BE1029554B1 - Biobased meststof coatings met nanodeeltjes - Google Patents

Abstract

Antiklonterende meststofdeeltjes (100) bestaande uit een anorganische meststofkem (102) en een biogebaseerde wascoating (106) worden onthuld. De op biologische basis aangebrachte waslaag (106) bevat nanodeeltjes (104). De nanodeeltjes (104) reiken niet verder dan het oppervlak van de wascoating op biobgische basis (106).

Description

BIOBASED MESTSTOF COATINGS MET NANODEELTJES

GEBIED VAN DE UITVINDING De uitvinding heeft betrekking op het gebied van coatings van meststoffen op biologische basis om antiklonter-eigenschappen te bieden door waterabsorptie te voorkomen. In dit verband is de biologische afbreekbaarheid van het coatingmateriaal essentieel om te voldoen aan nieuwe wettelijke eisen voor de vermindering en preventie van microplastics. Anorganische deeltjes als opruwende componenten EP3911621, gepubliceerd als WO2020150579, in afwachting van Mosaic, beschrijft vaste meststofkorrels (202) van kaliumhydroxide (MOP), bedekt met fijngemalen fosfaaterts als opruwende componenten (204), zie vergelijkende figuur 2. Candelillawas wordt toegepast als een laagenergetisch materiaal (206) om de gecoate deeltjes (200) te verkrijgen. Silicaten of zand worden slechts genoemd onder een lijst van mogelijke ruwmakende componenten (202). De ruwmakende componenten (202) hebben bij voorkeur een grote afmeting in het bereik van 10 um tot 150 um om de vereiste oppervlakteruwheid te verkrijgen. De hydrofobe coating (206) wordt bij voorkeur aangebracht in grote hoeveelheden van 0,5 tot 2 wt%. Dit verhoogt de productiekosten van de korrels. De ruwingscomponenten (202) steken door de hydrofobe coating (206) heen. Dat betekent dat de ruwingscomponenten (202) door de coating worden bedekt. De ruwingscomponenten (202) zijn echter niet volledig ingebed in de coating. Bijgevolg stelt Mozaïek een coating voor met een ruw oppervlak zoals in vergelijkende figuur 2 is te zien. Deze ruwheid veroorzaakt na verloop van tijd instabiliteit of scheurvorming door mechanische impact. Ook vermindert de ruwheid van het oppervlak de stroombaarheid en dus de transporteerbaarheid van de meststofkorrels. Anorganische deeltjes ter bestrijding van het binnendringen van water Inerte anorganische deeltjes zijn in coatings opgenomen als vulstoffen om de poriën van de meststofkorrels af te dichten, waardoor het binnendringen van water en daardoor het vrijkomen van voedingsstoffen uit het product wordt vertraagd. NZ596113A aan South Star Fertilizers bijvoorbeeld beschrijft gecoate anorganische meststofdeeltjes. Voorgesteld wordt om meerdere lagen coatings, elk met poedervormige sporenelementen, aan te brengen om het binnendringen van water tegen te gaan. Meerdere lagen verhogen echter de fabricagekosten en bemoeilijken het fabricageproces.

Anorganische deeltjes ter voorkoming van flotatie Het gebruik van silica is ook beschreven om flotatie te voorkomen. Zo onthult JP03232788A, inactief bij Nissan Chemical, een methode om flotatie van kunstmestkorrels in rijstvelden te voorkomen. Het oppervlak wordt gecoat met een laag- moleculair hydrofoob bestanddeel en een fijn poeder van gehydrateerd siliciumoxide wordt op het oppervlak van de coatinglaag aangebracht. De toegevoegde deeltjes zijn echter hydrofiel om het anti-flotatie effect te produceren door de interactie met het water in de rijstvelden. Technisch probleem Daarom blijft er behoefte bestaan aan kosteneffectieve, biologisch afbreekbare en stroombare meststofdeeltjes die weinig aankoeken door een verminderde waterabsorptie en die mechanisch stabiel zijn tijdens productie, vervoer en opslag.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING De uitvinders hebben verrassend ontdekt dat klontering door waterabsorptie op duurzame wijze met succes kan worden voorkomen door een dunne coating op anorganische meststofkemen aan te brengen. De coating is een mengsel van een biogebaseerde was en nanodeeltjes. De afmetingen van de nanodeeltjes zijn kleiner dan de dikte van de coating, zodat een glad oppervlak ontstaat. Een eerste aspect van de huidige uitvinding zijn antiklonterende meststofdeeltjes (100), bestaande uit een anorganische meststofkern (102) en een biogebaseerde wascoating (106), = waarbij de coating van biogebaseerde was (106) nanodeeltjes (104) bevat; en = waarbij de nanodeeltjes (104) niet verder reiken dan het oppervlak van de waslaag op biologische basis (106). In een ander aspect zijn de nanodeeltjes (104) siliciumdioxide nanodeeltjes. In een ander aspect is de grootte van de nanodeeltjes (104) kleiner dan de dikte van de waslaag op biologische basis (106). In een ander aspect hebben de nanodeeltjes (104) een primaire deeltjesgrootte kleiner dan 1/100 in vergelijking met de grootte van de anorganische meststofkem (102 ), bij voorkeur kleiner dan 1/500, en nog bij voorkeur kleiner dan 1/1000 in vergelijking met de grootte van de anorganische meststofkem (102) en nog bij voorkeur kleiner dan 1/2000 in vergelijking met de grootte van de anorganische meststofkem.

In een ander aspect zijn de silicadeeltjes (104) aanwezig in de wascoating op biobasis (106) in een hoeveelheid van 5 m% of meer, bij voorkeur 7, 5 m% of meer, vergeleken met de totale massa van de wascoating op biobasis (106). In een ander aspect zijn de silicadeeltjes (104) aanwezig in de wascoating op biobasis (106) in een hoeveelheid van 15 m% of minder, bij voorkeur 12,5 m% of minder, vergeleken met de totale massa van de wascoating op biobasis (106). Een ander aspect is dat de wascoating op biobasis (106) wordt aangebracht door middel! van smeltspuiten.

Een ander aspect is dat de was op biologische basis op de anorganische meststofkem (102) wordt aangebracht in een hoeveelheid van 0,1 kg/t tot 10 kg/t, bij voorkeur van 0,5 kg/t tot 5 kg/t, nog meer bij voorkeur van 1 kg/t tot 3 kg/t (kg per ton meststofkemen). Een ander aspect is dat de dikte van de biogebaseerde waslaag tussen 1 en 5 micron bedraagt, bij voorkeur tussen 1,25 en 3,75 micron of tussen 1 en 2,5 micron.

In een ander aspect worden de nanodeeltjes (104) ondergedompeld in de wascoating op biologische basis (106). Een ander aspect is dat het smeltpunt van de was op biobasis = van 40 °C of meer, bij voorkeur van 50 °C of meer, nog meer bij voorkeur van 60 °C of meer; of = van 100 °C of minder, bij voorkeur van 90 °C of minder, nog meer bij voorkeur van 80 °C of minder.

In een ander aspect wordt een smeermiddel toegevoegd aan de antiklonterende meststofdeeltjes (100) om het antiklonterrendement te stabiliseren.

In een ander aspect is het smeermiddel magnesiumstearaat.

Een ander aspect is dat de antiklonterende meststofdeeltjes (100) verder een primerlaag (110) bevatten die tussen de anorganische meststofkem (102) en de waslaag op biologische basis (106) is aangebracht.

Een ander aspect is dat de was op biologische basis een was op basis van oliehoudende — zadenis.

Een ander aspect is dat de diameter van de anorganische meststofkem (102) 0,1 mm tot 10 mm bedraagt, bij voorkeur 1 mm tot 5 mm en nog meer 2 mm tot 4 mm.

Een ander aspect is dat de anorganische meststofkern (102) stikstof, fosfor of kalium of combinaties daarvan bevat en bij voorkeur een NPK-meststof is.

Een ander aspect van de uitvinding is een methode voor het vervaardigen van de antiklontermestdeeltjes (100), die bestaat uit: = het smelten van de was op biologische basis met de nanodeeltjes (104) op de anorganische meststofkern (102) om de antiklontermeststofdeeltjes (100) te verkrijgen = eventueel toevoeging van een smeermiddel tijdens of na het smelt-spuiten; = het eventueel aanbrengen van een primerlaag op de anorganische meststofkerm (102) vóór het smelten van de was op biologische basis; Een ander aspect is dat de viscositeit van de wascoating op biobasis (106) tussen 1 en 200 Pa.s ligt, meer bij voorkeur tussen 2 en 100 Pa.s, nog meer bij voorkeur tussen 2 en 265 Pa.s, en nog meer bij voorkeur tussen 2 en 15 Pa.s bij 10 °C boven het smeltpunt van de wascoating op biobasis (106). Een ander aspect van de uitvinding zijn de antiklontermeststofdeeltjes (100) die volgens de methode van de uitvinding worden verkregen.

Een ander aspect is het gebruik van een wascoating op biologische basis (106) voor een antiklonterlaag van meststoffen, = waarbij de coating van biogebaseerde was (106) nanodeeltjes (104) bevat; en = waarbij de grootte van de nanodeeltjes (104) kleiner is dan de dikte van de waslaag op biologische basis (106). Een ander aspect is een methode om het aankoeken van meststofdeeltjes (100) te verminderen, =" waarin een biogebaseerde waslaag (106) is aangebracht op een anorganische meststofkem (102); = waarbij de coating van biogebaseerde was (106) nanodeeltjes (104) bevat; en = waarbij de nanodeeltjes (104) niet verder reiken dan het oppervlak van de waslaag op biologische basis (106).

Een ander aspect is methode voor het verhogen van de viscositeit in een wascoating op biologische basis (106) voor antiklonterende meststofdeeltjes (100), = waarbij een waslaag op biologische basis (106) wordt aangebracht op een anorganische meststofkern (102), bij voorkeur door middel van smeltspuiten; 5 = waarbij de coating van biogebaseerde was (106) nanodeeltjes (104) bevat; en = waarbij de nanodeeltjes (104) niet verder reiken dan het oppervlak van de waslaag op biologische basis (106).

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN Figuur 1 illustreert een gedeeltelijk schematische dwarsdoorsnede van de antiklontermestdeeltjes (100) van de uitvinding. Figuur 2 toont een schematische dwarsdoorsnede van de gecoate potasdeeltjes (200) van de stand van de techniek zoals geïllustreerd in WO 2020/150579 (Mosaic).

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING Voorkeursuitvoeringen worden hierna beschreven zonder evenwel de draagwijdte van de uitvinding te beperken: Was op biobasis In één belichaming is de was op biologische basis een was op plantaardige basis, in het bijzonder een was op basis van oliehoudende zaden en rapen. De was op biologische basis is bij voorkeur biologisch afbreekbaar en hernieuwbaar. De was op biobasis is bij voorkeur een volledig verzadigde was. Geschikte wassen op biobasis zijn bijvoorbeeld in de handel verkrijgbaar onder de merknaam Agri-pure TM Industrial Vegetable Waxes van Cargill. Bij voorkeur is het smeltpunt van de was op biologische basis = van 40 °C of meer, bij voorkeur van 50 °C of meer, nog meer bij voorkeur van 60 °C of meer; of = van 100 °C of minder, bij voorkeur van 90 °C of minder, nog meer bij voorkeur van 80 °C of minder. De biobased wordt bij voorkeur op de anorganische meststofkem (102) aangebracht in een hoeveelheid van 0,1 kg/t tot 10 kg/t, bij voorkeur van 0,4 kg/t tot 5 kg/t, nog meer bij voorkeur van 1 kg/t tot 3 kg/t ten opzichte van het gewicht van de anorganische meststofkemn (102).

Nanodeeltjes Bij voorkeur hebben de nanodeeltjes (104) een primaire deeltjesgrootte kleiner dan 1/100 in vergelijking met de grootte van de anorganische meststofkern (102), bij voorkeur kleiner dan 1/500, en nog bij voorkeur kleiner dan 1/1000 van de grootte van de anorganische meststofkem (102). De grootte van de nanodeeltjes (104) is kleiner dan de dikte van de waslaag op biologische basis (106). Bij voorkeur is de diameter van de anorganische meststofkem (102) van 0,1 mm tot 10 mm, bij voorkeur van 1 mm tot 5 mm en nog meer van 2 mm tot 4 mm.

Bij voorkeur zijn de nanodeeltjes (104) aanwezig in de wascoating op biobasis (106) in een hoeveelheid van 5 m% of meer, bij voorkeur 7, 5 m% of meer, vergeleken met de totale massa van de wascoating op biobasis (106). Bij voorkeur zijn de nanodeeltjes (104) aanwezig in de wascoating op biologische basis (106) in een hoeveelheid van 15 m% of minder, bij voorkeur 12,5 m% of minder.

De nanodeeltjes (104) zijn bij voorkeur siliciumdioxide-nanodeeltjes, nog meer bij voorkeur amorfe siliciumdioxide-nanodeeltjes (CAS-nr. 6861 1-44-9). De nanodeeltjes (104) hebben bij voorkeur een specifiek oppervlaktegewicht (BET) van 90 tot 130 m?/g.

De nanodeeltjes (104) hebben bij voorkeur een pH-waarde in een dispersie van 4% van 3 tot 6. De nanodeeltjes (104) hebben bij voorkeur een SiIO2-gehalte van 95 m% of meer, nog meer van 98 m% of meer, nog meer van 99 m% of meer.

De nanodeeltjes (104) zijn bij voorkeur pyrogene kiezelzuren die nabehandeld zijn met dimethyldiclorosilaan (DDS). Een voorbeeld van geschikte nanodeeltjes (104) is het hydrofobe pyrogene kiezelzuur dat in de handel verkrijgbaar is onder de merknaam Aerosil® R972 van Evonik.

Bij voorkeur wordt de primaire grootte van de nanodeeltjes bepaald bij de meest equivalente dikte van de wascoating op biologische basis.

De genoemde primaire grootte van de nanodeeltjes wordt verkregen uit het specifieke oppervlak met de volgende formule: Dp = 6/r.SSA Waarbij Dp de primaire deeltjesdiameter is, SSA het specifieke oppervlak van de nanodeeltjes bepaald door BET, p het soortelijk gewicht van het nanodeeltjesmateriaal.

De BET wordt bij voorkeur berekend met behulp van de nom DIN ISO 9277: Bepaling van het specifiek oppervlak van vaste stoffen door gasadsorptie met behulp van de BET- methode door het Duitse normalisatie-instituut (DIN); 1995. p. 1-19. De nanodeeltjes (104) hebben bij voorkeur een primaire deeltjesgrootte kleiner dan 1/100, bij voorkeur kleiner dan 1/500, en nog bij voorkeur kleiner dan 1/1000 van de grootte van de anorganische meststofkerm (102). In een ander aspect hebben de nanodeeltjes (104) een primaire deeltjesgrootte van minder dan 5 micron, bij voorkeur van minder dan 1 micron en nog bij voorkeur van minder dan 0,5 micron, nog bij voorkeur van minder dan 0,1 micron, nog bij voorkeur van minder dan 0,01 micron.

In een ander aspect hebben de nanodeeltjes (104) een primaire deeltjesgrootte van 5 nm tot 25 nm, bij voorkeur van 10 nm tot 20 nm.

In een ander aspect zijn de nanodeeltjes (104) aanwezig in de wascoating op biobasis (106) in een hoeveelheid van 5 m% of meer, bij voorkeur 7, 5 m% of meer, vergeleken metde totale massa van de wascoating op biobasis (106). In een ander aspect zijn de nanodeeltjes (104) aanwezig in de wascoating op biologische basis (106) in een hoeveelheid van 15 m% of minder, bij voorkeur 12,5 m% of minder.

Anorganische meststof kern In één belichaming bevat de anorganische meststofkern (102) stikstof, fosfor of kalium of combinaties daarvan en is bij voorkeur een NPK-meststof.

Nanodeeltjes die niet buiten het oppervlak van de wascoating op biologische basis komen In een andere uitvoering reiken de nanodeeltjes van de uitvinding niet verder dan het oppervlak van de wascoating op biologische basis.

Dit betekent dat de nanodeeltjes in wezen ondergedompeld of ingebed zijn in de wascoating op biologische basis, zodat het oppervlak van de antiklonterdeeltjes in wezen glad is.

In een andere belichaming kan een kleine fractie van de nanodeeltjes nog door het oppervlak heen steken, Een voorbeeld van uitstekende nanodeeltjes als ruwmiddel is te zien in vergelijkende figuur 2. De uitstekende nanodeeltjes van de uitvinding maken echter minder dan 30 w% uit van het totale droge gewicht van de nanodeeltjes (104) en bij voorkeur zelfs minder dan 10 w% van het totale droge gewicht van de nanodeeltjes (104).

In een andere belichaming steekt minder dan 5 w%, of zelfs minder dan 1 w% van de nanodeeltjes door het oppervlak zoals getoond voor de uitstekende ruwmiddelen in vergelijkende figuur 2. Uitstekend betekent dat de vorm van de nanodeeltjes waarmeembaar is aan het oppervlak van de antiklontermestdeeltjes (100), zoals voor de uitstekende ruwmiddelen is te zien in vergelijkende figuur 2. Het aantal uitstekende nanodeeltjes en hun corresponderende gewicht kunnen worden geschat met behulp van bijvoorbeeld elektronenmicroscopie. Gewoonlijk worden ten minste 10 antiklonterdeeltjes beoordeeld om tot een gemiddelde waarde van het uitsteeksel te komen.

Ingebed betekent dat het nanodeeltje volledig wordt bedekt door de coating van was op biobasis, zodat het oppervlak van de coating glad is. Bijgevolg zijn ingebedde nanodeeltjes niet waameembaar als uitsteeksels aan het oppervlak, zoals bij de uitstekende ruwmiddelen in vergelijkende figuur 2.

De gladheid van het oppervlak van de huidige uitvinding is belangrijk voor de stabiliteit van de antiklonterende meststofdeeltjes (100). Als het oppervlak van de antiklonterende meststofdeeltjes (100) te ruw is, zoals bijvoorbeeld te zien is in vergelijkende figuur 2, dan breekt de coating gemakkelijker tijdens verwerking, vervoer of opslag.

Primer laag In één belichaming bestaan de antiklonterende meststofdeeltjes (100) verder uit een primerlaag (110) die tussen de anorganische meststofkem (102) en de waslaag op biologische basis (106) is aangebracht.

De primerlaag heeft bij voorkeur een polaire groep en een lange apolaire keten. Voorbeelden zijn triglyceriden, diglyceriden, monoglyceriden, vetzuren, vetalcoholen, vetamiden. Bij voorkeur is de primerlaag biologisch afbreekbaar en op biologische basis. Smeermiddelen De voorkeurssmeermiddelen zijn anorganische poederdeeltjes zoals magnesiumstearaat die kunnen worden toegevoegd om de antiklonterdeeltjes van de meststof (100) verder te stabiliseren. In een ander aspect, wordt een smeermiddel toegevoegd aan de antiklonterende meststofdeeltjes (100) om de antiklonterefficiency te stabiliseren. Het smeermiddel kan in vergelijkbare hoeveelheden als de nanodeeltjes (104) worden toegevoegd. Bij voorkeur wordt het smeermiddel toegevoegd na het smelten van de waslaag op biologische basis (106) op de meststofkernen (102). Antiklonterende meststofdeeltjes WO2020150579, in afwachting van Mosaic, beschrijft vaste meststofkorrels van kaliumhydroxide (MOP) (202) bedekt met fijngemalen fosfaatgesteente als opruwende componenten (204), zoals afgebeeld in figuur 2. In tegenstelling tot de in figuur 2 getoonde deeltjes van de stand van de techniek, zijn de deeltjes van de onderhavige uitvinding antiklontermestdeeltjes (100), bestaande uit een anorganische meststofkem (102) en een biogebaseerde wascoating (106), = waarbij de coating van biogebaseerde was (106) nanodeeltjes (104) bevat; en = waarbij de grootte van de nanodeeltjes (104) kleiner is dan de dikte van de waslaag op biologische basis (106). Bij voorkeur wordt de wascoating op biobasis (106) aangebracht door middel van smelten, maar het kan ook op een andere manier. De nanodeeltjes (104) verhogen de viscositeit van de was op biologische basis en vergemakkelijken zo het aanbrengen ervan op de meststofkem (102).

Een ander aspect is dat de wascoating op biologische basis (106) op de anorganische meststofkem (102) wordt aangebracht in een hoeveelheid van 0,1 kg/t tot 10 kg, bij voorkeur van 0,5 kg/t tot 5 kg/t, nog meer bij voorkeur van 1 kg/t tot 3 kg/t.

In een ander aspect zijn de nanodeeltjes (104) ondergedompeld in de wascoating op biobasis (106) of zijn ze gehecht aan het oppervlak van de wascoating op biobasis (106). Toepassing van de biogebaseerde wascoating met nanodeeltjes Er zijn verschillende methoden mogelijk om de kunstmestkernen met de wascoating op biologische basis te coaten.

Smelt-spuiten Een voorkeursmethode is smelt-spuiten. Het vulstofgehalte in de was en de overeenkomstige viscositeit van de gevulde was mogen echter niet te hoog zijn om een gelijkmatige inkapseling en een glad oppervlak mogelijk te maken, zoals blijkt uit de viscositeitsgegevens van voorbeeld 2.

Verdere toepassingsmethoden Een andere voorkeursmethode is het toevoegen van het coatingmengsel, bestaande uit de was op biologische basis en de nanodeeltjes, als vast poedervormig materiaal aan de meststofkemen (102). In een eerste stap wordt de was op biobasis gesmolten en worden de nanodeeltjes bij de gesmolten was op biobasis gevoegd. Na de mengstap laat men het mengsel afkoelen en stollen. Het gestolde product wordt vermalen tot een fijn poeder, bij voorkeur kleiner dan 1 mm, bij voorkeur kleiner dan 0,5 mm, nog bij voorkeur kleiner dan 0,2 mm. De fijne poederdeeltijes worden bij de meststofkemen (102) gevoegd. De meststofkemen (102) hebben een temperatuur van ten minste 10°C boven het smeltpunt van de biogebaseerde was. Het mengen neemt voldoende tijd in beslag om het coatingmateriaal te laten smelten, het oppervlak van de kunstmestkorrels nat te maken en gelijkmatig over het oppervlak te verdelen. In een laatste fase laat men de gecoate meststofkorrels afkoelen tot de omgevingstemperatuur.

Viscositeitstoename door nanodeeltjes De viscositeit van het mengsel van gesmolten was op biobasis en nanodeeltjes ligt tussen 1 en 200 Pa.s, bij voorkeur tussen 2 en 100 Pa.s, nog bij voorkeur tussen 2 en 15 Pa.s bij 10°C boven het smeltpunt van het mengsel.

Geschikte methoden om de viscositeit te meten zijn bij de vakman bekend. De viscositeit wordt bij voorkeur gemeten met een reometer HAAKE Rheowin 4.87.0010: Rheostress 1 (RS1), in de handel verkrijgbaar bij Thermo Fisher. De configuratie van de reometer is bij voorkeur als volgt: = Parallelle plaatconfiguratie 60 mm en tussenruimte 0,5 mm; = meetfrequentie van 1 Hz; en = Temperatuurbereik 100°C naar 40°C afnemend over 4800 s. Een ander aspect van de uitvinding is dan ook een methode om de viscositeit te verhogen in een wascoating op biologische basis (106) voor antiklonterende meststofdeeltjes (100), = waarbij een waslaag op biologische basis (106) wordt aangebracht op een anorganische meststofkern (102), bij voorkeur door middel van smeltspuiten; = waarbij de anorganische meststofkem (102) een stikstofnoudende meststof is; en = waarbij de coating van was op biologische basis (106) nanodeeltjes (104) bevat.

Antiklontereffect door de waslaag op biobasis De biogebaseerde wascoating (106) van de onderhavige uitvinding vermindert het aankoeken van stikstofnoudende meststofdeeltjes door waterabsorptie.

Een ander aspect van de uitvinding is dan ook een methode om het aankoeken van meststofdeeltjes (100) te verminderen, =" waarin een biogebaseerde waslaag (106) is aangebracht op een anorganische meststofkem (102); = waarbij de anorganische meststofkem (102) een stikstofhoudende meststof is; en = waarbij de coating van was op biologische basis (106) nanodeeltjes (104) bevat.

Ook het gebruik van de wascoating op biologische basis (106) voor het verminderen van het aankoeken van stikstofhkoudende meststofdeeltjes door verminderde waterabsorptie is een doel van de uitvinding.

VOORBEELDEN De uitvinding wordt verder geïllustreerd door de volgende voorbeelden, die niet bedoeld zijn om de reikwijdte van de uitvinding te beperken.

1. Antiklontermiddelen _ NPK-meststofkorrels (15-15-15) met een deeltjesgrootte tussen 2,5 mm en 4 mm werden van verschilende coatings voorzien. De samensteling van de meststofkem (gewichtsprocent) wordt uitgedrukt als stikstof totaal als P205 respectievelijk als K2O. Het typische watergehalte van de meststofkern is 0,8% tot 1,0% (m/m). De samenstellingen zijn weergegeven in tabel 1 hieronder.

Het intieme nanodeeltjes-wascoatingmengsel werd gemaakt door de was te smelten tot 90°C en er onder krachtig mengen de nanodeeltjes aan toe te voegen. Daama wordt de temperatuur al roerend langzaam verlaagd tot 5°C boven het smeltpunt van de was. Daarna laat men het mengsel afkoelen tot kamertemperatuur. Het coatingmengsel wordt vervolgens verpulverd met een laboratoriummolen en gezeefd om een poedervormige substantie te verkrijgen met een grootte kleiner dan 0,5 mm.

De meststofkernen werden met hete lucht verhit bij 250°C tot 300°C tot 90°C in een roterende pan. Verpulverde coating met een gemiddelde deeltjesdiameter van minder dan 500 micron wordt gelijkmatig verdeeld. De coatingdeeltjes smelten om de kunstmestkorre! in de roterende pan te omhullen. De gecoate deeltjes mogen al roerend afkoelen tot kamertemperatuur. Er wordt een stabiliseringsperiode van ten minste 3 dagen in acht genomen alvorens de antiklontering wordt gemeten.

Het smeermiddel wordt bij kamertemperatuur toegevoegd door het smeermiddel gedurende 30 minuten aan de geschudde korrels in de roterende pan toe te voegen. De volgende onderdelen werden gebruikt: = Bio-was: een volledig verzadigde plantaardige was op basis van koolzaad met een smeltpunt van 68°C; in de handel verkrijgbaar onder de merknaam Agri- pureTM wax 660 (AP660) van Cargill, = Silicananodeeltjes: hydrofoob amorf siliciumdioxide met een oppervlaktegewicht van 90-130 m2/g; primaire deeltjesgrootte: 16 nm; in de handel verkrijgbaar onder de merknaam Aerosil® R972 van Evonik.

= Smeemiddel: hydrofoob Mg-stearaat smeerpoeder

= Stikstof bevattende meststofkem: NPK (15-15-15 Rosa), gemiddelde diameter van de deeltjes: 24 mm

De coatingcompositie op basis van de AP660-was en de R972-nanopartikels heeft een smeltpunt van 60°C.

Het vergelijkende voorbeeld is polyethyleenwas (PE-was) met NPK- coating (15-15-15 Rosa). De hoeveelheid coating wordt uitgedrukt in kg coating per ton kunstmestkorrels.

De componenten van de coatingcompositie worden samengeperst.

De coating van de uitvinding vermindert het aankoeken.

Het klontereffect kan verder worden gestabiliseerd door toevoeging van een smeermiddel.

De ingrediënten van voorbeeld 1 volgens de onderhavige uitvinding zijn zodanig gekozen datze niet giftig, biobased, biologisch afbreekbaar en hernieuwbaar zijn.

Het vergelijkende voorbeeld met PE-was is niet biologisch afbreekbaar, niet biobased en niet hemnieuwbaar.

Bijgevolg biedt de onderhavige uitvinding een nieuw type meststof voor een duurzamere toekomst.

Tabel 1: Antiklonterprestaties | EE m% van m% van de meststof de coating coating kg/t

1.1 53 ie | OL TR TE ans ET LT LT LE vergelijkend Em EE vergelijkend 4 [ma] 0 | #@ 2 | 5 _ [ma] @5 | 0 | | ? _ 5 [Fw] © | à | mr | z _ 7 [Aw] @ | 0 | w0r | 4 _ man | EL TRI LE LE comparatief [mw] 5 | 8 | | 3 (0 | ww | © | #8 | ? | 8 _ 11 | we | m5 | 8 | | # _ 12 [aw] 8 | 0 | ar] 1 * Coating met 2 kg/t en smeermiddel toegevoegd na coating in hoeveelheid van 0,1 kg/t ** Voorstrijken met AP660 (1 kg/t), dan coaten met 1 kg/t, dan smeermiddel toevoegen in hoeveelheid van 0,1 kg/t 5 De antiklontering wordt gemeten volgens de volgende methode: 160 gr mestkorrels (=cores) worden gedurende minstens 3 dagen geconditioneerd bij omgevingscondities: kamertemperatuur en RV tussen 40-50%. Een metalen cilinder (warmte mantel) met inwendige diameter 6,0cm en hoogte 10,0cm wordt gevuld met drie metalen ringen met een uitwendige diameter 5,8cm, inwendige diameter 5,5cm en hoogte 3,0cm. De geconditioneerde korrels worden in de door de twee onderste metalen ringen afgesloten ruimte belast en gedurende 24 uur bij 40°C met 10 kg belast. Na het samendrukken wordt de buitenste cilinder voorzichtig verwijderd om het samengeperste geheel van parels en twee metalen ringen niet te breken. Het geheel, d.w.z. de twee ringen die de verdichte kunstmestkorrels bevatten, wordt door een klauw aan de bovenste ring onderworpen aan een zijdelingse kracht. De kracht die nodig is om de twee metalen ringen en het interne verdichte korrelsamenstel uit elkaar te breken (uitgedrukt in zijdelingse kg- kracht) wordt geregistreerd als de waarde van de aankoeking (sterkte).

2. Viscositeit De invloed van de vulstof op de viscositeit is weergegeven in het voorbeeld van tabel 2 hieronder. Viscositeit: Reometer HAAKE Rheowin 4.87.0010: Reostress 1 (RS1) De metingen werden verricht met een parallelle plaatconfiguratie van 60 mm en een spleet van 0,5 mm. Meetfrequentie van 1 Hz. Temperatuurbereik 100°C naar 40°C afnemend over 4800 s. De viscositeitswaarde wordt afgelezen bij 10°C boven het smeltpunt, d.w.z. in dit geval van coating op basis van AP660 60°C. Tabel 2: Invloed van vulstof en smeermiddel op de viscositeit van de coating bij 70 °C: Silica Smeermiddel: | Viscositeit R972 Mg stearaat Pa.s bij 70°C m% m%

Claims (15)

CONCLUSIES

1. Antiklonterende meststofdeeltjes (100), bestaande uit een anorganische meststofkem (102) en een biogebaseerde wascoating (106), = waarbij de coating van biogebaseerde was (106) nanodeeltjes (104) bevat; en = waarbij de nanodeeltjes (104) niet verder reiken dan het oppervlak van de waslaag op biologische basis (106).

2. De antiklontemestdeeltjes (100) van stelling 1, = waarbij de nanodeeltjes (104) een primaire deeltjesgrootte hebben kleiner dan 1/100 in vergelijking met de grootte van de anorganische meststofkern (102), bij voorkeur kleiner dan 1/500, en zelfs nog bij voorkeur kleiner dan 1/1000 in vergelijking met de grootte van de anorganische meststofkem (102); of = waarbij de diameter van de anorganische meststofkem (102) van 0,1 mm tot 10 mm bedraagt, bij voorkeur van 1 mm tot 5 mm en nog meer van 2 mm tot 4 mm.

3. De antiklontermestdeeltjes (100) van een van de voorgaande beweringen, waarbij de nanodeeltjes (104) aanwezig zijn in de biogebaseerde wascoating (106) in een hoeveelheid van 5 m% of meer, bij voorkeur, 7, 5 m% of meer, vergeleken met de totale massa van de biogebaseerde wascoating (106).

4. De antiklontermestdeeltjes (100) van een van de voorgaande beweringen, waarbij de nanodeeltjes (104) aanwezig zijn in de biogebaseerde wascoating (106) in een hoeveelheid van 15 m% of minder, bij voorkeur, van 12,5 m% of minder, vergeleken met de totale massa van de biogebaseerde wascoating (106).

5. De deeltjes van een van de voorgaande beweringen, waarbij de wascoating op biobasis (106) wordt aangebracht door middel van smeltspuiten.

6. De antiklonterende meststofdeeltjes (100) van een van de voorgaande beweringen, waarbij de was op biologische basis op de anorganische meststofkern (102) is aangebracht in een hoeveelheid van 0,1 kg/t tot 10 kg/t, bij voorkeur van 0,5 kg/t tot 5 kg/t, nog meer bij voorkeur van 1 kg/t tot 3 kg/t.

7. De antiklontermestdeeltjes (100) van een van de voorgaande beweringen, waarbij de nanodeeltjes (104) zijn ondergedompeld in de biogebaseerde wascoating (106).

8. De antiklontermestdeeltjes (100) van een van de voorgaande beweringen, waarbij het smeltpunt van de was op biologische basis is = van 40 °C of meer, bij voorkeur van 50 °C of meer, nog meer bij voorkeur van 60 °C of meer; of = van 100 °C of minder, bij voorkeur van 90 °C of minder, nog meer bij voorkeur van 80 °C of minder.

9. De antiklonterende meststofdeeltjes (100) van een van de voorgaande beweringen, waarbij een smeermiddel is toegevoegd aan de antiklonterende meststofdeeltjes (100) om het antiklonterrendement te stabiliseren.

10.De antiklonterende meststofdeeltjes (100) van een van de voorafgaande aanspraken, waarbij de antiklonterende meststofdeeltjes (100) verder een primerlaag (110) bevatten die tussen de anorganische meststofkem (102) en de biogebaseerde wascoating (106) is aangebracht.

11.De antiklonterende meststofdeeltjes (100) van een van de voorgaande beweringen, waarbij de was op biologische basis een was is op basis van oliehoudende zaden en raapzaad.

12.De antiklonterende meststofdeeltjes (100) van een van de voorafgaande aanspraken, waarbij de anorganische meststofkern (102) stikstof, fosfor of kalium of combinaties daarvan bevat en bij voorkeur een NPK-meststof is.

13. Een methode voor het vervaardigen van de antiklontermestdeeltjes (100) volgens een van de voorgaande beweringen, die bestaat uit: = het aanbrengen, bij voorkeur door smelten, van de was op biologische basis op de anorganische meststofkem (102) om de antiklonterende meststofdeeltjes (100) te verkrijgen = eventueel een smeermiddel toevoegen tijdens of na het smelten; en = het eventueel aanbrengen van een primerlaag voorafgaand aan de anorganische meststofkern (102), voorafgaand aan het smelten van de was op biologische basis.

14. De methode van stelling 13, waarbij de viscositeit van de wascoating op biobasis (106) tussen 1 en 200 Pa.s ligt, meer bij voorkeur tussen 2 en 100 Pa.s, nog meer bij voorkeur tussen 2 en 15 Pa.s bij 10°C boven het smeltpunt van de wascoating op biobasis (106).

15. Het gebruik van een wascoating op biologische basis (106) als antiklonterlaag voor meststoffen, = waarbij de coating van biogebaseerde was (106) nanodeeltjes (104) bevat; en = waarbij de nanodeeltjes (104) niet verder reiken dan het oppervlak van de waslaag op biologische basis (106).