NO123464B - - Google Patents

Description

Ikke-støvende, ikke-sammenbakende gjødnings-

middel med god lagringsevne.

Lagringen av mineralske gjødningsmidler fører ofte til sammenbakning av de enkelte gjødningsmiddelkorn eller saltkrystal-ler, hvorved i mange tilfelle det frembringes en fullstendig herd-ning av de fra først av løst lagrede produkter. Sammenbakningen bevirkes bl.a. ved oppløsning på saltoverflaten ved fuktighets-opptagelse, hvorunder vær og vinds innvirkning under transporten og under lagringen er av vesentlig betydning. Det er forståelig at landbruket finner at utstrøingsevnen av mineralske gjødnings-midler er av største betydning.

Det har ikke manglet på forsøk på å fjerne de nevnte vanskeligheter, hvorunder såkalt pudring av gjødningsstoffene med et beskyttelsessjikt av et findelt eller pulverformet stoff med-førte forbedringer (sml. DBP 925 298). Ved håndteringen av slike pudderbehandlede gjødningsmiddelkorn er det imidlertid ikke til å unngå at det oppstår støvdannelse.

Det er også kjent å motvirke sammenbakningen av gjødnings-midler ved overtrekning av kornoverflåtene med paraffinolje, tjære-olje, planteolje osv. (Sml. britisk patentskrift 583 388, US-patentskrift 2 118 438 og tysk patentskrift 1 062 713). Slike oljers ved-heftningsevne er imidlertid mindre tilfredsstillende, ofte blir og-så substanssjiktet ødelagt, hvilket antagelig må tilskrives at ol-jene i det minste delvis eller fullstendig oppsuges av den porøse saltoverflate.

Det er også kjent å omhylle gjødningsmidler med beskyt-telsess jikt av filmdannende forbindelser, hvorunder det f.eks. er blitt anvendt urinstoff-formaldehyd-kondensater og polyoksyalkyle-nsr. (Sml. US-patentskriftene 2 502 996 og 2 734 002 samt belgisk patentskrift 600 133). Herunder er det en forutsetning at for opp-nåelse av en god beskyttelsesvirkning må det påføres beskyttelsessjikt i mengder av mer enn 1 vektprosent, basert på vekten av gjød-ningsmidlet. Disse forholdsvis store mengder av beskyttelsessjikt-substans betyr økede omkostninger.

Fra det tyske utlegningsskrift 1 467 381 er det kjent å fremstille ikke-støvende og ikke-sammenbakende gjødningsmidler ved å påføre gjødningsmidlene sjikt av tørkende, oljeaktige stoffer og derpå følgende tørkning av overtrekkene, idet man på gjødningsmid-lene påfører 0,01 til 0,6 vektprosent, basert på i gjød-ningsmiddel-mengden, av tørkende oljeaktige polyen-polymerisater, som isomeri-seres og/eller ved gjennomledning av luft eller oksygen ble gjort reaktive, hvoretter man tørker overtrekkene på vanlig måte. Ved denne arbeidsmåte klarer man seg visstnok med mindre mengder av sjiktdannende stoffer, men disse må imidlertid før påføringen un-derkastes spesielle særlige arbeidstrinn for å gjøre dem reaktive.

Det forelå derfor .den oppgave å tilveiebringe ikke-stø-vende, ikke-sammenbakende godt lagrings dyktige mineralske g jødnings-midler , som er omgitt med et beskyttelsessjikt av stoffer som før deres forarbeidelse ikke krever noen særlig forbehandling.

Oppfinnelsen er rettet på ikke-støvende, ikke-sammenbakende, godt lagringsdyktige gjødningsmidler som er omhyllet med et beskyttelsessjikt. Det karakteristiske er at beskyttelsessjiktet foreligger i mengder av 0,02 til 0,5 vektprosent, særlig fra 0,05 til 0,25 vektprosent, basert på gjødningsmiddelmassen, og helt eller i det minste med 75 vektprosent består av voksaktig polyetylen med molekylvekt fra 500 til 10 000, mens den eventuelle rest består av alifatiske, primære aminer med C-tall fra 6 til 24, og/eller alifatiske, sekundære aminer med C-tall fra 12 til 48 og/ eller alifatiske, tertiære aminer med C-tall fra 12 til 60 og/eller polymeriseringsprodukter av propylenoksyd og etylenoksyd med en andel av 10 til 80 vektprosent etylenoksyd og molekylvekt av 1800 til 10 000.

Den tekniske virkning kan oppnås på en enkel måte, for beskyttelsessjiktet på granulatet forhindrer innvirkningen av luft-fuktighet på det hygroskopiske gjødningsmiddelsalt, uten imidlertid på en uheldig måte å påvirke gjødningssaltets utmerkede opp-løsningsegenskaper. Det kunne ved sammenligningsforsøk fastslås at vannopptagelsen av de i henhold til oppfinnelsen med et beskyt-telsess jikt forsynte gjødningsmidler tilnærmet er lik de tilsvaren-de pudderbehandlede gjødningsmidler, mens deres sammenbakningstil-bøyelighet er vesentlig mindre. De i henhold til oppfinnelsen er-holdte korn oppviser en utmerket risleevne eller utstrøingsevne. Pudderbehandling av produktene er ikke mere nødvendig, selv om man naturligvis i tilfelle det er ønskelig, dessuten kan anvende pud-derstoffer.

Efter en utførelsesform av oppfinnelsen går man ut fra voksaktige polyetylener som oppviser smeltepunkter fra 50 til 120, særlig 85 til 115°C. Særlig godt egnet har anvendelsen av lavtrykks -polyetylener som er fremstilt etter Ziegler-prosessen.

Innenfor rammen av oppfinnelsen kommer overtrekk som in-n eholder i det minste 85 vektprosent av det voksaktige polyetylen og i det høyeste 15 vektprosent av i det minste ett av aminene, hvilke har særlig teknisk betydning.

Efter en utførelsesform av oppfinnelsen inneholder overtrekket i det minste 85 vektprosent av voksaktig polyetylen, mens resten består av polymeriseringsproduktet av propylenoksyd og etylenoksyd.

Gode resultater fikk man også med overtrekk som i det minste inneholder 85 vektprosent voksaktig polyetylen, inntil 10 vektprosent amin og inntil 5 vektprosent av polymeriseringsproduktet av propylenoksyd og etylenoksyd. Polymeriseringsproduktet av propylenoksyd og etylenoksyd som eventuelt innarbeides i beskyttelsessjiktene,gir da særlig gunstige resultater når det inneholder 70 til 90, særlig 80 vektprosent etylenoksyd og oppviser en molekylvekt av 6000 til 9000, særlig 8000 til 9000.

Blant primære aminer med C-tall fra 6 til 24 har de en særlig betydning som oppviser 9 til 22, særlig 12 til 20 C-atomer.

Av de alifatiske, sekundære aminer er slike med 18 til 30 C-atomer av særlig teknisk interesse. Av de alifatiske, tertiære aminer foretrekkes slike med 18 til 39 C-atomer.

Som særlig verdifulle har de i det følgende oppførte aminer vist seg å være:

Stearylamin

Cetylamin

Mono-iso-tridecylamin

Mono-i so-nony1amin

n-propy1-i so-nony1amin

Dimetyl-iso-tridecylamin

Di-iso-tridecylamin

Tri-iso-tridecylamin

Fremstillingen av gjødningsmidlet i henhold til oppfinnelsen finner hensiktsmessig sted på den måte at i det minste 80°C varme, formede gjødningsmidler blandes med den til 120°C opphetede, fortrinnsvis i flytende form foreliggende overtrekksmasse,og blandingen lar man avkjøle under stadig mekanisk bevegelse.

Gjødningsmidler som skal omhylles i henhold til oppfinnelsen er eksempelvis de følgende: mineralske gjødningsmidler, som anorganiske salter eller blandinger herav hvor alkali- eller jordalkalimetaller eller ammonium foreligger som kation, mens de som anion inneholder klorider, sulfater, fosfater, nitrater eller karbonater, urinstoff, derivater herav og salter. Spprelementer kan naturligvis likeledes foreligge.

Gjødningsmidlene som i almindelighet foreligger i kule-form, granulert form eller i krystallinsk form, kan omhylles med beskyttelsessjiktene i henhold til oppfinnelsen i apparatur som vanligvis anvendes i anlegg for fremstilling av gjødningsmidler.

Bestemmelsen av molekylvekten finner sted ved indirekte bestemmelse av damptrykknedsettelsen, f.eks. ved hjelp av ebullio-skopi eller damptrykk-osmometri.

For å kunne uttale seg om lagringsforholdet ble ,gjød-ningsmidlene underkastet et laboratoriumsforsøk som det fremgår av de etterfølgende data i eksemplene, hvorunder gjødningsmidlet som skulle undersøkes først ble behandlet i 30 minutter i et klimaskap med luft av 40°C og 75 % relativ fuktighet. I tilslutning hertil ble gjødningsmidlet innført i en form og tørket under nitrogen. Formen ble derpå fjernet fra den sammenbakede prøve og prøven ble slått i stykker i en test-apparatur av den art som anvendes i me-tallindustrien for å måle skårslagseighet. Som mål for sammenbak-ningsgraden gjelder tapet av bevegelsesenergi ved gjennomslag av

_3

prøven, hvilket angis i 10 m kp. For vurderingen ble hver gang sammenlignet fire prøver av materialet som skulle undersøkes med to sammenligningsprøver.

Påføringen av omhyllingen fant sted i en laboratoriumstrommel uten innbygninger ved 42 omdr./min. Herunder ble hver gang uttatt 5 kg gjødningsmiddel varmt fra den løpende produksjon og innført i den til 90°C forvarmede trommel. Etter at fylningen hadde antatt en temperatur av 90°C, ble den for det meste til 120 til 130°C forvarmede beskyttelsessjiktmasse tilført i en mengde inntil 0,25 vektprosent. Trommelen roterte da i 1,5 minutter, hvoretter den ble avkjølt til 45°C. En videre avkjøling til 30°C fant sted ved at gjødningsmidlet ble spredt ut på gulvet.

De oppnådde resultater er gjengitt i eksemplene. Anvendt ble i alle tilfeller et mineralgjødningsmiddel bestående av granu-lat. Kulenes diameter var 2 til 4 mm.

Eksempel 1

Dette eksempel anskueliggjør de resultater som ble oppnådd med beskyttelsessjikt som utelukkende bestod av voksaktig polyetylen.

Gjødningsmiddel: Flerstoffgjødningsmiddel inneholdende 18 deler

N : 9 deler P205 : 18 deler K20.

Påført beskyttelsessjiktmasse: Polyetylen.

Omhylningstemperatur: 90°C.

Omhylningstid: 1,5 minutter.

Eksempel 2

Dette eksempel anskueliggjør resultater som oppnås med beskyttelsessjikt av kombinasjoner av polyetylen med stearylamin. Gjødningsmiddel: Flerstoffgjødningsmiddel, inneholdende 13 deler

N : 13 deler P205 : 21 deler K20

Prøvet ble to forskjellige prøver I og II. Beskyttelsessjiktet bestod av 90 vektprosent polyetylen og 10 vektprosent stearylamin.

Påført totalmengde: 0,16

Omhylningstemperatur: 90°

Omhylningstid: 1,5 min.

Eksempel 3

Dette eksempel gir resultater som ble oppnådd ved et forsøk i stor målestokk med beskyttelsessjikt av kombinasjoner av voksaktig polyetylen med stearylamin.

Gjødningsmiddel: NP-gjødningsmiddel, inneholdende 20 deler N :

20 deler P205.

Beskyttelsessjiktet bestod av 90 vektprosent voksaktig polyetylen og 10 vektprosent stearylamin. På 200 tonn av gjødningsmidlet ble påført 320 kg av blandingen av polyetylen og stearylamin.

Påført totalmengde: 0,16 vektprosent

Omhylningstid: 1,5 til 2,0 min.

Forsøksvarighet: ca. 10 timer

Eksempel 4

Dette eksempel gjengir resultater som ble erholdt med beskyttelsessjikt av kombinasjoner av polyetylen med et polymeri-seringsprodukt av propylenoksyd og etylenoksyd.

Gjødningsmiddel: Flerstoffgjødningsmiddel inneholdende 13 deler

N : 13 deler P205 : 21 deler K20

Påført totalmengde: 0,15 %

Polymeriseringsproduktets innhold av etylenoksyd:

80 vektprosent, molekylvekt ca. 8700. Omhylningstemperatur: ca. 90°C.

Omhylningstid: ca. 1,5 min.

Eksempel 5

De etterfølgende, i tabellene 1 til 8 gjengitte forsøks-rekker av dette eksempel ble gjennomført med følgende flerstoffs-gjødningsmidler:

Ved alle forsøk ble påført et beskyttelsessjikt bestående av 90 deler polyetylen av smelteområdet 85 til 105° og 10 deler amin, såfremt det ikke er anført noe annet. Den på gjødningskor-nene påførte totalmengde av beskyttelsessjikt andro til 0,15 vekt-p rosent.

Under betegnelsen "pudret" er oppført resultater av sam-menligningsprøver, ved hvilke gjødningsmiddelkornene ble påpudret 0,9 vektprosent kiselgur.

Under betegnelsen "polyetylen + stearylamin" er i tabell-form oppført resultater som ble erholdt for det samme fra produk-sjonen uttatte gjødningsmiddel, når dette var blitt omhyllet med en blanding av polyetylen og stearylamin.

Den i tabell 8 gjengitte forsøksrekke vedrører anvendelsen av C2q - C22-ami-n- Etter denne forsøksrekke fant påføringen av omhylningssubstansene sted i en laboratoriumstrommel uten innbygninger av 17 cm diameter ved 50 O/min. Herunder ble hver gang 2 kg gjødningsmiddel, hvis temperatur andro til 100 til 105°C, tilført omhylningssubstansen i fast form som pulver og trommelen lot man rotere i 2 minutter. Det omhyllede varme gjødningsmiddel ble overført til en med innbygninger forsynt laboratoriumskjøle-trommel og avkjølt under gjennomledning ay en stor mengde kjøle-luft i 4 minutter til 30°C.

Sammenbakningsforsøket ble gjennomført etter den i tids-skriftet "Chemie-Ingenieur-Technik", 40. årg. (1968) hefte 4, side 191-192, beskrevne metode, hvorunder temperaturen andro til 45°C, belastningen til 20 kg og varigheten 6 døgn. De i tabell 8 oppfør-te skjærbelastningsverdier som mål for sammenbakningen er middel-verdier av hver gang 10 enkeltmålinger.

Eksempel 6

I dette eksempel er sammenlignet vannopptagelsen og sammenbakningstilbøyeligheten av flerstoffgjødningsmidler (13 deler N, 13 deler P205 < 2i deler K20). Ved prøve 1 dreiet det seg om et bare med kiselgur pudret gjødningsmiddel, prøve 2 er et gjødningsmiddel forsynt med et polyetylen-beskyttelsessjikt som inneholder et stearylamin. Prøvene ble samtidig utsatt for en til 45°C opphetet luftstrøm med 70 % relativ fuktighet i forskjellige tidsrom og deretter ble bestemt vanninnholdet og sammen-bakningstilbøyeligheten.

Som det fremgår av eksemplene er vannopptagelsen ved pudret gjødningsmiddel og ved et gjødningsmiddel forsynt med et he skyttelsessjikt tilnærmet lik, mens sammenbakningstilbøyeligheten av gjødningsmidlet omhyllet med et beskyttelsessjikt er vesentlig mindre. Ved en relativ høy vannopptagelse svarende til et vann-mellom

innhold over 5 %, kan man iaktta en tilnærmelse/deri ved slagtallet målte sammenbakningstilbøyelighet av utelukkende pudret gjødnings--middel og gjødningsmiddel forsynt med polyetylenbeskyttelsessjikt. Under normale lagrings- og transportbetingelser får man imidlertid ikke i noe tilfelle en slik høy vannopptagelse.

De ovenfor gjengitte æsultater ble også bekreftet ved oppløsningsforsøk. Til dette formål ble hver gang 20 g pudret gjødningsmiddel resp. gjødningsmiddel forsynt med et beskyttelsessjikt suspendert i 100 ml vann. Etter samme tid ble avfiltrert,og den dannede oppløsning ble undersøkt analytisk. Det viste seg at i begge oppløsninger forelå den samme flerstoff-konsentrasjon.

Claims (4)

1. Ikke-støvende, ikke-sammenbakende gjødningsmiddel med god lagringsevne, med et beskyttelsessjikt som inneholder polyetylen og som omhyller gjødningsmidlet, karakterisert ved at beskyttelsessjiktet foreligger i mengder av 0,02 til 0,5 vektprosent, særlig fra 0,05 til 0,25 vektprosent, basert på gjødningsmiddelmassen, og helt eller i det minste til 75 vektprosent består av voksaktig polyetylen med molekylvekter fra 500 til 10 000, mens den eventuelle rest består av alifatiske, primære aminer med C-tall fra 6 til 24 og/eller alifatiske, sekundære aminer med C-tall fra 12 til 48 og/eller alifatiske, tertiære aminer med C-tall fra 12 til 60 og/eller polymeriseringsprodukter av propylenoksyd og etylenoksyd med en andel fra 10 til 80 vektprosent etylenoksyd og molekylvekter fra 1800 til 10 000.

2. Gjødningsmiddel som angitt i krav 1, karakterisert ved at det anvendte voksaktige polyetylen oppviser smeltepunkter fra 50 til 120°, særlig fra 85 til 115°.

3. G jødningsmiddel" som angitt i krav 1 og 2, karakterisert ved at det anvendte voksaktige polyetylen er lavtrykks-polyetylen.

4. Gjødningsmiddel som angitt i krav 1 til 3, karakterisert ved at overtrekket inneholder minst 85 vektprosent voksaktig polyetylen, inntil 10 vektprosent amin og inntil 5 vektprosent av polymeriseringsproduktet av propylenoksyd og etylenoksyd.