DE2461668C3 - Verfahren zur Herstellung eines frei fließenden, körnigen Düngemittels mit langsamer Nährstoffabgabe - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines frei fließenden, körnigen Düngemittels mit langsamer NährstoffabgabeInfo
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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 l· 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
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.
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)
(Vergleichsbeispiel)
Beschichtungsbchandlung mit Polyäthylenlösung
unter Anwendung einer üblichen Trocknungsmethode
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)
(Vergleichsbeispiel)
Überzugsbehandlung mit Hilfe eines
rollenden fluidisierten Betts
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
Da die Trocknungsbedingungen der Körner nicht
2» 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.
7 Gaserhitzer.
8 Ausflußteil,
9 Gasregelventil,
10 Gebläse.
11 Strömungsmeßgerät,
■.ο 12 Pumpe für die Lösung,
■.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.
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.
Raumgeschwin
digkeit
(m/sec)
Temperatur der
Körner
(C)
Während 24 Stunden herausgelöster Anteil
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.
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.
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
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.
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.
3 | |
4 | |
I | 5 |
ti! | 6 |
S | 7 |
S | 8 |
9 | |
10 | |
11 | |
Beschichtungsbehandlung mit Hilfe eines Fließbetts
(spouted bed) mit einer Strömungsführungskolonne
(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.
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.
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.
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.
Beschichtungsbehandlung unter Verwendung
eines Fließbetts
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.
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.
Korntcmpcratur
( O
Herausgelöster Anteil
50
60
70
0,3
0.4
0,5
0.4
0,5
Aussehen
Wie in Beispiel 7
Wie in Beispiel 7
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
Einfluß der Art des Polyäthylens auf die
Beschichtungsbehandlung
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.
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.
Korn- Nach 24 Stunden
tempe- herausgelöster
ratur prozentualer Anteil
an Stickstoff
C1Q (%)
Aussehen
1,4
2,1
2,1
30
75
Durchsichtige
gleichförmige
Kapseln
Durchsichtige
gleichförmige
Kapseln
Opak, weißtrüb
Opak, weißtrüb
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
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.
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)
(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
Dichte 0,890 g/cm3
Gemisch aus 30 % Poly- 5 % 4 % (8 min) 2,1 %
propylenharz mit niederem
Molekulargewicht und 70 %
Polypropylenharz*)
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
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.
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.
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
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.
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
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.
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
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.
Polyäthylen niederer Dichte.
M. 1.20 oder darüber:
5 Gew.-% oder weniger,
M. I. unter 20:3 Gew.%
oder weniger,
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:
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,
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)
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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