 40 до 93 масс.%, предпочтительно от 65 до 90 масс.%, предпочтительнее от 70 до 80 масс.%, в частности примерно 78 масс.%, воды.

В другом предпочтительном варианте осуществления композиция для обработки почвы содержит гидролизованный пшеничный белок, имеющий среднюю молекулярную массу приблизительно 150 Да; блок-сополимер (ЭО)/(ПО), имеющий формулу (ЭО)5,5-(ПО)33-(ЭО)5,5, имеющую среднюю молекулярную массу приблизительно 2400; и этоксилат жирной кислоты, например лаурат ПЭГ-9.

Блок-сополимер (ЭО)/(ПО) может присутствовать в композиции для обработки почвы с концентрацией, приблизительно равной таковой лаурата ПЭГ-9 в качестве этоксилата жирной кислоты. Предпочтительно, в данном варианте осуществления композиция для обработки почвы содержит отношение полиалкиленоксидного блок-сополимера к этоксилату жирной кислоты к гидролизованному белку, равное 3 к 8:3 до 8:1; предпочтительнее 6 к 6,5:6 до 6,5:1.

В данном варианте осуществления концентрат композиции для обработки почвы содержит (i) в диапазоне от 0,5 до 6 масс.%, предпочтительно от 1 до 4 масс.%, предпочтительнее от 1,5 до 3 масс.%, например 2 масс.%, гидролизованного белка, (ii) от 1 до 20 масс.%, предпочтительно от 5 до 18 масс.%, предпочтительнее от 10 до 15 масс.%, в частности от 12 до 13 масс.%, например 12,5 масс.%, блок-сополимера (ЭО/ПО), (iii) от 1 до 20 масс.%, предпочтительно от 5 до 18 масс.%, предпочтительнее от 10 до 15 масс.%, в частности от 12 до 13 масс.%, например 12,5 масс.%, этоксилата жирной кислоты, и/или (iv) от 40 до 93 масс.%, предпочтительно от 45 до 85 масс.%, предпочтительнее от 55 до 70 масс.%, в частности около 60 масс.%, воды.

Композиции настоящего изобретения для обработки поверхности можно использовать с одним или более стандартных ингредиентов или носителей. Композиция может быть предоставлена для применения в любой подходящей форме. Композицию для обработки почвы наносят на поверхность описанным здесь способом в любой эффективной концентрации. Использованный здесь термин «эффективная концентрация» означает концентрацию внесенной в почву композиции для обработки почвы, которая достаточна для того, чтобы обеспечить измеримое увеличение степени водопоглощения и/или смачивания почвы.

Например, композицию для обработки почвы, содержащую блок-сополимер (ЭО)/(ПО), этоксилированные триглицериды/глицериды и гидролизованный белок, предпочтительно вносят в почву с эффективной концентрацией приблизительно 12000 ч./млн, причем гидролизованный белок вносят в почву с эффективной концентрацией приблизительно 10000 ч./млн.

Композицию для обработки почвы, содержащую блок-сополимер (ЭО)/(ПО), этоксилат жирной кислоты и аминокислоты (гидролизованный белок), предпочтительно вносят в почву с эффективной концентрацией приблизительно 25000 ч./млн, причем аминокислоты вносят в почву с эффективной концентрацией приблизительно 2000 ч./млн.

Для лучшего понимания настоящего изобретения далее будет приведена ссылка на нижеследующее служащее примером описание.

В данном описании использовали следующие способы испытаний:

1) Молекулярная масса гидролизованного белка

Молекулярную массу (среднемассовую) определяли посредством эксклюзионной ВЭЖХ, используя колонку TSK-GEL G2000SWxl (30 см × 7,8 мм внутреннего диаметра). Использовали белковые стандарты известной молекулярной массы в диапазоне от 75 до 67000 Дальтон.

2) Оценка эффективности смачивания почвы с использованием методики капиллярного подъема

(i) Из засеянной травой площади отбирали одинаковые почвенные керны, используя устройство для отбора почвенных кернов (2’’ Spotless Plaugger) размером 2 дюйма (диаметр) × 3 дюйма (длина).

(ii) Керны сушили при 50°C в течение 24 часов.

(iii) Почвенные керны помещали в стакан (обращенной вниз стороной, имеющей траву), содержащий раствор с суммарным количеством поверхностно-активного вещества 0,2% масс./масс.

(iv) Регистрировали время, необходимое для абсорбции раствора почвой.

(v) Данную методику повторяли трижды и заносили средние значения в таблицы 1 и 2.

Поверхностно-активное вещество 1 представляет собой полиалкиленоксидный блок-сополимер ((ЭО)5,5-(ПО)33-(ЭО)5,5; MW приблизительно 2400); поверхностно-активное вещество 2 представляет собой лаурат ПЭГ-9; поверхностно-активное вещество 3 представляет собой миндальный триглицерид ПЭГ-60 и каприновый/каприловый глицерид ПЭГ-6.

Таблица 1
Время поглощения (с)
Вода
(контроль)
Поверхностно-активное вещество 1 Поверхностно-активное вещество 2 Поверхностно-активное вещество 3 Поверхностно-активное вещество 1 и поверхностно-активное вещество 2 Поверхностно-активное вещество 1 и поверхностно-активное вещество 3
2400 67,5 123,3 125,7 39,0 46,7

Результаты в таблице 1 иллюстрируют синергизм сочетания блок-сополимеров ЭО/ПО с лауратом ПЭГ-9 или миндальным триглицеридом ПЭГ-60 и каприновым/каприловым глицеридом ПЭГ-6.

Гидролизованные белки, использованные в нижеследующей методике, представляли собой следующие:

Гидролизованный белок 1: гидролизованный пшеничный белок, средняя молекулярная масса приблизительно 1500 Да.

Гидролизованный белок 2: пшеничные аминокислоты, средняя молекулярная масса приблизительно 150 Да.

Подвергнутые испытанию растворы содержали суммарное количество поверхностно-активного вещества 0,2% масс./масс.

Таблица 2
Содержание гидролизованного белка
(% масс./масс.)
Время поглощения (с)
Поверхностно-активное вещество 1; поверхностно-активное вещество 3 и гидролизованный белок 1 Поверхностно-активное вещество 1; поверхностно-активное вещество 2 и гидролизованный белок 2
0 46,7 39,0
0,4 45,3 37,7

Результаты показывают, что присутствие гидролизованного белка не снижает смачивающую способность поверхностно-активных веществ.

3. Способ оценки влагопоглощения (только гидролизованный белок)

(i) Растворы для испытания готовили в воде, получая растворы, содержащие 14,5% активных твердых компонентов (почва отсутствует; только гидролизованный белок).

(ii) Образцы растворов для испытания (приблизительно 2 г) точно отвешивали в лодочку для взвешивания.

(iii) Образцы помещали во влажную камеру (относительная влажность 50%) и оставляли на 24 часа, а затем повторно взвешивали.

(iv) Альтернативно, образцы помещали в эксикатор, содержащий серную кислоту для достижения относительной влажности 18,8%, оставляли на 24 часа, а затем повторно взвешивали.

(v) При каждом уровне влажности проводили испытание трех образцов.

Для расчета влагопоглощения образом в % использовали следующую формулу:

% Влагопоглощения = W B W A W A ×100,

где WA = начальная масса образца ×

и WB = конечная масса образца.

Результаты показаны в таблице 3.

Таблица 3
Образец Гидролизованный белок 1 Гидролизованный белок 2 PricerineTM 9091
(от Croda) (глицериновый контроль)
Номер образца A B C A B C A B C
Начальная масса 1,998 2,018 2,019 2,028 2,003 2,043 2,006 2,011 2,019
После выдерживания при 50% относительной влажности 0,585 0,591 0,591 0,807 0,772 0,849 0,410 0,410 0,415
После выдерживания при 18,8% относительной влажности 0,543 0,549 0,550 0,694 0,685 0,695 0,339 0,339 0,340
WA 0,290 0,293 0,293 0,294 0,290 0,296 0,291 0,292 0,293
WB (50%) 0,585 0,591 0,591 0,807 0,772 0,849 0,410 0,410 0,415
WB (18,8%) 0,543 0,549 0,550 0,694 0,685 0,695 0,339 0,339 0,340
% Влагопоглощения (50%) 101,995 102,072 101,914 174,264 165,869 186,428 41,081 40,723 41,880
% Влагопоглощения (18,8%) 87,429 87,619 87,877 135,870 135,877 134,611 16,530 16,406 16,190

Как можно видеть из таблицы 3, гидролизованные белки 1 и 2 значительно улучшали влагопоглощение из воздуха по сравнению с глицериновым контролем. При обработке поверхности гидролизованным белком влагопоглощение составляло по меньшей мере 87%, что давало по меньшей мере 5-кратное увеличение в величине влагопоглощения по сравнению с контролем.

4. Кондиционирующий эффект

Водные растворы предложенных в настоящем изобретении композиций для обработки почвы вносили в почву.

Композиция A для обработки почвы содержит десятикратное водное разведение концентрата композиции для обработки почвы, содержащего 10% гидролизованного пшеничного белка; 6,25% блок-сополимера (ЭО/ПО); 6,25% миндального триглицерида ПЭГ-60 и капринового/каприлового глицерида ПЭГ-6. Поверхностно-активные вещества вносили в суммарной концентрации 12500 ч./млн, а гидролизованный белок вносили в концентрации 10000 ч./млн.

Композиция B для обработки почвы содержит десятикратное водное разведение концентрата композиции для обработки почвы, содержащего 2% пшеничных аминокислот; 12,5% блок-сополимера (ЭО/ПО) и 12,5% лаурата ПЭГ-9. Поверхностно-активные вещества вносили в суммарной концентрации 25000 ч./млн, а гидролизованный белок вносили в концентрации 2000 ч./млн.

Таблица 4
Норма внесения смачивающего
агента (мл акт. ингр. м-2)
Норма внесения увлажнителя
(мл акт. ингр. м-2)
Расход воды
(л ч-1)
Композиция A (поверхностно-активное вещество 1; поверхностно-активное вещество 3 и гидролизованный белок 1) 1,0 0,8 800
Композиция B (поверхностно-активное вещество 1; поверхностно-активное вещество 2 и гидролизованный белок 2) 2,0 0,16 800

Результаты показывают, что присутствие гидролизованного белка не снижает смачивающую способность поверхностно-активных веществ.

1. Способ увлажнения и/или кондиционирования почвы, включающий внесение в почву композиции для обработки почвы, содержащей гидролизованный белок, где композиция для обработки почвы содержит блок-сополимер этиленоксида-пропиленоксида (ЭО/ПО) и/или алкилполиглюкозид и где молекулярный вес (средний вес) указанного гидролизованного белка находится в пределах от 100 Да до 5000 Да.

2. Композиция для обработки почвы для смачивания и/или кондиционирования почвы, содержащая гидролизованный белок, по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество и воду, где композиция для обработки почвы содержит блок-сополимер этиленоксида-пропиленоксида (ЭО/ПО) и/или алкилполиглюкозид и где молекулярный вес (средний вес) указанного гидролизованного белка находится в пределах от 100 Да до 5000 Да.

3. Способ или композиция по п.1, где композиция для обработки почвы содержит по меньшей мере одно алкоксилатное поверхностно-активное вещество.

4. Способ или композиция по п.1 или 2, где указанный блок-сополимер этиленоксида-пропиленоксида (ЭО/ПО) имеет формулу (ЭО)x-(ПО)y-(ЭО)z, в которой x и z, каждый, независимо находятся в диапазоне от 1 до 10; а y находится в диапазоне от 10 до 50.

5. Способ или композиция по п.4, где x и z, каждый, равен 5,5, а y равен 33.

6. Способ или композиция по п.3, где указанное по меньшей мере одно алкоксилатное поверхностно-активное вещество представляет собой алкоксилат жирной кислоты и/или алкоксилированный глицерид.

7. Способ или композиция по п.6, где указанный алкоксилированный глицерид представляет собой триглицерид ПЭГ-60 и/или каприновый/каприловый глицерид ПЭГ-6.

8. Способ или композиция по п.6, где указанный алкоксилат жирной кислоты представляет собой лаурат ПЭГ-9.

9. Способ или композиция по п.1, где указанная композиция для обработки почвы содержит от 3000 до 30000 ч./млн гидролизованного белка.

10. Способ или композиция по п.1 или 2, где указанная композиция для обработки почвы содержит от 3000 до 30000 ч./млн полиалкиленоксидного блок-сополимера или алкилполиглюкозида.

11. Способ или композиция по п.3, где указанная композиция для обработки почвы содержит от 3000 до 30000 ч./млн алкоксилатного поверхностно-активного вещества.

12. Способ или композиция по п.2, где отношение по массе суммарного поверхностно-активного вещества к гидролизованному белку составляет от 0,6 до 1,8:1.

13. Концентрат композиции для обработки почвы, содержащий:

(a) (i) от 6 до 13 масс.% гидролизованного белка, (ii) от 2 до 10 масс.% блок-сополимера (ЭО/ПО), (iii) от 2 до 10 масс.% этоксилированных глицеридных сложных эфиров и/или (iv) от 65 до 90 масс.% воды, или

(b) (i) от 1 до 4 масс.% гидролизованного белка, (ii) от 5 до 18 масс.% блок-сополимера (ЭО/ПО), (iii) от 5 до 18 масс.% этоксилата жирной кислоты и/или (iv) от 45 до 85 масс.% воды.

14. Применение композиции для обработки почвы, содержащей гидролизованный белок, где композиция для обработки почвы содержит блок-сополимер этиленоксида-пропиленоксида (ЭО/ПО) и/или алкилполиглюкозид и где молекулярный вес (средний вес) указанного гидролизованного белка находится в пределах от 100 Да до 5000 Да, для улучшения удержания воды почвой и/или кондиционирования почвы.



 

Похожие патенты:
Группа изобретений относится к способу предотвращения эрозии почв, способу предотвращения стока воды с почвы, а также к почве, прошедшей противоэрозионную обработку.
Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к получению удобрения на основе экологически благоприятного сырья. Предлагается гранулированный биоорганоминеральный комплекс- БОМК в качестве удобрения.

Изобретение относится к сельскому хозяйству , в частности к способам улучшения структуры почвы путем обработки ее полимерными структурообразователями в сочетании с растительными остатками.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и мелиорации, в частности к составам гуминовых мелиорантов почвенных систем. .
Изобретение относится к способу получения состава для химического закрепления почв и грунтов и может быть использовано в сельском хозяйстве для борьбы с водной и ветровой эрозией, а также при строительстве дорог и других земляных сооружений.

Изобретение относится к композиции и способу увлажнения иили кондиционирования почвы. Способ включает внесение в почву композиции для обработки почвы, содержащей гидролизованный белок. Композиция для обработки почвы содержит блок-сополимер этиленоксида-пропиленоксида иили алкилполиглюкозида. Молекулярный вес гидролизованного белка находится в пределах от 100 до 5000 Да. Обеспечивается улучшение удержания воды иили кондиционирования почвы. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 табл.

Наверх