FI90973C - Paakkuuntumista estävä lannoiteseos - Google Patents

Description

i 90973

Paakkuuntumista eståvå lannoiteseos - Sammanklupning forhindrande godningsåmneskomposit ion

Olennaisesti ammoniumsuoloista koostuvien, lannoitteen 5 ainesosana hyodyllisten typpipitoisten materiaalien paak-kuuntuminen on lannoitealalla vaikea ongelma. Paakkuuntumi-nen vaikeuttaa materiaalien kåsittelyå irtonaisessa muodos-sa tehtaalla ja haittaa myos huomattavasti kåyttåjån suo-rittamaa lannoitteen levitystå. Nåin esimerkiksi kokoon 10 puristettu ja såkitetty lannoite vaatii 1isåkåsittelyå sen saattamiseksi kaupal1isesti kåyttokelpoiseen muotcon.

Tåmån paakkuuntumisen voi aiheuttaa esimerkiksi kidesilto-jen muodostuminen, joita pitkin muodostuu kiinteitå liitok-15 sia rakeiden kosketuspisteisiin. Vaihtoehtoisesti rakeiden vålilla voi vallita kapi11aarinen adheesio tai sitoutuminen ja tåmån adheesion tai sidoksen sårkeminen vaatii usein huomattavasti voimaa. Luonnol1isesti koheesiovoimat vaihte-levat varastointiolosuhteiden ja muiden muuttujien perus-20 teella; kaikissa tapauksissa paakkuuntuminen on kuitenkin vakava ongelma, jota jo kauan on pyritty tehokkaasti rat-kaisemaan.

Useita menetelmiå on esitetty tåmån ongelman poistamiseksi 25 ja yleenså nåisså kåytetåån lannoiteseokseen lisåttyjå lisåaineita. Tyypillisiå kåytettyjå lisåaineita ovat hieno-jakoiset jauheet, joiden tulee peittåå lannoite olennaisen tasaisesti ja jollaisia ovat esimerkiksi talkki. kaoliini ja piimaa. Vaihtoehtoisesti kåytetåån usein polyoksy1eenin 30 tapaisia ei-ionisia pinta-aktiivisia aineita, anionisia pinta-aktiivisia aineita, esimerkiksi alkyyli-alkyyli-sulfonaatteja ja erityisesti bentseenistå ja naftaleenista johdettuja sulfonaatteja. Vaihtoehtoisesti on kåytetty kationisia pinta-aktiivisia aineita, erityisesti pitkåket-35 juisista rasvahapoista johdettuja amiineja. Nåmå amiinit muodostavat hydrofobisen kalvon lannoiterakeiden ympårille ja våhentåvåt samanaikaisesti rakeiden vålisen liuoksen 2 pintajånnitystå, pienentåvåt kosketuskulmaa ja vaikuttavat siten edullisesti paakkuuntumisongelmaan. Muita lisåaineita ovat yhdisteet, jotka pyrkivåt myos muodostamaan hydrofobisen kalvon 1annoiterakeiden ympårille ja jollaisia ovat 5 esimerkiksi parafiini, polyolefiinivaha ja mineraalioljyt. On kuitenkin havaittu, ettå tåhån mennesså kåytetyt seokset eivåt tåysin tehokkaasti poista paakkuuntumisongelmaa. Lisåksi monet nåistå lisåaineista eivåt ole edullisia kåy-tettåvåksi lannoiteseoksessa, jotkut niistå ovat kalliita 10 ja niitå tarvitaan suhteellisen suuria mååriå.

Tåstå syystå keksinnon ensisijaisena tarkoituksena on saada aikaan paakkuuntumista eståvå seos, joka on vapaasti vir-taavaa ja eståå paakkuuntumista jopa pitkåån varastoitaes-15 sa.

Edel leen keksinnon tarkoituksena on saada aikaan yllåkuva-tun kaltainen paakkuuntumista eståvå seos kåytettåvåksi typpipitoisen materiaalin kanssa, joka muodostuu olennai-20 sesti ammoniumsuoloista ja on kåyttokelpoinen lannoitteen ainesosana ja joka normaalisti kårsii paakkuuntumisongel-masta, jolloin kysymykseen tulee erityisesti ammoniumsul-faatti.

25 Edel leen keksinnon tarkoituksena on saada aikaan yllåkuva-tun kaltainen paakkuuntumista eståvå seos, jossa kåytetåån hyvåksi suhteellisen halpaa lisåainetta suhteellisen pieni-nå måårinå ja jota on helppo ja taloudel1inen kåyttåå kaupal1isessa mittakaavassa.

30

Keksinnon muut tarkoitukset ja edut selviåvåt seuraavasta keksinnon selityksestå.

Keksinnon mukaisesti yllåkuvatut tarkoitukset ja edut 35 saavutetaan helposti ja saadaan muodostetuksi paakkuuntumista eståvå seos, joka on vapaasti virtaavaa ja eståå paakkuuntumista jopa pitkåaikaisessa varastoinnissa.

90973 3

Keksintoon kuuluu: typpipitoinen materiaali, joka muodostuu olennaisesti ammoniumsuoloista ja on kåyttokelpoinen lan-noitteen ainesosana ja jol la normaalisti on paakkuuntumis-ongelma; ja siihen sekoitettuna ainakin yhtå typpipitoisen 5 materiaalin paakkuuntumista eståvåå sulfaattiainetta riit-tåvå måårå våhentåmåån sen normaalia paakkuuntumistaipumus-ta, jolloin paakkuuntumista eståvållå sulfaattiaineel1 a on kaava:

R - O - SO3 - X

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

Keksinnon mukainen seos on havaittu yllåttåvån voimakkaasti paakkuuntumista eståvåksi. Lisåksi seoksen valmistus on helppoa ja taloudel1ista kaupallisessa mittakaavassa.

20 Lisåksi keksinnon mukaisella lisåaineella ei ole haittavai-kutuksia perusseokseen ja se tehoaa pieninå måårinå jopa pitkien varastointi aikojen jålkeen.

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

Mitå tahansa materiaalien sekoitusmenetelmåå voidaan helposti kåyttåå kunhan vain saadaan aikaan perusteel1inen 30 sekoitus. Voidaan esimerkiksi yksinkertaisesti lisåtå haluttu måårå lisåainetta lannoiteainesosan sisåltåvåån tåryttimeen, jonka jålkeen seosta sekoitetaan ainesosien tåydellisen sekoittumisen varmistamiseksi. Perusteel1 isen sekoituksen varmistamiseksi kåytetåån edullisesti pyorivåå 35 rumpua.

4

Ammoniumsulfaatti on havaittu erityisen tehokkaaksi lannoi-teseokseksi keksinnon mukaisessa paakkuuntumista estavasså seoksessa. Vaihtoehtoisesti voidaan tehokkaasti kåyttåå muitakin ammoniumsuoloja, kuten ammoniumnitraattia. Samoin 5 voidaan kåyttåå inerttejå lisåaineita, kantoaineita tai muita tavanomaisia ainesosia. Lannoiteseos voi sisaltåå tållaisten suolojen seoksen.

Keksinnon mukaista paakkuuntumista estavåå lisåainetta 10 voidaan kåyttåå måårån ollessa 0,005 - 5 painoprosenttia, edullisesti 0,01 - 1 painoprosenttia ja edullisimmin 0,03 -0,1 painoprosenttia. Erås yllåttåvå keksinnon mukainen havainto on se, ettå nåin pieniå mååriå lisåaineita sisål-tåvå seos eståå niin tehokkaasti paakkuuntumista.

15

Kuten yllå esitettiin, paakkuuntumista eståvållå sulfaatti-aineella on kaava:

R - O - S03 - X

20 jossa R ja X ovat samat kuin edellå.

Paakkuuntumisen estoaineena kåytetåån 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 edellå.

30 Kuten yllå on esitetty, keksinnon mukainen paakkuuntumisen estoaine kåyttåå pitkåketjuista alkyyliryhmåå, joka sisål-tåå 12 - 18 hiiliatomia ja joka yleenså muodostuu lineaari-sista alkoholeista. Erityisen edullisia lisåaineita ovat lauriini alkoholista valmistettu trietanoliammoniumdodesyy-35 1isulfaattti, 1ineaarisista rasva-alkoholeista valmistettu natriumalkyylisulfaatti, joka sisåltåå 12 - 18 hiiliatomia 90973 5 ja 1ineaarisista rasva-alkoholeista valmistettu ammonium-alkyylisulfaatti, joka sisåltåå 12 - 18 hii1iatomia.

Kuten yllå on esitetty, keksinnon mukaista paakkuuntumista 5 eståvåå lisåainetta kåytetåån pieninå måårina ja tållaisina pieninå måårina sen on havaittu erityisen tehokkaasti våhentåvån perusseoksen paakkuuntumista. Lisåksi kåytetyt mååråt ovat pieniå siitå syystå, ettå ne torjuvat tehokkaasti paakkuuntumista ja siitå huolimatta mahdollista sen, 10 ettå lannoiteseos vastaa tehokkaasti haluttua typpianalyy-siå. Edelleen seoksen olosuhteet eivåt ole erityisen rat-kaisevia kunhan vain aikaansaadaan perusteel1inen lisåai-neseos. Tål loin voidaan esimerkiksi yksinkertaisesti suih-kuttaa lisåaine perusseoksen påålle ja sekoittaa materiaa-15 lit perusteel1isesti yhteen.

Keksinnon yllåmainitut edut selviåvåt paremmin tarkastelta-essa esimerkkejå.

20 Esimerkki 1

Kuusi eri lisåainetta valmistettiin seuraavasti:

Vertai1ulisåaine A - etoksyloitu nonyylifenoli, jossa 25 nonyylifenoli etoksiloitiin 4 moolilla ety1eenioksidia per mooli nonyylifenolia.

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

Vertailulisåaine C - anionisten pinta-aktiivisten aineiden seoskompleksi vaaleankeltaisena kirkkaana nesteenå jonka tiheys 20°C on 1,050 ± 0,010 ja jonka pH on 7,o + o 5 35 1-prosenttisessa tislatussa vesi 1iuoksessa, jota myydåån tavaramerki11å GALORYL.

6

Lisaaine D - trietanoliammoniumdodesyylisulfaatti, joka valmistettiin lauriinialkoholista ja kåytettiin 40-prosent-tisessa vesi 1iuoksessa.

5 Esimerkki 2

Yllåkuvatut lisåaineet sekoitettiin perusteel1isesti am-moniumsulfaatti1annoitteeseen ruiskuttamal1 a alia olevassa taulukossa I esitetty haluttu måårå 300 grammaan seulottua 10 (2 mm) ja homogenoitua ammoniumsulfaattia kåyttåmållå tåry- tintå lisåaineen ja ammoniumsulfaattia olevan perusseoksen perusteel1iseksi sekoittamiseksi. Sekoitusvaihe kesti 5 minuuttia, jonka jålkeen suoritettiin kåsisekoitus perusteel lisen sekoittumisen varmistamiseksi.

15

Tulokset on esitetty alla olevassa taulukossa I, jossa on esitetty lisåaineen kåyton aikaansaama ammoniumsulfaatti lannoitteen paakunlujuuden prosentuaalinen aleneminen verrattuna tuotteeseen, jossa ei ole lisåainetta. Luonnol-20 lisesti mitå suurempi on lannoitepaakunlujuuden prosentuaa-linen aleneminen, sitå suurempi on saatu paakkuuntumista eståvå vaikutus. Tåsså esimerkisså muodostettiin perusseok-sesta lannoitepaakkuja kåyttåmållå 4 påivån ajan painetta 1,1 kg/cn^· 25

Taulukko I

Ammoniumsulfaatin lujuuden alenemisprosentti 30 Pitoisuus (%)

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

Paakkua ei muodostunut.

90973 7

Voidaan helposti todeta, ettå keksinnon mukainen lisåaine D paransi ratkaisevasti paakkuuntumisen esto-ominaisuuksia, itse asiassa yllåttåvån tehokkaalla tavalla.

5 Esimerkki 3

Esimerkin 2 mukaisella tavalla valmistettiin kaupallista kokoa olevia sakkejå ammoniumsul £aattilannoitetta, joka sisålsi lisåainetta D pitoisuuksina 0,03 ja 0,1 %. Kaupal-10 lista kokoa olevia såkkejå testattiin lisåaineilla 1 ja 6 kuukauden jaksojen ajan, jol loin såkit pidettiin kasassa ja lisåaineita sisåltåvåt såkit sijoitettiin 15 muun såkin alle. Vertailun vuoksi testattiin samalla tavoin samanlai-sia ammoniumsul faattisåkkejå, joissa ei ollut lisåaineita.

15

Testijakson jålkeen såkit pudotettiin noin 1 metrin kor-keudelta ja tuotteet seulottiin. Ilman lisåaineita olevaa ammoniumsulfaattia sisåltåvien såkkien havaittiin sisåltå-vån 13 % ja 74 % (2,7 mm) kokoisia olevia kokkareita vas-20 taavassa jårjestyksesså 1 ja 6 kuukauden varastoinnin jålkeen. Nåitå kokkareita oli vaikea rikkoa ja erityisesti 6 kuukautta varastoitujen såkkien paakkuuntuminen oli aivan 1iial1ista.

25 Tåmå keksinto voidaan toteuttaa muissakin muodoissa tai suorittaa muilla tavoin irtautumatta sen hengestå tai olennaisista tunnusmerkeistå. Tåstå syystå tåmå suoritus-muoto on ymmårrettåvå kaikilta osiltaan esimerkin omaiseksi eikå rajoittavaksi, vaan keksinnon suojapiirin måårittåvåt 30 oheiset patenttivaatimukset, jotka kattavat kaikki sellai-set muutokset, jotka vastaavat keksinnon varsinaista aja-tusta ja suojapiiriå.

Claims (4)

1. Lannoiteseos, joka on vapaasti virtaava eikå paakkuunnu edes pitkån varastoinnin jålkeen, tunnettu siitå, 5 ettå siihen kuuluu typpitoista materiaalia, joka muodostuu olennaisesti anunoniumsuoloista ja on kåyttokelpoinen lan-noitteen ainesosana ja jolla on normaalista paakkuuntumis-ongelma sekå paakkuuntumisen estoainetta, jonka måårå riittåå våhentåmåån mainitun typpipitoisen materiaalin 10 normaalia paakkuuntumistaipumusta, jolloin mainittu paakkuuntumisen estoaine muodostuu olennaisesti ainakin yhdestå sulfaatista, jolla on kaava: R - O - S03 - NH4_n (CH2 - CH2OH)n 15 jossa R on alkyyliryhma, joka sisåltåå 12 - 18 hiiliatomia ja jossa n on kokonaisluku 1-3.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu 20 siitå, ettå mainittu lannoite on ammoniumsulfaatti.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitå, ettå mainitun paakkuuntumisen estoaineen kåyttomåårå on 0,005 painoprosenttia. 25

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen seos, tunnettu siitå, ettå paakkuuntumisen estoaineen kåyttomåårå on 0,01 - 1 painoprosenttia. 30 ll 90973