HUT74365A - Fertilizer compositions consisisting of abrasion resistant topcoated granules and process for producing thereof - Google Patents

Abstract

A találmány kopásálló bevonatokkal ellátott részecskékből álló mütrágya-kompoziciókra és olyan eljárásra vonatkozik, amelylyel ilyen mütrágya-kompoziciók előállíthatok. A találmány szerin ti műtrágya-kompozíciók kénnel bevont és polimer fedőréteggel ellátott granulumokból vagy darabokból állnak, amelyek kopásállóak, gördülékenyek, szétkenődésre nem hajlamosak, gyakorlatilag pormentesek és fokozottan késleltetik a hatóanyagok kioldódását . A fedőréteget olyan, 60-105 °C olvadáspontu kompozició alkotja, amelynek - mintegy 5-50 m%-a polimer, mégpedig etilént és vinilvegyület(ek)et tartalmazó kopolimer vagy terpolimer; - mintegy 50-95 m%-a pedig 60-80 °C cseppenéspontu, 5 m%-nál kevesebb olajat tartalmazó ásványolajviasz vagy mintegy 60-105 °G olvadáspontu, mintegy 400-600 g/mol molekulatömegü szintetikus szénhidrogénviasz vagy ezeknek a természetes eredetű és szintetikus szénhidrogénviaszoknak valamilyen elegye. A találmány szerinti műtrágya-kompozíciókat úgy állitják elő, hogy közvetlenül a mütrágyarészecskék felületére kenet, a kénbevonatra pedig 70-100 °C-on fedőréteg-kompozíciót visznek fel cseppfolyós olvadék vagy mintegy 2 mm-nél kisebb átmérőjű pelletek, illetve darabok formájában.

Description

A találmány kopásálló bevonatokkal ellátott részecskékből álló műtrágya-kompozíciókra és olyan eljárásra vonatkozik, amellyel ilyen műtrágya-kompozíciók előállíthatok. A találmány szerinti műtrágya-kompozíciók kénnel bevont és polimer fedőréteggel ellátott granulumokból vagy darabokból állnak, amelyek kopásállók, gördülékenyek, szétkenődésre nem hajlamosak, gyakorlatilag pormentesek és fokozottan késleltetik a hatóanyagok kioldódását ·

Mütrágyagranulumok és -darabok kénnel való bevonására 1968ban dolgozott ki eljárást a Tennessee Valley Authority (TVA) az alabama állambeli Musclö Shoals-ban, mégpedig takarékossági céllal, hogy csökkenteni lehessen a karbamidrészecskék kioldódási sebességét a talajra kijuttatott karbamidtartalmu műtrágyákból. A 5 59-2 577· sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetetik ezt a kénnel való bevonásra alkalmas eljárást, valamint azt a tömítőanyagot, amely ahhoz volt szükséges, hogy kitöltsék a kénbevonatban a lehűlés során természetes módon keletkező lyukakat, repedéseket és egyenetlenségeket. A TVA-eljárást más szakirodalmi helyek is ismertetik [Sulphur Inst. J., 4. 5. 2-6 (1968); Sulphur Inst. J., 8. 4.

2-5 (1972a) és Sulphur Inst. J., 8. 4. 6-8 (1972b)]. A TVA-eljáráshoz tömítőanyagként 30 nfá polietiléngyantát és 70 m% aszfalt mentes ásványolaj-lepárlási maradékot tartalmazó elegyet ajánlanak₀

A TVA-eljárást egy, az American Chemical Society 1989 szeptemberében a florida állambeli Miami Beach-ben rendezett 198. összejövetelén elhangzott előadás [Gullett, G.L., Simmons, C.L. és Lee, B.G.: Sulfur Coating of Urea Treated with Atapulgite Clay (Attapulgittal kezelt karbamid bevonása kénnel)] keretében is ismertették.

A szakirodalomban már igazolták, hogy a kénbevonatu karbamidhoz (SCU) szükség van tömítőanyagra [McClellan és Scheib: Sulphur Inst. J., 5/4. 8-12 (1975), valamint Scheib és

McClellan: Sulphur Inst. J., 12. 1. 2-5 (1976)].

A szakirodalomban ismertettek olyan karbamid- és NPK-mütrágyákat is, amelyekből lassan szabadul fel a hatóanyag [Hort· Rév., 1. 79-140 (1979)].

Paraffinviaszokat használtak már olyan, karbamiddal képzett klatrát komplexek előállítására, amelyek viszonylag lassan oldódnak. Az ismertetett eljárások szerint nem úgy járnak el, hogy karbamidból vagy más műtrágyákból készített granulumokat vagy prill”-eket (darabokat) bevonnak paraffinviasszal, hanem a karbamidot paraffinban oldják vagy diszpergálják (3 252 786. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás).

Paraffint önmagában eddig még nem használtak fel műtrágyák - például karbamid - esetében olyan bevonatok készítésére, amelyek késleltetik a hatóanyag kioldódását, mert a paraffin nem tapad. Nem használtak eddig paraffint kénbevonatu műtrágyák például SCU - bevonására sem, mégpedig részben a már említett ok miatt, részben pedig azért, mert a paraffinbevonat ledörzsö lődik, illetve más módon leválik vagy lekopik, amikor a kénnel bevont mütrágyadarabokat vagy mütrágyagranulumokat olyan berendezésekkel kezelik, amelyek nagy sebességgel mozgatják az ömlesztett termékeket, illetve amikor billenőtartályos gépjármüvekkel vagy teherautókkal nagymennyiségű árut szállítanak, majd ürítenek silókamrákba. Az SCU-nál jelenleg is alkalmazott viaszolajos tömítőanyagok mellett - amint erre a TVA-val foglalkozó szakirodalmi helyeken is utalnak - a tömítőanyaggal csaknem azonos mennyiségű agyagot is kell alkalmazni kondicionálószerként, hogy meg lehessen akadályozni az összecsomósodást és gördülékeny részecskékből álló terméket lehessen előállítani. Tipikus esetben az SCU mennyiségére vonatkoztatva a viaszolajos tömítőanyagot 3 m%, az agyag kondicionálószert pedig 2 m% mennyiségben kell alkalmazni, vagyis a tömítőanyag tömegének 67 %-át kitevő mennyiségű agyag szükséges. így az olvasztott kén és a paraffinos tömítőanyag alkalmazásához szükséges berendezések mellett olyan felszerelésre is szükség van, amellyel nagymennyiségű agyagot lehet kezelni.

Amikor az agyaggal kondicionált SGU-t mechanikus szóró szerkezettel szétterítik a földeken, az agyagot vagy viaszt és agyagot tartalmazó keverékek hajlamosak arra, hogy a csigás szállítóberendezések és a szórókerekek koptató hatásának következtében leváljanak az SCU-részecskékről. Ennek eredményeként viasz és agyag halmozódik fel a gép különböző alkatrészein, és igy a szükségessé vált tisztítás miatt gyakran le kell állítani a berendezést o

A jelenlegi gyártási eljárásokkal előállított SCU-val kapcsolatban további nehézséget jelent, hogy a WIN csökken vagy elfogy, miközben az SCU-t előállításának helyéről a bekeverés helyszínére szállítják. A veszteséget tovább növeli a bekeverés és a zsákolás közben ledörzsölődő anyagmennyiség. A lassan vagy szabályozott módon felszabaduló tápanyagokat tartalmazó karbamidmütrágy ák és összetett műtrágyák összekeverése és zsákokba töltésh után fel kell tüntetni a címkén a WIN-tartalmat, A gyártó cég felelős annak biztosításáért, hogy a szállítás és a tárolás során a WIN ne csökkenjen a címkén feltüntetett érték alá. így a modern, nagy sebességgel üzemelő berendezésekkel végzett kezelés során a 77IN jelentős mértékben csökkenhet, és emiatt a műtrágya reklamáció tárgya lehet, hiszen nem felel meg a címkén feltüntetett értéknek.

A 3 372 019. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban viasszal és gyantával bevont mütrágya-kompoziciókat ismertetnek. A viaszt és gyantát tartalmazó bevonatot közvetlenül a műtrágya szubsztrátum felületére viszik fel, vagyis előtte nem vonják be kénnel a műtrágya szubsztrátumot.

A 4 881 963· sz· amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban olyan műtrágyákat ismertetnek, amelyek polimer bevonatának elegedhetetlenül fontos komponense egy etilén/szén-monoxid kopolimer. A bevonat tartalmazhat még más gyantákat is, például kaucsukgyantákat, igy természetes kaucsukot, poliizoprént, polibutadiént stb., valamint etilén/vinil-acetát kopolimert. Ezzel a megoldással kapcsolatban is meg kell azonban jegyeznünk, hogy a polimer bevonatokat nem kén alapréteggel bevont műtrágyákon alakítják ki.

A 4 042 366. sz. és a 4 676 821. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásokból olyan, szokásos TVA-tipusu bevonatok ismerhetők meg, amelyeket kénnel bevont részecskema- 5 gokon alkalmaznak. Mindkét szabadalmi leírás szerint viszonylag puha, a környezet hőmérsékletén folyékony fedőréteget alkalmaznak, amely igy tömítőanyagként működik, és kitölti a kénréteg felületén szükségképpen kialakult üregeket, repedéseket és egyenetlenségeket. Az említett szabadalmi leírásokban azonban nincs szó olyan, kénbevonat felett alkalmazott fedőrétegekről, amelyek nem folyékonyak. Az ismertetett kompozíciók ráadásul még porszerü kondicionálószerek alkalmazását is igénylik a tömitőréteg felett vagy a tömitőrétegben.

A 3 576 613· ^sz· amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás tárgyát olyan, kénnel bevont műtrágyátérmék képezi, amely

a) egy szilárd mütrágyapelletet magában foglaló belső magból;

b) egy, a belső magot képező mütrágyapelletet körülvevő, azzal határos alaprétegből; és

c) egy elemi kénből álló, az alapréteggel ellátott mütrágyapelletet lényegében teljesen kapszulába záró bevonatból tevődik össze .

A mütrágyamag és a kénbevonat közötti alaprétegre azért van szükség, hogy elérjék a kívánt eredményeket, és be lehessen építeni finom eloszlású port - például faszenet vagy kormot -, amely képes csökkenteni az érintkezési szöget az alatta elhelyezkedő mütrágyapellet és a külső kénbevonat között.

A 3 903 333· sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban eljárást ismertetnek olyan, tartós hatású műtrágyák gyártására, amelyek csak kénbevonattal vannak ellátva. Ennek az eljárásnak az a célja, hogy szükségtelenné tegyen a kén alapréteg felett egy másik bevonatot vagy tömitőréteget.

A találmánnyal az az egyik legfontosabb célunk, hogy lehetővé tegyük az eddigieknél tartósabb hatású - vagyis a hatóanyagot lassabban kibocsátó -, koptató- vagy dörzsölőhatással szemben ellenálló, gördülékeny, szétkenődésre nem hajlamos, gyakorlatilag pormentes, polimer fedőréteggel ellátott, kénnel b-evont mütrágya-kompoziciók előállítását.

A találmánnyal kapcsolatban egy másik célunk az, hogy lehetővé tegyük kénnel bevont műtrágyák és más növényi tápanyagok esetében olyan bevonatok alkalmazását, amelyek lehetővé teszik olyan, kén fedőréteggel ellátott mütrágyagranulumok vagy mütrágyadarabok előállítását, amelyekben nagy a vízben oldhatatlan nitrogén (WIN) mennyisége. így olyan mütrágyadarabok vagy -granulumok állíthatók elő, amelyekből a szubsztrátumot alkotó növényi tápanyagok hosszú időn keresztül lassú, egyenletes ütemben válnak szabaddá.

Egy további célunk az a találmánnyal, hogy kénnel bevont műtrágyákhoz olyan bevonatokat biztosítsunk, amelyek könnyen alkalmazhatók kénnel bevont olvadt állapotú részecskék esetében, és olyan, tömitett kénbevonattal rendelkező mütrágyatermékeket szolgáltatnak, amelyek a környezet hőmérsékletére lehűtve összeragadásra nem hajlamosak és gördülékenyek. így nem kell nagy mennyiségű agyagot vagy más kondicionálószert felhasználni, és minimálisra csökken a szabadtéri szóróberendezésekben felhalmozódó lerakódások mennyisége.

Az is célunk még a találmánnyal, hogy kénnel bevont műtrágyákhoz olyan polimer bevonatokat biztosítsunk, amelyek alkalmazása esetén magasak a WIN-értékek, és nem is csökkenti őket jelentős mértékben az a koptatóhatás, amely fellép a szállítás, a keverés, a zsákolás és a tárolás során.

Részletesebben kifejtve, rájöttünk arra, hogy ha a TVA által kifejlesztett módszer szerint kénnel bevont mütrágyadarabokat vagy -granulumokat különleges szénhidrogénviasz/polimer elegyekkel vonjuk be, kopásálló műtrágyákat vagy mütrágyakomponenseket kapunk, amelyekből az oldható nitrogén lassú ütemben felszabadulva kerül a talajba.

A viasz/polimer elegyeket úgy állítjuk elő, hogy bizonyos, főláncukban szénatomokat, oldalláncaikban pedig oxigénatomot magukban foglaló poláris csoportokat tartalmazó polimereket összekeverünk bizonyos szénhidrogénviaszokkal.

Igen változatos formájú mütrágyagranulumokat, mütrágyadarabokat vagy más részecskéket lehet alkalmazni szubsztrátumként a találmány szerinti, tartós hatású kompozíciók előállításához. A részecskék lehetnek például kristályosak, szemcsések, pehely alakúak és kereszt alakú pelletek. Általában elmondható, hogy a gyakorlatilag gömb alakú részecskéket könnyebb bevonni. Előnyösen olyan méretű részecskéket lehet alkalmazni, amelyek átmennek a 4,8 mm (4 mesh) átmérőjű nyílásokkal rendelkező szitán, de fennmaradnak a 0,84 mm (20 mesh) átmérőjű nyílásokkal rendelkező szitán.

A találmány keretében növényi tápanyagként felhasznált szubsztrátumok nitrogént, foszfort és/vagy káliumot tartalmaznak, de lehetnek bennük kisebb mennyiségben más komponensek is. így például műtrágyaként alkalmazhatunk ammónium-szulfátot, ammónium-foszfátot, karbamidot, szuperfoszfátot, dikalcium-foszfátot, bázikus kalcium-foszfátot, kálium-szulfátot, kálium-foszfátot, kálium-kloridot, megnézium-oxidot és magnézium-szulfátot. Ezekből a vegyületekből készült keverékeket is bevonhatunk, igy például az ipari méretekben széles körben alkalmazott összetett műtrágyákat.

A találmány szerinti eljárás keretében polimerként különösen jó eredménnyel lehet felhasználni

- olyan, mintegy 2000-20 000 molekulatömegü etilén/vinil-acetát kopolimereket, amelyekben az etilén:vinil-acetát tömegarány legelőnyösebb esetben mintegy (2-20):1; valamint

- olyan, mintegy 2000-20 000 szám szerinti molekulatömegü etilén/akrilsav kopolimereket - közöttük etilén/akrilsav/cink ionomereket, amelyekben az etilén:akrilsav tömegarány legelőnyösebb esetben körülbelül (10-50):1.

Más műanyagokat is lehet megfelelő eredménnyel alkalmazni, például az etilén etil-akriláttal alkotott kopolimereit, az etilén vinil-alkohollal alkotott kopolimereit és az etilén vinil-alkohollal, valamint vinil-acetáttal alkotott terpolimereit.

A találmány szerinti eljárás keretében szénhidrogénviaszként különösen előnyös olyan ásványolajviaszokat vagy földiviaszokat felhasználni, amelyek mintegy 5 π^-nál kevesebb olajat tartalmaznak, körülbelül 60-80 °C olvadáspontunk és gyakorlatilag nem tartalmaznak aromás és cikloalifás vegyületeket. A mintegy 60-105 °C olvadáspontu szintetikus szénhidrogénviaszokat is különösen jó eredménnyel lehet alkalmazni.

A találmány szerinti bevonatokban viaszként alkalmasak például a paraffinviaszok és a mikrokristályos paraffinok.

A paraffinviaszt olyan szilárd, kristályos szénhidrogénelegyként lehet definiálni, amely teljes egészében a nyersolaj ál• · · · ♦ ···« • · · · · · tálában kőolajpárlatnak nevezett részéből vagy szintetikus szénhidrogénből nyerhető ki alacsony hőmérsékleten kidermesztés és sajtolás utján vagy oldószeres extrahálással. A paraffin a környezet hőmérsékletén szilárd. Alakja ezen a hőmérsékleten még nagy nyomás alatt is csak viszonylag kis mértékben változik. A paraffinnak 93 °C-on kicsi a viszkozitása: 35-9-5 SSU. A mikrokristályos paraffinok molekulatömege 400-700, és a közepes nagyságú molekulák 40-50 szénatomot tartalmaznak. A mikrokristályos paraffinok molekuláiban nagy az oldalláncok részaránya és meglehetősen nagy a ciklusos szénhidrogénegységek száma.

A találmány értelmében a kénnel bevont mütrágyagranulumokon és -darabokon a viasz/polimer bevonatokat képező kompozíciókat mintegy 0,75-10 m% mennyiségben alkalmazzuk.

Kidolgoztunk tehát dörzsölés- és kopásálló, eltömődést nem okozó, gördülékeny, szétkenődésre nem hajlamos, gyakorlatilag pormentes, kénnel bevont műtrágyákat, amelyek olyan polimer fedőréteggel rendelkeznek, amelyet úgy állítunk elő, hogy mintegy 5-50 zfá mennyiségű, szénhidrogénben oldódó polimert összekeverünk szénhidrogénviasszal·. A polimereket olyan, gyantaszerü termékekből célszerű kiválasztani, amelyek ragadóssá és fapadossá teszik a magas hőmérsékleten olvadó ragasztóanyagokat, így meglepő és váratlan, hogy ilyen termékekkel a találmány alkalmazása során el lehet érni, hogy az előállított műtrágya ne okozzon eltömődéseket.

A találmány szerint alkalmazható polimerek és kopolimerek igen széles koncentrációtartományban oldhatók paraffinos szénhidrogénekben, és az oldódással olyan elegyek keletkeznek, amelyek olvadáspontja körülbelül 105 °C, előnyös esetben körülbelül 90 °C alatt van, a legelőnyösebb esetben pedig 60-85 °C.

• · · · · · ·· · ·♦♦ « • · · · · · ·· ··· ·· ·

Számos cég gyárt és forgalmaz olyan etilén/vinil-acetát kopolimereket, amelyeket fel lehet használni a találmány megvalósításához. Ezek közül a termékek közül megemlítjük a DuPont cég által gyártott ELVAX műanyagokat, az Allied Corporation által készített A-C 400-as sorozatú műanyagokat, az Exxon Chemical Company ESCORENE elnevezésű műanyagait, a Reichhold Chemicals, Inc. ELVACE műanyagait, valamint a Unión Carbide Chemicals and. Plastics Company Inc. által gyártott ÉVA kopolimereket. A kopolimer tömegére vonatkoztatott vinil-acetát-tartalom körülbelül 5-30 %. Abban az esetben, ha a vinil-acetát mennyisége nem éri el az 5 n$-ot, a kopolimer nem javítja jelentős mértékben a tömitő záróbevonat tapadási tulajdonságait. Ha viszont a vinil-acetát JO m%-nál nagyobb mennyiségben van jelen a kopolimerben, az nem kompatibilis a tömítőanyagban levő szénhidrogénviasszal.

A kopolimerek molekulatömegének olyannak kell lennie, hogy a megolvasztott kopolimer/szénhidrogénviasz elegyek viszkozitása elég alacsony legyen ahhoz, hogy könnyen lehessen áramoltatni a kénnel bevont műtrágyák felett az olvadékot vagy szórófejen át lehessen áramoltatni.

Etilén/akrilsav kopolimerként a találmány szerinti eljárás megvalósításához megfelelnek az Allied-Signal Inc. által gyártott és A-C 540, A-C 580, valamint A-C 5120 kereskedelmi névvel forgalmazott készítmények, továbbá a Dow Chemical Company PRIMACOR kereskedelmi néven megvásárolható gyártmányai. A találmány szerinti eljárás keretében olyan kopolimerek használhatók fel, amelyekben az akrilsav a kopolimer tömegére számítva csak legfeljebb mintegy 10 m%-ban van jelen. Az akrilsavat ennél nagyobb koncentrációban tartalmazó kopolimerek nem kompatibilisek a szénhidrogénviaszokkal.

A találmány szerinti eljárás megvalósításához megfelelő etilén/etil-akrilát kopolimereket gyárt a Unión Carbide Chemicals and. Plastics Company Inc. Ezek a kopolimerek DPDA 9169 kereskedelmi névvel ellátva vannak forgalomban.

Etilén/vinil-alkohol/vinil-acetát terpolimerként a találmány szerinti eljárás keretében megfelel az Allied-Signal Inc. által gyártott és ÁGTÓL 70 kereskedelmi névvel forgalmazott termék·

A polimereket elegendő mennyiségű szénhidrogénviasz hozzáadásával úgy módosítjuk, hogy olvadáspontjuk vagy lágyuláspontjuk mintegy 40-110 °C, előnyösen mintegy 60-100 °C, legelőnyösebben körülbelül 65-85 °C legyen. A megfelelő szénhidrogénviaszok közé tartoznak az ásványolajviaszok vagy a földiviaszok, amelyeknek az olvadáspontja mintegy 58 °C és körülbelül 80 °C között van. A viaszok változó mennyiségű olajat is tartalmaznak. Önkényes definíció alapján olajnak tekintjük a viasznak azt a részét, amely a D721. sz. ASTM-módszer szerint meghatározva 51» 7 °C-on feloldódik metil-etil-ketonban. A viaszokat nyersolajokból állítják elő különböző finomitási eljárásokkal. Tekintettel arra, hogy a viaszok összetétele és fizikai tulajdonságai kontinuitást mutatnak, ezeket az anyagokat csak azzal a finomitási eljárással lehet jellemző módon meghatározni, amellyel elkülönítették őket az egy adott olajmezőről származó olajból.

Jó eredménnyel lehet felhasználni azokat az ásványolajviaszokat, amelyeknek a cseppenéspontja legalább 60 °C, az olajtartalma pedig mintegy 15 m%, előnyös esetben körülbelül 5 m%, legelőnyösebb esetben 0,5 alatt van, és amelyek ugyan12

akkor gyakorlatilag nem tartalmaznak aromás és cikloalifás vegyületeket. A viaszolvadékból hűtéssel sokkal szabályosabb kristályok képződnek, ezért az igy előállított viaszok hatásosan gátolják a vízgőz behatolását, ám ugyanakkor törékenyek.

A megfelelő ásványolajviaszok közé tartoznak például azok a mikrokristályos paraffinok, amelyek jellemző olajtartalma 5-15 azok a paraffingácsok, amelyek jellemző olajtartalma 5-15 m%, azok az izzasztott és préselt paraffinviaszok, amelyek jellemző olajtartalma 2-5 m%, azok a paraffinviaszok, amelyek jellemző olajtartalma 1-2 m% és azok a teljes mértékben finomított paraffinviaszok, amelyek jellemző olajtartalma körülbelül

1,5 m% alatt van.

A találmány szempontjából megfelelő szénhidrogénviaszok közé tartoznak a szintetikus viaszok is, beleértve a polietilén-viaszokat is, például a Ghevron Chemical Company által gyártott és Gulftene C50+ kereskedelmi névvel forgalmazott terméket. Ezt a szintetikus viaszt etilén polimerizálásával állítják elő. Az ilyen tipusu, alfa-olefinekből álló szintetikus viasz előállítására szolgáló eljárást általában úgy valósítják meg, hogy a polimerizációs fok legfeljebb mintegy 5-9 legyen - vagyis körülbelül 10-18 szénatomos láncok alakuljanak ki -, de nagyobb polimerizációs foknak megfelelő hosszúságú láncok is keletkezhetnek. A találmány szerinti bevonatokhoz olyan viaszok megfelelőek, amelyek a polietilénekből visszamaradnak a legfeljebb mintegy 28 szénatomos molekulák főtömegének eltávolítása után. Az erre a viaszra jellemző összetétel a szénhidrogénviasz molekuláinak méretével és az olefin molekularész helyzetével adható meg. A találmány megvalósításához megfelelő viaszokban 5-20 m%-ot tesz ki a 24-28 szénatomos szénhidrogének, 60-95 m%-ot • · · · · · • · · ·« · ·

- 15 a 30-56 szénatomos szénhidrogének és 0-20 m%-ot a legalább 56 szénatomot tartalmazó szénhidrogének mennyisége. Ezekben a viaszokban a paraffinok - vagyis a kettős kötést nem tartalmazó szénhidrogének - mennyisége 0,5-2 m%, a vinilidénes kettős kötést tartalmazó szénhidrogének mennyisége 30-40 m%, a belső kettős kötést tartalmazó szénhidrogének mennyisége 8-12 m% és az alfa-helyzetű, kettős kötést tartalmazó szénhidrogének mennyisége 50-55 π$· Ezeknek a viaszoknak a cseppenéspontja körülbelül 71 °C.

Egy másik megfelelő szintetikus viasz a Petrolite cég által gyártott Polywax 500 elnevezésű termék. Ez a készítmény polietilén, amelynek az átlagos molekulatömege 500, a cseppenéspontja 86 °G, a 149 °C-on mért viszkozitása pedig x 10 Pa»s.

Az előbbiekben ismertetett viaszok különböznek például azoktól a polietilénektől, amelyeket az Allied Corporation gyárt és A-C6, valamint A-C1702 kereskedelmi névvel forgalmaz. A találmány szerinti szénhidrogénviaszok átlagos molekulatömege 400 és 600 között van, és ha megolvasztásuk után hütjük őket, széles hőmérséklet-tartományban kristályosodnak ki. Az A-C6hoz és az A-C1702-höz hasonló polietilének átlagos molekulatömege körülbelül 2000, illetve 1600 az említés sorrendjében, cseppenéspontjuk pedig 106 °C, illetve 92 °G. Mindkét utóbb említett polietilén nagymértékben amorf. Az említett viaszokat egymástól nagyon eltérő eljárásokkal állítják elő.

A találmány szerinti fedőrétegek előállításához az eddig ismertetett szénhidrogén viaszanyagokat célszerű felhasználni. Legelőnyösebben a Gulftene C30+ összetételéhez hasonló összetételű viaszanyagokat lehet alkalmazni.

«· Λ «· ·»·· • · · · * · • · · · · · ·

A szilárd, elegyet képező anyagok sűrűsége a környezet hő3 mérsékleten meghaladja a mintegy 0,915 g/cm-es értéket.

Az elegyeket az jellemzi továbbá, hogy ha filmként alkalmazzuk őket kén hordozóanyagon, nem okoznak eltömődést. Ez a következő vizsgálati módszerrel igazolható. 10 g mennyiségű, előzőleg valamilyen tömitőkompozicióval bevont SCU-mintát elhelyezünk egy aluminiumedényben, majd egy 100 g-os súlyt teszünk ennek a karbamidmint ának a tetejére. A lemért karbamidmintát szárítószekrénybe helyezzük és 42 °C-on tartjuk 50 percen keresztül. A lemért mintát ezután eltávolítjuk a szárítószekrényből, majd hagyjuk, hogy felvegye a környezet hőmérsékletét. Ezt követően kiértékeljük, hogy a fedőréteggel ellátott, kénnel bevont mütrágyarészecskék milyen mértékben tapadnak egymáshoz. Ha ezzel a teszttel olyan, kénnel bevont műtrágyákat vizsgálunk, amelyeket a találmány szerinti kompozíciókból kialakított réteg fed, nem tapasztalunk összetapadást a részecskék között, amelyek így gördülékenyek maradnak azt követően is, hogy 42 °C-on zsákokban vagy tartályokban tároltuk őket₀

A találmány szerinti elegyekre az is jellemző, hogy szilárd kénnel szemben nagy a fajlagos tapadási tényezőjük. így ha a megolvasztott elegyekből egy cseppet szilárd kén melegített felületére helyezünk, az spontán módon szét fog terülni, és a szétterülő film mozgó széle a kénfelülettel 45°-nál - előnyös esetben 15°-nál - kisebb szöget fog bezárni.

A viasztartalmu védőbevonatokhoz kis mennyiségben általában adunk adalékanyagokat. így például alkalmazunk a szakterületen jártas szakemberek által ismert antioxidánsokat és mikrobicideket, amelyeket előnyös a találmány szerinti kompozíciókba bedolgozni _o • · ···«

- 15 A találmány tárgyát képezi egy olyan eljárás is, amellyel kénnel bevont mütrágyarészecskéken vagy más mütrágyarészecskéken fedőréteget lehet kialakítani a találmány szerinti kompozíciókból. Az eljárás megvalósíthatóságának az a feltétele, hogy ne legyenek jelen illékony anyagok a kompozíciókban, a kompozíciók spontán módon terüljenek szét a mütrágyarészecskék felszínén és igy üregektől, valamint apró lyukaktól mentes bevonatot képezzenek, továbbá a megolvasztott kompozíciók viszkozitása viszonylag alacsony legyen, hogy rá lehessen őket permetezni vagy valamilyen más módon rá lehessen őket juttatni a mütrágyarészecskékre o

Az eljárás alapvetően fontos műveletét úgy hajtjuk végre, hogy a fedőréteget alkotó kompozíciókat a kénnel bevont granulumokkal a fedőréteget képező kompozíciók olvadáspontja feletti hőmérsékleten érintkeztetjük az egyenletes bevonáshoz elég intenzív kevertetés mellett, majd az igy bevont granulumokat folytonos kevertetés közben a környezet hőmérsékletére hütjük.

Az egyik előnyösen alkalmazható élj ár ás vált ozat szerint a kénnel bevont mütrágyarészecskéket granulálóüstbe, forgódobba vagy más, szilárd részecskék összekeverésére alkalmas berendezésbe öntjük, felmelegitjük őket mintegy 70-100 °C-ra, célszerűen mintegy 78-88 °G-ra, majd a berendezésbe permet, folyadékáram, pelletek vagy mintegy 0,5-2 mm átmérőjű darabok formájában betápláljuk a fedőréteg kialakítására szolgáló kompozíciót. A pelletek és a darabok azonnal megolvadnak, amikor a felmelegitett, kénnel bevont mütrágyagranulumokkal érintkezésbe kerülnek. A kénnel bevont műtrágya forgódobban vagy fluidágyas hűtőberendezésben hül le, és agyag vagy egyéb kondicionálószer adagolása nélkül gördülékennyé válik.

• 4 4 ··<

·· 4 ··»· «· « · 44 _ 16 - ·

A következő példák a találmány szerinti, fedőréteggel ellátott, kénnel bevont mütrágya-kompoziciók előnyös megvalósítási formáinak, a találmány szerinti előállítási eljárás előnyös változatainak és az eddig használt hasonló kompozíciókkal való összehasonlítások kiértékelésének bemutatására szolgálnak. Az ezekben a példákban és a leírás hátralevő részében szereplő valamennyi százalékos mennyiséget az adott kompozíciók valamennyi komponensének össztömegére vonatkoztatva adtuk meg.

1. példa g Gulftene C5O+-t összekevertünk 25 g ELVAX 420 elnevezésű, 18 m% vinil-acetátot tartalmazó készítménnyel, majd az igy kapott keveréket kevertetés közben 180 °C-ra melegítettük és ezen a hőmérsékleten 50 percen át kevertettük. A keletkezett o 3 elegy viszkozitása 125 C-on 000-540) x 10 Pa»s, olvadáspontja pedig 75 °C.

100 g mennyiségű, 1-2 mm átmérőjű, kénnel bevont karbamidgranulumokat fütött üstbe öntöttünk és feÍme légitettünk 75 °Cra, Az SCU-részecskék kevertetése közben vékony sugárban beadagoltunk 2,0 g mennyiségű, 80 °C-on megolvasztott Gulftene/Elvax elegyet. A fedőréteget alkotó kompozíció olvadt állapotban spontán módon szétterül a karbamidrészecskék felületén, amelyen egyenletes bevonatot képez. A keverést még mintegy 1 percig folytattuk. Az üstöt levettük a hőforrásról, és a kevertetést addig folytattuk, amig a bevonattal ellátott karbamidgranulumok hőmérséklete 45 °C alá nem csökkent. Ezen a hőmérsékleten a részecskék gördülékenyek voltak.

2. példa

Az 1. példában ismertetett módon állítottuk elő és alkal-

vinil-acet át-tar- 17 máztuk SCU-n a következő kompozíciókat:

- A) kompozició: 25 ELVAX

265 falómmal) + 75 Gulftene C30+;

- B) kompozíció: 10 m%

ELVAX

265 m%

Gulftene C30+;

- C) kompozíció: 25 (olvadáspont = 65 °C);

m%

ELVAX

265 paraffinviasz

- D) kompozíció: 25 (olvadáspont = 65 °C);

ELVAX

420 paraffinviasz

- E) kompozíció: 25

T&o

ELVAX

420 m% paraffingács;

kompozició: 25

A-C 400A (15 m% vinil-acetát-tartalommal) +

Gulftene

C30+;

- G) kompozíció: 5 vfá A-C 540A (5 akriIsavtartalommal) + + 94 m% Gulftene C30+; és

- H) kompozíció: 38 A-C 54-OA + 62 m% Gulftene C30+

3. példa

A TVA által ajánlott kompozíciók közül elkészítettünk egyet olyan módon, hogy 70 g mennyiségű, 0,905 g/cm fajlagos sűrűségű, 600-650 g/mol molekulatömegü, 100 °C-on 30-35 SSU viszkozitású, a HVI-150 Britestock-kal egyenértékű Shellflex 790-es hőkezelt, oldószerrel extrahált paraffinolajat összekevertünk 30 g mennyiségű, 106 °C cseppenéspontu A-C6-os polietilénnel. Az igy kapott elegyet 3 mennyiségben vittük fel SCU-granulumok felszínére. Az igy előállított részecskék rendkívül ragadósak voltak, és 2 g diatómaföldre volt szükség ahhoz, hogy gördülékenyekké tegyük őket.

4. példa

A következőkben ismertetjük azt a módszert, amellyel vizs** *·νν • · ·· · * ·* 9 ··· » • · · · · 9

- 18 - ........

gáltuk, hogy különböző bevonatokkal ellátott SCU-részecskéknek milyen az ellenállóképességük dörzsöléssel szemben.

A bevonattal ellátott SCU-részecskékből 90 g mennyiségű mintát egy 9 cm átmérőjű és 16,7 cm magasságú üvegedénybe mértünk, amelyet ezután lefedtünk. Az edényt ezt követően oldalára fordítottuk, és fel-le mozgatással erőteljesen rázogattuk 30 másodpercig, miközben a részecskék az edény falának ütköztek. Ezután megállapítottuk az edényre lerakodott, sárga színű kénrészecskékből álló por, valamint viasz mennyiségét. A dörzsölőhatásnak ilyen módon kitett, bevonattal ellátott karbamidrészecskék vízben oldhatatlan nitrogéntartalmát a következőkben ismertetett módon teszteltük, és a kapott eredményeket összehasonlítottuk azokkal az eredményekkel, amelyeket dörzsölés! igénybevételnek előzőleg ki nem tett termékminták vizsgálatakor kaptunk.

A vízben oldhatatlan nitrogén (WIN) mennyiségének a meghatározásához a vizsgálandó, bevonattal ellátott SCU-ból 10 g-ot, valamint 90 g desztillált vizet bemértünk egy polietilénből készült palackba, amelyben lassú örvénylést hoztunk létre. A palackot ezután lefedtük és zavartalanul állni hagytuk 24 órán keresztül. A 24.óra elteltével a palack tartalmát ismét lassú örvényáramlás létrehozásával kevertük, majd az oldat törésmutatója alapján meghatároztuk a vízben feloldódott karbamid menynyiségét. A feloldódott karbamid mennyiségét 4 nap, majd 7 nap elteltével ismét meghatároztuk. A I. táblázatban feltüntetett WIN %-okat úgy kaptuk meg, hogy a bevitt nitrogén mennyiségéből levontuk a feloldódott nitrogén mennyiségét, és az igy meghatározott megmaradó mennyiséget %-ban fejeztük ki.

I. táblázat

A bevonat	Porlerakó-	Viaszlera-	WIN %	7 nap	elteltével
összetétele	dás	kódás	Dörzsölésnek	Dörzsölésnek
			ki nem	tett	kitett ré-
			részecskék	szecskák
Az 1. példa	kismértékű	nincs	85		60
szerinti
A 2. példa A)	kismértékű	nincs	81		70
kompozíciója
A 2. példa C)	kismértékű	mér s éke lt	90		85
kompozíciója
A 2. példa D)	kismértékű	mérsékelt	91		64
kompozíciója
Gulftene C50+	nagymértékű nagymértékű	85		65
Paraffin	mérsékelt	nagymértékű	81		68
(O.p. = 65 °C)
Nincs bevonat	nagymértékű	-	56		25
A 5· példa sze-	nincs	nincs	71		60

rinti összehasonlító kompozíció

5. példa

Egy 406 mm átmérőjű és 205 nnn mélységű, 152 mm-es emelőrudakkal vagy emelőlapátokkal felszerelt drazsirozódobba bemértünk 1 kg mennyiséget az International Minerals and Chemical Corporation (IMC) által előállított granulált kálium-szulfátból (szitaelemzés az Amerikai Egyesült Államokban használatos szitasorozattal: -5+8 (95 %); méret jelző szám (SGN): 275; K^O-egyenérték: 50 n$). A dobot 20 min¹ fordulat számmal forgattuk, miközben a granulumokat 80 °C-ra melegítettük. A kálium-szulfát- 20 -granulumokra ezután fogaskerekes szivattyúval olvadt kenet juttattunk belső porlasztással előállított permet formájában. A porlasztást körülbelül 150 °C-ra előmelegített, 103 kPa nyomású levegővel végeztük. A levegővel porlasztott kenet addig hordtuk fel mintegy 45 g/min tömegsebességgel, amíg el nem fogyott

243,6 g kén. így a kénnel bevont kálium-szulf át-granulumokból olyan vizsgálati mintákat kaptunk, amelyekben 19 m% volt a bevonat mennyisége.

Az igy előállított minták felét félretettük vizsgálat céljára. A minták másik felét egyenként visszaöntöttük a drazsirozódobba és bevontuk 3 mennyiségű polimerrel. A polimerbevonat kialakításához a drazsirozódobba öntött, kénbevonatos mintákat ismét felmelegitettük 60 °C-ra, miközben a dobot 20 min^-^ fordulatszámmal forgattuk. A dobban forgatott, kénnel bevont granulumokra 38,5 g mennyiségű, 125-150 °C hőmérsékletű olvadt polimert öntöttünk. A polimer kompozíció 75 m%-ot tartalmazott a Chevron cég által előállított Gulftene C30+ alfa-olefin-viaszból és 25 m%-ot a DuPont cég által gyártott Elvax 420-ból, amely 18 m% vinil-acetátot tartalmazó etilén/vinil-acetát kopolimer. A kompozíció hőmérsékletét 3 percen át 65-70 °C-on tartottuk, szükség esetén hőágyu segítségével. Az igy előállított, fedőréteggel ellátott terméket a dobban 60 °C-ra, egy fluidágyban pedig 50 °C-ra hütöttük. A lehűtött termékből az Amerikai Egyesült Államokban használatos szitasorozat segítségével elkülönítettük a -5+10 méretű részecskékből álló frakciót.

Az igy előállított, kénnel bevont kálium-szulfát-mintákat

- mind a polimer fedőréteggel ellátottakat, mind a fedőréteg nélkülieket - közvetlenül vagy - a kezelést szimulálva - 6,1 méterről egy acélpohárba ejtés után teszteltük, hogy megállapítsuk, milyen ütemben szabadul fel belőlük a hatóanyag (controlled release test”). Ezt a vizsgálatot a differenciális kioldódási sebesség (a DDR) meghatározásával hajtottuk végre. A környezet hőmérsékletén 150 ml desztillált vízben tartottunk 25 g termékmintát. Időközönként a teljes vízmennyiséget éltávolitottuk és szitán át öntött friss vízzel pótoltuk. A dekantált mosófolyadékból kipipettáztunk 5 ml-t, és a kipipettázott részhez ureázt (karbamidbontó enzimet) adagoltunk. A felszabaduló ammóniát 0,1 N sósavoldattal titrimetriás módszerrel határoztuk meg.

A mért nitrogéntartalmat a termékből az adott időintervallumban szabaddá vált teljes nitrogénmennyiségre vonatkoztatott halmozott százalékos értékkel fejeztük ki.

Ennek a vizsgálatnak az eredményeit a II. táblázatban szerepeltetjük, ahol minden eredmény 3 párhuzamos mérés alapján megállapított átlagérték.

II. táblázat

Szubsztrátum	Kénbevonat,	Polimerbevonat , m%	Leejtés - volt: - nem volt:	DDR-értékek
Szemcse	Méret	N-P-K	+ 1 óra elteltével	7 nap elteltével
k2so4	-6+10	0-0-80	19	3	-	0,7	14
k2so4	-6+10	0-0-80	19	3	+	0,3	23
k2so4	-6+10	0-0-80	19	0	-	0,8	45
k2so4	-6+10	0-0-80	19	0	+	4	63

A táblázatban szereplő eredményekkel kapcsolatban meg kell jegyezni, hogy a polimer fedőréteg - amint az 1 órára és a 7 nap22 ra megadott értékek egyaránt igazolják - jelentős mértékben csökkenti a hatóanyag felszabadulásának a sebességét, vagyis a polimer fedőréteggel rendelkező, kénnel bevont kálium-szulfát-szemcsék hatása sokkal elnyujtottabb, mint a fedőréteggel nem rendelkezőké.

így a táblázatbeli eredmények alapján megállapítható, hogy a polimer fedőréteg a termék hatóanyag-tartalmának jóval lassúbb ütemü felszabadulását eredményezi és növeli a csak kénnel bevont termékek hatástartamát.

6. példa

Vizsgálati minták előállítása céljából monoammónium-foszfátot (MAP-ot) vontunk be kénnel, majd a minták felét fedőréteggel láttuk el az 5· példában ismertetett polimer és berendezés alkalmazásával, az említett példában megadott technológiai körülmények között. A Cargill Corporation által szállított granulált MAP-szubsztrátum jellemzői a következők voltak: N-P-K = = 10-50-0; szemcseméret: -5+8 (95 %-ban); SGN = 275·

A bevont termékből szitálással elkülönítettük a -5+8 méretű szemcsékből álló frakciót, amelynek kezelés előtt és kezelés után az 5· példában leirt módszerrel meghatároztuk a differenciális kioldódási sebességét, vagyis a DDR-értékét. Ennek a vizsgálatnak az eredményeit a III. táblázat tartalmazza.

III. táblázat

Szubsztrátum

KénbePoliLeejtés

DDR-értékek

Szemcse Méret N-P-K vonat, merbe- volt

MAP

-5+8 10-50-0 19 vonat , nem volt:

óra eltel7 nap éltel- tével tével

III. táblázat (folytatás)

Szubsztrátum	Kénbe-	Poli-	Leejtés DDR-értékek
Szemcse Méret	N-P-K	merbe-	- volt: + 1 óra	7 nap
	m%	vonat,	- nem e lt e 1·	- eltel-
		m%	volt: - tével	tével

MAP	-5+8	10-50-0	19	5	+	5	59
MAP	-5+8	10-50-0	19	0	-	8	85
MAP	-5+8	10-50-0	19	0	+	11	90

A táblázatbeli eredményekből kitűnik, hogy a polimer fedőréteg a termék hatóanyag-tartalmának jóval lassúbb ütemű felszabadulását eredményezi, és növeli a csak kénnel bevont termékek hatástartamát .

7. példa

Összehasonlítottuk az 5· és a 6. példa szerinti, csak kénnel bevont termékek, valamint a kénbevonat mellett polimer fedőréteggel is ellátott termékek fizikai tulajdonságait. Az eredményeket a IV. táblázat tartalmazza. A dörzsölőhatással szembeni ellenállóképesség mértékét úgy állapítottuk meg, hogy kezelés (leejtés) előtt és után megmértük a kioldódási sebességet. A pormentességet annak alapján állapítottuk meg, hogy nem találtunk port a termékbe belenyomott, majd a termékből kihúzott kezünkön. A szitára tapadt bevonat mennyiségéből következtettünk arra, hogy a termékek mennyire hajlamosak szétkenődésre. ,

IV. táblázat

Fizikai tulajdonságok		K2so4	MAP
és azokra vonatkozó	Bevonatösszetétel:	Bevonatösszetétel:
kérdések	Csak S	S+polimer	Csak S	S+polimer
Dörzsölésállóság	-	nagyobb	-	nagyobb
Gördülékeny-e ?	igen	igen	igen	igen
Pormentes-e ?	nem	igen	nem	igen
Késleltetett-e a ha-	igen	igen	nem	igen
tóanyag felszaba-
dulása ?
Hajlamos-e szétkenő-	nem	nem	nem	nem
désre ?

8. példa

Az 5· példában ismertetett körülmények között ammónium-szulfátot vontunk be kénnel, majd polimerrel. Az ammónium-szulfát 21 m% nitrogént tartalmazó, granulált készítmény volt, amelyben a részecskék 95 %-a -8+20-as méretű volt.

A bevont termékből szitálással elkülönítettük a -8+20-as méretű frakciót, és megállapítottuk, hogy a bevonat tartós,és a hatóanyag lassúbb ütemben szabadul fel. A termékben a kénbevonat mennyisége 19 m%-ot, a polimerbevonat mennyisége pedig 5 m%-ot tett ki. A termék az elemzés szerint 16 m% nitrogént tartalmazott·

9. példa

Magnézium-oxid/magnézium-szulfát granulumokat vontunk be kénnel, majd láttunk el polimer fedőréteggel az 5· példában is- 25 mertetett körülmények között. A Martin Marietta cég Crop Mag 56 elnevezésű magnézium-oxid/magnézium-szulfát készítményét használtuk fel, amely 95 %-ban -6+16-os méretű részecskékből áll.

A bevont termékből szitálással elkülönítettük a -6+16-os méretű frakciót, és megállapítottuk, hogy a bevonat tartós,, és a hatóanyag lassúbb ütemben szabadul fel. A termékben a kénbevonat mennyisége 19 m%-ot, a polimerbevonat mennyisége pedig 5 m%ot tett ki. A termék az elemzés szerint 18 m% magnéziumot tartalmazott ·

10. példa

Különböző csoportokba tartozó vizsgálati mintákat készítettünk olyan módon, hogy kénnel bevont mütrágyaszubsztrátumokra különböző összetételű polimer fedőrétegeket vittünk fel. A következőkben ismertetjük, hogy milyen módon készítettük el az ezekbe a csoportokba tartozó vizsgálati mintákat, és milyen eredményeket értünk el azok tesztelése során.

Az 1. csoportba tartozó mintákat úgy állítottuk elő, hogy az 5· példában ismertetett drazsirozódobba bemértünk 750 g-dt a Cominco cég granulált karbamidkészitményéből, amely az Amerikai Egyesült Államokban használatos szitasorozattal mérve 95 %-ban -5+8-as méretű részecskékből állt (SGN = 275)· A bobot 20 min^-·^1- fordulat számmal forgattuk, miközben a granulumokat felmelegitettük 80 °C-ra. Ezután egy fogaskerekes szivattyú segítségével 150 °C hőmérsékletű olvadt kenet tápláltunk be a dobba. Levegővel végrehajtott belső porlasztással egyenletes permetet biztosítottunk olyan módon, hogy az olvadt kenet 150 °C-os levegővel hoztuk érintkezésbe a Spraying Systems Co. 2050 SS tipusu folyadéksapkával és 75328 SS tipusu levegősapkával ellátott 1/4 J-os szóróberendezésének kamrájában. Az olvadt kenet addig • · · ·

adagoltuk be mintegy 45 g/min tömegsebességgel, amig a betáplált kén mennyisége a végtermék tömegére számítva el nem érte a 12 %ot (104,7 g).

A kénnel bevont minták felét félretettük vizsgálatra. A többi mintát visszaöntöttük a drazsirozódobba és előmelegítettük 60 °C-ra, miközben a dobot 20 min^-·¹· fordulat számmal forgattuk. A végtermék tömegére számítva 2 m% (17,4 g) mennyiségű, 125-150 °C hőmérsékletű olvadt polimert hordtunk fel. Az 1. példában ismertetett polimerkeveréket alkalmaztuk, amely 25 m% mennyiségű, 18 vinil-acetátot magában foglaló Elvax 420-as etilén/vinil-acetát kopolimert (DuPont) és 75 C50+ alfa-olef in-viaszt (Chevron) tartalmaz. A bevonat hőmérsékletét 5 percig 65_7O °C-on tartottuk. A terméket a dobban, levegővel 60 °C-ra, egy fluidágyban pedig 50 °C-ra hütöttük, majd szitálással elkülönítettük a -5+8-as méretű frakciót.

A kénnel bevont karbamidmintákat - mind a polimer fedőréteggel ellátottakat, mind a fedőréteg nélkülieket - közvetlenül vagy - a kezelést szimulálva - 6,1 méterről egy acélpohárba való ejtés után teszteltük, hogy megállapítsuk, milyen ütemben szabadul fel belőlük a hatóanyag (controlled release test”). Ezt a vizsgálatot a differenciális kioldódási sebesség (a DDE) meghatározásával hajtottuk végre. Az eredményeket a V. táblázat tartalmazza, amelyben minden eredmény 5 párhuzamos mérés alapján megállapított átlagérték.

Egy másik csoportba tartozó vizsgálati mintákat is készítettünk, mégpedig olyan módon, hogy az előbb ismertetett berendezésben és eljárással 750 g granulált karbamidot 104,7 g (12 m%) kénnel vontunk be. Az SCU-t visszaöntöttük a dobba és 60 °C-ra melegítettük, miközben a dobot 20 min^-·¹· fordulat számmal forgat• · · ·

- 27 tűk. A végtermék tömegére számítva 2 m% (17,4 g) mennyiségű, 125-150 °C hőmérsékletű olvadt polimert hordtunk fel. Olyan polimerkeveréket alkalmaztunk, amely 20 m% mennyiségű, 18 m% etil-akrilátot magában foglaló DPDA 9169-es etilén/etil-akrilát kopolimert (Unión Carbide) és 80 m% C50+ alfa-olafin-viaszt (Chevron) tartalmazott. A bevonat hőmérsékletét 5 percig 70-80 °C-on tartottuk. A terméket a dobban levegővel 60 °C-ra, egy fluidágyban pedig 50 °C-ra hütöttük, majd szitálással elkülönítettük a -5+8-as méretű frakciót. Az ezeknek a vizsgálati mintáknak a tesztelésekor kapott eredményeket is a V. táblázatban szerepeltetjük.

Egy további csoportba tartozó vizsgálati mintákat is készítettünk az előbbi eljárás és berendezés alkalmazásával. 750 g granulált karbamidot bevontunk 104,7 8 (12 m%) kénnel. Az SCU-t ezután visszaöntöttük a dobba és 60 °C-ra melegítettük, miközben a dobot 20 min^-’'’ fordulat számmal forgattuk. A polimerkeverék 50 m% Actol 70-es etilén/vinil-alkohol/vinil-acetát terpolimert (Allied-Signal) és 50 m% C50+ alfa-olefin-viaszt (Chevron) tartalmazott. A bevonat hőmérsékletét 5 percig 70-80 °C-on tartottuk. A terméket a dobban levegővel 60 °C-ra, egy fluidágyban pedig 5θ °C-ra hütöttük, majd szitálással elkülönítettük a -5+8-as méretű frakciót. Ezeknél a mintáknál is vizsgáltuk, hogy milyen ütemben szabadul fel belőlük a hatóanyag. A controlled release test” eredményeit a V. táblázat tartalmazza.

A V. táblázatban foglalt eredményekkel kapcsolatban megjegyezzük, hogy valamennyi termékre vonatkozóan megállapítható, hogy lassúbb ütemben engedi felszabadulni a hatóanyagot, kivéve a csak kénnel bevont terméket, amelyből 7 nap alatt a ható28

anyag teljes mennyisége kioldódott.

V. táblázat

Polimer bevonó- A polimer menyanyag nyisége a keve- rékben, m%	Leejtés: - volt: + - nem volt: -	DDR-értékek
1 óra	7 nap	□1 óra
Etilén/vinil-	25	—	7	42
-acetát kopoli-	25	+	14	49	7
mer (Elvax 420)
Etilén/etil-akri-	20	-	11	57
lát kopolimer	20	+	24	64	15
(DPDA 9169)
Etilén/vinil-alko-	50	-	11	46
hol/vinil-acetát	50	+	24	62	15
terpolimer (Actol
70)
Nincs (csak 12 in%	0	-	66	100
mennyiségű kénbe-	0	+	80	100	14

vonat

A táblázatban levő adatokkal kapcsolatban megállapíthatjuk, hogy a csak kénnel bevont műtrágya kivételével - amelyből 7 nap alatt valamennyi hatóanyag kioldódott - valamennyi termék esetében tapasztalható a hatóanyag felszabadulási ütemének a csökkenése. A bevonatoknak a hatóanyag felszabadulási ütemének csökkenését eredményező tulajdonságai a kezelés során romlanak, amint ez a al órás DDR-értékekből kitűnik. Ez az érték az összes vizsgált termék esetében közel azonos, és a tulajdonságok romlását fejezi ki. A al órás DDR-értékkel kapcsolatban azonban meg kell jegyezni, hogy ez az érték a polimer fedőréteggel el nem látott

- 29 - vagyis csak kénnel bevont - termékek esetében valószínűleg még sokkal magasabb lett volna, ha a le nem ejtett minta 1 órás DDR-értéke 66-nál kisebb. A 66-os 1 órás DDR-értékből kiindulva megállapítható, hogy a csak kénnel bevont karbamidmütrágy a sokkal kevésbé megy tönkre, mint a táblázatban feltüntetett többi termék, amelynek az 1 órás DDR-értéke 10 körül van. A táblázat adatai szerint tehát a polimer fedőréteggel ellátott, kénnel bevont műtrágyátérmékkel mind a hatóanyag felszabadulási sebességének a csökkentése, mind az élettartam növelése elérhető.

A találmányt bizonyos fokig jellegzetes, előnyös megvalósítási formákkal ismertettük, amelyek csak példaként szerepelnek a leírásban. Nyilvánvaló, hogy az ismertetett példákhoz képest számos változtatásra van lehetőség mind az összetétel, mind az eljárás műveleti lépései, mind a felhasznált anyagok vonatkozásában anélkül, hogy a találmánynak a mellékelt igénypontokban meghatározott lényegét és terjedelmét ezek a változtatások befolyásolnák.

Claims (12)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Kopásálló, gördülékeny, szétkenődésre nem hajlamos, gyakorlatilag pormentes, a hatóanyagot lassú ütemben kibocsátó részecskékből álló mütrágya-kompozíciók, amelyek magukban foglalnak

   - vízben oldódó mütragyarészecskékből álló magokat;

   - a mütrágyamagok felszínére közvetlenül felvitt bevonat formájában kenet; valamint

   - a kénbevonatra felvitt fedőréteg formájában, a műtrágyakompozíciók tömegére számítva mintegy 0,75-10 m% mennyiségben egy olyan, a környezet hőmérsékletén főtömegében nem folyékony, körülbelül 60-105 °C olvadáspontu, a kénbevonat körül kemény külső bevonatot képező és - mivel a környezet hőmérsékletén nem kenődik szét - a kénnel bevont műtrágya-kompozíciók gyakorlatilag pormentes kezelhetőségét biztositó kompozíciót, amelynek — mintegy 5-50 m%-a polimer, mégpedig valamilyen etilén/vinil-acetát kopolimer, etilén/akrilsav kopolimer, etilén/etil-akrilát kopolimer, etilén/vinil-alkohol kopolimer, etilén/vinil-alkohol/vinil-acetát terpolimer vagy ezekből a komponensekből összeállítható, bármilyen összetételű elegy; és — mintegy 50-95 m%-a szénhidrogénviasz, mégpedig mintegy 60-80 °C cseppenéspontu, az ASTM D721. sz. módszer szerint meghatározva körülbelül 5 w%-nál kevesebb olajat tartalmazó, aromás és cikloalifás vegyületektől gyakorlatilag mentes, természetes ·· · ·· • · · * · ·· · ··« • · «·· ··

   - 31 eredetű, ásványolajviasz, kb. 60-105 °C olvadáspontu, mintegy 400-600 g/mol molekulatömegű szintetikus szénhidrogénviasz vagy az említett természetes és szintetikus szénhidrogénviaszoknak valamilyen elegye.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti kompozíciók, amelyek szénhidrogénviaszként olyan, 400 g/mol-nál nagyobb átlagos molekulatömegű, mintegy 69-75 °C cseppenéspontu szintetikus olefinelegyet tartalmaznak, amely lényegében

   - 0,5-2 m% mennyiségben paraffinból;

   - 30-40 m% mennyiségben vinilidénes kettős kötéseket tartalmazó szénhidrogénekből;

   - 8-12 m% mennyiségben belső kettős kötéseket tartalmazó szénhidrogénekből; és

   - 50-55 mennyiségben alfa-helyzetű kettős kötéseket tartalmazó szénhidrogénekből áll₀

   5. Az 1. igénypont szerinti kompozíciók, amelyek szénhidrogénviaszként olyan, mintegy 60-70 °C cseppenéspontu paraffint tartalmaznak, amelynek az ASTMD/21. sz. módszer szerint meghatározott olajtartalma 0,5 alatt van.
3. 4. Az 1. igénypont szerinti kompozíciók, amelyek polimerként mintegy 10-50 nfá vinil-acetatot magában foglaló etilén/vinil-acetát kopolimert tartalmaznak.
4. 5. Az 1. igénypont szerinti kompozíciók, amelyek polimerként olyan, mintegy 2000-20 000 mol/g szám szerinti molekulatömegű etilén/vinil-acetát kopolimert tartalmaznak, amelyben az etilénből és a vinil-acetátból származó egységek tömegáré• · · · » ·

   - 32 nya körülbelül (2-20):1.
5. 6. Az 1. igénypont szerinti kompozíciók, amelyek polimerként olyan, mintegy 2000-20 000 mol/g szám szerinti átlagos molekulatömegü etilén/akrilsav kopolimert tartalmaznak, amelyben az etilénből és az akrilsavból származó egységek tömegaránya körülbelül (10-50):1.
6. 7o Az 1. igénypont szerinti kompozíciók, amelyekben a vizoldható mütrágyarészecskékből álló magot ammónium-szulf át, ammónium-f oszf át, karbamid, szuperfoszfát, dikalcium-foszfát, bázikus kalcium-foszfát, kálium-szulfát, kálium-foszfát, kálium-klorid, magnézium-oxid, magnézium-szulfát vagy a felsorolt vegyületek valamilyen kombinációja alkotja.
7. 8_O Eljárás kopásálló, gördülékeny, szétkenődésre nem hajlamos, gyakorlatilag pormentes, a hatóanyagot lassú ütemben kibocsátó, részecskékből álló műtrágya-kompozíciók előállítására, azzal jellemezve , hogy lényegében a következőképpen járunk el:

   - kénnel bevont mütrágyarészecskéket állítunk elő olyan módon, hogy közvetlenül a mütrágyarészecskék felületére kenet viszünk fel;

   - a kénnel bevont mütrágyarészecskékhez körülbelül 70-100 °C-on lemért mennyiségű fedőréteg-kompozíciót adagolunk cseppfolyós olvadék vagy mintegy 2 mm-nél kisebb átmérőjű pelletek, illetve darabok formájában; mégpedig olyan, a környezet hőmérsékletén főtömegében nem folyékony, körülbelül 60-105 °C olvadáspontu kompozíciót, amelynek — mintegy 5-30 m%-a polimer, mégpedig valamilyen etilén/vinil-acetát kopolimer, etilén/akrilsav · · ·* ·»«· • · ·· · « ·· · ··· · • ♦ · · · · • · · · · ·· *

   - 33 kopolimer, etilén/etil-akrilát kopolimer, etilén/vinil-alkohol kopolimer, etilén/vinil-alkohol/vinil-acetát terpolimer vagy ezekből a komponensekből összeállítható, bármilyen összetételű, elegy;

   és — mintegy 50-95 n$-a szénhidrogénviasz, mégpedig körülbelül 60-80 °C cseppenéspontu, az ASTM D721. sz. módszer szerint meghatározva mintegy 5 m%-nál kevesebb olajat tartalmazó, aromás és cikloalifás vegyületektől gyakorlatilag mentes, természetes eredetű ásványolajviasz, körülbelül 60-105 °C olvadáspontu, mintegy 400-600 g/mol molekulatömegü szintetikus szénhidrogénviasz vagy az említett természetes és szintetikus szénhidrogénviaszokból összeállítható, bármilyen összetételű elegy;

   - a fedőréteg-kompozíciót és a kénnel bevont mütrágyarészecskéket tartalmazó anyag kevertetésével homogén keveréket állítunk elő; és

   - a homogén keveréket folyamatos kevertetés közben a környezet hőmérsékletére hütjük, és igy olyan műtrágyát kapunk, amely a kénbevonat felett kemény külső bevonattal rendelkezik, a környezet hőmérsékletén nem kenődik szét és gyakorlatilag pormentesen kezelhető.
8. 9. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezv e , hogy szénhidrogénviaszként olyan, 400 g/mol-nál nagyobb átlagos molekulatömegü, mintegy 69-75 °C cseppenéspontu szintetikus olefinelegyet alkalmazunk, amely lényegében

   - 0,5-2 m% mennyiségben paraffinból;

   - 3θ-40 m% mennyiségben vinilidénes kettős kötéseket tar- ··<· talmazó szénhidrogénekből;

   - 8-12 m% mennyiségben belső kettős kötéseket tartalmazó szénhidrogénekből; és

   - 50-55 mennyiségben alfa-helyzetű kettős kötéseket tartalmazó szénhidrogénekből áll.
9. 10. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy szénhidrogénviaszként olyan, mintegy 6O-7O °c cseppenéspontu paraffint alkalmazunk, amelynek az ASTM D/21. sz. módszer szerint meghatározott olajtartalma 0,5 id% alatt van.
10. 11. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy polimerként mintegy 10-50 vinil-acetátot magában foglaló etilén/vinil-acetát kopolimert alkalmazunk.
11. 12. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy polimerként olyan, mintegy 2000-20 000 g/mol szám szerinti molekulatömegű etilén/vinil-acetát kopolimert alkalmazunk, amelyben az etilénből és a vinil-acetátból származó egységek tömegaránya körülbelül (2-20):1.

    15. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy polimerként olyan, mintegy 2000-20 000 g/mol szám szerinti átlagos molekulatömegü etilén/akrilsav kopolimert alkalmazunk, amelyben az etilénből és az akrilsavból származó egységek tömegaránya körülbelül (10-50):1.
12. 14. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy olyan, vizoldható mütrágyarészecskékből álló magot alkalmazunk, amely ammónium-szulfátból, ammónium-foszfát- ···· ból, karbamidból, szuperfoszfátból, dikalcium-foszf átból, bázikus kalcium-foszfátból, kálium-szulfátból, kálium-foszfátból, kálium-kloridból, magnózium-oxidból, magnézium-szulfátból vagy a felsorolt vegyületek valamilyen kombinációjából van.