FI58628C - Briketterat goedselmedel av isobutylidendiurea foer skogsgoedsling - Google Patents

Description

ΓΓ55=71 γβΊ kuulutusjulka.su cq^oq

VgTft LBJ (11) UTLAGG N I N GSSKRI FT 000^0 'ijrg C ^ Patentti a yd-nr-tty !0 03 1331 yW#7 Patent meddelat _ , ^ (51) Kv.IMInt.CI.5 C 05 C 9/00 SUO M I —FI N LAND (21) P*tenttlhak«mu* — Pmntansöknlng 731060 (22) Hilcemlipllvt — An*öknlng*dag 09.0¼. 75 (23) Alkupllvl — Glltigh*ttdag 09.0U.75 (41) Tullut Julkiseksi — Blivlt offantllg 10.10.75

Patentti· ja rekisterihallitus /44) Nihtlvlkaipanon js kuul.)ulksisun pvm. —

Patent· och registerstyrelaen Anattken utlagd och utl.*krlft*n publlcerad 28.11.80

(32)(33)(31) etuoikeus—Begird priorltet 09. OU. 7U

Japani-Japan(JP) L0216/7U

(71) Mitsubishi Chemical Industries Limited, 5—2, Marunouchi 2 chome, Chiyoda-ku, Tokyo, Japani-Japan(JP) (72) Seiichi Kamo, Yokohama, Tetzuo Watanabe, Kawakaki, Noriyasu Kuroda, Yokohama, Naoto Osako, Kitakyushu, Yoshinori Kaneko, Kitakyushu,

Japani-Japan (JP) (7U) Oy Kolster Ab (5U) Briketoitu isobutylideenidiureaa oleva lannoite metsän lannoittamista varten - Briketterat gödselmedel av isobutylidendiurea för skogsgödsling

Puiden lannoittaminen puiden kasvun kannalta on tärkeintä yleensä ensimmäisten 3-5 vuoden aikana taimen istuttamisesta. Istutettaessa taimia uudelleen on näihin asti käytetty sekalannoitetta tai sekoittamatonta lannoitetta kuten ureaa. Nämä lannoitteet menettävät kuitenkin tehonsa noin yhdessä vuodessa jopa silloinkin, kun ne ovat asteettaan vaikuttavia. Sentähden pintalannoitus on tarpeen noin 5 vuoden aikana taimien uudelleen istuttamisesta. Pintalannoittaminen on hyvin työlästä, koska se täytyy tehdä yksitellen joka puulle laajalla alueella, esimerkiksi taimitarhassa. Jos saataisiin lannoite, joka pystyy säilyttämään tehonsa aikana (noin 3-5 vuotta), jona taimet istutuksen jälkeen kasvavat voimakkaasti, ei pintalannoittamista tarvita, koska vaadittava määrä lannoitetta pantuna istutuskuoppaan istuttamisen aikana on riittävä. Tällaista lannoitetta ei kuitenkaan tähän mennessä ole keksitty. Keinona lannoitteen vaikutuksen ylläpitämiseksi pitemmän aikaa on ehdotettu esimerkiksi menetelmää sellaisten lannoiterakeiden valmistamiseksi, joilla on suuri läpimitta, ahtopuristamalla asteettain vaikuttavaa lannoitetta. Näin saadulta rakeistetulta lannoitteelta puuttuu kuitenkin muodonpysyvyys vedessä, joten se ei ole riittävä lannoituste- 2 58628 hon ylläpitämiseksi puille. Lisäksi on vaikeata ahtopuristaa yhtä lannoitekompo-nenttia sellaisenaan ja tässä myös saanto on huono. Tällainen menetelmä ei ole käytännöllinen.

Tämän keksinnön eräänä tavoitteena on saada aikaan briketoitu lannoite, joka pystyy ylläpitämään lannoitustehonsa 3-5 vuotta metsänlannoitukseen käytettynä. Tällaiseen tavoitteeseen päästään isobutylideenidiureaa olevalla briketoi-dulla lannoitteella. Keksinnölle on tunnusomaista, että se on valmistettu ahto-puristamalla seos, joka sisältää isobutylideenidiureajyväsiä, joiden vesipitoisuus on 1-15 paino-#, ja 1-5 paino-# raskasta maaöljyjaetta, jonka lämpötila on huoneen lämpötilan ja 100°C:n välillä, briketointilaitteessa siten, että brike- 3 tm tilavuudeksi tulee 5-100 cm ja kovuudeksi yli 2 kg brikettiä kohden. Keksinnön mukainen briketoitu lannoite on yli yhden vuoden muodoltaan pysyvä vedessä ja vaikka lannoiterakeet hajoavatkin, ovat hiukkaset kiinteitä.

Keksinnön mukaisesti lannoitteena käytetty isobutylideenidiurea on yhdiste, joka saadaan 2 ureamoolin kondensaatioreaktiosta 1 moolin kanssa iso-butyylialdehydiä, ja sitä käytetään yleensä isobutylideenidiurealannoiterakeis-sa ja sitä on kaupallisesti saatavana asteettain vaikuttavana lannoitteena. Isobutylideenidiurean ohella voidaan keksinnön mukaiseen lannoitteeseen sekoittaa 5-30 paino-# lannoitekomponenttia, kuten veteenliukenematonta taikka 2-#:iseen sitruunahappoon liukenevaa kalsinoitua fosfaattia, sulatettua fosfaattia, raakafosfaattia ja asteettain vaikuttavaa kaliumfosfaattia P-fosfori-komponenttina ja K-kaliumkomponenttina. Nämä rakeiset lannoitteet saatetaan yleensä 1-15 #:n, edullisesti 3-10 #:n vesipitoisuuteen ahtopuristamisen helpottamiseksi .

Keksinnön mukaisesti käytettävä raskas maaöljyjae on edullisesti voite-luöljy vaikkakin raskasta polttoöljyä tai sen kaltaista voidaan käyttää. Voite-luöljy on värttinäöljy generaattori- tai nestemäinen parafiini. Raskas polttoöljy voi olla raskasöljy C, tai Minas-öljykentiltä saatavasta maaöljystä peräisin oleva raskasöljy. On edullista lämpökäsitellä nämä raskaat maaöljyjakeet niiden suuren viskositeetin takia lämpötiloissa enintään 100°C, vaikkakin ja-keet normaalisti ovat nestemäisiä tavallisessa lämpötilassa. Raskasta polttoöljyä kuten Minas-raskasöljyä, joka on kiinteä tavallisessa lämpötilassa, voidaan käyttää nestemäisenä kuumentamalla 50-100°C:een.

Yhtä tai edellä esitettyä kahta laatua raskasta maaöljyjaetta lisätään lannoiterakeisiin tai ruiskutetaan muovauskoneen muovausvyöhykkeeseen ahtopuristamisen aikana. Lisättävän raskaan maaöljyjakeen määrä valitaan yleensä väliltä 1-5 paino-#, laskettuna lannoiterakeiden määrästä, edullisesti väliltä 2-3 paino-#, Jos määrä on liian pieni, ei haluttua muovautumista voida odot- 3 58628 taa ja muodonpysyvyysaika vedessä on alle vuoden ja sentähden ei lannoitustehon riittävään ylläpitoon päästä, kun taas määrän ollessa liian suuri, lannoitekom-ponentin prosenttiosuus muovatussa lannoitteessa vähenee. Tässä tapauksessa on edullista käyttää ligniinisulfonihapon epäorgaanisia suoloja (esimerkiksi kalsium-suolaa) tai bitumeja yhdessä raskaan maaöljyjakeen kanssa suunnilleen samassa määrässä, koska muovaussaanto tällöin lisääntyy.

Lannoitustehon pysyvyyden ja muovattavuuden kannalta tulee muovatun muo- 3 don tilavuus olla 5~100 cm . Muovatun muodon kovuus vaihtelee muodon ja tilavuuden mukana, mutta jos se on liian pieni, muodon pysyvyys huononee niin, että riittävää lannoitustehon pysyvyyttä ei saavuteta ja muovattu muoto jauhaantuu hienoksi tai murenee. Sentähden muovaaminen briketoimiskoneella voidaan suorittaa menestyksellisesti sellaisella muovauspuristuksella, että muovatun muodon kovuus on vähintään yli 2 kg/cm , säätämällä sopivasti telojen välistä rakoa, raaka-aineiden syöttönopeutta jne. Tämän keksinnön mukaisen lannoitteen valmistamiseksi voidaan menestyksellisesti saada aikaan puriste, jolla on suuri kovuus, hyvällä saannolla esimerkiksi ruiskuttamalla 0,5-3 paino-# voiteluöljyä puris-tinkoneen puristusvyöhykkeeseen etukäteen ja muovaamalla rakeita isobutylideeni-diureasta, johon on lisätty 1-5 paino-# raskasta öljyä.

Tämän keksinnön briketoitu lannoite on erittäin käyttökelpoinen metsänlannoitukseen, koska puille vaadittavaa lannoitustehoa voidaan ylläpitää pitkän ajan 3:sta 5:teen vuoteen ilman, että yhdellä lannoituskerralla esiintyy aluksi suolavahinkoja.

Keksintöä kuvataan yksityiskohtaisesti seuraavin esimerkein:

Esimerkki 1

Isobutylideenidiurearakeita (tavaramerkki "IBDU" valmistaa Mitsubishi Chemical Industries Limited), joiden hiukkaskoko on noin 0,7-2 mm ja vesipitoisuus noin 6 # ahtopuristettiin mantelin muotoon (3U x 3t x 20 mm) käyttäen briketoimiskonetta ja ruiskuttaen samalla 2 #, laskettuna isobutylideenidiurean painosta, nestemäistä parafiinia koneen muovausvyöhykkeeseen. Saatiin muovattu muoto 72 #:n muovaussaarniolla, kovuuden ollessa 12 kg/briketti.

Esimerkki 2 Käytettiin samoja isobutylideenidiurearakeita kuin esimerkissä 1 sekä värttinäöljyä. Ahtopuristarainen suoritettiin samalla tavalla kuin esimerkissä 1 sellaisen briketoidun lannoitteen saamiseksi, jonka kovuus oli 12 kg/briketti 7¾ #:n muovaussaannolla.

Esimerkki 3

Samanlaisiin isobutylideenidiurea-rakeisiin kuin esimerkissä 1, lisättiin 2 #, laskettuna rakeiden painosta, Minas-raskasöljyä (Japanese Industrial u 58628

Standard Class 3 n:o 2, josta tavallisesti käytetään nimitystä raskasöljy C n:o 2) sekä kuumennettiin TO°C:seen sekoittimella varustetussa astiassa ja sekoitettiin mekaanisesti. Saatu seos ahtopuristettiin käyttäen samaa muovauskonetta kuin esimerkissä 1, ruiskuttaen samalla 2 % värttinäöljyä koneen muovausvyöhykkeeseen sellaisen briketoidun lannoitteen saamiseksi, jonka kovuus oli 13 kg/ briketti, 90 #:n muovaussaannolla.

Esimerkki h

Isobutylideenidiurearakeita ahtopuristettin samalla tavalla kuin esimerkissä 3, sillä erotuksella, että värttinäöljy korvattiin nestemäisellä parafiinillä, sellaisen briketoidun lannoitteen saamiseksi, jonka kovuus oli 13 kg/ briketti, 88 %:n muovaussaannolla.

Esimerkki 5

Isobutylideenidiurearakeita ahtopuristettiin samalla tavalla kuin esimerkissä 3, paitsi että Minas-polttoöljy ja värttinäöljy vastaavasti korvattiin 3 %:lla bitumia ja 2 %:lla nestemäistä parafiinia, sellaisen briketoidun lan- 2 noitteen saamiseksi, jonka kovuus oli 1H kg/cm , 92 %:τι muovaussaannolla.

Esimerkki 6

Isobutylideenidiurearakeita ahtopuristettiin samalla tavalla kuin esimerkissä 3, paitsi että Minas-polttoÖljyn asemesta käytettiin 3 % kalsium-ligniinisulfonaattia, kuumentamatta ja korvaamalla värttinäöljy 2 %:lla nestemäistä parafiinia sellaisen briketoidun lannoitteen saamiseksi, jonka kovuus oli 13 kg/briketti, 87 %·η muovaussaannolla.

Vertailuesimerkki 1

Esimerkissä 1 käytettyjä isobutylideenidiurearakeita ahtopuristettiin sellaisenaan. Muovatun muodon saanto oli 17 % ja kovuus 11+ kg/briketti.

Vertailuesimerkki 2

Esimerkissä 1 käytettyjä isobutylideenidiurearakeita ahtopuristettiin ruiskuttamalla samalla melassia muovauskoneen muovausvyöhykkeeseen niin, että lisätyn melassin määrä on 3 % ”IBDUn:sta. Muovatun muodon saanto oli 15 % ja kovuus 15 kg/briketti.

Vertailuesimerkki 3

Esimerkissä 1 käytettyjä isobutylideenidiurearakeita pantiin sekoittimella varustettuun astiaan ja sen jälkeen, kun oli lisätty 3 % bitumia, laskettuna rakeiden painosta, kuumennettiin noin 70°C:seen ja ahtopuristettiin.

Muovatun muodon saanto oli 29 % ja kovuus kg/briketti.

Testiesimerkki

Esimerkissä 1-6 ja vertailuesimerkissä 2 saatujen briketoitujen lannoitteiden muodonpysyvyys vedessä, typen vapautumisnopeus maaperässä ja lannoitus-tehon ylläpitoaika mitattiin. Tulokset on esitetty taulukossa 1.

5 58628 —1 ä

G Oj rH

O -P

Xi d3 -p o)

© ΛΙ O fO

P *H Oj 5 m «e +» F -h 3 ra -p o -p >> o oj o •h p, 3 \ p

O ^ F rH F

2 ra fA OJ rH

«e p> p ft · · ·

O G G

cd 4^

{£ CO A· IA VO «S* CO I

^ o- r^ o» r^ co I

:cd oj , m - _______ ____________ ______ — ...... -- -----

W

;aJ cd

Φ £ VO IA = JT S O O

p, q VO SO VO O» O

cd ς ri cö ^

Θ <\J

«9^ G v— *- > ®--1

A

O ,H

G “ O ON = CO Cv PO hH

® ^ ia -r ~r -o* ia co

P

G

rt _ ,

p, Cö I

«e +? O· VO O ΙΛ VO CO CM

> q OI CM OJ CM OI IA

s >

H g CM

5 —----:--.

Λί

G

rH »H

G ai rt o Λ) ^ “ g 3 _ p» ·© >

G F» m i-H

O > ra h rH

tJ S ©

O HTj -H

gs? , a__

i? : S S S 3' s 5' I

© £ >ö a © m > o

m fao 2 M

£w * O ai * , M © rH oi <A HP IA VO , ^ © © rH ^

t* £ Ή H

•S? 2 e rt © £0 G Θ - '» g g S -P Θ

G5-P Ή " G *H

ra © ra w >· © 6 . . 58628

Testimenetelmä oli seuraava: (1) kovuus

Puristusmurtolujuus mitataan Kiya-tyyppisellä raekovuuden koestimella.

(2) muovaussaanto Täydellisesti muovatun muodon painosuhde muovauskoneeseen söytettyjen rakeiden kokonaispainoon.

(3) kovuus 5 päivän vedessä seisottamisen jälkeen 5 kutakin näytettä pannaan 1 litran laboratoriolasiin, joka sisältää 500 ml vettä ja poistetaan saatuaan seistä 2h tuntia ja mitataan puristusmurtolujuus Kiya-tyyppisellä raekovuuden koestimella.

(1+) muodon pysyvyys vedessä Näytteiden annetaan seistä 1 vuosi vesisäiliössä, jossa virtaa vesijohtovettä nopeudella 5 litraa/tunti ja senjälkeen muodon pysyvyys arvostellaan silmämääräisesti .

(5) Typen vapautumisnopeus maaperässä 1 kg kuivattua jääkauden aikaista maaperää, jonka pH on 5,6 ja säädetty vesipitoisuus 60 % veden maksimipitoisuudesta, pannaan ^ posliiniupokkaaseen ja näytteet poltetaan 20 cm:n syvyydessä siinä. Upokas peitetään polyetyleenikal-volla ja suljetaan ja säilytetään lämpökaapissa 30°C:ssa. Näytteet otetaan pois yksitellen puolivuosittain ja analysoidaan seuraavasti:

Upokkaasta otetun näytteen annetaan seistä 70°C.seissa kuivaimessa yhden yön ja murskataan maaperän poistamisen jälkeen. Sitten murskatuista näytteistä analysoidaan jäljellä oleva typpi ja typen vapautumisnopeus maaperässä saadaan seuraavasta kaavasta:

Typen vapautumisnopeus maaperässä = kuivatun talteenotetun tuotteen paino x N analyysiarvo, % kuivatun tuoreen tuotteen paino x N analyysiarvo, % x 100

Sovellutusesimerkki 1

Isobutylideenidiurea-("lBDU")_rakeista muovattuja puristeita, jotka oli saatu esimerkin 1 mukaisesti ahtopuristamalla, pantiin lannoitteeksi istutusreikiin kahden vuoden määrä, kun luovutusmäärä on 10 g N puuta yhtä voutta kohden istutettaessa 3 vuoden ikäisiä seetrintaimia. Vertailualue lannoitettiin välittömästi vaikuttavalla lannoitteella N 2^^^0^12-^012 kerran vuodessa. Kasvu kahden vuoden kuluttua seuraava:

Alue, jossa oli kasvukorkeus maasta cm Rungon paksuus cm

Puristettuja "IBDU" rakeita 135 2,8

Välittömästi vaikuttava lannoite 121 2,U

keskimääräinen arvo 25 puusta alueella τ 58628

Taulukosta havaitaan, että alueella, jossa oli puristettuja IBDU-rakeita, siitä huolimatta, että aluetta ei ollut lannoitettu P- ja K-lannoitteella ja sen oli annettu olla sellaisenaan lannoittamisen jälkeen 2 vuotta, oli ainakin yhtä hyvä kasvu kuin alue, jossa oli välittömästi vaikuttavaa lannoitetta. Täten on osoitettu, että tämän keksinnön briketoitua lannoitetta voidaan tyydyttävästi käyttää metsän lannoitukseen.