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Verwendung von Polyäthylenwachsen als Umhüllungsmittel für granulierte
oder kristallisierte Düngemittel Es ist bekannt, daß man granulierte Dünger mit
einem Puder überzieht, um sie gegen Zusammenbacken zu schützen. Diese Puderstoffe
werden dem Düngemittel in Mengen von 0,1 bis 2,5 Gew.-% zugegeben. Als Puderstoffe
hat man insbesondere Kieselgur, Kalkmehl, Tonerde, Talkum und dergleichen angewandt.
Diese Puderstoffe haben jedoch den Nachteil, daß sie auf der Oberfläche des Düngerkorns
schlecht haften und daher beim Umspeichern der Düngemittel oder beim Absacken stark
stauben.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man schon versucht, granulierte
Düngemittel mit Paraffinölen oder ParaffinwachBen zu überziehen. Bei Verwendung
dieser Überzugsmittel wird zwar die bei Pudern auftretende lästige Staubbildung
vermieden, jedoch müssen diese Paraffinöle bzw. Wachse in relativ großen Mengen
eingesetzt werden, um das Verbacken der Düngemittelkflrner verhindern zu können.
Dies ist vor allem dadurch begründet, daß diese Stoffe nicht auf der Oberfläche
haften
bleiben, sondern vielmehr in das Innere des Düngerkorns wandern.
Sollen diese Zusätze daher mit einem deutlichen Effekt verbunden sein, so müssen
sie in Mengen von mindestens 0,5 Gew.-p eingesetzt werden. Abgesehen davon, daß
der Einsatz so großer Mengen Antibackmittel an sich schon nachteilig ist, verbietet
sich der Zusatz der großen Mengen organischer Substanzen zu insbesondere nitrathaltigen
Düngemitteln auch deshalb, weil damit eine Explosionsgefahr verbunden ist.
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Es ist ferner auch bekannt, zur Vermeidung der backenden Eigenschaften
von Düngemitteln diese mit einem Überzug aus einem wasserunlöslichen polymeren Material
zu überziehen oder mit einem polymerisierbaren Material zu behandeln, das nach dem
Aufbringen auf das Düngemittelkorn in ein wasserunlösliches, polymeres Material
übergeführt werden kann (britische Patentschrift 815 829). Als polymere Materialien
sind beispielsweise solche genannt, die durch Polymerisation oder Copolymerisation
von Styrol, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Acrylnitril, Äthylen oder fluorierten
ungesättigten Kohlenwasserstoffen erhalten werden können. Die Anwendung dieser Überzüge
hat jedoch zur Voraussetzung, daß die Düngemittel vor Aufbringen dieser Überzüge
zunächst mit einem Überzug aus einen anorganischen Material, beispielsweise
Calciumsulfat, versehen werden müssen. Man geht dabei so vor, daß das Düngemittel
mit Calaiumsuifat behandelt wird, das anschließend durch Zugabe
Ton Wasser auf der Düngemitteloberfläche "aufzementiert" wird. Erst
dann höhnen die
polymeren Substanzen, beispielsweise in Form
von Lösungen in
einem geeigneten Lösungsmittel, aufgebracht werden.
Diese
Arbeitsweise ist relativ aufwendig, da sie zumindest zwei
Arbeitsgänge
erfordert.
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Aus der französischen Patentschrift 1 394 629 ist ferner be- kannt,
zwecks Herstellung von langsam wirkenden Düngemitteln diese mit einem
Überzug aus einer Mischung aus einem Paraffinwache und einem Polyalkylen
mit einem 10 000 nicht übersteigenden
Kolekulargewicht zu versehen. Der
Polyalkylengehalt beträgt
etwa 5 bis 30 Gew.-% und liegt generell
nicht über 50 Gew.-96. Diese Mischungen werden üblicherweise in einer 20
Gew.-% nicht
übersteigenden Menge auf das Düngemittel aufgebracht,
wobei in
in der Regel 10 bis 18 Gew.-% verwendet werden. Um ein
Zu-
sammenbacken dieser so behandelten Düngemittel unter tropischen
Verhältnissen
zu verhindern, kann es zweckmäßig sein, diese
zusätzlich
zu pudern, beispielsweise mit Kalk.
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Gemäß einem eigenen, nicht zum Stand der Technik
gehörenden
Vorschlag (Patentanmeldung H 92 386 IVd/39c)- kann
man niedrig-
molekulare, wachsartige Polyäthylene durch Polymerisation
von
Äthylen bei Temperaturen von 200 bis 300°C und Drucken von
1
200 bis 2 500 at mittels radikalischer Initiatoren erhalten,
wenn
man ein Äthylen einsetzt, das
a) 10 bis 30 Vol. %,
bezogen auf das Äthylen, Wasserstoff bzw.
eines 02 -C4-Alkans
sowie
b) 0,5 bis 3 Vol.-%, bezogen auf das Äthylen, eines
C3-C4-Alkans enthält.
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Das hierbei erhaltene Polyäthylenwachs besitzt einen Erweichungsbereich
von 100 bis 106°C, eine Schmelzviskosität von 200 bis 2 000 eSt und eine gute Härte
(Penetrometerzahlen 1 - 2, gemessen nach ASTM D 5 - 25, 100 g/15 sec; 0,1 mm EindringtiefE
_ 1). Sein Molekulargewicht beträgt etwa 2 000 - 10 000.
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Es wurde gefunden, daß diese Polyäthylenwachse hervorragend zur Umhüllung
von granulierten oder kristallisierten Düngemitteln geeignet sind.
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Die Polyäthylenwachse werden in üblicher Weise in fester oder flüssiger
Form, beispielsweise durch Zerstäuben des geschmolzenen Wachses, auf die zu umhüllenden
Düngemittel aufgebracht. Es empfiehlt sich, das Düngemittel in der Weise mit dem
Wachs zu umhüllen, daß man zu den heißen, in einer Granuliertrommel einer rollenden
Bewegung unterworfenen Granalien, deren Temperatur zweckmäßig 5 bis 150C oberhalb
des Schmelzpunktes des Wachses liegen sollte, etwa 0,G2 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise
0,05 bis 0,2 Gew.-%, des pulverförmigen Polyäthylenwaehses zugibt, das sich dann
infolge der rollenden Bewegung gleichmäßig über die Oberfläche der Granalien
verteilt. Anschließend wird das überzogene Düngemittel auf Temperaturen
unterhalb des Schmelzpunkten
des Wachses abgekühlt. Man erhält
hierbei einen gleichmäßigen und nicht staubenden Überzug, der auf der Düngemitteloberfläche
auch ohne Anwendung eines vorher aufgebrachten Überzuges gut haftet und auch nicht
bei mechanischer Beanspruchung der Düngemittelkörner, z. B. beim Ein- oder Auslagern
oder Absacken, abspringt. Die erfindungsgemäßen Umhüllungen kleben nicht, polymerisieren
unter Lagerbedingungen nicht nach und bilden so einen ausgezeichneten Schutz gegen
das Zusammenbacken von Düngemitteln. Beispielsweise werden 50 kg eines Volldüngemittels,
das mit 0,1 Gew.-% eines Polyäthylenwachses beschichtet worden ist, 6 Wochen lang
mit den 10fachen Gewicht belastet. Nach dieser Zeit ist das Düngemittel rieselig
geblieben, während der gleiche Volldünger, der jedoch mit 0,5 Gew.-% Kieselgur gepudert
worden ist, leicht zusammengebacken ist.
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Selbstverständlich ist es möglich, die Polyäthylenwaehse zu färben,
und man erreicht so, gleichzeitig mit dem Schutz gegen das Zusammenbacken, eine
Kennzeichnung des Düngemittels. Grundsätzlich lassen sich alle granulierten oder
kristallisierten Düngemittel mit den wachsartigen Polyäthylenpolymer isaten umhüllen.
Besonders geeignet sind diese Polymerisate jedoch für NPK-, NP-Dünger und Kalkammonsalpeter.
Beispiel
1 1 000 kg eines rot gefärbten NPK-Düngemittels werden bei einer Temperatur von
110 bis 115°C mit 0,7 kg eines feinflockigen Polyäthylenwachsas mit einem Molekulargewicht
von 5 000 und einem Schmelzpunkt von 106°C 5 Minuten lang auf einem Drehteller gerollt.
Der umhüllte Dünger wird dann auf 500C abgekühlt und bleibt auch nach mehr
monatiger Lagerung rieselig.
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Beispiel 2 1 000 kg kristallisiertes Ammoniumsulfat werden bei einer
Temperatur von 1050C mit 2 kg eines feinflockigen Polyäthylenwachses mit einem Molekulargewicht
von 2 000 und einem Schmelzpunkt von 1000C 5 Minuten lang in einer Trommel gerollt
und dann auf 400C abgekühlt. Der Dünger bleibt auch nach längerer Lagerung rieselig.
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Beispiel 3 1 000 kg granulierter Kalkammonsalpeter werden mit 2 kg
eines Polyäthylenwachses mit einem Molekulargewicht von 5 000 mit einem Schmelzpunkt
von 106 0C in einer Granuliertrommel 5 Minuten
lang bei einer
Temperatur von 115°C gerollt und dann auf 300C abgekühlt. Das Produkt ist gut lagerfähig.
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Beispiel 4 Je 1 000 kg eines granulierten NPK-Düngers werden unter
jeweils gleichen Bedii.gungen mit je 0,1 Gew.-% eines Überzuges (Polyäthylenwachs
mit einem Kolekulargewicht von 5 000 und einem Schmelzpunkt von 100 - 1060C bzw.
verschiedene Mischungen des gleichen Polyäthyienwachses mit Paraffinwachs
mit einem Schmelzpunkt von 850C) durch 5 Minuten langes Rollen auf einem Granulierteller
bei Temperaturen von 1150C und anschließende Abkühlung auf 500C versehen.
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Je 250 g werden von diesen umhüllten Granalien in ein abschließbares
dientrifugenglas gebracht. In das im Glas befindliche Düngemittel taucht ein Stößel
ein, dessen Verlängerung durch den Abschlußstopfen des Zentrifugenglases frei beweglich
geführt ist. Dann wird das Glas in einer Zentrifuge bei 600 und einer Temperatur
von 200C 60 Stunden lang zentrifugiert.
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Dann wird nach Herausnahme
des Gefäßes an des feien Ende
des
Stößels ein Wassersack angehängt.
Dieser wird langsam
mit Nasser
gefüllt. Die Wasserzufuhr
wird bei Abreißen
des Stößels
unter-
brochen. Die zugelaufene
Wassermenge in g ist ein Na für den
Verbacloangsgrad
des Düngers.
| Tabelle |
| Umhüllungsmittel g zum Lösen des Stößels |
| 70 p Paraffin |
| 30 % Polyäthylenwachs 4 170 |
| 50 % Paraffin |
| 50 7-a' Polyäthylenwachs 4 240 |
| 95 gö Paraffin |
| 5 % Polyäthylenwachs 3 710 |
| 100;u' Iolyäthylenwachs 2 100 |
Aus dieser Tabelle ist zu entnehmen, daß ein mit reinem Polyäthylenoachs umhülltes
Düngemittel wesentlich geringere Backneigung aufweist als ein mit Mischungen aus
Folyäthylenwachs und Paraffinwachsen umhülltes Düngemittel.