DE2040032C3

DE2040032C3 - Verfahren zur Herstellung eines granulierten komplexen Düngemittels

Info

Publication number: DE2040032C3
Application number: DE2040032A
Authority: DE
Inventors: Haruhiko Narashino Arai; Shoji Ichikawa Horin; Iwao Funabashi Maruta
Original assignee: Kao Soap Co Ltd
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1969-08-29
Filing date: 1970-08-12
Publication date: 1978-06-22
Also published as: FR2059324A5; GB1325693A; DE2040032A1; DE2040032B2

Description

Aus der deutschen Patentschrift 9 67 976 ist es bekannt, zum Granulieren von gepulverten Düngemitteln unter rollender Bewegung eine wäßrige Lösung aus einem Cellulosederivat und Seifen oder Fettsäuren einzusetzen und das Granulat anschließend zu trocknen. Demgegenüber betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Hersteilung eines granulierten, komplexen Düngemittels, wobei man dem gepulverten Düngemittel unter rollender Bewegung eine wäßrige Lösung aus einem makromolekularen Bindemittel und einem anionischen oberflächenaktiven Mittel zusetzt und das erhaltene Granulat trocknet, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man die wäßrige Lösung durch Auflösen einer wasserunlöslichen makromolekularen Verbindung als Bindemittel in einer konzentrierten Lösung des oberflächenaktiven Mittels herstellt.

Gemäß der Erfindung läßt sich auf diese Weise ein gleichförmiges und dichtes Granulierungsprodukt gewinnen.

Geeignete, im wesentlichen wasserunlösliche, makromolekulare Vinylverbindungen, die gemäß der Erfindung verwendet werden können, sind beispielsweise Polyvinylacetat das im folgenden als PVAL abgekürzt wird, ferner Polyvinylacetat, das im folgenden als PVAc abgekürzt wird, wasserunlösliche teilweise acetylierte Verbindungen von Polyvinylalkohole^ die im folgenden als PVA abgekürzt werden, wasserunlösliche Polymere, die durch Pfropfenpolymerisation von Vinylacetat - das im folgenden als VAc abgekürzt wird auf PVA gewonnen sind, ferner wasserunlösliche Milchpolymerisate von VAc mit Verbindungen, die mit VAc mischpolymerisierbar sind, wie Vinylpyrrolidon und Maleinsäureanhydrid, und Mischpolymere von VAc mit Verbindungen wie Vinyilaurat, die mit VAc wasserunlösliche Polymere bilden.

Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß, wenn eine erhebliche Menge einer Verbindung wie Vinyilaurat, die ein besonders wasserunlösliches Polymer bildet, mit VAo mischpolymerisiert wird, dieses Mischpolymere zu hart wird, um sich in einer wäßrigen Lösung eines anionischen oberflächenaktiven Mittels auflösen zu lassen. ,

Anstelle von PVAL kann auch PVA verwendet werden, das mit niederen aliphatischen Aldehyden wie Formaldehyd, Acetaldehyd und Butyraldehyd acetalysiert ist.

Das gemäß der vorliegenden Erfindung anzuwen- , dende PVA braucht nicht rein /u sein, und es kann Essigsäure oder dergleichen in Esterbindung im Molekül vorhanden sein. Es kann im übrigen durch Hydrolyse einer Mischpolymeren von VAc mit einer anderen polymerisierbaren \ erbindung, beispielsweise einer ungesättigten Verbindung wie Vinylpyrrolidon, Maleinsäureanhydrid oder Vinyilaurat erhalten worden sein.

Geeignete anionische oberflächenaktive Mittel zum Auflösen der wasserunlöslichen makromolekularen Vinylverbindungen umfassen beispielsweise oberflächenaktive Mittel, die Carboxylgruppen enthalten, wie Natriumresinat (d. h. abietinsaures Natrium) und Natriumoleat, das im folgenden als OS abgekürzt wird, ferner Alk>lsulfate wie Natriumdodecyl-Sulfat, das im folgenden als SDS abgekürzt wird, ferner Alkylary!- Sulfonate wie Natrium-Butyl-Naphthalin-Sulfonat, da;; im folgenden als BNS abgekürzt wird, und Nauiumdodecyl-Benzol-Sulfonat und Alcylsulfonate wie Natriumdodecyl-SulfonaL

Das Gewichtsverhältnis des anionischen oberflächenaktiven Mittels zu der wasserunlöslichen makromolekularen Vinylverbindung liegt gewöhnlich, wenn man eine wasserlöslich gemachte, makromolekulare Lösung erhalten will, in der Größenordnung von 100: IO bis IO: 100, aber es können auch Verhältnisse außerhalb dieser Zahlenangaben benutzt werden.

Ein typisches Verfahren zur Herstellung einer wasserlöslich gemachten, molekularen Lösung aus einem anionischen oberflächenaktiven Mittel und einer im wesentlichen wasserunlöslichen makromolekularen Vinylverbindung von geeigneter Form, beispielsweise als Granulat, der konzentrierten wäßrigen Lösung eines anionischen oberflächenaktiven Mittels zuzusetzen und das erstere unter Rühren bei Zimmertemperatur oder Erhitzen auf leicht erhöhte Temperatur aufzulösen.

Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung beträgt die Menge der wasserlöslich gemachten, makromolekularen Lösung, die zu dem gepulverten Düngemittel zugesetzt werden soll, berechnet auf die kombinierte Menge der makromolekularen Verbindung und des oberflächenaktiven Mittels (auf Feststoffe berechnet), gewöhnlich zwischen etwa 0,0001 und 20Gew.-%, berechnet auf das Gewicht des komplexen zu granulierenden Düngemittels.

Die wasserlöslich gemachte, makromolekulare Lösung kann mit Wasser in jedem gewünschten Verhältnis verdünnt werden. Sie kann daher so wie sie ist zugesetzt werden, oder mit Wasser auf eine gewünschte Konzentration verdünnt werden, dit gewöhnlich zwischen 0,001 und 10 Gew.-% liegt

Das Verfahren zum tropfenweisen Zusetzen der Bindemittellösung zu den gepulverten Düngemittelkomponenten kann irgendeine Arbeitsweise darstellen, wie sie für gewöhnlich zum gleichmäßigen Zusatz einer Flüssigkeit in Tropfenform angewendet wird. Es ist jedoch am meisten vorzuziehen, die wasserlöslich gemachte, makromolekulare Lösung tropfenweise dem pulverförmigen komplexen zu granulierenden Düngemittel zuzusetzen, während sich dieses mit Hilfe einer Trommel oder eines pfannenartigen Granulators in rollender Bewegung befindet.

Die vorliegende Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die nachstehenden erläuternden Beispiele näher dargestellt werden, wobei alle Pro/oniangabcn Gew-% bedeulen.

Beispiel 1

Bei jedem der im folgenden beschrieoenen Versuche wurde ein kleiner ( ranulator mit einer drehbaren

Trommel von 20 cm 0 und 120 cm Länge mit 400 g eines gepulverten komplexen Düngemittels beschickt, welches 14% Stickstoff, 10% Phosphorsäure und 12% Kali enthielt Während die Trommel in Drehung versetzt wurde, wurden 40 g von jedem in der folgenden Tabelle 1 aufgeführten Bindemittel tropfenweise dem Düngemittel mit konstanter Geschwindigkeit innerhalb einer Zeitda-ier von 30 Minuten zugesetzt Die VerTabelle 1 Korngrößenverteilung der granulierten Erzeugnisse

suche sind mit Nr. 1 bis 7 bezeichnet Nachdem der tropfenweise Zusatz beendet war, UeB man die Trommel noch 10 Minuten rollen, dann wurde das granulierte Erzeugnis getrocknet Im Anschluß an das Trocknen wurde das Erzeugnis gesiebt, um Teilchen von verschiedenen Größenordnungen abzutrennen, wie dies ebenfalls in Tabelle 1 angegeben ist

Versuch

Bindemittel

Mehr als 6 Maschen nach Tyler (%»	6 bis 14 Ma schen nach Tyler (%)	Unter 14 Ma sehen nach Tyler CA)
39	46	15
31	50	19
18	60	22
17	65	18
18	64	18
18	60	22
22	54	24

1	Wasser
2	PVAL-SDS⁺)
3	PVAL-SDS
4	PVAL-SDS
5	PVAL-SDS
5	PVAL-SDS
7	SDS

0,01 %ige wäßrige Lösung 0,1 % wäßrige Lösung 1 % wäßrige Lösung 2% wäßrige Lösung 5% wäßrige Lösung
1 % wäßrige Lösung

PVAL-SDS bedeutet eine Mischung aus gleichen Teilen von PVAL (Polyvinylacetal) ur.J SDS (Natriumdodecylsulfat).

In der Tabelle ist der Versuch Nr. 1 für Vergleichszwecke angegeben. Die Versuche 2 bis 6 entsprechen c'en Angaben der Erfindung, und der Versuch 7 ist wiederum für Vergleichszwecke durchgeführt.

Wie aus den Ergebnissen der obigen Tabelle deutlich wird, erhöht die Verwendung einer wäßrigen Lösung, einer Mischung von PV.\L und SDS als Bindemittel, das Verhältnis der Gran ili te gleichmäßiger Korngröße und verbessert die Graniilu-rungsausbeute.

Be.spiel 2

Im gleichen Granulator wie tr bei Beispiel 1 zur Trennung verschiedene! Proben des gepulverten Düngemittels benutzt w. rde, wurden jedesmal 36 g

Tabelle 2 Korngrößenverteilung der Granula c

Wasser (Versuch Nr. 8), 36 g einer 1 prozentigen wäßrigen Lösung von wasserlöslich gemachten, makromolekularen Verbindungen, wie sie aus den Angaben bei den Versuchen 9 bis 13 ersichtlich sind, und einer 1 prozentigen wäßrigen Lösung von SDS (Versuch Nr. 14) jedesmal tropfenweise mit gleichmäßiger Geschwindigkeit zu 400 g eines komplexen Düngemittels in Pulverform zugesetzt. Das Düngemittel enthielt 12% Stickstoff, 8% Phosphorsäure und 10% Kali. Dann wurde die Materialmischung in der gleichen Weise wie in Beispie! 1 beschrieben granuliert, getrocknet und gesiebt. Die Korngrößenverteilung der so erhaltenen Granulate wurde bestimmt Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Versuch

Bindemittel

Verhältnis der makro- Ül er 6-14 Maschen Unter

molekularen Verbindung 6 Vaschen nach Tyler 14 Maschen

zu dem oberflächen- nad' Tyler nach Tyler

aktiven Mittel in der

Mischung (%) (%) (%)

8 Wasser

9 Äthylen-VAc-Mischpolymerisat¹)- 1,21/2,75 SDS

10 PVAL²)-SDS 1/3

11 50%iges verseiftes PVAc VSDS 1/3

12 VAc-Äthylacrylat-Mischpoly- 1/2 merisatVSDS

13 PolyvinylformaO-SDS 1/3

14 SDS

') \thvlcn Vinylacetat im Verhältnis .1 7.

) -VcelaUsicrungsgrad von 40% up ι IOIymcrisationsgrad mn el«.i KKKi ') l'olymerisalionsgrad von el«.ι SlKl ') \ imlai'ckit : Athylacrylal im Verhältnis I I

I l'iirnialisicrungsgrad von 55% und Polymcrisiiiinnsgud von \M)

28	43
18	63
19	66
22	61
15	69
22	59
23	52

29 19

15 17 16

19

25

!η der Tabelle stellt der Versuch Nr. 8 einen Versuch für Vergleichszwecke dar, die Versuche Nr. 9 bis 13 entsprechen Präparaten gemäß der Erfindung, und der Versuch Nr. 14 ist wiederum für Vergleichszwecke gewählt.

Wie aus den Ergebnissen der Tabelle 2 ersichtlich ist, vermehrt die vorliegende Erfindung das Verhältnis der Granulate gleichmäßiger Korngröße.

Beispiel 3

Unter Verwendung des in Beispiel 1 angewendeten Granulators wurden getrennte Proben von jedesmal

Tabelle 3

Korngrößenverteilung der Granulate 40U g eines gepulverten komplc&en uungcmUic-:-. ■.;.. 14% Stickstoff, 10% Phosphorsäure, 12% Kali enthielt, eingefüllt und zu den einzelnen Proben wurden 40 g Wasser, ferner jedes der Bindemittel, d. h. also ^ine 1 %ige wäßrige Lösung einer wasserlöslich gemachten, makromolekularen Verbindung, (siehe Versuche Nr. 15 bis 17) und eine 1 %ige wäßrige Lösung von BNS tropfenweise mit konstanter Geschwindigkeit dem Düngemittel zugesetzL Das gemischte Material wurde granuliert, getrocknet und gesiebt, in gleicher Weise. wie dies in Beispiel 1 beschrieben ist Die Verteilung der Korngröße der so granulierten Produkte wurde bestimmt, die Ergebnisse sind aus Tabelle Sersichtlich.

Versuch
Nr.

Bindemitlel

Verhältnis der makro- Über 6-14 Maschen Unter

molekularen Verbindung 6 Maschen nach Tyler 14 Maschen

zu dem oberflächen- nach Tyler nach Tyler

aktiven Mittel in der

Mischung · (%) <%) (%)

15	PVAc⁺>BNS
16	PVAc-OS
17	PVAc-SDS
18	BNS

1/1
1/1
1/1

¹ ') PVAc hat einen l'olymerisalionsgracl von 1000.

Die Versuche Nr. 15 bis 17 entsprechen den Angaben der vorliegenden Erfindung, und der Versuch Nr. 18 stellt einen Vergleichsversuch dar.

Beispiel 4

In einen Granulator mit einer Drehtrommel von großer Abmessung (2 m 0 10 m Länge) wurden verschiedene Proben des komplexen gepulverten Düngemittels eingefüllt, welches 12% Stickstoff, 8% Phosphorsäure und 10% Kali enthielt). Zu den einzelnen

19	60	21
19	59	22
19	65	16
15	55	30

Proben wurde Wasser und eine 1 %ige wäßrige Lösung von PVAc vom Polymerisationsgrad 500 und SDS in einer Menge von 8%, berechnet auf das Gewicht des Düngemittels, tropfenweise mit gleichmäßiger Geschwindigkeit zugesetzt. Dabei ließ man die Trommel beständig 4Std. lang zum Zweck der Granulierung umlaufen. Dann wurde die Verteilung der Teilchengroße der erhaltenen Granulate bestimmt. Es wurden die aus der folgenden Tabelle 4 ersichtlichen Ergebnisse erhalten.

Tabelle 4

Teilchcngrößcnvcrtcilung der Granulate

Bindemittel	Mehr	als 6 Maschen	6 bis 14 Maschen	Unter
	nach	Tvlcr	nach Tyler	14 Maschen
	(%,		,%,	nach Tyler
\■ asser	20		46	34
PVAc-SDS (Mischungs	20		62	18
verhältnis 1:1)
1 %ige wäßrige Lösung

Wie aus den Ergebnissen der vorstehenden Beispiele klar ersichtlich ist, bietcl die Erfindung ein vorteilhaftes Verfahren /ur Herstellung von granulierten Er-Zeugnissen gleichmäßiger Größe unter beträchtlicher Verbesserung der Ausbeute an Granulaten.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung eines granulierten komplexen Düngemittels, wobei man dem gepulverten Düngemittel unter rollender Bewegung eine wäßrige Lösung aus einem makromolekularen Bindemittel und einem anionischen oberflächenaktiven Mittel zusetzt und das erhaltene Granulat trocknet, d adurch gekennzeichnet, daß man die wäßrige n Lösung durch Auflösen einer wasserunlöslichen makromolekularen Vinylverbindung als Bindemittel in einer konzentrierten Lösung des oberflächenaktiven Mittels herstellt.