DE69808959T2

DE69808959T2 - Fliessfähige düngemittelzusammensetzungen

Info

Publication number: DE69808959T2
Application number: DE69808959T
Authority: DE
Inventors: John A. Latting
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-09-09
Filing date: 1998-08-28
Publication date: 2003-08-14
Anticipated expiration: 2018-08-29
Also published as: US6358294B1; EP1023247A1; EP1023247B1; US5964917A; KR20010023847A; JP2001515837A; ES2186214T3; PT1023247E; AU9038898A; DE69808959D1; WO1999012869A1; AU754976B2; CA2303358C; DK1023247T3; CA2303358A1; BR9815644A; ATE226568T1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft freifließende Düngerzusammensetzungen, die sich rascher in Wasser auflösen. Genauer gesagt handelt es sich bei den Zusammensetzungen um wasserlösliche stickstoffhaltige Dünger, die physikalisch mit einem Guargummi-Antiabtriftmittel und mit einem Silicon-Entschäumer vermischt sind. Am stärksten bevorzugt enthalten diese einzigartigen Zusammensetzungen Diammoniumsulfatkristalle in Abmischung mit Hydroxypropylguargummi und einem stärkeverkapselten Silicon-Entschäumer.

Hintergrund der Erfindung

Es ist im Agrarsektor anerkannt, daß die Formulierung von trockenen Agrarchemikalien wie Düngern, Pestiziden und/oder Hilfsstoffen so, daß sie leicht mit Wasser vermischt und auf die Ausbringungsfläche mittels eines Sprühgeräts ausgebracht werden können, durch die Endverbraucher für diese von Vorteil ist.
Nebel bzw. die feinen Teilchen an unteren Ende der Tröpfchengrößenverteilung bei diesen landwirtschaftlichen Spritzungen, d. h. solche mit weniger als ungefähr 150 Mikrometern Durchmesser, verringern häufig die Wirksamkeit der Chemikalienabgabe.
Sollen die landwirtschaftlichen Spritzungen gezielt auf ein bestimmtes Ausbringungsziel ausgebracht werden, so sind die Systeme für die Spritzung bzw. Abgabe aus der Luft typischerweise auf Flugzeugen, Traktoren oder auf dem Boden befindlichen Anlagen montiert. Aufgrund der Abtrift kann jedoch ein Großteil der chemischen Wirkbestandteile bei einer Spritzung wirkungslos werden oder verloren gehen, und zwar deshalb, weil die Sprüh- oder Nebelpartikel mit kleinem Durchmesser das Ausbringungsziel, d. h. die Kulturpflanze oder den Standort, nicht erreichen und darauf einwirken können.
Obwohl kleine Tröpfchen ein Ausbringungsziel besser bedecken, sind sie stärker abtriftanfällig als größere Tröpfchen. Abtrift bedeutet, daß weniger Agrarchemikalie auf das Ausbringungsziel gelangt und daher zwangsweise zu einem Luft-, Boden- und Wasserverschmutzungsrisiko führt. Da Agrarchemikalien, die nicht auf das Ausbringungsziel gelangen, eine Produktverschwendung darstellen und negative Umweltauswirkungen und wirtschaftliche Auswirkungen haben können, insbesondere wenn die landwirtschaftliche Spritzbrühe Dünger und insbesondere wenn sie Schädlingsbekämpfungsmittel enthält, geziemt es sich für das Spritzpersonal, dieses Abtriftproblem zu reduzieren.
In vielen landwirtschaftlichen Gebieten mangelt es dem Boden an einem oder mehreren der für ein zufriedenstellendes Wachstum bestimmter Kulturen erforderlichen natürlichen Nährstoffen. Diese Kulturen bringen daher nicht ihren optimalen Ertrag. Unter diesen Bedingungen wird häufig ein an dem erforderlichen Nährstoff bzw. an den erforderlichen Nährstoffen reicher Dünger ausgebracht. Zur Zeit am weitesten verbreitet sind die wasserlöslichen stickstoffhaltigen Dünger. Lösungen dieser Dünger werden üblicherweise auf den Standort der Kultur mittels wäßriger Spritzmethoden ausgebracht, und dieses Spritzverfahren führt wie oben beschrieben üblicherweise gleichzeitig zur Entstehung von feinem Nebel und zur Abtrift von Tröpfchen.
Eine vorbekannte Lösung, die zur Reduktion von Nebel und Chemikalienabtrift bei wäßrigen landwirtschaftlichen Spritzbrühen, wie düngerhaltigen Spritzbrühen, vorgeschlagen wurde, besteht darin, eine viskositätserhöhende Menge eines Guargummis oder Guargummiderivats, insbesondere nichtderivatisierter Guargummi, nichtkationischer derivatisierter Guargummi, kationischer Guargummi oder Mischungen davon, in die wäßrige Brühe einzuarbeiten.
Obwohl Guargummi häufig als kaltwasserquellendes Polymer bezeichnet wird, hydratisiert Guargummi sowohl in kaltem als auch in heißem Wasser unter Bildung hochviskoser Lösungen. Die Viskositätsentwieklung hängt in gewissem Ausmaß von der Partikelgröße, dem pH-Wert und der Temperatur ab. Guargummilösungen sind über einen pH-Bereich von 4,0-10,5 stabil. Wäßrige Lösungen von nichtderivatisiertem Guargummi sind wegen der unlöslichen Faser- und Cellulosesubstanz, die in kleinen Mengen Vorliegt, häufig etwas trüb.
Alle kommerziell wichtigen Guargummiderivate werden durch Veretherung hergestellt. Die Hydroxyalkylderivate und die Carboxymethylderivate sind im allgemeinen wesentlich klarer und stabiler als nichtderivatisierter Guargummi. Der Grund für die verbesserte Klarheit ist die Derivatisierung und Solubilisierung von unlöslichen Verunreinigungen der Samen.
Die wäßrige Hydratation von trockenen wasserlöslichen Polymeren wie Guargummi bzw. seinen Derivaten in einer wäßrigen landwirtschaftlichen Spritzbrühe, um abtriftvermindernd zu wirken, kann jedoch für den Endverbraucher häufig mühsam und frustrierend sein.
Ungenügendes Dispergieren von pulverförmigem Guargummi, das am häufigsten durch zu rasches Zugeben des Pulvers zu der wäßrigen Brühe oder durch ungenügendes Rühren der Brühe während der Zugabe des Guargummis verursacht wird, führt häufig zu Agglomeration oder Bildung von Guargelklumpen. Diese Guargelklumpen, die auch als "Fischaugen" bezeichnet werden, oder andere Ungleichmäßigkeiten der Mischung können zu Schwierigkeiten beim Spritzen und zu einer verminderten Abtriftkontrolle führen. Diese Gelklumpen verursachen nicht nur eine Verringerung der Gesamtkonzentrationen an gelöstem Guargummi in der Spritzbrühe und daher eine verringerte Abtriftkontrolle der Brühe, sondern führen auch zu einer Brühe, die nicht fließfähig bzw. nicht leicht pumpfähig ist sowie zu einem Verstopfen der Spritzdüsenbohrungen. In vielen Fällen läßt sich die Agglomeration oder Gelbildung dadurch herabsetzen, daß man den Guargummi dem wäßrigen System sehr langsam und unter starkem Rühren zugibt. Langsame Zugabe jedoch reduziert die Effektivität und Geschwindigkeit der Arbeitsvorgänge des Endverbrauchers wesentlich. Aus den genannten Gründen wünscht sich der landwirtschaftliche Endverbraucher, wie z. B. der Landwirt, nach wie vor ein rasches, wirksames und einfaches Verfähren zur Einarbeitung von Guargummi bzw. seinen Derivaten für das von ihm verwendete wäßrige System.
Die Fachleute auf dem Gebiet der Formulierungstechnik können durch physikalisches Vorvermischen eines wasserlöslichen stickstoffhaltigen Düngers, wie Diammoniumsulfat, mit einem beliebigen der oben beschriebenen Guargummis bzw. Guargummiderivate, wie Hydroxypropylguargummi, dem landwirtschaftlichen Endverbraucher ein Trockensystem präsentieren, das insofern leicht handzuhaben ist als z. B. keine sperrigen Flüssigkeitsbehältnisse gelagert, wiederverwertet usw. werden müssen und als sich der Endverbraucher keine Gedanken über das korrekte Gewichtsverhältnis von Dünger zu Antiabtriftmittel machen braucht.
Es wurde nun zufällig von den Anmeldern entdeckt, daß die vorgemischte Zusammensetzung eines wasserlöslichen stickstoffhaltigen Düngers und des Guargummi-Antiabtriftmittels aufgrund der Tatsache, daß sie die der wäßrigen Hydratation von pulverförmigem Guargummi und seinen Derivaten innewohnenden Agglomerations- und Gelierprobleme wesentlich verringert, den zusätzlichen Vorteil aufweist, daß das einheitliche Dispergieren bzw. die einheitliche Hydratation der Guarsubstanz verbessert wird. Ohne den Umfang der vorliegenden Entdeckung, nämlich den ausschließlich durch die Ansprüche bestimmten und definierten Erfindungsumfang, einschränken zu wollen, wird angenommen, daß die wasserlöslichen stickstoffhaltigen Dünger, wie Diammoniumsulfat, die im allgemeinen kristallin vorliegen und daher eine höhere Dichte als die Antiabtriftmittel aufweisen, ursprünglich zu Beginn eine feste Barriere bilden, die die Guargummisubstanzteilchen physikalisch trennt, d. h. einen Verdünnungseffekt hervorruft. Zweitens neigen die Düngerkristalle aufgrund ihrer relativ höheren Dichte dazu, die Guargummisubstanzteilchen rasch Richtung Boden, d. h. durch die wäßrige landwirtschaftliche Brühe nach unten, zu ziehen. Es scheint, daß diese beiden genannten Wirkungen dafür sorgen, daß eine maximale Oberfläche der Guargummisubstanzen der wäßrigen Brühe ausgesetzt bleibt und daß dadurch der Hydratationsgrad insgesamt erhöht wird.
Obwohl die Vormischungen aus wasserlöslichem stickstoffhaltigem Dünger und Guargummi-Antiabtriftmittel eine bedeutende Verbesserung des Stands der Technik darstellen und für den Endverbraucher wie oben beschrieben wesentliche und unerwartete Vorteile bringen, existieren bei der tatsächlichen Verwendung dieser Mischungen in der Praxis noch immer Probleme, wenn der Endverbraucher, z. B. der Landwirt, versucht, die Trockenmischung zu einer Brühe, die bereits eine Agrarchemikalienformulierung oder eine Hilfsstoffformulierung enthalten kann, zugibt. Dies kann dadurch erklärt werden, daß Schädlingsbekämpfungsmittel und/oder Hilfsstoffe routinemäßig Tenside enthalten, die unter den in einem typischen Spritzgerät vorherrschenden Bewegungsbedingungen Schaum erzeugen. Durch das Vorhandensein von Schaum während der Zugabe der Trockenmischungen wird das Dispergieren der Düngermischungen verringert, und die Gelier- und Agglomerationsprobleme treten häufig erneut auf.
Beim Verwender von wasserlöslichen stickstoffhaltigen Düngern besteht daher nach wie vor der Wunsch nach einer Trockenmischung, die diese Dünger enthält und die rasch und vollständig in wäßrige Spritzbrühen eingearbeitet werden kann, um zu spritzbaren landwirtschaftlichen Brühen mit verringerter Abtrift ohne Agglomerat-, Gel- oder Klumpenbildung, die leicht und sicher in trockener Form handzuhaben sind, zu gelangen.
In der JP-A-5105570 wird eine pulverförmige Düngerzusammensetzung mit einem Dünger wie Diammoniumsulfat, einem wasserlöslichen Polymer wie Guargummi, einem Verdickungsmittel und einem anorganischen Zusatzstoff wie Kaolin beschrieben.
In der EP-A-769548 werden Entschäumerdispersionen mit auf Silicon basierenden Reagenzien beschrieben, die sich als Antischaummittel, insbesondere für Detergenzien und Reinigungszusammensetzungen und als Appreturbäder für Textilien eignen.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird eine freifließende pulverförmige Düngerzusammensetzung mit
i) ungefähr 87,50 bis ungefähr 99,80 Gewichtsprozent eines wasserlöslichen stickstoffhaltigen Düngers,
ii) ungefähr 0,01 bis ungefähr 12,49 Gewichtsprozent eines Antiabtriftmittels aus der Gruppe bestehend aus nichtderivatisiertem Guargummi, nichtkationischem derivatisiertem Guargummi, kationischem Guargummi sowie deren Mischungen, und
iii) ungefähr 0,01 bis ungefähr 12,49 Gewichtsprozent eines Silicon-Entschäumers, der in einem landwirtschaftlich unbedenklichen Träger entweder eingekapselt oder absorbiert ist, wobei sich alle Gewichtsprozente auf das Gesamtgewicht der pulverförmigen Düngerzusammensetzung beziehen,
bereitgestellt.
Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer freifließenden pulverförmigen Düngerzusammensetzung mit den folgenden Schritten:
a) inniges Mischen von
i) ungefähr 87,50 bis ungefähr 99,80 Gewichtsprozent eines wasserlöslichen stickstoffhaltigen Düngers und
ii) ungefähr 0,01 bis ungefähr 12,49 Gewichtsprozent eines Antiabtriftmittels aus der Gruppe bestehend aus nichtderivatisiertem Guargummi, nichtkationischem derivatisiertem Guargummi sowie deren Mischungen, wodurch man eine Düngerzusammensetzung mit verringerter Abtrift erhält,
b) Vermahlen oder Verreiben der erhaltenen Düngerzusammensetzung, so daß man zu einer Zusammensetzung mit einheitlicher Teilchengröße gelangt, sowie
c) inniges Vermischen der Zusammensetzung mit einheitlicher Teilchengröße mit ungefähr 0,01 bis ungefähr 12,49 Gewichtsprozent eines Silicon-Entschäumers, der in einem landwirtschaftlich unbedenklichen Träger entweder eingekapselt oder absorbiert ist, wobei sich alle Gewichtsprozente auf das Gesamtgewicht der pulverförmigen Düngerzusammensetzung beziehen,
bereitgestellt.
Bei dem Verfahren können ungefähr 0,01 bis ungefähr 10,00 Gewichtsprozent des Antiabtriftmittels und ungefähr 0,01 bis ungefähr 2,50 Gewichtsprozent des Silicon-Entschäumers verwendet werden. Bei dem Verfahren kann der wasserlösliche stickstoffhaltige Dünger in einer Menge von ungefähr 92,0 bis ungefähr 97,0 Gewichtsprozent vorliegen, das Antiabtriftmittel in einer Menge von ungefähr 3,0 bis ungefähr 7,0 Gewichtsprozent und der Silicon-Entschäumer in einer Menge von ungefähr 0,1 bis ungefähr 1,0 Gewichtsprozent. Bei dem Verfahren kann der Dünger Diammoniumsulfat enthalten. Bei dem Verfahren kann es sich bei dem nichtkationischen derivatisierten Guargummi um Hydroxypropylguargummi oder Carboxymethylhydroxypropylguargummi handeln. Bei dem Verfahren kann der.
Entschäumer stärkeverkapseltes Polydimethylsiloxan enthalten. Das Verfahren kann einen zusätzlichen Schritt enthalten, bei dem man ungefähr 0,005 bis ungefähr 15,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise ungefähr 0,01 bis ungefähr 2,50 Gewichtsprozent eines Mittels gegen Staubentwicklung auf die pulverförmige Düngerzusammensetzung sprüht. Bei dem Verfahren kann das gegebenenfalls vorhandene Mittel gegen Staubentwicklung ein nichtionisches Tensid wie Nonylphenolethoxylat enthalten. Das Verfahren kann die folgenden Schritte enthalten:
a) inniges Mischen von
i) ungefähr 87,50 bis ungefähr 99,80 Gewichtsprozent Diammoniumsulfat und
ii) ungefähr 0,01 bis ungefähr 10,00 Gewichtsprozent Hydroxypropylguargummi, wodurch man eine Düngerzusammensetzung mit verringerter Abtrift erhält,
b) Vermahlen oder Verreiben der erhaltenen Düngerzusammensetzung, so daß man zu einer Zusammensetzung mit einheitlicher Teilchengröße gelangt,
c) inniges Vermischen der Zusammensetzung mit einheitlicher Teilchengröße mit ungefähr 0,01 bis ungefähr 2,50 Gewichtsprozent stärkeverkapseltem Polydimethylsiloxan, wodurch man eine pulverförmige Düngerzusammensetzung erhält, sowie
d) Besprühen dieser pulverförmigen Düngerzusammensetzung mit ungefähr 0,01 bis ungefähr 2,50 Gewichtsprozent eines Nonylphenolethoxylats, wobei sich alle Gewichtsprozente auf das Gesamtgewicht der so gebildeten freifließenden pulverförmigen Zusammensetzung mit verringerter Staubentwicklung beziehen.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Bei Fig. 1 und 2 handelt es sich um graphische Darstellungen von Vergleichen des Hydratationsgrads von erstens einer Hydroxypropylguargummizusammensetzung im Vergleich zu dem Guargummi in Abmischung mit einem Dünger sowie zweitens der letztgenannten Mischung im Vergleich zu der Mischung in Abmischung mit einem Silicon-Entschäumer.

Genaue Beschreibung der Erfindung

Bei der vorliegenden Ausführungsform bedient man sich aus Klarheitsgründen einer bestimmten Terminologie. Diese Terminologie soll die beschriebene Ausführungsform sowie alle technisch äquivalenten Ausführungsformen, die auf ähnliche Weise funktionieren, die für einen ähnlichen Zweck verwendet werden und mit denen ein ähnliches Resultat erzielt werden soll, umfassen.
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine freifließende Düngerzusammensetzung, die sich rasch und vollständig in Wasser unter Bildung einer landwirtschaftlichen Spritzbrühe mit verringerter Abtrift löst. Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Mittel gegen Staubentwicklung mitverarbeitet. Ein weiterer erfindungsgemäßer Aspekt ist das Verfahren zur Herstellung der genannten Pulverzusammensetzung.
Das Wesen der Erfindung ist die Entdeckung, daß ein verbesserter Hydratationsgrad und die verringerte Agglomeration und Gelbildung, die durch physikalische Vormischungen von wasserlöslichen stickstoffhaltigen Düngern und Guargummi-Antiabtriftmitteln erzielt werden, auch dann aufrechterhalten werden können, wenn die Mischung rasch in eine stark bewegte, wäßrige landwirtschaftliche Brühe eingebracht wird, wenn ein Silicon-Entschäumer, entweder in einem landwirtschaftlich unbedenklichen Träger eingekapselt oder absorbiert, mitverarbeitet wird.
Bei dem wasserlöslichen stickstoffhaltigen Dünger, der bei der vorliegenden Erfindung von besonderem Interesse ist, handelt es sich um Ammoniumsulfat (das manchmal Diammoniumsulfat genannt wird) der Formel (NH&sub4;)&sub2;SO&sub4;, andere Düngersubstanzen wie Harnstoff, andere Ammoniumsalze, z. B. Ammoniumchlorid oder Ammoniumphosphate, Nitrate, z. B. Ammoniumnitrat, Calciumnitrat, Natriumnitrat oder Kaliumnitrat, oder substituierte Harnstoffe, z. B. Harnstoff-Aldehyd-Kondensate oder Methylenharnstoffe können jedoch ebenfalls verwendet werden.
Der Düngerbestandteil enthält auch häufig eine Quelle für verfügbaren Phosphor, z. B. in Form eines anorganischen Phosphats wie Ammoniumphosphat oder eines Kaliumphosphats. Eine Quelle für verfügbares Kalium kann ebenfalls vorhanden sein, zum Beispiel in der Form von Kaliumnitrat, einem Kaliumphosphat, Kaliumsulfat oder Kaliumchlorid.
Der Düngerbestandteil kann auch Spurenelemente, die für zufriedenstellendes Wachstum der Kulturen erforderlich sind und an denen es manchmal im Boden mangelt, beinhalten. Dazu zählen Zink, Eisen, Kupfer, Kobalt, Molybdän und Mangan. Diese Spurenelemente können in Form ihrer Salze oder in Form von Anionen wie Molybdat oder in Form eines Komplexes vorliegen. So kann zum Beispiel Eisen in Form eines Komplexes mit Ethylendiamintetraessigsäure vorliegen.
Die wasserlöslichen stickstoffhaltigen Dünger der vorliegenden freifließenden Zusammensetzungen sollten ungefähr 87,50 bis ungefähr 99,80 Gewichtsprozent der Zusammensetzung, am stärksten bevorzugt ungefähr 92,0 bis ungefähr 97,0 Gewichtsprozent in bezug auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung ausmachen.
Zu typischen als Antiabtriftmittel verwendeten Polymeren zählen die Polyacrylamide, die Polyethylenoxide, die Poly(vinylpyrrolidone) sowie natürliche Gummis wie Guargummi und/oder seine Derivate. Zur Zeit werden von der Agrarindustrie standardmäßig die Polyacrylamide gegen Abtrift als Spritztankzusatzstoffe verwendet. Synthetische Stoffe wie die Polyacrylamide weisen jedoch die ihnen innewohnenden Nachteile auf. So sind sie üblicherweise in organischen Trägerstoffen verteilt, was die Dispergierbarkeit einschränkt und aufgrund der flüchtigen organischen Bestandteile zu einem Problem für den Endverbraucher werden kann. Die Polymere selbst sind im wesentlichen nicht biologisch abbaubar, und es wäre daher ökologisch gesehen äußerst wünschenswert, ihren Gebrauch einzuschränken. Außerdem sind diese synthetischen Polymere mit hohem Molekulargewicht äußerst anfällig gegen Scherbelastung. Der starke Abbau der synthetischen Polymere durch Scherung führt häufig zu einer beträchtlichen Verringerung der Viskosität der Lösung im Verlauf der Zeit, was während des Spritzens zu einer Verringerung der Kontrollwirkung auf die Tröpfchengrößenverteilung führt.
Zusammengefaßt kann gesagt werden, daß synthetische Polymere wie die Polyacrylamide mehrere wichtige Eigenschaften aufweisen, die einfache Handhabung bzw. verläßliche Wirksamkeit nicht fördern, nämlich schlechte Dispergierbarkeit, schlechte biologische Abbaubarkeit sowie Empfindlichkeit gegen Scherbelastung.
Natürlicher Guar und seine Derivate wirken unter kontrollierten Bedingungen als ausgezeichnete Antiabtriftmittel, die im wesentlichen keine der obengenannten, mit den synthetischen Mitteln wie den Polyacrylamid-Mitteln in Zusammenhang stehenden Nachteile aufweisen.
Guargummi ist das gereinigte Endosperm des Leguminosensamens von (L.) Taub., einer Pflanze, die physisch der Sojapflanze ähnelt. Bei dem Gummi handelt es sich um reine als Nahrungsmittel geeignete pflanzliche Kolloide, deren ausgezeichnete Verdickungs-, Filmbildner- und Stabilisierungseigenschaften seit vielen Jahren in der Agrar-, Chemie- und Nahrungsmittelformulierungstechnik anerkannt sind.
Funktionalisierter nichtderivatisierter Guargummi ist ein kaltwasserquellendes nichtionisches Polysaccharid, das seine Eigenschaften über einen weiten pH-Bereich entwickelt und beibehält. Guarpolysaccharid ist ein komplexes Kohlenhydratpolymer, das im wesentlichen aus einer geraden Kette von Mannoseeinheiten mit eingliedrigen Galaktoseverzweigungen besteht und chemisch zu den Polygalaktomannanen gezählt wird.
Guarlösungen werden dadurch hergestellt, daß man trockenen Gummi unter starkem Rühren in einen Wasserbehälter siebt und den Gummi hydratisieren läßt. Höhere Wassertemperaturen können zu einer Verkürzung der Hydratationszeit führen, solange nicht so lang oder so stark erhitzt wird, daß das Polymer abgebaut wird.
Aufgrund der Eigenschaften von Guar ist die Viskosität einer gegebenen Lösungskonzentration über den pH-Bereich von 3-10 beinahe konstant. Oberhalb einem pH-Wert von 11 ist die Viskosität aufgrund der verringerten Hydratationsfähigkeit des Gummis herabgesetzt. Der optimale Hydratationsbereich liegt zwischen pH 5 und 8. Diese ungewöhnliche Kompatibilität des Guar über den pH-Bereich von 3-10 wird dem nichtionischen Charakter des Moleküls zugeschrieben.
Die Veretherungen und Veresterungen werden an den Hydroxyfunktionen von Guar durchgeführt. Die C&sub6;-Hydroxyposition ist die am stärksten reaktionsfähige Position für die Veretherung mit z. B. Propylenoxid, die sekundären Hydroxygruppen stellen jedoch ebenfalls wahrscheinliche Stellungen dar.
Die Hauptveretherungen sind die Carboxymethylierung mittels Monochloressigsäure, die Hydroxyalkylierung mittels Ethylenoxid oder Propylenoxid und die Quarternierung mit verschiedenen quartären Aminverbindungen, die reaktionsfähige Epoxy- oder Chloridpositionen enthalten. Die anionischen und kationischen Positionen modifizieren die Art und Weise, auf die das Guarmolekül mit anorganischen Salzen, hydratisierten Celluloseoberflächen und mineralischen Oberflächen sowie organischen teilchenförmigen Bestandteilen interagiert.
Im allgemeinen werden Polygalaktomannanhydroxyalkylether dadurch hergestellt, daß man die Polygalaktomannane unter basischen Bedingungen mit Alkylenoxiden umsetzt. In den US-Patenten Nr. 3,723,408 und 3,723,409 wird Guarmehl mit Alkylenoxiden in Gegenwart von Wasser und Natriumhydroxid umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wird dann mit Säure neutralisiert, mit einer Alkohol-Wasser-Mischung gewaschen und dann getrocknet und gemahlen. In dem US-Patent Nr. 3,483,121 werden die Polygalaktomannane und die Alkylenoxide unter basischen Bedingungen mit kleinen Mengen an Wasser und größeren Mengen an mit Wasser mischbaren oder unmischbaren organischen Lösungsmitteln umgesetzt.
Zu den Hydroxyalkylierungsmitteln zählen insbesondere Ethylenoxid, Propylen-1,2-oxid, Butylen-1,2-oxid, Hexylen-1,2-oxid, Ethylenchlorhydrin, Propylenchlorhydrin und Epichlorhydrin.
Durch Hydroxypropylierung wird die Löslichkeit des Gummis erhöht, was zu einem Produkt führt, das unabhängig von der Wassertemperatur rasch hydratisiert. Typischerweise bilden sowohl Hydroxyalkyl- als auch Carboxymethylderivate klarere Lösungen als der übliche nichtderivatisierte Guargummi, und Hydroxyalkylderivate weisen auch eine bessere Hitzestabilität als nichtderivatisierter Guar auf. Hydroxypropylguargummi eignet sich insbesondere zur Modifikation des Fließvermögens und zur Verringerung der Reibung und stellt den am stärksten bevorzugten derivatisierten Guargummi der vorliegenden Erfindung dar.
Polygalaktomannancarboxyalkylether und -carboxyhydroxyalkylmischether sind in den US-Patenten Nr. 3,740,388 und 3,723,409 beschrieben. Diese Derivate werden dadurch hergestellt, daß man das Polygalaktomannan mit den Derivatisierungsmitteln (Halogenfettsäure und Alkylenoxid) in einer Wasser-Alkohol-Mischung umsetzt und anschließend mit Wasser-Alkohol-Mischungen wäscht.
Zu den Carboxyalkylierungsmitteln zählen insbesondere Chloressigsäure, Chlorpropionsäure und Acrylsäure. Durch Carboxymethylierung wird eine anionische Funktion in die Polymerkette eingeführt, wodurch die Löslichkeit des Guargummis weiter erhöht wird. Carboxymethylhydroxypropylguargummi ist in bezug auf seine Fähigkeit, ungelöste Feststoffe zu suspendieren, unübertroffen.
Weitere Polygalaktomannanderivate sind in Patenten wie US-Patent Nr. 2,461,502 (Cyanethylether), US-Patent Nr. 4,094,795 (Dialkylacrylamidether) sowie US-Patent Nr. 3,498,912 (quartäre Ammoniumalkylether) beschrieben. Bei den beschriebenen Verfahren werden die Reaktionen in Mischungen aus Wasser und organischem Lösungsmittel durchgeführt und die Reaktionsprodukte werden mit Lösungsmitteln von Wasser-Lösungsmittel-Mischungen gewaschen. Zu den quartären Ammoniumalkylietungsmitteln zählen insbesondere Mittel wie 2,3-Epoxypropyltrimethylammoniumchlorid, 3-Chlor-2-hydroxypropyltrimethylammoniumchlorid und dergleichen.
Weitere Mittel, die mit den Hydroxygruppen der Polygalaktomannane unter Bildung von Ethergruppen reagieren können, sind zum Beispiel Alkylierungmittel wie Methylchlorid, Methylbromid, Ethylchlorid, Ethyliodid und Isopropylchlorid, Aminoalkylierungsmittel wie Aminoethylchlorid, Aminopropylbromid und N,N- Dimethylaminopropylchlorid, Substanzen mit ethylenisch ungesättigten Gruppen, die mit den Hydroxygruppen in Form einer Michael-Addition reagieren, wie z. B. Acrylamid, Methacrylamid, Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylsäure, Natriumacrylat, sowie einfach beliebige polymerisierbare Monomere, die eine ethylenisch ungesättigte polymerisierbare Gruppe enthalten.
"Derivatisierter Guar" soll alle oben beschriebenen derivatisierten Guargummiprodukte umfassen.
Bei nichtderivatisiertem Guargummi, der von einer stickstoffixierenden nachwachsenden Rohstoffquelle stammt, handelt es sich um ein vielseitiges, umweltfreundliches, biologisch leicht abbaubares Polymer. Derivatisierte Guargummis sind etwas weniger leicht biologisch abbaubar, da sich die Moleküle weniger als Substrat für häufig vorkommende Organismen eignen.
Das erfindungsgemäße Antiabtriftmittel, das aus der Gruppe bestehend aus nichtderivatisiertem Guargummi, nichtkationischem derivatisiertem Guargummi, kationischem Guargummi sowie deren Mischungen stammt, macht ungefähr 0,01 bis ungefähr 12,49 Gewichtsprozent, vorzugsweise ungefähr 0,01 bis ungefähr 10,0 Gewichtsprozent, am stärksten bevorzugt ungefähr 3,0 bis ungefähr 7,0 Gewichtsprozent in bezug auf das Gesamtgewicht der Pulverzusammensetzung aus.
Bei einem Entschäumer bzw. Antischaummittel handelt es sich um eine Substanz, die, wenn sie in niedriger Konzentration zu einer schaumigen oder schäumenden Flüssigkeit gegeben wird, das Schaumproblem bekämpft oder verringert. Das Mittel stellt ein Gleichgewicht zwischen der Schaumzerfallsrate und der Schaumbildungsrate her. Der Ausdruck "Entschäumung" bezieht sich auf die Zerstörung eines bereits existierenden Schaums, während sich "Antischaummittel" auf eine Substanz, die die Bildung dieses Schaums verhindert, bezieht. Solche Unterscheidungen können unterschiedliche Qualitätseigenschaften eines Produkts erfordern.
Während man von einem Entschäumer erwartet, daß er einen Schaum rasch zerstört, könnte bei vielen Anwendungen für Antischaummittel eine Langzeitdauer erforderlich sein. Bei vielen oder sogar allen Anwendungen sind sowohl vorbeugende als auch bekämpfende Funktionen erforderlich und in der Praxis werden die gleichen Arten von Substanzen sowohl als Antischaummittel als auch als Entschäumer verwendet. Der allgemeine Ausdruck "Entschäumer" soll daher beide Wirkungsarten und Wirkungsstärken umfassen.
Ganz offenbar dient die chemisch-physikalische Bekämpfung von Schaum zur Erhöhung des Aufbewahrungsvolumens von Gefäßen und zur Verbesserung der Filtration, der Entwässerung, des Waschens und des Ablassens verschiedener Arten von Suspensionen, Mischungen oder Aufschlämmungen. Der Ausdruck "chemisch-physikalisch" und nicht der Ausdruck "chemisch" wird deshalb verwendet, weil derzeit vermutet wird, daß ein Zusammenfallen des Schaums auf den direkten mechanischen Schock des Vorgangs zurückzuführen ist, obwohl ein Entnetzen die Schwächung des die Blasen umgebenden Films unterstützt und Instabilität fördert. Obwohl die Verwendung von pflanzlichen und mineralischen Ölen als Entschäumern seit einiger Zeit bekannt ist, sind die wirksamsten Entschäumer heutzutage komplizierte formulierte Spezialchemikalien in Form von Markenprodukten. Diese Spezialsubstanzen müssen außer der Verringerung von Schaum und den damit einhergehenden Eigenschaften wie Schaumzerstörungsrate und Langzeitwirkung weitere häufig erforderliche Anwendungseigenschaften aufweisen, darunter entsprechende Haltbarkeit, keine negativen Auswirkungen auf das behandelte Medium bzw. Objekt, leichte Handhabung, Ungiftigkeit für das Formulierungspersonal und den Endverbraucher, Umweltfreundlichkeit sowie Kostengünstigkeit.
Es wurde gefunden, daß die auf Polysiloxan basierenden Entschäumer die Zusammensetzungen der Wahl für die mit den erfindungsgemäßen granulatförmigen Düngerzusammensetzungen erwarteterweise erzielten ausgezeichneten Ergebnisse darstellten.
Aufgrund ihrer nicht unbeträchtlichen Entschäumungswirkung in nichtwäßrigen Systemen zeigen die Polysiloxane in wäßrigen Tensidlösungen nur wenig Schaumhemmungswirkung. Sind sie jedoch substituiert und mit hydrophobem Siliciumdioxid kombiniert, so gelangt man zu hochwirksamen wäßrigen Entschäumern.
Die drei am häufigsten eingeschlagenen Wege zur Herstellung von hydrophobem Siliciumdioxid sind das Besprühen von Siliciumdioxid mit Siliconöl und Erhitzen des Materials auf 250-350ºC, die Behandlung von Siliciumdioxid mit Organochlorsilandämpfen im Autoklaven und das Dispergieren von Siliciumdioxid in Siliconöl bei erhöhten Temperaturen. Hydrophobes Siliciumdioxid kann auch durch Behandlung mit verschiedenen Alkoholen, Fettaminen und Kohlenwasserstoffwachsen hergestellt werden.
Bei den zur Herstellung der Entschäumer der vorliegenden Erfindung verwendeten Polysiloxane kann es sich um alkyl-, alkoxy- oder arylsubstituierte Polysiloxane handeln. Cyclische Polysiloxane und hydroxylierte Polysiloxane können ebenfalls verwendet werden.
Bei den bevorzugten Siliconen für die Herstellung der Entschäumer der vorliegenden Zusammensetzungen handelt es sich um die Polydimethylsiloxane mit einem Molekulargewicht im Bereich von ungefähr 200 bis ungefähr 200000 und einer Viskosität im Bereich von ungefähr 20 bis ungefähr 2000000 Centistoke, vorzugsweise ungefähr 500 bis ungefähr 50000 Centistoke bei 25ºC. Die Polymere sind im allgemeinen entweder mit Trimethylsilyl- oder Hydroxygruppen endgruppenverschlossen, andere Gruppen eignen sich jedoch auch zum Endgruppenverschließen. Die Polymere können auf unterschiedliche Weise, wie Hydrolyse und anschließende Kondensation von Dimethyldihalogensilanen oder durch Cracken und anschließende Kondensation von Dimethylcyclosiloxanen, hergestellt werden.
Die bevorzugten Silicon-Entschäumer werden dadurch hergestellt, daß man das Polydimethylsiloxan mit teilchenförmigem Siliciumdioxid kombiniert. Diese Kombinationen aus Polydimethylsioxan und Siliciumdioxid können dadurch hergestellt werden, daß man das Silicon auf die Oberfläche des Siliciumdioxids aufbringt, zum Beispiel durch die im US-Patent Nr. 3,235,509 offenbarte katalytische Reaktion.
So hergestellte Schaumregulatoren, die Mischungen aus Silicon und Siliciumdioxid enthalten, enthalten vorzugsweise Silicon und Siliciumdioxid in einem Silicon : Siliciumdioxid-Verhältnis von 20 : 1 bis 200 : 1, vorzugsweise ungefähr 25 : 1 bis ungefähr 100 : 1. Das Siliciumdioxid kann chemisch und/oder physikalisch an das Silicon in einer Menge von vorzugsweise ungefähr 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% in bezug auf das Silicon gebunden sein. Die Teilchengröße des bei solchen Siliciumdioxid/Silicon-Schaumregulatoren verwendeten Siliciumoxids ist feinteilig und sollte vorzugsweise nicht mehr als 100 Millimikron, vorzugsweise 10 Millimikron bis 20 Millimikron betragen, und die spezifische Oberfläche des Siliciumdioxids sollte ungefähr 50 m²/g überschreiten.
Zur Einarbeitung in die erfindungsgemäßen freifließenden granulatförmigen Düngerzusammensetzungen liegt der milchig-flüssige Silicon/Siliciumdioxid- Entschäumer am stärksten bevorzugt in relativ trockener fester Form vor. Zu diesem Zweck ist bei der am stärksten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die flüssige Silicon/Siliciumdioxid- Entschäumerverbindung entweder in einem landwirtschaftlich unbedenklichen Material eingekapselt oder in einem landwirtschaftlich unbedenklichen festen Träger absorbiert. Bei dem Verkapselungsmaterial handelt es sich vorzugsweise um eine Beschichtung, die die Integrität des Entschäumers aufrechterhält, die jedoch bei Kontakt mit der wäßrigen Brühe rasch aufbricht. Solch ein Verkapselungsmaterial ist zum Beispiel Stärke. Eine stärkeverkapselte Silicon/- Siliciumdioxidantischaumzusammensetzung ist als Markenartikel von der Fa. Rhône-Poulenc unter der Handelsbezeichnung RHODORSIL EP-6703 im Handel erhältlich. Daß die stärkeverkapselten Entschäumer bei der vorliegenden Erfindung so besonders gut funktionieren, ist insbesondere im Hinblick darauf, daß das Vorhandensein von Stärkeschaum bei vielen technischen Prozessen ein beträchtliches Entschäumungsproblem darstellt, überraschend.
Relativ feste Entschäumer können auch dadurch hergestellt werden, daß man die flüssigen Silicon/- Siliciumdioxid-Entschäumer in anorganische feste sorptionsfähige Träger wie Ton, fein gemahlenem Kaolin, Talk, Kreide, Kalkstein, Attapulgit, Bimsstein, "(Fällungs)kieselsäure", "pyrogene Kieselsäure ("pyrogenic" und "fumed"), Attaclay, Dolomit, Diatomeenerde usw. absorbiert. Wasserlösliche anorganische sorptionsfähige Träger wie Natriumsulfat, Natriumcarbonat, Calciumcarbonat oder Natriumtripolyphosphat können ebenfalls verwendet werden.
Bei der vorliegenden Erfindung macht der Silicon- Entschäumer ungefähr 0,01 bis ungefähr 12,49 Gewichtsprozent, vorzugsweise ungefähr 0,01 bis ungefähr 2,50 Gewichtsprozent, am stärksten bevorzugt ungefähr 0,1 bis ungefähr 1,0 Gewichtsprozent in bezug auf das Gesamtgewicht der Düngerzusammensetzung aus.
Die Handhabung von Trockenpulver- oder -granulatzusammensetzungen kann dadurch behindert werden, daß diese Zusammensetzungen zu einer unerwünschten Staubentwicklung neigen. Der mit den trockenen teilchenförmigen wasserlöslichen Düngern und Polymeren in Zusammenhang stehende Staub kann zu den gleichen traditionellen Handhabungsproblemen führen, wie sie bei ähnlichen teilchenförmigen Materialien auftreten, wobei eine der Hauptgefahren darin besteht, daß Staubexplosionen auftreten können.
Um die Entwicklung von Staub und damit in Zusammenhang stehende eventuell auftretende Probleme zu überwinden, werden üblicherweise staubhemmende Mittel, d. h. Mittel gegen Staubentwicklung zugegeben. Die Mittel gegen Staubentwicklung können elektrostatische Bindungseigenschaften aufweisen, häufiger handelt es sich jedoch um flüssige und/oder klebrige Verbindungen. Die vorliegende Erfindung sieht auch vor, daß feste oder halbfeste Mittel gegen Staubentwicklung geschmolzen werden können, bevor sie mit den trockenen festen Bestandteilen der Düngerzusammensetzungen vermischt bzw. auf sie gesprüht werden.
Zu geeigneten Mitteln gegen Staubentwicklung zählen zum Beispiel nichtionische Tenside, cyclische Kohlenwasserstoffe, z. B. Decalin und Tetralin, Phthalsäuredialkylester, Mineralöle, insbesondere Mineralöle mit einem Siedebereich von 130 bis 300ºC, sowie teilweise sulfonierte Mineralöle, Siliconölpolymere und -copolymere, insbesondere die siliconhaltigen Tenside, sowie deren Mischungen.
Obwohl einfache Öle wie Mineralöle oder Paraffinöle eine adäquate Wirkung als Mittel gegen Staubentwicklung aufweisen, werden Mittel gegen Staubentwicklung mit Netzeigenschaften, wie die nichtionischen Tenside und nichtionischen Silicontenside, stärker bevorzugt. Die am stärksten bevorzugten nichtionischen Tenside sind:
A) Amide wie:
i) Alkanolamide der Formel
in der R' und R" jeweils -H, -CH&sub2;CH&sub2;OH oder
bedeuten können,
ii) ethoxylierte Alkanolamide der Formel
iii) Ethylenbisamide der Formel
B) Ester wie
i) Fettsäureester der Formel
ii) Glycerinester der Formel
iii) ethoxylierte Fettester der Formel
iv) Sorbitanester der Formel
v) ethoxylierte Sorbitanester der Formel
C) Ethoxylate wie:
i) Alkylphenolethoxylate der Formel
ii) Alkoholethoxylate der Formel
R-O-(CH&sub2;CH&sub2;O)nH:
iii) Tristyrylphenolethoxylate der Formel
iv) Mercaptanethoxylate der Formel
R-S-(CH&sub2;CH&sub2;O)nH;
D) endgruppenverschlossene Blockcopolymere sowie EO/PO-Blockcopolymere wie
i) Alkoholalkoxylate der Formel
ii) Ethylenoxid/Propylenoxid-Blockcopolymere der Formel
iii) Copolymere der Formel
iii) mit Chlor endgruppenverschlossene Ethoxylate der Formel
R-(OCH&sub2;CH&sub2;)xCl; und
v) tetrafunktionelle Blockcopolymere der Formel
ODER
in der
R eine Fettalkylgruppe, vorzugsweise eine C&sub6;-C&sub2;&sub2;-Fettalkylgruppe, am stärksten bevorzugt eine C&sub8;-C&sub1;&sub8;-Fettalkylgruppe bedeutet,
R&sub1; -H oder eine Fettalkylgruppe,
vorzugsweise -H oder eine C&sub6;-C&sub2;&sub2;-Fettalkylgruppe, am stärksten bevorzugt -H oder eine Ca-C&sub1;&sub8;-Fettalkylgruppe bedeutet,
x, x¹, y, y¹ und n jeweils unabhängig vorzugsweise 1 bis 300, am stärksten bevorzugt 1 bis 150, Mol Ethylenoxid bedeuten, und
m, m¹, l und l¹ jeweils unabhängig vorzugsweise 1 bis 300, am stärksten bevorzugt 1 bis 150, Mol Propylenoxid bedeuten.
Weitere bevorzugte Mittel gegen Staubentwicklung sind die siliconhaltigen Tenside. Hierunter versteht man beliebige bzw. alle siliconhaltigen Substanzen, die sowohl eine oder mehrere hydrophobe Gruppen aufweisen und über Tensideigenschaften verfügen. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Siliconpolymeren, die Alkoxylatgruppen enthalten, wie Ethylenoxid, Propylenoxid und deren Mischungen. Beispiele von Silicontensiden, die für die vorliegende Zusammensetzung verwendet werden können, sind in den folgenden Patentschriften offenbart: US 5,104,647, US 5,017,216, US 5,145,978, US 5,145,977 und WO 94/22311. Aus Vollständigkeitsgründen sind diese Patente soweit wie erforderlich hiermit per Referenz Bestandteil der vorliegenden Erfindung.
Wird das Mittel gegen Staubentwicklung in die erfindungsgemäße Düngerzusammensetzung eingearbeitet, so macht es ungefähr 0,005 bis ungefähr 15,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise ungefähr 0,01 bis ungefähr 2,5 Gewichtsprozent, am stärksten bevorzugt ungefähr 0,1 bis ungefähr 1,0 Gewichtsprozent in bezug auf das Gesamtgewicht der Düngerzusammensetzung aus.
Die vorliegende Erfindung wird im folgendem Beispiel bzw. in den folgenden Beispielen, die zur Veranschaulichung dienen und nicht als einschränkend aufzufassen sind und in denen alle Teile, Prozentsätze usw. auf das Gewicht bezogen sind, erläutert.

Beispiel I (VERGLEICHSBEISPIEL)

Diammoniumsulfatkristalle und ein derivatisierter Guar (AgRHO DR 2000, Handelsbezeichnung der Fa. Rhône- Poulenc für einen Hydroxypropylguarmischungs-Markenartikel) werden miteinander vermischt und zu einem feinen Pulver vermahlen. Diese Pulvermischung wird unter ständigem Mischen mit IGEPAL CO-630, einer Handelsbezeichnung der Fa. Rhône-Poulenc für ein nichtionisches ethoxyliertes (8 EO) Nonylphenoltensid, besprüht. Die Zusammensetzung des trockenen fließfähigen pulverförmigen Endprodukts, das als Mischung 1 bezeichnet wird, lautet folgendermaßen:

Mischung 1

Diammoniumsulfat 94,10 Gewichtsprozent
DR 2000 5,60 Gewichtsprozent
IGEPAL CO 630 0,30 Gewichtsprozent
100,00
Auf einen ersten 1500-ml-Becher, der 500 Gramm Leitungswasser enthält, wird so viel Pulver der Mischung 1 gestreut, daß man eine Mischung aus Guar und Leitungswasser mit einem Guargehalt von 0,11 (w/w) erhält. Auf einen zweiten 1500-ml-Becher, der die gleiche Menge Leitungswasser enthält, wird so viel AgRHO DR 2000 Guarzusammensetzung gestreut, daß man ebenfalls eine Mischung aus Guar und Leitungswasser mit einem Guargehalt von 0,1% (w/w) erhält.
Die Hydratationsgeschwindigkeit der Polymer-Wasser- Mischung wird anschließend durch Bestimmen des Anstiegs der Viskosität der Mischung in Abhängigkeit von der Zeit mit einem Brookfield-Rheometer, das an einen Compaq 486 Personalcomputer angeschlossen und mit einer RV-2-Spindel ausgestattet ist, bei 55 U/min verfolgt. Die Viskositätsdaten werden insgesamt 6 Minuten lang alle 45 Sekunden bestimmt. Während der Hydratation wird darauf geachtet, daß die Polymerteilchen dadurch in Suspension gehalten werden, daß man die Mischung nach der dritten, sechsten, neunten und zwölften Messung physikalisch rührt. Jede Formulierung wird viermal wie oben beschrieben ausgewertet. Zu jedem Zeitpunkt wird der Durchschnitt der vier Wiederholungen jeder Formulierung bestimmt und in Form einer einzigen Hydratationskurve aufgetragen.
Die Ergebnisse können der Tabelle I unten entnommen werden und sind graphisch in Fig. 1 dargestellt. Tabelle I
Diese Tests veranschaulichen, daß das Vorhandensein der wasserlöslichen stickstoffhaltigen Düngerkristalle, d. h. des Diammoniumsulfats, dazu führt, daß die Hydratation des Hydroxypropylguargummi-Antiabtriftmittels wesentlich beschleunigt wird.

Beispiel II

In diesem Beispiel werden die Diammoniumsulfatdüngerkristalle und ein Hydroxypropylguargummi- (AgRHO DR 2000-)Antiabtriftmittel vermischt und zu einem feinen Pulver vermahlen. Anschließend wird das vermahlene Pulver mit einem stärkeverkapselten Silicon- Entschäumer (RHODORSIL EP 6073 - Handelsbezeichnung der Fa. Rhône-Poulenc) vermischt. Zum Schluß wird die Pulvermischung unter ständigem Mischen mit einem Mittel gegen Staubentwicklung (IGEPAL CO-630) besprüht. Die Zusammensetzung des trockenen fließfähigen Düngerzusammensetzung-Endprodukts mit verringerter Staubentwicklung, das als Mischung 2 bezeichnet wird, lautet folgendermaßen:
Mischung 2
Diammoniumsulfat 93,8500 Gewichtsprozent
DR 2000 5,6000 Gewichtsprozent
IGEPAL CO-630 0,3000 Gewichtsprozent
Stärke 0,1875 Gewichtsprozent
Silicon-Entschäumer 0,0625 Gewichtsprozent
100,0000
Ein Ein-Quart-Weithalsglas, das 498,5 Gramm Leitungswasser enthält, wird mit AgRHO FM-3800 (1 Gramm) versetzt. Bei AgRHO FM-3800 (Handelsbezeichnung der Fa. Rhône Poulenc) handelt es sich um eine komplexe Tensidzusammensetzung (Markenartikel) zur Erzielung eines sehr stabilen Schaums. Das Glas wird mit einem Deckel verschlossen und kurz von Hand geschüttet, um Schaum zu erzeugen. Das gesamte Wasser und 600 ml des entstandenen Schaums werden in einen ersten 1500-ml-Becher überführt. Ein zweiter Becher wird wie oben beschrieben vorbereitet.
In den ersten Becher wird so viel Pulver der Mischung 2 gestreut, daß man eine Mischung aus Guargummi und Leitungswasser mit einem Guargehalt von 0,1% (w/w) erhält. Auf den zweiten Becher wird so viel Mischung 1 gestreut, daß man ebenfalls eine Mischung aus Guargummi und Wasser mit einem Gehalt von 0,1% (w/w) erhält. Nach 30 Sekunden wird der verbleibende Schaum aus jedem Becher entfernt, um die Bestimmung der Hydratationsgeschwindigkeit zu erleichtern.
Die Hydratationsgeschwindigkeit wird wie in Beispiel 1 bestimmt.
Die Ergebnisse können der Tabelle II unten entnommen werden und sind graphisch in Fig. 2 dargestellt. Tabelle II
Die obigen Tests veranschaulichen, daß bei Mitverwendung des erfindungsgemäßen verkapselten Silicon-Entschäumerzusatzes bei wasserlöslichen stickstoffhaltigen Düngerzusammensetzungen mit Guargummi-Antiabtriftmittel die Hydratationsgeschwindigkeit des Antiabtriftmittels wesentlich erhöht wird.
Die Ausbringungsmenge der Pulvermischung richtet, sich nach der erwünschten Düngerwirkung unter Berücksichtigung der Pulverzusammensetzung, der Kulturpflanze, der Art des Bodens, des Wetters usw.

Claims

1. Freifließende pulverförmige Düngerzusammensetzung mit

i) ungefähr 87, 50 bis ungefähr 99, 80 Gewichtsprozent eines wasserlöslichen stickstoffhaltigen Düngers,

ii) ungefähr 0,01 bis ungefähr 12, 49 Gewichtsprozent eines Antiabtriftmittels aus der Gruppe bestehend aus nichtderivatisiertem Guargummi, nichtkationischem derivatisiertem Guargummi, kationischem Guargummi sowie deren Mischungen, und

iii) ungefähr 0,01 bis ungefähr 12, 49 Gewichtsprozent eines Silicon-Entschäumers, der in einem landwirtschaftlich unbedenklichen Träger entweder eingekapselt oder absorbiert ist, wobei sich alle Gewichtsprozente auf das Gesamtgewicht der pulverförmigen Düngerzusammensetzung beziehen.

2. Pulverförmige Düngerzusammensetzung nach Anspruch 1 mit ungefähr 0,01 bis ungefähr 10,00 Gewichtsprozent des Antiabtriftmittels und ungefähr 0,01 bis ungefähr 2, 50 Gewichtsprozent des Silicon- Entschäumers.

3. Pulverförmige Düngerzusammensetzung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 mit ungefähr 92,0 bis ungefähr 97,0 Gewichtsprozent des wasserlöslichen stickstoffhaltigen Düngers, ungefähr 3,0 bis ungefähr 7,0 Gewichtsprozent des Antiabtriftmittles und ungefähr 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozent des Silicon- Entschäumers.

4. Pulverförmige Düngerzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Dünger Diammoniumsulfat enthält.

5. Pulverförmige Düngerzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der nichtkationische derivatisierte Guargummi Hydroxypropylguargummi oder Carboxymethylhydroxypropylguargummi enthält.

6. Pulverförmige Düngerzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Entschäumer stärkeverkapseltes Polydimethylsiloxan enthält.

7. Pulverförmiger Dünger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der zusätzlich ungefähr 0,005 bis ungefähr 15,0 Gewichtsprozent eines Mittels gegen Staubentwicklung enthält.

8. Pulverförmiger Dünger nach Anspruch 7 mit ungefähr 0,01 bis ungefähr 2, 5 Gewichtsprozent eines Mittels gegen Staubentwicklung.

9. Pulverförmiger Dünger nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei das Mittel gegen Staubentwicklung ein nichtionisches Tensid enthält.

10. Pulverförmiger Dünger nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei es sich bei dem Mittel gegen Staubentwicklung um ein Nonylphenolethoxylat handelt.

11. Freifließende pulverförmige Düngerzusammensetzung mit gemäß Anspruch 1

i) ungefähr 87, 50 bis ungefähr 99, 80 Gewichtsprozent Diammoniumsulfat,

ii) ungefähr 0,01 bis ungefähr 10,00 Gewichtsprozent Hydroxypropylguargummi,

iii) ungefähr 0,01 bis ungefähr 2,5 Gewichtsprozent stärkeverkapseltes Polydimethylsiloxan, und

iv) ungefähr 0,01 bis ungefähr 2,5 Gewichtsprozent eines Nonylphenolethoxylats, wobei sich alle Gewichtsprozente auf das Gesamtgewicht der pulverförmigen Düngerzusammensetzung beziehen.

12. Verfahren zur Herstellung einer freifließenden pulverförmigen Düngerzusammensetzung mit den folgenden Schritten:

a) inniges Mischen von

i) ungefähr 87, 50 bis ungefähr 99, 80 Gewichtsprozent eines wasserlöslichen stickstoffhaltigen Düngers und

ii) ungefähr 0,01 bis ungefähr 12, 49 Gewichtsprozent eines Antiabtriftmittels aus der Gruppe bestehend aus nichtderivatisiertem Guargummi, nichtkationischem derivatisiertem Guargummi sowie deren Mischungen, wodurch man eine Düngerzusammensetzung mit verringerter Abtrift erhält,

b) Vermahlen oder Verreiben der erhaltenen Düngerzusammensetzung, so daß man zu einer Zusammensetzung mit einheitlicher Teilchengröße gelangt, sowie

c) inniges Vermischen der Zusammensetzung mit einheitlicher Teilchengröße mit ungefähr 0,01 bis ungefähr 12, 49 Gewichtsprozent eines Silicon-Entschäumers, der in einem landwirtschaftlich unbedenklichen Träger entweder eingekapselt oder absorbiert ist, wobei sich alle Gewichtsprozente auf das Gesamtgewicht der pulverförmigen Düngerzusammensetzung beziehen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei ungefähr 0,01 bis ungefähr 10,00 Gewichtsprozent des Antiabtriftmittels und ungefähr 0,01 bis ungefähr 2,50 Gewichtsprozent des Silicon = Entschäumers eingearbeitet werden.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, wobei

i) der wasserlösliche stickstoffhaltige Dünger in einer Menge von ungefähr 92,0 bis ungefähr 97,0 Gewichtsprozent vorliegt,

ii) das Antiabtriftmittel in einer Menge von ungefähr 3,0 bis ungefähr 7,0 Gewichtsprozent vorliegt, und

iii) der Silicon-Entschäumer in einer Menge von ungefähr 0,1 bis ungefähr 1,0 Gewichtsprozent vorliegt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der Dünger Diammoniumsulfat enthält.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei der nichtkationische derivatisierte Guargummi Hydroxypropylguargummi oder Carboxymethylhydroxypropylguargummi enthält.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei der Entschäumer stärkeverkapseltes Polydimethylsiloxan enthält.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17 mit dem zusätzlichen Schritt, daß man die pulverförmige Düngerzusammensetzung mit ungefähr 0,005 bis ungefähr 15,0 Gewichtsprozent eines Mittels gegen Staubentwicklung besprüht.

19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Mittel gegen Staubentwicklung in einer Menge von ungefähr 0,01 bis ungefähr 2, 50 Gewichtsprozent vorliegt.

20. Verfahren nach Anspruch 18 oder Anspruch 19, wobei das Mittel gegen Staubentwicklung ein nichtionisches Tensid enthält.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei das Mittel gegen Staubentwicklung Nonylphenolethoxylat enthält.

22. Verfahren zur Herstellung einer freifließenden pulverförmigen Düngerzusammensetzung mit verringerter Staubentwicklung nach Anspruch 12 mit den folgenden Schritten:

a) inniges Mischen von

i) ungefähr 87, 50 bis ungefähr 99, 80 Gewichtsprozent Diammoniumsulfat und

ii) ungefähr 0,01 bis ungefähr 10,00 Gewichtsprozent Hydroxypropylguargummi, wodurch man eine Düngerzusammensetzung mit verringerter Abtrift erhält,

b) Vermahlen oder Verreiben der erhaltenen Düngerzusammensetzung, so daß man zu einer Zusammensetzung mit einheitlicher Teilchengröße gelangt,

c) inniges Vermischen der Zusammensetzung mit einheitlicher Teilchengröße mit ungefähr 0,01 bis ungefähr 2, 50 Gewichtsprozent stärkeverkapseltem Polydimethylsiloxan, wodurch man eine pulverförmige Düngerzusammensetzung erhält, sowie

d) Besprühen dieser pulverförmigen Düngerzusammensetzung mit ungefähr 0,01 bis ungefähr 2, 50 Gewichtsprozent eines Nonylphenolethoxylats, wobei sich alle Gewichtsprozente auf das Gesamtgewicht der so gebildeten freifließenden pulverförmigen Düngerzusammensetzung mit verringerter Staubentwicklung beziehen.