DE3710526A1 - Granulat als traeger von chemikalien fuer landwirtschaftliche zwecke - Google Patents
Granulat als traeger von chemikalien fuer landwirtschaftliche zweckeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Granulat für landwirtschaftliche
Zwecke als Träger von Chemikalien zur Verwendung als Pestizidträger
und/oder Düngemittelträger oder als Verdünnungsmaterial
für derartige Stoffe. Sie betrifft ferner ein Verfahren zum
Herstellen derartiger Granulate.
Granulatförmige Stoffe sind in der Landwirtschaft und der Viehwirtschaft
seit langem bekannt. Sie dienen beispielsweise zum
Verdünnen der Konzentration von Pestiziden auf ein Maß, daß die
Gesamtmischung zwar die gewünschte toxische Wirkung für den betreffenden
Anwendungszweck zeigt, jedoch keinen Schaden bei anderen
Lebewesen verursacht. Granulate zum Verdünnen der oben genannten
Stoffe haben ein geringes oder mittleres Absorptionsvermögen
und sind chemisch inert. Derartige Granulate müssen in
der Lage sein, Pestizide an den Anwendungsort zu verbringen,
ohne irgendwelche Verluste und die Pestizide kontrolliert freizusetzen.
Für landwirtschaftliche Zwecke müssen derartige Granulate
ein hohes Flüssigkeits-Rückhaltevermögen aufweisen. Je
nach dem gewünschten Verwendungszweck und den Anforderungen können
die Granulate aus Ton, Maiskolben, Vermiculit, Reishülsen,
Bimsstein oder dergleichen hergestellt werden, die auf eine Partikelgröße
mit einer Maschenweite von 4 bis 80 (US-Standard)
zerkleinert werden. Derartige Granulate haben verschiedene Vorteile.
Sie werden z. B. aufgrund ihres Gewichts nicht so weit
abgetrieben, lassen sich in der Anwendungsmenge und in bezug
auf den Anwendungsort genau steuern und bieten dem Anwender eine
große Sicherheit. Seit der Einführung derartiger Granulate in
den späten vierziger Jahren sind sie der am weitesten verbreitete
Pestizidträger. Es ist zwar viel Entwicklungsarbeit in die
Verfahren zum Herstellen der fertigen Pestizidkörnchen gesteckt
worden, jedoch wurde die Beschaffenheit der Körnchen selbst
wenig geändert und ebensowenig ihre Wirkung am Aufbringungsort.
Aufgrund des pH-Wertes der Körnchen, der Kationenaustauschfähigkeit,
der Absorptionsfähigkeit und des Feuchtigkeitsgehalts
entstanden Unverträglichkeiten der Pestizide mit den Bestandteilen
der Körnchen, die zu einer chemischen Zersetzung und
schließlich zu einem Unwirksamwerden des Pestizids führten. Um
diese Zersetzung der Pestizide zu vermeiden, mußten die Körnchen
chemisch deaktiviert werden, bevor das Pestizid eingebracht
wurde.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Granulat zu schaffen,
welches die Nachteile der üblichen landwirtschaftlichen
Granulate vermeidet, nämlich eine variierende Schüttdichte, ungleichmäßige
Absorptionsfähigkeit, unkontrollierte Freisetzungsgeschwindigkeiten
der Pestizide sowie eine Zersetzung der Pestizide
selbst. Die Lösung dieser Aufgabe ist darin zu sehen, daß
die Körnchen aus zerkleinerten Pflanzenfasern von tonartigem
Aussehen gebildet sind, die inert gegen die beigemischten Chemikalien
sind. Die Pflanzenfasern können von verschiedener Herkunft
sein, jedoch werden vorzugsweise Fasern verwendet aus
primärer oder sekundärer Sulfit- oder Sulfatpulpe oder aus Papierbrei
oder entfärbtem Faserbrei.
Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht die Herstellung von
Körnchen, die den Granulaten auf Tonbasis ähneln, eine hohe
Absorptionsfähigkeit für organische Chemikalien aufweisen, eine
genaue Einhaltung der Korngröße, Farbe, Dichte des pH-Wertes
und anderer physikalischer Eigenschaften ermöglichen und die
chemisch inert sind, so daß beigegebene Pestizide nicht zersetzt
werden.
Die Granulate können als Träger von Pestiziden verwendet werden
für landwirtschaftliche Zwecke, Gartenbauzwecke und in der Tierhaltung.
Die Granulate haben den Vorteil, daß sie wirtschaftlich
herzustellen sind und daß man sich ihrer leicht entledigen kann.
Sie haben ausgezeichnete chemische und physikalische Eigenschaften
für landwirtschaftliche Zwecke und lassen sich entsprechend
den Wünschen der Verbraucher herstellen.
Das Verfahren zum Herstellen der Körnchen des Granulats besteht
darin, daß die Fasern zu einem Brei angerührt werden, daß der
Feuchtigkeitsgehalt des Breis so eingestellt wird, daß die Fasern
sich zerkleinern lassen, daß die Fasern in dem Faserbrei
zerkleinert werden, daß der so bearbeitete Brei in tonartige
Körnchen geformt wird und daß die Körnchen getrocknet werden.
Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
Als Ausgangsmaterial für die Herstellung des Granulats dient
beispielsweise Abfall aus der Papierherstellung, welcher gewöhnlich
als Papierbrei bezeichnet wird. Andere Breie aus faserartigen
pflanzlichen Stoffen lassen sich ebenfalls verwenden,
z. B. aus Zuckerrüben, Zuckerrohr, Zitruspulpe, Getreidehalmen
und -ähren und Kartoffeln. Es lassen sich drei grundsätzlich
verschiedene Arten von Papierbrei verwenden, nämlich nach einem
Primärverfahren oder einem Sekundärverfahren hergestellte Sulfat-
oder Sulfitbreie oder primär entfärbte Papierbreie. Vorzugsweise
wird das Granulat aus primär entfärbtem Papierbrei
hergestellt. Dieses bildet ein Abfallprodukt bei der Wiederaufbereitung
von Altpapier und hat im allgemeinen einen Fasergehalt
von 40 bis 90% und einen Gehalt von 10 bis 60% an Füllmaterial
(z. B. Kaolin, Baryte, Titandioxid, anderen pflanzlichen
Fasern usw.).
Entfärbter Papierbrei hat in seiner Rohform einen Wassergehalt
von etwa 90%. Der Rohbrei wird auf seine Zusammensetzung und
den Bakteriengehalt analysiert. Er wird sodann entwässert mit
üblichen Verfahren, gewöhnlich durch Auspressen oder Zentrifugieren,
bis der Feststoffgehalt etwa 40 bis 50% und
vorzugsweise 45% beträgt. In diesem entwässerten Zustand wird
der Papierbrei geschreddert mit üblichen Vorrichtungen, bis die
Länge der Fasern in dem Brei 1 bis 10 mm beträgt. Als günstig
für das Zerkleinern hat sich ein Hochleistungsmischer der Firmen
Fitzpatrick Mill oder Eirich erwiesen. Die günstigste Faserlänge
liegt bei 1 bis 4 mm.
Der entwässerte und geschredderte Faserbrei wird sodann auf bestimmte
Qualitätsnormen eingestellt, und es werden Zusatzstoffe
beigegeben, etwa Farbstoff, Titandioxid, Baryte oder dergleichen
zum Einstellen des Aussehens. Ferner werden Biozide oder
Fungizide beigegeben zum Überwachen des Bakterien- und Pilzwachstums,
und außerdem Kaolinton oder Baryte zum Einstellen
der Dichte.
Biozide oder Fungizide werden im allgemeinen aus quaternären
Ammoniumsalzen, Aldehyddeerivaten, halogeniertem Styrol, Thiozyanaten,
Karbamaten, Azochloriden und modifizierten Phenolen
gewonnen. Insbesondere verwendet man eine Mischung von Bromnitrostyrol
und Methylen-Bisthiozyanat, wie es unter der Bezeichnung
Slime-Trol RX-41® von der Firma Betz Paperchem, Inc.,
vertrieben wird.
Nach der Einstellung der Eigenschaften wird die Beimischung
agglomeriert oder granuliert mittels üblicher Verfahren, etwa
mittels eines Trommel-Pelletizers, Scheibenpelletizers, einer
Walzenmühle, eines Extruders oder eines Granulators. Der Brei
wird dabei in kugelförmige Körnchen oder vorzugsweise Scheibchen
geformt. Bei der Bildung von kugelförmigen Körnchen werden
diese in einer üblichen Kompaktiervorrichtung abgeflacht. Die
derart geformten Körnchen werden sodann bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt
von 1 bis 10 Gewichtsprozenten getrocknet, was in
einem üblichen Trockner geschehen kann, etwa einem Fluidbett-Trockner,
einem Turbotrockner, Bandtrockner oder Trogtrockner
bei einer Temperatur zwischen 90° und 400°C. Nach dem Trocknen
kann zusätzlich ein Farbstoff beigegeben werden zur Kennzeichnung
des enthaltenen Pestizids. Das Granulat wird sodann verpackt
und ist fertig zur Aufnahme von Bioziden oder sonstigen
Stoffen.
Papierbrei, der in einem primären Sulfitprozeß gewonnen wurde
und einen Feststoffgehalt von 41,8% aufwies, wurde an einem
Trogofen bei 90°C getrocknet, bis der Feuchtigkeitsgehalt 48%
betrug. Der Papierbrei wurde sodann in einen Hochleistungsmischer
der Firma Eirich eingebracht, welcher die Fasern bis auf
eine verarbeitbare Größe zerkleinerte. Es wurde Maisstärke als
Bindemittel beigegeben mit einem Anteil von einem Gewichtsprozent
des Produkts. Es wurden keine weiteren Stoffe zum Einstellen
der Dichte, der Farbe und auch keine Biozide beigegeben.
Der Brei wurde sodann in einen Laboratoriums-Scheibenpelletizer
gebracht und zu Körnchen mit einer Maschenweite zwischen 16 und
30 (US-Standard) geformt. Diese Körnchen wurden getrocknet und
die physikalischen Eigenschaften gemessen, die im folgenden angegeben
sind:
Schüttdichte0,51 kg/dm³
Feuchtigkeitsgehalt2%
Wasseraufnahmefähigkeit0,85 ml/g
Ölabsorptionsfähigkeit0,64 ml/g
pH-Wert6,25
Abriebwiderstand99%
LHC (Glycerin)27,1%
Korngrößenverteilung
US-MaschenweiteAnteil in %
+16 0,17
1810,32
2033,10
2522,34
3019,94
3510,69
40 3,02
-40 0,42
Die Probe wurde zu der Firma "Eli Lilly Research Laboratories"
geschickt zur Begutachtung auf die Eignung als Träger für Insektizide
gegen Feuerameisen.
Entfärbter Faserbrei der Firma Georgia-Pacific Corporation wurde
dem gleichen Verarbeitungsverfahren unterworfen wie bei Beispiel
1, mit Ausnahme daß kein Bindemittel hinzugefügt wurde während
der Faserzerteilung. Es wurden Körnchen geformt mit einer etwas
geringeren Größe (24 bis 48 Maschenweite) und einer Schüttdichte
von 0,645 kg/dm³. Es wurde gefunden, daß die Körnchen chemisch
nahezu inert waren und ein LHC von etwa 25% aufwiesen.
Es wurde eine Kombination aus entfärbtem Faserbrei und primärem
Sulfitbrei verwendet und gemäß dem Verfahren nach Beispiel 1
aufbereitet. Die Schüttdichte ließ sich zwischen 0,32 und 0,68 kg/dm³
variieren, und die LHC-Aufnahmefähigkeit nahm mit höherem
Anteil an Sulfitbrei zu.
Es wurde entfärbter Papierbrei der Firma "Fort Howard Paper
Company" in einem Franklin-Miller-Zerkleinerer geschreddert,
sodann in einer Fitzpatrick-Mühle in einem weiteren Arbeitsgang
geschreddert und der Papierbrei in einer Pin-Mühle der Firma
Mars Mineral zu Körnchen geformt. Auf dieser Stufe des Verfahrens
lassen sich auch andere Verfahrensschritte ausführen, etwa
die Einstellung der Dichte, die Zugabe von Bioziden, die Einstellung
der Größe usw. Nach der Agglomeration werden die Körnchen
einem Fluidbett-Trockner zum Trocknen und zur Luftklassifizierung
zugeführt und sodann in einem Siebseparator klassifiziert.
Die so gebildeten Körnchen wurden auf ihre Eignung als
Träger für Pestizide aus Organophosphaten und Karbamaten untersucht,
also Verbindungen, die normalerweise sehr instabil sind,
wenn sie in Tonkörnchen enthalten sind.
Probe 102 enthielt 20% Organophosphate der Maschenweite 12 bis
24. Probe 103 enthielt 20% Organophosphate der Maschenweite 24
bis 48. Probe 104 enthielt 15% Karbamate der Maschenweite 12
bis 24. Probe 105 enthielt 15% Karbamate der Maschenweite 24
bis 48.
In der folgenden Tabelle sind die Wirkstoffgehalte angeführt
als Funktion der Lagerdauer einerseits und der Temperatur andererseits.
Claims (16)
1. Granulat für landwirtschaftliche Zwecke als Träger von Chemikalien,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Körnchen zerkleinerte Pflanzenfasern von tonartigem Aussehen
enthalten und inert gegen die beigemischten Chemikalien
sind.
2. Granulat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Pflanzenfasern aus Zitruspulpe, Zuckerrohr,
Zuckerrüben, Kartoffeln, Getreide und/oder Papierbrei gewonnen
sind.
3. Granulat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daßdie Fasern aus primär entfärbtem Papierbrei
gewonnen sind.
4. Granulat nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß es einen bioziden Stoff zur Vermeidung
von Bakterien- und Pilzbefall enthält.
5. Granulat nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet
durch eine Maschenweite zwischen 12 und 48.
6. Verfahren zum Herstellen von Granulat nach Anspruch 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern
zu einem Brei angerührt werden, daß der Feuchtigkeitsgehalt
des Breis so eingestellt wird, daß die Fasern sich zerkleinern
lassen, daß die Fasern in dem Faserbrei zerkleinert
werden, daß der so bearbeitete Brei in tonartige Körnchen
geformt wird und daß die Körnchen getrocknet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Faserbrei aus Papierbrei mit einem Fasergehalt
von 40 bis 90 Gewichtsprozenten hergestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Farbstoff zur Einstellung der
Farbe beigegeben wird.
9. Verfahren nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Brei ein Biozid beigegeben wird.
10. Verfahren nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Brei in einer Scheiben-Tablettiervorrichtung
agglomeriert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Brei in einer Warzenmühle agglomeriert
wird.
12. Verfahren nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Fasern in dem Brei auf eine
Länge von 1 bis 10 mm verkleinert werden.
13. Verfahren nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Brei in einem Hochleistungsmischer
geschreddert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß den Körnchen Chemikalien für landwirtschaftliche
Zwecke beigegeben werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß den Körnchen ein Karbamatpestizid beigegeben
wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß den Körnchen ein Pestizid auf der Basis eines
Organophosphats beigegeben wird.
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