CH657119A5 - Koerniges duengemittelprodukt. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein körniges Düngemittelprodukt, das in der Erde eine Quelle für Stickstoff darstellt und zur Anwendung durch mechanische Verteilung in der Erde geeignet ist. Ebenfalls bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Bereitstellung einer Quelle von Düngemittelstickstoff für Ackererde als Nährstoffquelle für eine Ernte, wobei man das erfindungsgemässe körnige Düngemittelprodukt, das in der Erde eine Quelle für Stickstoffdüngemittelwerte darstellt, auf oder in die Erde bis zu einer Tiefe von etwa 35,56 cm gibt.

Ammoniak, Amminiumnitrat und Harnstoff sind die am häufigsten verwendeten Quellen für Stickstoff, aber alle diese Stickstoffdüngemittelmaterialien sind leicht löslich in Wasser. Sie sind daher dem Auslaugen unterworfen, und deren Verwendung resultiert in einem raschen Freisetzen ihres Stickstoffes. Weil dies wiederholte Anwendungen für das unterstützte Wachstum oder eine Anwendung mit höheren Auslaugungsverlusten notwendig macht, sind viele Anstrengungen unternommen worden, welche sich auf das langsame Freisetzen von Stickstoff aus Düngemittelmaterialien beziehen. Im allgemeinen opfern solche Materialien den Stickstoffgehalt in einem gewissen Kontrollgrad der Stickstofferhältlichkeit.

3

657 119

Melamin und dessen Hydrolyseprodukte Ammeiin, Ammelid und Cyanursäure sind als potentielle Quellen für Stickstoff für die Inkorporierung in Düngemittelzusammensetzungen oder für die Verwendung als Stickstoffquellen per se betrachtet worden. Melamin hat einen Stickstoffgehalt von 66,6%. Falls es als ein Düngemittelmaterial verwendet werden könnte, würde es eine gute Menge an Stickstoff pro angewendetes Einheitsgewicht zur Verfügung stellen. Jedoch ist es gegenwärtig teurer als Harnstoff. Zudem ist kommerziell hergestelltes Melamin nur als ein feines

(a) Teilchen aus Melamin oder Teilchen aus Säureadditionssalzen von Melamin oder Teilchen aus Mischungen von Melamin und Säureadditionssalzen davon, wobei die einzelnen Teilchen in ihrer grössten Dimension eine Teilchengrösse von nicht mehr als 400 Micron haben, sowie

(b) eine ausreichende Menge eines Bindemittels, welches die Teilchen zu Körnern verbindet, enthalten, wobei das Bindemittel, nachdem die Körner in der Erde verteilt worden sind, die Fähigkeit aufweist, sich unter Freigabe der Teilchen aufzulösen kristallines Pulver erhältlich. Es wird in der Form von sehr feinen 10 und so ermöglicht wird, dass Wasser und Mikroorganismen auf

Kristallen hergestellt, weil kleine Teilchen auf den gegenwärtigen kommerziellen Endmärkten für Melamin benötigt werden, wie etwa beispielsweise für die Herstellung von Melamin-For-maldehydharzen und für die Herstellung von Brandschutzanstrichen.

Eine typische Siebanalyse eines kommerziell erhältlichen Melamins, ausgeführt mit «United States Standard Sieve»-Sie-ben, ergibt das folgende Resultat:

Siebanalyse

Prozent, zurückgehalten

40 Mesh

0-0,1

40- 50 Mesh

0-0,1

50- 60 Mesh

0-0,3

69- 80 Mesh

0,5-5,0

80-100 Mesh

1,0-5,0

100-200 Mesh

13-30

200-325 Mesh

13-30

durch 325 Mesh

40-60

25

30

Die kommerziell hergestellten kleinen Melaminkristalle werden von den Harzherstellern gewünscht, weil die kleinen Kristalle sich besser auflösen und weil alle grösseren Teilchen, falls vorhanden, eine längere Verarbeitungszeit erforderlich machen würden; deshalb sind die grösseren Teilchen weniger erwünscht. Im Brandschutzanstrich-Markt werden die Melaminkristalle im Anstrich dispergiert, wo die gegenwärtig verwendeten feinen Teilchengrössen eine glattere Textur im getrockneten Anstrich ergeben, als dies grössere Teilchen ergeben würden.

Die feinen Teilchengrössen der kommerziell erhältlichen Melaminprodukte machen aus Melamin ein Produkt, welches nicht sehr attraktiv für die AgrikulturanWendungen ist. Die feinen Teilchengrössen des kommerziellen Melamins, wie es gegenwärtig hergestellt wird, machen es zudem unmöglich,

dieses als ein Düngemittelmaterial zu verwenden. Die feinen Teilchen, wenn sie auf die Oberfläche der Erde angewendet würden, würden sogar durch schwache Winde weggeblasen .Falls sie aus der Luft, wie etwa aus einem Flugzeug oder aus einem Helikopter, angewendet würden, wäre das Wegblasen ein ernsthaftes Problem und dadurch würde eine ungleiche Anwendung verursacht. Falls sie durch mechanische Auftragvorrichtungen verteilt würden, würden die feinen Teilchen dazu tendieren, Brücken zu bilden, und so würden Überführ- und Abgabe-Leitungen verstopft. Diese Schwierigkeiten bei der Handhabung der kommerziell erhältlichen Melaminfestkörper würden jegliche Agrikulturanwendung in grösserem Massstab unmöglich machen.

In einem ihrer Aspekte stellt diese Erfindung ein Düngemittelprodukt in körniger Form zur Verfügung. Die Düngemittelkörnchen haben Stärken, Grössen und Gewichte, welche geeignet sind für die mechanische Verteilung auf und in die Erde. Der bevorzugte Grössenbereich beträgt von etwa 1 mm bis etwa 10 mm, und der am meisten bevorzugte Grössenbereich beträgt von 3 mm bis 5 mm.

Das erfindungsgemässe körnige Düngemittelprodukt, das in der Erde eine Quelle für Stickstoff bildet und das zur Anwendung durch mechanische Verteilung in der Erde geeignet ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Körner die Teilchen einwirken können, und wobei die Körner in bezug auf ihre Festigkeit und ihr Gewicht für eine mechanische Verteilung in der Erde geeignet sind und dass die mittlere Druckfestigkeit einer Probe der genannten Körper, welches eine Korngrösse 15 von 3-4 mm aufweisen, mindestens 0,4536 kg pro Korn beträgt.

Diese erfindungsgemässen Düngemittelkörnchen enthalten eine teilchenförmige Stickstoffquelle und ein Bindemittel. Die Stickstoffquelle liegt in Form von feinen Teilchen vor und sie haben gewöhnlich eine Grösse von nicht oberhalb etwa 10 Mesh, 20 sie zeichnen sich durch eine geringe Löslichkeit in Wasser bei einem pH-Wert von 7 und bei einer Temperatur von 20 °C aus und sie wandeln sich im allgemeinen in der Erde sehr langsam in eine Form um, in welcher sie wertvoll für das Pflanzenleben-wachstum in der Erde sind. Die Stickstoffquelle ist ausgewählt aus der Gruppe Melaminteilchen, Teilchen von Säuradditions-salzen von Melamin oder einer Mischung aus beiden. Die Säureadditionssalze sind mit organischen oder anorganischen Säuren gebildet. Das Bindemittel ist in einer ausreichenden Menge vorhanden, welche wenigstens genügt, um die feinen Kristalle oder die pulverförmigen Teilchen der Stickstoffquelle miteinander zu Körnern zu verbinden, welche die gewünschte Stärke haben. Es ist vorzugsweise ein leicht lösliches Material, welches nach der Verteilung der Körnchen in der Erde die Teilchen aus der Stickstoffquelle freisetzt, um die Wirkung von Wasser und Mikroorganismen auf die Teilchen zu ermöglichen. Das Bindemittel ist vor allem so ausgewählt, dass es mit der Erde verträglich ist, und irgend ein Rückstand des Bindemittels sollte entweder inert, bioabbaubar, oder konditionierend für die Erde sein oder er sollte einen Pflanzennährwert haben.

Das Bindemittel ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Materialien, bestehend aus Harnstoff, Ammoniumsulfat, Kaliumsulfat, Ammoniumnitrat, Ammoniumphosphat, Kaliumnitrat, Kaliumchlorid, Ammoniumchlorid, Kaliumdihydrogen-phosphat, Ligninsulfonat, Harnstoff-Formaldehydharz, Mela-45 min-Formaldehydharz, Stärke, Latex und Gemischen davon.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die Körnchen bis zu 80 Gew.-Teile der teilchenförmigen Stickstoffquelle und wenigstens 20 Gew.-Teile Bindemittel.

50 In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen die Körnchen von 60-80 Gew.-Teile Melamin und von 20-40 Gew.-Teile Harnstoff. Bei noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung umfassen die Körnchen von 67-80 Gew.-Teile Melamin und von 20-33 55 Teile Harnstoff. Bei der am meisten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die Körnchen etwa 67 Gew.-Teile Melamin und etwa 33 Gew.-Teile Harnstoff.

Das erfindungsgemässe Düngemittel kann mittels eines Verfahrens hergestellt werden, welches einen Schmelz- bzw. Glüh-60 schritt umfasst, um eine verbesserte Stärke der Körnchen zu erlangen und um sie für die Verwendung als eine Quelle für Stickstoff für die Düngemittelanwendung anzupassen. Dieses Verfahren beinhaltet gewöhnlich das Mischen der teilchenförmigen Stickstoffquelle mit einer wirksamen Menge eines Bindemit-65 tels, welches ausreicht, die Melaminteilchen zu Körnchen, welche Grössen und Gewichte haben, die für mechanische Anwendungen geeignet sind, zu verbinden. Das Gemisch kann anschliessend mit einem Wasserspray oder einer wässrigen

35

40

657119

Lösung des Bindemittels in Kontakt gebracht werden. Das angefeuchtete Gemisch wird gewöhnlich agglomeriert, getrocknet und geglüht bzw. geschmolzen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird bei diesem Verfahren eine Trocknungstemperatur von weniger als 93 °C und eine Glühtemperatur zwischen 135 und 149 °C benötigt. Bei der am meisten bevorzugten Ausführungsform werden diese Körnchen aus einem Gemisch von 50-80 Gew.-Teilen Melamin und von 50-20 Gew.-Teilen Harnstoff hergestellt.

Das erfindungsgemässe körnige Düngemittel kann auch erhalten werden, indem man eine ausreichende Menge des geschmolzenen Bindemittels, ausgewählt aus der Gruppe der weiteroben definiertenBindemittelmaterialien, mit fein pulverisierten Teilchen der teilchenförmigen Stickstoffquelle vermischt. Tropfen dieses Gemisches können anschliessend abgeschreckt werden, um Körnchen zu bilden. In einer bevorzugten Ausfüh-rungsform enthalten diese Körnchen von 40-65 Gew.-Teile Melamin als teilchenförmige Stickstoffquelle und von 35-60 Gew.-Teile Harnstoffbindemittel, wobei das Gemisch der beiden Komponenten bis zum Schmelzpunkt von Harnstoff erhitzt und dann abgekühlt worden war; dabei verfestigte sich der Harnstoff und die Körner sind innerhalb des Harnstoffes gefunden.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthalten diese Körnchen 50-60 Gew.-Teile Melamin und 40-50 Gew.-Teile Harnstoff.

Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemässen körnigen Düngemittelproduktes werden die Teilchen der Stickstoffquelle und eine wirksame Menge des Bindemittels miteinander vermischt. Das erhaltene Gemisch kann dann mit einem Wasserspray oder einer wässrigen Lösung des Bindemittels in Berührung gebracht werden, man bildet aus dem angefeuchteten Gemisch das Agglomerat, das schliesslich getrocknet wird. Die Agglomerate werden gewöhnlich gesiebt, um Körnchen zu erhalten, welche vorzugsweise Grössen im Bereich von 1 mm bis 10 mm haben. Übergrosse Körnchen können zu passenden Grössen zerkleinert und zu kleine Körnchen können wiederverwendet werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden 50-80 Gew.-Teile Melamin mit 50-20 Gew.-Teilen Harnstoffbindemittel vermischt und die am meisten bevorzugte Ausführungsform dieses Verfahrens beinhaltet das Vermischen von etwa 67 Gew.-Teilen Melamin mit etwa 33 Gew.-Teilen Harnstoff.

Das erfindungsgemässe Düngemittelprodukt kann auch hergestellt werden, indem man zuerst aus den Stickstoff enthaltenden Teilchen ein körniges Agglomerat bildet, dieses einem Schmelz- bzw. Glühschritt unterwirft und das erhaltene Produkt, wie weiter oben beschrieben, mit den weiteren Bestandteilen vermischt, kontaktiert, agglomeriert und trocknet. Es wird bevorzugt bei weniger als 93 °C getrocknet und das getrocknete Agglomerat kann bei einer Temperatur zwischen 135 und 149 °C geschmolzen bzw. geglüht werden. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform dieses Verfahrens beinhaltet das Mischen von 50-80 Gew.-Teilen Melamin und 50-20 Gew.-Teilen Harnstoff. Als Regel können Zerkleinerungsfestigkeiten von 1000 g oder grösser erreicht werden, wenn der Glühschritt bei einer Temperatur von 135-149 °C ausgeführt wird und die Körnchen aus Melamin und Harnstoff hergestellt werden.

Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Bereitstellung einer Quelle von Düngemittelstickstoff für Ackererde als Nährstoffquelle für eine Ernte, wobei man das weiter oben definierte körnige Düngemittelprodukt, das in der Erde eine Quelle für Stickstoffdüngemittel werte darstellt, auf oder in die Erde bis zu einer Tiefe von etwa 35,56 cm gibt. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man in der Ackererde Körner des genannten körnigen Düngemittelproduktes, die eine Grösse von 1 bis 10 mm aufweisen, verteilt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens verteilt man auf die Erde ein körniges Produkt, das bis zu 80

Gew.-Teile an der teilchenförmigen Stickstoffquelle und wenigstens 20 Gew.-Teile Bindemittel enthält. Die am meisten bevorzugte Ausführungsform dieses Verfahrens beinhaltet das Verteilen eines körnigen Produktes, das bis zu 80 Gew.-Teile Melamin und wenigstens 20 Gew.-Teile Harnstoff enthält.

Das beschriebene Verfahren ist insbesondere für das Düngen von Korn-, Mais-, Kartoffel- oder Reisernten geeignet.

Wie schon weiter oben erwähnt, weist die Düngemittelstickstoffquelle eine geringe Löslichkeit in Wasser mit einem pH-Wert von 7 und bei einer Temperatur von 20 °C auf. Nach der Anwendung der festen Form der Stickstoffquelle auf die Oberfläche der Erde wird gwöhnlich ein Teil der Erde umgedreht, um das Düngemittel in den gewünschten Tiefenbereich in die Erde einzuführen und zu verteilen.

Der Ausdruck «gering wasserlöslich» soll sich hier auf Materialien beziehen, welche sich in Wasser bei einer Temperatur von 20 °C und bei einem pH-Wert von 7 in einem Ausmass von 5 g oder weniger pro 100 g lösen; d.h. Materialien, welche Lösungen mit einer Konzentration von 5% oder weniger bilden. Der Ausdruck «geringe Löslichkeit» in Wasser mit einem pH-Wert von 7 bei einer Temperatur von 20 °C hat die gleiche Bedeutung.

Der Ausdruck «gut wasserlöslich» bezieht sich vor allem auf Materialien, welche sich in Wasser bei einer Temperatur von 20 °C und bei einem pH-Wert von 7 in einem solchen Ausmass von 20 g oder mehr pro 100 g lösen, d. h. Materialien, welche Lösungen mit einer Konzentration von 20% oder grösser bilden.

Basierend auf erhältlichen Informationen sind die Löslichkeiten in Wasser bei einer Temperatur von 20 °C beim pH-Wert von 7 von verschiedenen Materialien, welche im Zusammenhang mit dieser Erfindung verwendet werden können, in Gramm pro 100 g die folgenden:

Tabelle I Löslichkeitsdaten

Material g/100g

Melamin

0,50

Ammoniumnitrat

192

Ammoniumsulfat

75,4

Diammoniumphosphat

131 (bei 15°)

Kaliumhydrogensulfat

51,4

Kaliumsulfat

11,1

Harnstoff

119,3 (bei 25°)

Die Düngemittelprodukte in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung liegen in körniger Form vor und haben bevorzugt Grössen im Bereich von etwa 1 mm bis 10 mm, vorzugsweise von 3 mm bis 5 mm. Sie werden in der Regel so hergestellt, dass sie eine gute Eindringbarkeit in die Erde und ein gewünschtes spezifisches Gewicht haben und im wesentlichen staubfrei sind. Die Körnchen werden ebenfalls so gefertigt, dass sie geeignet sind für das mechanische Verteilen und für die Anwendung auf und in der Erde, gewöhnlich unter Verwendung von modernen Vorrichtungen.

Die erfindungsgemässen granulären Düngemittelprodukte liegen in Form von Agglomeraten oder Körnchen vor. Die Agglomerate können mit irgend einer herkömmlichen Technik für das Agglomerieren von Düngemittelprodukten hergestellt werden, unter Verwendung von schwach oder leicht löslichen Düngemittelstickstoffquellen, gefolgt von einer Schmelzbehandlung, um eine genügende Druckfestigkeit zu erzielen. Die gering oder leicht lösliche Stickstoffquelle in dem Agglomerat enthält Melamin, Säureadditionssalze davon mit anorganischen oder organischen Säuren oder Gemische aus Melamin und Salzen. Diese Salze sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe,

4

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5 657 119

bestehend aus dem Hydrochlorid, Hydrojodid, Metaphosphat, Lösung angewendet werden. Wenn das Bindemittel ein Material

Nitrat, Orthophosphat, Orthophosphatdihydrat, Polyphosphat, ist, wie etwa Ligninsulfonat, Harnstoff-Formaldehydharz oder

Kaliumdihydrogenphosphat, Bisulfat und Sulfit, und auch aus Melamin-Formaldehydharz, dann ist die Anwendung in Form dem Acetat, Cyanurat, Chloracetat, Format, Benzoat, Fumarat, einer Lösung gewöhnlich am bequemsten. Das Bindemittel kann

Lactat, Maleat und Phthalat und Gemischen davon. Diese 5 auch ein Material sein, wie etwa ein Phenolharz, das in der Form

Materialien sind gekennzeichnet durch eine geringe bis massige einer Lösung angewendet wird, aber ein solches Material, das

Löslichkeit in Wasser mit einem pH-Wert von 7 und bei einer hervorragende Charakteristiken als Bindemittel hat, hat keinen

Temperatur von 20 °C, und durch eine langsame Umwandlung in Nährwert beizusteuern und ist deshalb weniger bevorzugt. Die der Erde in eine Form, in welcher der Stickstoff nützlich ist für gleichen Überlegungen gelten für synthetische Polymerlatices.

das Pflanzenwachstum in der Erde. 10 Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform zur Herstel-

Diese Stickstoffquellematerialien, wie sie üblicherweise im lung von Körnchen wird Melaminpulver zu einem geschmolze-

Handel erhältlich sind oder üblicherweise hergestellt werden, nen Bindemittelmaterial, vorzugsweise Harnstoff, hinzugege-

liegen in Form von sehr feinen Teilchen vor. Im Falle von ben, um eine Aufschlämmung der Melaminpulverteilchen im

Melamin beispielsweise hat das im Handel erhältliche Produkt geschmolzenen Harnstoff zu ergeben. Tropfen dieser geschmol-

typischerweise kristalline Teilchen, welche eine kleinere Grösse " zenen Aufschlämmung können verfestigt werden, indem man sie als 10 Mesh, US-Standard-Siebgrösse, haben, und im allgemei- durch einen körnchenbildenden Turm in der herkömmlichen Art nen sind sie meist kleiner als 40 Mesh. Diese sehr feinen tropfen lässt. Währenddem Harnstoff das bevorzugte Material pulverartigen Stickstoffquellematerialien können durch die Ver- für die Verwendung bei der Herstellung von Körnchen ist,

wendung eines Bindemittels agglomeriert werden. Im allgemei- bedingt durch seinen Stickstoffgehalt und die gute Löslichkeit in nen macht das Bindemittel wenigstens 1 Gew.-% derpulverför- 20 Wasser, und ebenfalls weil Melamin etwas im geschmolzenen migen Teilchen aus, vorzugsweise wenigstens 2 Gew.-% der Harnstoff löslich ist, könnten andere Materialien, wie etwa pulverförmigen Teilchen, und noch bevorzugter wenigstens 5 Schwefel, ebenfalls verwendet werden, und ebenso Gemische

Gew.-% der pulverförmigen Teilchen. Das Bindemittel kann von Materialien. Bei der Bildung der harnstoffgebundenen ausgewählt sein aus einem breiten Spektrum von Materialien, Körnchen ist es bevorzugt, dass das Körnchenprodukt wenig-

doch vorzugsweise ist es ausgewählt, um mit der Erde verträglich 25 stens 33 Gew.-% Harnstoff enthält. Wenn weniger Harnstoff zu sein, so dass es selbst und irgendein Rückstand davon entwe- vorhanden ist, ist es schwierig, eine fliessbare Aufschlämmung zu der inert, bioabbaubar und erdekonditionierend ist, so dass es bilden. Der Harnstoffgehalt der Körnchen kann bis zu 90 Gew.-

einen Pflanzennährwert hat. % betragen, so dass der Melamingehalt im Bereich von 10-67

Das Bindemittel, das verwendet wird, muss so stark sein, um Gew.-% der Körnchen sein kann. Vorzugsweise beträgt der beim Hartwerden oder Aushärten den granulären Agglomeraten 30 Harnstoffgehalt von 35-60 Gew.-% der Körnchen, und bevor-

bzw. Körnern eine Druckfestigkeit von mindestens 454 g zu zugter beträgt er von 40-50 Gew.-%.

verleihen, wie dies mittels Prüfungsverfahren an 10 wahllos Während bevorzugte körnige Produkte mittels Agglomera-

ausgewählten Agglomeraten bestimmt wurde, welche Grössen tion und Körnchenbildung hergestellt werden, können befriedi-

im Bereich von 3 mm bis 4 mm haben. Die Druckfestigkeit dieser gende Produkte auch mittels weiterer Techniken hergestellt

Körner beträgt vorzugsweise wenigstens 680 g, und vor allem 35 werden, einschliesslich Extrusionstechniken, Pressen und Gra-

908 g oder mehr. Eine Druckfestigkeit von mindestens 454 g ist nulieren und Brikettieren. Beispielsweise kann Melaminpulver vergleichbar mit herkömmlichem, im Handel erhältlichem, kör- oder ein pulverförmiges Melaminsalz oder ähnliches mit einem nigem Harnstoff, und ist adäquat mit einer Stärke für die Harnstoff-Formaldehydharz in Pulverform kombiniert werden,

Verwendung in den meisten Formen der üblichen Anwendun- um ein Gemisch zu bilden. Das Gemisch kann bei einer erhöhten gen, einschliesslich Breitwurfvorrichtungen, Zerstäubern, Streu-40 Temperatur gepresst werden, um das Harz auszuhärten, und das

Vorrichtungen und für die Verteilung aus Flugzeugen und Heli- resultierende Produkt kann granuliert werden, um Teilchen mit koptern. der gewünschten Grösse zu bilden, oder die gepresste ausgehär-

Bevorzugte Bindemittel sind Ligninsulfonat und seine Salze, tete Masse kann in Flockenform übergeführt werden. Das Sieben

Stärke, Harnstoff, Harnstoff-Formaldehydharze, Melamin-For- und die Wiederzurückführung können angewendet werden, falls maldehydharze, und Latices von synthetischen polymeren Mate- 45 dies notwendig ist, um Körnchen mit den gewünschten Grössen rialien. Solche Bindemittel sind am meisten bevorzugt, welche zu bilden.

einen Pflanzennährwert haben, wie das etwa der Fall ist bei Gut lösliche Bindemittel, wie Harnstoff, und Salze, wie Harnstoff, Harnstoff-Formaldehydharzen und Melamin-Formal- Ammoniumnitrat, erlauben das rasche Auflösen des Bindemit-

dehydharzen. tels der Düngemittelkörnchen in der Erde unter Freigabe der

Bei einer bevorzugten Agglomerationstechnik wird das Mela- 50 feinen Melaminteilchen oder weiterer feiner Teilchen. Dies kann minpulver zusammen mit 5-25 Gew.-% an pulverförmigem wünschenswert sein, wenn der Verbund nicht nur Melamin,

Harnstoff kombiniert, um eine Mischung zu bilden. Diese sondern auch ein rasch lösliches, rasch Stickstoff freisetzendes

Mischung wird gewöhnlich anschliessend mit Wasser besprüht Düngemittelmaterial enthält. Wo eine langsame Freigabe oder mit einer Lösung von Harnstoff, und zwar erfolgt dies in gewünscht ist, wird in der Regel ein herkömmliches Bindemittel einer Agglomerationsvorrichtung, wie etwa auf einer rotieren- 55 angewendet, welches seine Bindekraft langsamer in der Erde den Scheibe oder in einer rotierenden Trommel. Im Falle einer verliert, wie beispielsweise ein Harnstoff-Formaldehydharz oder

Bindemittellösung werden die Teilchen überzogen. ImFalle ein Melamin-Formaldehydharz.

eines Wassersprays geht entweder der Harnstoff in Lösung oder Harnstoff ist ein bevorzugtes Bindemittel für Agglomerate er wird angefeuchtet und wird klebrig, und in einem dieser oder für die Herstellung von Körnchen, weil es nicht nur die

Zustände überzieht er die pulverförmigen Melaminteilchen 60 Herstellung von Düngemittelkörnchen mit genügender Grösse,

genügend, um zu verursachen, dass eine Agglomeration auftritt. Stärke und Gewicht für die herkömmliche Anwendung ermög-

Die Agglomerate werden in der Regel getrocknet und gekühlt, licht, sondern auch weil Harnstoff leicht löslich ist und eine um harte Verbünde zu bilden, welche primär Grössen bevorzugt wertvolle rasche Nahrungsmittelmaterialabgabe an die Erde im Bereich von 1 mm bis 10 mm, und besonders von 3 mm bis 5 gewährleistet. Wenn Harnstoff zusammen mit einer pulverförmi-mm. Diese Verbünde haben eine gute Druckfestigkeit und bilden 65 gen Stickstoffquelle verwendet wird, die gekennzeichnet ist im wesentlichen keine Stäube. durch eine geringe oder mässige Löslichkeit und durch eine

Es kann irgend eine der herkömmlichen Agglomerationstech- langsame Umwandlung in der Erde in eine brauchbare Form,

niken verwendet werden. So kann das gesamte Bindemittel in dann löst sich der Harnstoff rasch und entlässt die feinen Teilchen

657 119

6

der schlecht löslichen Stickstoffquelle in die Erde für ein langsames Auflösen oder für einen Bioabbau.

Wenn ein Agglomerat aus pulverförmigem Melamin und einem gut wasserlöslichen Bindemittel, wie Harnstoff, hergestellt wird, betragen bevorzugte Anteile im erhaltenen getrockneten, körnigen Produkt von 60-85 Gew.-% Melamin und von 40-15 Gew.-% Harnstoff, oder bevorzugter von 67-80 Gew.-% Melamin und von 33-20 Gew.-% Harnstoff. Die am meisten bevorzugten Körnchen enthalten etwa 67 Gew.-Teile Melamin und etwa 33 Gew.-Teile Harnstoff.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind 85-99 Gew.-Teile an teilchenförmiger Stickstoffquelle mit 1-15 Gew.-Teilen eines harzartigen Bindemittels kombiniert, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Ligninsulfonat, Harnstoff-Formaldehydharz, Melamin-Formaldehydharz, Latex oder Gemischen davon. In einer bevorzugteren Ausführungsform sind 95 Gew.-Teile Melamin und 5 Gew.-Teile der weiter oben angegebenen harzartigen Bindemittel kombiniert.

Wenn z.B. ein Agglomerat unter Verwendung eines unlöslichen oder eines nur leicht löslichen Bindemittels hergestellt wird, wie Stärke, einer derivatisierten Stärke, oder einer modifizierten Stärke, Ligninsulfonat, Harnstoff-Formaldehyd, oderMelamin-Formaldehyd, oder einem der nicht-nährenden Materialien, wie ein Phenolharz, oder ein synthetisches Polymer in der Form eines Latex, dann kann eine sehr langsame Abgabe des Stickstoffs aus den Melaminteilchen (oder Teilchen einer anderen schlecht löslichen Stickstoffquelle) erzielt werden.

Für die Herstellung eines Agglomerates, welches eine einzige Anwendung pro Wachstumssaison ermöglicht, können sich rasch freisetzende Stickstoffdüngemittelmaterialien, im allgemeinen ein Ammoniumsalz oder Harnstoff, mit Vorteil als das Bindemittel des Agglomerates bzw. der Körner verwendet werden. Beispiele von solchen salzartigen Bindemittelmaterialien sind Ammoniumsulfat, Kaliumsulfat, Ammoniumphosphat, Diam-moniumphosphat, die Kaliumphosphate, Ammoniumnitrat, Kaliumnitrat, Kaliumchlorid und Ammoniumchlorid. Beider Verwendung als ein Bindemittelmaterial bei der Bildung eines agglomerierten Verbundes kann der Anteil eines solchen salzartigen Bindemittelmaterials von 15-40 Gew.-% des Agglomerates, und vorzugsweise von 20-33 Gew.-% des Agglomerates betragen.

Zusätzlich können weitere Materialien in ein erfindungsge-mässes körniges Düngemittelprodukt inkorporiert sein. Solche Materialien können Mikronährmaterialien, Zink, Magnesium, Eisen und Bor sein .

Einer der Vorteile der Verwendung der erfindungsgemässen körnigen Düngemittelzusammensetzungen besteht darin, dass die Anwendungsmenge viel geringer ist, ausgedrückt in Stickstoff, der pro m2 angewendet wurde, als dies mit Standard-Düngemitteln der Fall ist. Weil tatsächlich weniger an aktivem Material benötigt wird, kann es wünschenswert sein, um die Anwendung zu vereinfachen, in einigen Fällen ein inertes Füllstoffmaterial zu inkorporieren. Ein beliebiges herkömmliches Füllstoffmaterial kann angewendet werden, wie beispielsweise Gips, Tonerde, Sand, gemahlene Meeresmuscheln, gemahlener Dolomit und gemahlener Kalkstein.

Ein weiterer wichtiger Vorteil bei der Verwendung der körnigen Düngemittelprodukte in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass es wegen den langsamen Freisetzungscharakteristiken möglich ist, nur eine einzige Anwendung pro Wachstumssaison anzuwenden. Ferner scheint, dass nach der anfänglichen Anwendung, im speziellen Fall der auf Melamin basierenden Düngemittelprodukte, die Abgabe von Stickstoffwerten in der Erde während zwei Wachstumssaisons weitergeht. Demnach können in derzweiten und den nachfolgenden Wachstumssaisons sogar geringere Anwendungsmengen für gegebene Werte verwendet werden, als dies für die anfängliche Anwendung der Fall ist.

Das erfindungsgemässe körnige Düngemittelprodukt kann für Saat, Früchte, Blumen, Gemüse, pflanzliche Fasern, Knolle oder ähnliches verwendet werden. Die Anwendung des erfindungsgemässen Düngemittels führt zu einer Gesamtausbeute an 5 Pflanzeneinheiten, die vergleichbar sind mit solchen, die erhalten werden, wenn eine herkömmliche Standarddüngepraxis befolgt wird, wobei jedoch bei den bekannten Düngemitteln das eingesetzte Stickstoffdüngemittelanwendungsniveau bedeutend höher ist.

io Durch Verwendung des erfindungsgemässen Düngemittelproduktes wird die Wirksamkeit von üblichen gut löslichen rasch freisetzenden Stickstoffdüngemitteln bei der Erzeugung von produktiven Einheiten in Agrikulturkulturen durch Ergänzung ihrer Wirkung mit der Mitverwendung einer langsam freisetzen-15 den, schwach oder mässig löslichen Düngemittelstickstoffquelle erhöht. So kann eine Kombination von 10 bis 50 Gew.-% an Stickstoff in einem herkömmlichen, leicht wasserlöslichen, rasch Stickstoff freisetzenden Düngemittel mit Vorteil mit 50-90 Gew.-% an schlecht löslichem, weiter oben angegebenen Mate-20 rial kombiniert werden.

Die Agrikulturkulturen, von denen erwartet wird, dass sie auf die Behandlung mit dem neuen Düngemittelprodukt reagieren, umfassen im wesentlichen alle Kulturen, aber speziell solche, wo Früchte geerntet werden. Solche Ernten umfassen insbesondere 25 Nahrungsmittelgetreide, Futtermittelgetreide, Hülsenfrüchte, Fasern, Wurzelgemüse, Zitrusfrüchte, Knollen, Öl enthaltende Gewächse, einschliesslich Nüsse, Früchte und Samen, kommerzielle Gemüse, kommerzielle Melonen, Baumfrüchte, Stangengemüse, Buschfrüchte und Blumen. Beispiele von Nahrungsmit-30 telgetreide umfassen insbesondere Weizen, Roggen und Reis. Futtermittelgetreide ist z. B. Mais, Korn, Hafer, Gerste und Sorghum (chinesisches Zuckerrohr). Hülsenfrüchte umfassen z. B. Baumwolle, Hanf und Jute. Wurzelgemüse umfassen gewöhnlich Süsskartoffeln und Zuckerrüben. Zitrusfrüchte 35 umfassenz. B. Orangen, Mandarinen, Grapefruits, Zitronen undLimonen. Knollenfrüchte umfassen Kartoffeln. Ölhaltige Kulturen sind z. B. Flachs, wilder Saffran, Sonnenblumen und Rizinusbohnen (castor bean). Kommerzielle Gemüsekulturen umfassen vor allem Limabohnen, Brechbohnen, Runkelrüben, 40 Karotten, süssen Mais, Gurken, Zwiebeln, grüne Erbsen und Tomaten. Kommerzielle Melonenernten sind z. B. Warzenmelonen, Honigmelonen und Wassermelonen. Baumfruchtkulturen umfassen insbesondere Äpfel, Pfirsiche, Birnen, Kirschen und Pflaumen. Weinfrüchte sind z. B. Trauben. Buschfrüchte umfas-45 sen die vielen verschiedenen Arten von Beeren, speziell Himbeeren und Blaubeeren. Baumnusskulturen umfassenz. B. Mandeln, Haselnüsse, Pecanüsse und Walnüsse.

Die Erfindung wird besser verstanden mit Bezug auf die folgenden Beispiele. Hier beziehen sich alle Angaben, welche so Teile und Prozentangaben betreffen, auf das Gewicht, und alle Angaben von Temperaturen sind in Grad Celsius gegeben ; Ausnahmen werden speziell angegeben.

Beispiele für die Bildung von Körnchen 55 In den folgenden Beispielen war das verwendete Melamin das kommerziell erhältliche Produkt von Melamin Chemicals, Inc., Donaldsonville, Louisiana. Es war ein feines, weisses, kristallines Pulver und hatte eine Siebanalyse, welche im wesentlichen derjenigen entsprach, welche weiter oben für das kommerziell 60 erhältliche Melamin angegeben ist. Es war etwa 99,9% rein, mit Angaben betreffend einen maximalen Feuchtigkeitsgehalt von 0,1%, mit maxilamer Asche von 0,01 %, und einer Dichte von etwa 1,57 g/ml.

Wie in einigen der folgenden Beispiele angegeben wird, 65 betragen die Druckfestigkeiten 454 g oder mehr. Bevorzugter sind Druckfestigkeiten von 1362 g oder mehr entwickelt worden, um die Anwendung zu vereinfachen. Ebenfalls sollte die Schüttdichte der Körnchen 0,640 g/cm3 oder mehr betragen. Die

7

657 119

bevorzugte Kombination an Schüttdichte, Druckfestigkeit und Teilchengrösse dient der Flexibilität und der Leichtigkeit der Anwendung. Gewöhnlich werden Druckfestigkeiten von 1000 g oder mehr erhalten, wenn der Schmelzschritt das Erhitzen auf eine Temperatur von 135 bis 149 °C umfasst und mit den Melamin-Harnstoff-Körnchen ausgeführt wird.

Beispiel 1

Melaminagglomerate unter Verwendung eines Harnstoffbindemittels

Drei Ansätze von Verbundkörnchen wurden hergestellt, ■wobei jeder verschiedene Mengen an Harnstoff und Melamin enthielt und wobei Harnstoff als das Bindemittel diente. Diese Ansätze von agglomerierten Granulaten wurden in einem Scha-lenagglomerator von 22,86 cm Durchmesser bereitet. Der Harnstoff wurde zuerst vermählen und anschliessend mit dem Melaminpulver vermischt, um ein homogenes Gemisch zu bilden. Das pulverförmige Gemisch wurde in den Schalenagglomerator gegeben und mit einer nahezu gesättigten Lösung von Harnstoff und Wasser besprüht. Die Lösung fügte etwa 7% Harnstoff zum getrockneten Agglomerat. Der zurückbleibende Teil des Harnstoffgehaltes wurde vom Harnstoffpulver im Harnstoff-Mela-minpulvergemisch abgeleitet.

Beispiel 2 Geschmolzene Melaminkörnchen Ein Ansatz von Körnchen wurde hergestellt unter Verwendung von 67 Teilen Melaminkristallen und 33 Teilen Harnstoff. Die Körnchen wurden auf einer 45,72 cm Plattenkrümelma-schine hergestellt. Zuerst wurde der Harnstoff gemahlen und anschliessend mit dem Melamin vermischt, um ein homogenes Gemisch zu ergeben. Das Gemisch wurde in die Krümelmaschine gegeben und mit Wasser besprüht. Die Körnchen wurden bei einer Temperatur von 94 °C während etwa 20 min getrocknet, 35 und anschliessend wurden sie einem weiteren Erwärmungsschritt in einem Laboratoriumsofen bei einer Temperatur von 149 °C während 3 min ausgesetzt. Nach dem Abkühlen wurde die Druckfestigkeit und die Geschwindigkeit des Auseinanderbrechens in Wasser gemessen. Diese Werte sind in der untenstehenden Tabelle I angegeben.

Schmelzzeiten sind bei der Herstellung möglich, wenn Luftumwälztrockner oder Öfen anstelle des in diesen Beispielen verwendeten Laboratoriumsofen eingesetzt werden.

30

Tabelle II

Ofentemperatur °C

Erwärmung in min.

Druckfestigkeit (g)

io 104

20

560

149

4

350

5

881

6

978

7

1333

15

8

1290

9

1530

10

1480

11

1780

12

1300

20

13

1640

14

1445

15

1530

20

1454

172

4

763

25

5

1125

6

1340

7

8

1200 825

40

Beispiel 4

Melamin, agglomeriert mit Harnstoffpulver; Wasserspray Ein Ansatz von agglomerierten Körnchen wurde in einem Schalenagglomerator, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, hergestellt, mit der Ausnahme, dass aller Harnstoff als ein Pulver hinzugegeben wurde, und der Spray, welcher auf die Schalen angewandt wurde, nur aus Wasser bestand. Das resultierende Verbundmaterial enthielt 80% Melamin und 20% Harnstoff, und nach dem Sieben auf 3-4 mm hatte es eine Druckfestigkeit von 953 g, wobei die gleiche Prüfungstechnik wie in Beispiel 1 verwendet wurde.

Tabelle I

Druckfestigkeit

Zeit für die Auflösung

(g)

in Wasser

Beispiel 1

getrocknete Körnchen

600

sofort

Beispiel 2

geschmolzene Körnchen

2400

20-30 sek

Beispiel 5

43 Verwendung von weiteren Bindungsmitteln für das Agglomerieren von Melamin Körnige Agglomerate wurden mit einem 40,64 cm Schalenagglomerator unter Verwendung von Melamin mit verschiedenen 50 andersartigen Bindemitteln hergestellt. In jedem Fall wurde das Bindemittel in flüssiger Form auf das Melamin gesprüht. Nach dem Trocknen wurde die Druckfestigkeit wie in Beispiel 1 bestimmt. Die Resultate sind in der untenstehenden Tabelle III zusammengefasst.

Dieses Beispiel illustriert die Beziehung zwischen der Zeit und der Temperatur im Schmelzschritt.

Beispiel 3 Geschmolzene Melaminkörnchen Melaminkörnchen, hergestellt gemäss Beispiel 2, wurden in separaten Ansätzen auf Temperaturen von 104,149 und 172 °C während variierender Zeiten erhitzt. Ein Standardlaboratoriumsofen wurde verwendet. Nach dem Abkühlen wurde die Druckfestigkeit gemessen. Die Resultate sind in der Tabelle II angegeben. Die maximale Druckfestigkeit bei einer Temperatur von 172 °C erscheint nach 6minütigem Erwärmen. Die maximale Druckfestigkeit erscheint bei einer Temperatur von 149 °C nach llminütigem Erwärmen. Kürzere Trocknungszeiten und

55

Tabelle III Beobachtete Druckfestigkeit Melamin, agglomeriert mit verschiedenen Bindemitteln

60 Bindemittel

Druckfestigkeit, g von 3-4 mm Agglomeraten

Calciumligninsulfonat1 UCAR 368 Latex1 65 Melamin-Formaldehyd-Harz1 Harnstoff-Formaldehyd-Harz1 Diammonium-Phosphat (DAP)2 Ammoiumnitrat2

908 681 1544 454 91 150

657 119

1 Angewandt als 30-50% Festkörper. Die getrockneten Agglomerate waren etwa 5% Bindemittel.

2 Im wesentlichen wurden gesättigte Lösungen verwendet. Die getrockneten Agglomerate waren ungefähr 93% Melamin, 7% Salz.

Beispiel 6

Melamin, agglomeriert mit anderen Düngemittelmaterialien

Melamin, Ammoniumphosphat und Kaliumchlorid wurden zusammen in einem Gewichtsverhältnis von 70:15:15 vermischt. Das Gemisch wurde in einen 40,64 cm Schalenagglomerator gegeben und mit einer 30% Festkörper-Ligninsulfonatlösung besprüht. Die getrockneten, gesiebten Körnchen hatten eine Druckfestigkeit von 1000 g in 3-4 mm Grössenbereich und einen Bindemittelgehalt von 3%.

Beispiel 7

Melamin in der Matrix von verfestigtem Harnstoffbindemittel

Melamin und Harnstoffpulver wurden in einem 63-37-Ver-hältnis miteinander vermischt. Das Gemisch wurde erwärmt, bis eine geschmolzene Aufschlämmung erhalten wurde. Die Aufschlämmung wurde anschliessend auf eine Kühlplatte geleert, um so einen dünnen Film und einen dicken Film zu bilden. Nach dem Abkühlen wurde der dünne Film in Flocken gebrochen.

Der dicke Film, der eine Dicke von etwa 4 mm hatte, wurde in Körnchen gebrochen. Die Druckfestigkeit der 3-4mm Körnchen war ausserordentlich hoch, nämlich 2500 g.

Beispiel 8

Ein gepresstes Melamin-Harnstoff-Verbundmaterial

Eine Melamin-Harnstoffmischung wurde wie in Beispiel 7 beschrieben, gebildet. Diese Mischung wurde anschliessend in eine geheizte Plattenpresse bei einem Druck von etwa 34,02 atm während 5 min bei einer Temperatur von 138 °C gegeben. Das resultierende warme Verbundmaterial in der Form eines Blattes von etwa 4 mm Dicke wurde anschliessend aus der Presse entfernt und abgekühlt. Das gekühlte Blatt wurde granuliert und die 3-4 mm Körnchen des Verbundmaterials hatten eine Druckfestigkeit von 2500 g.

Beispiel 9 Melamin-Harnstoff 60/40 Körnchen

Melaminverbundkörnchen wurden hergestellt durch Erwärmen von 40 Gew.-Teilen Harnstoff mit 60 Gew.-Teilen Melamin. Das Erwärmen wurde in einer Aluminiumdose unter Verwendung von elektrischem Wärmeband bewerkstelligt. Bei einer Temperatur von 135 °C bildete sich eine Aufschlämmung. Anschliessend wurden Löcher in den Dosenboden gestanzt, wobei die Aufschlämmung ausschliessen konnte. Ein Plastic-blatt, ausgebreitet auf dem Boden, fing die fallenden Gebilde auf, als diese vom vierten Lagerniveau heruntertropften.

Die grössten Körnchen kühlten sich nicht ab bevor sie landeten und zertrümmerten. Die kleineren Körnchen jedoch kühlten sich ab und verfestigten sich, und diese wurden für die Prüfung der Stärke gesammelt. Ziemlich gute Druckfestigkeiten wurden erhalten, obwohl sie nicht gemessen wurden. Es wurde angenommen, dass die Druckfestigkeit etwa jener ähnlich der Körnchen von Beispiel 7 ist.

Beispiel 10

Melamin, agglomeriert mit einem Latex-Bindemittel

5% Union Carbide UCAR 368 Latex, 15% Wasser und 80% Melamin wurden zu einer schliessbaren Aufschlämmung kombiniert. Ein Blatt der Aufschlämmung wurde gebildet und anschliessend getrocknet. Es resultierte ein extrem starkes Verbundmaterial, welches granuliert werden konnte. Das getrocknete Material enthielt 3% Latexfestkörper und 97% Melamin. Die Druckfestigkeit der 3-4- mm Körnchen betrug 2180 g.

Beispiel 11

Gepresstes Verbundmaterial von Melamin und Harnstoff-Formaldehyd

25 g Harnstoff, 70 g Melamin und 15 ml einer 27 %igen Formaldehydlösung wurden zusammen vermischt und bei einer Temperatur von 149 °C und bei einem Druck von 34,02 atm gepresst, um ein dickes Blatt zu bilden. Die Druckfestigkeit der 3-4 mm Körnchen betrug 680 g.

Beispiel 12

Melamin-Harnstoffagglomerate für Feldversuche

Für Feldversuche wurden 7257,6 kg an Melamin/Harnstoff-verbundmaterial unter Verwendung eines Schalenagglomerators mit einem Durchmesser von 1,21 m hergestellt. Verschiedene Verbundmaterialien wurden hergestellt und zwar mit Melamin/ Harnstoffverhältnissen von 80/20,75/25 und 67/33. Etwa 7% des Verbundmaterials wurden als Harnstoff in der Form einer wässri-gen Bindemittellösung hinzugefügt, und der restliche Harnstoff wurde als pulverförmiger Harnstoff hinzugegeben, welcher mit dem Melaminpulver vorgängig der Agglomeration vermischt wurde.

In den vorherigen Beispielen wurden die körnigen Düngemittelprodukte aus im Handel erhältlichen feinen Melaminkristallen hergestellt. Ähnliche körnige Düngemittelprodukte können im wesentlichen in der gleichen Art aus den Hydrolyseprodukten von Melamin, d.h. Ammeiin, Ammelid und Cyanursäure, und aus Salzen, die aus diesen und aus Melamin hergestellt worden sind, hergestellt werden. Unter den Salzen ist das Reaktionsprodukt von Salpetersäure und Melamin das bevorzugte Material.

Beispiel 13

Versuche mit Mais unter Verwendung von Melamin-Harnstoff-agglomeraten; Evaluation von verschiedenen Anwendungstechniken

Testparzellen mit einer gesamten Fläche von 161874 m2 an sandigem bis leicht lehmigem und schlammigem Boden wurden mit verschiedenen Mengen an Melaminagglomeraten behandelt, um einige verschiedene Niveaus an angewandtem Stickstoff pro 4046 m2 zu haben. Es wurden Melamin-Harnstoff agglomerierte Verbundmaterialien verwendet, die gemäss Beispiel 1 hergestellt wurden und folgende Zusammensetzungen hatten: 67 Teile Melamin und 33 Teile Harnstoffbindemittel; 75 Teile Melamin und 25 Teile Harnstoffbindemittel; 80 Teile Melamin und 20 Teile Harnstoffbindemittel. Die Verbundmaterialien wurden erfolgreich angewandt unter Verwendung von verschiedenen Techniken: 1) Ausstreuen mit einem Barber-Aussteuer; 2) Ausstreuen mit einem Barber-Ausstreuer und Einpflügen in den Grund; 3) Anwendung aus der Luft mittels eines Flugzeuges; 4) Einstreuen in den Grund während des Pflanzens.

Die beobachteten Resultate sind in der untenstehenden Tabelle IV zusammengefasst.

8

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

9

657 119

Tabelle IV

Versuche mit Mais-Effekt der Anwendungsmethode

Stickstoffmenge

Melamin/Harnstoff

Anwendungstechnik

Anzahl von Maiskolben/

0 Zahl von Maiskolben

(kg/1000 m2)

1,12-lÛ"1

100 Pflanzen pro Pflanze

140-150

75/25

(1)

155

1,55

140-150

75/25

(2)

147

1,47

140-150

75/25

(3)

155

1,55

150

80/20

(4)

153

1,53

0

(Kontrolle)

132

1,32

400

UN-32

**

129

1,29

400*

#•

145

1,45

* Standard-Düngemittelpraxis, verschiedene Anwendungen während der Wachstumssaison.

** Eine gesamthafte Menge von 400 lbs.N in der Form von UN-32, angewendet in verschiedenen Anwendungen während der Wachstumssaison, um die Standard-Düngemittelpraxis zu simulieren.

20

Alle Vergleiche der in diesen Beispielen beschriebenen Test- welche mit dem Verfahren (4) gedüngt wurden (Einstreuen in die maispflanzen wurden innerhalb jeweils einer Woche oder gleich- schon gepflanzten Kulturen) ; diese Maispflanzen sahen gelb aus. zeitig gemacht. Um diejenigen Ernten abzuschätzen, die erst später im Jahr

Die Maispflanzen, die in den Parzellen wuchsen und mit dem 25 verfügbar wären, wurden die Maiskolben gezählt, wobei fol-Verfahren (2) gedüngt wurden (Breitwurf und anschliessendes gende Angleichungen durchgeführt wurden: ganze Maiskolben Einpflügen), sahen grün, robust und gesund aus. Die Maispflan- werden als 1 bezeichnet, kleine Maiskolben werden als Vi zen, die in den Parzellen wuchsen und nur mit den Breitwurfver- bezeichnet, und nichtentwickelte Maiskolben werden als 0 fahren (1) und (3) gedüngt wurden, hatten ein gelbes wie auch ein bezeichnet. Diese Zählungen sind in der Tabelle IV als effektive grünes Blattwerk, aber sie waren grüner als die Maispflanzen, 30 Maiskolbenzahlen angegeben.

Tabelle V

Versuche mit Mais-Effekt der Anwendungsmethode

Stickstoffmenge (kg/1000 m2)

Melamin/Harnstoff 1.12-10-1

Anwendungstechnik

Effektive Zahl von Maiskolben/ 100'**

Anzahl Pflanzen/ 100 ft.

Durchschnittliche effektive Zahl an Maiskolben pro Pflanze

140-150

75/25

(1)

109,5

109

1,0

140-150

75/25

(2)

118

126

0,94***

140-150

75/25

(3)

120,5

115

1,05

150

80/20

(4)

60

134

0,45

0

(Kontrolle)

40,5

95

0,43

400

UN-32

(1)

124,5

128

0,97

400*

145,5

159

0,92

* Standard-Düngemittelpraxis, verschiedene Anwendungen während der Wachstumssaison.

** Ganze Maiskolben werden als 1 gewertet, kleine Maiskolben werden als '/: gewertet, und nichtentwickelte Maiskolben werden als 0 gewertet.

*** Die Maiskolbengrösse war auch von Interesse: bei 150 lbs. N, angewandt als 75/25 Melamin/Harnstoffkörnchen: 5/2-6 cm Durchmesser; SFP: 4/2-5 cm Durchmesser

Bei einer weiteren Evaluation wurden die Maispflanzen 60 von ca. 159 bis 180 kg N pro Jahr pro 4046 rrr zur Anwendung, geerntet und gewogen, die Maiskolben wurden gezählt und das Dies wird mit drei getrennten Schritten erreicht. Zuerst erfolgt Gewicht der Maiskolben wurde aufgezeichnet. Für diese Evalua- eine frühe Anwendung von ca. 90 kg N/4046 m2 an wasserfreiem tion wurden zwei Testzonen verwendet. Die erste Zone wurde Ammoniak. Zweitens werden ca. 180 kg 4046 m2 an 16-20-0 mit 75/25 Melamin/Harnstoffagglomeraten mittels Breitwurf der angewendet (basierend auf Monoammoniumphosphat). Drittens Agglomerate gedüngt, und anschliessend wurde mit einer Schei- 65 wird UN-32, enthaltend Harnstoff und Ammoniumnitrat, angebenegge eingeeggt. Die zweite Zone wurde mittels der lokalen wendet mit einem Bewässerungs-Sprinklersystem. Diese Resul-Standarddüngemittelpraxis mit ca. 180 kg N/4046 m2 gedüngt. tate sind in der untenstehenden Tabelle VI zusammengefasst. Bei der Standarddüngemittelpraxis kommt eine Gesamtmenge Alle genommenen Proben waren pre-dent.

657 119

10

Tabelle VI

Bestimmung des Ansprechens des Maises im unausgereiften Zustand

Düngung

Probe

Auswahltechnik

Pflanzen

Gewicht

Maiskolben

Gewicht

Verhältnis nummer

Anzahl in kg

Anzahl

Maisk.-Gew. zum Pflanzen-Gew.

Melamin/Harnstoff

1

Stichprobe 1

10

17,7

20

18,5 lbs.

0,475

75/25 Agglomerate

2

Stichprobe 1

10

16

20

16

0,45

mit ca. 68 kg N/4046 m2,

3

alle Pflanzen aus einer

58

55

59

47,5

0,39

Weitwurf und eingeeggt

ca. 15 m langen Reihe genommen

75/25 Agglomerate mit

4

alle Pflanzen aus einer

69

55

73

49,5

0,41

ca. 106 kg N/4046 m2,

ca. 15 m langen Reihe

Weitwurf und eingeeggt

genommen

75/25 Agglomerate mit

5

alle Pflanzen aus einer

64

61

67

47,5

0,35

ca. 68 kg N/4046 m2,

ca. 15 m langen Reihe

einfliessen lassen

genommen

Standard-Düngemittel

1

Stichprobe 1

10

18,6

20

14

0,34

praxis

ca. 159-180 kg

2

Stichprobe 1

10

18,6

20

16,5

0,40

N/4046 m2

3

alle Pflanzen aus einer 15 m langen Reihe genommen

79

64

77

47

0,33

1 Beim Zufallauswahlverfahren hatten grosse Pflanzen zwei Maiskolben, und jede Pflanze wurde von den Enden von Reihen an offenen Stellen genommen, wo ein Minimum an Konkurrenz unter den Maispflanzen herrschte.

M

Claims (21)

1. 657 119

   2

   PATENTANSPRÜCHE

   1. Körniges Düngemittelprodukt, das in der Erde eine Quelle für Stickstoff bildet und das zur Anwendung durch mechanische Verteilung in der Erde geeignet ist, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Körner 5

   (a) Teilchen aus Melamin oder Teilchen aus Säureadditionssalzen von Melamin oder Teilchen aus Mischungen von Melamin und Säureadditionssalzen davon, wobei die einzelnen Teilchen in ihrer grössten Dimension eine Teilchengrösse von nicht mehr als 400 Micron haben, sowie 10

   (b) eine ausreichende Menge eines Bindemittels, welches die Teilchen zu Körnern verbindet, enthalten, wobei das Bindemittel, nachdem die Körner in der Erde verteilt worden sind, die Fähigkeit aufweist, sich unter Freigabe der Teilchen aufzulösen und so ermöglicht wird, dass Wasser und Mikroorganismen auf 15 die Teilchen einwirken können, und wobei die Körner in bezug auf ihre Festigkeit und ihr Gewicht für eine mechanische Verteilung in der Erde geeignet sind und dass die mittlere Druckfestigkeit einer Probe der genannten Körner, welche eine Korngrösse von 3-4 mm aufweisen, mindestens 0,4536 kg pro Korn beträgt.20
2. 2. Körniges Düngemittelprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel Harnstoff ist.
3. 3. Körniges Düngemittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilchenmaterial 40 bis 65 Gew.-% des gesamten Produkts ausmacht und dass 35-60 Gew.-% des Bindemittels vorhanden ist.
4. 4. Körniges Düngemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es 10 bis 67 Gew.-% des Teilchenmaterials und 33 bis 90 Gew.-% des Bindemittels enthält.
5. 5. Körniges Düngemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen aus Melamin bestehen und 40-65 Gew.-% der Körner ausmachen und dass das Bindemittel Harnstoff ist und 35-60 Gew.-% der Körner ausmacht.
6. 6. Körniges Düngemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Körner mindestens ein Salz enthalten, das mindestens einen für die Pflanzen brauchbaren N-, P-, oder K-Wert aufweist.
7. 7. Körniges Düngemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ein leicht in Wasser lösliches Material ist, welches aus der Gruppe Ammoniumsulfat, Kaliumsulfat, Ammoniumnitrat, Ammoniumphosphat, Kaliumnitrat, Kaliumchlorid, Ammoniumchlorid, Kaliumdihydrogenphosphat und Mischungen davon sowie Harnstoff ausgewählt ist.
8. 8. Körniges Düngemittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Körner aus 60-80 Gew.-% Melamin bestehen und dass das Bindemittel in einer Menge von 20-40 Gew.-% anwesend ist.
9. 9. Körniges Düngemittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Körner aus 67-80 Gew.-% Melamin bestehen und dass das Bindemittel in einer Menge von 20-33 Gew.-% in den Körnern anwesend ist.
10. 10. Körniges Düngemittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel Ammoniumnitrat enthält und in einer Menge von 15-40 Gew.-%, bezogen auf die Körner,

    anwesend ist.
11. 11. Körniges Düngemittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel eine Mischung aus Ammoniumphosphat und Kaliumchlorid enthält.
12. 12. Körniges Düngemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ein unlösliches Harz ist, welches die Teilchen zu Körnern verbindet und dass es in einer Menge von mindestens 1 Gew.-%, bezogen auf die Körner, vorhanden ist.
13. 13. Körniges Düngemittel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel in einer Menge von minde- 65 stens 2 Gew.-%, bezogen auf die Körner, anwesend ist.
14. 14. Körniges Düngemittel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Bindemittels mindestens

    25

    30 t

    35

    40

    45

    5 Gew.-%, bezogen auf die Körner, ausmacht und dass es aus der Gruppe Harnstoff-Formaldehydharz, Melamin-Formaldehyd-harz und Ligninsulfonatsalz ausgewählt ist.
15. 15. Körniges Düngemittel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel mindestens 5 Gew.-%, bezogen auf die Körner, ausmacht.
16. 16. Verfahren zur Bereitstellung einer Quelle von Düngemittelstickstoff für Ackererde als Nährstoffquelle für eine Ernte, wobei man ein körniges Düngemittelprodukt gemäss einem der Ansprüche 1 bis 15, das in der Erde eine Quelle für Stickstoffdüngemittelwerte darstellt, auf oder in die Erde bis zu einer Tiefe von etwa 35,56 cm gibt, dadurch gekennzeichnet, dass man in der Ackererde Körner des genannten körnigen Düngemittelproduktes, die eine Grösse von 1 bis 10 mm aufweisen, verteilt.
17. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass man die Körner mit Hilfe einer Bewässerungsspritzvorrichtung auf die Oberfläche der Erde aufbringt und dann die Erde durch Eggen oder Pflügen, wie Scheibeneggen, Schälpflügen usw., zerreisst, um das angewandte Material auf die gewünschten Tiefen in der Erde zu verteilen.
18. 18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Körner in der zu behandelnden Erde verteilt werden.
19. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16,17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendungsmenge der Körnerfür eine einzige Wachstumssaison eine solche ist, dass aus den Teilchen eine Stickstoffmenge zur Verfügung gestellt wird, die 10-75% der praktischen Standard-Düngemittelmenge der Anwendung für die gesamte Wachstumssaison ausmacht, bezogen auf den betreffenden Stickstoffgehalt in Gewicht eines üblichen, schnell Stickstoff abgebenden Düngemittels, das bis zu 20 g oder mehr pro 100 g Wasser bei einem pH-Wert von 7 und bei 20 °C löslich ist.
20. 20. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass man das körnige Düngemittelprodukt bei der Wurzelzone einer Ernte in die Erde gibt und verteilt, wobei das körnige Düngemittelprodukt 50 bis 90% des auf die Erde angewendeten Düngemittelstickstoffs liefert.
21. 21. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Ernte eine Nahrungsmittelgetreideernte, eine Futtergetreideernte, eine Hülsenge wächsernte, eine Faserernte, eine Wurzelernte, eine Citrusernte, eine Knollenernte, eine Fruchtbaumernte, eine Nussbaumernte, eine handelsübliche Gemüseernte, eine Traubenernte, eine Strauchfruchternte oder eine handelsübliche Melonenernte ist.

    50

    55

    60