EA021274B1

EA021274B1 - Покрытие для удобрения

Info

Publication number: EA021274B1
Application number: EA201270494A
Authority: EA
Inventors: Стефан Хендрикус Схаафсма
Original assignee: Стамикарбон Б.В.
Priority date: 2009-09-28
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2015-05-29
Also published as: US8845775B2; CN102595926A; CA2774874C; LT2482671T; CA2774874A1; EP2482671B1; EA201270494A1; CN102595926B; PL2482671T3; WO2011037469A1; EP2301366A1; US20130055776A1; EP2482671A1

Abstract

Настоящее изобретение относится к композиции покрытия для удобрения, содержащей по меньшей мере 50 мас.% перекрестно-сшитого липида и менее чем 0,20 мас.% из расчета на общую массу липида катализатора для перекрестного сшивания ненасыщенного липида. Перекрестно-сшитый липид имеет вязкость при температуре 20°C в пределах от 110 до 800 мПа∙с.

Description

Настоящее изобретение относится к покрытию для удобрения и корма для животных и, в частности, к биоразлагаемым покрытиям, демонстрирующим хорошие свойства против слеживания.

Известны различные удобрения, а также различные агенты для покрытия ими частиц. Удобрения и покрытия для удобрений описаны, например, в иИшаип'к Еисус1ореб1а οί Ιηύιϊδίπαϊ СНсищКу. 2002, в главе о гранулировании удобрения (ЕегйП/ег Сгапи1аОоп). Согласно этой публикации покрытия наносят на удобрение для поддержания хороших физических свойств, таких как сыпучесть, во время хранения и технологической обработки. Слеживание представляет собой агломерацию частиц удобрения за счет адгезии в точке контакта с образованием плотной массы, которую трудно разрушить. Слеживание оказывает негативное воздействие на сыпучесть удобрения.

Недостатком известных агентов покрытия для удобрений является то, что после применения удобрения в полевых условиях агенты покрытия остаются в почве и накапливаются в ней. Следовательно, известные агенты покрытия вредны для окружающей среды. Другим недостатком традиционных покрытий является то, что они часто содержат соединения высокой степени очистки и прошедшие технологическую обработку соединения, многие из которых являются синтетическими с высоким содержанием углеродных примесей и, следовательно, неприемлемы для окружающей среды.

Эти недостатки адресованы к \УО 2008/000492 и \УО 2009/074679, в которых описано применение покрытий для удобрения, включающих биоразлагаемое масло или биомассу. Хотя эти покрытия представлены как значительно улучшенные в отношении биоразлагаемости, продолжает существовать необходимость в улучшении свойств против слеживания, в частности, при продолжительном хранении (например, несколько недель или месяцев в теплой и влажной среде).

Настоящее изобретение направлено на решение по меньшей мере нескольких из указанных выше проблем посредством обеспечения композиции покрытия, предпочтительно для удобрения, содержащей:

a) по меньшей мере 50 мас.% перекрестно-сшитого липида и

b) менее чем 0,20 мас.% из расчета на общую массу липида, катализатора для перекрестного сшивания ненасыщенного липида, где перекрестно-сшитый липид имеет вязкость при температуре 20°С в пределах от 110 до 800 мПа-с.

Неожиданно авторы настоящего изобретения обнаружили, что композиция покрытия по настоящему изобретению обладает улучшенным длительным эффектом против слеживания по сравнению с традиционными композициями биоразлагаемых покрытий.

Предпочтительно композиция покрытия содержит от 0 до 40 мас.% биомассы со средним размером частиц (И₅₀) от 0 до 250 мкм. Было обнаружено, что добавление биомассы дополнительно пролонгирует свойства против слеживания композиции покрытия.

Предпочтительно композиция покрытия содержит по меньшей мере 60 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 70 мас.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 80 мас.% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 90 мас.% перекрестно-сшитого липида.

Предпочтительно перекрестно-сшитый липид имеет вязкость при температуре 20°С по меньшей мере 120 мПа-с, более предпочтительно по меньшей мере 150 мПа-с, еще более предпочтительно по меньшей мере 170 мПа-с и наиболее предпочтительно по меньшей мере 200 мПа-с. Было обнаружено, что перекрестно-сшитые липиды с более низкой вязкостью при температуре 20°С оказывают негативное воздействие на свойства против слеживания после хранения в течение длительного периода времени (например, 30 дней).

Предпочтительно перекрестно-сшитые липиды имеют вязкость при температуре 20°С не более чем 800 мПа-с, более предпочтительно не более чем 600 мПа-с, еще более предпочтительно не более чем 500 мПа-с и наиболее предпочтительно не более чем 400 мПа-с. Перекрестно-сшитые липиды с более высокой вязкостью при температуре 20°С гораздо труднее поддаются технологической обработке и труднее наносить на частицы, такие как частицы удобрения.

Уровень содержания катализатора в композиции покрытия предпочтительно составляет менее чем 0,15 мас.%, более предпочтительно менее чем 0,10 мас.%, еще более предпочтительно менее чем 0,05 мас.% и наиболее предпочтительно менее чем 0,02 мас.%, из расчета на массу липидов. Катализатор должен определяться в композиции покрытия и, следовательно, его содержание должно составлять более чем 0,00 мас.%. Как правило, чем ниже содержание катализатора в композиции покрытия, тем она более безвредна в отношении окружающей среды.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к частицам удобрения или корма для животных, включающим композицию покрытия по настоящему изобретению. Предпочтительно композиция покрытия присутствует по меньшей мере 0,01 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 0,05 мас.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 0,10 мас.% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 0,15 мас.%, из расчета на общую массу частицы. При более низком содержании композиция покрытия не оказывает существенного воздействия на свойства против слеживания частиц.

Предпочтительно композиция покрытия присутствует не более чем 1,0 мас.%, более предпочтительно не более чем 0,8 мас.%, еще более предпочтительно не более чем 0,6 мас.% и наиболее предпоч- 1 021274 тительно не более чем 0,4 мас.% из расчета на общую массу частицы. При более высоком процентном содержании композиции покрытия не наблюдается дополнительного улучшения воздействия против слеживания.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к способу покрытия частицы, включающему стадии:

a) получения композиции покрытия перекрестным сшиванием ненасыщенного липида в присутствии катализатора до достижения вязкости перекрестно-сшитого липида при температуре 20°С в пределах от 110 до 800 мПа-с и

b) нанесения композиции покрытия на частицы, где композиция покрытия содержит и/или получена по меньшей мере из 50 мас.% ненасыщенного липида.

Предпочтительно композиция покрытия содержит или получена по меньшей мере из 60 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере из 70 мас.%, еще более предпочтительно по меньшей мере из 80 мас.% и наиболее предпочтительно по меньшей мере из 90 мас.% ненасыщенного липида из расчета на общую массу композиции покрытия.

Предпочтительно перекрестное сшивание ненасыщенного липида преимущественно приводит в результате к повышению вязкости полученной в результате композиции покрытия относительно предварительно перекрестно-сшитой композиции покрытия по меньшей мере на 20%, более предпочтительно по меньшей мере на 50% и наиболее предпочтительно по меньшей мере на 100%.

Фундаментальное отличие способа покрытия частицы, как определено в настоящем изобретении, в сравнении с традиционным способом, состоит в том, что перекрестное сшивание липида осуществляют в качестве стадии предварительной обработки перед покрытием. Это имеет множество преимуществ.

При традиционном способе покрытия реакцию перекрестного сшивания осуществляют во время нанесения покрытия на частицы, вызывая, таким образом, относительно быстрое прохождение реакции по времени. Поскольку такая быстрая по времени реакция (например, менее чем 30 мин) не требуется по настоящему изобретению, количество катализатора может быть минимизировано, позволяя, таким образом, снизить количество или вообще избежать использования вредных в отношении окружающей среды катализаторов. Альтернативно или дополнительно, могут быть использованы менее активные, но более безвредные в отношении окружающей среды катализаторы (например, катализатор на основе железа или ферментный катализатор) без ущерба для экономичности способа.

Предпочтительно реакция перекрестного сшивания имеет место при комнатной температуре (например, около 23°С) с обдувом воздухом в течение по меньшей мере 2 ч, более предпочтительно по меньшей мере 12 ч, еще более предпочтительно по меньшей мере 24 ч и наиболее предпочтительно по меньшей мере 48 ч. Хотя отсутствует верхний предел, по практическим причинам время реакции предпочтительно составляет менее чем 2 недели и более предпочтительно менее чем 1 неделя.

Предпочтительно перед стадией (Ь) предшествующая стадия (а) включает, по существу, остановку перекрестного сшивания или реакцию удлинения цепи до достижения заданной вязкости с получением, таким образом, композиции покрытия.

По существу остановка реакции перекрестного сшивания приводит к получению целевой конструкции с остаточной реакцией перекрестного сшивания за счет остаточной каталитической активности или через некаталитическую реакцию, включающую в объем понятия значение по существу остановка. Предпочтительно по существу остановка реакций перекрестного сшивания приводит в результате к повышению вязкости на не более чем 50% при температуре 20°С композиции покрытия, подвергаемой насыщению в атмосфере воздуха при комнатной температуре (например, около 23°С) в течение 48 ч. Более предпочтительно увеличение вязкости составляет на менее чем 30%, еще более предпочтительно не более чем на 20%, и наиболее предпочтительно не более чем на 10%. Чем ниже % изменения вязкости, тем выше способность композиции покрытия храниться перед нанесением без значительных изменений вязкости. Это приводит в результате к получению продукта с более стабильной вязкостью и обеспечивает более эффективное и продуктивное нанесение покрытия на частицы.

Остановка реакции перекрестного сшивания может быть проведена любым подходящим способом. В одном варианте осуществления настоящего изобретения остановка реакции перекрестного сшивания по существу осуществляют удалением катализатора. Каталитическая система предпочтительно представляет гетерогенную каталитическую систему (например, твердый катализатор и жидкий реагент), что способствует удалению катализатора из композиции покрытия.

В другом варианте осуществления реакцию перекрестного сшивания, по существу, останавливают добавлением агента деактивирующего катализатор.

Реакция перекрестного сшивания для целей настоящего изобретения включает реакции удлинения цепи.

Безвредный в отношении окружающей среды означает, что согласно анализу жизненного цикла в способе или продукте используют меньше ресурсов (энергии и/или материалов) или выделяется меньше вредных веществ по сравнению с большинством, если не со всеми традиционными способами или продуктами.

- 2 021274

Если не указанно иное, вся масса приведена из расчета на сухое вещество.

Если не указанно иное, количества приведены в мас.%, из расчета на общую массу композиции покрытия.

Если не указанно иное, все ссылки включены в данное описание посредством ссылки во всей своей полноте.

Используемые в данном описании и формуле изобретения термины включать и содержать и их варианты, например, включающий и содержащий, означают включает, но без ограничения и не исключают другие части, добавки, компоненты, системы или стадии.

В данном описании и формуле изобретения единственное число включает в объем понятия множественное число, если в контексте не указанно иное.

Признаки, системы, характеристики, соединения, химические фрагменты или группы, приведенные в конкретных аспектах, вариантах осуществления или примерах настоящего изобретения могут быть применены в других аспектах, вариантах осуществления или примерах, описанных в данном описании, если не являются несовместимыми.

Композиция покрытия

Предпочтительно композиция покрытия содержит от 0 до 40 мас.% биомассы и более предпочтительно от 10 до 30 мас.% биомассы. Предпочтительно композиция покрытия содержит от 50 до 90 мас.% и более предпочтительно от 60 до 85 мас.% перекрестно-сшитых липидов, как определено в объеме настоящего изобретения. В одном варианте осуществления настоящее покрытие по существу состоит из перекрестно сшитых липидов.

Липиды

Предпочтительно ненасыщенные липиды включают ненасыщенный ацил жирной кислоты и более предпочтительно включают эфир глицерина, такой как природный жир или масло (например, жиры и масла растительного или животного происхождения).

Предпочтительно липиды включают ненасыщенные жирные кислоты с количеством атомов углерода от 12 до 20. В конкретном варианте осуществления липиды включают ненасыщенные жирные кислоты, полученные в качестве побочного продукта при производстве биодизеля.

Степень ненасыщенности липидов, измеренная при использовании йодного числа (определенно в соответствии с ΑδΤΜ Ό5768-02 (2006)), составляет предпочтительно по меньшей мере 60, более предпочтительно по меньшей мере 70, еще более предпочтительно по меньшей мере 80, еще более предпочтительно по меньшей мере 90 и наиболее предпочтительно 100. Чем выше йодное число, тем выше показатель ненасыщенности (то есть, ненасыщенных связей) в липидах и, следовательно, тем выше предрасположенность липидов к перекрестному сшиванию.

При этом липиды с высоким йодным (IV), такие как масло льняного семени (ΐν=178) или тунговое масло (ΐν=168) обладают более высокой перекрестно сшивающей активностью, поскольку нанесение композиции покрытия происходит после по существу завершения реакции перекрестного сшивания, при этом использование таких масел с таким высоким показателем не является необходимым для настоящего изобретения. Действительно, проведение стадии предварительной обработки для перекрестного сшивания липидов позволяет использовать различные источники липидсодержащих композиций, используемых в объеме настоящего изобретения. Для достижения этого эффекта, в одном варианте осуществления настоящего изобретения йодное число составляет менее чем 120 (например, масло канолы).

Катализатор

Может быть использован любой подходящий известный катализатор, который перекрестно сшивает ненасыщенные липиды. Предпочтительно катализатор выбирают из группы, состоящей из пероксидов, азосоединений, предпочтительно диазосоединений, и неорганических и металлоорганических соединений.

Предпочтительные неорганические и металлоорганические катализаторы предпочтительно включают марганец, свинец, цинк, железо, цирконий, кальций, калий, цинк, ванадий, кобальт и их комбинации. Более предпочтительно катализатор включает железо. Предпочтительно металлоорганические соединения представляют собой нафтенаты, карбоксилаты, октоаты, олеаты, линолеаты и резинаты.

Для сравнения различных каталитических систем, количество катализатора выражено из расчета на активный компонент (например, компонент металла, такой как кобальт, по сравнению с металлорганическим компонентом, который может быть частью). В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения катализатор является гетерогенным катализатором

В вариантах осуществления настоящего изобретения, в которых катализатор удаляют перед нанесением композиции покрытия на частицы, катализатор предпочтительно является твердым катализатором. Более предпочтительно катализатор нанесен на инертную подложку (например, кремний). Твердый катализатор может быть в форме свободных частиц, в таком случае удаление катализатора проводят при использовании традиционных технологий разделения твердое вещество-жидкость, таких как фильтрование. Альтернативно, твердый катализатор может быть в форме неподвижного слоя в реакторе. В этом варианте осуществления настоящего изобретения ненасыщенные липиды циркулируют в реакторе в течение заданного периода времени перед удалением из реактора.

- 3 021274

Хотя активность катализатора в твердой форме может быть меньше по сравнению с жидкими катализаторами, возможность повторного использования твердого катализатора повышает его безвредность в отношении окружающей среды.

Агент, деактивирующий катализатор

Может быть использован любой подходящий агент, деактивирующий катализатор, который по существу останавливает реакцию перекрестного сшивания. Предпочтительно агент, деактивирующий катализатор, выполняет двойную функцию в композиции покрытия, такую как минимизация комплексности и степени воздействия на окружающую среду композиции покрытия.

В приведенном в качестве примера варианте осуществления настоящего изобретения катализатор включает металл, выбранный из группы, состоящей из марганца, свинца, цинка, железа, циркония, кальция, калия, цинка, ванадия и/или кобальта, и деактивирующий агент включает амин. Конкретный амин может быть легко определен специалистом в данной области техники. Предпочтительно агент, деактивирующий катализатор, включает алкил-замещенный амин и более предпочтительно амин жирной кислоты. Амин жирной кислоты также может быть использован в композиции покрытия для поддержания адгезии инертных неорганических наполнителей на частицах, таких как тальк или бентанит.

Другие агенты, деактивирующие катализатор, включают гидроксид натрия или калия и другие сильные основания.

В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения агент, деактивирующий катализатор, находится в инертной атмосфере (то есть, по существу свободной от кислорода), что предотвращает развитие реакции перекрестного сшивания (например, диоксид азота или углерода) перед нанесением покрытия на частицы.

Биомасса

Частицы биомассы предпочтительно являются твердыми частицами растительного происхождения, которые предпочтительно представляют собой шрот масличных культур, хотя подходят мелкие частицы из любого растительного или овощного источника (например, злаков), включая пищевые волокна, древесные опилки, шрот или муку из отходов, такую как мука из пшеницы, ячменя, бобовых, древесных опилок, кокосового ореха или люцерны. Шрот масличных культур предпочтительно получают из тех же самых масличных культур, используемых для получения масляного компонента композиции биомассы, таким образом, биомасса композиции покрытия может быть получена на одном и том же предприятии по переработке масличных культур, снижая, таким образом, расходы на транспортировку и хранение.

Шрот масличных культур, как правило, имеет высокое содержание белка (примерно 10-30 мас.%) и, следовательно, этот источник биомассы не только разлагается в окружающей среде, но также вносит свой вклад в эффективность удобрения (хотя любой вклад будет относительно небольшим). Аналогично, когда композицию биомассы используют для покрытия на корм для животных, масло растительного происхождения вносит свой вклад в энергетическую ценность корма для животных, при этом твердые частицы растительного происхождения вносят свой вклад в содержание белка в корме для животных.

Предпочтительно твердые частицы биомассы ригидные, могут быть измельчены до целевого размера распределения частиц. Предпочтительно шрот масличных культур, по существу, свободен от оболочек или другого волокнистого материала, который может с трудом поддаваться измельчению до целевых пределов распределения размеров частиц. Было обнаружено, что в объеме настоящего изобретения особенно эффективны измельченные лущеные семена рапса. Дополнительно, твердые частицы биомассы должны иметь относительно низкую влажность и скорость влагопоглощения. Например, начальная влажность твердых частиц биомассы (при 25°С и 50% относительной влажности) предпочтительно составляет менее чем 30 мас.%, более предпочтительно менее чем 20 мас.%, еще более предпочтительно менее чем 12 мас.% и наиболее предпочтительно менее чем 5 мас.%. Биомасса, полученная из злаков и/или бобовых, как правило, соответствует требованию высоких механических свойств и свойств абсорбции влаги, и таких, которые являются предпочтительными по сравнению с биомассой, полученной из дрожжей или грибов, которые обладают менее подходящими механическими свойствами и свойствами абсорбции влаги.

Содержание сухих веществ биомассы, такое как твердых частиц растительного происхождения, может быть измерено их гексанрастворимым содержанием, которое, следовательно, исключает масло и другие гексанрастворимые материалы, такие как фосфолипиды. Альтернативно, содержание сухих веществ в биомассе может быть получено разницей после подсчета масляных (гексанрастворимые) и влажных (анализ по методу Карла Фишера) компонентов. Твердые вещества предпочтительно являются неэластичными, что позволяет проводить эффективное и продуктивное измельчение биомассы до заданных пределов размеров частиц. Как правило, шрот масличных культур после удаления масла содержит 1-15 мас.% остаточного масла и 5-15 мас.% влаги из расчета на общую массу масличных культур с удаленным маслом, в зависимости от используемых средств экстракции масла. Определенный мас.% масла будет включать другие гексанрастворимые материалы, такие как воски и фосфолипиды. Раздельный анализ этих смешиваемых с маслом компонентов может быть проведен при использовании стандартных промышленных технологий. Стандартные промышленные технологии включают такие, как опубликовано Американской Ассоциацией химиков, работающих в области жиров и масел (Лтейсаи Ой СНстПП §о- 4 021274

С1е1у) (АОС8).

Также твердые частицы биомассы могут быть получены из:

1) биомассы клеток дрожжей, клеток бактерий или клеток грибов, и/или

2) осадка сточных вод, полученных в результате обработки органических и/или биологических отходов.

Твердые частицы биомассы первой группы могут быть, например, как клетками микроорганизмов, так и фракцией клеток дрожжей, клеток бактерий и/или клеток грибов, которые не растворимы в воде и которые получают разрушением клеток дрожжей, бактерий и/или клеток грибов физическим, механическим, химическим или ферментативным способом (или комбинацией двух или более таких способов), с последующим выделением содержимого клеток дрожжей, клеток бактерий или клеток грибов и извлечением нерастворимой фракции. Предпочтительно микроорганизмы являются биологически инертными.

Более подробная информация о подходящих частицах биомассы может быть найдена в АО 2008/000492 и АО 2009/074679.

Другие компоненты

Композиция покрытия может включать другие компоненты, такие как воски, амины жирных кислот, парафины, сульфонаты, альдегиды или мочевиноальдегидные смолы.

Инертные неорганические наполнители, такие как тальк, известь, каолин и диатомит являются предпочтительными для нанесения на частицы с покрытием для улучшения свойств при технологической обработке. Количественное содержание инертных наполнителей предпочтительно составляет от 0 до 2 мас.%, и более предпочтительно от 0,2 до 1,0 мас.% из расчета на общую массу покрытых частиц и инертного наполнителя. Распределение размера частиц инертного наполнителя таково, что Ό₅₀ составляет от 5 до 100 мкм и более предпочтительно от 10 до 40 мкм. Наиболее предпочтительно неорганические наполнители не добавляют в композицию покрытия.

Покрытое удобрение и корм для животных

Удобрение, которое подходит для покрытия композицией покрытия, представляет любое твердое удобрение, включающее частицы с диаметром 0,5-50 мм; предпочтительно с диаметром 1-5 мм.

Примерами удобрений являются нитрат кальция, нитрат аммония, кальций-аммоний нитрат (САИ), сульфат-нитрат аммония, сульфат аммония, мочевина, суперфосфат, тройной суперфосфат, моноаммоний фосфат, диаммоний фосфат, аммоний полифосфат, нитрофосфат, поташ, фосфат калия, нитрофосфат калия, ΝΡΚ удобрения и комбинации таких удобрений. Эти удобрения могут быть получены гранулированием, приллированием и вальцеванием с получением хлопьев.

Предпочтительно удобрение представляет собой гранулированную мочевину или кальций-аммоний нитрат (САИ), поскольку эти удобрения получают и используют в больших количествах и большой проблемой для этих удобрений является слеживание во время хранения и транспортировки.

Корм для животных включает гранулы и пеллеты, и частицы других кормов для животных, которые используются и известны в области коммерческого животноводства.

Покрытое удобрение или корм для животных может быть получен добавлением (например, распылением или разбрызгиванием) композиции покрытия на частицы, например, в лотковом грануляторе, ротационном барабане или устройстве с псевдоожиженным слоем. Предпочтительно композицию покрытия наносят одним единственным слоем.

Покрытие наносят на удобрение при использовании традиционных технологий, таких как распыление композиции биомассы на частицы удобрения (или корма для животных) в ротационном барабане или лотковом грануляторе.

Предпочтительно покрытие имеет содержание влаги менее чем 5 мас.% из расчета на общую массу композиции покрытия. Более предпочтительно содержание влаги составляет менее чем 3 мас.% и еще более предпочтительно менее чем 1 мас.% из расчета на общую массу композиции покрытия. Предпочтительно большая часть воды стабилизирована, таким образом, что она недоступна для перемещения между покрытыми частицами. Например, влага может быть связана твердой биомассой или сохраняться гидрофобным масляным или восковым барьером.

Также могут быть использованы определенные типы покрытого удобрения по настоящему изобретению, например частицы, покрытые мочевиной, в качестве корма для крупного рогатого скота, а не удобрения.

В конкретном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции покрытия для удобрения, содержащей:

a) по меньшей мере 50 мас.% перекрестно-сшитых липидов и

b) менее чем 0,20 мас.%, из расчета на общую массу липидов, катализатора для перекрестного сшивания ненасыщенных липидов;

c) от 0 до 40 мас.% частиц биомассы с Э₅₀ от 0 до 250 мкм; и

б) деактиватор катализатора для ингибирования перекрестного сшивания ненасыщенных липидов, где перекрестно-сшитые липиды имеют вязкость при температуре 20°С в пределах от 110 до 800 мПа-с, где катализатор включает марганец, свинец, цинк, железо, цирконий, кальций, калий, цинк, ванадий,

- 5 021274 кобальт и их комбинации;

биомассу выбирают из группы, состоящей из твердых частиц растительного происхождения, частиц злаков и бобовых, шрота масличных культур, пищевых волокон растительного происхождения, древесной муки, муки из отходов или муки из пшеницы, ячменя или бобовых, клеток дрожжей, клеток бактерий или клеток грибов, осадка сточных вод, полученных в результате обработки органических и/или биологических отходов, и их комбинаций;

перекрестно-сшитый липид получают из группы, состоящей из ненасыщенного ацила жирной кислоты, эфира глицерина, природного жира или масла, масла канолы, соевого масла, подсолнечного масла, пальмового масла, жиров и масел растительного или животного происхождения, жирных кислот и их комбинаций; и деактиватор катализатора выбирают из группы, состоящей из алкилзамещенного амина, амина жирной кислоты, сильного основания, гидроксида натрия или калия и их комбинаций в инертной свободной от кислорода атмосфере.

Предпочтительно покрытые частицы по настоящему изобретению имеют склонность к слеживанию менее чем 0,08 мПа, более предпочтительно менее чем 0,05 мПа и еще более предпочтительно менее чем 0,025 мПа после 15 дней хранения при использовании методологии, описанной в примерах.

Примеры

Методология

Определение И₅₀ и Ό₉₀.

Размер частиц биомассы определяют согласно 18013320-1.

Распределение размера частиц удобрения или корма для животных определяют согласно ΙδΟ-ΌΙδ 8397 и Ι8Ο 565. Ό₅₀ представляет теоретическую ячейку сита с таким размером ячейки, что 50 мас.% частиц удобрения или корма для животных больше ее размера и 50 мас.% частиц удобрения или корма для животных меньше ее размера. И₉₀ определяют аналогично.

Определение вязкости.

Вязкость определяют при использовании реометра Рааг РЬукюа МСК 300 с геометрией измерения СС27. Измерения проводят при температуре 20 и 50°С, затем образец выдерживают при скорости сдвига 100 с^-1 в течение 15 мин при каждой температуре.

Определение склонности к слеживанию.

Тест на слеживание проводят следующим образом:

цилиндрический держатель образца заполняют 100-200 г материала. Держатель образца выполнен из гибкой мембраны из натурального каучука;

держатель образца укупоривают крышкой, прикрепленной к гибкой мембране;

держатель образца переворачивают вверх дном и помещают в камеру прессования;

за счет приложения к образцу повышенного давления в камере через гибкие мембраны образец спрессовывают;

образец хранят при комнатной температуре в течение от 1 до 30 дней при повышенном давлении 0,1 мПа;

после хранения повышенное давление сбрасывают и в течение 24 ч слежавшиеся образцы разрушают на стенде приложением растяжения/сжатия. Это делают, опуская поршень на держатель образца, и записывают усилие, необходимое для разрушения образца. Максимальное, зарегистрированное значение представляют склонностью к слеживанию, выраженную в мПа (то есть, максимальное усилие, деленное на площадь вершины держателя образца с диаметром 40 мм);

предпочтительно показатель склонности к слеживанию составляет менее 0,08 мПа, более предпочтительно менее 0,05 мПа и наиболее предпочтительно менее 0,025 мПа.

Показатель кислотности определяют согласно методу тестирования: А0С8 Сй3а-63.

Перечень продуктов

Удобрение

Кальций-аммоний нитрат (САИ 27, Хи1гатоп) - стандартное азотное удобрение от И8М Адго, (Не Хе(Нег1апЙ5 с И₅₀ 3,6 мм.

Биомасса

Пшеничная мука (мука) с И₅₀ 19 мкм и И₉₀ 30 мкм и содержанием влаги около 10 мас.% из расчета на общую массу пшеничной муки.

Древесная мука с И₅₀ 40 мкм и И₉₀ 90 мкм и содержанием влаги около 10 мас.% из расчета на общую массу древесной муки.

Липид

Рафинированное и дезодорированное (Κ&Ό) масло канолы с кислотностью 0,22 мг ΚΟΗ/г и показателем Ιν=110. Κ&Ό масло канолы широко доступно в супермаркетах.

Катализатор

Карбоксилат кобальта, доступный под торговой маркой Хиойех™ СоЪаИ 8 (8 мас.% раствор кобальта), доступный от Мйасета-Хиойех 1пйи8йте Ошписа Ийа.

Тальк

- 6 021274

Тальк Ьи/спас 28 от Та1с Де Ьи/епас с Э₅₀ около 17 мкм.

Добавка

Амин жирной кислоты Оепатш™ 8Н100, доступный от СЗапапк Оегтапу.

Устройство для измельчения и гомогенизации

Штифтовая мельница: Ра11тап РХЬ 18 (Р).

Роторно-статорный миксер: ийгаШггах от ΙΚΑ ЬаЬопесЬтк, тип Т50 со стандартным диспергирующим устройством ОМ (И).

Получение покрытого удобрения

Предварительная обработка ненасыщенных липидов

В примерах 1-3 масло канолы и катализатор (0,12 мас.% ЫиоДех™ СоЬаП 8 из расчета на общую массу композиции покрытия, что равно 0,01 мас.%, 0,015 мас.% и 0,13 мас.% кобальта (то есть, катализирующего компонента), из расчета на общую массу масла, для примеров 1-3, соответственно) комбинируют, насыщают воздухом и перемешивают при комнатной температуре в течение 48 ч. Во время реакции перекрестного сшивания вязкость перекрестно-сшитого масла канолы при 20°С повышается от 68 до 172 мПа-с (табл. 2).

В сравнительном эксперименте А масло канолы, катализатор, амин жирной кислоты и биомассу объединяют, насыщают воздухом и перемешивают при комнатной температуре в течение 48 ч. Как указанно в табл. 2, добавление амина жирной кислоты к катализатору приводит в результате к деактивации катализатора (предотвращая, таким образом, по существу перекрестное сшивание покрытия), как видно из слабого повышения вязкости масла канолы при температуре 20°С.

Преимущественно воздействие перекрестного сшивания на вязкость меньше при температуре 50°С, небольшая разница в вязкости наблюдается между прореагировавшей (катализатор), непрореагировавшей (нет катализатора) и деактивированной (катализатор+агент, деактивирующий катализатор) композициями. Такое воздействие позволяет удобно наносить перекрестно-сшитое масло по существу при той же температуре, что и традиционные композиции покрытия.

По существу, остановка реакции перекрестного сшивания

В примерах 1-3 амин жирной кислоты (4,4 мас.% из расчета на общую массу композиции) растворяют в перекрестно-сшитом масле канолы при температуре 50°С, деактивируя, таким образом, катализатор. В примерах 2 и 3 также добавляют 16 и 30 мас.% биомассы, из расчета на общую массу композиции покрытия, соответственно. Эти компоненты смешивают при использовании штифтовой мельницы и роторно-статорного миксера, с получением композиции покрытия.

Нанесение композиции покрытия на частицы

Непосредственно перед нанесением на частицы удобрения композицию покрытия нагревают до температуры 80°С. Затем композицию покрытия распыляют на 1,5 кг частиц удобрения, которые движутся в ротационном барабане (35 об/мин, диаметр 25 см, длина 15 см) при температуре 35°С. Композиция покрытия составляет 0,18 мас.% из расчета на общую массу покрытого удобрения.

Примерно через 2 мин после нанесения покрытия на частицы удобрения наносят 0,5 мас.% талька, из расчета на общую массу покрытого удобрения и талька. Далее удобрение вращают в течение еще 2 мин. Затем выгруженные из ротационного барабана частицы удобрения хранят в течение не менее 24 ч для охлаждения до комнатной температуры.

Результаты

Как видно из табл. 1, композиции покрытия демонстрируют хорошие свойства против слеживания после 30 дней хранения по сравнению с композицией, в которой прошло недостаточное перекрестное сшивание (сравнительный эксперимент А), или в которой не наносят покрытие (сравнительный эксперимент В), или в которой не используют катализатор (сравнительный эксперимент С).

Воздействие против слеживания по существу хорошее для композиции покрытия, включающей 30 мас.% биомассы (примеры 2 и 3), в которой воздействие против слеживания остается, по существу, постоянным в течение от 2 до 30 дней хранения.

Таблица 1

Пример	Биомасса	% Масс, биомассы	Катализатор (% масс.)	Покрытие (% масс.)	Склонность к слеживанию (МПа)
2 дня	7 дней	15 дней	21 день	30 дней
1	-	-	0,010	0,18	0,010	0,009	0, 011	-	0,045
2	Древесная мука	16	0,013	0,18	0,009	0,008	0, 008	-	0,011
3	Мука	30	0,0015	0,18	0,009	0,008	0, 008	-	0,009
А	Мука	30	0,015	0.18	0,009		0, 082	-
В	-	-	-	-	0,176		-	0,305
С	Мука	30	-	0,18	0,11		0,62 (12 дней)	-

- 7 021274

Таблица 2

Композиция	Вязкость (мПа.с) при температуре 20°С	Вязкость (мПа.с) при температуре 50°С
Масло	68	20
Масло+4,4% масс, амина жирных кислот+0,12% масс, катализатора	104	48
Масло+0,12% масс, катализатора	172	52

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ покрытия частиц удобрения или корма для животных, включающий стадии:

a) получения композиции покрытия перекрестным сшиванием ненасыщенного липида в присутствии катализатора до достижения вязкости перекрестно-сшитого липида при температуре 20°С в пределах от 110 до 800 мПа-с и

b) нанесения композиции покрытия на частицы, где композиция покрытия содержит и/или получена по меньшей мере из 50 мас.% ненасыщенного липида.
2. Способ по п.1, дополнительно включающий стадию между стадиями (а) и (Ь), по существу, останавливающую реакцию перекрестного сшивания стадии (а).
3. Способ по п.1 или 2, где стадия (а) перекрестного сшивания происходит в течение по меньшей мере 2 ч.
4. Способ по любому из пп.2 или 3, где реакцию перекрестного сшивания стадии (а), по существу, останавливают путём добавления деактиватора катализатора.
5. Способ по п.4, где деактиватор катализатора включает аминогруппу.
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, где перекрёстное сшивание ненасыщенного липида проводят до увеличения вязкости композиции покрытия по меньшей мере на 20% относительно композиции покрытия до перекрестного сшивания.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, где реакцию перекрестного сшивания, по существу, останавливают путём удаления катализатора из продукта стадии (а).
8. Покрытые частицы удобрения или корма для животных, полученные способом по любому из пп.1-7.
9. Композиция покрытия для удобрения, содержащая:

a) по меньшей мере 50 мас.% перекрестно-сшитого липида и

b) менее чем 0,20 мас.% из расчета на общую массу липида, катализатора для перекрестного сшивания ненасыщенного липида, где перекрестно-сшитый липид имеет вязкость при температуре 20°С в пределах от 110 до 800 мПа-с.
10. Композиция по п.9, дополнительно содержащая из расчета на общую массу композиции от 0 до 40 мас.% частиц биомассы с И₅₀ от 0 до 250 мкм.
11. Композиция по п.9 или 10, где катализатор включает металл, выбранный из группы, состоящей из марганца, свинца, цинка, железа, циркония, кальция, калия, цинка, ванадия, кобальта, и их комбинацию.
12. Композиция по любому из пп.9-11, дополнительно содержащая деактиватор катализатора для ингибирования перекрестного сшивания ненасыщенных липидов.
13. Композиция по п.12, где деактиватор катализатора представляет собой амин жирной кислоты.
14. Частица удобрения или корма для животных, включающая композицию покрытия по любому из пп.9-13.
15. Частица по п.14, где покрытие присутствует в количестве от 0,01 до 1,0 мас.% из расчета на общую массу частицы.