DE3026395A1 - Mittel zur verhinderung der klumpenbildung und deren verwendung - Google Patents

Mittel zur verhinderung der klumpenbildung und deren verwendung

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DE3026395A1
DE3026395A1 DE19803026395 DE3026395A DE3026395A1 DE 3026395 A1 DE3026395 A1 DE 3026395A1 DE 19803026395 DE19803026395 DE 19803026395 DE 3026395 A DE3026395 A DE 3026395A DE 3026395 A1 DE3026395 A1 DE 3026395A1
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Description

- 1o -
Beschreibung
Die Erfindung betrifft Mittel zur Verhinderung der Klumpenbildung sowie Mischungen dieser Mittel mit anderen Produkten, insbesondere anderen Mitteln zur Verhinderung der Klumpenbildung und insbesondere Fettsäuren, wie Stearinsäure. Sie betrifft weiterhin eine Behandlung, mit der die Klumpenbildung in Salzen, einfachen Düngemitteln und kompliziert aufgebauten (komplexen) Düngemitteln verhindert wird.
Es ist bekannt, daß Salze und einfache und kompliziert aufgebaute Düngemittel eine deutliche Neigung zur Bildung von Klumpen besitzen, d. h. dafür, sich zu verfestigen, wenn sie erheblichen Drücken und klimatischen Veränderungen unterliegen, namentlich bei ihrer Lagerung vor ihrer Verwendung. Eine solche Klumpenbildung kann beispielsweise dazu- führen, daß sich ein mit einem Düngemittel gefüllter Sack zu einem absolut unverwertbaren festen Klumpen nach Art eines Monolithen umwandelt. Im Fall der Lagerung in einem Silo kann die Verfestigung derart sein, daß die gebildete Kruste mit Hilfe von Bohrhämmern, Hammerbrechern oder dergleichen aufgebrochen werden muß.
Als Salze und einfache Düngemittel, für die die erfindungsgemäßen Mittel verwendet werden können, kann man stickstoffhaltige Salze, wie Ammoniumnitrat, Kaliumnitrat, ■ ' Ammonium-calcium-nitrat, Monoammonxumsulfat und Diammoniumsulfat, Harnstoff und Kaliumchlorid nennen. Kompliziert aufgebaute Düngemittel bestehen beispielsweise aus komplizierten Salzmischungen auf der Grundlage von mindestens zwei Elementen der Gruppe, die Stickstoff, Phosphor und Kalium umfaßt, wobei diese Düngemittel durch Formeln des Typs NPK _ _ identifiziert werden, worin die Indizes x, y und ζ die Prozentsätze des Stickstoffs, des
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Phosphorpentoxids bzw. des K»O der Mischung wiedergeben, die das komplizierte Düngemittel bildet.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß in Wasser nicht lösliche Salze aus Aminen und insbesondere Alkanolaminen mit Alkylarylsulfonsäuren eine bemerkenswerte Wirkung gegen die Klumpenbildung von·Salzen, einfachen Düngemitteln und kompliziert aufgebauten Düngemitteln entfalten und dafür geeignet sind, die Rieselfähigkeit dieser Produkte aufrechtzuerhalten.
Der hier verwendete Ausdruck "Aryl" in dem Begriff "Alkylarylsulfonsäure" steht für den Naphthalinrest, der gegebenenfalls substituiert sein kann.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Mittel zur Verhinderung der Klumpenbildung in Salzen, einfachen Düngemitteln und kompliziert aufgebauten Düngemitteln, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es als Wirkstoff mindestens ein nicht wasserlösliches Salz eines Amins,insbesondere eines Alkylamins, Cycloalkylamins oder aromatischen Amins mit 2 bis 22 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise eines Alkanolamins mit vorzugsweise 2 bis 12 Kohlenstoffatomen mit einer Alkylarylsulfonsäure, deren Alkylarylrest 11 bis 32 Kohlenstoffatome aufweist, enthält.
Der Ausdruck "Alkylarylsulfonsäure" steht für sämtliche möglichen Mischungen von Säuren, deren aromatischer Rest durch eine oder mehrere Alkylgruppen substituiert ist, einschließlich - bei einem gegebe-
3ο nen Substitutionsgrad, d. h. einer gegebenen Anzahl von Alkylsubstituenten am aromatischen Rest- sämtlicher möglicher Stellungen der Substituenten in bezug aufeinander und bei einer gegebenen Stellung der Substituenten sämtlicher möglicher optischer und geometrischer Isomeren.
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Der hierin durch einen der Suffixe der Gruppe "Mono-, Di-, Tri-, Tetra- und Penta-" angegebene Substitutionsgrad (Monoalkylarylsulfonsäure, Dialkylarylsulfonsäure, Trialkylarylsulfonsäure, Tetraalkylarylsulfonsäure, Pentaalkylarylsulfonsäure) steht für einen mittleren Substitutionsgrad, der bedeutet, daß das bei der Synthese der Alkylary!verbindung verwendete Alkyl/Aryl-Molverhältnis 1/1, 2/1, 3/1, 4/1 bzw. 5/1 beträgt, wobei die Herstellung in der Tat in jedem Fall des Substitutionsgrades zu komplizierten Mischungen aus Mono-, Di-, Tri-, Tetra- und Pentaalkylary!sulfonsäuren führt.
In gleicher Weise ist der Ausdruck "Sulfonsäure" für einen gegebenen Alkylary!rest derart zu verstehen, daß er sämtliche möglichen Alkylary1-mono-, -di- oder -trisulfonsäuren umfaßt, einschließlich der optischen und geometrischen Isomeren dieser Verbindungen.
Die erfindungsgemäße Behandlung, zur Verhinderung der Klumpenbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß man das Salz, das einfache Düngemittel oder das kompliziert aufgebaute Düngemittel mit o,oo5 bis o,2 Gew.-%, bezogen auf das Salz, das einfache Düngemittel oder das kompliziert aufgebaute Düngemittel, des erfindungsgemäßen Mittels zur Verhinderung der Klumpenbildung behandelt, wobei man gegegebenenfalls auch einen inerten Füllstoff in einer Menge von höchstens etwa 4 Gew.-%, bezogen auf das Salz, das einfache oder kompliziert aufgebaute Düngemittel, verwendet.
Zur Bekämpfung der Zusammenballung, der Verfestigung oder der Klumpenbildung von Salzen, einfachen Düngemitteln oder kompliziert aufgebauten Düngemitteln verwendet man somit ein Mittel, das mindestens ein Salz eines Amins, insbesondere eines Alkylamins, Cycloalkylamins oder aromatischen Amins, das 2 bis 22 Kohlenstoffatome aufweist,
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und vorzugsweise eines Alkanolamins, das vorzugsweise 2 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, mit einer Alkylarylsulfonsäure, deren Alkylarylrest 11 bis 32 Kohlenstoffatome aufweist, enthält.
5
Das Alkylamin, Cycloalkylamin oder aromatische Amin ist vorzugsweise aus der Gruppe von Verbindungen ausgewählt, die die nachstehend angegebenen Amine
- Triäthylamin,
- Dipropylamin,
- Diisopropylamin,
- Tripropylamin,
- D ibutylamin,
- Diisobutylamin,
- Piperidin,
- Cyclohexylamin,
- Pyridin,
- Anlinin,
- Morpholin,
- Chinolin,
- Pyrrol,
- Imidazol
sowie Mischungen aus mindestens zwei dieser Verbindungen umfaßt.
Das Alkanolamin kann ein monosubstituiertes, disubstituiertes oder trisubstxtuiertes Amin sein, das mit Vorteil aus der Gruppe ausgewählt ist, die die nachstehend angegebenen Verbindungen
- Monoäthanolamin,
- Diäthanolamin,
- Triäthanolamin,
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- ß-Propanolamin,
- ß-D iprop ano1amin,
- ß-Tripropanolamin,
- Monoisopropanolamin,
- Diisopropanolamin,
- Triisopropanolamin,
- Monoisobutano1amin,
- Diisobutanolamin,
- Triisobutanolamin
und Mischungen aus mindestens zwei dieser Verbindungen umfaßt.
Aus der Gruppe der oben angegebenen Verbindungen sind insbesondere Monoäthanolamin, Diäthanolamin, Triäthanolamin, Monoisopropanolamin, Diisopropanolamin r Triisopropanolamin und Mischungen aus mindestens zwei dieser Verbindungen bevorzugt.
Die hierin angesprochene Alkylarylsulfonsäure besteht aus einer Alkylnaphthalinsulfonsäure mit 11 bis 32 Kohlenstoffatomen .
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung sind die Alkylnaphthalinsulfonsäuren mit 11 bis 23 Kohlenstoffatomen bevorzugt;
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung sind die Alkylnaphthalinsulfonsäuren mit 24 bis 32 Kohlenstoffatomen angesprochen.
3o
Von den Alkylnaphthalinsulfonsäuren mit 11 bis 23 Kohlenstoffatomen sind jene mit 18 bis 23 Kohlenstoffatomen besonders bevorzugt.
Von Alkylnaphthalinsulfonsäuren mit 24 bis 32 Kohlenstoff-
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atomen sind jene mit 24 bis 28 Kohlenstoffatomen besonders bevorzugt.
Die Alkylarylsulfonsäure (wobei es sich versteht, daß der Ausdruck "Sulfonsäure" für Monosulfonsäuren, Disulfonsäuren oder Trisulfonsäuren steht) wird mit Vorteil aus der Gruppe von Säuren mit 11 bis 23 Kohlenstoffatomen ausgewählt, die
Tripropylnaphthalinsulfonsäure, ο Triisopropylnaphthalinsulfonsäure, TripropylmethyInaphthalinsulfonsäure, Triisopropylmethylnaphthalinsulfonsäure, Tripropyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Triisopropyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Diamylnaphthalinsulfonsäure, Diamylmethylnaphthalinsulfonsäure, Diamyldimethylnaphthalinsulfonsäure (wobei der Ausdruck "Amyl" für die geradkettige Amylgruppe, die Isoamylgruppe und die tert.-Amylgruppe steht), Dibutylnaphthalinsulfonsäure, Diisobutylnaphthalinsulfonsäure, Dibutylmethylnaphthalinsulfonsäure, Diisobutylmethylnaphthalinsulfonsäure, Tributylnaphthalinsulfonsäure, Triisobutylnaphthalinsulfonsäure, Tributylmethylnaphthalinsulfonsäure, Triisobutylmethylnaphthalinsulfonsäure, Dibutyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Diisobutyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Tetrapropylnaphthalinsulfonsäure, Tetraisopropylnaphthalinsulfonsäure, Tetrapropylmethylnaphthalinsulfonsäure, Tetraisopropylmethylnaphthalinsulfonsäure, Dihexylnaphthalinsulfonsäure und Dihexylmethylnaphthalinsulfonsäure umfaßt.
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Von den oben genannten Alkylary!sulfonsäuren sind insbesondere die folgenden acht Säuren bevorzugt (wobei diese Gruppe von Säuren als Gruppe A bezeichnet wird): Tributylnaphthalinsulfonsäure, Triisobutylnaphthalinsulfonsäure, Tributylmethylnaphthalinsulfonsäure, Triisobutylmethylnaphthalinsulfonsäure, Tetrapropylnaphthalinsulfonsäure, Tetraisopropylnaphthalinsulfonsäure, Tetrapropylmethylnaphthalinsulfonsäure und TetraisopropyImethylnaphthalinsulfonsäure.
Die Alkylarylsulfonsäure kann auch mit Vorteil aus der folgenden Gruppe von Säuren mit 24 bis 32 Kohlenstoffatomen ausgewählt werden:
Tributyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Triisobutyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Dihexyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Tetrapropyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Tetraisopropyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Tetrabutylnaphthalinsulfonsäure, Tetraisobutylnaphthalinsulfonsäure, Tetrabutylmethylnaphthalinsulfonsäure, Tetraisobutylmethylnaphthalinsulfonsäure, Tetrabutyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Tetraisobutyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Pentapropylnaphthalinsulfonsäure, Pentaisopropylnaphthalinsulfonsäure, Pentapropylmethylnaphthalinsulfonsäure, Pentaisopropylmethylnaphthalinsulfonsäure, Pentapropyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Pentaisopropyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Pentabutylnaphthalinsulfonsäure, Pentaisobutylnaphthalinsulfonsäure, Pentabutylmethylnaphthalinsulfonsäure,
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Pentaisobutylmethylnaphthalinsulfonsäure, Pentabutyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Pentaisobutyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Triamylnaphthalinsulfonsäure, Triamylmethylnaphthalinsulfonsäure, Triamyldimethylnaphthalinsulfonsäure, 2-Äthyl-hexylnaphthalinsulfonsäure, 2-Äthyl-hexylmethylnaphthalinsulfonsäure, 2-Äthyl-hexyldimethylnaphthalinsulfonsäure, ο Tetraamylnaphthalinsulfonsäure, Tetraamylmethylnaphthalinsulfonsäure, Tetraamyldiraethylnaphthalinsulfonsäure, Dinonylnaphthalinsulfonsäure, Dinonylmethylnaphthalinsulfonsäure und Dinony Idinaethy lnaphthalinsulf onsäure.
Von den oben genannten Alkylarylsulfonsäuren sind insbesondere die folgenden 22 Säuren bevorzugt (wobei diese Gruppe von Säuren als Gruppe B bezeichnet wird):
Tributyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Tr iisobuty Id irae thy lnaphthalinsulf onsäure, Tetrapropyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Tetraisopropyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Pentapropylnaphthalinsulfonsäure, Pentaisopropylnaphthalinsulfonsäure, Pentapropylmethylnaphthalinsulfonsäure, Pentaisopropylmethylnaphthalinsulfonsäure, Pentapropyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Pentaisopropyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Tetrabutylnaphthalinsulfonsäure, Tetraisobutylnaphthalinsulfonsäure, Tetrabutylmethylnaphthalinsulfonsäure, Tetraisobutylmethylnaphthalinsulfonsäure, Tetrabutyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Tetraisobutyldimethylnaphthalinsulfonsäure,
Pentabutylnaphthalinsulfonsäure,
Pentaisobutylnaphthalinsulfonsäure, Pentabutylraethylnaphthalinsulfonsäure, Pentaisobutylmethylnaphthalinsulfonsäure, Pentabutyldimethylnaphthalinsulfonsäure und Pentaisobutyldimethylnaphthalinsulfonsäure.
Eine bevorzugte Klasse von erfindungsgemäßen Mitteln zur Verhinderung der Klumpenbildung von Salzen, einfachen Düngemitteln und kompliziert aufgebauten Düngemitteln umfaßt jene, die als Wirkstoff mindestens ein nicht wasserlösliches Salz enthalten, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die die Sulfonate von Monoäthanolamin einerseits und von Monoisopropanolamin andererseits mit den acht Säuren der Gruppe A und den 22 Säuren der Gruppe B umfaßt.
Gegenstand der Erfindung ist auch der Einsatz von Mischungen aus mindestens zwei Salzen, die man aus den oben erwähnten Aminen und Alkylary!sulfonsäuren erhält.
Die Alkylarylsulfonate der Amine sowie deren Herstellung sind gut bekannt und in der wissenschaftlichen Literatur beschrieben, wobei sie als oberflächenaktive Mittel bekannt sind.
Die Amin-alkylarylsulfonate, deren SuIfonsäure 11 bis 17 Kohlenstoffatome aufweist, sind nicht wasserlöslich dann, wenn das in dem .Salz' enthaltene Amin ausreichend schwer ist, d. h. mindestens 7 Kohlenstoffatome aufweist. Die Amin-alkylarylsulfonate, deren SuIfonsäure 18 bis 23 Kohlenstoff atome aufweist, sind nicht wasserlöslich, unabhängig von der Art des in dem Salz enthaltenen Amins. Dies trifft auch auf die Amin-alkylarylsulfonate zu, deren SuIfonsäure 24 bis 32 Kohlenstoffatome aufweist.
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Die in den erfindungsgemäßen Mitteln zur Verhinderung der Klumpenbildung verwendeten nicht wasserlöslichen Amin-alkylarylsulfonate sind in organischen Lösungsmitteln löslich und können in technischen Lösungsmitteln, wie von Erdöl abgeleiteten Produkten, insbesondere Benzin, Heizöl, Ölen, insbesondere aromatischen und naphthenischen Ölen, etc. oder in geschmolzenem Zustand verwendet werden. Bei der Behandlung des Salzes, des einfachen Düngemittels oder des kompliziert aufgebauten Düngemittels mit dem Ziel, seine Klumpenbildung oder Verfestigung zu verhindern, können die nicht wasserlöslichen Alkylarylsulfonate zusammen mit einem Umhüllungsmittel eingesetzt werden, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Kreide, Infusorienerde, Talkum, Tone und dergleichen umfaßt. Die Tatsache, ob man ein solches ümhüllungsmittel verwendet, hängt von der Qualität des zu behandelnden Salzes, einfachen Düngemittels oder kompliziert aufgebauten Düngemittels ab.
Zur Behandlung eines Salzes, eines einfachen Düngemittels oder eines kompliziert aufgebauten Düngemittels mit dem Ziel, die Klumpenbildurg, die Zusammenballung oder das Verbacken in der erfindungs gemäß en Weise zu verhindern, trägt man ein erfindungsgemäßes Mittel zur Verhinderung der Klumpenbildung in einer Menge von o,oo5 bis o,2 Gew.-%, bezogen auf das Salz, das einfache Düngemittel oder das kompliziert aufgebaute Düngemittel, auf.
Das Einarbeiten des die Klumpenbildung verhindernden Mittels kann dadurch erfolgen:
-daß man das zu behandelnde Salz, einfache Düngemittel oder kompliziert aufgebaute Düngemittel mit dem erfindungsgemäßen Mittel besprüht, das geschmolzen oder in einem Lösungsmittel gelöst ist, wobei man nach diesem Besprühen gegebenenfalls eine Umhüllung mit Hilfe eines Füllstoffs, wie Kreide, Infusorien-
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erde, Talkum, Tonen und dergleichen bewirken kann; -daß man die Salze, einfachen Düngemittel oder kompliziert aufgebauten Düngemittel mit einem Füllstoff der oben angegebenen Art umhüllt und dann das Material mit der Lösung des die Klumpenbildung verhindernden Mittels oder einer Schmelze des Mittels besprüht;
- daß man das erfindungsgemäße Mittel zur Verhinderung der Klumpenbildung an einem Füllstoff der oben angegebenen Art absorbiert und dann die Salze, einfachen Düngemittel oder kompliziert aufgebauten Düngemittel mit dem in dieser Weise behandelten Füllstoff umhüllt;
-daß man das Mittel zur Verhinderung der Klumpenbildung mit Lösungen der zu behandelnden Salze, einfachen Düngemittel oder kompliziert aufgebauten Düngemittel während ihrer Herstellung vermischt, bevor man ein trockenes Produkt bildet; oder - daß man das erfindungsgemäße Mittel zur Verhinderung der Klumpenbildung in Form eines Pulvers oder von Schuppen in das zu behandelnde Salz, einfache Düngemittel oder kompliziert aufgebaute Düngemittel einarbeitet unmittelbar nachdem man diese in Granulatform oder in die Form von "Prills" gebracht hat und bevor man sie abgekühlt hat, wobei das Salz, das einfache Düngemittel oder das kompliziert aufgebaute Düngemittel ausreichend warm sein müssen, um ein Schmelzen und eine homogene Verteilung des die Klumpenbildung verhindernden Mittels zu bewirken.
Die Mengen, in denen man das Mittel zur Verhinderung der Klumpenbildung einsetzt, können von o,oo5 bis o,2 Gew.-%, bezogen auf das Salz, das einfache Düngemittel oder das kompliziert aufgebaute Düngemittel variieren, wobei die-
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se Mengen vorzugsweise im Bereich von o,o2 bis o,1-Gew.-% liegen.
Die Menge, in der man den gegebenenfalls eingesetzten Füllstoff zur Umhüllung verwendet, kann sich bis zu 4 %, bezogen auf das zu behandelnde Salz oder Düngemittel, erstrekken, wobei im allgemeinen Mengen von etwa o,2 bis 1 % ausreichen.
Gegenstand der Erfindung sind .weiterhin Mischungen aus mindestens einem der erfindungsgemäßen Mittel zur Verhinderung der Klumpenbildung mit anderen Produkten, insbesondere anderen Mitteln zur Verhinderung der Klumpenbildung und insbesondere Fettsäuren, die insbesondere 4 bis 22 Kohlenstoff atome aufweisen. Als Fettsäuren kann man aliphatische oder aromatische Fettsäuren und insbesondere Buttersäure, Hexansäure, Äthylhexansäure, Caprinsäure, Undecylsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure, Ricinolsäure, Benzoesäure, Benzolpolycarbonsäure, Naphthoesäure und Naphthalinpolycarbonsäure verwenden. Von den oben angegebenen Fettsäuren ist die Stearinsäure bevorzugt.
Die Fettsäuren, die mit den erfindungsgemäßen Mitteln zur Verhinderung der Klumpenbildung vermischt werden, sind in den erhaltenen Mischungen in Mengen von etwa 3o bis etwa 7o Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, enthalten.
Insbesondere bei Stearinsäure enthaltenden Mischungen beträgt der Anteil der Stearinsäure etwa 5o bis etwa 7o Gew.-
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%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, wobei dieser Prozentsatz in Abhängigkeit von den Eigenschaften des zu behandelnden Düngemittels oder Salzes abhängt, insbesondere von der Herstellungsweise des Düngemittels oder Salzes, der Restfeuchtigkeit, der Oberflächenhärte etc.
Als Mittel zur Verhinderung der Klumpenbildung, die man in solchen Mischungen verwenden kann, kann man unter den derzeit verwendeten Produkten insbesondere die handelsüblichen Fettamine nennen.
Zur Verdeutlichung der Wirkung der erfindungsgemäßen Mittel im Hinblick auf die Verhinderung der Klumpenbildung wurde eine Reihe von Versuchen durchgeführt, die darin bestehen, unter Verwendung des behandelten oder unbehandelten Salzes oder Düngemittels zylindrische Proben mit einer Höhe von 4 cm und einem Durchmesser von 4 cm zu bilden und sie während 48 Stunden oder mehr einem Druck
2
von o,8 kg/cm in einem Behälter zu unterwerfen, dessen ο Temperatur und Feuchtigkeit man gegebenenfalls im Verlaufe von 4 Stunden in zwei Zyklen ändern kann, nämlich einer warmen und feuchten Tages-Periode (mit einer Temperatur von etwa 2 90C und einer relativen Feuchtigkeit von etwa 6o %) und einer kalten und trockenen Nacht-Periode (mit einer Temperatur von etwa 26°C und einer relativen Feuchtigkeit von 4o %).
Anschließend zerbricht man die Proben zwischen zwei parallelen Platten eines Festigkeitsmeßgeräts (Dynamometer).
Die beobachtete Bruchkraft stellt ein Maß der Klumpenbil-
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dung des Salzes oder des Düngemittels dar. Man bezeichnet die Bruchkraft, die man bei der Behandlung der Vergleichsprobe aufnehmen muß, mit der Bewertungsziffer 1oo und drückt die für die anderen Proben erhaltenen Vierte als Prozentsatz im Vergleich zu dem Wert der Vergleichsprobe aus. Je geringer dieser Wert ist, um so besser ist der Effekt der Behandlung zur Verhinderung der Klumpenbildung.
Für jede Behandlung bildet man zehn Proben und gibt den Prozentsatz der mittleren Gewichtszunahme an.
Zur Bewertung der gegen die Klumpenbildung oder die Zusammenballung gerichteten Wirkung des erfindungsgemäßen Mittels wurden auch reelle Stapelversuche vorgenommen.
Hierzu stapelt man vier bis sechs Säcke des mit den erfindungsgemäßen Mitteln behandelten Düngemittels auf eine Palette, legt dann eine umgedrehte Palette auf diesen Stapel und belastet sie mit einer Masse, die 4 bis 1 ο Tonnen erreichen kann. Nach einer Lagerzeit von 1 bis 3 Monaten unter dieser Belastung bewertet man den Prozentsatz der Klumpenbildung durch Wiegen der Klumpen. Die Ergebnisse des Verklumpens sind als Prozentsatz des Verklumpens im Vergleich zu einer Kontrollprobe angegeben, indem man das Verhältnis des Gewichts der Klumpen der mit dem erfindungsgemäßen Mittel behandelten Produkte zu dem Gewicht der Klumpen der Kontrollprobe bildet. Als Kriterium wird auch die Karte dieser Klumpen oder ihre Fähigkeit zu zerbröckeln herangezogen.
Zur Bewertung der Staubbildung der erfindungsgemäß behandelten Düngemittel nach der Lagerung läßt man diese von einer gegebenen Höhe fallen und bewertet die Menge des gebildeten Staubs durch Wiegen oder man bewertet sie mit Hilfe einer Trübungsmessung, wobei man die Untersuchung in einem geschlossenen Behälter mit transparenten Wänden
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durchführt.
Man dividiert die erhaltenen Staubwerte eines jeden behandelten Düngemittels durch den Wert, den man bei dem Kontrolldüngemittel erhalten hat und erhält in dieser Weise einen Staubindex. Je geringer dieser Index ist, um so besser ist die Unterdrückung der Staubbildung.
Die Herstellung der Säuren, die man zur Bildung der erfindungsgemäß eingesetzten Wirkstoffe verwendet, kann wie nachstehend angegeben erfolgen:
Man vermischt Naphthalin, Methylnaphthalin oder Dimethylnaphthalin oder irgendeine Fraktion, die im wesentliehen aus mindestens einer ,der oben erwähnten aromatischen Verbindungen besteht, in dem gewünschten Verhältnis mit dem geeigneten Alkohol, um die Alkylierung zu bewirken. Die Mischung wird auf eine Temperatur erhitzt, deren Wert zwischen 4o und 8o°C- in Abhängigkeit von der Flüchtigkeit und der Reaktivität des verwendeten Alkohols ausgewählt ist, worauf man konzentrierte Schwefelsäure (66 %) in einer die Alkylierung sicherstellenden Menge zusetzt. Diese Alkylierung erfolgt durch eine Wasserabspaltung zwischen dem Alkohol und dem aromatischen Kern.
Man läßt bei der Temperatur, auf die die Mischung erhitzt worden ist, während 2 bis 5 Stunden reagieren.
Anschließend gibt man einen Überschuß konzentrierter Schwefelsäure oder von Oleum mit einem SO^-Gehalt von etwa 2o % in einer Menge zwischen 2 und 6 Mol Säure pro Mol der aromatischen Verbindung zu, wobei die Menge von dem Substitutionsgrad der aromatischen Verbindung abhängt. Man hält die Temperatur während einer Dauer von 2 bis 5 Stunden bei einem Wert zwischen 4o und 8o°C.
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Anschließend bewirkt man eine Hydratationsreaktion unter starkem Kühlen, ohne daß die Temperatur 800C übersteigt und dekantiert die verdünnte Schwefelsäure ab. Man gewinnt die Alkylarylsulfonsäure in der überstehenden Phase.
Man überführt die Alkylarylsulfonsäure anschließend in das Amin-alkylarylsulfonat, indem man sie in der Wärme bei einer Temperatur zwischen 4o und 7o°C mit dem geeigneten Amin neutralisiert. So neutralisiert man bei der Synthese eines Monoäthanolaminsalzes die Alkylarylsulfonsäure mit Monoäthanolamin und im Fall der Synthese eines Isopropanolaminsalzes mit Isopropanolamin.
Die Tetraisopropylmethylnaphthalinmonosulfonsäure kann dadurch hergestellt werden, daß man 1 Mol Methylnaphthalin mit 4 Mol Isopropanol in Gegenwart von überschüssiger Schwefelsäure umsetzt und dann die erhaltene"Verbindung mit beispielsweise 2o % SO enthaltenden Oleum sulfoniert;
die Tetraisopropyldimethylnaphthalinmonosulfonsäure kann man dadurch herstellen, daß man 1 Mol Dimethylnaphthalin mit 4 Mol Isopropanol in Gegenwart von überschüssiger Schwefelsäure behandelt und dann mit beispielsweise 2o % SO^ enthaltendem Oleum sulfoniert. 25
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1
Man bereitet die Tetraisopropylmethylnaphthalinmonosulfonsäure in der oben beschriebenen Weise und neutralisiert sie mit Monoäthanolamin, wobei man das Monoäthanolaminsalz der Tetraisopropylmethylnaphthalinsulfonsäure erhält.
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Man beschickt einen Betonmischer mit 1o kg Ammoniumnitrat in Granulatform oder in Form von Prills mit einem Stickstoffgehalt von 33,5 %. Dann besprüht man das Ammoniumnitrat bei einer Temperatur von 80 bis 85°C mit 6 g einer geschmolzenen Mischung, die aus 2 g des Monoäthanolaminsalzes der Tetraisopropylmethylnaphthalinmonosulfonsäure und 4 g Stearinsäure besteht. Man läßt den Betonmischer während etwa 5 Minuten laufen, so daß die oben erwähnte Produktmischung sich gleichmäßig auf sämtlichen Ammoniumnitratkügelchen verteilt.
In einer Klumpenbildungsschachtel vergleicht man die Ergebnisse, die man mit dem Ammoniumnitrat erhalten hat, das mit der Mischung aus dem Monoäthanolaminsalz der oben angegebenen SuIfonsäure und Stearinsäure behandelt worden ist, mit jenen Ergebnissen, die man mit Ammoniumnitrat erhalten hat, das man mit geschmolzenem Stearylamin in einer Menge von 600 g/t (zum Vergleich der Wirksamkeit) bei einer Temperatur von 80 bis 85°C besprüht hat.
Nach einer Aufbewahrungszeit von 2 Tagen in der Klumpenbildungsschachtel unter Anwendung der oben beschriebenen alternierenden Eeiß/Kalt-Zyklen mißt man die Bruchkraft des Kontroll-Amiaoniumnitrats, das keinerlei Behandlung unterworfen worden ist. Die Bruchkraft beträgt 15 daN, was einem Klumpenbildungswert von I00 % entspricht.
Der Klumpenbildungswert des mit den Aminen behandelten Ammoniumnitrats beträgt 5o %, während der des mit der erfindungsgemäßen Mischung behandelten Ammoniumnitrats ο % beträgt.
Zur Bewertung der Staubbildung der Düngemittel und ihrer Lagerung führt man die oben beschriebene Untersuchung durch. Wenn man dem unbehandelten Ammoniumnitrat, das als Kontrolle dient, den Index 1 zuerkennt, so beträgt
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dieser Index für den Fall des Ammoniumnitrats, das mit der oben angegebenen erfindungsgemäßen Mischung behandelt worden ist, praktisch ' 1, während der Index des mit den Aminen behandelten Ammoniumnitrats zwischen 2 und 3 liegt.
Beispiel 2
Man stellt die Tetraisopropylmethylnaphthalinmonosulfonsäure her und neutralisiert sie zur Bildung des Monoäthanolaminsalzes der TetraisopropylmethylnaphtLalirimonosulfonsäure mit Monoäthanolamin. Man bereitet eine 3o %-ige Lösung dieses Monoäthanolaminsalzes in schwerem Heizöl und besprüht 1o kg Ammoniumnitrat-Kügelchen, deren Stickstoffgehalt 26 % beträgt, in einem Betonmischer mit 1o g dieser Lösung, die man zuvor auf 8o°C erhitzt hat.
Man bereitet ein Vergleichsmaterial durch Besprühen von 1o kg Ammoniumnitrat mit 12g einer 25 % Amin enthaltenden öllösung. Man besprüht hierbei bei einer Temperatur von 8o bis 85°C in der oben beschriebenen Weise.
.Man führt dann die Klumpenbildungsuntersuchung durch, um die Ergebnisse zu vergleichen, die mit den beiden behandelten Düngemitteln erzielt worden sind.
Nach einer Aufbewahrungsdauer während 1 Woche in der Klumpenbildungsschachtel zeigt das unbehandelte Ammoniumnitrat eine Bruchkraft von 2o daN, was einem Klumpenbildungswert von 1oo % entspricht. Der Klumpenbildungswert des mit dem aminhaltigen Öl behandelten Ammoniumnitrats beträgt
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2 %, während der Klumpenbildungswert des erfindungsgemäß mit dem Monoäthanolaminsalz behandelten Ammoniumnitrats ο % beträgt.
Beispiel 3
Man besprüht 1o kg granuliertes Ammoniumnitrat mit einem Stickstoffgehalt von 26 % in einem Betonmischer bei einer Temperatur von 8o bis 85°C mit Io g einer 3o %-igen Lösung des in Beispiel 2 beschriebenen Monoäthanolaminsalzes in Öl. Anschließend umhüllt man das Material mit 25 g feinstvermahlener (mikronisierter) Kreide.
Zu Vergleichszwecken behandelt man 1o kg Ammoniumnitrat mit 1o g einer 3o %-igen Lösung von Amin in Öl, wobei man die Lösung bei einer Temperatur von 8o bis 85°C aufsprüht und worauf man anschließend das Ammoniumnitrat mit 5o g feinstvermahlener Kreide umhüllt.
Der Klumpenbildungswert des mit der 3o %-igen Aminlösung behandelten Ammoniumnitrats beträgt 12 % im Vergleich zu einem unbehandelten Ammoniumnitrat, dessen Klumpenbildungswert definitionsgemäß 1oo % beträgt. Das erfindungsgemäß mit dem Monoäthanolaminsalz von Beispiel 2 behandelte Ammoniumnitrat besitzt einen Klumpenbildungswert von ο %.
Beispiel 4
Als Mittel zur Verhinderung der Klumpenbildung verwendet man eine 3o %-ige Lösung des Monoäthanolaminsalzes der Tetraisopropylmonomethylnaphthalinmonosulfonsäure in einem schweren Heizöl. In einem Betonmischer besprüht man 2o kg des Düngemittels NPK 3 X 17 bei einer Temperatür von 8o°C mit 2o g der oben beschriebenen Lösung und
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umhüllt das Material dann mit 2o g handelsüblichem Ton.
Man führt eine weitere Behandlung des Düngemittels NPK 3X17 durch, indem man 2 getrennte Umhüllungen bewirkt, eine mit 6o g Ton und dann eine mit 1oo g Ton.
Man bereitet eine Vergleichsprobe, indem man in gleicher Weise 2o kg des Düngemittels NPK 3X17 mit 12o g eines handelsüblichen Tons umhüllt und dann das umhüllte Material bei einer Temperatur von 8o°C mit 24 g einer handelsüblichen Lösung von 3o % Stearylamin in Öl besprüht.
Die in dieser Weise behandelten Düngemittel werden bei reellen Stapelversuchen untersucht. Nach einer Lagerung während 1 Monats unter der Belastung bewertet man die Klumpenbildung durch Wiegen der in jedem Sack festgestellten Klumpen und durch Bewerten ihrer Bröckeligkeit.
Der Klumpenbildungswert des Vergleichsdüngemittels beträgt 6o % und die enthaltenen Klumpen sind hart. Das erfindungsgemäß mit der Lösung des Monoäthanolaminsalzes behandelte und mit 1oo g Ton umhüllte Düngemittel besitzt einen Klumpenbildungswert von 5 %.
In dem Fall, da die Umhüllung mit 6o g Ton erfolgt, beträgt der Klumpenbildungswert des Düngemittels 19 %, während bei der Umhüllung mit 2o g Ton der Klumpenbildungswert 32 % beträgt.
In den letzteren drei Fällen sind die Klumpen bröckelig.
Ein unbehandeltes Kontrolldüngemittel zeigt eine vollständige Klumpenbildung, was einem Klumpenbildungswert von 1oo % entspricht, wobei in diesem Fall die Klumpen besonders hart sind.
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Hinsichtlich der Staubbildung zeigt das unbehandelte Kontroll-Düngemittel einen Index von 1, wobei dieser Index in den drei Fällen, in denen das Düngemittel erfindungsgemäß mit dem Monoäthanolaminsalz behandelt worden ist, ebenfalls 1 beträgt. Im Gegensatz dazu zeigt das mit einem Amin behandelte Düngemittel einen Staubindex von 1o,5.
Beispiel 5
Man bereitet in der oben beschriebenen Weise die Tetraisopropyldimethylnaphthalinmonosulfonsäure, die man mit Monoäthanolamin neutralisiert.
In einem Betonmischer besprüht man 1o kg Ammoniumnitrat mit einem Stickstoffgehalt von 33,5 %, mit einer geschmolzenen Mischung aus 2 g des oben beschriebenen Monoäthanolaminsalzes und 4 g Stearinsäure, wobei man die Mischung auf 8o°C erhitzt.
Das in dieser Weise behandelte Ammoniumnitrat wird in die Klumpenbildungsschachtel eingebracht und hinsichtlich der Klumpenbildung untersucht, wobei man die gleichen Ergebnisse erzielt, wie man sie mit dem Ammoniumnitrat erhält, das mit dem erfindungsgemäßen Produkt von Beispiel 1 behandelt worden ist.
Beispiel 6
In der oben beschriebenen Verfahrensweise alkyliert man eine Erdöldestillatfraktion, deren Zusammensetzung im Hinblick auf Naphthalin mit unterschiedlichem Substitutionsgrad die folgende ist:
Naphthalin 1,9 %
2-Methylnaphthalin 26,6 %
1-Methylnaphthalin 18,3 %
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Dimethy!naphthalin 49,1 % (verschiedene Isomere) schwere Produkte 4,1 % (Acenaphthen), indem man 4 Mol Isopropanol pro Äquivalent des Naphthalinkerns verwendet, wonach man sulfoniert. 5
Die erhaltene Mischung aus Tetraisopropylarylsulfonsäuren wird anschließend mit Monoäthanolamin neutralisiert, was zu einer Mischung aus Tetraisopropylarylsulfonaten von Monoäthanolamin führt, die ohne weiteres in einem Öl mit einem Aromatengehalt von 6o % löslich ist. Man bereitet eine 3o %-ige Lösung der Mischung in diesem Lösungsmittel. Dann beschickt man einen Betonmischer mit 2o kg des Düngemittels NPK 3X17, das frisch in der Trommel granuliert worden ist. Anschließend umhüllt man das Düngemittel mit 12o g Talkum (6 g pro Tonne des Düngemittels) und besprüht das umhüllte Düngemittel mit 2o ml (1 l/t des Düngemittels) mit der oben beschriebenen Lösung.
Man bereitet in gleicher Weise eine Kontrollprobe unter Verwendung der gleichen Menge Talkum, worauf man die Kontrollprobe mit 24 ml (1,2 l/t des Düngemittels) einer handelsüblichen Lösung besprüht, die 2o % Stearylamin in Öl umfaßt.
Eine weitere Kontrollprobe umfaßt lediglich das Düngemittel, das in keiner Weise behandelt worden ist.
Die erhaltenen Düngemittel werden in Säcke eingebracht,
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die man einem Druck von 1 kg/cm aussetzt. Nach einer Aufbewahrungsdauer von 2 Monaten erhält man die folgenden Ergebnisse:
Die unbehandelte Kontrollprobe hat sich vollständig zu einem einzigen Block (Monolith) verfestigt; wenn man den Block aus einer Höhe von 1 m fallen läßt,
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zerbricht er in vier Stücke, die sich nur schwer mit der Hand zerkleinern lassen; das mit dem aminhaltigen Öl behandelte NPK-Düngemittel enthält einige Klumpen (2 kg Klumpen pro 2o kg);
das mit dem erfindungsgemäßen Produkt dieses Beispiels behandelte Düngemittel enthält keinerlei Klumpen.
Bezüglich des Staubbildungsgrades ist festzuhalten, daß die Proben der behandelten und in Fläschchen aufbewahrten Düngemittel nach einer Lagerungsdauer von 1 Monate einen Index von 1 im Fall der unbehandelten Kontrollprobe, die sich zu einem Klumpen verfestigt hat, besitzen, während das mit dem Amin enthaltenden Öl behandelte Düngemittel einen Staubindex von 3,5 aufweist und das mit dem erfindungsgemäßen Mittel behandelte Düngemittel einen Staubindex von 1,2 besitzt.
Beispiel 7
Ausgehend von der gemäß der Verfahrensweise von Beispiel 6 erhaltenen Alkylarylsulfonsäure bereitet man sechs Salze durch Neutralisieren dieser Säure mit den folgenden Aminen:
Monoäthanolamin,
Diäthanolamin,
Triäthanolamin,
Monoisopropylamin und
Diisopropylamin.
Man bewirkt die Neutralisation bis zu einem mit einem Indikatorpapier gemessenen pH-Wert von 8 bis 1o.
Die erhaltenen Alkylarylsulfonate werden als Salze A, B,
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C, D und E bezeichnet.
In der in Beispiel 6 beschriebenen Verfahrensweise behandelt man den gleichen NPK-Dünger, wobei man eine Umhüllung mit Talkum bewirkt.
Nach der Lagerung unter Druck während 1 Monats bei den
in Beispiel 6 beschriebenen Bedingungen zeigen sämtliche
Düngemittel, die mit den Salzen A7 B, C, D und E behandelt worden sind, keinen Klumpen, während die unbehandelte und nicht umhüllte Kontrollprobe sich verfestigt hat
und das Düngemittel, das nach dem Umhüllen mit einer Lösung von Stearylamin behandelt worden ist, einige Klumpen enthält.
XrJie in Beispiel 6 beschrieben, zeigen die erfindungsgemäß mit den Salzen A, B, C, D und E behandelten Düngemittel
nach einem Monat einen Staubindex, der praktisch demjenigen des unbehandelten Düngemittels entspricht; im Gegensatz dazu besitzt das mit Stearylamin behandelte Düngemittel einen doppelt so hohen Staubindex. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es bevorzugt, die Düngemittel mit Salzen von Monoäthanolamin und Monoisopropanolamin zu behandeln.
Beispiel 8
Ausgehend von der in Beispiel 6 beschriebenen Destillatfraktion bereitet man nach der oben angegebenen allgemeinen Verfahrensweise durch Alkylieren der Fraktion mit 4 . Mol Isobutanol eine Alkylarylsulfonsäure. Man neutralisiert die erhaltene Säure mit Monoäthanolamin, bis der
pH-Wert 8 bis 1o beträgt. Das erhaltene Monoäthanolaminsalz wird als Salz F bezeichnet.
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Man bereitet ein Monoäthanolaminsalz G durch Anwenden der oben beschriebenen Verfahrensweise für die Herstellung des Monoäthanolaminsalzes F, nachdem man in der Alkylierungsstufe die 4 Mol Isobutanol durch 4 Mol n-Butanol ersetzt hat.
Man bereitet in gleicher Weise ein Monoäthanolaminsalz H durch Anwenden der bezüglich der Herstellung des Salzes G beschriebenen Verfahrensweise auf ein Produkt, das man durch Alkylieren unter Verwendung von 3 Mol Isobutanol anstelle von 4 Mol Isobutanol erhalten hat.
Man dispergiert die Salze F, G und H in einer Menge von 3o % bei einer Temperatur von 8o°C in Brennöl. Diese 3o %-ige Dispersionen sprüht man bei 8o°C in einer Menge von 1 l/t auf 2o kg eines in einem Betonmischer vorliegenden granulierten Ammoniumnitrats,dessen Stickstoffgehalt 26 % beträgt. Nach dem Besprühen umhüllt man das Material mit 3 kg/t feinstvermahlener Kreide. Ausgehend von den in dieser Weise erhaltenen behandelten Düngemitteln . bereitet man Proben, die man in Klumpenbildungsschachteln unter Druck aufbewahrt.
Man setzt die Produte in der Umhüllung verschiedenen Zyklen der umgebenden Feuchtigkeit zwischen 4o und 7o % relativer Feuchtigkeit bei einer konstanten Temperatur von 26 C aus, wobei jeder Zyklus 2 Tage dauert. Die erhaltenen Proben werden dann während 2 Tagen bei einer Temperatur von 26°C einer relativen Feuchtigkeit von 4o %, dann während 2 Tagen bei einer Temperatur von 26°C einer relativen Feuchtigkeit von 7o % und dann erneut während 2 Tagen bei 26°C einer relativen Feuchtigkeit von 4o % ausgesetzt.
Anschließend werden die Proben aus den Klumpenbildungsschachteln entnommen und dem Bruchtest unterworfen. Die
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hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengefaßt.
TABELLE I Unbehandeltes Vergleichs
düngemittel		 Angewandte
Bruchkraft		 Relative Klum
penbildung
Düngemittelbehandlung mit
dem Salz F		 3 ο daN 1oo %
G 2 daN 7 %
H 1,8 daN 6 %
6 daN 2o %
Jeder angegebene Bruchkraftwert ist der Mittelwert von zehn Werten, wobei Extremwerte nicht berücksichtigt wurden.
Beispiel 9
Man neutralisiert Tetraisopropylmonomethylnaphthalinmonosulfonsäure mit Monoisopropanolamin und besprüht 1o kg ■ 2o Ammoniumnitrat mit einem Stickstoffgehalt von 33,5 % mit einer geschmolzenen und auf 8o°C erhitzten Mischung, die 2 g des obigen Isopropanolaminsalzes und 4 g Stearinsäure enthält.
Man vergleicht das in dieser Weise behandelte Ammoniumnitrat mit dem Ammoniumnitrat, das mit dem erfindungsgemäßen Mittel zur Verhinderung der Klumpenbildung von Beispiel 1 behandelt worden ist und erzielt die gleichen Ergebnisse wie die in Beispiel 1 angegeben.
Beispiel 1o
Unter Verwendung der in Beispiel 7 beschriebenen Destillatfraktion bereitet man die folgenden Salze:
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Man alkyliert die Fraktion mit 2 Mol Isoamylalkohol pro Mol des Naphthalinkernäquivalents, wobei die bei der Sulfonierung angewandte überschüssige Schwefelsäure auf 2,3 Mol pro Mol Naphthalinkernäquivalent reduziert und die Alkylierungsdauer auf 3 Stunden verlängert werden.
Die in dieser Weise erhaltene Alkylarylsulfonsäure wird in der Wärme mit Monoäthanolamin bis zu einem pH-Wert von 8 bis 1o neutralisiert. Man löst das erhaltene Salz in einem naphthenischen Öl mit einem Aromatengehalt von 4o % in einer Menge von 3o % des Salzes, bezogen auf das Gewicht der Lösung.
Herstellun2_des_Salzes_Mj_
Man bewirkt die Herstellung des Salzes in der oben beschriebenen Weise, wobei man jedoch mit 2 Mol n-Hexylalkohol pro Mol des Naphthalinkernäquivalents alkyliert und wobei man die Alkylierung während 5 Stunden bei 8o C bewirkt. Dann sulfoniert man. Man neutralisiert die erhaltene Säure anschließend mit Monoäthanolamin bei einer Temperatur von 8o°C, worauf man das erhaltene Salz in einer Menge von 3o % in der Wärme in dem gleichen Öl löst, wie es für die Herstellung der Lösung des Salzes L verwendet wurde.
Man verfährt wie bei der Herstellung des Salzes L beschrieben, alkyliert jedoch mit 2 Mol 2-Äthyl-hexanol pro Mol des Naphthalinkernäquivalents, wobei man die Alkylierung während 5 Stunden bei 8o°C bewirkt. Dann sulfoniert man. Die erhaltene Säure wird bei einer Temperatur von 8o°C mit. Monoäthanolamin neutralisiert. Das in dieser Weise erhaltene Salz T löst man in einer Menge von 3o % in der Wärme
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in dem öl, wie es zur Herstellung der Lösung des Salzes L verwendet wurde.
Man verfährt wie bei der Herstellung des Salzes L beschrieben, wobei man jedoch 5 Mol Isopropanol pro Mol des Naphthalinkernäquivalents einsetzt. Dann sulfoniert man. Man neutralisiert die erhaltene Säure in der Wärme mit Monoäthanolamin, bis der pH-Wert 8 bis 1o beträgt. Io
Das in dieser Weise erhaltene Salz R löst man in einer Menge von 3o % in dem oben beschriebenen Lösungsmittel.
Man verfährt wie bei der Herstellung des Salzes R. Der ein zige Unterschied ist darin zu sehen, daß man mit.5 Mol Iso butanol alkyliert.
Unter Verwendung der Salze L, M, T, R und Z behandelt man in einem Betonmischer das zu behandelnde, granulierte Düngemittel, das einen Stickstoffgehalt von 26 % aufweist, indem man es mit 1 1 dieser 3o % des Salzes enthaltenden Lösung pro Tonne des Düngemittels besprüht, worauf man das Material mit 6 g Talkum pro Tonne des Düngemittels umhüllt.
Mit den in dieser Weise behandelten Düngemitteln bereitet man zylindrische Proben, die man unter Druck in den Klumpenbildungsschachteln aufbewahrt. Man bewirkt vier Zyklen von jeweils 2 Tagen, einen heißen und feuchten Tag (29°C und 6o % relativer Feuchtigkeit) und einen kalten und trockenen Tag (26°C und 4o % relativer Feuchtigkeit).
Man vergleicht die erhaltenen Ergebnisse mit einem Kon-
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trolldüngemittel (unbehandelten Düngemittel).
Die erhaltenen Werte sind die Mittelwerte von zehn Proben, wobei extreme Werte nicht berücksichtigt wurden. 5
TABELLE II
Angewandte Relative Klumpen-Bruchkraft bildung
Unbehandeltes
mittel		 Kontrolldünge- 3o daN 1oo %
Düngemittel,
dem Salz L		 behandelt mit 14 daN 46 %
M 12 daN 4o %
T 11 daN 37 %
R 4 ,5 daN 15 %
Z 3 daN 1o %
Aus den obigen Beispielen geht ohne weiteres hervor, daß die erfindungsgemäßen Produkte bemerkenswerte Wirkungen gegen die Klumpenbildung ausüben und dazu geeignet sind, in wirksamer Weise das Zusammenballen oder die Verfestigung von Salzen und Düngemitteln zu bekämpfen und dies praktisch ohne jegliche Förderung der Staubentwicklung. 25
Gegenstand der Erfindung sind daher weiterhin auch als Handelsprodukte die Salze und Düngemittel, die erfindungsgemäß behandelt worden sind und die somit einen überzug aufweisen, der mindestens ein erfindungsgemäßes Mittel zur Verhinderung der Klumpenbildung enthält.
Unabhängig von der Art der angewandten Ausfuhrungsform verfügt man über Mittel und Verfahrens zur Verhinderung der Klumpenbildung, deren Eigenschaften und Vorteile ausreichend aus den obigen Ausführungen hervorgehen, so daß
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es nicht notwendig ist, hierauf noch näher einzugehen, und die im Vergleich zu dem Stand der Technik eine Reihe von Vorteilen aufweisen, worunter man insbesondere jenen erwähnen kann, daß praktisch die bislang nicht zu vermeidende unerwünschte Staubbildung verhindert wird.
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Claims (1)

  1. Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickman *f, Dt^l.-Phy.;. Dr. K. Fincke
    Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-ChEM. B. Huber Dr. Ing. H. LiSKA 3026395
    8000 MÜNCHEN 86, DEN
    POSTFACH 860 820
    MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22
    HtM/cb
    PL/SH-O292 8o o5
    COMPAGNIE FRANCAISE DE PRCDUITS INDUSTRIELL 28, Boulevard Camelinat, 92233 Gennevilliers,
    Frankreich
    Mittel zur Verhinderung der Klumpenbildung und deren
    Verwendung
    Patentansprüche
    1. Mittel zur Verhinderung der Klumpenbildung in Salzen und einfachen und kompliziert aufgebauten Düngemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Wirkstoff eine wirksame Menge mindestens eines nicht wasserlöslichen Salzes eines Alkylamins, Cycloalkylamins oder aromatischen Amins, das 2 bis 22 Kohlenstoffatome aufweist, und vorzugsweise eines Alkanolamins mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, mit einer Alkylnaphthalinsulfonsäure, deren Alkylarylrest 11 bis 32 Kohlenstoffatome aufweist, enthalten. Io
    2. Mittel nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet , daß das Alkylamin, Cycloalkyl-
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    amin oder aromatische Amin aus der Gruppe von Aminen ausgewählt ist, die Triäthylamin, Dipropylamin, Diisopropylamin, Tripropylamin, Dibutylamin, Diisobutylamin, Piperidin, Cyclohexylamin, Pyridiii, Anilin, Morpholin, Chinolin, Pyrrol, Imidazol und Mischungen aus mindestens zwei dieser Verbindungen umfaßt.
    3. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkanolamin aus der Gruppe ausgewählt ist, die Monoäthanolamin, Diäthanolamin, Triäthanolamin, Monoisopropanolamin, Diisopropanolamin, Triisopropanolamin und Mischungen aus mindestens zwei dieser Verbindungen umfaßt.
    4. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Alkanolamin aus der Gruppe ausgewählt ist, die ß-Propanolamin, ß-Dipröpanolamin, ß-Tripropanolamin, Monoisobutanolamin, Diisobutanolamin, Triisobutanolamin und Mischungen aus mindestens zwei dieser Verbindungen umfaßt.
    5. Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Alkylnaphthalinsulfonsäure 11 bis 23 Kohlenstoffatome aufweist.
    6. Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Alkylnaphthalinsulfonsäure 24 bis 32 Kohlenstoffatome aufweist.
    7. Mittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Alkylnaphthalinsulfonsäure 11 bis 17 Kohlenstoffatome aufweist.
    8. Mittel nach Anspruch 5, dadurch ge-
    kennzeichnet, daß die Alkylnaphthalinsulfon-
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    säure 18 bis 23 Kohlenstoffatome aufweist.
    9. Mittel nach einem der Ansprüche 5, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkyl- naphthalinsulfonsäure aus der Gruppe ausgewählt ist, die Tripropylnaphthalinsulfonsäure, Triisopropylnaphthalinsulfonsäure, Tripropylmethylnaphthalinsulfonsäure, Triisopropylmethylnaphthalinsulfonsäure, Tripropyldimethy1-haphthalinsulfonsäure, Triisopropyldimethylnaphthalin-
    sulfonsäure, Dibutylmethylnaphthalinsulfonsäure, Diiso-
    butylmethylnaphthalinsulfonsäure, Dibutyldimethylnaphthalinsulf onsäure, Diisöbutyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Diämylnaphthalinsulfonsäure, Diamylmethylnaphthalinsulfonsäure, Diamyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Dihexyl-
    naphthalinsulfonsäure und Dihexylmethylnaphthalinsulfonsäure umfaßt.
    10. " Mittel nach Anspruch 6," dadurch gekennzeichnet , daß die Alkylnaphthalinsulfonsäure aus der Gruppe ausgewählt ist, die Dihexyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Triamylnaphthalinsulfonsäure, Triamylmethylnaphthalinsulfonsäure, Triamyldimethylnaphthalinsulf onsäure, 2-Äthyl-hexylnaphthalinsulfonsäure,
    2-Äthyl-hexylmethylnaphthalinsulfonsäure, 2-Äthyl-hexyldimethylnaphthalinsulfonsäure, Tetraamylnaphthalinsulfonsäure, Tetraamylmethylnaphthalinsulfonsäure, Tetraamy1-dimethylnaphthalinsulfonsäure, Dinönylnaphthalinsulfonsäure, ' Dinonylmethylnaphthalinsulfonsäure und Dinonyldimethy lnaphthalinsulfonsäure umfaßt.
    11. Mittel nach einem der Ansprüche 5, 7 und 8, d a d u r c h · : g e k e η η z- e i c h η e t , daß die Alkylnaphthalinsulfonsäure aus der Gruppe ausgewählt ist, die Tributylnaphthalinsulfonsäure, Triisobutylnaphthalinsulfonsäure, Tributylmethylnaphthalinsulfonsäure, Triisobu-
    030.068/0754.
    tylmethylnaphthalinsulfonsäure, Tetrapropylnaphthalinsulfonsäure, Tetraisopropylnaphthalinsulfonsäure, Tetrapropy lmethy Inaphthalinsulfonsäure und Tetraisopropylmethy1-naphthalinsulfonsäure umfaßt.
    5
    12. Mittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Alkylnaphthalinsulfonsäure aus der Gruppe ausgewählt ist, die Tetrapropyldimethylnaphthalinsulfonsäure, TetraisopropyIdimethylnaphthalinsulfonsäure, TributyIdimethylnaphthalinsulfonsäure, TriisobutyIdimethylnaphthalinsulfonsäure, Pentapropy1-naphthalinsulfonsäure, Pentaisopropylnaphthalinsulfonsäure, Pentapropylmethylnaphthalinsulfonsäure, Petanisopropylmethylnaphthalinsulfonsäure, PentapropyIdimethy1-naphthalinsulfonsäure, PentaisopropyIdimethylnaphthalinsulf onsäure, Tetrabutylnaphthalinsulfonsäure, Tetraisobutylnaphthalinsulfonsäure, Tetrabutylmethylnaphthalinsulf onsäure , Tetraisobutylmethylnaphthalinsulfonsäure, TetrabutyIdimethylnaphthalinsulfonsäure, Tetraisobuty1-dimethylnaphthalinsulfonsäure, Pentabutylnaphthalinsulfonsäure, Pentaisobutylnaphthalinsulfonsäure, Pentabutylmethylnaphthalinsulfonsäure, Pentaisobutylmethylnaphthalinsulf onsäure , PentabutyIdimethylnaphthalinsulfonsäure und PentaisobutyIdimethylnaphthalinsulfonsäure umfaßt.
    13. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die AlkyInaphthalinsulfonsäure eine der Säuren der Ansprüche 11 und 12 und das Amin Monoäthanolamin sind.
    14. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die AlkyInaphthalinsulfonsäure eine der Säuren der Ansprüche 11 und 12 und das Amin Monoisopropanolamin sind.
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    15. Mittel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Alkylnaphthalinsulfonsäure aus der Tetrapropylnaphthalinsulfonsäure und Tetraisopropylnaphthalinsulfonsäure umfassenden Gruppe ausgewählt ist.
    16. Mittel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Alkylnaphthalinsulfonsäure aus der Tetrapropylmethylnaphthalinsulfonsäure und T-etraisopropylmethylnaphthalinsulf onsäure umfassenden Gruppe ausgewählt ist.
    17. Mittel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Alkylnaphthalinsulfonsäure aus der Tetrapropyldimethylnaphthalinsulfonsäure und Tetraisopropyldimethylnaphthalinsulfonsäure umfassenden Gruppe ausgewählt ist.
    18. Mittel nach Anspruch 12,. dadurch g e -
    kennzeichnet, daß die Alkylnaphthalinsulfonsäure aus der Tetrabutylnaphthalinsulfonsäure und Tetraisobutylnaphthalinsulfonsäure umfassenden Gruppe ausgewählt ist.
    19. Mittel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Alkylnaphthalinsulfonsäure aus der Tetrabutylmethylnaphthalinsulfonsäure und Tetraisobutylmethylnaphthalinsulfonsäure umfassenden Gruppe ausgewählt ist.
    2o. Mittel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Alkylnaphthalinsulfonsäure aus der Tetrabutyldimethylnaphthalinsulfonsäure und Tetraisobutyldimethylnaphthalinsulfonsäure umfassenden Gruppe ausgewählt ist.
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    21. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 2o, dadurch gekennzeichnet r daß die Wirksubstanz in Kombination mit einem Umhüllungsmittel eingesetzt wird.
    22. Mittel nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß das Umhüllungsmittel aus der Kreide, Infusorienerde, Talkum, Tone und dergleichen umfassenden Gruppe ausgewählt ist.
    23. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mischung aus mindestens zwei Salzen des Amins mit einer Alkylnaphthalinsulfonsäure gemäß einem der Ansprüche 9 bis 2o enthalten.
    24. Mittel zur Verhinderung der Klumpenbildung in Salzen und einfachen und kompliziert aufgebauten Düngemitteln, dadurch gek. ennzeichnet, daß sie eine Kombination aus mindestens einem der Mittel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 23 und einer weiteren Verbindung, namentlich einem anderen Mittel zur Verhinderung der Klumpenbildung, vorzugsweise einer Fettsäure, enthalten.
    25. Mittel nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet , daß sie in Kombination mit dem Mittel gegen die Klumpenbildung eine Fettsäure mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen enthalten, die vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt ist, die Buttersäure, Hexansäure, Äthylhexansäure, Caprinsäure, Undecylsäure, Laurins^äure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure, Ricinolsäure, Benzoesäure, Benzolpolycarbonsäure, Naphthoesäure und Naphthalinpolycarbonsäure umfaßt.
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    26. Mittel nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet , daß sie als Fettsäure Stearinsäure enthalten.
    27. Mittel nach einem der Ansprüche 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die in Kombination mit dem Mittel gegen die Klumpenbildung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 23 verwendete Fettsäure in einer Menge von etwa 3o bis etwa 7o Gew..-%, bezogen auf die gesamte Mischung, in der Mischung enthalten ist.
    28. Verfahren zur Verhinderung der Klumpenbildung in Salzen und einfachen und kompliziert aufgebauten Düngemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man in das Salz, das einfache Düngemittel oder das kompliziert aufgebaute Düngemittel o,oo5 bis o,2. Gew.-%, bezogen auf das Salz, das einfache Düngemittel oder das kompliziert aufgebaute Düngemittel, eines der Mittel zur Verhinderung der Klumpenbildung gemäß den Ansprüchen 1 bis 27 einarbeitet.
    29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet , daß man das Einarbeiten des Mittels zur Verhinderung der Klumpenbildung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 27 in das Salz, das einfache Düngemittel oder das kompliziert aufgebaute Düngemittel dadurch bewirkt, daß man einen inerten Füllstoff in einer Menge von höchstens etwa 4 Gew.-%, bezogen auf die Menge des behandelten Salzes oder Düngemittels, verwendet.
    30. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 und 29, dadurch gekennzeichnet, daß man das Einarbeiten des die Klumpenbildung verhindernden Mittels in das Salz oder das Düngemittel dadurch bewirkt, daß man das zu behandelnde Salz oder Düngemittel mit dem
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    — Q _.
    geschmolzenen oder in einem Lösungsmittel gelösten Mittel zur Verhinderung der Klumpenbildung besprüht, wobei man gegebenenfalls anschließend eine Umhüllung des Materials mit einem Füllstoff bewirkt, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die Kreide, Infusorienerde, Talkum, Tone und dergleichen umfaßt. *
    31. Verfahren nach Anspruch 29,dadurch gekennzeichnet, daß man das Einarbeiten des die Klumpenbildung verhindernden Mittels in das Salz oder das Düngemittel dadurch bewirkt, daß man das Salz oder das Düngemittel mit Hilfe eines Füllstoffs aus der Kreide, Infusorienerde, Talkum, Tone und dergleichen umfassenden Gruppe umhüllt und dann das Material mit einer Lösung des die Klumpenbildung verhindernden Mittels in einem Lösungsmittel oder mit dem geschmolzenen Mittel zur Verhinderung der Klumpenbildung besprüht.
    32. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch g e kennzeichnet, daß man das Einarbeiten des die Klumpenbildung verhindernden Mittels in das Salz oder das Düngemittel dadurch bewirkt, daß man einen Füllstoff aus der Kreide, Infusorienerde, Talkum, Tone und dergleichen umfassenden Gruppe mit dem die Klumpenbildung verhindernden Mittel behandelt und mit dem in dieser Weise behandelten Füllstoff anschließend das Salz oder das Düngemittel umhüllt.
    33. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch g e kennzeichnet, daß man das Einarbeiten des die Klumpenbildung verhindernden Mittels in das zu behandelnde Salz oder Düngemittel in der Weise bewirkt, daß man das die Klumpenbildung verhindernde Mittel mit Lösungen der Salze oder Düngemittel während ihrer Herstellung vor der Bildung eines trockenen Produkts vermischt.
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    34. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß man das Einarbeiten des die Klumpenbildung verhindernden Mittels in das zu behandelnde Salz, einfache Düngemittel oder kompliziert aufgebaute Düngemittel in der Weise bewirkt, daß man das die Klumpenbildung verhindernde Mittel mit dem Salz, dem einfachen Düngemittel oder dem kompliziert aufgebauten Düngemittel in Kontakt bringt, wobei das letztere ausreichend stark erwärmt ist, um ein Schmelzen und eine gleichmäßige Verteilung des die Klumpenbildung verhindernden Mittels zu verursachen.
    35. Produkt, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Salz oder einem Düngemittel besteht, das nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 28 bis 34 behandelt worden ist.
    36. Produkt, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Salz oder einem Düngemittel besteht, dessen Teilchen einen Überzug aufweisen, der o,oo5 bis o,2 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Masse des Salzes oder des Düngemittels, mindestens eines die Klumpenbildung verhindernden Mittels gemäß einem der Ansprüche 1 bis 27 enthält.
    37. Produkt nach einem der Ansprüche 35 und 36, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz oder das Düngemittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die Ammoniumsulfat, Ammoniumnitrat, Kaliumnitrat, Ammoniumcalcium-nitrat, kompliziert aufgebaute Düngemittel und Kaliumchlorid umfaßt.
    030066/0754
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