DE2461668C3 - Verfahren zur Herstellung eines frei fließenden, körnigen Düngemittels mit langsamer Nährstoffabgabe - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines frei fließenden, körnigen Düngemittels mit langsamer Nährstoffabgabe

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DE2461668C3
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer wasserbeständigen Schicht eines thermoplastischen Harzes vollständig überzogenen, frei fließenden, körnigen Düngemittels mit langsamer Nährstoffabgabe, bei dem man eine Lösung des Harzes in einem organischen Lösungsmittel auf die zu beschichtenden Düngemittelkörner aufsprüht und die Düngemittelkörner unmittelbar nach dem Aufsprühen der Lösung in situ kontinuierlich mit Heißgas trocknet. Die bisher bekannten Düngemittel mit langsamer Nährstoff abgabe können in die nachstehenden drei Klassen unterteilt werden:
(1) Düngemittel, deren Bestandteile mit Hilfe einer chemischen Methode in schwer lösliche oder schwer zersetzliche Verbindungen übergeführt wurden,
(2) Düngemittel, die durch bestimmte Verfahren, beispielsweise durch Zumischen von anorganischen Substanzen, wie Zementen oder dergleichen, oder organischen Substanzen, wie Wachs oder dergleichen, in eine schwer lösliche Form übergeführt wurden, und
(3) Düngemittel, die mit einer wasserbeständigen Substanz überzogen sind.
Zu Düngemitteln der Form (I) gehören organische stickstoffhaltige Verbindungen, wie Crotylidendiharnstoff, der durch Kondensation von Harnstoff und Aldehyd gebildet wird, Isobutyüdendiharnstoff, Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukt, Oxamid und dergleichen sowie schwer lösliche Salze, wie Ammoniummagnesiumphosphate. Die Freigabe des Wirkstoffes dieser Düngemittelform wird in weitem Umfang durch Mikroorganismen des Bodens, im Boden vorliegendes Wasser und den pH-Wert des Bodens beeinflußt. Daher ist es im allgemeinen schwierig, das Auflösen dieses Düngemittels in Abhängigkeit von den Erfordernissen der Pflanzen zu regeln.
Düngemittel der Form (2) und (3) haben den Vorteil, daß übliche Düngemitte! in unveränderter Form als Ausgangsmaterialien verwendet werden können. Obwohl die Kontrolle der Auflösung des Düngemittels der Form (2) durch Variieren der Art und Menge des verfestigenden Bindemittels erfolgt, ist es ziemlich schwierig ein geeignetes Bindemittel aufzufinden, welches billig ist und in großen Mengen zugänglich ist. Darüber hinaus hat die Form (2) den Nachteil, daß das Auflösen nicht frei geregelt werden kann. Düngemittel der Form (3) können die Möglichkeit bieten, im Hinblick
>5 auf die Auflösung in weiterem Maß kontrolliert zu werden, wenn jedoch der Überzug nicht vollkommen ist und auch nur einen geringen Anteil an Nadellöchern oder Feinporen enthält, lösen sich wasserlösliche Bestandteile innerhalb kurzer Zeit. Wenn dagegen der
Überzug vollkommen ist, tritt kein Auflösen ein usw. Die Düngemittel der Form (3) sind daher noch mit Problemen im Hinblick auf die Regelung der Lösungsgeschwindigkeit verbunden, die bisher noch nicht gelöst werden konnten.
ι > Zur Herstellung von überzogenen Düngemitteln wird ein Verfahren praktisch angewendet, bei dem mehrere Schichten aufgetragen werden, wobei ein wärmehärtendes Harz verwendet wird. Ferner ist ein Verfahren bekannt, bei dem geschmolzener Schwefel als Über zugsbildner angewendet wird. Obwohl in dem zuerst genannten Fall die Regelung der Lösungsgeschwindigkeit durch die Nadellöcher erfolgt, die während des Herstellungsverfahrens gebildet werden und danach verbleiben, und in dem zuletzt genannten Fall die Regelung der Auflösungsgeschwindigkeit durch Einarbeiten von Paraffin oder dergleichen und die spätere Zersetzung des Überzugs durch im Boden vorhandene Mikroorganismen ermöglicht wird, läßt sich in beiden Fällen keine optimale Regelung durchführen.
so Ein weiteres Beschichtungsverfahren ist in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung 25 686/ 1971 beschrieben. Dieses Verfahren basiert auf einer Lösung von ataktischem (amorphem) Polypropylen. Die sehr guten Ergebnisse dieses bekannten Verfahrens sind auf die Eigenschaften von amorphem Polypropylen zurückzuführen, das eine weniger starke Neigung zur Phasentrennung zeigt, als andere Polyolefine, und mit dessen Hilfe das Verfahren daher selbst mit einer rotierenden Trommel und dergleichen möglich war.
Jedoch selbst bei Verwendung vor: amorphem Polypropylen kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens eine weit besser wirksame Behandlung durchgeführt werden. Um die Lösungseigenschaften von beschichteten Düngemitteln frei zu regeln, sollte ein perfekter Überzug aus einem gleichförmigen sehr dünnen Film erzeugt werden. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, in einem Lösungsmittel ein Überzugsmaterial zu lösen,
welches überlegene Eigenschaften im Hinblick auf Wasserbeständigkeit, Feuditigkeitsundurcblässigkeit und Beständigkeit gegenüber dem osmotisehen Druck hat, und das Auftragen des Überzugs in Form einer Lösung vorzunehmen.
Bei einem derartigen, bereits bekannten Verfahren wird ein körniges Düngemittel mit einer wäßrigen oder organischen Dispersion oder Lösung eines Harzes beschichtet und das beschichtete Granulat wird mit Hilfe von Heißluft in einer Wirbelschicht getrocknet (DE-OS 19 38 93J).
Ferner ist es bekannt, zur Verzögerung der Nährstoffabgabe von Düngemitteln die Düngemittelkörner mit einem zusammenhängenden oder nicht zusammenhängenden Überzug aus einem Polyalkylen mit einem Molekulargewicht von weniger als I ΰ 000 und einem Paraffinwachs zu beschichten (DE-OS 15 92 796). Bei diesem Verfahren kann das Gemisch aus Paraffin und Polya!kylen als Lösung in einem niedrig siedenden Kohlenwasserstoff auf die Düngemittelkörner aufgesprüht werden.
Aus einer Veröffentlichung in der »Zeitschrift für Pflanzenernährung, Düngung, Bodenkunde«, Rand 91, 1960, Seite 123 ist es bekannt, Düngemittelgranulate mit Polymerisaten und Mischpolymerisaten auf Basis von Vinylidenchlorid, Vinylchlorid, Vinyläthern, Isobutylen, Styrol, Acrylsäureestern, Harnstoff-Formaldehyd-Kondensaten, Polyäthylen und Polyäthylenpolysulfid zu umhüllen. Daraus ist ersichtlich, daß bei den verschiedenen Kunststofflösungen sehr unterschiedliche Elastizität bzw. Klebrigkeit der Überzüge erhalten wird.
Diesen bekannten Beschichtungsverfahren ist der Nachteil gemeinsam, daß eine gegenseitige Haftung zwischen den beschichteten Körnern nicht vermieden werden kann und auf diese Weise kein frei fließendes körniges Düngemittel gebildet wird oder Beschädigungen der Überzugsschichten auftreten, die zu einer vorzeitigen Nährstoffabgabe führen.
Df r Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfuhren zur Herstellung eine? mit einer wasserbeständigen Schicht vollständig überzogenen, körnigen Düngemittels mit langsamer Nährstoffabgabe zur Verfügung zu stellen, bei dem Düngemittelkörner mit vollständigen und unbeschädigten Überzugsschichten erhalten werden und das gegenseitige Kleben der Körner vermieden wird, so daß das erhaltene Düngemittelgranulat frei fließend ist. Erfindungsgemäß soil es Ferner möglich sein, die Lösungsgeschwindigkeit der Düngemittelkomponente durch Zugabe eines Zusatzstoffes zur Bildung von Nadellöchern zu regeln.
Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer wasserbeständigen Schicht eines thermoplastischen Harzes vollständig überzogenen, frei fließenden, körnigen Düngemittels mit langsamer Nährstoffabgabe, wobei man eine Lösung des Harzes in. einem organischen Lösungsmittel auf die zu beschichtenden Düngemittelkörner aufsprüht und die Düngemittelkörner unmittelbar nach dem Aufsprühen der Lösung in situ kontinuierlich mit Heißgas trocknet, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man auf die Düngemittelkörner eine heiße Lösung des Harzes in einem Kohlenwasserstoff oder chlorierten Kohlenwasserstoff, die beim Abkühlen in ein verdicktes Gel übergeht, aufsprüht und die Düngemittelkörner mit Heißgas einer Strömungsgeschwindigkeit von mindestens 15 m/sec trocknet.
Beim Auflösen von thermoplastischen Harzen in Lösungsmitteln treten im Hinblick auf die Löslichkeit
drei verschiedene Fälle auf:(I) Hurz und Lösungsmittel zeigen gute Verträglichkeit und bilden eine gleichförmige Lösung, (2) es wird keinerlei Lösung gebildet und (3) das Harz wird in dem Lösungsmittel nur bei erhöhter Temperatur gelöst, scheidet sich aber bei Temperaturerniedrigung ab. Bei der Herstellung von Überzügen aus einem Harz kommt der unter (2) beschriebene Fall nicht in Frage.
Die bisher bekannten Überzugsmethoden beruhen auf dem unter (I) beschriebenen Fall, da dort die stabilste Harzlösung gebildet wird. Dabei ist jedoch die Viskosität der erhaltenen Lösung sehr hoch und das Überziehen von einzelnen Düngemittelkörnern kann wegen des Verklebens oder Agglomerierens nicht störungsfrei erfolgen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das unter (3) genannte Lösungsprinzip verwirklicht. In diesem Fall wird in der Wärme eine Lösung gebildet, nicht aber in der Kälte. Grundsätzlich sind beim Abkühlen einer wannen Lösung zwei verschiedene Fälle möglich. In einem Fall scheidet sich das Harz vollständig in der Lösung ab, und die Losing verliert ihre Fluidität, während das Lösungsmittel unte;" Ausbildung einer gelartigen Form festgehalten wird. Im anderen Fall scheiden sich das Harz und das Lösungsmitid in zwei gesonderten Phasen ab. Bei dem erfindungsgemäßen Verjähren werden Harze und Lösungsmittel miteinander kombiniert, die in der Wärme eine Lösung bilden, aus der sich jedoch in der Kälte das Harz abscheidet und in ein Gel übergeht. Ein repräsentatives Beispiel, das erfindungsgemäß bevorzugt wird, isi eine Lösung, die aus einem Polyolefin und einem Erdölkohlenwasserstoff oder einem chlorierten Kohlenwasserstoff besteht. Bisher wurde angenommen, daß diese Art einer Lösung völlig ungeeignet zum Überziehen von Düngemittelkörnern ist, weil man glaubte, daß durch die Ablagerung und das Gelieren der Harzkomponente an der Oberfläche der Teilchen kein Film gebildet würde. Überraschenderweise hat sich jedoch gezeigt, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht unterbrochene Überzüge gebildet werden, ohne daß Verkleben oder Agglomerieren stattfindet.
Bei der erfindungsgemäßen Herstellung von Überzügen mit einer gelbildenden Harzlösung scheint die Gelbildung aufgrund einer Phasentrenriung in Lösung innerhalb einer unendlich kleinen Zeitspanne stattzufinden, es vergeht jedoch immer eine bestimmte Zeitspanne, bis das Gel tatsächlich ausgebildet wird, und wenn das Trocknen augenblicklich innerhalb dieser unendlich kleinen Zeitspanne durchgeführt wird, können körnige Düngemittel mit einem dichten, gleichmäßigen Film mit geringer Feuchtigkeitsdurchlässigkeit umkapselt werden und es können körnige Düngemittel mit einem praktisch nahezu perfekten Überzug erhalten werden, uhne daß Agglomerieren eintritt.
Die charakteristische Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß kein Aggiomerieren stattfindet, selbst wenn eine große Menge der Lösung in kurzer Zeit zugefügt ,vird, und daß ein wirksames Überziehen einzelner Körner erfolgen kann. Diese vorteilhafte Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dadurch erreicht, daß eine Harzlösung mit hohem Gelbildungsvermögen in Sprayform den Düngemittelkörnern zugeführt wird, wänrend die Lösung bei einer Temperatur gehalten wird, die oberhalb der Temperatur, bei der Phasentrennung eintritt, liegt, und die Körner mit einem heißen Gas, vorzugsweise heißer Luft hoher Geschwindigkeit
kontinuierlich und unmittelbar an der Stelle, an der sie mit dem Spray in Berührung kommen getrocknet werden.
Dabei wird eine heiße Lösung eines Harzes, in der keine Phasentrennung eintritt, direkt auf die Oberfläche > der Körner gesprüht und gleichzeitig wird ein augenblicklicher Trocknungsvorgang mit Hilfe eines Stroms eines heißen Trocknungsgases hoher Geschwindigkeit durchgeführt, wobei kein Zeitabstand zwischen dem Aufsprühen und dem Trocknen eingehal- in ten werden darf.
Die wichtigsten Bedingungen für das erfindungsgemäße Verfahren sind die Strömungsgeschwindigkeit des heißen Gases bzw. der Heißluft und die Temperatur der Körner. Die Strömungsgeschwindigkeit des heißen r> Gases beträgt 15 m/sec oder mehr an der Stelle oder in der Zone (in situ) des Besprühens der Düngemittclkörner mit diesen Lösungen, je höher die Geschwindigkeit ist. umso besser ist das er/ielte Ergebnis. Die geeignete Temperatur der zu besciiiumuiiuen Körner sciiwanki in -'ti Abhängigkeit von den Eigenschaften der Lösung und bei Verwendung von Lösungen von Polyolefinen oder Polyvinylidenchlorid in Kohlenwasserstoffen oder chlorierten Kohlenwasserstoffen als Lösungsmittel, die leicht Gel bilden und für die Durchführung des r, erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt werden, ist eine Temperatur im Berek von 40 bis 90" C, insbesondere 60 bis 70" C, zu bevorzugen. Wenn die Temperatur weniger als 30 bis 400C beträpt, tritt das Gelieren ein und ein dichter durchsichtiger Überzugs- w film kann nicht erzielt werden. Wenn ein Lösungsmittel verwendet wird, dessen Siedepunkt um 60 bis 800C höher als der Gelicrpunkt der Lösung ist, ist es im allgemeinen zu bevorzugen, die Temperatur der Körner in einem Temperaturbereich zu halten, der 10 bis 300C r> höher als der Gelierpunkt ist. Wenn jedoch der Siedepunkt des Lösungsmittels und der Gelierpunkt der Lösung einander nahe benachbart sind, ist es möglich, eine höhere Temperatur als vorstehend erläutert, anzuwenden. Genau genommen kann praktisch eine w geringe Korrektur erforderlich sein, da die latente Verdampfungswärme des Lösungsmittels von Einfluß ist.
Die bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Vorrichtung besteht -»ί im wesentlichen aus einem Haupttrocknungsteil, in welchem das augenblickliche Trocknen durchgeführt wird, und einem zusätzlichen Trocknungsteil, in welchem das verbleibende Lösungsmittel in gewissem Umfang entfernt wird. Da das Trocknen in dem w Haupttrocknungsteil in einem solchen Ausmaß erfolgt, daß keine Pharr^ntrennung mehr eintritt, ist in dem zusätzlichen Trocknungsteil eine nur einfache Trocknung ausreichend und es existieren keine notwendigen Bedingungen im Hinblick auf die Geschwindigkeit des Trocknungsgases und dergleichen in diesem Vorrichtungsteil.
Wenn das erfindungsgemäße Verfahren in einer Wirbelschicht durchgeführt wird und die Lösung auf die gesamte obere Fläche der Wirbelschicht gesprüht wird, so stellt der oberste Teil der Wirbelschicht den Haupttrocknungsteil dar. Es ist notwendig, daß die Bedingung des augenblicklichen Trocknens an dieser Oberfläche erfüllt wird. Wenn eine Lösung nur einem Teil dieses oberen Abschnitts zugeführt wird, so wird dieser Teil des oberen Abschnitts der Haupttrocknungsteii und andere Trocknungsabschnitte werden der zusätzliche Trocknungsteil. Diese Art des Trocknens ist jedoch nicht bevorzugt.
Wenn eine Harzlösung einer Öffnung zugeführt wird, die in einem Teil einer mit zahlreichen Perforierungen versehenen Platte einer Wirbelschichivorrichtung vorgesehen ist, durch die ein heißer Gasstrom hoher Geschwindigkeit zur Trocknung ausgestoßen wird, um. eine Wirbelschicht mit kräftiger Zwangszirkulation zu bilden, oder wenn eine Harzlösung im zentralen offenen Teil einer Flicßbcttkolonnc, die keine perforierte Platte aufweist und durch welchen ein Strom eines Heißgases zur Trocknung eingepreßt wird, zugeführt wird, so bildet sich der llaupttrocknungstcil in der Längsrichtung einer solchen Phase bewegter Körner aus.
Wenn das erfindungsgemäße Verfahren industriell angewendet wird, ist eine einfache Lösungsniitlclwiedergcwinnung erforderlich und zu diesem Zweck ist es notwendig, eine große Menge Lösungsmittel zu verdampfen, wobei eine möglichst geringe Menge des Heißgases verwendet werden sr>ll Der HciBgasstruin hoher Geschwindigkeit, der zum Trocknen angewendet wird, sollte daher auf den Haupttrockmingsieil konzentriert werden und die Harzlösung sollte dorthin zugeführt werden. In dieser Hinsicht ist ein strömendes Bett die geeignetste Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Hin strömendes Beil bzw. Fließbett unterliegt einschränkenden Bedingungen im Hinblick auf den Durchmesser des zylindrischen Schnitts des strömenden Betts, den Durchmesser der Öi'.:iung der Gaszuführung zur Ausbildung der Strömung, im Hinblick auf den Durchmesser der Körner, die Dichte der Körner, die Menge des fluidisiercnden Mediums und dergleichen. Daher hat diese Vorrichtung den Nachteil, daß keine optimalen Bedingungen gewählt werden können; es ist jedoch ausreichend, wenn in dem strömenden Bett zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Gas- bzw. Windgeschwindigkeit von 15 bis 40 m/sec als Geschwindigkeit des Heißgasstroms des Haupttrocknungsteils gewählt wird, wenn Düngemittelkörner einer Größe von 2 bis 5 mm in dem strömenden Bett behandelt werden sollen. Wenn eine Lösung von Polyolefin oder dergleichen in Tctrachloräthylen, die leicht ein Gel bildet, unter den vorstehend angegebenen Bedingungen und in den genannten Vorrichtungen verarbeitet wird, ist es möglich. 300 bis 400g des Lösungsmittels pro 1 kg Luft zu verdampfen und es ist nicht notwendig, eine anschließende zusätzliche Trocknungsstufe aufgrund einer sich vermindernden Rate vorzusehen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich. Kombinationen aus verschiedenen Harzen und verschiedenen Lösungsmitteln auszuwählen, vorausgesetzt, daß die Eigenschaft der GelLiidung beibehalten wird. Wenn jedoch die Temperatur der Düngemittelkörner während des Beschichtungsvorgangs zu hoch ist, so ist dies der Grund für verschiedene Schwierigkeiten, wie thermische Zersetzung des Düngemittelwirkstoffes, Schmelzkleben des mit dem Düngemittel verbundenen Harzes oder dergleichen. Wenn dagegen die Temperatur zu niedrig ist, wird die Beschichtungsdauer zu stark verlängert und ein niedriger siedendes Lösungsmittel wird in verschwenderischen Mengen benötigt. Wenn daher die Körner nicht eine besonders wärmeempfindliche Substanz enthalten, ist eine solche niedrigere Temperatur nicht zu bevorzugen. Aus diesem Grund ist es empfehlenswert, eine gelbildende Lösung zu verwenden, mit der das Beschichten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Aufrechterhalten einer Körnertemperatur von 40
bis 90" C. vorzugsweise 60 bis 80"C. während des Besehiehtungsvorgangs, erfolgen kann. Ls isl daher zu bevorzugen, eine Lösung mil einer Gclicricinpcratiir von 30"C oder höher, vorzugsweise 50" C oder höher zu verwenden, wenn eine 5%ige llar/lösung in einem Lösungsmitlei eingesetzt wird, dessen Siedepunkt im Bereich von 80 bis 150"C, insbesondere 90 bis 150"C liegt.
Line niedrigere Gelalinierungstempcralur als 30" ist nicht vorteilhaft, weil sie ein Agglomerieren von Körnern während des Bcschichlungsvorpangs vcrursaciit. und ein l.ösungsmilU'l mil niedrigerem .Siedepunkt, dessen Siedepunkt innerhalb der Temperatur der l'hasenirermiing liegt, ist nicht geeignet, weil die Herstellung der Lösung nicht unter Atmosphärendruck erfolgen kann, sondern das Auflösen unier erhöhtem Druck vorgenommen werden muH. Ls isl daher /u bevorzugen, ein Lösungsmittel zu verwenden, dessen Siedepunkt 20"C oder mehr, vorzugsweise mehr als 40 C oder mehr, höher liegt als die Temperatur, bei der ri'.iscntrcnnung eintritt. Wenn jedoch der .Siedepunkt des Lösungsmittels zu hoch ist. ist eine wirksame Durchführung des Verfahrens nicht möglich und es existieren häufig lalle, in denen die Verdampfungsgcschwindigkcil dann zu gering wird und selbst gemäß der l.rfindiing keine gelierten Tilmc mehr erhallen werden können.
Zu Lösungen, die für das erfitidungsgcmäße Verfahren geeignei sind, gehören Lösungen, die durch Kombination eines Polyolefins mil einem Lrdölkohlcnwasserstoff erhalten werden, wie Benzol, Toluol, Xylol, l.ackocn/in (solvent naphtha) oder dergleichen, oder mit einem chlorierten Kohlenwasserstoff, wie Trichlorethylen. Tetrachlorethylen. Dichloräthan, Dichlorethylen oder dergleichen. Polyäthylen niederer Dichte, Polyäthylen mittlerer Dichte. Polyäthylen hoher Dichte, ataktisches (amorphes) Polypropylen, isotaklisches (kristallines) Polypropylen. Äthylen-Propylen-Copolymcrcs. Propylen-Bulylcn-Copolymcrcs sind als Beispiele für geeignete Polyolefine zu erwähnen. Rs ist vorteilhaft, eine Lösung zu verwenden, deren Gelaiinicrungspunkt bei 40 bis 60°C bei einer Konzentration im Bereich von 1 bis 5 Gew.-% liegt. Unter den vorstehend angegebenen Lösungsmitteln sind jedoch Benzol (Kp. 80.Γ C. Cyclohexan (Kp. 80,7"C), Dichlorethylen (Kp. 83.5'C) nicht von praktischem Wert für eine Kombination mit einem anderen Harz als ataktischem Polypropylen, weil sie dafür schlechtes Lösungsvermögen haben.
Obwohl Telrahydronaphthalin (Kp. 210,50C) oder Kerosin (Kp. 150—320"C) zu guten Gelbildungseigenschaften führen, sind die Beispiele für weniger gut geeignete Lösungsmittel wegen ihres zu hohen Siedepunkts. Aus dem vorstehend angegebenen Grund werden Toluol. Xylol und Tetrachloräthylen als Lösungsmittel für Polyolefine bevorzugt und das nicht brennbare Tetrachlorethylen ist am besten geeignet, wenn auch die sichere Durchführung des Verfahrens in Betracht gezogen wird.
Copolymere von Olefinen mit einem oder mehreren anderen Monomeren sind ebenfalls für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet, vorausgesetzt, daß auch sie die Gelbildungseigenschaften aufweisen. So sind beispielsweise untere Copolymeren eines Olefins mit Vinylacetat die Copolymeren mit einem höheren Gehalt an Vinylacetateinheiten als 5 Gew.-% ungeeignet, weil Vinyiacetateinheiten größere Löslichkeit verursachen und dadurch eine Verminderung der Gelbildungs-
lcmperalur eintritt. Das Copolymere von Äthylen und Vinylacetat, das 5 Gcw.-% Vinylacetat enthält, hai eine Geliertingstcmperalur. die der von Polyäthylen fast gleich isl und eignet sich für das erfindungsgemäße Verfahren. I--in Äthylen-Vinylacelal-Copolymeres. das 10 Gew.-% Vinylacetat enthält, hat jedoch eine Gclierungstempcrattir von 20 bis 25"C und das Beschichten von einzelnen Teilchen wird daher aufgrund der Agglomcricrung unter den gleichen Bedingungen schwierig.
Die typischsten Harze im Hinblick auf die Gclbildungseigcnschaftcn sind Harze vom PcK vinylidentyp. Wenn diese Harze mil Lösungsmitteln kombiniert weiden, wie sie für Polyolcfinharzc verwendet werden, so hat die Lösung eine Gclatinierungstemperatur von 90 bis 100" C. Diese Harze sind daher die für das erfindungstrcmäße Verfahren am besten geeigneten Harze und sie können daher zum Beschichten unter den gleichen Bedingungen verwendet werden, wie Polyolefine. Da sie icdoch mehl im gleichen AusniaU Irei regelbare Auflösung ermöglichen wie Polyolefine, ist ihr praktischer Wert geringer.
Wenn Polyvinylchlorid, das ein All/weckharz darstellt, verwendet werden soll, existiert kein geeignetes Lösungsmittel (d. h. die Lösungsmittel sind entweder nicht befähigt, dieses Harz zu lösen, oder sind keine üblichen Lösungsmittel). Line bestimmte Art eines Vinylälher-Copolymcrcn führte zu einer gclbildcnden Lösung, es wurde jedoch beobachtet, daß diese Lösung einen partiell unlöslichen Teil enthielt und als solche nicht verwendet werden konnte; wenn jedoch die heiße Lösung filtriert wurde und der unlösliche Teil entlernt wurde, konnte eine geeignete Lösung erhalten werden.
Die Konzentration der gclbildcnden Harzlösung, die für die Zwecke der Erfindung verwendet wird, schwankt in Abhängigkeit von dem Polymerisationsgrad und der Kristallinität des Harzes. Wenn der Polymerisationsgrad niedriger ist und die Kristallinität geringer ist. wird im allgemeinen der Vorteil erreicht, daß eine Lösung höherer Konzentration verwendet werden kann; wenn jedoch die gleiche Art des Harzes verwendet wird, wird eine bessere Wirksamkeit der Beschichtung erreicht, wenn das Harz höhere Kristallinität und höhere Dichte hat. Die Lösung wird in einer Konzentration verwendet, die zu einer Viskosität von 4OcP oder weniger, vorzugsweise 2OcP oder weniger zum Zeitpunkt des Auflöscns führt; es ist jedoch vorteilhaft, gleichzeitig ein verträgliches Material, wie ein niedriger molekulares Harz, Paraffinwachs oder dergleichen, zu verwenden.
Es ist ferner möglich, gleichzeitig ein Harz zuzusetzen, welches keine Gclbildungseigenschaftcn zeigt, unter der Voraussetzung, daß die vorstehend angegebene Viskosität eingehalten wird. Wenn auch die Konzentration des verwendeten Harzes in Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen, wie den oben erwähnten, schwankt, wird im allgemeinen eine Konzentration von 10 Gew.-°/o oder weniger angewendet. F.s isl vorteilhaft, ataktisches Polypropylen in einer Konzentration von 10% oder weniger, Polyäthylen niederer Dichte in einer Konzentration von 5% oder weniger, Polyäthylen hoher Dichte oder isotaktisches Polypropylen in einer Konzentration von 1% oder weniger zu verwenden.
Die dem erfindungsgemäßen Verfahren unterworfenen körnigen Düngemittel können jeden beliebigen üblichen Bestandteil enthalten und jede beliebige Korngröße aufweisen; es ist jedoch erforderlich, den prozentualen Anteil der Beschichtung in Abhängigkeit
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von der Korngröße zu verändern. Die vorteilhafteste Korngröße entspricht einem Durchmesser von 1 bis 5 mm. Kleinere Körner als entsprechend dieser Größe sind nicht vorteilhaft, weil der prozentuale Anteil der Beschichtung erhöht werden muß und größere Körner sind ebenfalls nicht zu bevorzugen, weil sich leicht eine ungleichmäßige Verteilung von Stelle zu Stelle ausbildet, wenn sie auf landwirtschaftliche Felder aufgebracht werden. Die Beschichtungs- oder Überzugsbchandlung ist bei Verwendung von größeren Körnern im allgemeinen einfach.
Die Korngestalt ist nicht notwendigerweise kugelförmig, es ist jedoch zu bevorzugen, dal! die Oberfläche glatt ist.
Ks ist erforderlich, den Anteil des Überzugs im Bereich von 3 bis 4% bei Polyäthylen niederer Dichte und 2 bis J1Vn bei Verwendung von Polyäthylen hoher Dichte oder isotaktischem Polypropylen zu wählen.
Die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltenen Kapseln aus Überzugsmaterialien lassen sich ieic'nt aufgrund des Aussehens von den Kapsein unterscheiden, die durch übliche Trocknungsverfahren aus den erfindungsgemäß verwendeten Lösungen erhalten werden. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltene Kapseln /eigen die gleiche Durchsichtigkeit und den gleichen Glanz wie übliche Filme und haben außerdem hohe Zugfestigkeit; durch übliches Trocknen gebildete Kapseln haben jedoch weiße Trübung und können nicht als Film von den Düngemittelkörnern abgezogen werden; darüber hinaus haben sie keinen Glanz. Da sie lediglich aus aufeinander abgelagerten Harzpulverteilchen bestehen, die eine gewisse Menge an Lösungsmittel enthalten, /eigen sie keine ausreichende mechanische Festigkeit. Wenn derartige Körner während der Beschichtungsstufe stark miteinander kollidieren, wird der bereits haftende Überzug abgelöst.
Bei dem erfindiingsgemäßen Verfahren lassen sich Messungen der Eigenschaften der Kapseln schwierig durchführen und werden daher nicht zu ihrer Beurteilung angewendet. Anstelle dieser Eigenschaften wird der prozentuale herausgelöste Anteil verwendet. Diese Eigenschaft ist zur Beurteilung anzuwenden, denn unabhängig davon, wie weil die aufgetragene Menge an gelatinierter Kapsel erhöht wird, kann eine praktische Wirksamkeit als Düngemittel mit langsamer Freigabe nicht erhalten werden und der aus der Kapsel während einer Dauer von 24 Stunden herausgelöste prozentuale Anteil beträgt mehr als 90%. während bei der Kapsel, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten wurde, in der gleichen Zeit nur einige Prozent herausgelöst werden.
Die Vorteile des erfindiingsgemäßen Verfahrens bestehen in der Möglichkeit, die Lösungsrate des Produkts zu regeln. Bei den üblichen Verfahren, wie der Mehrfachüberzugsmethode, bei der ein thermisch härtendes Harz verwendet wird, oder der Sehwefcl-Überzugsmclhode. wurde die Freigabe der Düngekomponente geregelt, indem Nadellöcher in dem während der Herstellung gebildeten Überzug der Körner vorgesehen wurden oder durch Zersetzung des Schwefels durch Bodenniikroorganismen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt jedoch die Kontrolle des Auflösens dadurch, daß erstens praktisch unlösliche Düngemittelkörner erzeugt werc'en. die vollständig mit einem sehr dünnen Film überzogen sind, und dadurch, daß zweitens un bestimmter Zusatz, beispielsweise eine hydrophile Substanz in den (iberzugsfilmen vorgesehen wird, um eine beliebige Lösungsgeschwindigkeit zu gewährleisten.
Auch dann, wenn wasserlösliche Düngemittel zum Zweck des ersten Vorgangs vollständig beschichtet werden, ist es nicht möglich, das Auflösen vollkommen zu unterbinden, weil die Filme selbst Feuehtigkeitsdurchlässigkeit haben, und wenn Düngemittel während langer Dauer der Einwirkung von Wasser oder einer Atmosphäre mit hohem Wasserdampfdriick ausgesetzt werden, dringt Wasser durch die Filme in das Innere der Kapsel ein, verursacht das Zerfließen der im Inneren vorliegenden Salze und erhöhl den osmotisehcn Druck. Bei Verwendung von Polyolefinen, die. ausgenommen amorphe Polyolefine, extrem niedere Fcuchligkeitsdurchlässigkeit haben, ist jedoch die Lösung außerordentlich gering und praktisch vernachlässigbar, wenn der Zeitraum etwa I jähr beträgt. Bei Verwendung von Polyvinylidenchlorid, das noch geringere Feuchtigkoitsdurchlässigkeit hat. kann die Losung vollständig vernachlässigt werden. in ledein Fail kann ilas im mc Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens praktisch erreicht werden.
Das vorstehend genannte /weite Merkmal wird durch verschiedene Verfahren erreicht, das wirksamste Verfahren besteht jedoch in der Zugabe einer bestimmten Art eines oberflächenaktiven Mittels. I Inter den oberflächenaktiven Mitteln sind solche mit hohen hydrophilen Eigenschaften nicht wirksam. Nichtionische oberflächenaktive Mittel mit starken olcofincn Eigenschaften, insbesondere oberflächenaktive Mittel der Gruppe der Polyoxvälhylen-alkylphenvläther. die HLB-Werte von 12 haben, sind zu bevorzugen. Die Menge der zugegebenen oberflächenaktiven Mittel liegt vorzugsweise im Bereich von 0.1 bis Π Gew.-"η. bezogen auf das Gewicht der ilen Hauptbestandteil bildenden Harze. Durch Veränderung der zugegebenen Menge dieser oberflächenaktiven Mittel oder der Art des Harzes ist es möglich, wahlweise den Zeitabschnitt zu regeln, tier von dem Auftragen des Düngemittels auf den Boden bis /um Deginn des l.ösens vergeht, und die Lösungsgeschwiniligkeit nach Beginn des Aiiflösungsvorgangs ein /liste Ilen.
Wenn das als Hauptbestandteil verwendete thermoplastische Hai/ gemäß der Erfindung im Gemisch mit einem anderen thermoplastischen Harz verwendet wird, das höhere Feuchtigkeitsdurchlässigkeit als das Hauptharz hat. so zeigt das erhaltene Produkt im allgemeinen eine Feuchligkeitsdurehlässigkeit entsprechend dem Mittelwert der beiden Werte der Harze, wodurch die Lösungsgeschwiniligkeit von Düngemitteln erhöht wird. Dieses zusätzliche thermoplastische Harz ist ein flarz. das in den erfindungsgemäß verwendeten Lösungsmitteln löslich ist. Besonders geeignet ist Polystyrol. Die Menge dieses Harzes beträgt vorzugsweise JO Gew.-% oder weniger. Durch Verwendung dieses zusätzlichen thermoplastischen Harzes, das höhere Feuchtigkeitsdurchlässigkeit hat. kann die Lösungsgeschwindigkeit der Düngemittelkomponenten wie im Fall der oberflächenaktiven Mittel geregelt werden. Darüber hinaus eignet sich das zusätzliche thermoplastische Harz, auch als .Streckmittel für die llauptharze. Ferner sind als Materialien, die Polyolefinen zugesetzt werden können. Wachse, wie Paraffinwachs, gehärtetes Öl und dergleichen zu nennen, die im Handel leicht erhältlich sind. Es ist zweckmäßig. Wachse in einer Menge von 30 Gew.-% infer weniger zuzusetzen. Wenn Düngemittel mit Hilfe eines Harzes eingekapselt werden, das eine durch
Bodrn'vkroorgi.;.ismen leicht zersetzliehe Substiin/. enthält, .vie Paraffinwachs oder dergleichen, so wird die leicht zersetzliche Substanz zersetz.! und dadurch die Lösungsgeschwindigkeit erhöht.
Der Gcliitinicruiigspunkl der Lösung wird bei (riner Erhöhung der Konzentration im Bereich niedrigerer Konzentrationen langsam höher, wird jedoch bei einer Erhöhung der Konzentration im Bereich höherer Konzentrationen rasch höher, er schwankt jedoch fast überhaupt nicht bei einer Konzentration von 5% oder weniger. Aus diesem Grund ist die Messung bei einer Konzentralion von I bis 5"/» wünschenswert. Beispiele fiirdie Hewertiingsprüfiing sind in TnHcIIc I gc/cigt.
Beispiel I
Bewertung einer gelbildendeti I lar/lösung
Nachstehend wird eine lestnielhode beschrieben, die verwendet wird, um zu prüfen, ob sich eine Losung .ils gOiüiiuüiruc r ii'ii/H'Süüy im im·» ei ι iiidiiirys^euiin.ic Verfahren eignet oiler ob sie ungeeignet ist.
Em llarz und ein Lösungsmittel werden in einen
JOO-ml-Drcihalskolben gegeben, der mit einem Rührer, einem Kühler und einem Thermometer versehen ist, und die Temperatur des Kolbeninhalts wird unter Rühren bis wenig unterhalb des Siedepunkts des Kolbeninhalts erhöhl, um das Auflösen zu erreichen. Wenn keine Lösung eintritt, kann die betreffende Kombination von llarz und Lösungsmittel nicht verwendet weri'vn; wenn jedoch ein unlöslicher Anteil verbleibt, wird die Konzentration vermindert und der l.osungstcs! erneut durchgeführt. Nachdem bestätigt wurde, daß vollständiges Auflösen stattgefunden hat, wird die zum Eirhilzen verwendete Wärmequelle entfernt und es wird langsam unter Rühren abgekühlt. Wenn der so peprüfle Kolbeninhalt eine Lösung ist. die für die Zwecke der Erfindung verwendet werden kann, wird die gesamte I.oiling weiIi und trübe, gelatiniert und verliert ihre l'luidität durch die Ausfällung ties darin enthaltenen Märzes. Wenn die Temperatur, bei der die Bildung dei weilten Trübung beginnt, d. h. der Gelatinicriingspiinkt. innerhalb des Bereiches von 40 bis HM)1C' lieg', und w etui der Siedepunkt im Bereich von i iO bis i40"C iiegi. so ist diese Lösung eine bevorzugte Ihir/löMing für das erfindiingsgemaße Verfahren.
Tabelle 1
Bewertungstest für gelbildende llarzlösungcn (im Bereich von I 15 C ·■ 20 ( )
(icprültes llarz l.ösungs- Konzen I.iisungs- C Cielatinierungs- Uewcrlung
mitl ι tration bjilingungen lemperatur
I1E1I niederer Dichte Telrachlor- 5 Ciew -"/„ Rühren, 1 15 C 54 C ErHiIdUHgS-
(Ml: 20) ä thy lon gemäl.t bevorzugt
X> lol 5 Ciew.-"·., Rühren. 115 C 53 C Iirllndungs-
gemiiß bevorzugt
PE h )her Dichte Tetrachlor- 2 Ciow.-'/, Rühren. 115 C 58 C" Erllndungs-
(Ml: 13) äthylen gemäß bevorzugt
Xyiol 2 Ciew.-"/;, Rühren, 115 C 57 C Erllndungs-
geniiiß bevorzugt
Amorphes PP-) Tetrachlor IO Ciew.-% Rühren, 115 C 47 C Erllndungs-
äthylen gemäß bevorzugt
Xylol K) Ciew.-"/,, Rühren, 115 C 4ii C Erllndungs-
gemäß bevorzugt
Polyvinvlidenschlorid- Tetrachlor 44 Ciew.-"™ Rühren. I 15 C 91 C Ertlndungs-
HIm ethylen gcmäß bevorzugt
Xylol 4 Ciew.-'/, Rühren. 115 C 94 ( lirfindungs-
gemäß bevorzugt
Polystyrol (Ml: 40) Tetrachlor 5 Ciew.-% Rühren, 115 C keine Phasen Erfindungsgemäß
äthylen trennung nicht geeignet
Xylol 5 Gew.-% Rühren, 115 C keine Phasen Erfindungsgemäß
trennung nicht geeignet
Athylen-VAC-Copoly- Tetrachlor- 5 Gew.-% Rühren, 115 C 43 C Erfindungs
mcresJ) (VAC: 5 Gew.-%) älhylen gemäß geeignet
Athylen-VAC-Copoly- Tetrachlor 5 Gew.-% Rühren, 115 20-25 C- Erfindungs-
meres (VAC: 10 Ciew.-%) äthylen gemüß nicht
bevorzugt
Anmerkung: 1I PK: Polyäthylen, Dichte 0.925.
:) Amorphes Polypropylen mit einem Molekulargewicht von 65 000 und einem Athylengehalt von .1.5 Ciew.-".,.
') Polyvinylidenchloriillllm aus Polyvinylidenchlorid mit 10% Vinylchlorideinheiten.
4) VAC 5 Ciew.-";»: Athylen-Vinylacetat-C'opolymeres mit einem Vinylacelatgehalt von S Ciew·1. (hctiimrnt durch Verseifung). II: 20 g/10 mm; Dichte 0,925 g/cm'; VAC 10Ciew.-%; Äthylen-VinylaLeiat-Cnpolymeres mit einem Vinylacetatgehalt von l()Ciew.-"A; Ml: 15; Dichte 0.930: Ml: Schmel/inilev nach ASIM-I) U.Üi.
Beispiel 2
(Vergleichsbeispiel)
Beschichtungsbchandlung mit Polyäthylenlösung
unter Anwendung einer üblichen Trocknungsmethode
3,0 kg eines körnigen Kaliumammoniumnitrat-Phosphat-Komplexdüngemittels (Sun Nitro Nr. 1), Nj: PjO5: K2O, Nl^-N :6°/o; NOj-N: 9%; P3O5: 15%; K2O : 12%, Korngröße 3,0 bis 4,0 mm, Korndichtc 1,8 g/cm3 wurden in einen rotierenden Kessel mit einem Durchmesser von 30 cm (Zucker-Dragiermaschine) eingeführt und danach wurde eine 5gew.-%ige Lösung von Polyäthylen niederer Dichte (Dichte=0,915, Ml =45), in Tetrachloräthylen, die bei 100°C gehalten wurde, den Körnern in Form eines fein verteilten Sprays mit Hilfe einer Zweiflüssigkeitsdüse (handelsübliche Sprühpistole zum Beschichten) zugeführt, während der Kessel mit 10 Upm gedreht wurde und die Temperatur - der Körner mit Hilfe von Heißluft in einer Menge von 3 rnVmin bei 1000C gehalten wurde. Die Beschichtungsbehandlung wurde unter fünf verschiedenen Temperaturbedingungen durchgeführt, wobei die Temperatur bei 40 bis 50° C, 50 bis 60° C, 60 bis 70° C, 70 bis 80° C bzw. 80 bis 900C gehalten wurde. Bei dem Herstellungsverfahren wurden 6,6 kg der Lösung (die 033 kg Polyäthylen enthielt), mit Heißluft getrocknet, während die Lösung zugesetzt wurde, wenn die Temperatur den oberen Grenzwert des gegebenen Temperaturbereichs erreichte. Die Zugabe wurde jedoch unterbrochen, wenn die Temperatur auf die untere Grenztemperatur abgefallen war. Dieses Trocknen und die Temperaturerhöhung wurden wiederholt, bis die Zugabe der gegebenen Menge der Lösung vollständig war. Die so behandelten Körner zeigten eine Gewichtszunahme von 03 kg.
Während dieses Behandlungsverfahren trat kein Agglomerieren der Körner durch gegenseitiges Haften auf und die erhaltenen Körner waren jeweils eingekapselt, die erzielten Kapseln waren jedoch nicht glänzend, weiß und trübe und brüchig und lagen nicht in Form eines Films vor. Die so erhaltenen Körner wurden mit Wasser in einer Menge entsprechend dem 20fachcn des Gewichts der Körner getränkt und 24 Stunden bei 25°C gehalten, um den herausgelösten prozentualen Anteil an Stickstoff zu bestimmen. Das Ergebnis betrugt 98%. Es wurde daher durch das Einkapseln keine praktische Wirksamkeit erzielt.
Die gleiche Einkapselungsbchandlung wie vorstehend wurde unter Verwendung von Trichlorethylen, Xylol und Toluol als Lösungsmittel vorgenommen, wobei ähnliche Ergebnisse erhalten wurden. Was die Temperatur der Körner betrifft, so wurde kein Einkapseln der einzelnen Körner oberhalb 1000C erreicht, weil das Harz klebrig wurde. Wenn die Anzahl der Umdrehungen auf 30 Upm erhöht wurde, wurde das mechanische Moment der Körner größer und bereits anhaftende Kapseln wurden mechanisch abgezogen, so daß keine Einkapselung erreicht wurde. Ähnliche Ergebnisse wurden mit anderen Polyäthylenarten erzielt, wie mit Polyäthylen niederer Dichte, Ml 20, Dichte 0,915, Polyäthylen niederer Dichte mit Ml 20, Dichte 0,925 und mit Ml 7, Dichte 0,922, sowie mit niedermolekularem Polyäthylen, wie mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 5000 und einer Dichte von 0,930 g/cmJ und mit niedermolekularem Polypropylen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 4000 und einer Dichte von 0,890 g/cm'. Es ist ersichtlich, daß bei der in diesem Beispiel durchgeführten Einkapsc-
lungsbehandlung unter Verwendung einer Polyolefinlösung kein Agglomerieren der Körner eintrat und das Einkapseln der einzelnen Körner leicht durchgeführt werden komite, daß jedoch die bei diesem Verfahren ' erhaltenen Kapseln zur Phasentrennung führten und keinen Film bildeten. Es wurde daher keine praktisch geeignete Einkapselung erreicht.
Beispiel 3
(Vergleichsbeispiel)
Überzugsbehandlung mit Hilfe eines
rollenden fluidisierten Betts
i") In Beispiel 2 trat kein Agglomerieren von Körnern ein, jedoch eine Phasentrennung zum Zeitpunkt des Gelatinierens und daher wurde praktisch kein wirksames Einkapseln erreicht, wie vorstehend erläutert ist.
Da die Trocknungsbedingungen der Körner nicht
definiert sind, wenn ein rotierender Kessel oder eine rotierende Trommel verwendet werden, wurde die Beschichtungsbehandlung unter Verwendung eines rollenden fluidisierten Betts durchgeführt, d. h. einer Vorrichtung, die eine rotierende, mit zahlreichen
r> Perforierungen versehene Platte enthält und deren spezifische Merkmale so ausgebildet sind, daß die Trocknungsbedingungen klarer ausgedrückt werden können. Das in diesem Test verwendete rollende fluidisierende O1ZlI ist in Fig. I gezeigt. In dieser
jo Vorrichtung waren die mit zahlreichen Perforierungen versehene Platte und die Innenwand der Kolonne mit Teflonfilm überzogen. In dieser Figur sind durch die nachstehend angegebenen Bezugsziffern und Symbole folgende Teile bezeichnet:
1 Vorrichtung für das rollende fluidisiert Bett.
2 Rotierende perforierte Platte,
3 Achse für die Drehung der perforierten Platte.
4 Düse.
4Ii 5. Austrittsrohr (Durchmesser 50 mm),
6 Ableitung des abgeführten Gases,
Γι Thermometer für das Trocknungsgas,
Ti Thermometer für die Körner,
Ti Thermometer für das abgezogene Gas,
7 Gaserhitzer.
8 Ausflußteil,
9 Gasregelventil,
10 Gebläse.
11 Strömungsmeßgerät,
■.ο 12 Pumpe für die Lösung,
13 Lösungstank.
40 kg des in Beispiel I verwendeten körnigen Düngemittels wurde in die Fluidbettvorrichtung eingc-
5'j führt, die einen Durchmesser von 25 cm und eine Neigung von 50° im konischen Teil hatte.
Die Beschichtungsbehandlung wurde vorgenommen, indem die Körner unter einer sich drehenden Platte, die eine Umdrehungszahl von 200 Upm hatte, gerollt
bo wurden und mit Heißluft getrocknet wurden, die durch die mit zahlreichen Perforierungen versehene Platte zugeleitet wurde, während gleichzeitig durch den Düsenteil (handelsübliche Sprühpistole) eine Polyolefin lösung in Sprayform zugegeben wurde. Das Zufüh-
b') rungsrohr für die Lösung war isoliert, und es wurde dafür gesorgt, daß die Temperatur sich im Düsenteil nicht um 100C oder mehr unter dem Siedepunkt des Lösungsmittels verminderte. Eine 5gcw.-
%ige Polysthylen'ösung (Polyäthylen niederer Dichte, Ml 45, Dichte 0,915) in Tetrachloräthylen wurde in Sprayl'orm auf die gerollten und fluidisierten Körner in einer Rate von 150 g/min aufgetragen. Dabei wurden drei verschiedene Raumgeschwindigkeiten in der Kolonne der durch die perforierte Platte geleiteten Heißluft in dem fluidisierten Bett, nämlich 0,5, 1,0 und 2,0 m/sec mit fünf verschiedenen Korntemperaturen, nämlich 50, 60, 70, 80 und 900C, kombiniert. Die Temperatur der in diesem Fall zum Trocknen verwendeten Heißluft(7i in Fig. 1) wurde so eingestellt, daß diese Temperatur 3 bis 4°C höher als die Korntemperatur war, wenn sie auch in Abhängigkeit von der Menge der Heißluft und der Korntemperatur variiert wurde. Die Lösung wurde während 55 Minuten zugeführt und danach wurden die Körner 10 Minuten stehengelassen und schließlich entnommen, wobei ein überzogenes körniges Düngemittel erhalten wurde, das einen Anteil des Überzugs von 10 Gew.-% hatte.
Das mit Hilfe dieser Behandlung hergestellte überzogene körnige Düngemittel bildete aufgrund der Phasentrennung wie in Beispie! 2 kein verdicktes Ge! und einige vorstehende Teile der Kapseln wurden durch die Rollbewegung angeschält. Unter den Trocknungsbedingungen, die eine Kolonnenraumgeschwindigkeit von 2 m/sec umfassen, konnte daher kein gleichförmiger Film der Kapseln erhalten werden. Der prozentuale herausgelöste Anteil des Stickstoffs wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 bestimmt. Als F.rgcbnis dafür wurde nach 24 Stunden ein Wert im Bereich von 90 bis 98% erhalten. Es konnte daher keine praktisch wirksame Einkapselung erreicht werden.
Auch wenn ferner verschiedene Polyolefine (außer amorphem Polypropylen) und verschiedene Lösungsmittel in gleicher Weise wie in Beispiel 2 angewendet wurden, wurden ähnliche Ergebnisse erzielt. Bei einer Kolonnenraumgeschwindigkeit von weniger als 2 m/sec konnte daher kein langsam frei werdendes beschichtetes körniges Düngemittel erhalten werden. Wie in Beispiel 2 wurde jedoch kein Agglomerieren der Körner durch gegenseitiges Anhaften beobachtet.
Beispiel 4
Beschichtungsbehandlung mit amorphem Polypropylen unter Verwendung eines rollenden fluidisierten Betts
Es wurde eine Lösung verwendet, die durch Auflösen eines amorphen Polypropylens, das als Nebenprodukt bei der Herstellung von Polypropylenharz; erhalten wurde, das ein durchschnittliches Molekulargewicht von
65 000 hatte und 3,5 Gew.-% Äthylen enthielt in der zehnfachen Gewichtsmenge Tetrachloräthylen erhalten wurde. Diese Lösung wurde auf Körner des Düngemittels, das in Beispiel 1 verwendet wurde, in einer Rate von 130 g/min während 34 Minuten aufgetragen, die unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 3 gerollt und fluidisiert wurden. Dabei wurde ein Produkt mit einem prozentualen Anteil der Beschichtung von 10% erhalten, welches dann in gleicher Weise wie in Beispiel 2 geprüft wurde, um den während 24 Stunden herausgelösten prozentualen Anteil an Stickstoff zu bestimmen. Die dabei erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2
Raumgeschwin digkeit
(m/sec)
Temperatur der Körner
(C)
Während 24 Stunden herausgelöster Anteil
Aussehen des Films
0,5
1,0
2,0
50 60 70 80
50 60 70 80 50 60 70 80
96 90 88 91
84 62 59
77
30 21 16 20
Hervorstehende Teile der Kapseln waren in allen Fällen abgelöst. Die Kapseln hatten keinen Glanz. Gelform.
Im Vergleich mit der Anwendung einer Raumgeschwindigkeit von 0,5 m/sec etwas verbessert.
Kein Abschälen der Kapseln an hervorstehenden Teilen der Körner, Ein gewisser Glanz ist zu beobachten.
Aus den Ergebnissen der Tabelle 2 wurde gefolgert, daß bei Verwendung von amorphem Polypropylen die Filmbildungsfähigkeit besser war als bei Verwendung von Polyäthylen. Eine wirksame Einkapselung wurde unter Trocknungsbedingungen entsprechend einer Kolonnenraumgeschwindigkeit von 2 m/sec (Korntempcralur 50 bis 80"C) erhallen und der Grenzwert bewegte sich in der Nähe dieser Werte.
Beispiel 5
Überzugsbehandlung unter Verwendung einer Wirbelschicht
Um die Geschwindigkeit der Luft weiter zu erhöhen, wurde die rotierende perforierte Platte in Fig. I durch eine Übliche mit zahlreichen Perforationen versehene Platte ersetzt (Lochdurchmesser: 3 mm. Lochabstand:
\7
5 mm, die Löcher waren in rechtwinkeligen Preiecken angeordnet). Auf diese Weise wurde eine übliche Wirbelschicht ausgebildet, 4 kg der gleichen Düngemittelkörner wie in Beispiel 2 wurden mit Hilfe des zum Trocknen verwendeten Heißluftstroms fluidisiert, wobei "> die Kolonnenraumgeschwindigkeit der Luft in der Wirbelschicht auf 5 m/sec eingestellt wurde. Eine Einflüssigkeitsdüse mit einer Düsenöffnung von 0,6 mm, die zur Ausbildung eines Sprüh winkeis von 600C gegenüber der Oberfläche des oberen Teils des fluidisierten Betts befähigt war, wurde an einer solchen Stelle befestigt daß Polyolefinlösung über die gesamte Oberfläche der Wirbelschicht bzw. des fluidisierten Betts gesprüht werden konnte. Auf diese Weise wurde Polyolefinlösung (im gelösten Zustand) in einer Rate H von 300 g/min zugeführt um die Düngemittelkörner zu beschichten. Wenn die Temperatur der Heißluft unterhalb der perforierten Platte auf einen Wert von etwa 100C oberhalb der Korntemperatur eingestellt wurde, kam die Temperatur der Heißluft der festgelegten Temperatur der Körner nahe, und auch die Temperatur des abgeführten Gases (Thermometer für das abgeführte Gas: T3 in F i g. 1) wurde fast dem Wert der Korntemperatur gleich.
Als Polyolefinlösung wurde eine Lösung von 5 Gew.-% Polyäthylen niederer Dichte, MI 45, Dichte 0315, in Tetrachloräthylen, wie sie in Beispiel 2 eingesetzt wurde, verwendet Diese Lösung wurde 34 Minuten zugeführt und danach wurde 10 Minuten getrocknet wobei ein Produkt mit einem Anteil des Überzugs Jo von 10% erhalten wurde.
offen war, um die Wirbelschicht in eine Wirbelschicht mit Zwangszirkulation überzuführen, und im zentraJen Teil der erhaltenen öffnung wurde eine Düse angeordnet.
Beispiel 6
Beschichtungsbehandlung mit Hilfe eines Fluidbetts mit Zwangszirkulation
Die in Beispiel 5 verwendete perforierte Platte (Lochdurchmesser: 3 mm. Lochabstand: 4,5 mm, Lochanordnung: in Form von rechtwinkeligen Dreiecken, Öffnungsverhältnis: 0,1448) wurde durch eine mit zahlreichen Perforierungen versehene Platte ersetzt, in deren mittleren TeU eine öffnung mit einem Durchmesser von 40 mm vorgesehen war und die sonst einen Lochdurchmesser von 3 mm und einen Lochabstand von 4 mm hatte, die mit einer Einflüssigkeitsdüse (Öffnungsdurchmesser 0,6 mm, Sprühwinkel 45°) in dem zentralen Öffnungsteil versehen war. Die Menge der Luft wurde so eingestellt, daß eine durchschnittliche Kolonnenraumgeschwindigkeit von 5,0 m/sec erreicht wurde. Unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 5 wurde während 27 Minuten Polyäthylenlösung zugeführt, um die Beschichtungsbehandlung durchzuführen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt
Tabelle 4
Behandlung zur Herstellung eines Überzugs von 10% mit Hilfe einer 5%igen Lösung von M 6545 (Produkt der Asahi Dow) in Tetrachloräthylen.
Tabelle 3 Während Aussehen Korn- 40 60 Während Aussehen
24 Stunden tempe- 70 24 Stunden
Korn herausgelöster J5 ratur A-, 80 herausgelöster
tempe Anteil Anteil
ratur CQ (%)
CC) 50 13,5 Kein Abschälen an
30,5 Kein Abschälen an her vorspringenden Teilen,
14,3 vorstehenden Teilen; giänzend, durch
50 17,3 Oberflächenglanz war sichtig.
60 19,4 zu beobachten; die 10,4 desgl.
70 11,3 desgl. -
80 12,5 desgl.
Festigkeit war nicht voll befriedigend, und es wurde angenommen, daß die Geschwindigkeit in der Nähe der unteren Grenzgeschwindigkeit des Luftstroms lag.
Wenn andere Polyäthylensorten (Polyäthylen niederer Dichte, MI 20, Dichte 0,915 und Ml 20, Dichte 0525) geprüft wurden, wurden ähnliche Ergebnisse erzielt Bei diesem Verfahren hafteten die aufgesprühten Flüssigkeitstropfen kaum an dem körnigen Düngemittel und in dem abgeführten Gas lag eine beträchtliche Menge Polyolefinpulver vor, aus dem das Lösungsmittel verdampft war. Auch die Menge des an der Vorrichtung haftenden Pulvers war hoch, wodurch die Beschichtungswirkung vermindert wurde. Da eine solche Vorrichtung, wie vorstehend bereits erwähnt worden war, nicht wünschenswert ist, wurden weitere Untersuchungen unter Verwendung einer Vorrichtung durchgeführt, in der der zentrale Teil der perforierten Platte Die Strömungsrate der aus dem zentralen Öffnungsteil der perforierten Platte in die Wirbelschicht ausgestoßenen Luft konnte in diesem Beispiel nicht gemessen werden, sie müßte jedoch mit Sicherheit höher als die durchschnittliche Kolonnenraumgeschwindigkeit gewesen sein, wenn auch dies nicht genau festgestellt werden konnte. Der Grund für die höhere Behandlungswirksamkeit die in dem Testversuch dieser
« Vorrichtung im Vergleich mit der Verwendung einer üblichen Wirbelschicht erzielt wurde, beruht hauptsächlich auf der höheren Geschwindigkeit des zum Trocknen verwendeten Heißluftstroms.
Durch dieses Beispiel wurde daher klargestellt, daß
b<> bei der Beschichtungsbehandlung unter Verwendung einer Polyolefinlösung auch dann, wenn zum Trocknen die gleiche Menge Heißluft verwendet wurde, wie in Beispiel 5, ein vorteilhaftes Ergebnis erzielt werden konnte, wenn die Heißluft auf den Teil konzentriert wurde, in den die Lösung zugeführt wurde. Darüber hinaus wurde festgestellt, daß die Wirksamkeit gegen Adhäsion erhöht werden konnte, wenn die Düse am unteren Teil angebracht wurde.
Beispiel 7
3
4
I 5
ti! 6
S 7
S 8
9
10
11
Beschichtungsbehandlung mit Hilfe eines Fließbetts
(spouted bed) mit einer Strömungsführungskolonne
Wenn in der Wirbelschicht die Strömungsgeschwindigkeit weiter erhöht wird, tritt oberhalb der Grenzgeschwindigkeit heftiges Wegblasen der Körner ein und es bildet sich keine Wirbelschicht mehr. Wenn es daher bei der gleichen Korngröße erforderlich wird, die Strömungsgeschwindigkeit weiter zu erhöhen, ist es '° notwendig, ein bewegtes Bett (Fließbett) anzuwenden. So wurde auch bei der Ausarbeitung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Beschichtungsbehandlung unter Verwendung eines Fließbetts mit einer Strömungsführungskolonne durchgeführt So wurde der Körper der in '5 Fig. 1 gezeigten Wirbelschicht rekonstruiert, so daß eine Vorrichtung erhalten wurde, die ähnlich der in der japanischen Auslegeschrift 2294/1963 gezeigten Beschickungsvorrichtung (F i g. 2) ist. In F i g. 2 sind durch die nachstehend genannten Bezugsziffern folgende Vorrichtungsteile bezeichnet:
1 Beschichtungsvorrichtung unter Verwendung eines Fließbetts mit einer Strömungsführungskolonne,
2 Strömungsführungs-Stahlrohr (teflonbeschichtet, Durchmesser: 100 mm),
Einlaßöffnung für die Düngemittelkörner,
Festgelegte Schicht von herabgefallenen Körnern, Vibrator,
Lösungstank, <o
Gaserhitzer,
Auslaßteil,
Entnahmeöffnung,
Gebläse,
Düse, η
12 Pumpe,
Ti Thermometer für das Trocknungsgas,
Tz Thermometer für die Körner,
73 Thermometer für das abgeführte Gas.
Der konische Teil des Körpers hat eine Neigung von 50°. Um in dem festgelegten Bett die Bewegung der Körner zu erleichtern, ist ein Vibrator vorgesehen. Die in der vorher beschriebenen Vorrichtung verwendete perforierte Platte wurde entfernt und statt dessen wurde ein mit Teflon beschichtetes Stahlrohr mit einem Durchmesser von 10cm und einer länge von 1 m im zentralen Teil der Vorrichtung für das fluidisierte Bett
40 parallel zu dem Körper der Vorrichtung (d. h. vertikal) vorgesehen, so daß das untere Ende des Rohrs 5 cm von der Wand des konischen Teils der Vorrichtung entfernt ist. Außerdem wurde eine Einflüssigkeitsdüse (Sprühwinkel 30") 11 vertikal zu dem Scheitel des konischen Teils so vorgesehen, daß sie auf die Mitte des Rohrs im mittleren Teil gerichtet war. 4,0 kg der in Beispiel 2 verwendeten Düngemittelkörner wurden zugeführt, während ein Heißluftstrom für die Trocknung durch den Zylinder geführt wurde. Die Düngemittelkörner wurden durch den Heißluftstrom im Inneren des in der Vorrichtung angeordneten Zylinders getragen und nach oben bewegt und während dieses Vorgangs wurden sie beschichtet. Wenn sie den Zylinder verließen, wurde die Geschwindigkeit unter die Grenzgeschwindigkeit vermindert, und sie fielen auf der Seite des Körpers der Vorrichtung herab. Die herabgefallenen Körner bildeten eine festgelegte Schicht und bewegten sich allmählich herab, wo sie erneut eine bewegte Schicht bildeten und sich wieder nach oben bewegten.
In diesem Beispiel wurde die Menpe der Heißluft so geregelt, daß die Strömungsgeschwindigkeit in dem Zylinder I5m/sec (7,5 mVmin) oder 30 m/sec (15 nvV min) betrug, und die Temperatur der Körner in der festen Phase wurde auf eine festgelegte Temperatur eingestellt, während die nachstehend angegebene Lösung uurch eine Einflüssigkeitsdüse mit einer öffnung von 0,6 mm zugeführt wurde, was in einer Rate von 150 g/min während 55 Minuten im Fall von I5ni/sec und in einer Rate von 300 g/min während 27 Mini ten im Fall von 30 m/sec erfolgte. Dabei wurde ein Düngemittel erhalten, das mit 10 Göw.-% eines Überzugs aus Polyäthylen beschichtet war. Die Temperatur des Trocknungsgases wird auf einen Wert festgelegt, der etwa 100C höher als die Korntemperatur ist, da jedoch diese in Abhängigkeit von der Raumtemperatur, der Feuchtigkeit usw. schwankt, wurde sie in jedem Fall geregelt.
In diesem Beispiel wurde der Versuch durchgeführt, indem Polyäthylen (M 6545, Produkt der Asahi Dow) unter Bildung einer Lösung von 5 Gew.-°/o in Tetrachloräthylen gelöst wurde, wobei die Temperatur der erhaltenen Lösung so geregelt wurde, daß sie wie in den anderen Beispielen die Düse in dem gleichen gelösten Zustand erreichte.
Der prozentuale Anteil an herausgelöstem Stickstoff der resultierenden Produkte (in Wasser bei 25°C) ist in Tabelle 5 gezeigt.
Tabelle 5
Geschwin Korn Nach Nach
digkeit tempe 24 Stunden einem Monat
der Luft ratur
(m/sec) (C) (%) (%)
15 50 1,0 3,8
60 1,2 4,7
70 1,8 4,9
80 2,4 10,3
30 50 0,3 0,9
60 0,3 1,1
70 0,4 2,9
80 1.9 4.9
Aussehen
Glänzend, durchsichtig und gleichförmige
Kapseln, eine von dem körnigen
Düngemittel abgeschälte Kapsel
liegt als zäher Film vor.
desgl.
In diesem Beispiel wurde klargestellt, daß vollständige Kapseln erhalten werden können, wenn die Strömungsgeschwindigkeit der zum Trocknen verwendeten Heißluft weiter erhöht wird.
Beispiel 8
Beschichtungsbehandlung unter Verwendung
eines Fließbetts
In dem vorhergehenden Beispiel 7 wurde im Inneren der Wirbelschichtvorrichtung ein zylindrisches Rohr vorgesehen, um den Zusammenhang /wischen der Ströruin^.'.gcschwindigkcit und der Wirksamkeil der Einkapselung zu beobachten; da es jedoch praktisch ni'-ht erforderlich ist, ein solches Rohr zu verwenden, wurde dieses entfernt und folgender Versuch durchgeführt: eine Finflüssigkcitsdüsc (Öffnung 0,8 mm) wurde vertikal zu dem Scheitel des konischen Teils des Vorrichtungskörpcrs für die Wirbelschicht vorgesehen, ähnlich wie in der Beschickungsvorrichtung, die in der US-PS J 11 220 gezeigt ist (Fig. J). In dieser in Fig. J dargestellten Vorrichtung werden durch die nachstehend genannten Bezugsziffern folgende Vorrichtungsteile bezeichnet:
1 Fließbett-Beschickungsvorrichtung.
2 Sprühdüse (Öffnung 0.8 mm).
> Eintrittsöffnung für das Düngemittel,
4 Austrittsöffnung für das abgeführte Gus,
5 l.ösungspumpc (500 g/min).
6 F'ntnahmeöffnung,
7 Gaserhitzer(4 mVmin).
8 Abführungsteil.
9 Gebläse.
10 körniges Düngemittel (5 kg),
ff Lösungstank.
In diesem Beispiel wurden folgende Temperaturbc-■> dingungen eingehalten:
Γ, 800C 90° C 1000C
T2 500C 60" C 700C
Τι 48° C 57° C 65° C
in Der Heißluftstrom für die Trocknung wurde in einer Rate von 4 mVmin eingeleitet. 5,0 kg des in Beispiel 2 verwendeten körnigen Düngemittels wurden zugeführt und es bildete sich eine Strömung, während gleichzeitig Polyäthylcnlösung, die durch Auflösen von Polyäthylen
r> niederer Dichte. Ml 45, Dichte 0,915, in der 20fachcn Gewichtsmenge Tctrachloräthylcn gebildet worden war. aus der Düse gesprüht wurde, um die ßcschichliingsbchandlung durchzuführen. Die Strömungsrali" der Gassäulc wurde in diesem Fall mit Hilfe oim-s
-1'· Pilnl- Rohr*; ppmpwn u/oh<_, i.'in. iiM^riJintic ni'jh1.
genauer. Meßwert von etwa \r> bis 20 m/sec erhalten wurde. Unter diesen Bedingungen wurde die Losung in einer Kate von 500 g/min zugeführt. Die Temperatur der zum Trocknen verwendeten Heißluft wurde auf
r> einen Wert von 30°C oberhalb der Korntcmpcralur eingestellt und der Versuch wurde gestartet. Während des Vorgangs wurde die Temperatur in gewissem Umfang geregelt, um die festgesetzte Temperatur aufrechtzuerhalten. Die Lösung wurde vvahrcnd 20
»ι Minuten zugeführt, wobei ein beschichtetes körniges Düngemittel erhalten wurde, dessen prozentualer Anteil der Beschichtung 10% betrug. Der nach 24 Stunden herausgelöste Sticksloffanttil (in Prozent) ist in Tabelle fi gezeigt. Es wurde kein großer Einfluß der
Γι Korntemperatur festgestellt.
Tabelle 6
Korntcmpcratur
( O
Herausgelöster Anteil
50 60 70
0,3
0.4
0,5
Aussehen
Wie in Beispiel 7
Wie in Beispiel 7
Wie in Beispiel 7
Durch dieses Beispiel wurde verdeutlicht, daß eine höhere Behandlungswirksamkeil erhallen wird, wenn ein Heißluftstrom mil höherer Geschwindigkeit verwendet wird.
55
Beispiel 9
Einfluß der Art des Polyäthylens auf die
Beschichtungsbehandlung
Unter Verwendung der gleichen Vorrichtung wie in m> Beispiel 8 wurden 5 kg des in Beispiel 2 verwendeten körnigen Düngemittels in einem Fließbett von Heißluft einer Strömungsrate von 4 m'/min behandelt. Nachdem die Korntemperatur 60"C erreicht hatte, wurden die verschiedenen in Tabelle 7 gezeigten Polyäthylenlösungen während 10 Minuten in einer Rale von 500 g/min zugeführt, wobei Produkte mit dem prozentualen Überzugsanteil gemäß Tabelle 7 erhalten wurden. Unter diesen Bedingungen war in gewissem Umfang ein Regeln erforderlich, um die Temperatur de- zum Trocknen verwendeten strömenden Luft auf etwa 90"C zu halten und um außerdem die Korntemperatur während der Beschichtungsbehandlung auf 60°C zu halten. Die resultierenden Produkte zeigten kein Kleben und die Behandlung konnte gut durchgeführt werden. Die nach 24 Stunden herausgelösten prozentualen Anteile des erhaltenen überzogenen körnigen Düngemittels wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt. Wie aus diesen Ergebnissen ersichtlich ist, wurde kein Einfluß aufgrund des Schmelzindex des Polyäthylens beobachtet, wenn jedoch, wie in diesem Beispiel, der prozentuale Anteil des Überzugs vermindert wurde, trat die Wirkung der Dichte des Harzes in Erscheinung, d. h. bei Verwendung eines Harzes höherer Dichte wurde eine höhere Behandliingswirksamkeit erzielt.
Tabelle 7 23 45 (g/cm1) Konzen
tration der
Lösung
24 61 668 24 Bewertung
der Be
handlung
Art des Harzes
Sorte M. I. Dichte
20 0,915 (Gew.-%) Prozentualer Anteil der
Beschichtung
(Behandlungsdauer)
Nach
24 Stunden her
ausgelöster
Stickstoff
20 0,915 3 (%) gut
A 8,0 0,925 3 3% 00 min) 2,8 gut
R 7.0 0,916 3 3% (10 min) 2,9 gut
C 2,0 0,922 3 3% (10 min) 0,3 gut
I) 13 0,916 3 3% (10 min) 3,0 gut
C 7 0,965 3 3% (10 min» 0,6 gut
F- 0,955 2 3% (10 min) 3,3 gut
G /athylcnwachs 2 2% (10 min) 0,9 gut
Il 10 2% (10 min) 1,4 gut
Pol) 10% CO min) 10,5
Xnmerkung: Harz: Λ bis L. Polyäthylene mit niederer Dichte, Λ: Ml 45, Dichte 0,915, Π. MI 20. Diclne 0,915. C: Ml 20. Dichte 0,925, Ii: Ml 7, Dich L· 0.922, G und II: l'oK.ithylcn hoher Dichte.
Polyiithylcnwachs: Durchschnittliches Molekulargewicht 5(KX), Dichte 0,930 g/cm\ Liisu ngsmitlel: Tetrachloräthylcn.
Beispiel 10 Gleichzeitige Verwendung von Wachsen
Unter den gleichen Bedingungen eines strömenden Heus wie in Beispiel 9 wurde die Wirkung der Zugabe von Wachsen beobachtet. Das körnige Düngemittel, die Menge der Luft, die /.ufiihriingsrate der Lösung und die 4n
Temperaturbedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 9. Die Bedingungen und die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 8 gezeigt.
Tabelle 8
Art des Zusatzes Konzen Prozentualer Nach Bewertung
und Zugahcratc tration Anteil 24 Stunden der Be
der des Überzugs herausgelöster handlung
Lösung (Behandlungs- prozentualer
dauer) Anteil des
Stickstoffes
Paraffinwachs (F. 60-62 C)
Polyäthylenwachs
Gehärtetes Öl (F. 50-52 C)
Amorphes Polypropylen 30°/t Harz ohne Zusatz
Anmerkung: Verwendetes Harz: Polyäthylenwachs: Amorphes Polypropylen:
Lösungsmittel:
10% 5Gew.-% 3% (6 min) 1,3% gut
20% 5Gew.-% 3% (6 min) 0,9% gut
30% 5Gew.-% 3% (6 min) 0,7% gut
30% 5Gew.-% 3% (6 min) 0,9% gut
30% 5Gew.-% 3% (6 min) 0,4% gut
5Gew.-% 3% (6 min) 0,9% gut
5Gew.-% 3% (6 min) 1,3% gut
Polyäthylen niederer Dichte, MI 20, Dichte 0,925
Wie in Beispiel 9.
Durchschnittliches Molekulargewicht 20 000,
Äthyiengehait 3,5%.
Tetrachloräthylen.
809 684/2«
Das durch die Behandlung erzielte Ergebnis (Bewertung der Behandlung) und die Behandlungswirksamkeit wurden durch Zugabe einer wachsartigen Substanz verbessert.
ι Beispiel 11
Behandlungsterpperatur und Behandlungswirksamkeit
Zum Erzielen von Kapseln, die keinerlei Phasentrennung in der Pülyolefinlösung verursachen, sind die Strömungsrate der Heißluft und die Korntemperatur wichtige Faktoren.
In diesem Beispiel wird der Einfluß der Behandlungstemperattir durch Versuche verdeutlicht.
Unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 9 r> wurde die Beschichtungsbehandlung unter Verwendung des gleichen körnigen Düngemittels wie in Beispiel 2 und einer Lösung von 5 Gew.-% Polyäthylen (Ml 45, Dichte 0,915) in Tetrachloräthylen durchgeführt, wobei die Korntemperatur bei den in Tabelle 9 angegebenen m werten gehalten wurde. Dabei wurden beschichtete Produkte erhalten, deren nach 24 Stunden herausgelöster prozentualer Anteil des Stickstoffs und deren Aussehen in Tabelle 9 aufgeführt ist.
Tabelle 9
Korn- Nach 24 Stunden
tempe- herausgelöster
ratur prozentualer Anteil
an Stickstoff
C1Q (%)
Aussehen
1,4
2,1
30
75
Durchsichtige
gleichförmige
Kapseln
Durchsichtige
gleichförmige
Kapseln
Opak, weißtrüb
Opak, weißtrüb
Wie in diesem Beispiel gezeigt ist. wurde klargestellt, daß verbesserte Kapseln bei einer Korntemperatur von 40°C oder dambe erhalten werden können. Wie bereits bestätigt wurde, führt ein weiteres Erhöhen der Strömungsrate p.uf 30 m/sec zu einem Produkt der gleichen Qualität auch bei 400C. Unter 300C war es aufgrund der Phasentrennung nicht möglich, gelartige Kapseln zu erhalten, wenn auch dies nicht klar entschieden werden kann.
Es ist jedoch unerwünscht, die Korntemperatur zu stark zu erhöhen, weil dann Aggregation bzw. Blockbildung durch Verkleben stattfindet. Wenn auch die Temperatur in Abhängigkeit von der Art des Harzes schwankt, sollte doch keine Temperatur oberhalb 100° C gewählt werden.
Beispiel 12
Beschichtungsbehandlung unter Verwendung von
Polypropylen
Obwohl krisiaiiines Poiypropyien wegen seiner hohen Lösungsmittelbeständigkcit schwierig zu handhaben ist, kann auch dieses Harz ohne jede Schwierigkeit eingesetzt werden, wenn es niedrigeres Molekulargewicht hat. In diesem Beispiel wird gezeigt, daß auch Polypropylen zur Einkapselung verwendet werden kann, wenn auch Fälle existieren, in denen Einschränkungen im Hinblick auf die Konzentration der Lösung nötig sind.
5.0 kg der in Beispiel 2 verwendeten Düngemittelkörner wurden der in Beispiel 8 verwendeten Vorrichtung zugeführt und wie in Beispiel 9 wurde eine strömende Säule bei einer Fließrate von 5 mVmin ausgebildet. Wenn die Korntemperatur 60°C erreichte, wurde Harzlösung in einer Rate von 500 g/min zugeführt, wobei ein Produkt mit einem Anteil des Überzugs von 4% erzielt wurde. Als Lösungsmittel wurde Tetrachloräthylen verwendet. Das verwendete Harz, die Konzentration, der prozentuale Anteil des Überzugs, die Dauer der Zuführung der Lösung und die Beschichtungswirkung sind in Tabelle 10 gezeigt. Die sonstigen Verfahrensbedingungen sind die gleichen wie in den anderen Beispielen, in denen ein Fließbett (sp "uted bed) angewendet wird.
Tabelle 10
Art des Harzes
Konzen- Anteil des In Wasser
tration Überzugs während
(Zuführungs- 24 Stunden
dauer der herausgelöster
Lösung) Stickstoff
Bewertung der Behandlung
Polypropylenharz
(MI 10, Dichte 0,910)
2% 4% (20 min) 0,1%
Polypropylen mit niederem 10% 4% (4 min) 10,4%
Molekulargewicht (durchschnittliches Molekulargewicht 4000,
Dichte 0,890 g/cm3
Gemisch aus 30 % Poly- 5 % 4 % (8 min) 2,1 %
propylenharz mit niederem
Molekulargewicht und 70 %
Polypropylenharz*)
*) Gemisch aus den beiden zuerst genannten Polyrropylenen.
Es bildeten sich Aggregate von
2 bis 3 Körnern im Gemisch in
einem kleinen Anteil
Kein Aggregieren
Kein Aggregieren
Vic ;n diebvm Beispiel gezeigt ist, kann die Behandlung auch unter Verwendung von Polypropylen wie im Fall von Polyäthylen durchgeführt werden. Wenn darüber hinaus Polypropylen mit höherern Molekulargewicht verwendet wird und wenn Gemische aus Einzelaggregaten (Blöcken) von 2 bis 3 Körnern gebildet werden, läßt sich das Problem der Aggregatbildung lösen, indem andere Wachsarten zugesetzt werden, wie niedermolekulares Wachs, gehärtetes Öl und dergleichen. Darüber hinaus kann Polypropylen in einem beliebigen Verhältnis mit Polyäthylen vermischt werden und zur Beschichtungsbehandlung verwendet werden.
Beispiel 13
Lösungsmittel- und Beschichtungsbehandlung
Als für die Zwecke der Erfindung geeignete Lösungsmittel sind Erdöl-Lösungsmittel, wie Benzol, Toluol. Xylol und dergleichen, sowie chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Tetrachloräthylen, Trichloräthylen und dergleichen zu erwähnen. Darüber hinaus eignen sich Lösungsmittel, deren physikalische Lösungseigenschaflcn und Siedepunkte denen der vorstehend erwähnten Lösungsmittel ähneln. In diesem Beispiel wird die Eignung der vorstehend erwähnten fünf Lösungsmittelarten für die Beschichtungsbehandlung untersucht.
Das Beschichten von körnigen Düngemitteln wurde mit Hilfe von Polyäthylen niederer Dichte. Ml 20, Dichte 0,925 unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 9 durchgeführt. Das harz wurde in den in Tabelle 10 gezeigten Lösungsmitteln gelöst, so daß eine Lösung von 3 Gew.-% erzielt wurde, die dann während 10 Minuten in einer Rate von 500 g/min zugeführt wurde, wobei ein beschichtetes körniges Düngemittel mit einem prozentualen Anteil der Beschichtung von 3% erhalten wurde. Während dieses Versuches wurde die Temperatur der Heißluft so eingestellt, daß die Korntemperatur bei 600C gehalten wurde. Der in Wasser herausgelöste prozentual*. Anteil des Stickstoffes ist für die erhaltenen beschichteten Düngemittel dieses Beispiels in Tabelle 11 gezeigt. Wie aus dieser Tabelle ersichtlich ist, führt jedes der verwendeten Lösungsmittel zu einem hochwasserbeständigen beschichteten körnigen Düngemittel.
Tabelle 11
Lösungsmittel Nach 24 Stun- Bewertung der Beden heraus- handlung. physigelöster Stick- kaiische Eigenstofl'anteil schäften
Benzol 1,4 Kein Unterschied 14
Toluol 0,9 zwischen diesen
Xylol 1,2 Lösungsmitteln.
Trichloräthylen 0,8 Sehr gute Be
Tetrachloräthylen 0,4 handlung wird
erreicht.
Beispiel
um das beschichtete Produkt herzustellen. Die Ergeb
nisse sind in Tabelle 12 gezeigt.
Tabelle 12 Nach 24 Stun
den heraus
gelöster Stick-
stofTanteil
Aussehen der Filme
Korn
tempe
ratur
(%)
0
(C)
2.8 Durchsichtig, gleichmäßig,
starker Glanz
50 2,0 Durchsichtig, gleichmäßig,
starker Glanz
'· 40 25 Durchsichtig, gleichmäßig,
schwacher Glanz
30 30 Opak, weiß-trüb,
ohne Glanz
.mi 25
Behandlungstemperatur und Phasentrennung bei Verwendung von amorphem Polypropylen
Der Versuch wurde wie in Beispiel 9 durchgeführt, wobei jedoch anstelle von Polyäthylen das in Beispiel 4 verwendete amorphe Polypropylen eingesetzt wurde. Bei Verwendung von amorphem Polypropylen tritt kaum eine Phasentrennung ein, selbst wenn eine etwas niedrigere Temperatur angewendet wird, wie bei Verwendung von Polyäthylen. Wenn jedoch die Temperatur zu niedrig ist, wird wie bei Verwendung bei Polyäthylen Phasentrennting beobachtet.
Beispiel 15
Behandlungswirkung bei Verwendung von amorphem
Polypropylen gemäß der Erfindung
Zuerst wurde ein übliches Verfahren durchgeführt, das in der japanischen Auslegeschrift 25 686/1971 beschrieben ist.
3,0 kg des in Beispiel 2 verwendeten körnigen Düngemittels wurden in eine rotierende Besciiichtungsvorrichtung eingeführt. Eine 10gew.-%ige Lösung von amorphem Polypropylen in Xylol, die in dem Beispiel beschrieben ist, wurde dem körnigen Düngemittel unter Rollbewegung mit Hilfe einer Sprühdüse interr ,'ttierend während einer Stunde zugeführt und während dieser Zeitspanne wurde mit Heißluft getrocknet, wobei die Oberflächentemperatur der Körner bei 70 bis 800C gehalten wurde. Während dieser Zeit wurden 120 g amorphes Polypropylen und 1.08 kg Xylol zugesetzt, wobei 3,120 kg eines überzogenen Düngemittels erhalten wurden.
Anschließend wurde das erfindungsgemäße Verfahren angewendet.
Unter Verwendung der in Beispiel 8 beschriebenen Vorrichtung wurden 5 kg des vorstehend angegebenen körnigen Düngemittels mit Hilfe heißer Luft einer Strömungsrate von 4 mVmin in ein Fließbett übergeführt, während die vorstehend angegebene Lösung von amorphem Polypropylen in Xylol vier Minuten in einer Rate von 500 g/min zugeführt wurde, wobei 5.2 kg eines überzogenen körnigen Düngemittels erhalten wurden. Während dieser Zeit wurde die Korntemperatur bei 700C gehalten und die Temperatur der Heißluft lag in der Gegend von 115° C. Dann wurden die in Wasser herausgelösten Stickstoffanteile, in Prozent, der resultierenden beschichteten körnigen Düngemittel gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 13 gezeigt.
Tabelle 13
Vergleich der in Wasser (bei 25 C) herausgelösten StickstofTanteüR (%)
Behandlungsmethode 1 Tag 5 Tage 10 Tage 20 Tage 30 Tage 60 Tage 90 Tage
Übliche Methode
Erfindungsgemäße
Methode
12,6
2,4
17,8
3,9
27,9
5,0
38,5
10,1
44,3
19,1
60,4
22,3
71,0
24,4
JO
Die übliche Methode ist im Hinblick auf die Tabelle Behandlungswirksamkeit schlechter, da durch in gewissem Ausmaß stattfindende Phasentrennung unerwünschtes Gel verursacht wurde, während mit Hilfe der. erfindungsgemäßen Methode ohne jegliche Phasen trennung ein durchsichtiger und homogener Film erzielt wurde.
Beispiel !6
Versuchsdurchführung im halbtechnischen Maßstab (Pilot-Maßstab)
In einer Fließbettkolonne, deren Form der in Fig.3 gezeigten Vorrichtung entspricht, mit einem Kolonnendurchmesser von 500 mm, einem konischen Winkel von 5l>°, einer Fließströmungsöffnung von 100 mm wurde als Strömung Luft in einer Rate von 15mVmin' verwendet, die auf 120°C erhitzt war. Es wurden 50 kg des gleichen körnigen Düngemittels wie in Beispiel 2 eingeführt. Eine Lösung von 3 Gew.-% Polyäthylenharz (Polyäthylen niederer Dichte. Ml 20, Dichte 0,925) in Tetrachloräthylen wurde durch eine Einflüssigkeitsdüse geleitet (Durchmesser der Düsenöffnung: 2 mm), die im konischen Teil der Fließbettvorrichtung vorgesehen war, wobei eine Rate von 33 kg/min eingehalten wirde und das Einführen der auf 1000C gehaltenen Lösung während 15 Minuten erfolgte. Nach der Beendigung der Zuführung wurde die Heißluft durch Kaltluft ersetzt und das Kühlen wurde 5 Minuten unter diesen Bedingungen fortgesetzt, wobei 513 kg eines überzogenen körnigen Düngemittels erhalten wurden. Die Temperatur der Körner zum Zeitpunkt der Zuführung der Lösung und die Temperatur des Abstroms wurden auf 600C gehalten. Der aus dem beschichteten körnigen Düngemittel während 24 Stunden herausgelöste prozentuale Stickstoffanteil betrug 03%. Es ist daher ersichtlich, daß selbst bei einer Vergrößerung des Maßstabs der Vorrichtung die erfindungsgemäße Behandlung in wirksamer Weise durchgeführt werden kann.
Korngröße Dauer der Beschichtung Während
Zuführung 24 Stunden in
der Lösung Wasser heraus
gelöster Stick-
stofTanteil
(mm) (min) (%) (%)
5-6 15 3,0 0,1
10,5 2,1 0,6
4-5 15 3,0 0,2
12 2,4 0,6
3-4 15 3,0 0,5
21 4,2 0,2
2-3 15 3 4,3
21 4,2 0,4
Die erfindungsgemäße Beschichtungsbchandlung läßt sich unter Anwendung der oben angegebenen verschiedenen Korngrößen durchführen; größere Körner sind jedoch technisch vorteilhafter, weil die Bcschichtungswirksamkeit selbst dann hoch ist, wenn der prozentuale Anteil des aufgetragenen Überzugs gering ist.
45
B e i s ρ i ti I 17 Korngröße und prozentuale Menge der Beschichtung
Ein beschichtetes körniges Düngemittel wurde hergestellt, wobei die Größe der in Beispiel 2 verwendeten Körner und die ZufUhrungsdaucr der Lösung unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 16 variiert wurden, um die Wirksamkeit der Beschichlungsbehandlung zu beobachten. Die dabei erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 14 gezeigt. Das in diesem Beispiel verwendete Harz, Lösungsmittel und die Konzentration sind die gleichen wie in Beispiel 16.
Beispiel 18
Beispiele für andere gelbildcnde Harze als
Polyolefine
Unter Verwendung der gleichen Vorrichtung wie in Beispiel 8 wurden 5 kg des in Beispiel 2 verwendeten körnigen Düngemittels mit Hilfe eines Heißluftstroms einer Slrömungsrate von 4 m'/min in einen Strom übergeführt. Nachdem die Korntemperatur 60'C erreicht hatte, wurden die in Tabelle 15 gezeigten
',5 gclbildcnden Lösungen in einer Rate von 500 g/min während 10 Minuten zugeführt, wobei Produkte erhalten wurden, welche die in Tabelle 15 gezeigten prozentualen Anteile der Überzugsschicht hatten. Unter diesen Bedingungen wurde die Temperatur der zum
M) Erzeugen der Strömung verwendeten trockenen Luft bei 900C gehalten und die Korniemperatur wurde bei etwa 600C gehalten. Der herausgelöste Stickstoffanteil in Prozent und das Ausmaß des Agglomerierens der Körner sind ebenfalls in Tabelle 15 gezeigt. Wie aus
(,5 diesem Beispiel ersichtlich ist. kann die Beschichtungsbehandlung leicht auch dann durchgeführt werden, wenn andere gelbildende Lösungen als Polyolefinlösungen verwendet werden.
Tabelle 15
Harz Lösungsmittel Konzen Anteil der Nach 24 Stun Bewertung der
tration Beschich den heraus Behandlung
tung gelöster Stick-
stoffanteil
(Gew,-%) (%) (%)
1 Vinylidenchlorid- Tetrachloräthylen 3 3 0,2 Gut
Polymeres
2 Copolymeres von Äthylen Tetrachloräthylen 3 3 5
und Vinylacetat (A)
3 Copolymeres von Äthylen Tetrachloräthylen 3 3 - Agglomerieren
und Vinylacetat (B) der Körner, es
tritt keine Flui-
disierung ein
4 Copolymeres von Äthylen Trichloräthylen 3 3 30 Gut
und Vinylacetat (B)
Anmerkungen: Vinylidenchlorid-Polymeres: wie in Tabelle 1; Äthylen-Vinylacetat-Copolymeres (A): entspricht VAC 5 Gew.-% der Tabelle 1; Äthylen-Vinylaeetat-Copolymeres (B): entspricht VAC 10 Gew.-% gemäß Tabelle 1.
Versuch Nr. 4 in Tabelle 15 ist ein Beispiel, in welchem die Temperatur der zum Trocknen verwendeten Heißluft zur Fluidisierung bei 55°C gehalten wurde und die Zuführungsrate der Lösung auf 250 g/min vermindert wurde (zugeführt während 20 Minuten), um die Beschichtung durchzuführen. Unter diesen Bedingungen trat kein Agglomerieren der Körner ein und die Beschichtungsbehandlung wurde möglich. Bei Verwen- jo dung von Harzen, die 15Gew.-% Vinylacetat oder mehr enthalten, zeigte sich in allen Fällen keine Gelbildungseigenschaft und unabhängig davon, welche Bedingungen festgesetzt wurden, trat Agglomerieren der Körner während der Beschichtung ein, die Strömung wurde unterbrochen und es konnte kein Einkapseln der einzelnen Körner vorgenommen werden. Auch iin Hinblick auf die Einstellung der Löslichkeit mit Hilfe von oberflächenaktiven Mitteln und dergleichen, die in dem nachstehenden Vergleichsbeispiel gezeigt wird, hat Polyvinylchlorid keinen ausreichenden Grad der Regelungsfreiheit. In dieser Hinsicht sind Polyolefine das bevorzugte Material zum Beschichten von Düngemittelkörnern.
Vergleichsbeispiel
Einstellung des herausgelösten prozentualen Stickstoffanteils
Ein beschichtetes körniges Düngemittel wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 16 hergestellt, mit der Abänderung, daß eine Polyäthylenharzlösung verwendet wurde, die 0 bis 15 Gew.-°/o eines nicht ionischen oberflächenaktiven Mittels (Octaoxyäthylennonylphenyläther.
C,H„
bezogen auf das Gewicht des in der Lösung enthaltenen Harzes, enthielt. Dann wurde das so erhaltene Produkt der Prüfung auf das Herauslösen des Düngemittels in Wasser unterworfen, um den herausgelösten prozentualen Stickstoffanieil im Vergleich zu überprüfen. Die dabei erzielten Ergebnisse sind in F i g. 4 gezeigt.
Wie aus F i g. 4 hervorgeht, ist das erfindungsgemäße Verfahren wirksamer, wenn es mit einer üblichen Methode kombiniert wird, gemäß der der herausgelöste Anteil durch Einführung eines oberflächenaktiven Mittels oder dergleichen in den Überzug eingestellt werden kann.
Vergleichsbcispiel I
Beschichtungsbehandlung mit Hilfe einer Polystyrollösung
Eine dem Verfahren gemäß Beispiel 9 entsprechende Beschichtungsbehandlung wurde unter Verwendung einer Lösung eines Harzes durchgeführt, das leicht lösiingsmiiiellöslich und hoch wasserbeständig war. 5,0 kg des in Beispiel 2 verwendeten körnigen Düngemittels wurden zugeführt und mit Hilfe eines t>o Heißluflstfoms einer Rate von 4 mJ/min in ein strömendes Bett übergeführt. Nachdem die Temperatur auf einen gegebenen Wert erhöht worden war, wurde eine bestimmte Harzlösung in einer Rate von 300 ml/h zugeführt, um die Beschichtungsbehandlung vorzunehmen. Das in diesem Beispiel verwendete Harz ist ein Polystyrolharz mit relativ niederem Molekulargewicht (Polystyrol mit Ml 40, Dichte l,05g/cmJ). Als Lösungsmittel wurde Toluol verwendet, und es wurden mit Hilfe dieses Lösungsmittels Lösungen hergestellt und verwendet, die 5%, 2% bzw. 1% des Harzes enthielten. Ferner wurde die Beschichtungsbehandlung bei Korntemperaturen von 50, 60, 70 bzw. 8O0C vorgenommen und in allen Fällen trat Agglomerieren der Körner ein. Eine Minute nach Zuführung der entsprechenden Harzlösungen wurde die Fluidisierung unterbrochen und es konnte keine Kapselbildung erzielt werden.
Wie in diesem Vergleichsbeispicl gezeigt wird, verursachte die Beschichtungsbehandlung mit Hilfe einer Lösung eines Harzes, das lösungsmitlellöslich, jedoch hoch wasserbeständig ist, das Agglomerieren der Körner und bei Behandlung mit Hilfe einer rotierenden
Trommel oder dergleichen bildeten sämtliche Körner eine agglomerierte Masse, Bei Anwendung einer Behandlung in fluidisierter Schicht trat das Agglomerieren der Körner ein, wenn die Harzlösung zugeführt wurde, und das Fluidisieren wurde abgebrochen. In allen Fällen konnte daher keine Einkapseluugsbehandlung durchgeführt werden.
Beispiel 19
Gleichzeitige Verwendung von nicht gelbildenden
Harzen
Nicht gelbildende Harze, wie Polystyrol, wurden gleichzeitig innerhalb der Grenzmengen zugesetzt, bei denen kein Zusammenkleben der überzogenen Körner verursacht wird.
Unter Verwendung der gleichen Vorrichtung wie in Beispiel 8 wurden 5 kg des in Beispiel 2 verwendeten körnigen Düngemittels mit Hilfe eines Heißluftstroms
10
15 einer Strömungsrate von 4 mVmin fluidisiert, und nachdem die Korntemperatur 60° C erreicht hatte, wurden die in Tabelle 16 angegebenen Polymerlösungen in einer Rate von 500 g/min während 10 Minuten zur Bildung der Produkte zugeführt. Unter diesen Bedingungen wurde die Temperatur der zum Trocknen eingeblasenen Luft bei 900C gehalten und die Korntemperatur bei 600C gehalten. In Tabelle 16 ist der herausgelöste prozentuale Stickstoffanteil und das Ausmaß des Agglomerierens der Körner gezeigt.
In diesem Beispiel konnte die gleichzeitige Verwendung von Harzen, die kein Gel bilden, innerhalb der Grenzwerte durchgeführt werden, in denen keine Agglomerierungsneigung besteht, und da Polystyrol höhere Feuchtigkeitsdurchiässigkeit hat als Polyolefine, wa'en trotzdem in diesem Beispiel die Lösungsraten der Produkte höher als bei einer Beschichtung lediglich mit Polyolefinen. Diese Methode läßt sich daher zur Regelung der Auflösungsrate anwenden.
Tabelle 16 Lösungs Anteil Nach 24 Stun Bewertung der Behandlung
Anteil an Polystyrol1) konzentration des Überzugs den heraus
gelöster pro
zentualer
(%) (%) Stickstoflanleil
(%) 3 3 0,9 Gut
0
(Polyolefin allein)2) 3 3 1,3 Gut
5 3 3 2,1 Gut
25 3 3 3,4 Gut
30 3 3 11,5 Es bildeten sich Blöcke aus meh
50 reren Körnern, die Beschichtung
könnte jedoch durchgeführt
werden
3 - - Agglomerieren der Körner, Be
100 schichtung war daher unmöglich
(Polystyrol allein)
') Polystyrol: Polystyrol mit MI40, Dichte 1,05g/cm3.
2) Polyolefin: Polyolefin niederer Dichte (MI 20, Dichte 0,925).
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung und die dabei erzielte Wirkung lassen sich folgendermaßen zusammenfassen:
(1) Vorrichtung: Fließbettvorrichtung (spouted bed),
(2) Hauptbeschichtungsmaterial:
Polyäthylen, Polypropylen, einschließlich amorphes Polyäthylen oder Polypropylen),
(3) Zusatz: 55 (7) Wachse (1 bis 50%, vorzugsweise 10 bis 30%), Harze (30% oder weniger, bezogen auf das (8) thermoplastische Harz, löslich in den nachstehend erwähnten Lösungsmitteln), (9)
(4) Lösungsmittel: bo Toluol, Xylol, Trichloräthylen und Tetrachloräthylen.
(5) Konzentration:
Polyäthylen niederer Dichte.
M. 1.20 oder darüber:
5 Gew.-% oder weniger,
M. I. unter 20:3 Gew.%
oder weniger,
Polyäthylen oder Polypropylen hoher Dichte:
2 Gew.-% oder weniger,
amorphes Polypropylen: 10 Gew.-% oder weniger.
Wenn Wachse zugesetzt werden, kann die Konzentration in Abhängigkeil von der Höhe der Zugaberate erhöht werden.
(6) Größe der Düngemittelkörner:
1 bis 10 mm, vorzugsweise 2 bis 6 mm,
Korntemperatur:
40 bis 1000C, vorzugsweise 50 bis 70° C,
Temperatur der zum Trocknen verwendeten Heißluft: 130 bis 50°C, vorzugsweise 120 bis 90°C.
Strömungsrate der Luft im Haupttrocknungsteil:
(mit Wirkung als Strömungsluft): 15m/sec oder darüber,
(10) Menge und Druck der Heißluft;
Die Menge und der Druck, die zur Ausbildung der Strömung erforderlich sind,
(11) Zugeführte Menge der Lösung:
Menge, die aus der Menge, der Zusammensetzung und der Temperatur der Heißluft zum Trocknen und des abgeführten Gases berechnet wird.
Die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich wie folgt zusammenfassen:
(1) Das vollständige Beschichten kann in einer einzigen Stufe durchgeführt werden,
(2) Wenn als Überzugsmaterial Allzweckharze verwendet werden, reicht ein niederer prozentualer Anteil des Überzugs aus.
(3) Selbst wenn die Menge der zugeführten Lösung in bezug auf die Menge der zum Trocknen verwendeten Heißluft größer ist, tritt kein Agglomerieren der Körner ein und die Behandlung einer großen Menge wird innerhalb kurzer Zeit ermöglicht,
(4) Aus dem vorstehend unter (3) erwähnten Grund ist die Konzentration des Lösungsmittels in dem abgeführten Gas hoch, und die Rückgewinnung des Lösungsmittels kann in einfacher Weise erfolgen.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche;
1. Verfahren zur Herstellung eines mit einer wasserbeständigen Schicht eines thermoplastischen Harzes vollständig überzogenen, frei fließenden, körnigen Düngemittels mit langsamer Nährstoffabgabe, wobei man eine Lösung des Harzes in einem organischen Lösungsmittel auf die zu beschichtenden Düngemittelkörner aufsprüht und die Düngemittelkörner unmittelbar nach dem Aufsprühen der Lösung in situ kontinuierlich mit Heißgas trocknet, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Düngemittelkörner eine heiße Lösung des Harzes in einem Kohlenwasserstoff oder chlorierten Kohlenwasserstoff, die beim Abkühlen in ein verdicktes Gel übergeht, aufsprüht und die Düngemittelkörner mit Heißgas einer Strömungsgeschwindigkeit von mindestens 15m/sec trocknet.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastisches Harz ein Polyolefin, ein Copolymeres von Äthylen und Vinylacetat mit einem Vinylacetaigehait von höchstens 5 Gew.-% oder Polyvinylidenchlorid oder ein Gemisch solcher Harze verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Düngemittelkörner eine Lösung eines thermoplastischer; Harzes aufgesprüht wird, die außer dem thermoplastischen Harz einen Zusatzstoff enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoff ein oberflächenaktives Mittel mit öle;, philen Eigenschaften verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoff ein Wachs oder ein anderes thermoplastische-» Hr *"z als die zum Beschichten verwendeten thermoplastischen Harze, das höhere Feuchtigkeitsdurchlässigkeit hat, oder ein Gemisch solcher Stoffe, verwendet wird.
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