JPH0474313B2

JPH0474313B2 -

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Publication number: JPH0474313B2
Application number: JP63326102A
Authority: JP
Priority date: 1988-12-26
Filing date: 1988-12-26
Publication date: 1992-11-25
Also published as: JPH02172883A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は肥料用造粒剤に関し、さらに詳述すれ
ば、デンプンを特定条件下において糊化した糊液
からなる肥料用造粒剤に関する。〔従来の技術〕一般的に肥料の多くは、粉状あるいは砂状（両
者を合せて粉体状という）を呈しており、従来
は、粉体状のまま土壌に散布して用いられてき
た。しかし、近年に至り、機械散布が一般的に行
なわれるようになつたので、散布用機械への適応
性、あるいは散布時の飛散防止という面から、粉
体状肥料を粒状化することが必要とされるように
なつてきている。粉体状肥料を粒状化するには、粉体状肥料に水
と、あるいは適当な造粒剤を加えて混合した後、
パン形、あるいはドラム形の造粒機を使用して粒
を形成させ、これを乾燥して粒状製品とするのが
一般的である。造粒した肥料は、輸送の途中や肥
料同士を混合す時など、粒に力のかかつた際に粒
が破壊したり、あるいは粉体化してしまわないた
めに破壊に耐える強度が必要である。しかもその
強度は、時間の経過とともに低下することなく、
粒１個の圧縮破壊強度が１ないし２Kg、望ましく
は３Kg以上に維持されることが求められる。水のみで造粒した肥料は、粉体肥料同士の結合
力が弱くて粒の強度がほとんど無く、適当な造粒
剤を選択して使用する必要のあるものが多い。また、粒状肥料は強度を維持することが求めら
れる一方、散布した後は、速やかに粒が壊れて分
散すること、すなわち適度な崩壊性を有すること
が必要とされる。通常、造粒剤を加えて粒状化し
た肥料は、その耐破壊強度は強くなるが、それに
つれて使用時に崩壊性が劣つてくるという傾向が
みられる。このように、耐破壊強度と適度な崩壊
性という相矛盾する特性を兼ね備えた粒状肥料を
製造することが求められているが、その両方の特
性を満足させる造粒剤は未だ見い出されていない
のが現状である。なお、崩壊性の具体的な目安として、完成した
粒状肥料を水中に投じて、崩壊した粒の数を見る
という水中崩壊性の試験がある。（なお、以下の
記述で水中崩壊性を単に崩壊性と略記することが
ある。）造粒剤の具備すべき特性として、この外に挙げ
られるものは、その添加量がなるべく少なくて有
効であることであり、望ましくは固形分で肥料の
１重量％以下であることが求められる。これは造
粒剤の添加量が多くなると、肥料の所定の有効成
分含有量が相対的に低下して規定量が維持できな
くなる恐れがあるからである。また、造粒剤が安
価であり、肥料を造粒しても造粒経費が経済的に
見合う価格であることなどの点も必要な条件とし
て求められる。現在、肥料用造粒剤として一般的に使用されて
いるもの、あるいは使用可能と考えられるものに
は、大別して、アルコール廃液、廃糖蜜、パルプ
廃液などの有機性廃棄物、及びポリビニルアルコ
ール（以下の記述においてはPVAと略記するこ
とがある。）、カルボキシメチルセルロース（以下
の記述においてはCMCと略記することがある。）、
アルギン酸ソーダなどの高分子物質がある。前者の有機性廃棄物を使用した場合は、何れも
添加量が、肥料に対し固形分で３ないし10重量％
と比較的多量に必要で、肥料の有効成分に影響が
でる点が問題となる。さらに、肥料の種類によつ
ては粒が吸湿して大気中に放置すると強度が極端
に低下するものがある。また、これらの廃棄物
は、臭気の強いものが多く、さらに原料として安
定的に供給されないものが多いなどの問題を持つ
ている。後者の高分子物質は、一般的に高価であり、そ
の単価は前者の10ないし100倍もの価格である。
したがつて、これを造粒剤として粒の強度を維持
するのに必要とするだけの量を添加した場合、造
粒費用が著しく高くなり、経済的に実用化できな
いものが多い。また、強度面では優れた性能を示
すけれども、崩壊性の劣るものもある。〔発明が解決しようとする問題的〕前記したとおり、従来、肥料を造粒するに当た
つて強度、崩壊性ともに優れた粒状肥料を与え、
かつ少ない添加量で粒を製造しうる造粒剤は、な
かなか見いだせないのが現状である。本発明の目的は、肥料用造粒剤として使用した
場合に、強度とともに適度な崩壊性を付与し、か
つ少ない添加量で有効であり、しかも安価な造粒
剤を提供することにある。本発明者らは、鋭意研究した結果、デンプンを
特定条件下においてアルカリで糊化した糊液が高
性能でかつ安価な肥料用造粒剤となることを見い
だし、その知見に基づいて本発明を完成するにい
たつた。〔問題を解決するための手段〕すなわち、本発明の要旨は、水の存在下に、デ
ンプンの固形分100重量部に対して８重量部ない
し60重量部のアルカリを加えてデンプンを糊化し
た糊液からなる肥料用造粒剤にある。また、本発明により、前記の造粒剤を用いて造
粒された粒状肥料が提供される。以下、本発明の構成要素について詳述する。（デンプン及びその糊化）本発明に用いるデンプンは、とうもろこしデン
プン（コーンスターチ）、米デンプン、小麦デン
プンなどの地上デンプン、馬鈴薯デンプン、タピ
オカデンプンなどの地下デンプンなど各種のデン
プンが使用できる。糊化に当たつては、デンプン濃度５ないし20重
量％の水系デンプン懸濁液にアルカリを加えるの
であるが、アルカリの添加量はデンプンの固形分
100重量部に対し８ないし60重量部の範囲がよい。
アルカリの添加後に約20℃ないし約100℃で糊化
を行なうのであるが、好ましい温度範囲は40℃な
いし80℃である。アルカリとしては、苛性ソーダ（水酸化ナトリ
ウム）、苛性カリ（水酸化カリウム）などが挙げ
られる。そしてこのアルカリ量は、上記の範囲で加える
のが最も適当である。これより少ない量では粒の
強度は維持できるが、崩壊性がなくなる。一方、
これよりアルカリの多いものは、崩壊性は良好で
あるが、粒の強度が時間の経過とともに低下して
しまう。デンプンは、常温では水に不溶であるが、加熱
すると、結晶構造（ミセル）が破壊されて糊化
（すなわちα化）して水に溶解する。糊化したデ
ンプン溶液は、一般的には粘着剤、接着剤として
使用されているが、従来のデンプン溶液を粉体肥
料の造粒剤として用いた場合、造粒品として十分
な強度を得るまで造粒剤を添加すると、粒状肥料
の崩壊性が大幅に低下してしまう。本発明者らは、デンプンの水系懸濁液に一定の
範囲の量のアルカリを加えてデンプンを糊化して
得た糊液を造粒剤として使用することにより、得
られた粒状肥料の強度を維持しながら、崩壊性を
きわめて良好なものとすることに成功した。本発明の条件で製造されたデンプン溶液は、肥
料の造粒剤としてきわめて優れた特性を有する。
すなわち、被造粒物となる肥料に対して、溶液中
の固形分として0.3％ないし0.7％のデンプンを加
えて造粒した粒の強度は、経時変化も少なく、平
均１Kgないし３Kgあり、かつ崩壊性にもきわめて
優れている。このデンプン溶液が粒に与える効果
としては、糊化したデンプンの接着力によつて、
肥料の粒子が互いに結合されることによつて、乾
燥時には粒の強度が保たれ、さらに粒を水中に投
じた時には、加えたアルカリの作用によつて崩壊
が促進されるものと考えられる。（肥料）本発明の造粒剤によつてきわめて品質の高い粒
を製造し得る肥料としては、鉱物質肥料、鉱さい
質肥料、ガラス質肥料など何れでもよい。特に水
中崩壊性の必要とされる熔成リン肥、副産石灰、
炭酸カルシウム肥料、混合石灰肥料、鉱さい珪酸
質肥料、その他の珪酸質肥料、水酸化苦土肥料、
副産塩基性苦土肥料、加工苦土肥料、鉱さいマン
ガン肥料、熔成微量要素複合肥料等に対しては、
本発明の造粒剤がよく適用できる。実施例本発明をいっそう理解しやすくするために、以
下に実施例を示して説明するが、下記の実施例は
この発明を何ら制限するものではない。実施例１ (1) 造粒剤の製造デンプンとして、コーンスターチを使用した
場合、タピオカデンプンを使用した場合、及び
馬鈴薯デンプンを使用した場合について記述す
る。それぞれのデンプン7.7重量部に対し、水
90.5重量部を加えてかきまぜて懸濁させた後
に、次第に加熱した80℃まで昇温する。その後
に、48％苛性ソーダ溶液を2.0重量部ないし2.8
重量部の範囲で加え、加熱したまま30分かきま
ぜ続ける。その後にこれを冷却して、造粒剤と
して用いた。 (2) 肥料の造粒所定の粒度に調整した熔成リン肥に、所定量
の造粒剤をいずれも固形分比で加え、さらに適
当量の水を加え、これらをよく混合した後、パ
ン型造粒機で造粒を行なつた。できあがつた粒
を105℃で12時間乾燥した後、４mmのふるい及
び１mmのふるいを使用して分級し、１mmないし
４mmの大きさのものを、粒の強度試験と水中崩
壊性の試験に供した。 (3) 強度試験試験品の粒５個をとり、木屋式硬度計で強度
の測定を行なつた。強度は、乾燥直後に測定
し、さらに強度の経時変化を知るため、試験品
の粒を温度20℃、湿度65％の雰囲気中に放置
し、５時間後、24時間後、48時間後に、それぞ
れ測定した。 (4) 水中崩壊試験試験品の粒50個を水中に投じ、12時間静置し
た後、これを静かに引き上げ、崩壊していない
粒の数を数えた。この数が10個以下の物は○、
すべて崩壊していない物は×、その中間の物は
△として表示した。

【表】これによると、デンプンの種類によらず本発
明の方法による造粒剤を使用して造粒を行なつ
た熔成リン肥は、48時間後にも３Kg以上の強度
を示し、かつ水中崩壊性にも優れている。実施例２ (1) 造粒剤の製造 7.7重量部のコーンスターチに、90.5重量部
の水を加えてかきまぜて懸濁させた後、次第に
加熱した80℃まで昇温する。その後、48％苛性
ソーダ溶液を1.2重量部加え、加熱したまま30
分かきまぜを続ける。その後冷却したものを造
粒剤として用いた。さらに、比較の意味で、廃糖蜜、アルコール
廃液、KPリグニン、SPリグニン、PVA甲；
部分ケン化PVA、PVA乙；完全ケン化PVA、
アルギン酸ソーダ、CMCなども造粒剤として
以下の試験に供した。 (2) 肥料の造粒所定の粒度に調製した熔成リン肥に前記(1)の
造粒剤をそれぞれ使用して、実施例１と同様の
方法で造粒を行なつた。 (3) 強度試験及び水中崩壊試験実施例１と同様の方法で、粒の強度試験と水
中崩壊性試験を行なつた。試験の結果は、第２表に示す。

【表】

【表】第２表に示したように、デンプン（コーンス
ターチ）を使用しても、本発明の方法よりアル
カリ量の少ない造粒剤は、崩壊性が劣つてく
る。デンプン以外の物では、48時間後にも３Kg
以上の強度を示し、かつ崩壊性にも優れ、しか
もその添加量が１％以下であるのは、アルギン
酸ソーダだけである。アルコール廃液、SP廃
液は、３％の添加量では高い強度を有している
が、添加量を１％まで下げるともはや強度を維
持することができない。またアルギン酸ソーダ
は、デンプンに比べ、約20倍の価格であるの
で、経済性を含めた総合的な評価として、本発
明の造粒剤の優秀性は明らかであるといえる。実施例３ (1) 造粒剤の製造 7.7重量部のコーンスターチに水87重量部を
加えてかきまぜて懸濁させた後、次第に加熱し
て70℃まで昇温した。その後、48％苛性ソーダ
を、5.5重量部ないし7.0重量部の範囲で加え、
加熱したまま30分かきまぜを続けた。その後こ
れを冷却して造粒剤とした。 (2) 肥料の造粒所定の粒度に珪酸カルシウムを粉砕し、前記
(1)の方法で得られた造粒剤を使用して、実施例
１と同様の方法で造粒を行なつた。 (3) 強度試験及び水中崩壊試験実施例１と同様の方法で、粒の強度試験と水
中崩壊性の試験を行なつた。ただし、粒の強度
の測定は、乾燥直後と、24時間経過後だけとし
た。なお、比較の意味でKP廃液、及び廃糖蜜を
使用して同様の試験を行なつた。試験の結果を第３表に示す。

【表】第３表から明らかなように、水中崩壊性は何
れも良好であるが、24時間経過後の強度を比較
すると、本発明の造粒剤の優位性が明らかであ
る。実施例４ (1) 造粒剤の製造 7.7重量部のコーンスターチに87重量部の水
を加えてかきまぜて懸濁させ、これを40℃に保
ちながら48％苛性ソーダ9.0重量部を加え、そ
の後２時間かきまぜを続けた後冷却して造粒剤
とした。 (2) 肥料の造粒所定の粒度に粉砕した軽焼マグネシウムと苦
土炭酸カルシウムを、重量で４：６の比率で混
合し、実施例１と同様の方法で造粒を行なつ
た。 (3) 強度試験及び水中崩壊試験実施例３と同様の方法で粒の強度試験と、水
中崩壊性の試験を行なつた。また、比較の意味でKP廃液を使用して同様
の試験を行なつた。結果は、第４表に示す。

【表】ここでも、本発明のデンプン造粒剤はKP廃
液に比べ、少ない添加量でより高い強度を得て
おり、その優位性が明らかである。実施例５ (1) 造粒剤の製造実施例１と同様の方法で、デンプン造粒剤を
製造した。 (2) 肥料の造粒所定の粒度に粉砕した炭酸カルシウムの粉末
を使用して、実施例１と同様の方法で造粒を行
なつた。 (3) 強度試験及び水中崩壊試験実施例３と同様の方法で粒の強度試験と、水
中崩壊性の試験を行なつた。この試験でも、KP廃液を比較対象として試
験を行なつた。結果を第５表に示す。

【表】第５表から明らかであるように、炭酸カルシ
ウムを対象とした場合でも、本発明の造粒剤は
優れた性質を示す。比較例造粒剤の製法コーンスターチ7.7重量部に水92.3重量部を加
え、かきまぜながら60℃で30分糊化した。結果は、第６表に示す。

【表】実施例６ (1) 造粒剤の製造デンプン−１ 7.7重量部のコーンスターチに90.5重量部の
水を加えてかき混ぜて懸濁させた後、かきまぜ
ながら次第に加熱して80℃まで昇温する。その
後、34％濃度の苛性カリ溶液を2.5重量部加え、
加熱したまま30分かきまぜ続ける。その後に冷
却したものを造粒剤として使用する。デンプン−２デンプン−１と同様の方法で、苛性カリの量
を3.5重量部としたもの。デンプン−３デンプン−１と同様の方法で、苛性カリの量
を8.75重量部としたもの。 (2) 肥料の造粒 (1)に記載した３種類の造粒剤を使用して、実
施例１と同様の方法で、熔成リン肥の造粒を行
なつた。 (3) 強度試験及び水中崩壊試験実施例３と同様の方法で、粒の強度試験と水
中崩壊性の試験を行なつた。結果は、第７表に示す。

【表】〔発明の効果〕本発明の造粒剤は、少ない添加量で、優れた性
質の粒状肥料を、経済的に製造することを可能に
した。本発明の造粒剤を使用して粒状化した肥料の粒
は強度及び崩壊性の両面で優れており、かつ、造
粒剤の添加量が１％以下ときわめて少ないため、
肥料成分に与える影響もほとんどない。しかもそ
の製造条件を変化させることによつて、全ての肥
料に対応することが可能である。このような造粒
剤をきわめて安価に製造しうるということは、ま
ことに画期的なことであり、肥料の造粒技術に大
きな影響を与えるものである。

Claims

【特許請求の範囲】１水の存在下に、デンプンの固形分100重量部
に対して８重量部ないし60重量部のアルカリを加
えてデンプンを糊化した糊液からなる肥料用造粒
剤。２請求項１に記載の肥料用造粒剤を用いて造粒
された粒状肥料。３造粒される肥料が、粉体状の鉱物質肥料、鉱
さい肥料またはガラス質肥料である請求項２に記
載の粒状肥料。