JP2903593B2 - 粒状緩効性窒素肥料の製造方法 - Google Patents
粒状緩効性窒素肥料の製造方法Info
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- JP2903593B2 JP2903593B2 JP2026678A JP2667890A JP2903593B2 JP 2903593 B2 JP2903593 B2 JP 2903593B2 JP 2026678 A JP2026678 A JP 2026678A JP 2667890 A JP2667890 A JP 2667890A JP 2903593 B2 JP2903593 B2 JP 2903593B2
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
- C05C9/00—Fertilisers containing urea or urea compounds
- C05C9/02—Fertilisers containing urea or urea compounds containing urea-formaldehyde condensates
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、粒状緩効性窒素肥料の製造方法に関するも
のである。詳しくは、尿素−イソブチルアルデヒド縮合
物等を使用して、肥料物性に優れかつ肥効特性に優れた
粒状緩効性窒素肥料の製造方法に関するものである。
のである。詳しくは、尿素−イソブチルアルデヒド縮合
物等を使用して、肥料物性に優れかつ肥効特性に優れた
粒状緩効性窒素肥料の製造方法に関するものである。
従来より、速効性窒素肥料を施肥する場合には、植物
に対する高窒素濃度障害の回避や窒素の利用効率向上の
ために、必要量を数回に分けて施肥する方法が行なわれ
ている。それに対して、尿素−イソブチルアルデヒド縮
合物（例えばイソブチリデンジウレア）等の緩効性窒素
肥料は、水に難溶性のため土壌中にて徐々に分解され無
機態窒素となって植物に利用されることから、植物に
対する高窒素濃度障害が発生しにくく、必要量を一度に
施肥することが可能である、溶脱・流亡等が起きにく
いので、植物の利用効率が高い等の利点を有する。よっ
て、イソブチリデンジウレア等の緩効性窒素肥料は、速
効性窒素肥料に比べて施肥労働を効率化できる上、植物
の利用効率が高いことで経済的であるとともに環境汚染
を防止することができる点で非常に優れた肥料である。
に対する高窒素濃度障害の回避や窒素の利用効率向上の
ために、必要量を数回に分けて施肥する方法が行なわれ
ている。それに対して、尿素−イソブチルアルデヒド縮
合物（例えばイソブチリデンジウレア）等の緩効性窒素
肥料は、水に難溶性のため土壌中にて徐々に分解され無
機態窒素となって植物に利用されることから、植物に
対する高窒素濃度障害が発生しにくく、必要量を一度に
施肥することが可能である、溶脱・流亡等が起きにく
いので、植物の利用効率が高い等の利点を有する。よっ
て、イソブチリデンジウレア等の緩効性窒素肥料は、速
効性窒素肥料に比べて施肥労働を効率化できる上、植物
の利用効率が高いことで経済的であるとともに環境汚染
を防止することができる点で非常に優れた肥料である。
このイソブチリデンジウレアの製造方法としては、例
えば２モルの固体尿素と１モルのイソブチルアルデヒド
を、無機酸を触媒として実質的に密閉した反応容器内で
攪拌下に尿素を固相状態に維持しつつ反応させる方法が
知られている（特公昭42-25184号） この方法では、反応生成物が粉粒状（粒径が微粉末〜
数mm）で得られるので、工業的に有利な方法である。し
かしながら、粒径1mm以下の尿素−イソブチルアルデヒ
ド縮合物粉体を多量に生成する欠点がある。粒径の小さ
な尿素−イソブチルアルデヒド縮合物には次の欠点があ
る。即ち、粒径が小さいほど加水分解速度が大きく、土
壌中にて速やかに無機態窒素となるので、緩効性窒素肥
料としての機能を充分に発揮できない。さらに、粒径の
小さな尿素−イソブチルアルデヒド縮合物は、流動性
が悪い、施用時に発塵・飛散を生じる、親水性が低
く水中への施用が困難である等取扱上不都合な面が多
い。
えば２モルの固体尿素と１モルのイソブチルアルデヒド
を、無機酸を触媒として実質的に密閉した反応容器内で
攪拌下に尿素を固相状態に維持しつつ反応させる方法が
知られている（特公昭42-25184号） この方法では、反応生成物が粉粒状（粒径が微粉末〜
数mm）で得られるので、工業的に有利な方法である。し
かしながら、粒径1mm以下の尿素−イソブチルアルデヒ
ド縮合物粉体を多量に生成する欠点がある。粒径の小さ
な尿素−イソブチルアルデヒド縮合物には次の欠点があ
る。即ち、粒径が小さいほど加水分解速度が大きく、土
壌中にて速やかに無機態窒素となるので、緩効性窒素肥
料としての機能を充分に発揮できない。さらに、粒径の
小さな尿素−イソブチルアルデヒド縮合物は、流動性
が悪い、施用時に発塵・飛散を生じる、親水性が低
く水中への施用が困難である等取扱上不都合な面が多
い。
小粒径の粉粒体の生成を抑制した尿素−C4飽和脂肪族
アルデヒド縮合物粉粒体の製法として、特公昭61-57845
号が知られている。該公報には、固定尿素と特定量のC4
飽和脂肪族アルデヒド及び特定量のホルムアルデヒドを
夫々反応器に連続的に供給し、無機酸の存在下、尿素、
C4飽和脂肪族アルデヒド及びホルムアルデヒドを反応さ
せる方法が開示されている。又、特公昭58-4935号には
固体尿素を反応器に連続的に供給し、無機酸の存在下に
固相の尿素とC4飽和脂肪族アルデヒドとを反応させる尿
素−C4飽和脂肪族アルデヒド縮合物の製造法において酸
性条件下で重縮合しうる尿素ホルムアルデヒド縮合物を
反応器に供給する旨開示されている。
アルデヒド縮合物粉粒体の製法として、特公昭61-57845
号が知られている。該公報には、固定尿素と特定量のC4
飽和脂肪族アルデヒド及び特定量のホルムアルデヒドを
夫々反応器に連続的に供給し、無機酸の存在下、尿素、
C4飽和脂肪族アルデヒド及びホルムアルデヒドを反応さ
せる方法が開示されている。又、特公昭58-4935号には
固体尿素を反応器に連続的に供給し、無機酸の存在下に
固相の尿素とC4飽和脂肪族アルデヒドとを反応させる尿
素−C4飽和脂肪族アルデヒド縮合物の製造法において酸
性条件下で重縮合しうる尿素ホルムアルデヒド縮合物を
反応器に供給する旨開示されている。
しかしながら、これらの方法によれば、粒径1mm以下
の粉体の生成がある程度抑制されるものの生成率は約15
〜50％と未だ満足しうるものではない。
の粉体の生成がある程度抑制されるものの生成率は約15
〜50％と未だ満足しうるものではない。
一方、特開昭61-26585号は、（Ａ）難溶性粒状肥料と
（Ｂ）尿素を溶解したホルマリン溶液の尿素とホルムア
ルデヒドを反応させて得られる固化物とからなる団粒状
の賦形物で、該難溶性粒状肥料が該固化物中に分散、内
包されている団粒肥料に係り、具体的には例えば濃りん
酸をまぶした被覆硝安加里肥料を製氷皿に満たし、加温
溶解した尿素−ホルマリン溶液を注入し尿素とホルムア
ルデヒドの付加縮合反応を行うことにより、正四角錐台
状の団粒肥料を得る方法を開示している。しかしなが
ら、該団粒肥料の原料である難溶性粒状肥料は、尿素ホ
ルマリン溶液を粒状肥料と混合した際、溶液が各粒間の
間隙を通ってその全粒と万遍なく接触できるような粒度
であることを要し、具体的には概ね粒径1mm以上である
ことを要するのであり、粉体の尿素−C4飽和脂肪族アル
デヒド縮合物を原料とすることについては開示していな
い。又団粒肥料に係る該公報は、原料を反応させながら
造粒する、いわゆる反応造粒については開示していな
い。
（Ｂ）尿素を溶解したホルマリン溶液の尿素とホルムア
ルデヒドを反応させて得られる固化物とからなる団粒状
の賦形物で、該難溶性粒状肥料が該固化物中に分散、内
包されている団粒肥料に係り、具体的には例えば濃りん
酸をまぶした被覆硝安加里肥料を製氷皿に満たし、加温
溶解した尿素−ホルマリン溶液を注入し尿素とホルムア
ルデヒドの付加縮合反応を行うことにより、正四角錐台
状の団粒肥料を得る方法を開示している。しかしなが
ら、該団粒肥料の原料である難溶性粒状肥料は、尿素ホ
ルマリン溶液を粒状肥料と混合した際、溶液が各粒間の
間隙を通ってその全粒と万遍なく接触できるような粒度
であることを要し、具体的には概ね粒径1mm以上である
ことを要するのであり、粉体の尿素−C4飽和脂肪族アル
デヒド縮合物を原料とすることについては開示していな
い。又団粒肥料に係る該公報は、原料を反応させながら
造粒する、いわゆる反応造粒については開示していな
い。
一方、尿素とC4飽和脂肪族アルデヒド縮合物粉体又は
細粒体の造粒に関しては、特公昭54-22899号に、尿素と
C4飽和脂肪族アルデヒドとの縮合物の粉体又は細粒体を
無機酸及びC4飽和脂肪族アルデヒドの存在下、加熱造粒
する緩効性粒状窒素肥料の製造法が開示されている。該
方法は、尿素とC4飽和脂肪族アルデヒドとの縮合物の粉
体又は細粒体を粒状化するための有効な方法ではあるが
C4飽和脂肪族アルデヒドは可燃物であるため密閉系で反
応を行う必要がある等、煩雑な手段を要し、又得られる
粒状肥料は粒硬度、粒径、形状等の肥料物性の点で未だ
十分なものとは言い難い。
細粒体の造粒に関しては、特公昭54-22899号に、尿素と
C4飽和脂肪族アルデヒドとの縮合物の粉体又は細粒体を
無機酸及びC4飽和脂肪族アルデヒドの存在下、加熱造粒
する緩効性粒状窒素肥料の製造法が開示されている。該
方法は、尿素とC4飽和脂肪族アルデヒドとの縮合物の粉
体又は細粒体を粒状化するための有効な方法ではあるが
C4飽和脂肪族アルデヒドは可燃物であるため密閉系で反
応を行う必要がある等、煩雑な手段を要し、又得られる
粒状肥料は粒硬度、粒径、形状等の肥料物性の点で未だ
十分なものとは言い難い。
本発明は上記実情に鑑みなされたものであり尿素−C4
飽和脂肪族アルデヒド縮合物製造時に多量に生成する粉
体を原料とする、硬度の大きい粒状緩効性窒素肥料の製
法を提供するものである。
飽和脂肪族アルデヒド縮合物製造時に多量に生成する粉
体を原料とする、硬度の大きい粒状緩効性窒素肥料の製
法を提供するものである。
本発明者等は、上記尿素−C4飽和脂肪族アルデヒド縮
合物粉体を有効な緩効性窒素肥料とするべく検討した結
果、通常の造粒肥料の如く水をバインダーとした場合造
粒物の硬度が十分でなく、脆く、容易に粉化する欠点を
有するが、バインダーとしてメチロール尿素を使用し、
該メチロール尿素を脱水縮合反応させながら造粒を行う
場合には、硬度が大きく、かつ無機化速度の遅い、緩効
性肥料として極めて有用な粒状肥料となることを見い出
した。
合物粉体を有効な緩効性窒素肥料とするべく検討した結
果、通常の造粒肥料の如く水をバインダーとした場合造
粒物の硬度が十分でなく、脆く、容易に粉化する欠点を
有するが、バインダーとしてメチロール尿素を使用し、
該メチロール尿素を脱水縮合反応させながら造粒を行う
場合には、硬度が大きく、かつ無機化速度の遅い、緩効
性肥料として極めて有用な粒状肥料となることを見い出
した。
即ち本発明の要旨は、尿素−C4飽和脂肪族アルデヒド
縮合物粉体とメチロール尿素を配合し、メチロール尿素
を酸性条件下で脱水縮合反応させて尿素−ホルムアルデ
ヒド縮合物を生成させながら配合物を造粒することを特
徴とする粒状緩効性窒素肥料の製造方法に存する。
縮合物粉体とメチロール尿素を配合し、メチロール尿素
を酸性条件下で脱水縮合反応させて尿素−ホルムアルデ
ヒド縮合物を生成させながら配合物を造粒することを特
徴とする粒状緩効性窒素肥料の製造方法に存する。
本発明に於て使用する尿素−C4飽和脂肪族アルデヒド
縮合物粉体としては、尿素−イソブチルアルデヒド縮合
物粉体、尿素−ノルマルブチルアルデヒド縮合物粉体が
あげられるが、特に、尿素−イソブチルアルデヒド縮合
物粉体が好ましい。これらは、従来公知の方法で製造さ
れたものが使用され、場合により、ふるい分け等により
粒径の大きなものと分別され使用される。尿素−C4飽和
脂肪族アルデヒド縮合物粉体の径は通常1mm以下、好ま
しくは0.7mm以下、特に0.5mm以下のものが好適に使用さ
れる。
縮合物粉体としては、尿素−イソブチルアルデヒド縮合
物粉体、尿素−ノルマルブチルアルデヒド縮合物粉体が
あげられるが、特に、尿素−イソブチルアルデヒド縮合
物粉体が好ましい。これらは、従来公知の方法で製造さ
れたものが使用され、場合により、ふるい分け等により
粒径の大きなものと分別され使用される。尿素−C4飽和
脂肪族アルデヒド縮合物粉体の径は通常1mm以下、好ま
しくは0.7mm以下、特に0.5mm以下のものが好適に使用さ
れる。
一方、本発明で使用するメチロール尿素は、尿素とホ
ルムアルデヒドの付加反応生成物であり、従来公知の方
法で製造されたものを使用することができる。メチロー
ル尿素の形態は固体状でもよいが水溶液であるのが好ま
しい。尚、尿素とホルムアルデヒドを下記の条件にて水
の存在下水溶液状で反応させた場合には、得られるメチ
ロール尿素の収率が高く、しかも得られたメチロール尿
素水溶液を酸性条件下で脱水縮合させて得られる縮合物
は肥効性が高いので、本発明に於てもかかる条件で得た
メチロール尿素水溶液を使用した場合には、より肥効性
の高い粒状肥料が得られることとなり好ましい。
ルムアルデヒドの付加反応生成物であり、従来公知の方
法で製造されたものを使用することができる。メチロー
ル尿素の形態は固体状でもよいが水溶液であるのが好ま
しい。尚、尿素とホルムアルデヒドを下記の条件にて水
の存在下水溶液状で反応させた場合には、得られるメチ
ロール尿素の収率が高く、しかも得られたメチロール尿
素水溶液を酸性条件下で脱水縮合させて得られる縮合物
は肥効性が高いので、本発明に於てもかかる条件で得た
メチロール尿素水溶液を使用した場合には、より肥効性
の高い粒状肥料が得られることとなり好ましい。
かかる尿素とホルムアルデヒドの反応の際、反応中の
pHを制御するために、縮合リン酸塩、ホウ砂、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム等のアルカリ物質をホルムア
ルデヒドに対して0.5〜９重量％程度添加するのが好ま
しい。
pHを制御するために、縮合リン酸塩、ホウ砂、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム等のアルカリ物質をホルムア
ルデヒドに対して0.5〜９重量％程度添加するのが好ま
しい。
本発明の粒状緩効性窒素肥料の製造方法に於けるメチ
ロール尿素の使用量は、尿素−C4飽和脂肪族アルデヒド
粉体に対して、３〜45重量％、好ましくは５〜25重量％
である。
ロール尿素の使用量は、尿素−C4飽和脂肪族アルデヒド
粉体に対して、３〜45重量％、好ましくは５〜25重量％
である。
又、メチロール尿素の使用量は本発明方法で得られる
肥料中の全窒素量に対して、メチロール尿素由来の窒素
量が３〜30重量％、好ましくは５〜20重量％となる量で
ある。
肥料中の全窒素量に対して、メチロール尿素由来の窒素
量が３〜30重量％、好ましくは５〜20重量％となる量で
ある。
尚、本発明に於ては、尿素−C4飽和脂肪族アルデヒド
縮合物粉体に必要に応じて径が1mm以下、好ましくは0.7
mm以下、更に好ましくは0.5mm以下の尿素−ホルムアル
デヒド縮合物粉体を混入しても良い。混入割合は任意で
あるが、通常、尿素−C4飽和脂肪族アルデヒド縮合物粉
体由来の窒素に対する窒素−ホルムアルデヒド縮合物粉
体由来の窒素の割合（重量比）が１以下、好ましくは0.
3以下となる量である。添加される尿素−ホルムアルデ
ヒド縮合物としては、それ自体肥効性の高いものを使用
すると、肥効性の高い粒状肥料が得られるので好まし
く、通常、A.I.値が40％以上、好ましくは50％以上のも
のが使用される。ここでA.I.値とは、尿素−ホルムアル
デヒド縮合物中の窒素の緩効性窒素としての有効度の目
安となる値であり、下記式で算出される。
縮合物粉体に必要に応じて径が1mm以下、好ましくは0.7
mm以下、更に好ましくは0.5mm以下の尿素−ホルムアル
デヒド縮合物粉体を混入しても良い。混入割合は任意で
あるが、通常、尿素−C4飽和脂肪族アルデヒド縮合物粉
体由来の窒素に対する窒素−ホルムアルデヒド縮合物粉
体由来の窒素の割合（重量比）が１以下、好ましくは0.
3以下となる量である。添加される尿素−ホルムアルデ
ヒド縮合物としては、それ自体肥効性の高いものを使用
すると、肥効性の高い粒状肥料が得られるので好まし
く、通常、A.I.値が40％以上、好ましくは50％以上のも
のが使用される。ここでA.I.値とは、尿素−ホルムアル
デヒド縮合物中の窒素の緩効性窒素としての有効度の目
安となる値であり、下記式で算出される。
A.I.値＝〔（冷水不溶性窒素−熱緩衝液不溶性窒素）
／冷水不溶性窒素〕×100 尿素−C4飽和脂肪族アルデヒド縮合物粉体に尿素−ホ
ルムアルデヒド縮合物粉体を混入する場合、メチロール
尿素の使用量は、被造粒物、即ち尿素−C4飽和脂肪族ア
ルデヒド縮合物粉体と尿素−ホルムアルデヒド縮合物粉
体の混合物に対して３〜45重量％、好ましくは５〜25重
量％である。又、メチロール尿素の使用量は、本発明方
法で得られる肥料中の全窒素量に対してメチロール尿素
由来の窒素量が３〜30重量％、好ましくは５〜20重量％
となる量である。
／冷水不溶性窒素〕×100 尿素−C4飽和脂肪族アルデヒド縮合物粉体に尿素−ホ
ルムアルデヒド縮合物粉体を混入する場合、メチロール
尿素の使用量は、被造粒物、即ち尿素−C4飽和脂肪族ア
ルデヒド縮合物粉体と尿素−ホルムアルデヒド縮合物粉
体の混合物に対して３〜45重量％、好ましくは５〜25重
量％である。又、メチロール尿素の使用量は、本発明方
法で得られる肥料中の全窒素量に対してメチロール尿素
由来の窒素量が３〜30重量％、好ましくは５〜20重量％
となる量である。
本発明では上述の如く尿素−C4飽和脂肪族アルデヒド
縮合物粉体又は、これと尿素−ホルムアルデヒド縮合物
粉体との混合物にメチロール尿素を配合し、メチロール
尿素を酸性条件下で脱水縮合反応させて尿素−ホルムア
ルデヒド縮合物を生成させながら配合物を造粒する必要
がある。
縮合物粉体又は、これと尿素−ホルムアルデヒド縮合物
粉体との混合物にメチロール尿素を配合し、メチロール
尿素を酸性条件下で脱水縮合反応させて尿素−ホルムア
ルデヒド縮合物を生成させながら配合物を造粒する必要
がある。
即ち、本発明に於ては、メチロール尿素の脱水縮合反
応による尿素−ホルムアルデヒド縮合物の生成と、尿素
−ホルムアルデヒド縮合物と尿素−C4飽和脂肪族アルデ
ヒド縮合物粉体の混合物の造粒を同一系内で同時進行に
て行うものである。
応による尿素−ホルムアルデヒド縮合物の生成と、尿素
−ホルムアルデヒド縮合物と尿素−C4飽和脂肪族アルデ
ヒド縮合物粉体の混合物の造粒を同一系内で同時進行に
て行うものである。
尿素−C4飽和脂肪族アルデヒド縮合物粉体又はこれと
尿素−ホルムアルデヒド縮合物粉体との混合物とメチロ
ール尿素の配合方法は特に限定されないが、造粒を効率
よく行うために、通常、メチロール尿素水溶液を尿素−
C4飽和脂肪族アルデヒド縮合物粉体又はこれと尿素−ホ
ルムアルデヒド縮合物粉体との混合物に噴霧添加しなが
ら配合物を造粒するのが好ましい。メチロール尿素液の
粘度が高くて噴霧するのが困難な場合は、必要に応じ
て、メチロール尿素液を加熱したり水で希釈しても良
い。
尿素−ホルムアルデヒド縮合物粉体との混合物とメチロ
ール尿素の配合方法は特に限定されないが、造粒を効率
よく行うために、通常、メチロール尿素水溶液を尿素−
C4飽和脂肪族アルデヒド縮合物粉体又はこれと尿素−ホ
ルムアルデヒド縮合物粉体との混合物に噴霧添加しなが
ら配合物を造粒するのが好ましい。メチロール尿素液の
粘度が高くて噴霧するのが困難な場合は、必要に応じ
て、メチロール尿素液を加熱したり水で希釈しても良
い。
あるいは、粉状のメチロール尿素と尿素−C4飽和脂肪
族アルデヒド縮合物粉粒体をあらかじめ混合し、これに
水を添加しながら造粒する等の方法も可能である。
族アルデヒド縮合物粉粒体をあらかじめ混合し、これに
水を添加しながら造粒する等の方法も可能である。
尚、メチロール尿素の脱水縮合反応を酸性条件下で行
うと反応が速やかに進行し、特にメチロール尿素水溶液
をpH4.0〜6.5で縮合させると、非常に肥効性の高い尿素
−ホルムアルデヒド縮合物が得られるので、反応造粒系
（造粒物）のpHは4.0〜6.5が好ましい。従って、反応造
粒系に酸性物質を添加する必要があり、通常、硫酸、燐
酸等の無機酸やクエン酸等の有機酸、好ましくはpH4.0
〜6.5で緩衝効果のある燐酸又はクエン酸が使用され
る。酸性物質は、反応系に均一に分散させるため、通常
１〜60重量％、好ましくは10〜50重量％の水溶液で使用
される。酸性物質の添加量は、反応造粒系のpHを4.0〜
6.5とする量が好ましい。尚、メチロール尿素水溶液のp
Hは、反応造粒系に添加後、尿素−C4飽和脂肪族アルデ
ヒド縮合物粉体等の被造粒物のpHの影響を受けるので、
必要に応じて酸性物質の添加量を増減しても構わない。
酸性物質の添加方法には特に制約はなく、予めメチロー
ル尿素水溶液に混合していても、或は、造粒中に噴霧添
加してもよいが、予めメチロール尿素水溶液に混合した
場合にはメチロール尿素の脱水縮合が進行してしまう怖
れがあるので、造粒の直前に混合を行うのがよい。酸性
物質の分散を良くし、良好な反応造粒を行うためには、
その水溶液とメチロール尿素水溶液とを別々に造粒中に
噴霧添加するのが好ましい。
うと反応が速やかに進行し、特にメチロール尿素水溶液
をpH4.0〜6.5で縮合させると、非常に肥効性の高い尿素
−ホルムアルデヒド縮合物が得られるので、反応造粒系
（造粒物）のpHは4.0〜6.5が好ましい。従って、反応造
粒系に酸性物質を添加する必要があり、通常、硫酸、燐
酸等の無機酸やクエン酸等の有機酸、好ましくはpH4.0
〜6.5で緩衝効果のある燐酸又はクエン酸が使用され
る。酸性物質は、反応系に均一に分散させるため、通常
１〜60重量％、好ましくは10〜50重量％の水溶液で使用
される。酸性物質の添加量は、反応造粒系のpHを4.0〜
6.5とする量が好ましい。尚、メチロール尿素水溶液のp
Hは、反応造粒系に添加後、尿素−C4飽和脂肪族アルデ
ヒド縮合物粉体等の被造粒物のpHの影響を受けるので、
必要に応じて酸性物質の添加量を増減しても構わない。
酸性物質の添加方法には特に制約はなく、予めメチロー
ル尿素水溶液に混合していても、或は、造粒中に噴霧添
加してもよいが、予めメチロール尿素水溶液に混合した
場合にはメチロール尿素の脱水縮合が進行してしまう怖
れがあるので、造粒の直前に混合を行うのがよい。酸性
物質の分散を良くし、良好な反応造粒を行うためには、
その水溶液とメチロール尿素水溶液とを別々に造粒中に
噴霧添加するのが好ましい。
本発明方法に従い、所望の緩効性粒状窒素肥料を得る
ためには特に造粒時に粒が転動することにより、粒に圧
縮応力がかかる造粒機を使用するのが好ましい。かかる
造粒機としては、造粒容器自体が回転する皿型造粒機、
ドラム型造粒機の様な転動型造粒機又は、造粒容器内部
の攪拌羽根が高速で回転する様な攪拌（混合）型造粒機
が挙げられる。回転する容器又は攪拌羽根の回転速度
は、低速では圧縮応力が小さくなるため粒の機械的強度
が小さく一方、高速では粒が成長しにくい、粒が破砕さ
れる、スケーリングが増大する等の欠点があるので、被
造粒物の造粒性に合わせて、造粒の圧縮応力に影響を及
ぼす機械的条件を設定する必要がある。例えば、径40c
m、傾斜角45°の皿型造粒機を使用する場合は、好まし
い造粒機の回転数は10〜200r.p.m.である。又、径が35c
m、攪拌羽根の長さが35cm弱の攪拌（混合）型造粒機を
使用する場合の羽根の回転数は100〜700r.p.m.である。
ためには特に造粒時に粒が転動することにより、粒に圧
縮応力がかかる造粒機を使用するのが好ましい。かかる
造粒機としては、造粒容器自体が回転する皿型造粒機、
ドラム型造粒機の様な転動型造粒機又は、造粒容器内部
の攪拌羽根が高速で回転する様な攪拌（混合）型造粒機
が挙げられる。回転する容器又は攪拌羽根の回転速度
は、低速では圧縮応力が小さくなるため粒の機械的強度
が小さく一方、高速では粒が成長しにくい、粒が破砕さ
れる、スケーリングが増大する等の欠点があるので、被
造粒物の造粒性に合わせて、造粒の圧縮応力に影響を及
ぼす機械的条件を設定する必要がある。例えば、径40c
m、傾斜角45°の皿型造粒機を使用する場合は、好まし
い造粒機の回転数は10〜200r.p.m.である。又、径が35c
m、攪拌羽根の長さが35cm弱の攪拌（混合）型造粒機を
使用する場合の羽根の回転数は100〜700r.p.m.である。
造粒中の反応造粒系の温度は特に限定されないが、メ
チロール尿素の脱水縮合反応を促進するために、反応造
粒系を加熱してもよい。その場合の好ましい反応造粒系
の温度としては、造粒物の温度が100℃以下、特に好ま
しくは80℃以下である。昇温方法としては、予め造粒
機、原料等の何れか一つ以上を加熱しておいたり、造粒
中にヒーターや熱風等で造粒系を適宜加熱する方法が用
いられる。
チロール尿素の脱水縮合反応を促進するために、反応造
粒系を加熱してもよい。その場合の好ましい反応造粒系
の温度としては、造粒物の温度が100℃以下、特に好ま
しくは80℃以下である。昇温方法としては、予め造粒
機、原料等の何れか一つ以上を加熱しておいたり、造粒
中にヒーターや熱風等で造粒系を適宜加熱する方法が用
いられる。
造粒物の粒径は得られる肥料の用途に応じて適宜決め
られるが好ましくは0.5〜6.0mmであり、このうち、小粒
径の粒状物を得るためには、原料粉体として、より微細
なものを使用すればよい。造粒物の粒径は、特に好まし
くは1.5〜4.0mmである。尚、粒径の調整は、メチロール
尿素水溶液由来の水あるいは酸水溶液由来の水等の造粒
系に添加される水分量及び添加速度、造粒機の機械的条
件、造粒時間等を適宜調整することにより行なわれる。
られるが好ましくは0.5〜6.0mmであり、このうち、小粒
径の粒状物を得るためには、原料粉体として、より微細
なものを使用すればよい。造粒物の粒径は、特に好まし
くは1.5〜4.0mmである。尚、粒径の調整は、メチロール
尿素水溶液由来の水あるいは酸水溶液由来の水等の造粒
系に添加される水分量及び添加速度、造粒機の機械的条
件、造粒時間等を適宜調整することにより行なわれる。
造粒後必要があれば、造粒物を乾燥する。乾燥温度
は、好ましくは40〜120℃、特に好ましくは60〜90℃で
ある。
は、好ましくは40〜120℃、特に好ましくは60〜90℃で
ある。
かくして得られる造粒物は、尿素−ホルムアルデヒド
縮合物中に、粒径1mm以下、好ましくは0.5mm以下の尿素
−C4飽和脂肪族アルデヒド縮合物が分散されてなる粒状
物である。
縮合物中に、粒径1mm以下、好ましくは0.5mm以下の尿素
−C4飽和脂肪族アルデヒド縮合物が分散されてなる粒状
物である。
本発明の粒状緩効性肥料は、肥料中の全窒素に対する
尿素−ホルムアルデヒド縮合物由来の窒素（メチロール
尿素由来の窒素及び尿素−ホルムアルデヒド縮合物粉体
由来の窒素の合計）の割合が３〜55重量％特に５〜50重
量％であると肥効及び物性の点から好ましい。
尿素−ホルムアルデヒド縮合物由来の窒素（メチロール
尿素由来の窒素及び尿素−ホルムアルデヒド縮合物粉体
由来の窒素の合計）の割合が３〜55重量％特に５〜50重
量％であると肥効及び物性の点から好ましい。
本発明方法で得られる肥料は、粒硬度が大きく破損度
合が小さくかつ水浮上性がないという肥料物性に優れ、
又、尿素−C4飽和脂肪族アルデヒド縮合物粉体に比べ肥
効持続期間が長くかつ溶脱量が少ないという肥効特性に
優れている、しかも尿素−C4飽和脂肪族アルデヒド由来
の窒素と尿素−ホルムアルデヒド縮合物由来の窒素の両
方を有するため、施肥の初期から長期に渡ってバランス
よく肥効が発現し、極めて有用である。
合が小さくかつ水浮上性がないという肥料物性に優れ、
又、尿素−C4飽和脂肪族アルデヒド縮合物粉体に比べ肥
効持続期間が長くかつ溶脱量が少ないという肥効特性に
優れている、しかも尿素−C4飽和脂肪族アルデヒド由来
の窒素と尿素−ホルムアルデヒド縮合物由来の窒素の両
方を有するため、施肥の初期から長期に渡ってバランス
よく肥効が発現し、極めて有用である。
以下に、実施例により本発明を更に詳細に説明する
が、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例によ
り何ら限定されるものではない。
が、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例によ
り何ら限定されるものではない。
実施例 １ 水250gに尿素837g及びホウ砂15gを添加し、50℃に加
温してこれにパラホルムアルデヒド（86％濃度）348gを
添加し、攪拌しつつ60分間反応させてメチロール尿素水
溶液を調整した。
温してこれにパラホルムアルデヒド（86％濃度）348gを
添加し、攪拌しつつ60分間反応させてメチロール尿素水
溶液を調整した。
IBDU （イソブチリデンジウレア；三菱化成株式会社
製）粉体（径;0.5mm以下）855gを径40cm、傾斜角45°の
皿型造粒機に入れ、上記のメチロール尿素水溶液210g
（イソブチリデンジウレア：メチロール尿素（重量比）
＝855:166）及び50重量％クエン酸溶液3.2gを噴霧しつ
つ反応系のpHが5.1〜6.1となるようにして、回転数60r.
p.m.、室温の条件下に約20分間造粒操作を行い、粒径が
２〜4mmの造粒物を得た。得られた造粒物を80℃で３時
間通風乾燥し、本願肥料１を得た。該肥料中の全窒素に
対する尿素−ホルムアルデヒド縮合物由来の窒素は17.6
重量％であった。
製）粉体（径;0.5mm以下）855gを径40cm、傾斜角45°の
皿型造粒機に入れ、上記のメチロール尿素水溶液210g
（イソブチリデンジウレア：メチロール尿素（重量比）
＝855:166）及び50重量％クエン酸溶液3.2gを噴霧しつ
つ反応系のpHが5.1〜6.1となるようにして、回転数60r.
p.m.、室温の条件下に約20分間造粒操作を行い、粒径が
２〜4mmの造粒物を得た。得られた造粒物を80℃で３時
間通風乾燥し、本願肥料１を得た。該肥料中の全窒素に
対する尿素−ホルムアルデヒド縮合物由来の窒素は17.6
重量％であった。
実施例 ２ IBDU 粉体（径;0.5mm以下）551gと尿素−ホルムアル
デヒド縮合物粉体（径:0.5mm以下）294gを混合した物
（IBDU 粉体由来の窒素：尿素−ホルムアルデヒド縮合
物粉体由来の窒素（重量比）＝100:65）を実施例１と同
じ皿型造粒機に入れ、実施例１で調整したメチロール尿
素水溶液225g（イソブチリデンジウレア及び尿素−ホル
ムアルデヒド縮合物の混合物：メチロール尿素（重量
比）＝845:178）及び50重量％クエン酸溶液3.4gを噴霧
しつつ反応系のpHが5.4〜6.2となるようにして、実施例
１と同様に造粒操作を行い、粒径が２〜4mmの造粒物を
得た。得られた造粒物を80℃で３時間通風乾燥して、本
願肥料２を得た。該肥料中の全窒素に対する尿素−ホル
ムアルデヒド縮合物由来の窒素は50重量％であった。
デヒド縮合物粉体（径:0.5mm以下）294gを混合した物
（IBDU 粉体由来の窒素：尿素−ホルムアルデヒド縮合
物粉体由来の窒素（重量比）＝100:65）を実施例１と同
じ皿型造粒機に入れ、実施例１で調整したメチロール尿
素水溶液225g（イソブチリデンジウレア及び尿素−ホル
ムアルデヒド縮合物の混合物：メチロール尿素（重量
比）＝845:178）及び50重量％クエン酸溶液3.4gを噴霧
しつつ反応系のpHが5.4〜6.2となるようにして、実施例
１と同様に造粒操作を行い、粒径が２〜4mmの造粒物を
得た。得られた造粒物を80℃で３時間通風乾燥して、本
願肥料２を得た。該肥料中の全窒素に対する尿素−ホル
ムアルデヒド縮合物由来の窒素は50重量％であった。
実施例 ３ 37重量％ホルムアルデヒド水溶液539gに尿素558g及び
ホウ砂10gを添加し、攪拌しつつ50℃に加温後60分間反
応させてメチロール尿素水溶液を調整した。
ホウ砂10gを添加し、攪拌しつつ50℃に加温後60分間反
応させてメチロール尿素水溶液を調整した。
IBDU 粉体（粒径;0.5mm以下）633gを実施例１と同じ
皿型造粒機に入れ、上記のメチロール尿素水溶液の希釈
液（脱塩水にて1/2重量濃度に希釈）182g（イソブチリ
デンジウレア：メチロール尿素（重量比）＝91:9）及び
25重量％クエン酸溶液3.2gを噴霧しつつ、反応系のpHが
5.1〜5.9になるようにして、実施例１と同様に造粒操作
を行ない、粒径が２〜4mmの造粒物を得た。得られた造
粒物を80℃で３時間通風乾燥して、本願肥料３を得た。
該肥料中の全窒素に対する尿素−ホルムアルデヒド縮合
物由来の窒素は10重量％であった。
皿型造粒機に入れ、上記のメチロール尿素水溶液の希釈
液（脱塩水にて1/2重量濃度に希釈）182g（イソブチリ
デンジウレア：メチロール尿素（重量比）＝91:9）及び
25重量％クエン酸溶液3.2gを噴霧しつつ、反応系のpHが
5.1〜5.9になるようにして、実施例１と同様に造粒操作
を行ない、粒径が２〜4mmの造粒物を得た。得られた造
粒物を80℃で３時間通風乾燥して、本願肥料３を得た。
該肥料中の全窒素に対する尿素−ホルムアルデヒド縮合
物由来の窒素は10重量％であった。
実施例 ４ IBDU 粉体（粒径;0.5mm以下）4000gを攪拌型造粒機
（大和加工機（ダイワカコウキ）（株）製NG-350型）に
入れ、実施例１と同様に調整したメチロール尿素水溶液
760g（イソブチリデンジウレア：メチロール尿素（重量
比）＝87:13）及び50重量％クエン酸溶液11.6gを噴霧し
つつ、反応系のpHが5.1〜6.0になるようにして、攪拌羽
根の回転数が300±50r.p.m.、室温の条件下に約20分間
造粒操作を行ない、粒径が２〜4mmの造粒物を得た。得
られた造粒物を80℃で３時間通風乾燥して、本願肥料４
を得た。
（大和加工機（ダイワカコウキ）（株）製NG-350型）に
入れ、実施例１と同様に調整したメチロール尿素水溶液
760g（イソブチリデンジウレア：メチロール尿素（重量
比）＝87:13）及び50重量％クエン酸溶液11.6gを噴霧し
つつ、反応系のpHが5.1〜6.0になるようにして、攪拌羽
根の回転数が300±50r.p.m.、室温の条件下に約20分間
造粒操作を行ない、粒径が２〜4mmの造粒物を得た。得
られた造粒物を80℃で３時間通風乾燥して、本願肥料４
を得た。
該肥料中の全窒素に対する尿素−ホルムアルデヒド縮
合物由来の窒素は14重量％であった。
合物由来の窒素は14重量％であった。
比較例 １ IBDU 粉体（径;0.5mm以下）1000gを実施例１と同じ
皿型造粒機に入れ、水220gを噴霧しつつ、実施例１と同
様に造粒操作を行い、粒径が２〜4mmの造粒物を得た。
得られた造粒物を80℃で３時間通風乾燥して、比較肥料
１を得た。
皿型造粒機に入れ、水220gを噴霧しつつ、実施例１と同
様に造粒操作を行い、粒径が２〜4mmの造粒物を得た。
得られた造粒物を80℃で３時間通風乾燥して、比較肥料
１を得た。
比較例 ２ IBDU 粉体（粒径;0.5mm以下）4000gを実施例４で使
用した攪拌型造粒機に入れ、水680gを噴霧しつつ、実施
例４と同様に造粒操作を行ない、粒径が２〜4mmの造粒
物を得た。得られた造粒物を80℃３時間通風乾燥して、
比較肥料２を得た。
用した攪拌型造粒機に入れ、水680gを噴霧しつつ、実施
例４と同様に造粒操作を行ない、粒径が２〜4mmの造粒
物を得た。得られた造粒物を80℃３時間通風乾燥して、
比較肥料２を得た。
評価試験１（肥料物性） 本願肥料１乃至４および比較肥料1,2につき、下記の
方法に従い肥料物性を測定し、その結果を表１に示し
た。
方法に従い肥料物性を測定し、その結果を表１に示し
た。
破壊硬度：各肥料中の粒径が2.3〜2.8mmの粒20個につ
き、木屋式硬度計を用いて破壊硬度（kg/個）を測定
し、その平均値で示した。
き、木屋式硬度計を用いて破壊硬度（kg/個）を測定
し、その平均値で示した。
破損度合：各肥料500gをビニール袋に詰め、2mの高さ
から自然落下させ、同じ袋につきこの落下操作を10回繰
り返した後の粉化（粒径が0.5mm未満）した重量を測定
し、元の重量500gに対する割合で示した。
から自然落下させ、同じ袋につきこの落下操作を10回繰
り返した後の粉化（粒径が0.5mm未満）した重量を測定
し、元の重量500gに対する割合で示した。
浮上率 :100ccのビーカーの底に各肥料を50個静置
し、ビーカー内に徐々に水約50ccを注入した場合の浮上
個数を測定し、50個に対する割合で示した。
し、ビーカー内に徐々に水約50ccを注入した場合の浮上
個数を測定し、50個に対する割合で示した。
肥料物性の測定結果から明らかな様に、本願肥料１乃
至４は比較肥料に比べ破壊硬度が極めて大きく、破損度
合が極めて小さく、かつ浮上性がなく、肥料物性に非常
に優れている。
至４は比較肥料に比べ破壊硬度が極めて大きく、破損度
合が極めて小さく、かつ浮上性がなく、肥料物性に非常
に優れている。
浮上率が大きいと、肥料を水田に使用した場合、効果
を示さない。本願の肥料は畑のみならず水田用としても
有用であることを示している。
を示さない。本願の肥料は畑のみならず水田用としても
有用であることを示している。
評価試験２（肥効特性） 本願肥料１、２及び実施例で使用したIBDU 粉体
（径;0.5mm以下）を使用し、下記の方法に従い各肥料の
肥効特性を測定した。
（径;0.5mm以下）を使用し、下記の方法に従い各肥料の
肥効特性を測定した。
無機化試験 下記の割合で調整した水田条件及び畑条件の各サンプ
ルを、25℃の恒温槽に保持し、仕込み窒素量に対する無
機態窒素量の割合の経時変化を測定した。
ルを、25℃の恒温槽に保持し、仕込み窒素量に対する無
機態窒素量の割合の経時変化を測定した。
水田条件：沖積土（乾土）に対する水及び肥料の添加割
合が、乾土：水：肥料由来窒素＝200g:350g:60mgとなる
ように調整 畑条件 ：沖積土（乾土）に対する水及び肥料の添加割
合が、乾土：水／肥料由来窒素＝100g:最大容水量の65
％:50mgとなるように調整 溶脱試験 下記に従って調整した水田条件サンプルを、温室内に
保持し、仕込み窒素量に対する溶脱窒素量の割合の経時
変化を測定した。
合が、乾土：水：肥料由来窒素＝200g:350g:60mgとなる
ように調整 畑条件 ：沖積土（乾土）に対する水及び肥料の添加割
合が、乾土：水／肥料由来窒素＝100g:最大容水量の65
％:50mgとなるように調整 溶脱試験 下記に従って調整した水田条件サンプルを、温室内に
保持し、仕込み窒素量に対する溶脱窒素量の割合の経時
変化を測定した。
水田条件:1/5000aのワグネルポットに用土（沖積土：川
砂＝1kg:2.5kg）を仕込み、田面水が3cmとなるように水
を注入し、600mg窒素量相当分の肥料を添加 上記各試験の結果を第１図、第２図及び第３図に示
す。第１図は、水田条件での肥料中の窒素の無機化試験
結果を、第２図は、畑条件での肥料中の窒素の無機化試
験結果を、第３図は、水田条件での肥料中の窒素の溶脱
試験結果を示す。
砂＝1kg:2.5kg）を仕込み、田面水が3cmとなるように水
を注入し、600mg窒素量相当分の肥料を添加 上記各試験の結果を第１図、第２図及び第３図に示
す。第１図は、水田条件での肥料中の窒素の無機化試験
結果を、第２図は、畑条件での肥料中の窒素の無機化試
験結果を、第３図は、水田条件での肥料中の窒素の溶脱
試験結果を示す。
上記結果から明らかな様に、本願肥料１及び２を使用
した場合には、IBDU 粉体を使用した場合に比べ無機化
速度が遅く、また溶脱量が少ないことから本願肥料は肥
効持続期間が長く、肥効特性に非常に優れていることが
わかる。
した場合には、IBDU 粉体を使用した場合に比べ無機化
速度が遅く、また溶脱量が少ないことから本願肥料は肥
効持続期間が長く、肥効特性に非常に優れていることが
わかる。
本発明方法によれば、尿素−C4飽和脂肪族アルデヒド
縮合物粉体をメチロール尿素の脱水縮合反応系に共存さ
せ、配合物を造粒することにより、粒硬度が大きく破損
度合が小さくかつ水浮上性がないという肥料物性に優
れ、又、尿素−C4飽和脂肪族アルデヒド縮合物粉体に比
べ肥効持続期間が長くかつ溶脱量が少ないという肥効特
性に優れた緩効性窒素肥料が得られる。
縮合物粉体をメチロール尿素の脱水縮合反応系に共存さ
せ、配合物を造粒することにより、粒硬度が大きく破損
度合が小さくかつ水浮上性がないという肥料物性に優
れ、又、尿素−C4飽和脂肪族アルデヒド縮合物粉体に比
べ肥効持続期間が長くかつ溶脱量が少ないという肥効特
性に優れた緩効性窒素肥料が得られる。
しかも、本発明方法で得られる肥料は、尿素−C4飽和
脂肪族アルデヒド由来の窒素と尿素−ホルムアルデヒド
縮合物由来の窒素の両方を有するため、施肥の初期から
長期に渡ってバランスよく肥効が発現し、極めて有用な
肥料である。
脂肪族アルデヒド由来の窒素と尿素−ホルムアルデヒド
縮合物由来の窒素の両方を有するため、施肥の初期から
長期に渡ってバランスよく肥効が発現し、極めて有用な
肥料である。
第１図は水田条件での肥料中の窒素の無機化試験結果
を、第２図は畑条件での肥料中の窒素の無機化試験結果
を、第３図は水田条件での肥料中の窒素の溶脱試験結果
を示す。
を、第２図は畑条件での肥料中の窒素の無機化試験結果
を、第３図は水田条件での肥料中の窒素の溶脱試験結果
を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−39272（ＪＰ，Ａ) 特公 昭46−9210（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭36−12964（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭50−22534（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭46−42168（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C05C 9/00 - 9/02 C05C 13/00
Claims (2)
- 【請求項１】尿素−C4飽和脂肪族アルデヒド縮合物粉体
とメチロール尿素を配合し、メチロール尿素を酸性条件
下で脱水縮合反応させて尿素−ホルムアルデヒド縮合物
を生成させながら配合物を造粒することを特徴とする粒
状緩効性窒素肥料の製造方法。 - 【請求項２】尿素−イソブチルアルデヒド縮合物粉体又
はこれと尿素−ホルムアルデヒド縮合物粉体との混合物
に、メチロール尿素水溶液を配合し、メチロール尿素を
酸性条件下で脱水縮合反応させて尿素−ホルムアルデヒ
ド縮合物を生成させながら配合物を造粒することを特徴
とする粒状緩効性窒素肥料の製造方法
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-34226 | 1989-02-14 | ||
| JP3422689 | 1989-02-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02289479A JPH02289479A (ja) | 1990-11-29 |
| JP2903593B2 true JP2903593B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=12408235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2026678A Expired - Lifetime JP2903593B2 (ja) | 1989-02-14 | 1990-02-06 | 粒状緩効性窒素肥料の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5039328A (ja) |
| JP (1) | JP2903593B2 (ja) |
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