FI90973B - Paakkuuntumista estävä lannoiteseos - Google Patents

Description

90973

Paakkuuntumista estävä lannoiteseos - Sammanklupning förhindrande gödningsämneskomposit ion

Olennaisesti ammoniumsuolöistä koostuvien, lannoitteen 5 ainesosana hyödyllisten typpipitoisten materiaalien paak-kuuntuminen on lannoitealalla vaikea ongelma. Paakkuuntumi-nen vaikeuttaa materiaalien käsittelyä irtonaisessa muodossa tehtaalla ja haittaa myös huomattavasti käyttäjän suorittamaa lannoitteen levitystä. Näin esimerkiksi kokoon 10 puristettu ja säkitetty lannoite vaatii 1isäkäsittelyä sen saattamiseksi kaupallisesti käyttökelpoiseen muotoon.

Tämän paakkuuntumisen voi aiheuttaa esimerkiksi kidesilto-jen muodostuminen, joita pitkin muodostuu kiinteitä liitok-15 siä rakeiden kosketuspisteisiin. Vaihtoehtoisesti rakeiden välillä voi vallita kapi 11aarinen adheesio tai sitoutuminen ja tämän adheesion tai sidoksen särkeminen vaatii usein huomattavasti voimaa. Luonnollisesti koheesiovoimat vaihte-levat varastointiolosuhteiden ja muiden muuttujien perus-20 teella; kaikissa tapauksissa paakkuuntuminen on kuitenkin vakava ongelma, jota jo kauan on pyritty tehokkaasti ratkaisemaan .

Useita menetelmiä on esitetty tämän ongelman poistamiseksi 25 ja yleensä näissä käytetään lannoiteseokseen lisättyjä lisäaineita. Tyypillisiä käytettyjä lisäaineita ovat hienojakoiset jauheet, joiden tulee peittää lannoite olennaisen tasaisesti ja jollaisia ovat esimerkiksi talkki, kaoliini ja piimää. Vaihtoehtoisesti käytetään usein polyoksy1eenin 30 tapaisia ei-ionisia pinta-aktiivisia aineita, anionisia pinta-aktiivisia aineita, esimerkiksi alkyyli-alkyyli-sulfonaatteja ja erityisesti bentseenistä ja naftaieenista johdettuja sulfonaatteja. Vaihtoehtoisesti on käytetty kationisia pinta-aktiivisia aineita, erityisesti pitkäket-35 juisista rasvahapoista johdettuja amiineja. Nämä amiinit muodostavat hydrofobisen kalvon lannoiterakeiden ympärille ja vähentävät samanaikaisesti rakeiden välisen liuoksen 2 pintajännitystä, pienentävät kosketuskulmaa ja vaikuttavat siten edullisesti paakkuuntumisongelmaan. Muita lisäaineita ovat yhdisteet, jotka pyrkivät myös muodostamaan hydrofobisen kalvon 1annoiterakeiden ympärille ja jollaisia ovat 5 esimerkiksi parafiini, polyolefiinivaha ja mineraaliöljyt. On kuitenkin havaittu, että tähän mennessä käytetyt seokset eivät täysin tehokkaasti poista paakkuuntumisongelmaa. Lisäksi monet näistä lisäaineista eivät ole edullisia käytettäväksi lannoiteseoksessa, jotkut niistä ovat kalliita 10 ja niitä tarvitaan suhteellisen suuria määriä.

Tästä syystä keksinnön ensisijaisena tarkoituksena on saada aikaan paakkuuntumista estävä seos, joka on vapaasti vir-taavaa ja estää paakkuuntumista jopa pitkään varastoitaes-15 sa.

Edelleen keksinnön tarkoituksena on saada aikaan ylläkuvatun kaltainen paakkuuntumista estävä seos käytettäväksi typpipitoisen materiaalin kanssa, joka muodostuu olennai-20 sesti ammoniumsuolöistä ja on käyttökelpoinen lannoitteen ainesosana ja joka normaalisti kärsii paakkuuntumisongel-masta, jolloin kysymykseen tulee erityisesti ammoniumsul-faatti.

25 Edelleen keksinnön tarkoituksena on saada aikaan ylläkuvatun kaltainen paakkuuntumista estävä seos, jossa käytetään hyväksi suhteellisen halpaa lisäainetta suhteellisen pieninä määrinä ja jota on helppo ja taloudellinen käyttää kaupallisessa mittakaavassa.

30

Keksinnön muut tarkoitukset ja edut selviävät seuraavasta keksinnön selityksestä.

Keksinnön mukaisesti ylläkuvatut tarkoitukset ja edut 35 saavutetaan helposti ja saadaan muodostetuksi paakkuuntumista estävä seos, joka on vapaasti virtaavaa ja estää paakkuuntumista jopa pitkäaikaisessa varastoinnissa.

90973 3

Keksintöön kuuluu: typpipitoinen materiaali, joka muodostuu olennaisesti ammoniumsuolöistä ja on käyttökelpoinen lannoitteen ainesosana ja jolla normaalisti on paakkuuntumis-ongelma; ja siihen sekoitettuna ainakin yhtä typpipitoisen 5 materiaalin paakkuuntumista estävää sulfaattiainetta riittävä määrä vähentämään sen normaalia paakkuuntumistaipumus-ta, jolloin paakkuuntumista estävällä sulfaattiaineel1 a on kaava:

R - O - SO3 - X

10 jossa R on alkyyliryhmä, joka sisältää 12 - 18 hiiliatomia ja X on NH4-n (CH2-CH2OH)n, 15 jossa n on kokonaisluku 1-3.

Keksinnön mukainen seos on havaittu yllättävän voimakkaasti paakkuuntumista estäväksi. Lisäksi seoksen valmistus on helppoa ja taloudellista kaupallisessa mittakaavassa.

20 Lisäksi keksinnön mukaisella lisäaineella ei ole haittavaikutuksia perusseokseen ja se tehoaa pieninä määrinä jopa pitkien varastointi aikojen jälkeen.

Keksinnön mukainen seos saadaan helposti valmistetuksi 25 sekoittamalla paakkuuntumisen estoainetta typpipitoiseen perusmateriaaliin, joka muodostuu olennaisesti ammonium-suoloista ja on käyttökelpoinen lannoitteen ainesosana.

Mitä tahansa materiaalien sekoitusmenetelmää voidaan helposti käyttää kunhan vain saadaan aikaan perusteellinen 30 sekoitus. Voidaan esimerkiksi yksinkertaisesti lisätä haluttu määrä lisäainetta lannoiteainesosan sisältävään täryttimeen, jonka jälkeen seosta sekoitetaan ainesosien täydellisen sekoittumisen varmistamiseksi. Perusteellisen sekoituksen varmistamiseksi käytetään edullisesti pyörivää 35 rumpua.

4

Ammoniumsulfaatti on havaittu erityisen tehokkaaksi lannoi-teseokseksi keksinnön mukaisessa paakkuuntumista estävässä seoksessa. Vaihtoehtoisesti voidaan tehokkaasti käyttää muitakin ammoniumsuoloja, kuten ammoniumnitraattia. Samoin 5 voidaan käyttää inerttejä lisäaineita, kantoaineita tai muita tavanomaisia ainesosia. Lannoiteseos voi sisältää tällaisten suolojen seoksen.

Keksinnön mukaista paakkuuntumista estävää lisäainetta 10 voidaan käyttää määrän ollessa 0,005 - 5 painoprosenttia, edullisesti 0,01 - 1 painoprosenttia ja edullisimmin 0,03 -0,1 painoprosenttia. Eräs yllättävä keksinnön mukainen havainto on se, että näin pieniä määriä lisäaineita sisältävä seos estää niin tehokkaasti paakkuuntumista.

15

Kuten yllä esitettiin, paakkuuntumista estävällä sulfaatti-aineella on kaava:

R - O - S03 - X

20 jossa R ja X ovat samat kuin edellä.

Paakkuuntumisen estoaineena käytetään monoetanoliammonium-alkyylisulfaattia, dietanoliammoniumalkyylisulfaattia ja niiden seoksia, joilla on seuraava kaava: 25 R - O - S03 - NH4_n (CH2 - CH2OH)n jossa R ja n ovat samat kuin edellä.

30 Kuten yllä on esitetty, keksinnön mukainen paakkuuntumisen estoaine käyttää pitkäketjuista alkyyliryhmää, joka sisältää 12 - 18 hiiliatomia ja joka yleensä muodostuu lineaarisista alkoholeista. Erityisen edullisia lisäaineita ovat lauriini alkoholista valmistettu trietanoliammoniumdodesyy-35 1isulfaattti, lineaarisista rasva-alkoholeista valmistettu natriumalkyylisulfaatti, joka sisältää 12 - 18 hiiliatomia 90973 5 ja lineaarisista rasva-alkoholeista valmistettu ammonium-alkyylisulfaatti, joka sisältää 12 - 18 hiiliatomia.

Kuten yllä on esitetty, keksinnön mukaista paakkuuntumista 5 estävää lisäainetta käytetään pieninä määrinä ja tällaisina pieninä määrinä sen on havaittu erityisen tehokkaasti vähentävän perusseoksen paakkuuntumista. Lisäksi käytetyt määrät ovat pieniä siitä syystä, että ne torjuvat tehokkaasti paakkuuntumista ja siitä huolimatta mahdollista sen, 10 että lannoiteseos vastaa tehokkaasti haluttua typpianalyy-siä. Edelleen seoksen olosuhteet eivät ole erityisen ratkaisevia kunhan vain aikaansaadaan perusteellinen lisäai-neseos. Tällöin voidaan esimerkiksi yksinkertaisesti suihkuttaa lisäaine perusseoksen päälle ja sekoittaa materiaa-15 lit perusteellisesti yhteen.

Keksinnön yllämainitut edut selviävät paremmin tarkasteltaessa esimerkkejä.

20 Esimerkki 1

Kuusi eri lisäainetta valmistettiin seuraavasti:

Vertai 1 uiisäaine A - etoksyloitu nonyylifenoli, jossa 25 nonyylifenoli etoksiloitiin 4 moolilla ety1eenioksidia per mooli nonyylifenolia.

Vertailulisäaine B - etoksyloitu nonyylifenoli, jossa nonyylifenoli etoksiloitiin 9 moolilla etyleenioksidia per 30 mooli nonyylifenolia.

Vertailulisäaine C - anionisten pinta-aktiivisten aineiden seoskompleksi vaaleankeltaisena kirkkaana nesteenä jonka tiheys 20°C on 1,050 ± 0,010 ja jonka pH on 7,o + o 5 35 1-prosenttisessa tislatussa vesiliuoksessa, jota myydään tavaramerkillä GALORYL.

6

Lisäaine D - trietanoliammoniumdodesyylisulfaatti, joka valmistettiin lauriinialkoholista ja käytettiin 40-prosent-tisessa vesiliuoksessa.

5 Esimerkki 2

Ylläkuvatut lisäaineet sekoitettiin perusteellisesti am-moniumsulfaatti1annoitteeseen ruiskuttamalla alla olevassa taulukossa I esitetty haluttu määrä 300 grammaan seulottua 10 (2 mm) ja homogenoitua ammoniumsulfaattia käyttämällä täry- tintä lisäaineen ja ammoniumsulfaattia olevan perusseoksen perusteelliseksi sekoittamiseksi. Sekoitusvaihe kesti 5 minuuttia, jonka jälkeen suoritettiin käsisekoitus perusteellisen sekoittumisen varmistamiseksi.

15

Tulokset on esitetty alla olevassa taulukossa I, jossa on esitetty lisäaineen käytön aikaansaama ammoniumsulfaatti lannoitteen paakunlujuuden prosentuaalinen aleneminen verrattuna tuotteeseen, jossa ei ole lisäainetta. Luonnol-20 lisesti mitä suurempi on lannoitepaakunlujuuden prosentuaalinen aleneminen, sitä suurempi on saatu paakkuuntumista estävä vaikutus. Tässä esimerkissä muodostettiin perusseok-sesta lannoitepaakkuja käyttämällä 4 päivän ajan painetta 1,1 kg/cm2· 25

Taulukko I

Ammoniumsulfaatin lujuuden aienemisprosentti 30 Pitoisuus (%)

Lisäaineet 0,03_Q . l A 25 28 B 38 52 C 28 59 35 D 92 1001

Paakkua ei muodostunut.

90973 7

Voidaan helposti todeta, että keksinnön mukainen lisäaine D paransi ratkaisevasti paakkuuntumisen esto-ominaisuuksia, itse asiassa yllättävän tehokkaalla tavalla.

5 Esimerkki 3

Esimerkin 2 mukaisella tavalla valmistettiin kaupallista kokoa olevia säkkejä ammoniumsulfaattilannoitetta, joka sisälsi lisäainetta D pitoisuuksina 0,03 ja 0,1 %. Kaupal-10 lista kokoa olevia säkkejä testattiin lisäaineilla 1 ja 6 kuukauden jaksojen ajan, jolloin säkit pidettiin kasassa ja lisäaineita sisältävät säkit sijoitettiin 15 muun säkin alle. Vertailun vuoksi testattiin samalla tavoin samanlaisia ammoniumsulfaattisäkkejä, joissa ei ollut lisäaineita.

15

Testi jakson jälkeen säkit pudotettiin noin 1 metrin korkeudelta ja tuotteet seulottiin. Ilman lisäaineita olevaa ammoniumsulfaattia sisältävien säkkien havaittiin sisältävän 13 % ja 74 % (2,7 mm) kokoisia olevia kokkareita vas-20 taavassa järjestyksessä 1 ja 6 kuukauden varastoinnin jälkeen. Näitä kokkareita oli vaikea rikkoa ja erityisesti 6 kuukautta varastoitujen säkkien paakkuuntuminen oli aivan liiallista.

25 Tämä keksintö voidaan toteuttaa muissakin muodoissa tai suorittaa muilla tavoin irtautumatta sen hengestä tai olennaisista tunnusmerkeistä. Tästä syystä tämä suoritusmuoto on ymmärrettävä kaikilta osiltaan esimerkin omaiseksi eikä rajoittavaksi, vaan keksinnön suojapiirin määrittävät 30 oheiset patenttivaatimukset, jotka kattavat kaikki sellaiset muutokset, jotka vastaavat keksinnön varsinaista ajatusta ja suojapiiriä.

Claims (4)

1. Lannoiteseos, joka on vapaasti virtaava eikä paakkuunnu edes pitkän varastoinnin jälkeen, tunnettu siitä, 5 että siihen kuuluu typpitoista materiaalia, joka muodostuu olennaisesti ammoniumsuolöistä ja on käyttökelpoinen lannoitteen ainesosana ja jolla on normaalista paakkuuntumis-ongelma sekä paakkuuntumisen estoainetta, jonka määrä riittää vähentämään mainitun typpipitoisen materiaalin 10 normaalia paakkuuntumistaipumusta, jolloin mainittu paakkuuntumisen estoaine muodostuu olennaisesti ainakin yhdestä sulfaatista, jolla on kaava: R - O - S03 - NH4_n (CH2 - CH2OH)n 15 jossa R on alkyyliryhmä, joka sisältää 12 - 18 hiiliatomia ja jossa n on kokonaisluku 1-3.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu 20 siitä, että mainittu lannoite on ammoniumsulfaatti.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että mainitun paakkuuntumisen estoaineen käyttömäärä on 0,005 painoprosenttia. 25

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen seos, tunnettu siitä, että paakkuuntumisen estoaineen käyttömäärä on 0,01 - 1 painoprosenttia. 30 tl 90973