DE3231046A1 - Duengemittel und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Duengemittel und verfahren zu seiner herstellung

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DE3231046A1
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Yeoh Choon Seng
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Petroliam Nasional Bhd Petronas
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    • A01N25/26—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests in coated particulate form
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Description

, / DR. A. VAN DER WERTH · DR. FRANZ LEDFfRER R. F. MEYER-ROXLAU
{t DlPL-INQ. «9J4-1974) DIPL-CHE» . DIPL.-ING.
8000 MÖNCHEN 80 LUOL^ORAHN-STRASSE 22
TELEFON: (OM)472047 TELEX: 524624 LEDER D TELECR.: LEDERERPATENT
20. August 1982 7300-W.Germany
Petroliam Naslonal Berhad
136 JaIan Pudu Kuala Lumpur 05-03, Malaysia
Düngemittel und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung natürlichen Kautschuks bei der Herstellung überzogener landwirtschaftlicher Materialien, insbesondere auf die Herstellung langsam freisetzender Dünger durch Oberziehen von Düngematerialien mit einem überzug aus von einem modifizierten Naturkautschuklatex stammendem Naturkautschuk.
Es ist gut bekannt, daß viele herkömmliche Düngemittel in Wasser stark löslich sind und daß, auf Böden, insbesondere Sandböden ,aufgebracht, ein hoher Anteil von ihnen rasch aus den Rhizosphären (Wurzelzonen) von Pflanzen weggelaugt wird, was zu einer Verarmung der effektiven Nährstoffzufuhr zu den Pflanzen führt. Dieses Auslaugungsproblem ist besonders ernst in tropischen Ländern, wo die RegenIntensitäten hoch sind. Eine ver-
nünftig konstante Zufuhr von Nährstoffen in der Rhizosphäre über die Wachstumssaison hinweg ist von großer Bedeutung. Um diese Probleme zu überwinden, ist die Verwendung verschiedener Arten langsam freisetzender Dünger vorgeschlagen worden. Solche Dünger setzen langsam Nährstoffe frei, wenn sie auf den Boden angewandt werden, und dabei bieten sie eine eher kontinuierliche Nährstoffzufuhr und senken somit die Auslaugungsverluste.
Eigene Versuche haben gezeigt, daß mit nicht-modifiziertem Naturkautschuk überzogene Dünger trotz des Kautschuküberzugs t rasch ausgelaugt werden. Dies scheint ein Ergebnis der verhältnismäßig stark durchlässigen und hydrophilen Natur des auf dem Dünger aus einem Naturkautschuklatex abgeschiedenen Kautschuks zu sein. Weiterhin besteht, wenn der Latex nicht vulkanisiert ist, die starke Neigung der überzogenen DUngerteilchen zur Aggregation in unerwünschtem Ausmaß, weil der Kautschukfilm verhältnismäßig weich und klebrig ist. Die Verwendung vorvulkanisierten Kautschuks ermöglicht es, das Problem der Aggregation zu vermeiden, aber der Kautschukfilm ist noch hydrophil und durchlässig genug, so daß er nicht von praktischem Wert bei der Herstellung langsam freisetzender Düngemittel ist.
Die Verwendung synthetischer Polymerer ist vorgeschlagen worden, v. aber viele von ihnen ergeben eigentlich undurchlässige Filme um die Düngemittelteilchen, und.die Verteilung des Düngemittels an die Rhizosphäre ist unpraktisch niedrig. Ferner sind viele synthetische Polymere normalerweise nicht vollständig biologisch abbaubar und können Anlaß zu Rückständen geben, die einen abträglichen Einfluß auf nahestehende Pflanzen haben können.
Die Erfindung beruht auf der Feststellung, daß das Überziehen von Düngemittel mit einem modifizierten Naturkautschuklatex, worin der Kautschuk vorvulkanisiert ist und die Proteine zumindest teilweise abgebaut sind, zu einem Produkt führt, das besondere nützlich ausgewogene Eigenschaften bietet, um es zur Verwendung als langsam freigebenden Dünger geeignet zu machen.
So führt die Erfindung zu einem langsam freisetzenden Düngemittel / der einen mit einer Schicht aus Protein-abgebautem, vorvulkanisiertem Naturkautschuk überzogenen Dünger umfaßt. Zur Erfindung gehört ein Verfahren zur Herstellung eines langsam freisetzenden Düngemittels, bei dem Teilchen eines Düngers mit einem Protein-abgebauten, vorvulkanisierten Naturkautschuklatex zusammengebracht und der Kautschuk auf den Düngerteilchen koaguliert und getrocknet wird, wodurch die Teilchen mit einem Film aus Protein-abgebautem, vorvulkanisiertem Naturkautschuk tiberzogen werden. Das besondere Verfahren, nach dem der Protein-abgebaute, vorvulkanisierte Kautschuk auf die Düngerteliehen aufgebracht
( wird, ist für das erfindungsgemäße Gesamtverfahren unkritisch, so können Techniken, wie das überziehen in der Pfanne, in der Drehtrommel und ähnliche Methoden angewandt werden. Es wurde jedoch gefunden, daß eine Fließbett-Technik besonders geeignet ist und damit einen weiteren Aspekt der Erfindung bildet. Mit diesem weiteren Aspekt bietet die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines langsam freisetzenden Düngemittels, bei dem ein Fließbett aus teilchenförmigen! Dünger vorgelegt und in das Bett Protein-abgebauter, vorvulkanisierter Naturkautschuklatex in Tröpfchenform eingebracht wird, wodurch sich ein überzug aus getrocknetem, koaguliertem, Protein-abgebautem, vorvulkanisiertem Naturkautschuk über den Düngerteilchen bildet. Diese Methode
r kann in einem Chargenverfahren durchgeführt werden, indem der Dünger, vorzugsweise in Granulatform, in einen Behälter mit perforiertem Boden gebracht und Warmluft durch den Boden geblasen wird, um das Düngergranulat zu fluidisieren. Der Protein-abgebaute, vorvulkanisierte Naturkautschuklatex kann in das Fließbett durch Sprühen mit einem Druckluftsprüher in das Bett gebracht werden. Die Düsen der Sprühvorrichtung sind bequemerweise am Boden des oder innerhalb des Fließbettes angeordnet. Der Latexeprühnebel bildet einen überzug, der zu einem zusammenhängenden Film auf der Oberfläche der Düngerteilchen zusammenfließt und in dem zum Fluidisieren verwendeten Heißluftstrom rasch koaguliert und trocknet. Das rasche Trocknen des Kautschukfilm vermeidet Probleme» die sonst durch das Zusammenkleben der Körnchen auftreten konnten, wodurch unerwünscht große Aggregate ent-
entstehen könnten oder der Kautschukfilm von den Körnchen abgerissen werden könnte. Nachdem die gewünschte Latexmenge auf die Körnchen aufgesprüht worden ist, ist es wünschenswert, sie* in einem fluidisierten Zustand zu halten, um gründliches Trocknen des Latex zu gewährleisten, damit ein nicht-klebriger, zäher Film aus Protein-abgebautem, vorvulkanisiertem Naturkautschuk entsteht. So überzogene Körnchen können leicht für spätere Verwendung in Beuteln oder Trommeln aufbewahrt werden.
Der erfindungsgemäß zur Herstellung langsam freisetzender Düngemittel verwendete Naturkautschuk ist Protein-abgebauter, vorvulkanisierter Naturkautschuklatex. Nach bestem eigenem Wissen ist diese Form von Naturkautschuklatex neu. Vorvulkanisierter Naturkautschuklatex war lange bekannt und wurde bei der Herstellung von Latexerzeugnissen, z.B. Gummihandschuhen, verwendet. Auch sind Techniken zur Herstellung entproteinisierten Naturkautschuks bekannt, wie z.B. in der GB-PS 1 366 934 beschrieben. Danach wird der Kautschuk durch Behandeln des Latex mit einem proteolytisehen Enzym zur Hydrolyse des Proteinanteils des Latex, Verdünnen des Latex typischerweise auf etwa 3 % Trockenkautschukgehalt und dann durch Koagulieren des Latex mit Säure zur Herstellung festen Kautschuks entproteinisiert. Der Grund für die Behandlung liegt darin, eine Verbesserung der Eigenschaften und des Verhaltens des im Rohzustand hergestellten Kautschuks und/ oder nach dem Vulkanisieren des festen Kautschuks zu erzielen. Diese verbesserten Eigenschaften sind nicht sonderlich relevant für die Herstellung von Kautschuklatexwaren, und auf jeden Pail ist bei der Abtrennung des Kautschuks von den Protein-Hydrolyse-Produkten gewöhnlich eine Säurekoagulation des Latex beteiligt.
ErfindungsgemäB ist es nicht notwendig, den Kautschuk von den Hydrolyseprodukten xu trennen, tatsächlich wurde festgestellt, daß es für das langsam freisetzende Düngemittelerieugnis von Vorteil ist, die Hydrolyeeprodukte nicht aus dem Latex su ent fernen. Die Hydrolyse der Proteine erfolgt an bequensten durch Behandeln de· Latex alt einem proteolytischen Bntym, t.B. nach der in der GB-PS 1 366 t34 beschriebenen Methode.
3231 0Α6
Wenngleich es nicht nötig ist, die Protein-Abbauprodukte aus dem Latex zu entfernen, wurde gefunden, daß langsam freisetzende Düngemittel unter Verwendung voll entproteinisierten, vorvulkanisierten Naturkautschuks hergestellt werden können, und somit fällt dieser unter den Ausdruck "Protein-abgebauter, vorvulkanisierter Naturkautschuk". Entproteinisierter Naturkautschuklatex kann durch sukzessives Verdünnen und Konzentrieren, z.B. durch Zentrifugieren, von Latex hergestellt werden, bei dem die Proteine, z.B. durch enzymatische Hydrolyse, abgebaut worden sind. Wie der Fachmann erkennen wird, kann die Verdünnungs/Konzentrations-Methode zur Senkung des Anteils an Protein-Abbauprodukten in aus dem Latex koaguliertem Kautschuk bis zu jedem gewünschten Ausmaß herangezogen werden, was eine Technik zur Wahl eines gewünschten Gehalts an Protein-Abbauprodukten im Kautschuk bietet. Die Verwendung von vollständig entproteinisiertem vorvulkanisiertem Kautschuklatex ergibt leicht Düngemittel mit verlängerten Eigenschaften langsamer Freisetzung. Dies kann durch Mischen von mit entproteinisiertem, vorvulkanisiertem Naturkautschuk überzogenen Düngern mit mit Protein-abgebautem, vorvulkanisiertem Naturkautschuk überzogenen Düngern genutzt werden, um eine Kombination von Eigenschaften zu erhalten. Die Verwendung von entproteinisiertem, vorvulkanisiertem Naturkautschuk jedoch zieht gewöhnlich erhebliche zusätzliche Verarbeitungskosten bei nur geringen technischen Vorteilen nach sich und ist somit nicht besonders bevorzugt.
Der Latex kann nach bekannten Techniken vorvulkanisiert sein, z.B. durch Erwärmen des Latex typischerweise auf etwa 70 0C für 1 bis 2 h mit einem geeigneten vulkanisierenden Bestandteil, wie einem Gemisch aus Schwefel, Zink, Diäthyldithiocarbamat und Zinkoxid. Es ist üblich, den Latex gegen Koagulation während der Vor vulkanisation durch Zusatz eines nicht-flüchtigen Alkali, z.B. KOH, oder von Carbonsäureseifen in geeigneten Mengen zu stabilisieren.
Bs wurde ««ftaitdün« «»■ sur Herstellung langsam freisetzender Düngemittel geeigneter Protein-abgebauter, vorvulkanisierter
Naturkautschuklatex hergestellt werden kann, indem entweder zuerst der Latex mit einem proteolytischen Enzym behandelt und dann vorvulkanisiert wird, oder der Latex zuerst vorvulkanisiert wird und anschließend mit einem proteolytischen Enzym behandelt wird. Die Form des als Ausgangsmaterial verwendeten Latex ist unkritisch, und zufriedenstellende Ergebnisse wurden unter Verwendung von Plantagenlatex, konzentriertem, z.B. Zentrifugen-konzentriertem Latex und entrahmtem Latex erhalten.
Die Erfindung bezieht sich auf das überziehen allgemeiner Arten von Düngern/ ist aber besonders auf das überziehen von Düngern gerichtet, die wasserlöslich oder in Wasser leicht verteilbar sind, weil solche Dünger besonders anfällig dafür sind, rasch aus der Rhizosphäre ausgelaugt zu werden. Diese Dünger umfassen organische Salze, wie Kalium- und Ammoniumsalze von Schwefel-, Salpeter- und Phosphorsäure. Es ist übliche Praxis, solche Dünger nach ihrem Kalium- (K), Phosphor- (P) und Stickstoff- (N) Gehalt zu analysieren. Organische Dünger, wie Harnstoff, können auch verwendet werden. Außerdem senkt bei ammoniakhaltigen Düngern, wie Harnstoff und anorganischen Ammoniumsalzen, das überziehen der Dünger mit Protein-abgebautem, vorvulkanisiertem Naturkautschuk den Stickstoffverlust an die Atmosphäre durch Verflüchtigung von Ammoniak. Dies ist von besonderer Bedeutung bei tropischer Umgebung, wo die Ammoniakverflüchtigung insbesondere aus Harnstoff ein Hauptnachteil solcher Dünger ist. Der Dünger kann eine Einzelverbindung (ein "direkter" Dünger) oder ein Gemisch von Verbindungen (ein "zusammengesetzter" Dünger) sein, wie es erwünscht sein mag, um besonderen Umständen zu entsprechen. Diese Dünger können alleine oder in Kombination mit anderen Materialien mit erwünschter Aktivität in der Rhizospähre verwendet werden, z.B. Pflanzenwachstumsregulatoren, Hormone, Pestizide, Unkrautvernlchter und Mittel, die gegen unerwünschte Boden-Mikroorganismen aktiv sind. Ferner wurde gefunden, daß das überziehen von Körnchen, die Saatgut und Dünger gemäß der Erfindung einschließen, besonders vorteilhaft ist.
In diesem Zusammenhang wurde gefunden, daß die Erfindung auf das überziehen teilchenförmigerLandwirtschaftsmaterialien im allgemeinen anwendbar und nicht auf Dünger, die zum Auslaugen neigen, beschränkt ist. Folglich umfaßt die Erfindung gemäß einem weiteren Aspekt ein teilchenförmiges landwirtschaftliches Material, das mit einem Film aus Prötein-abgebautem, vorvulkanisiertem Naturkautschuk überzogen ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines überzogenen landwirtschaftlichen Materials, bei dem das teilchenförmige landwirtschaftliche Material mit einem Protein-abgebauten, vorvulkanisierten Naturkautschuklatex zusammengebracht und der Kautschuk auf den Teilchen des landwirtschaftlichen Materials koaguliert und getrocknet wird, wodurch die Teilchen mit einem Film aus Protein-abgebautem, vorvulkanisiertem Naturkautschuk überzogen werden. Die landwirtschaftlichen Materialien, auf die sich dieser Aspekt der Erfindung bezieht, umfassen neben Düngern Pflanzenwachstumsregulatoren, Hormone, Pestizide, Unkrautvernichter, Saatgut und Mittel, die aktiv sind gegen unerwünschte oder bei der Förderung erwünschter Boden-Mikroorganismen. Sind diese Materialien nicht teilchenförmig, können sie an oder in einem geeigneten teilchenförmigen Träger adsorbiert oder absorbiert werden, der ein anderers landwirtschaftliches Material oder ein inaktiver oder inerter teilchenförmiger Träger sein kann.
Der Kautschukfilm, der den teilchenförmigen Dünger oder das landwirtschaftliche Material überzieht, kann in der Weise modifiziert sein, daß Materialien, wie Konservierungsmittel, Stabilisatoren, Antioxidantien, Tenside, inerte Füllstoffe, die Viskosität modifizierende Mittel, die Kompatibilität fördernde Mittel, Kosolventien und Feuchthalter eingearbeitet sind. Gewöhnlich werden solche Materialien, wenn sie verwendet werden, dem Kautschuklatex vor der Koagulation zugesetzt.
Das erfindungsgemäße teilchenförmige, langsam freisetzende Düngemittel wird typischerweise so hergestellt, daß es eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,5 bis 12 mm hat. Der genaue Wert in jedem besonderen Fall wird so ausgewählt, daß er sich
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für die beabsichtigte Verwendung des Düngers eignet. Im allgemeinen werden andere überzogene landwirtschaftliche Materialien in ähnlichem Teilchengrößenbereich hergestellt.
Die Dicke des Films des Protein-abgebauten, vorvulkanisierten Naturkautschuks um die Düngerteilchen herum ist ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung der Freisetzungseigenschaften des überzogenen Düngers. Die direkte Messung der Filmdicke ist jedoch schwierig. Somit ist es im allgemeinen bequemer, sich auf Gewichtsprozent Kautschuk, bezogen auf den Dünger, zu beziehen. / ν Während die Filmdicke eine Funktion der Gewichtsprozent an Kautschuk ist, ist sie auch eine Funktion der Teilchengröße. So ergibt unter der Annahme, daß die Teilchen kugelig sind, daß ihr spezifisches Gewicht 1,33 ist und daß das spezifische Gewicht des Kautschukfilms 0,92 ist, ein überzug von 10 Gewichtsprozent Kautschuk auf Teilchen von 4 mm Durchmesser eine durchschnittliche (berechnete) Filmdicke von etwa 90 μΐη. Um diese Dicke auf Teilchen von 2 mm Durchmesser zu erreichen, wären etwa 21 Gewichtsprozent Kautschuk nötig, und auf Teilchen von 0,5 mm etwa 108 Gewichtsprozent. Kautschuk im Überzug. Im allgemeinen ist die Filmdicke im Bereich von 10 bis 250 μιη. Entsprechend ist die Menge an auf die Teilchen aufgebrachtem Kautschuk im allgemeinen 1 bis 25, vorzugsweise 5 bis 15 Gewichts-■ prozent, bezogen auf das Gewicht des Düngers. Innerhalb dieses Bereichs sind erkennbar die höheren Prozentsätze üblicher auf Teilchen geringerer Größe innerhalb des oben angegebenen Größenbereichs anwendbar und umgekehrt. In jedem speziellen Falle wird die Kautschukmenge im Überzug so gewählt, daß sich die gewünschte langsame Freisetzungseigenschaft ergibt, wobei die Freigabe des Düngers umso langsamer ist, je dicker der Uberzugsfilm ist.
Wenn die Düngerauslaugung noch weiter verlangsamt werden soll, als dies unter Verwendung von Protein-abgebautem, vorvulkani- siertem Naturkautschuk schon erreicht wird, dann kann dios dadurch geschehen, daß ein geringerer Anteil eines synthetischen Polymeren in den Düngerüberzug einbezogen wird. Ein Anteil von
bis zu 45 % des Überzugs kann für diesen Zweck aus synthetischem Polymeren sein. Das synthetische Polymer wird vorzugsweise in den Kautschuklatex vor der Koagulation, typischerweise als Latex oder Emulsion, eingearbeitet. Die Menge an synthetischem Polymerlatex oder -emulsion hängt von dem gewünschten Anteil des synthetischen Polymeren im Kautschukfilm, dem Trockenkautschukgehalt des Protein-abgebauten, vorvulkanisierten Naturkautschuklatex und dem Polymergehalt des synthetischen Polymeren oder des Latex ab.
^ Warum die Verwendung von Protein-abgebautem, vorvulkanisiertem Naturkautschuklatex beim überziehen von Düngern so erfolgreich ist, wie sie ist, wird noch nicht völlig verstanden, es scheint aber, daß die folgenden Faktoren zum Ergebnis beitragen. Das Vorvulkanisieren des Latex reduziert die Wasser- und Düngerpermeabilität des Kautschukfilms auf ein bescheidenes Maß, aber nicht genügend, um ein zufriedenstellendes, langsam freigebendes Produkt zu liefern. Vermutlich enthalten Filme aus vorvulkanisiertem (aber nicht Protein-abgebautem) Latex beträchtliche Anteile an proteinhaltigem Material, weitgehend aus intakten oder nur geringfügig abgebauten Proteinen im Latex. Die Proteinmoleküle sind groß und hydrophil und werden in Kontakt mit Wasser hydratisiert und bilden große, hydrophile Bahnen durch den ) Kautschukfilm, was ein verhältnismäßig rasches Auslaugen oder Auswaschen ermöglicht. Die verhältnismäßig hohen Konzentrationen in den überzogenen Düngerteilchen liefern eine beträchtliche Triebkraft, die die Wirksamkeit hydrophiler Bahnen verstärkt. In aus Protein-abgebautem, vorvulkanisiertem Naturkautschuklatex gebildeten Kautschukfilmen liegen normalerweise Abbauprodukte der Proteine in dem ursprünglichen Latex vor. Im allgemeinen sind diese Abbauprodukte viel kleiner als die Proteine in Nicht-Protein-abgebautem Kautschuk und bilden somit kleinere hydrophile Kanäle im Kautschukfilm. So verleiht die Gegenwart der Abbauprodukte dem Kautschukfilm einen Grad an Hydrophilizität und Permeabilität, der in gewissem Umfang durch die Dicke des Kautschukfilms und die Wahl der Zusätze gesteuert werden kann. Das Einbeziehen synthetischen Polymers
• * ♦ »■
II·· ·
ist, wie oben beschrieben, ein weiterer Weg zum Modifizieren der Hydrophil!zität und Permeabilität des Films.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung. Bei·* spiel 1 beschreibt Techniken zur Durchführung der vorvulkanisation und des Protein-Abbaus zur Herstellung eines Proteinabgebauten, vorvulkanisierten Naturkautschuklatex, der sich zur erfindungsgemäßen Verwendung eignet, und beschreibt einige der Eigenschaften eines solchen Latex.
Beispiel 2 beschreibt die Herstellung und die Beispiele 3 bis ν 5 die Eigenschaften erfindungsgemäßer, langsam freisetzender Düngemittel.
Beispiel 1
Protein-Abbau. Die Proteine des Naturkautschuklatex wurden durch Behandeln von Naturkautschuklatex mit einem proteolytischen Enzym abgebaut, wie in der GB-PS 1 366 934 beschrieben. Die abgebauten Proteinfraktionen wurden aus dem Latex nicht entfernt. Der Grad des Aufbrechens der Proteine wurde durch Analysieren des Stickstoffgehalts des durch Koagulieren des Latex mit Säure erhaltenen trockenen Kautschuks S ermittelt.
Vulkanisation. Sie erfolgte durch Erwärmen des Naturkautschuklatex mit vulkanisierenden Bestandteilen bei etwa 70 0C für 1 bis 2 h. Die verwendeten vulkanisierenden Bestandteile waren ein Gemisch aus Schwefel, Zinkdiethyldithiocarbamat und Zinkoxid, wenngleich andere vulkanisierende Systeme verwendet werden könnten. Der Latex kann durch Einarbeiten von Stabilisierungsmitteln, wie Kaliumhydroxid, oder Carbonsäureseifen, wo nötig, stabilisiert werden.
Der durch den obigen Proteinabbau und die Vorvulkanisation erhaltene Protein-abgebaute, vorvulkanisierte Naturkautschuklatex
und herkönunlicher vorvulkanisierter Naturkautschuklatex (zum Vergleich) wurden auf 3 % Feststoffgehalt verdünnt und durch Säurezusatz koaguliert. Der Stickstoffgehalt im koagulierten Kautschuk wurde analytisch bestimmt und der entsprechende, vorhandene Proteingehalt durch Multiplizieren des Stickstoffgehalts mit einem Faktor von 6,25 abgeschätzt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Im Vergleich dazu war der Proteingehalt des Latex, entweder des Protein-abgebauten, vorvulkanisierten Naturkautschuklatex oder des vorvulkanisierten Naturkautschuklatex, erhalten durch Stickstoffanalyse des Gesamtfeststoff-Films aus der Trocknung des Latex bei 70 0C in einem Ofen, etwa 1,9 %. Tabelle 1 zeigt, daß Protein-abgebaute, vorvulkanisierte Proben (2) und (3) merklich niedrigeren Proteingehalt haben als vorvulkanisierter Naturkautschuklatex (1). Sie zeigt auch, daß das Protein entweder vor oder nach dem Vulkanisieren des Latex wirksam abgebaut werden kann.
Tabelle 1
Probe Naturkautschuklatex-Probe Prote ingehalt (Gew.-%,
bezogen auf Trocken
kautschuk)
(D
(2)
(3)		 vorvulkanisiert (Vergleich)
Protein-abgebaut, dann vorvul
kanisiert
vorvulkanisiert, dann Protein-
abgebaut		 0,94
0,30
0,20
Beispiel 2
Ein Granulat eines im Handel erhältlichen anorganischen Düngers, Kalium, Stickstoff und Phosphor enthaltend, mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 3 bis 4 mm, wurde in einem Bett mit einem Hei6luftstrom fluidisiert. Protein-abgebauter, vorvulkanisierter Maturkautschuklatex wurde in das Bett vom Boden her mit solcher Geschwindigkeit gesprüht, daß die Granula
gleichförmig überzogen wurden. Das Uberzugsgewicht betrug 14,2 Gewichtsprozent Kautschuk. Das Beispiel wurde mit vorvulkanisiertem Naturkautschuklatex bis zu einem Uberzugsgewicht von 14,6 Gewichtsprozent Kautschuk wiederholt, um ein Vergleichsbeispiel zu haben. Das Beispiel wurde nochmals unter Verwendung von Granula mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 2 bis 3 mm Harnstoff sowohl mit Protein-abgebautem, vorvulkanisiertem Naturkautschuklatex als auch mit vorvulkanisiertem Naturkautschuklatex, beide bis zu einem Uberzugsgewicht von 13 %, wiederholt.
Beispiel 3
Auslaugungsuntersuchungen. Die Versuche zum Auslaugen der mit
Protein-abgebautem, vorvulkanisiertem Naturkautschuk und vorvulkanisiertem Naturkautschuk (zum
Vergleich) überzogenen Dünger wurden unter Verwendung eines mit Sand gefüllten Glasrohres von 5 cm Durchmesser und 4O cm Höhe
durchgeführt.
In Beispiel 2 hergestellte Granula der überzogenen anorganischen Dünger wurden auf die Sandsäule aufgebracht, und 25 ml destilliertes Wasser wurden einen um den anderen Tag auf das Rohr aufgebracht. Das Sammeln der ausgelaugten Anteile erfolgte wöchentlich unter Anlegen eines Saugdrucks von 100 cm Wasser an dem AuslaB. Die ausgelaugten Anteile wurden auf Stickstoff, Phosphor und Kalium analysiert.
Tabelle 2
Elemente Prozentsatz kumulativen Auslaugungsverlusts 4 Wochen 6 Wochen 8 Wochen 10 Wochen
N 2 Wochen 80,9 92,3 97,6 100
P 52,5 10,2 16,3 19,8 21,7
vorvulkanisiertem
γΓΠΪ'ιΓΠηΙ111 T^ ■■" 		K 1,4 57,8 68,2 75,2 80,6
14,6 Gew.-% Kaut- N 37,3 38,6 61,6 74,0 80,5
den Dünger P 6,0 2,4 9,5 14,5 18,2
überzogen mitProteih- K 0 26,7 44,9 56,5 67,5
abgebaiitem, vorvulka- 4,1
nisiertem Naturkaut
schuk
14,2 Gew.-% Kaut
schuk, bezogen auf
den Dünger
• ■
Die vergleichenden Auslaugungsergebnisse für Stickstoff, Phosphor und Kalium, wie in Tabelle 2 angegeben, zeigen klar, daß der Protein-abgebaute, vorvulkanisierte Naturkautschuk-Überzug dem vorvulkanisierten Naturkautschuk in der Senkung der Auslaugungsgeschwindigkeiten dieser Elemente weit überlegen ist.
Beispiel 4 Verdrängungsuntersuchungen. Die Versuche zur Geschwindigkeit
der Verdrängung der Düngerelemente aus den überzogenen Granula, z.B. durch Regen und Sonne, wurden in einem Gewächshaus durchgeführt. Dazu gehörte das Verbreiten einer festgelegten Menge an Granula überzogenen anorganischen Düngers, hergestellt in Beispiel 2, über eine Reihe von getopften Böden, wobei solche Granula Sonnenlicht ausgesetzt und täglich mit einer festgelegten Menge Regenwasser bewässert wurden, um Malaysische Regenfallbedingungen zu simulieren. Diese Düngergranula wurden in Abständen von 14 Tagen entfernt und die Menge an in ihnen verbliebenen Düngerelementen analytisch bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 wiedergegeben .
Tabelle 3
büngerproben Elemente Prozentsatz an in überzogenen Granula
benen Düngerelementen 		4 Wochen 6 Wochen 8 Wochen verblie-
überzogen mit N 2 Wochen 14,0 12,7 7,7 10 Wochen
vorvulkanisiertem
Naturkautschuk
14,6 Gew.-% Kautschuk,
bezogen auf den Dünger		 P 27,1 67,2 66,7 59,0 5,2
K 74,4 28,0 24,4 18,0 54,6
N 42,8 52,3 32,2 18,4 11,7
nisiertem Naturkautschuk P 70,2 78,1 72,8 67,7 16,1
14,2 Gew.-% Kautschuk, K 90,6 56,1 37,7 34,6 63,3
pezcgen am oexi Dünger 76,4 28,5
• · ti
• · I
- 16 -
Die Vergleichsdaten zur Rückhaltung von Stickstoff, Phosphor und Kalium in den überzogenen Granula zeigen klar, daß der Protein-abgebaute, vorvulkanisierte Naturkautschuk-Überzug weitaus wirksamer ist als vorvulkanisierter Naturkautschuk beim Herabsetzen der Verdrängungsgeschwindigkeiten dieser Elemente .
Beispiel 5
Diffusionsstudien. Die Diffusionsgeschwindigkeit von Nährstoffen aus mit Protein-abgebautem, vorvulkanisiertem Naturkautschuk überzogenem Harnstoff
wurde mit der von mit vorvulkanisiertem Kautschuk überzogenem Harnstoff, beide in Beispiel 2 hergestellt, verglichen. Dieser Versuch wurde durchgeführt, indem 5 g jeder Probe in 500 ml destilliertem Wasser in einem Kolben eingetaucht wurden. 2 ml-Probenlösungen wurden jedem Kolben alle 24 h entnommen. In jedem Falle wurde der Kolben vor der Entnahme 10mal leicht umgedreht. Der Stickstoff in der wässrigen Lösung wurde bestimmt,und die Ergebnisse finden sich in Tabelle 4.
Tabelle 4
verwendeter Kaut-
schuklatex		 Kautschuk
menge im
überzug		 Prozentsatz von aus überzogenem Harnstoff In
wässriger Lösung diffundiertem Stickstoff		 2 Tage 3 Tage 4 Tage 5 Tage 7 Tage
vorvulkanisierter
Naturkautschuk-
latex		 13,0 % 1 Tag 100 - - - -
Protel n-abgebauter,
vorvulkanisierter
Naturkautschuk
latex		 13,0 % 99,0 50,0 66,6 81,1 88,8 96,7
32,9
Die Ergebnisse zeigen konkludent, daß Protein-abgebauter, vorvulkanisierter Naturkautschuk viel wirksamer 1st als vorvulkanisierter Naturkautschuk als Oberzugsmaterial zur Steuerung der Diffusion von Harnstoff in ein umgebendes wässriges Medium.

Claims (11)

20. August 1982 7300-W.Germany Patentansprüche
1. Dünger langsam freisetzendes Mittel, das Teilchen eines mit einer Schicht aus Protein-abgebautem, vorvulkanisiertem Naturkautschuk überzogenen Düngers umfaßt.
2. Mittel nach Anspruch 1, dessen Dünger ein Kalium- oder Ammoniumsalz von Schwefel-, Salpeter- oder Phosphorsäure oder Harnstoff oder ein Gemisch hiervon ist.
3. Mittel landwirtschaftlichen Materials, das Teilchen eines mit einer Schicht aus Protein-abgebautem, vorvulkanisiertem Naturkautschuk überzogenen landwirtschaftlichen Materials umfaßt.
4. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dessen Teilchen einen Durchmesser von 0,5 bis 12 mm aufweisen.
5. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dessen Kautschukschichtdicke 10 bis 250 μπ\ beträgt.
6. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dessen Kautschuk-
a a !i . it « · ··
ai ι ,««···
a I t ι
menge im überzug 1 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Teilchen, ausmacht.
7. Verfahren zur Herstellung eines Dünger langsam freisetzenden Mittels, dadurch gekennzeichnet, daß Teilchen eines Düngers mit einem Protein-abgebautem, vorvulkanisiertem Naturkautschuklatex in Berührung gebracht und der Kautschuk auf den Teilchen des Düngers koaguliert und getrocknet wird, wodurch die Teilchen mit einem Film aus Protein-abgebautem, vorvulkanisiertem Naturkautschuk überzogen werden.
8. Verfahren zur Herstellung eines Mittels überzogenen, teilchenförmigen landwirtschaftlichen Materials, dadurch gekennzeichnet, daß Teilchen eines landwirtschaftlichen Materials mit einem Protein-abgebauten, vorvulkanisierten Naturkautschuklatex zusammengebracht und der Kautschuk auf den Teilchen des landwirtschaftlichen Materials koaguliert und getrocknet wird, wodurch die Teilchen mit einem Film aus Protein-abgebautem,
k vorvulkanisiertem Naturkautschuk überzogen werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fließbett der Teilchen geschaffen und in das Bett Proteinabgebauter Naturkautschuklatex in Tröpfchenform zur Bildung
( eines Überzugs aus Protein-abgebautem Naturkautschuk auf den Teilchen eingeführt wird.
10. Protein-abgebauter, vorvulkanisierter Naturkautschuk.
11. Protein-abgebauter, vorvulkanisierter Naturkautschuklatex.
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