DE1592753C3

DE1592753C3 - Verfahren zur Herstellung eines schaumartigen granulierten Düngemittels

Info

Publication number: DE1592753C3
Application number: DE1592753A
Authority: DE
Inventors: Victor Albert Marysville Ohio Renner (V.St.A.)
Original assignee: Om Scott & Sons Co Marysville Ohio (vsta)
Current assignee: Om Scott & Sons Co Marysville Ohio (vsta)
Priority date: 1963-04-08
Filing date: 1964-04-01
Publication date: 1975-04-10
Also published as: DE1592753B2; GB1036792A; DE1592753A1; US3231363A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines schaumartigen granulierten Düngemittels auf der Basis Harnstoff-Formaldehyd.

Bei der Düngung von Rasen ist es erforderlich, den Stickstoff während der Wachstumsperiode des Rasens so hoch zu dosieren, daß der »Zuwachs« und die Farbe des Rasens erhalten bleiben. Somit muß also ein zufriedenstellender Dünger aus Einzelbestandteilen bestehen, die während einer relativ langen Zeitspanne den erforderlichen hohen Stickstoffspiegel zu liefern vermögen. Von einigen Düngemitteln ist bekannt, daß sie ein »Verbrennen« oder eine Plasmolyse hervorrufen. Dies ist auf den schädlichen Einfluß anorganischer Salze, wie Ammoniumsulfat, Ammoniumnitrat, Calciumphosphat, Kaliumchlorid und Kaliumsulfat, die einen relativ hohen Anteil dieser Düngemittel bilden, auf die Pflanzenblätter zurückzuführen.

Ein weiteres Problem, das bei der Düngung von Rasen eine erhebliche Bedeutung besitzt, besteht in der Art und Weise der äußerlichen Anwendung des Düngemittels. Beim üblichen Aufbringen zahlreicher Düngemittel auf die Pflanzen ist eine ungleichmäßige Düngemittelverteilung zu beobachten. Dies hat zur Folge, daß der Rasen an einigen Stellen »verbrennt«, an anderen Stellen dagegen überhaupt nicht gedüngt wird. Die geschilderte ungleichmäßige Verteilung ist auf Schwankungen in der Fließfähigkeit, Agglomeration und Teilchengröße des jeweiligen Düngemittels zurückzuführen.

Düngemittel, die eine langsame Abgabe der Nährstoffe, insbesondere des Stickstoffs, an den Boden bzw. die Pflanzen gestatten und ein »Verbrennen« der Pflanzen vermeiden, sowie Verfahren zur Herstellung solcher Düngemittel sind bekannt. Bei derartigen Düngemitteln handelt es sich in der Regel um Harnstoff-Formaldehyd-Kondensate, die in granulierter oder gekörnter Form appliziert werden. Bei den beispielsweise aus den deutschen Patentschriften 887 049,

1 002 766 und 1 122 967, den USA.-Patentschriften

2 830 036 und 2 916 371 sowie der britischen Patentschrift 789 075 bekannten körnigen oder granulierten »Harnstoff-Formaldehyd-Düngemitteln« ist das Harnstoff-zu-Formaldehyd-Verhältnis in der Regel mindestens 1, vorzugsweise größer als 1, während das Harnstoff-zu-Formaldehyd-Verhältnis bei den aus den deutschen Patentschriften 1 139 133 und 1 139 134 bekannten feinteiligen oder körnigen Harnstoff-Formaldehyd-Düngemitteln kleiner als 1 ist. Die aus den genannten Literatursteilen bekannten Harnstoff-Formaldehyd-Düngemitteln können entweder per se odermit weiteren Nähr- und/oder Zusatzstoffen dotiert auf den Boden, Rasen oder auf Pflanzen appliziert werden. Nachteilig an den bekannten Düngemitteln ist jedoch, daß auf Grund ihrer feinteiligen, körnigen oder granulierten Form eine ungleichmäßige Verteilung derselben und folglich eine »Verbrennung« (des Rasens, der Pflanzen usw.) einerseits und eine »NichtDüngung« (des Rasens, der Pflanzen usw.) andererseits nicht ausgeschlossen werden können.

ίο Aus der USA.-Patentschrift 3 076 700 sind ferner hochwirksame, »nicht verbrennende« Düngemittel auf der Basis von Kondensationsprodukten aus Harnstoff und Formaldehyd bekannt, bei deren Verwendung sich die bekannten Schwierigkeiten einer ungleichmäßigen Verteilung vermeiden lassen. Die bekannten Düngemittel weisen einen hohen Gehalt an verfügbarem Stickstoff auf und besitzen ausgezeichnete physikalische Eigenschaften, die eine schnelle und bequeme Verteilung ermöglichen. Nachteilig ist jedoch, daß sie

ao nur in Verbindung mit einem Trägermaterial eingesetzt werden können.

Aus der britischen Patentschrift 897 067 ist nun ein geschäumtes granuliertes Harnstoff-Formaldehyd-Kondensat bekannt, das allerdings speziell der Boden-

a5 verbesserung dient, indem es in den diesen eingearbeitet seine Struktur verbessert. Damit es seiner Bestimmung gerecht wird, ist das bekannte Kondensat so ausgebildet, daß es sich in Gegenwart von Feuchtigkeit nur in kaum nennenswerter Weise zersetzt, d. h., daß es auch kaum Stickstoff abgibt und deshalb keine unmittelbare Düngewirkung erzielt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, welches die Herstellung eines geschäumten, granulierten Harnstoff-Formaldehyd-Kondensates gestattet, das auf Grund seiner Struktur in leichter Weise gleichmäßig auf die zu düngenden Rasenflächen aufgebracht werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines schaumartigen granulierten Düngemittels in Form eines Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsproduktes, das durch Ansäuern einer Harnstoff-Formaldehyd-Lösung in Gegenwart eines Schäummittels, Trocknen und Zerkleinern des erhaltenen Kondensationsproduktes erhalten wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine Harnstoff-Formaldehyd-Lösung einsetzt, die ein Harnstoff-zu-Formaldehyd-Molverhältnis 1: 1 bis 3 : 1 aufweist.

Überraschenderweise hat es sich also gezeigt, daß es möglich ist, ein zellartiges, geschäumtes Harnstoff-Formaldehydkondensat mit den angestrebten Eigenschaften herzustellen, wenn ein geeignetes Verhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd ausgewählt wird. Ein weiterer wesentlicher Punkt ist dabei die Wahl der optimalen Veifahrensbedingungen, um die Kondensation und das Aufschäumen in Richtung auf·das angestrebte Endprodukt zu leiten.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Düngemittel liegt einmal im hohen Gehalt an verfügbarem Stickstoff, der allmählich abgegeben wird, zum anderen in den verbesserten physikalischen Eigenschaften. Die Düngemittel sind von geringem Gewicht, sie lassen sich leicht verteilen, und ein Zerbröckeln ist ausgeschlossen. Außerdem ist gewährleistet, daß es nicht zu einem Verbrennen des Rasens kommt. Darüber hinaus wird durch das Verschäumen des harzartigen Kondensationsprodukts eine selbsttragende, zellenartige, physikalische Struktur geschaffen. Dadurch entfällt die Mitverwendung eines Trägermaterials, und gleich-

3 4

zeitig kann das Düngemittel selbst als Träger für ein- vorrichtung oder in einem Zerschäumungsrührwerk zuarbeitende Bestandteile wie Spurenelemente, Her- erfolgen. Die Menge des. Schäummittels, das der bicide, Insecticide usw. dienen. Je. nach den zusatz- Harnstoff-Formaldehyd-Lösung ztigesetzt wird, kann liehen Bestandteilen können die Düngemittel nach je nach der besonderen Zusammensetzung des Schäumder Erfindung also neben ihrer Düngewirkung wert- 5 mittels und nach der gewünschten Schaumqualität volle andere Wirkungen erzielen. Hierbei dient der schwanken. In der Regel soll der Schaum nicht zuHarnstoff-Formaldehyd-Schaum einerseits als Liefe- sammenfallen und durchgehend die gleiche Konsirant für den Grundnährstoff für die Pflanze und ande- stenz aufweisen. Sehr gute Schäume, die eine maxirerseits als Träger für die anderen Bestandteile. So- male effektive Zellgröße von etwa 2 mm besitzen und wohl der Stickstoff wie die übrigen Bestandteile wer- io eine große Menge Gas enthalten, kann man durch Anden innerhalb einer bestimmten Zeit allmählich in der wendung von 0,05 bis 7 % Schäummittel, bezogen auf gewünschten Dosierung in Freiheit gesetzt, um das das Gewicht des trockenen Schaumes, erzeugen. Bei Pflanzenwachstum in optimaler Weise zu beschleuni- den besser wirksamen Schäummitteln hat sich eine gen. Das Düngemittel gemäß der Erfindung ist teil- Schäummittelmenge von 0,7 bis 3% als besonders geweise wasserlöslich und ermöglicht auf diese Weise 15 eignet erwiesen. : das gewünschte, geregelte Freiwerden der aktiven Be- Als Schäummittel kommt in der Tat jedes beliebige standteile. handelsübliche verträgliche Material in Frage, welches

Bei der Durchführung des Verfahrens nach der Er- aus Harnstoff-Formaldehyd-Lösung zu verschäumen findung werden Harnstoff-Formaldehyd-Lösungen ver- vermag. Besonders vorteilhafte Ergebnisse erzielt.man schäumt und an ein Einschließen anderer Bestandteile 20 jedoch durch Verwendung eines Emulgators, eines durch inniges Vermischen derselben mit der Lösung oberflächenaktiven Reinigungsmittels oder irgend- und/oder Einkapseln derselben in die Schaumporen eines anderen oberflächenwirksamen Mittels oder angepaßt. Im Rahmen, des Verfahrens der Erfindung Netzmittels. Wie gefunden, wurde, führen im allgewird eine aus den Ausgangsstoffen bereitete Harnstoff- meinen nichtionische, z. B. Polyäthylenglykol-400-obat Formaldehyd-Lösung mit einem Schäummittel ver- 25 und anionische Schäummittel, ζ. B. Sulfobernsteineinigt und hierauf genügend stark verschäumt, und .. säureester, Laurylnatriumsulfat zu einer besseren Verzwar unter Bedingungen, die auf die Kondensations- schäumung als die kationischen Schäummittel,
reaktion des Harnstoffes mit dem Formaldehyd eine- Die yerschäumbare Harnstoff-Formaldehyd-Kunstbeschleunigte Wirkung ausüben, harzlösung wird einer geeigneten Verschäumungs-

Bei der technischen Durchführung des erfindungs- 30 vorrichtung zugeführt und dort verschäumt, und zwar gemäßen Verfahrens wird zunächst eine Harnstoff- vorzugsweise in einem mit. einem Mantel und einem Formaldehyd-Lösung in ReaktionsgefäEen hergestellt. ,Rührwerk ausgerüsteten Reaktionsgefäß. In einer sol-Der Harnstoff selbst kann in fester Form oder als eine chen Vorrichtung erhält man. die-besten Verschäualkalische Lösung von Harnstoff und Formaldehyd mungsergebnisse, wenn man den Rührer mit einer Gegeliefert werden, welche, wenn sie sich verbinden, lös- 35 schwindigkeit von etwa 900 bis 3500 Umdrehungen liehe Methylolharnstoffe bilden. Harnstoff-Formalde- pro Minute laufen läßt. Während der Schaumerzeuhyd-Lösungen sind auch im Handel erhältlich und gung kann man in den Mischer von unten ein Gas einkönnen zumindest teilweise als Harnstofflösung ver- leiten, dies ist jedoch nicht von wesentlicher Bedeuwendet werden. Ebenso kann der Formaldehyd ent- tung.

weder in Gasform, als 37%ige Lösung oder ganz oder 40 . Der End-pH-Wert der Düngemittelmischungen soll zum Teil in Form der im Handel erhältlichen Harn- in der Größenordnung von 3,5 bis 6,5 liegen, wenn man stoff-Eormaldehyd-Lösungen zur Anwendung korn- ein optimales Freisetzen des verfügbaren Stickstoffes men. Das Molverhältnis von Harnstoff zu Formalde- für die Pflanzenassimilation erreichen will. Es ist gehyd soll zwecks Erzielung optimaler Ergebnisse im Be- f unden worden, daß der pH-Wert der Harnstoffreich von 1:1 bis 3 :1 liegen. Mit besonderem Vorteil 45 Formaldehyd-Lösung während der Umwandlung zu wendetman ein Molverhältnis von 1,6 :1 bis 2,4:1 an, Methylenharnstoffen durch die Kondensationsreakwenn man eine Stickstoff-Fraktion mit mindestens tion sauer sein soll. Dies erreicht man vorzugsweise ¹I₃ unlöslichem Stickstoff, gewinnen will, die den er- dadurch, daß man den pH-Wert der Harnstoff-Formwünschten Grad an verfügbarem Stickstoff aufweist. aldehyd-Lösung in der Zerschäumungsphase auf 3,0

Bei der Herstellung der Methylolharnstoffe in einem 5° bis 5,5 einstellt, in welcher Phase bei der bevorzugten

Reaktionsgefäß ist es empfehlenswert, die wäßrige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die

Lösung alkalisch zu halten, bis ein überwiegender Kondensation anspringt.

Teil des Harnstoffes und des Formaldehyds in Form Demgemäß kann die Einstellung des pH-Wertes der Methylolharnstoffe vorliegt. Während der Lösung kurz vor oder während des Vei Schäumens erfolgen, des Harnstoffes und des Formaldehyds, bei welcher die 55 und zwar durch Zugabe irgendeiner beliebigen, den Methylolharnstoffe gebildet werden, wird die primäre pH-Wert regulierenden Mineralsäure. Es können auch Reaktionsphase vorzugsweise auf einer Temperatur wasserlösliche organische Säuren; z. B. gesättigte alizwischen 30 und 60° C gehalten, um das Inlösunggehen phatische, aromatische, /^-ungesättigte Säuren, auch und die Reaktionsgeschwindigkeit günstig zu beein- Sulfonsäuren u. dgl., verwendet werden,
flüssen. Die Einstellung eines alkalischen pH-Wertes 60 Weitere Säuren, die zur Einstellung des pH-Wertes von 7,0 bis 9,5 ist wünschenswert, wenngleich nicht der Harnstoff-Formaldehyd-Lösung Anwendung unwesentlich. Zu diesem Zweck kann eine Ätzalkali- den können und dem Endprodukt eine erwünschte lösung, Ζ; B. eine Kalihu- oder Natriumhydroxyd- . pesticide Wirkung verleihen, sind: Trichloressigsäure, lösung, in das Reaktionsgefäß zugegeben werden. Methylarsonsäure.Kakodylsäure^^-Dichlorphenoxy-

Die Zugabe des Schäummittels zu der Methylol- 65 essigsäure, Phenylquecksilberacetat u. dgl. Dabei ist

harnstofflösung erfolgt vorzugsweise durch Ein- die zur Einstellung des pH-Wertes benötigte Menge

mischen in einem in Ruhe, befindlichen Behälter. Der nicht zwangsläufig äquivalent mit der Menge, die für die

Zusatz kann jedoch auch in einer geeigneten Misch- erwünschte pesticide Wirkung benötigt wird.

Die zur Einstellung des gewünschten pH-Wertes Harnstoff-Formaldehyd-Lösung katalytisch zu beerforderliche Säurekonzentratioh ■ kann beträchtlich schleunigen, wenngleich dies nicht unbedingt notschwanken, und zwar je nach der Art der Säure, dem wendig ist/ da man sich hierzu einer zweiten Trock-Harnstoff-Formaldehyd-Verhältnis, der Lösungstem- ;■ nungsstufe, die sich an den zweiten Mischprozeß anperatur und der Lösungszeit in der Zerschäumungs- 5 schließt, bedienen kann. Bei dieser zweiten Verarbeivorrichtung. Von diesen Bedingungen ist die Massen- tungsstufe kann eine Säure mitverwendet werden, um dichte und die physikalische Stabilität des Schaumes die Kondensationsreaktion. zwischen dem Harnstoff abhängig. Die zur Einstellung des pH- auf einen und dem Formaldehyd zu beschleunigen, doch ist auch Wert von 3,0 bis 5,5 ausreichende Menge kann leicht dies nicht unbedingt notwendig, da ja der Schaum selbst mit Hilfe bekannter Methoden ermittelt werden. io sauer ist. Andere Bestandteile, wie Pesticide, Dünge-

Um beste Ergebnisse zu erzielen, soll die Temperatur mittel u. dgl., können gleichfalls zugesetzt und wähder zu zerschäumenden Lösung auf etwa 10 bis 93 ⁰C, rend dieser zweiten Mischoperation zugleich mit dem vorzugsweise auf 54 bis 82° C, eingestellt werden. Da- Schaum agglomeriert werden. Die gleichen Kompobei wird die Umsetzung zwischen dem Harnstoff und nenten, die gemäß den weiter oben stehenden Andern Formaldehyd am besten katalytisch beschleunigt. 15 ^:gäben der Harnstoff-Formaldehyd-Lösung zugesetzt Die erforderliche Säuremenge kann dadurch herab- werden können, können zusätzlich oder — anstatt sie gesetzt werden, und man kann hierdurch auch einen in dieser Verarbeitungsstufe in die Stoffmischung einerwünschten höheren pH-Bereich einstellen. Darüber zuarbeiten — auch durch Eintragen in das Mischhinaus werden bei der höheren Temperatur beträcht- gefäß einverleibt werden. Auf jeden Fall sollen die liehe Mengen Feuchtigkeit ausgetrieben, und man ver-^o Einzelbestandteile in solcher Menge in die Stoffkürzt hierdurch das notwendige anschließende Trock- mischung eingearbeitet werden, die ausreicht, um den nen des feuchten Schaumes. Zweck, zu dem sie zugegeben werden, auch zu er- ψ

Für eine großtechnische Herstellung ist die Ver- füllen. Die Mengen und die bestimmten Materialien,

Wendung einer Mischvorrichtung zweckmäßig, bei der welche die verschiedenen Endergebnisse zur Folge

man die verschäumbare Harnstoff-Formaldehyd-Lö- 25 haben, sind an sich bekannt und gehören nicht zum

sung an einer Seite einführen und an der anderen Seite Gegenstand der vorliegenden Erfindung,

den Schaum abziehen kann. Nach dem Austragen aus Das Gemisch, das aus der zweiten Mischstufe aus-

dem Mischer wird der feuchte Schaum getrocknet, zer- getragen wird, wild einer Trockenvorrichtung zu-

kleinert, gesiebt und klassifiziert. Die besonders emp- geführt, die vorzugsweise bei etwa 30 bis 135°Cbe-

fehlenswerte Trockenmethode besteht in einer,ersten 30 trieben wird. Das Material wird bis auf einen Feuch-

Trocknungsstufe, bei welcher der Schaum bis auf einen , tigkeitsgehalt von 0,5 bis 6 % getrocknet und passiert

Feuchtigkeitsgehalt von 15 bis 25 % getrocknet wird nach dem Austritt aus dem Trockner ein Sieb, worauf

(dies kann mit Hilfe von Strahlungsheizern in etwa 2 das Material, das von einem Sieb mit lichter Maschen-

bis 10 Minuten erreicht werden), und in einer zweiten weite von 2,4 mm zurückgehalten wird, vorzugsweise

Trocknungsstufe, in der jede beliebige geeignete Heiz- 35 in das Mahlwerk zwecks Zerkleinerung zurückgeführt

vorrichtung verwendet werden kann und in welcher wird, während der Rest in die Verpackungsabteilung

der Schaum bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 0,5 weitergeleitet wird. Nach dem zweiten Trocknen und

bis 15 % getrocknet wird. dem Zerkleinern ist das zerschäumte Produkt ohne

An diesem Punkt ist das Düngemittel gemäß der Er- besondere Härtung, ohne Altern oder Bewitterung für

findung bereits fertig zum Versand oder zur Verwen- 40 den unmittelbaren Gebrauch fertig,

dung als Rasendünger. Beispiel I stellt eine bevorzugte Ausführungsform

Zur Qualitätsverbesserung wird jedoch gemäß einer der vorliegenden Erfindung dar.
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Material noch in eine zweite Verarbei- B e i s ρ i e 1 I
tungsstufe geführt. Der auf einheitliche Korngröße 45 Stufe 1
eingestellte trockene Schaum wird in eine zweite

Mischvorrichtung gegeben, in der er mit einem 170,6 g Harnstoff wurden mit 91,6 g eines Harn-Schaum-Stabilisator vermischt wird. Hierzu kann je- stoff-Formaldehyd-Konzentrats (59 Gewichtsprozent des beliebige Material, welches dem trockenen Formaldehyd, 26 Gewichtsprozent Harnstoff und Schaum eine physikalische Stabilität verleiht, verwen- 50 15 Gewichtsprozent Wasser) und mit 33,6 ml Wasser det werden. Ein brauchbares Stabilisierungsmittel ist in einem gerührten Reaktionsgefäß bei 54⁰C vereine Methylolharnstofflösung (im wesentlichen die mischt. Das Molverhältnis von Harnstoff zu Formgleiche wie die weiter oben beschriebene Original- aldehyd betrug 1,8:1,0, der pH-Wert nach der Lö-Harnstoff-Formaldehyd-Lösung), und zwar entweder sung 7,3.
allein oder im Gemisch mit Wasser. 55 g_tuj_e 2

Die Menge der Flüssigkeit, die man in den zweiten

Mischer gibt, soll etwa 20 bis 100 % des Gewichtes des Es wurden 3,0 g Triäthanolamin-dodecylbenzol-Trockenmaterials betragen, und sie hängt von der sulfonat zugegeben (auf je 200 ecm Lösung). Die entphysikalischen Stabilität, dem Agglomerierungsgrad stehende Lösung wurde dann in einer Verschäumungs- und dem Schüttgewicht, die man zu erreichen wünscht, 60 vorrichtung, bei der ein schneilaufendes Rührwerk mitab. Die Flüssigkeit dient dazu, den Schaum physika- verwendet wurde, verschäumt. Der so gebildete lisch zu stabilisieren, ihn weniger zerbrechlich zu Schaum wurde isoliert, bei 70⁰C getrocknet, zerkleimachen; dazu erhöht die Harnstoff-Formaldehyd-Lö- nert und nach der Korngröße klassifiziert,
sung (falls man sich ihrer bedient) den Gehalt an _ .
Pflanzennährstoffen im trockenen Schaum. Das in 6₅ Mute J

dieser Stufe erfolgende Mischen kann bei erhöhten 121 g der in Stufe 2 gewonnenen Schaummischung

Temperaturen vorgenommen werden, um die Konden- wurden mit 36,3 ml Wasser in einem Mischer im-

sation der Methylolharnstoffe in der aufgesprühten prägniert. Zu dieser Mischung wurden 84,6 ml einer

Lösung gegeben, welche "die in Stufe 1 angegebene Zusammensetzung aufweisen. Nach 10 Minuten langem Durchmischen würde die erhaltene Stoffmischung bei 85° C getrocknet, zerkleinert und klassifiziert. Das so entstandene Produkt bestand aus einer die Inhaltstoffe nur langsam freigebenden, nicht verbrennend wirkenden, granulierten, gewichtsmäßig leichten Stoffmischung mit einem hohen Stickstoffgehalt und Nährwert. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften dieser Stoff mischung sind die folgenden:

Schüttdichte .....· 0,29 g/ccm

Teilchengrößenverteilung bestimmt durch Siebanalyse, Siebgrößen jeweils mm lichte Maschenweite,
von einem 2,4-mm-Sieb zurück- ^!

gehalten .......\ 4,5%

passiert ein 2,4-mm-Sieb, wird von einem 2-mm-Sieb zurückgehalten ::■····.·· 22,3%

passiert ein 2-mm-Siebj^: wird von einem 0,84-mm-Sieb zurückgehalten ..... J 56,0%

passiert ein 0,84-mm-Sieb, wird . von einem 0,42-mm-Sieb

zurückgehalten I....:.../ 9,8 %

passiert ein 0,42-mm-Sieb, wird ■ ■■;

von einem 0,21-mm-Sieb

zurückgehalten ■ 4,5 %

. passiert ein 0,21->irim-Sieb, wird von einem 0,15-mm-Sieb .

zurückgehalten ' 1,3%

passiert ein 0,15-mm-.Sieb ....... 1,6%

Chemische Analyse

Gesamt-Stickstoffgehalt 40,0%

In kaltem Wasser unlöslicher Stick-

stoff 15,7%

Verfügbarer Stickstoff (Nitrogen Availability Index) Bezug: 2.37, 2.38, AOAC, 8. Auflage, 1955 .... 60,4%

pH-Wert 4,2

Feuchtigkeit 0,8 %

Beispielll Stufe 1

1140,9 g Harnstoff werden mit 612,0 g Harnstoff-Formaldehyd-Konzentrat und 224,0 g Wasser in einem gerührten Gefäß bei 6O⁰C vermischt. Nachdem vollständige Lösung eingetreten war, wurde der pH-Wert durch Zusatz von 2 n-Natriumhydroxydlösung auf 8,5 eingestellt. Zu einem aliquoten Teil von je 100 ml Lösung wurden dann 2 g des im Beispiel I genannten Sulfonats und IV₄HiI einer 28%igen Phosphorsäure gegeben. Das erhaltene Gemisch wurde unmittelbar anschließend verschäumt, und zwar unter Anwendung eines belüfteten Doppelschaufelrührwerks. Der entstandene Schaum wurde abgetrennt, getrocknet, zerkleinert und klassifiziert.

Stufe 2

570,44 g Harnstoff wurden mit 306 g eines Harnstoff-Formaldehyd-Konzentrats und 112,0 g Wasser in einem gerührten Kessel bei 60° C vermischt. Der pH-Wert der Lösung wurde durch Zusatz von 10 ml einer n/10-NatriumhydroxydlÖsung alkalisch gestellt. Diese Lösung wurde dann für die Behandlung in Stufe 3 verwendet. . ■.,..'

^; Stufe 3

225 g des in Stufe 1 erhaltenen Schaumes wurden durch Imprägnieren mit 162 ml Wasser stabilisiert.·. Das entstandene Material wurde mit 19,8 g Kaliumcarbonat und 54,3 g Kaliummetaphosphat vermischt und mit 135 ml der Lösung, die in Stufe 2 hergestellt worden war, imprägniert. Das erhaltene Produkt wurde getrocknet, zerkleinert und nach Korngröße klassifiziert. Dieses Produkt bestand aus einem völlig

ι5 granulierten, frei fließfähigen, im.wesentlichen staubfreien NPK-Dünger. ■·■

Beispiel III ^;

158,3 g Harnstoff, 76,5 g eines Harnstoff-Formaldehyd-Konzentrats und 30 ml Wasser wurden in einem gerührten Reaktionsgefäß bei 55° C 30 Minuten lang miteinander vermischt. Während die Lösung lebhaft gerührt wurde, wurden 160 g eines mit Ammoniak

z5 behandelten Tripelsuperphosphats, das einen pH-Wert

;- von 4,6 aufwies, und 29,4 g'. Kaliumcarbonat zugegeben. Hierauf wurde die Mischung mit 4 g Sulfonat aus Beispiel I versetzt. Nach dem Ansäuern mit einer 28%igen Phosphorsäure wurde die Lösung unmittelbar anschließend in einem. Verschäumungsgefäß unter Mitverwendung eines belüfteten Rührwerkes verschäumt. Der Schaum wurde abgetrennt, bei 75⁰C getrocknet,, zerkleinert und gesiebt...Das erhaltene Produkt bestand aus einem NPK-Volldünger, aus dem die Inhaltstoffe in geregelter Weise herauslösbar waren.

Beispiel IV Stufe 1

895,0 g Harnstoff wurden mit 480 g eines Harnstoff-Formaldehyd-Konzentrats und mit 175,4 g Wasser in einem gerührten Reaktionsgefäß bei 55° C vermischt.

Stufe 2

Der in Stufe 1 bereiteten Lösung wurden 24,33 g Sulfonat aus Beispiel I und 17,72 g eines 95 %igen Phenylquecksilberacetats zugegeben. Das entstandene Gemisch wurde durch Zusatz von 28 %iger Phosphorsäure angesäuert und unmittelbar danach in einem belüfteten Rührwerk verschäumt. Der Schaum wurde isoliert, getrocknet und klassifiziert. 55

Stufe 3

100 g desin Stufe 2 erhaltenen Schaumes wurden mit 73,8 ml einer Lösung imprägniert, welche die gleiche Zusammensetzung wie die in Stufe 1 benutzte Lösung aufwies. Dem Gemisch wurden dann 5,75 ml einer 28 %igen Phosphorsäure zugegeben, und die endgültige Stoffmischung wurde durchgemischt, getrocknet, zerkleinert und klassifiziert. Das Endprodukt bestand aus einer frei fließfähigen, im wesentlichen staubfreien Düngemittel-Fungicid-Kombination, aus der die Inhaltsstoffe in kontrollierter Weise in Freiheit gesetzt werden können.

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Wie.aus den vorangehenden, in allen Einzelheiten erläuterten Beispielen ersichtlich'· ist, besteht das eifindüngsgemäße Verfahren in einer Verschäumungsstufe und — in bestimmten Fällen — in einer zusätzlichen Stabilisierungsstufe. Das Produkt der Verschäumungsstufe wird getrocknet und hinsichtlich seiner Teilchengröße klassifiziert und liefert vor der Stabiliserung ein granuliertes verschäumtes Erzeugnis.' Nach der Stabilisierung wird das gebildete Produkt erneut getrocknet und in die Form von Granalien ge- ίο bracht.

Bei den in der Tabelle zusammengestellten Beispielen wurde, wie in den Beispielen I bis IV angegeben, vorgegangen. Um das Kunstharz verschäumbar zu machen, wurden die verschiedenen oberflächenaktiven Mittel, die in der Tabelle im einzelnen angeführt sind, mitverwendet. . - .

Die spezifischen Beispiele erläutern, in welcher Weise diese Bestandteile in.die Stoffmischungen einzuarbeiten sind, und sie geben auch, die Mengen an, ao die für spezifische Stoffmischurigen erwünscht sind. Diese Mengen; reichen selbstverständlich aus, um die Einzelbestandteile in die Lage zu setzen,, die gewünschte Funktion auszuüben. Die auf dem Gebiet der Herbicide, Insecticide, Dünger u.dgl. anzuwendenden diesbezüglichen Mengen sind im übrigen bekannt.

In den primären Arbeitsstufen können die Bestandteile der Harastoff-Formaldehyd-Lösung entweder ^vor oder während des Verschäumens zugesetzt werden. In den sekundären Arbeitsstufen können sie dem trockenen Schaummaterial, das in der ersten Arbeitsstufe gewonnen wird, zugegeben werden.

Materialien

*£·ϊν£

A. Verschäumungsstufe

Harnstoff

Harnstoff-Form-. aJdehyd-Konzentrat...

Wasser

2 n-Natrium-

hydroxydlösung

15%ige Schwefelsäure
Nonylphenoxypoly-

äthoxyäthanol

Dodecylbenzolsulfonsaures Triäthanolamin
Sulfobernsteinsäure-

dioctylester

Isooetylphenylpolyäthoxyäthanol

Stabilisierungsstufe

Wasser

Harnstoff-Formaldehyd-Harz*) ...
Endprodukt

Mengen der Ausgangsverbindungen in g, bezogen auf eine

Endprodukt-Menge von 200 g

Stoffmischung Nr. 112 13 14

85,3

45,8
16,8

0,2

1,3

1,5

83
200

85,3.	85,3
45,8 16,8	45,8 16,8
0,2 1,3	0,2 1,3
1,5
	1*5
36	36
83 200	83 200

*) Dieses Hainstoff-Formaldehyd-Harz ist im wesentlichen das gleiche wie das in Stufe l.des Beispiels I beschriebene.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung eines schaumartigen granulierten Düngemittels in Form eines Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsproduktes durch Ansäuern einer Harnstoff-Formaldehyd-Lösung in Gegenwart eines Schäummittels, Trocknen und Zerkleinern des erhaltenen Kondensationsproduktes, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Harnstoff-Formaldehyd-Lösung einsetzt, die ein Harnstoff-zu-Formaldehyd-Molverhältnis von 1:1 bis 3 : 1 aufweist.