DE2327797B2

DE2327797B2 - Mittel zur verhinderung des zusammenbackens von feinteiligen salzen

Info

Publication number: DE2327797B2
Application number: DE19732327797
Authority: DE
Inventors: Werner; Syrovatka Rudolf; Wien Habasko
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1972-06-05
Filing date: 1973-06-01
Publication date: 1977-03-10
Also published as: GB1429765A; NO133971B; NO133971C; CA988314A; US3926841A; ATA245173A; AT330219B; NL7307786A; FR2187403A1; SE396292B; DE2327797A1; IT986422B

Description

Die Erfindung betrifft das Zusammenbacken verhindernde Mittel für das Konditionieren feinteiliger, insbesondere hygroskopischer Materialien, insbesondere Düngerteilchen, welche normalerweise zum Zusammenfließen und Zusammenbacken während der Lagerung infolge der Einwirkung von Feuchtigkeit, Temperatur und/oder Druck neigen.

Das Zusammenbacken während der Lagerung war schon seit langem ein störendes und lästiges Problem bei chemischen Düngern. Zusammenbackende Düngemittel eignen sich nicht für die übliche Massenlagerung und üblichen Behandlungsverfahren und können nach der Lagerung mit maschinellen Verteilergeräten nicht ausgestreut werden. Um diese Neigung des Zusammenbackens zu verringern, werden viele der heutigen Düngemittel in granulierter Form hergestellt, wobei die Teilchen von einer verhältnismäßig gleichförmigen Größe mit einem Durchmesser von 1 —4 mm sind. Jedoch auch die granulierten Dünger weisen noch den Nachteil des Zusammenbackens während der Lagerung auf, und verschiedene Behandlungen wurden vorgeschlagen und angewendet, um die Überwindung dieses ernstlichen Mangels zu versuchen; keiner dieser Versuche führte zu einem völlig befriedigenden Ergebnis.

In der US-PS 31 86 828 und der korrespondierenden DT-AS 10 75 642 wird ein Verfahren zur Hersteilung von nichtklumpenden, nichtzusammenbackenden Mischdüngemitteln offenbart, wozu die Mischdüngemittelkörner mit einem kationenaktiven Amin gegebenenfalls zusammen mit einem oberflächenaktiven Mittel überzqgen werden.

In der US-PS 33 05491 wird vorgeschlagen, das Zusammenbacken von Düngern und Salzen durch Zusatz eines katio-anionischen Tensids zu verhindern, welches eine saure Mischung aus kationischen Fettaminen und Fettsäuren ist

Ferner ist aus den US-PS 32 34 003, 32 34 006 und 32 50 607 ein konditionierendes Agens in der Form eines Pulvers bekannt, welches dadurch erhalten wird, daß mikroskopische Teilchen gewisser Tone mit einer kleinen Menge einer Lösung eines hydrophobischen aliphatischen Amins in Mineralöl überzogen werden. Das so erhaltene überzogene Tonprodukt wird auf die Oberfläche der Düngegranulate oder Prills aufgedüst

Das Mittel gemäß DT-OS 20 01 835 enthält gleichzeitig das Hydrochloric! eines Fettamins, das Hydrochlorid eines Fettmorpholins und ein anionenaktives Netzmittel, insbesondere das Alkalisalz eines sulfatierten ölsäureester«. Das Mittel wird in Form einer wäßrigen Lösung verwendet

Die GB-PS 1147967 betrifft die Verhinderung des Zusammenbackens von Ammoniumnitrat durch Zusatz eines Gemisches von Alkylamin und Fettsäure in einem Verhältnis von 2 bis 10 Mol Alkylamin pro Mol Fettsäure. Dieses Mittel enthält kein Alkali

Die Erfindung betrifft nunmehr Mittel zur Verhinderung des Zusammenbackens von feinteiligen Salzen, enthaltend ein Alkylamin der Formern RRiR₂N oder RNHCH₂CH₂CH₂NHz, worin R ein aliphatisdier Rest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und Rt und R₂ jeweils entweder H oder ein Alkylrest mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen sind, und eine aliphatische oder cycloaliphatische Carboxylsäure mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie zusätzlich ein Alkanolamin, dessen Alkanolteil 2 bis 4 KohJenstoffatome aufweist, oder Aluminiumhydroxid bzw. Zinkhydroxid enthaltea

Mittel solcher Zusammensetzung werden durch den Stand der Technik weder offenbart noch nahegelegt

Obwohl nicht unbedingt notwendig ist es zweckmäßig, wenn ein inertes organisches Lösungsmittel zum Verdünnen der genannten Bestandteile in dem Mittel verwendet wird.

Es wurde festgestellt, daß die Anwesenheit einer kleinen Menge einer alkalischen Verbindung bereits eine beträchtliche Verbesserung in der Wirkung des Produktes bedeutet Anscheinend wird dadurch eine synergistische Wirkung ausgeübt mit der Folge, daß der Anteil an aliphatischen! Amin in dem Mittel in merklichem Grad verringert werden kann.

Typische Amine, die erfindungsgemäß verwendet werden können, schließen ein Octylamin, Decylamin, Decenylamin, Hexadecylamin, Octadecylamin, Octadecenylamin, Octadecadienylamin, Eicoxylamin, Dihexadecylamin und Dioctylmethylamin. Bevorzugte Amine sind handelsübliche Mischungen, wie sie aus der Hydrolyse von tierischen und pflanzlichen Fetten, z. B. Kokosöl, Sojaöl, Talg oder BaumwollsaatöL mit anschließender Ammonolyse, Dehydration und Hydrierung erhalten werdea Die anfallenden Amine bestehen überwiegend aus Mischungen gesättigter und ungesättigt« primärer n-aliphatischer Amine, welche von 12-20 Kohlenstoff atome enthalten, in Abhängigkeit von dem als Ausgangsmaterial verwendeten ÖL

Bevorzugte kationische aliphatische Amine zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Mittel sind primäre Fettamine mit von 12-20 Kohlenstoffatomen. Insbesondere bevorzugt werden Fettamine, abgeleitet aus natürlichen ölen, z. B. Sojaöl und Talg, worin die aliphatischen Gruppen zum größeren Teil aus einer Mischung von Cte und Ci₈ Kohlenwasserstoffen bestehen.

Beispiele geeigneter Carboxylsäuren, welche erfindungsgemäß verwendet werden können, schließen ein Fettsäuren mit von 8-22 Kohlenstoffatomen, z.B. solche, welche auf synthetische Weise oder durch Hydrolyse natürlicher tierischer oder pflanzlicher Fette erhältlich sind, z.B. aus Kokosöl, Sojaöl, Talg, Baumwollsaatöl u.dgl.; cyclisierte Fettsäuren mit von 8-22 Kohlenstoffatomen im Molekül, z. B. solche, wie sie aus der Cyclisation ungesättigter Fettsäuren, z. B. Leinöl-, Holzölfettsäuren u.dgl., beispielsweise durch das Verfahren der US-PS 3041 360, erhalten werden; Polycarboxylsäuren mit 8-22 Kohlenstoffatomen und polymere Fettsäuren; modifizierte Fettsäurea z.B.

f'sulfomerte Fettsäuren, Alkylpolyäthylenglykolcarboxyl- ^ türen, u, dgl

Die bevorzugten Carboxylsäuren zum Einsatz in dem ^rfindungsgemäßen Mittel sind Fettsäuren mit einer ^Kettenlänge von 8-20 Kohlenstoffatomen. Insbesondere bevorzugt werden gemischte Fettsäuren, welche !wesentliche Anteile an Cs-Cn-Fettsäuren enthalten, Iz. B. solche, wie sie bei der Hydrolyse von Kokos- und ; Palmkernöl erhalten werden.

Typische geeignete Alkanolamine schließen ein ΙίΐΛοηο-, Di- und Tn-, Äthanol-, Propanol- und Butanolamine.

Beispiele geeigneter Lösungsmittel schließen ein !Mineralöl, Kerosin, Pineöl, Paraffinwachs, Polyäthylenpind Polypropylenwachse, flüssige Äthylenoxydkonden-1sationsprodukte, z.B. Polyäthylenglykol, und auch laliphaüsciie Nitrile, wie in der US-PS 3186828 ^offenbart Typische Mineralöle sind z. B. Maschinenöl-, Paraffinöl- und Gasölfraktionen von Erdöldestillaten. Bevorzugte Lösungsmittel sind Mineralöl und Paraffinwachs.

Die erfindungsgemäßen Mittel können von 1-20%, vorzugsweise 4-12% an Bestandteil (1), von 3-80%, vorzugsweise von 5-30% an Bestandteil (2), von 0,1-5%, vorzugsweise 0,5-2% an Bestandteil (3) enthalten. Ein inertes Lösungsmittel kann gewünschtenfalls in beliebiger Menge bis zu etwa 90% zugesetzt werdea

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt das das Zusammenbacken verhindernde Mittel ein organisches Lösungsmittel als Basis, welches 4-12% vom Bestandteil (1), 5-30% vom Bestandteil (2) und 03-2% vom Bestandteil (3) enthält

Die erfindungsgemäßen Mittel können durch Vermischen der aktiven Bestandteile (1), (2) und (3) mit dem Lösungsmittel in geeigneten Anteilen hergestellt werden. Das Lösungsmittel, z. B. Mineralöl, wird üblicherweise auf etwa 60-70⁰C erwärmt und die Bestandteile (2), (3) und (1) können dann darin eingemischt werden. Diese Reihenfolge des Zusetzens der Bestandteile zu dem Lösungsmittel wird vorzugsweise befolgt um die Auflösung des aliphatischen Amins zu unterstützen. Wenn ein anorganisches Alkali verwendet wird, kann dieser Bestandteil zweckmäßigerweise in der Form einer Fettsäureseife zugefügt werden.

Das erfindungsgemäße Mittel ist eine leicht zu handhabende Flüssigkeit schon bei einer Temperatur von etwa 40"C und wird normalerweise bei einer Temperatur von 60-80⁰C auf die Düngergranulate in einer geeigneten Mischapparatur aufgesprüht, worin es schnell und gleichmäßig über die granulierte Masse infolge seiner großen Sprühfähigkeit verteilt wird.

Etwas Amid kann während längerer Lagerung des Mittels gebildet werden, insbesondere bei höheren Temperaturen, als Ergebnis einer Kondensation zwischen der Carboxylsäure und dem Amin. Die Anwesenheit von jeglichem derartigem Amid in dem Mittel hat keinen merkbaren Einfluß auf die Wirksamkeit des Produktes.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Mittels besteht darin, daß es in bequemer Weise auf die Granulate in üblichen Anlagen aufgesprüht werden kann, wie sie normalerweise für das Konditionieren verwendet werden, z. B. in Drehtrommelmischern oder in Schnekkenfördermischern. Unter praktischen Bedingungen wird die Menge an dem erfindungsgemäßen, das Zusammenbacken verhindernden Mittel, welche zum Konditionieren der Düngerteilchen erforderlich ist, von der gleichen Größenordnung des Prozentsatzes sein, wie sie normalerweise für flüssige, das Zusammenbakken verhindernde Agentien angewendet wird, & Il, sie wird zwischen 0,07 und 020% liegen, bezogen auf das Gewicht des behandelten Materials.

Ein weiterer besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein vollkommener Schutz durch eine einzige Behandlung mit dem erfindungsgemäßen Mittel erzieh werden kann. Gemäß der Erfindung behandelte Dünger verbleiben daher nichtstäubend, können ohne lästige Staubbildung gelagert und gehandhabt werden und verbleiben auch nach längerer Lagerung freifließend.

Angewendet in Mengen von 0,03—0,25 Gew.-% des feinteiligen Salz- oder Düngermaterials sind die erfindungsgemaßen Mittel insbesondere wirksam im Konditionieren von Düngemitteln aus einem oder mehreren Bestandteilen, wie z.B. stickstoffreichen Düngern und NPK-Düngern, um ihr Nichtzusammenbacken zu gewährleistea

Das erfindungsgemäße Mittel enthält im Vergleich mit bisher üblichen Mitteln gewöhnlich einen viel niedrigeren Prozentsatz des aliphatischen Aminbestandteils und ergibt doch, in normaler Menge angewendet, eine überraschend gute, das Zusammenbacken verhindernde Wirkung, wie noch in den folgenden Beispielen gezeigt wird.

Beispiel 1

Das folgende das Zusammenbacken verhindernde Mittel wurde hergestellt:

35 Mittel 1 Gew.-<Vb

10,0

15,0

2,0

73,0

45

55

Stearylamin

(Mischung aus überwiegend Q₆ und Q₈

aliphatischen primären Aminen) Destillierte Kokosölfettsäuren
Diäthanolamin
Mineralöl

Dieses Mittel wurde auf handelsübliche stickstoffreiche Düngegranulate in einer Menge von 0,15 Gew.-% der granulierten Masse aufgesprüht Die Ergebnisse wurden verglichen mit einem Mittel A, welches 35% Fettamin und 65% Mineralöl enthielt, und mit einem Mittel B, welches 10% Stearylamin, 25% Kokosölfettsäuren und 65% Mineral enthielt, wobei die folgende Testmethode benutzt wurde.

Testmethode für Zusammenbacken

Die Geschwindigkeit des Zusammenbackens von Düngern im Labor wird durch Bildung eines Preßmusters daraus in einem Zylinder bestimmt Die auf es ausgeübte Belastung beläuft sich auf 0,7 kg/cm²; Dauer der Belastung 24 Stunden.

Die benötigte Kraft, um eine in das Muster eingebettete Ankerscheibe zu extrahieren, wird gemessen. Diese Kraft, abgelesen in Gramm, gibt ein Maß für die Neigung der feinteiligen Masse zum Zusammenbakken. Höhere Werte bedeuten daher eine stärkere Neigung zum Zusammenbacken.

Ein idealer Fall würde sein, wenn das Preßmuster unverzüglich aus dem Zylinder beim Aufheben des Drucks zerfällt.

Tabelle 1 Tabelle H

Zusammenbacktestes (Ablesungen in Gramm)

Mittel I
Mittel A
Mittel B

130
430
340

IO

Der unbehandelte Dünger hatte einen Testwert von 1450.

Beispiel 2 «5

Dieses Beispiel zeigt, daß niedrigere Dosierungen des erfindungsgemäßen Mittels immer noch überlegenere Wirkungen im Vergleich mit flüssigen bekannten Mittein bei deren normaler Dosierung von 0,15 Gew.-% ergaben.

Mittel I des Beispiels 1 wurde auf Teilchen aus handelsüblichem stickstoffreichem Dünger in einer Dosierung von 0,07,0,10 und 0,15 Gew.-% aufgesprüht

Die Prüfungen auf Zusammenbacken ergaben folgende Durchschnittswerte der erforderlichen Kräfte:

Mittel I
Mittel I
Mittel 1

Beispiel 3 Das folgende Mittel wurde hergestellt:

Mittel II

Gew.-%

Talgamin

Laurinsäure Monoäthanolamin Paraffinwachs

Mineralöl

5,0

8,0

1,0

20,0

66,0

Mittel III

Gew.-%

Oleylamin

12.Ü

Stearinsäure	1,5
Aluminiummono/distearat	6,0
Paraffinwachs	15,0
Mineralöl	65,5

0,15 Gew.-% dieses Mittels wurde auf handelsübliche NPK-Granulate (15/15/15) aufgesprüht Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten.

Pruningsergebnissc auf Zusammenbacken (Kraft in Gramm)

Unbehandelter NPK Dünger NPK-Dünger behandelt mit:

0,15% des Mittels A von

Beispiel 1 NPK-Dünger behandelt mit:

0,15% des Mittels A von

Beispiel 1 -HJ£% feiner Kieselsäure NPK-Dünger behandelt mit:

0,15% des Mittels B von

Beispiel 1 NPK-Dünger behandelt mit:

0,15% des Mittels HI

1150 400

290

505 270

beiO.07%-180 beiO.10%-150 beiO.15%-135 Wie in der obigen Tabelle gezeigt, kann das erfindungsgemäße Mittel benutzt werden, um ein zweistufiges Konditionierverfahren zu ersetzen, welches üblicherweise für Mehrstoffdünger angewendet wird, und zwar unter Erzielung von mindestens den gleichen Egebnissen.

Beispiel 5 Das folgende Mittel wurde hergestellt:

Mittel V

Gew.-%

35 Stearylamin
Azelainsäure
Diäthanolamin
Mineralöl

8,0

5,1

1,5

85,4

Dieses Mittel wurde auf handelsübliche stickstoffreiche Düngegranulate in einer Menge von 0,20 Gew.-% der granulierten Masse aufgesprüht Die Prüfung aus Zusammenbacken zeigte einen Durchschnittswert von 170.

Beispiel 4

Das folgende Mittel ist besonders wirksam für die Behandlung von Mehrstoffdüngern.

Dieses Mittel wurde auf handelsübliche stickstoffreiche Düngergranulate in einer Menge von 0,15 Gew.-% der granulierten Masse aufgesprüht Ein Zusammenbacktest wurde ausgeführt und das Ergebnis wurde mit einem Paralleltest auf den gleichen handelsüblichen Granulaten, jedoch mit Mittel I von Beispiel 1 verglichen.
Die folgenden Ablesungen wurden erhalten:

Mittell - 55
Mittel V- 40

Diese Ablesungen zeigen, daß beide Mittel in ihrer Wirkung vergleichbar waren.

Beispiel 6-7

Ein ähnlicher Vergleichstest wurde mit den folgenden zwei Mitteln durchgeführt:

Mittel

VI

VII

Stearylamin	2,0%	8,0%
Kokosölfettsäurestearylamid	10,0%	—
Kokosölfettsäure	64%	65,0%
Diäthanolamin	l_r5%	2,0%
Mineralöl	80,0%
Mischung von Polyäthylenglykolen
(Carbowax 400 +1500Ϊ	__

Die folgenden Ablesungen wurden erhalten:
Mittel VI - 125

Mittel VIl
Mittel I

115
115

Diese Ergebnisse zeigen, daß die Mittel VI und VII

gleichwertig dem Mittel 1 in ihrem Verhalten hinsichtlich der Verhinderung des Zusammenbackens sind. Die Ergebnisse zeigen auch, daß die Anwesenheit eines Fettsäureamids in dem Mittel keinen störenden Einfluß auf die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Grundkomposition hat

Claims

Patentanspruch:

Mittel zur Verhinderung des Zusammenbackens von feinteiugenSaizen,euthaltend em Alkylamin der Fortin RR₁R₂N oder RNHCH₂CH₂CH₂NHa worin R ein aliphatischer Rest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und Ri und R₂ jeweils entweder H oder ein Alkylrest mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen sind, und - eine aliphatische oder cycloaliphatische Carboxyl- ίο I säure mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, dadurch gelkennzeichnet, daß es zusätzlich ein Alkanolamin, dessen Alkanoltefl 2 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist, oder Aluminiumhydroxid bzw. Zinkhydroxid enthält