DE60201835T2

DE60201835T2 - Zusatzstoffe gegen die verklumpung und die befeuchtung von stickstoffdüngemitteln

Info

Publication number: DE60201835T2
Application number: DE60201835T
Authority: DE
Inventors: Joan-Antoni Riaza Martinez; Antoni Prat Montoy
Original assignee: Kao Corp SA; Kao Corp
Current assignee: Kao Corp SA; Kao Corp
Priority date: 2001-06-12
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2022-06-12
Also published as: ES2231706T3; JP2004529063A; ATE281421T1; EP1399398A1; CN1312082C; WO2002100799A1; EP1399398B1; ES2179781B1; ES2179781A1; CN1525949A; JP4168101B2; DE60201835D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf neue Zusatzstoffe, die verhindern, dass Stickstoffdünger anbacken und feucht werden, basierend auf Zusammensetzungen von Materialien, die hydrophobe Substanzen und Phosphorsäurestere enthalten.
VORANGEGANGENER STAND DER TECHNIK
Der spanische Patentantrag ES-A-2121694, der vom Antragsteller beantragt wurde, beschreibt Verbindungen gegen das Anbacken für körnige Dünger basierend auf der kombinierten Verwendung von Mineralölen, Fettaminen und Phosphorsäurealkylestern. Die Beschreibung des besagten spanischen Antrags umfasst eine detaillierte Darlegung des Stands der Technik hinsichtlich der Verbindungen gegen das Anbacken von Dünger mit konkreten Hinweisen auf ausschlaggebende Dokumente.
Die Tabelle II des Beispiels 1 des US-Patents 5.364.440 beschreibt eine Verbindung, die in % des Gewichts folgendes umfasst: 50% Mineralöl, 40% Paraffinöl und 10% des Magnesiumsalzes eines Phosphorsäure C₁₆-C₁₈alkylesters. Die besagte Verbindung ist nur als ein Wirkstoff gegen das Anbacken von Düngern beschrieben, ohne dass Aspekte hinsichtlich des Verhinderns vom Feuchtwerden erwähnt werden.
Stickstoffdünger, insbesondere die, die auf Ammoniumnitrat (AN) oder Ammonium- und Kalziumnitrat (ACN) basieren, sind nicht nur dem Anbacken ausgesetzt, wodurch ihre Handhabung und Dosierung eingeschränkt wird, sondern haben auch den Nachteil, dass sie Feuchtigkeit während der Lagerung aufnehmen, was, wenn sie wie gewöhnlich in grossen Mengen gelagert oder transportiert werden, zu Filtrationen von sehr feuchtem Material führt, wobei Kanäle in der Düngermasse entstehen, die als Stalaktiten oder Kerzen bekannt sind und bedingt durch den hohen Feuchtigkeitsgrad sogar Ablagerungen von flüssig gewordenem Dünger an der Basis des Stapels bilden können.
Der Patentantrag EP-A-392468 schlägt eine Lösung für dieses Problem vor, indem Verbindungen verwendet werden, in denen ölige Produkte und Wachse zusammen mit Verbindungen enthalten sind, die durch die Reaktion eines Amins oder eines Alkohols mit einem Säure- oder Carboxylanhydrid erhalten werden, das eine C₂₀-C₅₀₀-kohlenstoffangereicherte Gruppe enthält, wobei diese Verbindungen auf dem Markt unter dem Handelsnamen GALORYL ATH 632M bekannt und erhältlich sind.
Die Beschreibung von EP-A-692468 sagt klar aus, dass es nicht möglich ist, im Voraus davon auszugehen, dass ein Zusatzstoff gegen das Anbacken von Düngern auch Eigenschaften hat, de das Feuchtwerden verhindern (siehe Seite 2, Zeilen 40 bis 43 und Seite 5, Zeilen 1 bis 4 und 34 bis 35).
In besagtem Patentantrag wird auch klar dargelegt, dass die Verbindung, die Gegenstand des Patents ist, weit weniger wirksam gegen das Anbackenist als herkömmliche Wirkstoffe gegen das Anbacken, obwohl sie wirksam gegen das Feuchtwerden ist. (Siehe Tabelle III und den folgenden Kommentar).
Der Patentantrag EP-A-702999 schlägt die Verwendung von gemischten Verbindungen vor, die als Wirkstoff gegen das Anbacken fetthaltige Amine und/oder Salze von fetthaltigen Aminen mit Arylalkylsulphonsäure und/oder Salze von fetthaltigen Aminen mit Phosphorsäureestern enthalten und als Wirkstoffe gegen die Feuchtigkeit die Verbindungen enthalten, die zur Feuchtigkeitsvermeidung in dem vorgenannten Patentantrag EP-A-692468 verwendet.
So ist in dem Patentantrag EP-A-702999 das zu lösende Problem die Herstellung von Zusatzstoffen, die sowohl das Kompaktieren als auch das Feuchtwerden der Dünger verhindern und de vorgeschlagene Lösung besteht aus der Kombination in einer einzigen Verbindung von spezifischen Komponenten mit bereits bekannten Eigenschaften gegen das Anbacken aber ohne nennenswerte Eigenschaften gegen die Feuchtigkeit und von spezifischen Komponenten gegen die Feuchtigkeit, die an sich keine Wirksamkeit gegen das Anbacken aufweisen.
Damit ist klar, dass das Problem beim Erhalten von Zusatzstoffen gegen das Anbacken und gegen die Feuchtigkeit für Stickstoffdünger immer noch Lösungen benötigt, die es erlauben, einfachere und kostengünstigere Zusammensetzungen zu erhalten, die wirksamer sind
GEGENSTAND DER ERFINDUNG
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind neue Zusatzstoffe, um das Anbacken und Feuchtwerden von Stickstoffdüngern zu verhindern, basierend auf Verbindungen aus Materialien, die frei von fetthaltigen Aminen oder ihren Salzen sind und die hydrophobische Substanzen und Phosphorsäureester enthalten.
Teil des Gegenstands der Erfindung ist auch die Verwendung besagter Zusatzstoffe für die Behandlung der Stickstoffdünger gegen das Anbacken und die Feuchtigkeit und ein Verfahren zum Herstellen von Stickstoffdüngern, die widerstandsfähig gegen das Anbacken und Feuchtwerden sind.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Zusatzstoffe, um das Anbacken und Feuchtwerden von Stickstoffdüngern zu verhindern, die Gegenstand der Erfindung sind sind Zusammensetzungen aus Materialien, die keine fetthaltigen Säuren oder deren Salze enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass sie Folgendes umfassen:

(i) Zwischen 50 und 90 Gewichtsanteile eines makrokristallinen Paraffins, dessen Viskosität bei 100°C zwischen 2 und 5 cSt (ASTM D-455) liegt und mit einem Paraffinölgehalt unter 20% Massenanteil (ASTM D-721);
(ii) Zwischen 0 und 20 Gewichtsanteile eines Paraffinöls, dessen Viskosität bei 100°C zwischen 3 und 40 cSt (ASTM-D455) liegt;
(iii) Zwischen 0 und 10 Gewichtsanteile eines mikrokristallinen Paraffinöls, dessen Viskosität bei 100°C zwischen 10 und 25 cSt (ASTM-D455) liegt mit einem Paraffinölgehalt, der 15% Massenanteil nicht überschreitet (ASTM D-721);
(iv) Zwischen 10 und 50 Massenanteilen Phosphorsäuremonoester und/oder Diester von C₂-C₂₂-alkyl oder C₂-C₁₂-arylalkyl, wahlweise mit Alkoxy angereichtert;

Makrokristalline Paraffine sind Petroleumderivate, die kohlenstoffhaltige Ketten, hauptsächlich lineare Ketten, enthalten, deren Molekularmasse zwischen 250 und 500 liegt und die zwar bei Raumtemperatur fest sind, aber niedrige Schmelzpunkte haben, normalerweise zwischen 40 und 70°C.
Für den Zweck der vorliegenden Erfindung werden Makrokristalline Paraffine gewählt, deren Viskosität zwischen 2 und 5 cSt liegt, gemessen bei 100°C gemäss den Erwägungen des Standards ASTM D-455 (Amerikanischer Standard).
Makrokristalline Paraffine sind im Handel erhältlich und handelsübliche Produkte enthalten immer eine gewisse Menge an Paraffinöl, das nicht konstant ist und unterschiedlich je nach verschiedenen erworbenen Posten sein kann. Für den Zweck der vorliegenden Erfindung muss der Anteil an makrokristallinem Paraffin unter 20% Massenanteil liegen wie gemäss dem Standard ASTM-D721 festgelegt.
Die bevorzugten makrokristallinen Paraffine sind spindelartige Paraffine mit einer Viskosität zwischen 2 und 3 cSt bei 100°C und einem Ölgehalt nicht über 12% Massenanteil. Unter diesen Arten von Paraffinen können die kommerziellen Referenzen PARAFINA PRS und PARAFINA 1^ST von der Firma Repsol Derivados, S. A. genannt werden.
Paraffinöle sind auch im Handel erhältliche Petroleumderivate, die reich an Paraffininhaltsstoffen sind und eine geringe dichte und wechselnde Viskosität aufweisen. Es ist notwendig, dass sie sich in der Zusammensetzung befinden, obwohl diese Notwendigkeit, sie der Zusammensetzung zuzusetzen und die zu verwendende Menge von dem Ölgehalt des verwendeten makrokristallinen Paraffins abhängt.
Der Gesamtgehalt an Paraffinöl in der Zusammensetzung der Verbindung kann zwischen 5% und 25% Massenanteil liegen, vorzugsweise zwischen 7% und 20% Massenanteil und weiter vorzugsweise zwischen 9% und 15% Massenanteil.
Unter den üblichen Paraffinölen, die geeignet für die Erfindung sind, kann das Öl genannt werden, das der kommerziellen Referenz EXTENSOIL 200 von Repsol Derivados, S. A. entspricht.
Wahlweise, wenn auch vorzugsweise kann mikrokristallines Paraffin eine Komponente der Zusammensetzung der Erfindung sein. Es handelt sich auch um ein Petroleumderivat und enthält hauptsächlich gesättigte Kohlenwasserstoffe, in denen lineare Ketten mit kurzen Abzweigungen (isoparaffinen) vornehmlich vorhanden sind. Normalerweise liegt ihre mittlere Molekularmasse zwischen 500 und 800 und sind bei Raumtemperatur fest, wobei die Schmelzpunkte 70°C und 100°C liegen. Handelsübliche Produkte enthalten normalerweise Öl.
Unter den für die Erfindung geeigneten mikrokristallinen Paraffinen kann eines genannt werden, dass im Handel als PARAFINA PRB (495-D) von der Firma Repsol Derivados, S. A. bekannt ist.
Phosphorsäureester, die geeignet für den Gegenstand der Erfindung sind, sind Produkte, die Experten von Tensioaktiven gut bekannt sind und hergestellt werden, indem C₂-C₂₂ fetthaltige Alkohole oder Alkyl(C₂-C₂₂)phenol mit phosphorhaltigem Pentoxid reagieren und wahlweise kann mit Alkoxy angereichert werden, indem eine Reaktion mit 2–50 Mol eines Alkyloxids, hauptsächlich Ethylen- und/oder Propylenoxid herbeigeführt wird.
Die erhaltenen Produkte sind eine Mischung aus Monoesteren und Diesteren und für den Zweck der vorliegenden Erfindung sind die bevorzugten Produkte die, bei denen das Molverhältnis von Monoester zu Diester zwischen 70 : 30 und 30 : 70 liegt und vorzugsweise zwischen 70 : 30 und 50 : 50, wobei besonders bevorzugt die sind, deren Verhältnis von Monoester zu Diester zwischen 65 : 35 und 55 : 45 liegt.
Nicht mit Alkoxy angereicherte Phosphorsäureester des C₂-C₂₂alkyls werden vorgezogen und besonders bevorzugt sind nicht mit Alkoxy angereicherte Phosphorsäureester des C₁₆-C₁₈alkyls mit einem Molverhältnis zwischen Monoester und Diester von 60 : 40, so wie die, die unter der kommerziellen Referenz FOSFODET 80/50 von der Firma KAO Corporation, S. A. erhältlich sind.
Da die Phosphorsäureester durch eine Reaktion mit Phosphorpentoxid erhalten werden, enthalten sie normalerweise Rückstände von (Poly)phosphorsäuren, was zu einer ungewünschten bräunlichen Farbe der Zusatzstoffe führen kann, die Gegenstand der Erfindung sind.
Die Autoren der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass es die vollständige oder teilweise Neutralisierung der Phosphorsäureester mit einem Amin gewählt zwischen Monoalkylamin, Dialkylamin, Trialkylamin, Monohydroalkylamin, Dihydroxyalkylamin oder Trihydroxyalkylamin, alles C₁-C₄-amine wie Monoethanolamin erlaubt, das Erscheinen der besagten Färbung der Zusatzstoffe der vorliegenden Erfindung zu verhindern oder merklich zu verringern. Dieser Aspekt, wenngleich wahlweise, ist auch Teil der Erfindung.
Die Menge des zuzufügenden Amins mit kurzen Ketten sollte von der Art und der Qualität des verwendeten Phosphorsäureesters abhängen und vom für nötig befundenen Grad der Neutralisierung, um besagte unerwünschte Färbung zu verringern. Beispielsweise kann es bei der Verwendung von FOSFODET 80/50 ausreichend sein, Monoethanolamin in Mengen zwischen 0,1 und 3,5 Massenanteil hinsichtlich der Gesamtzusammensetzung, vorzugsweise zwischen 0,5 und 2,0 Massenanteilzuzufügen.
Zusatzstoffe gegen das Anbacken und die Feuchtigkeit haben vorzugsweise eine Zusammensetzung, die keine fetthaltigen Amine oder deren Salze enthalten und Folgendes beinhalten:

(i) Zwischen 60 und 80 Gewichtsanteilen makrokristallines Paraffin wie oben beschrieben;
(ii) Zwischen 2 und 12 Gewichtsanteilen Paraffinöl wie oben beschrieben;
(iii) Zwischen 2 und 7 Gewichtsanteilen mikrokristallines Paraffin wie oben beschrieben;
(iv) Zwischen 12 und 20 Gewichtsanteile Phosphorsäuremonoester und/oder -diester wie oben beschrieben;

Die Zusatzstoffe, die Gegenstand der Erfindung sind, können durch herkömmliche Methoden des Mischens verschiedener Komponenten erhalten werden, die dem Fachmann bestens bekannt sind. So können die verschiedenen Komponenten beispielsweise im geschmolzenen Zustand vermischt werden und nachdem die Mischung homogen ist, wird sie verpackt und wahlweise abgekühlt.
Die so erhaltenen Zusatzstoffe können eingesetzt werden, um Stickstoffdünger zu behandeln, insbesondere AN- und CAN-Dünger, wodurch sie wirksam widerstandsfähig gegen das Anbacken und Feuchtigkeit gemacht werden; so dass diese Dünger, selbst nach ihrer Lagerungs und Transportzeit, hervorragende Eigenschaften der Trennbarkeit aufweisen und nicht aufgrund hoher Feuchtigkeit die bekannten Stalaktiten oder Kerzen bilden, sowie keine verflüssigten Ablagerungen an der Basis der Stapel von gelagertem Produkt aufweisen. Diese Anwendung ist auch Teil der vorliegenden Erfindung.
Teil der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung von Stickstoffdüngern die nicht anbacken und feucht werden, das darin besteht, dass auf der Oberfläche der Düngerkörner eine Beschichtung der vorgenannten Zusatzstoffe angebracht wird.
Die Verfahren zum Anbringen der besagten Beschichtung sind dem Fachmann gut bekannt und bestehen zum Beispiel in der Anbringung des Zusatzstoffes im geschmolzenen Zustand auf die Oberfläche der Düngerkörner durch Sprühtechniken, nachdem besagte Zusatzstoffe hergestellt wurden.
Die Menge der auf den Dünger aufzutragenden Zusatzstoffe hängt in jedem Einzelfall von den Feuchtigkeitsbedingungen, Lagerzeit und Temperatur ab, die für den Dünger vorgesehen sind, wenngleich gute Ergebnisse erzielt werden, wenn die Zusatzstoffe auf den Dünger in einem Verhältnis zwischen 500 und 2000 ppm hinsichtlich des Düngergewichts aufgebracht werden.
Die folgenden Beispiele sollen das Gebiet mit einer ausreichend klaren und ausführlichen Erklärung der vorliegenden Erfindung vervollständigen, sollten aber nicht als Einschränkung der grundlegenden Aspekte des Gegenstands der Erfindung verstanden werden, so wie er in den vorangegangenen Abschnitten dieser Beschreibung dargelegt wurde.
Beispiele
Beispiele 1. Herstellung der Zusatzstoffe der Erfindung
1.1. Allgemeine Methode
In ein Behältnis mit Rührvorrichtung wird makrokristallines Paraffin im geschmolzenen Zustand gegeben und dann werden mikrokristallines Paraffin und Paraffinöl unter Rühren und bei einer Temperatur zwischen 80° und 90°C hinzugefügt. Die Masse wird weiterhin gerührt und der Phosphorsäureester in Flocken oder geschmolzen unter Beibehaltung der gleichen Temperatur hinzugefügt. Wenn die Masse homogen ist, wird wahlweise Monothanolamin mit mindestens 99% Reinheit hinzugefügt. Die geschmolzene Masse wird weitere 30 Minuten bei der gleichen Temperatur gerührt. Danach wird sie aus dem Behälter genommen und verpackt.
1.2 Zubereitete Zusammensetzungen
Gemäss der allgemeinen Methode werden die in der Tabelle 1 beschriebenen Zusammensetzungen A, B, C und D zubereitet, wobei die angegebenen Mengen der Komponenten in Gewichtsanteilen für jede Komponente für jede Zusammensetzung ausgedrückt sind.
Tabelle 1. Zusammensetzungen gegen Anbacken und Feuchtigkeit
Die in der Tabelle verwendeten Namen der Komponenten entsprechen den kommerziellen Referenzen, die in dem Abschnitt dargelegt wurden, die der Beschreibung der Erfindung entsprechen.
Beispiel 2. Bewertungsmethoden
2.1 Beschleunigter Anbackungstest
70 bis 100 g körnigen Düngers werden in ein zylindrisches perforiertes metallenes Teströhrchen eingeführt, das 60 mm hoch ist und 45 mm im Durchmesser hat, das längs geöffnet werden kann, um Proben zu entnehmen, wobei 3 Teströhrchen für jede Düngerprobe verwendet werden. Die Proben werden einem Druck von 1,26 Kg/cm² in einem INSTRON-Dynamometer, Modell 1011, ausgesetzt, unter einer der folgenden Klimabedingungen

(a) In einer Klimakammer HERAEUS Modell HC 2057 bei einer relativen Feuchtigkeit von 60% und einer Temperatur von 20°C über einen Zeitraum von 15 Tagen Danach werden die Teströhrchen bei Raumtemperatur und -feuchtigkeit gelassen und der Grad der Anbackung wird bewertet.
(b) In einem Raum bei einer Temperatur von 40°C werden die Teströhrchen isoliert von äusserer Feuchtigkeit über einen Zeitraum zwischen 3 und 15 Tagen, in Abhängigkeit vom Dünger, gelassen. Danach werden die Teströhrchen sofort bewertet, ohne dass sie temperiert werden.

Die Ergebnisse werden bewertet, indem die Teströhrchen vorsichtig geöffnet werden und die Probe auf ein Sieb mit 6,3 mm Maschenweite ohne zu schütteln gelegt werden. Vorher wurde sie gewogen und dann wird die Menge der zurückgehaltenen Probe gewogen. Die Menge der zurückbleibenden Probe wird als % des Gesamtgewichts ausgedrückt und das Ergebnis gibt den durchschnittlichen % des Anbackens vor dem Auseinanderfallen an.
Ist die Probe vollständig verklumpt, wird sie dann in dem vorgenannten Dynamometer mit 10 mm/min aufgebrochen. Das Ergebnis wird als durchschnittlicher Widerstand gegen den Aufbruch in Kg ausgedrückt.
2.2 Feuchtigkeitsaufnahme-durchdringungstest
Der durchgeführte Test basiert auf der Methode, die in dem "Manual for Determining Physical Properties of Fertilizer", 2. Auflage, 1993, David, W. Ritland (ISBN 0-88090-101-2) im Abschnitt IFDC S-100 "Laboratory Absorption-Penetration test" beschrieben wird.
Die folgenden Änderungen wurden hinsichtlich der genannten Methode vorgenommen:
Die Klimabedingungen sind: 20°C und zwischen 75% und 85% relative Feuchtigkeit. Es wird eine HERAEUS Modell HC 2057 Klimakammer verwendet.
Das zylindrische Glasteströhrchen hat einen Durchmesser von 57 mm und die Höhe des Düngers liegt zwischen 37 und 48 mm in Abhängigkeit von der Korngrösse des Düngers.
Das Gewicht des körnigen Düngers ist 100 g in jedem Teströhrchen und es werden je nach Einzelfall Kontrollen nach 6, 24, 48 und 72 Stunden durchgeführt.
Die Ergebnisse werden in mg/cm² Feuchtigkeitsaufnahme im Vergleich zur Oberfläche des Teströhrchens ausgedrückt und als mm der Durchdringung und die optische Erscheinung wird beschrieben, einschliesslich der Bildung von Kanälen und des möglichen Vorhandenseins von Wasser auf dem Boden.
Beispiel 3. Vergleichstests (1)
Ein körniges Ammoniumnitrat mit 33,5% Stickstoff, mit einer Grösse der zurückgehaltenen Körner zwischen 2,36 und 4,00 mm Maschengrösse und einem pH von 6,2 in Wasser (4% Gewichtsanteil) wurde gemäss dem "Manual for Determining Physical Properties of Fertilizer", 2. Ausgabe, 1993, David, W. Ritland (ISBN 0-88090-101-2) im Abschnitt IFDC S-107 "Size Analysis" (Siebmethode) behandelt, indem die geschmolzenen Zusatzstoffe in einem Drehmixer mit einer Dosis von 1200 ppm hinsichtlich dem Düngergewicht getestet wurden.
Es wurden die folgenden Zusatzstoffe getestet

– SK FERT FW5AG, ein Zusatzstoff gegen das Anbacken, der von Kao Corporation, S. A. vertrieben wird, eine Zusammensetzung aus einer öligen Basis, die fetthaltige Amine und andere fetthaltige Derivate enthält.
– LILAMIN AC-41, ein Zusatzstoff gegen das Anbacken, der von AKZO-NOBEL vertrieben wird, eine Zusammensetzung aus einer öligen Basis, die fetthaltige Amine und andere fetthaltige Derivate enthält.
– Die Zusammensetzung A aus Beispiel 1.
– Die Zusammensetzung B aus Beispiel 1.

Es wurde auch eine Blindprobe getestet, bei der es sich um eine Düngerprobe ohne Zusatzstoffe handelt.
Die Tendenz zum Anbacken jeder behandelten Probe und des unbehandelten Düngers wurden unter den Umgebungsbedingungen beurteilt, die im Punkt (b) des Abschnitts 2.1 definiert sind, wobei 90 Gramm Dünger pro Teströhrchen über einen Zeitraum von 6 Tagen verwendet wurden.
Die erzielten Ergebnisse werden in der Tabelle 2 dargestellt.
Tabelle 2. Ergebnisse des vergleichenden Anbacktests (1) (40°C, 6 Tage, 1.26 Kg/cm²)
Aus den erzielten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die Zusammensetzungen A und B der Erfindung gute Ergebnisse als Wirkstoffe gegen das Anbacken erzielen, sogar etwas bessere als die herkömmlichen Wirkstoffe gegen das Anbacken.
Zusätzlich wurden die Aufnahme und Durchdringung der Feuchtigkeit in den behandelten Proben und dem unbehandelten Dünger (Blindprobe) getestet, gemäss der Methode, die in Abschnitt 2.2 des Beispiels 2 beschrieben wird, wofür 100 g Ammoniumnitrat pro Teströhrchen bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 82% verwendet werden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 dargestellt.
Tabelle 3. Ergebnisses des Tests für Feuchtigkeitsaufnahme und Durchdringung (1) (20°C, 82% relative Feuchtigkeit, Düngerhöhe 37 mm)
Die unbehandelte Probe weist keine Kanalbildung auf, da die Wasseraufnahme sehr hoch und gleichmässig durch die ganze Masse ist.
Die Ergebnisse zeigen klar die hohe Wirksamkeit der Zusatzstoffe der Erfindung gegen die Feuchtigkeit und die Unwirksamkeit in dieser Hinsicht der herkömmlichen Zusatzstoffe gegen das Anbacken, die auf fetthaltigen Aminen basieren.
Beispiel 4. Vergleichstests (2)
Mit dem gleichen Dünger, der im Beispiel 3 verwendet wird und unter ähnlichen Bedingungen wurde die Wasseraufnahme der folgenden Zusatzstoffe getestet:

– GALORYL ATH-626M, ein Zusatzstoff gegen das Anbacken, der von C. F. P. I. vertrieben wird, eine Zusammensetzung aus einer öligen Basis, die fetthaltige Amine und andere fetthaltige Derivate enthält.
– Die Zusammensetzung A aus Beispiel 1.
– Die Zusammensetzung B aus Beispiel 1.

Zusätzlich wurde eine Blindprobe getestet, die aus einer Probe unbehandeltem Dünger bestand.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 dargestellt.
Tabelle 4. Ergebnisse der Tests zur Feuchtigkeitsaufnahme und Durchdringung (2) (20°C, 80% relative Feuchtigkeit, Düngerhöhe 40 mm)
Die erzielten Ergebnisse zeigen sowohl hinsichtlich der Wasseraufnahme als auch der Kanalbildung die höhere Wirksamkeit der Zusatzstoffe der Erfindung im Vergleich zu dem Wirkstoff gegen Anbacken GALORYL ATH-626M.
Beispiel 5. Vergleichstests (3)
Ein körniges Ammoniumnitrat mit 33,5% Stickstoff von der Fabrik in Rouen (Frankreich) von der Firma Grande Paroise, S. A. wurde durch Aufsprühen auf den Dünger behandelt, indem die geschmolzenen Zusatzstoffe in einem Drehmixer mit einer Dosis von 1200 ppm hinsichtlich dem Düngergewicht getestet wurden.
Es wurden die folgenden Zusatzstoffe getestet:

– SK FERT FW18M, ein Zusatzstoff gegen das Anbacken, der von Kao Corporation, S. A. vertrieben wird, eine Zusammensetzung aus einer öligen Basis, die fetthaltige Amine enthält.
– SK FERT FW5AG, ein Zusatzstoff gegen das Anbacken, der von Kao Corporation, S. A. vertrieben wird, eine Zusammensetzung aus einer öligen Basis, die fetthaltige Amine enthält.
– SK FERT F85, ein Zusatzstoff gegen das Anbacken, der von Kao Corporation, S. A. vertrieben wird, eine Zusammensetzung aus Mineralöl, fetthaltigem Amin und Phosphporsäureester wie in dem Patentantrag ES-A-2121694 beschrieben.
– Die Zusammensetzung B aus Beispiel 1.

Es wurde auch eine Blindprobe getestet, bei der es sich um eine Düngerprobe ohne Zusatzstoffe handelt.
Die Tendenz zum Anbacken jeder behandelten Probe und des unbehandelten Düngers wurden unter den Umgebungsbedingungen beurteilt, die im Punkt (b) des Abschnitts 2.1 definiert sind, wobei 80 Gramm Dünger pro Teströhrchen über einen Zeitraum von 6 Tagen verwendet wurden.
Die erzielten Ergebnisse werden in der Tabelle 5 dargestellt.
Tabelle 5. Ergebnisse des vergleichenden Anbacktests (3) (40°C, 6 Tage, 1.26 Kg/cm²)
Aus den erzielten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die Zusammensetzung B der Erfindung gute Ergebnisse als Wirkstoff gegen das Anbacken erzielen, die im selben Bereich liegen wie die herkömmlichen Wirkstoffe gegen das Anbacken.
Zusätzlich wurden die Aufnahme und Durchdringung der Feuchtigkeit in den behandelten Proben und dem unbehandelten Dünger (Blindprobe) getestet, gemäss der Methode, die in Abschnitt 2.2 des Beispiels 2 beschrieben wird, wofür 100 g Ammoniumnitrat pro Teströhrchen bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 80% verwendet werden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 6 dargestellt.
Tabelle 6. Ergebnisse der Tests zur Feuchtigkeitsaufnahme und Durchdringung (2) (20°C, 80% relative Häufigkeit, Düngerhöhe 48 mm)
Die Ergebnisse zeigen die hohe Wirksamkeit gegen Feuchtigkeit der Zusatzstoffe der Erfindung und die Unwirksamkeit für diesen Zweck der herkömmlichen Zusatzstoffe gegen das Anbacken, die auf fetthaltigen Aminen basieren.
Beispiel 6. Vergleichstests (4)
Mit dem gleichen Dünger, der im Beispiel 5 verwendet wurde, aber einer Dosis von 1100 ppm wurden die vorgenannten Zusatzstoffe SK FERT FW18M, SK FERT FW5AG und SK FERT F85 und die Zusammensetzungen C und D des Beispiels 1 getestet. Zusätzlich wurde eine Blindprobe getestet, die aus einer Düngerprobe ohne Zusatzstoffe bestand.
Die Tendenz zum Anbacken der behandelten Proben und des unbehandelten Düngers wurde dann unter den beiden Umgebungsbedingungen getestet, die im Abschnitt 2.1 (a) und (b) des Beispiels 2 definiert sind. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 7 dargestellt.
Tabelle 7. Ergebnisse des vergleichenden Anbacktests (4)
Aus den Ergebnissen der Tabelle 4 ist ersichtlich, dass die Zusatzstoffe der Erfindung bemerkenswerte Wirksamkeit gegen das Anbacken erzielen, die im selben Bereich liegen wie die herkömmlichen getesteten Zusatzstoffe gegen das Anbacken.
Zusätzlich wurden die Aufnahme und Durchdringung der Feuchtigkeit in den behandelten Proben und dem unbehandelten Dünger (Blindprobe) getestet, gemäss der Methode, die in Abschnitt 2.2 des Beispiels 2 beschrieben wird, wofür 100 g Ammoniumnitrat pro Teströhrchen bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 75% verwendet werden. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 8 dargestellt.
Tabelle 8. Ergebnisse der Tests zur Feuchtigkeitsaufnahme und Durchdringung (4) (20°C, 75% relative Feuchtigkeit, Düngerhöhe 48 mm)
Die Ergebnisse zeigen die hohe Wirksamkeit gegen Feuchtigkeit der Zusatzstoffe C und D der Erfindung im Vergleich zu der in dieser Hinsicht niedrigen Wirksamkeit der herkömmlichen Zusatzstoffe gegen das Anbacken.
Obwohl die vorliegende Erfindung mit Hinblick auf die beschriebenen Ausführungen und die beigefügten Beispiele erklärt worden ist, können Fachleute der Technik viele Variationen hiervon einführen, die innerhalb des Bereichs der Erfindung liegen und nur von den nachstehenden Ansprüchen eingeschränkt werden.
All das, was den Kern der beschriebenen Zusatzstoffe nicht abändert oder verändert, kann variable für den Gegenstand der vorliegenden Erfindung sein.
ZUSATZSTOFFE ZUM VERHINDERN DES ANBACKENS UND FEUCHTWERDENS VON STICKSTOFFDÜNGERN
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf neue Zusatzstoffe zum Verhindern des Anbackens und des Feuchtwerdens von Stickstoffdüngern mit einer Materialzusammensetzung, die keine fetthaltigen Amine oder deren Salze enthält, dadurch gekennzeichnet, dass sie Folgendes umfassen:

Claims

Ein Zusatzstoff zum Verhindern des Anbackens und des Feuchtwerdens von Stickstoffdüngern mit einer Materialzusammensetzung, die keine fetthaltigen Amine oder deren Salze enthält, dadurch gekennzeichnet, dass er Folgendes umfasst: (i) Zwischen 50 und 90 Gewichtsanteile eines makrokristallinen Paraffins, dessen Viskosität bei 100°C zwischen 2 und 5 cSt (ASTM D-455) liegt und mit einem Paraffinölgehalt unter 20% Massenanteil (ASTM D-721); (ii) Zwischen 0 und 20 Gewichtsanteile eines Paraffinöls, dessen Viskosität bei 100°C zwischen 3 und 40 cSt (ASTM-D455) liegt; (iii) Zwischen 0 und 10 Gewichtsanteile eines mikrokristallinen Paraffinöls, dessen Viskosität bei 100°C zwischen 10 und 25 cSt (ASTM-D455) liegt mit einem Paraffinölgehalt, der 15% Massenanteil nicht überschreitet (ASTM D-721); (iv) Zwischen 10 und 50 Massenanteilen Phosphorsäuremonoester und/oder Diester von C₂-C₂₂-alkyl oder C₂-C₁₂-arylalkyl, wahlweise mit Alkoxy angereichtert; so dass der gesamte Paraffinölgehalt über 1% Massenanteil liegt.
Ein Zusatzstoff gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Paraffinölgehalt zwischen 5% und 25% Massenanteil liegt.
Ein Zusatzstoff gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er Folgendes umfasst: (i) Zwischen 60 und 80 Gewichtsanteilen makrokristallines Paraffin; (ii) Zwischen 2 und 12 Gewichtsanteilen Paraffinöl; (iii) Zwischen 2 und 7 Gewichtsanteilen mikrokristallines Paraffin; (iv) Zwischen 12 und 20 Gewichtsanteile Phosphorsäuremonoester und/oder -diester; so dass der Gesamtgehalt an Paraffinöl der Zusammensetzung zwischen 7% und 20% Massenanteil beträgt.
Ein Zusatzstoff gemäss Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das makrokristalline Paraffin ein spindelartiges Paraffin ist, dessen Viskosität zwischen 2 und 3 cSt bei 100°C liegt und einen Ölgehalt aufweist, der 12% Massenanteil nicht überschreitet.
Ein Zusatzstoff gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Molverhältnis des Monoesters zum Diester in den Phosphorsäureestern zwischen 70 : 30 und 30 : 70 liegt.
Ein Zusatzstoff gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Molverhältnis des Monoesters zum Diester in den Phosphorsäureestern zwischen 70 : 30 und 50 : 50 liegt liegt.
Ein Zusatzstoff gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Molverhältnis des Monoesters zum Diester in den Phosphorsäureestern zwischen 65 : 35 und 55 : 45 liegt.
Ein Zusatzstoff gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Phosphorsäureester zwischen nicht alkoxyangereicherten Phosphorsäureester mit C₂-C₂₂-alkyl gewählt werden.
Ein Zusatzstoff gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Phosphorsäureester zwischen nicht alkoxyangereicherten Phosphorsäureester mit C₁₆-C₁₈-alkyl gewählt werden mit einem Monoester-Diesterverhältnis von 60 : 40.
Ein Zusatzstoff gemäss einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Phosphorsäureester teilweise oder vollständig mit einem C₁-C₄amin neutralisiert worden sind, das zwischen Monoalkylamin, Dialkylamin, Trialkylamin, Monohydroxyalkylamin, Dihydroxyalkylamin oder Trihydroxyalkylamin gewählt worden ist.
Ein Zusatzstoff gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Phosphorsäureester teilweise oder vollständig mit Monoethanolamin neutralisiert worden sind.
Die Anwendung des Zusatzstoffes gemäss Anspruch 1 bis 11 zum Verhindern des Anbackens und Feuchtwerdens von Stickstoffdüngern.
Eine Methode zur Herstellung von Stickstoffdüngern, die widerstandsfähig gegen Anbacken und Feuchtwerden sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beschichtung des Zusatzstoffes der Ansprüche 1 bis 11 auf die Oberfläche von Düngerkörnern aufgetragen wird.
Eine Methode gemäss Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff auf den Dünger in einem Verhältnis zwischen 500 und 2000 ppm hinsichtlich des Düngergewichts aufgetragen wird.