JPH03153592A - 噴霧乾燥された水分散性肥料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に生育する植物及び木への肥料及び栄養付
与に関する。更に特に本発明は、栄養物質を生育する植
物又は木の葉に安全且つ効果的に供給しうる植物肥料の
噴霧乾燥された供給系に関する。

要するに本発明によれば、栄養化合物を噴霧乾燥するこ
とによって製造される植物の栄養及び健康を高める肥料
の供給系が提供される。この噴霧乾燥された物質は非晶
性で、自由に流動し、水に分散できる。これは粉末散布
（ｄｕｓｔｉｎｇ）又は噴霧によって植物に適用される
。

肥料及び栄養剤は、植物又は葉に被害がでるかも知れな
いので、植物及び木の葉又は集糸に、葉への肥料付与と
言われる供給系で施用することがしばしばできなかった
。通常の肥料組成物と関連した種々の化学品又は副生物
はそれが直接接触した葉を日焼けさせるか損傷するであ
ろう。これらの通常の肥料は根又は生育する媒体に施用
せねばならず、典型的には植物の葉への施用又は葉との
接触を避けるように注意される。例えば酸化カルシウム
及び亜鉛二水和物は直接的に葉に施用すると葉を日焼け
させるであろう。

本発明の噴霧乾燥された供給系は、園芸及び農業用の両
用途において植物の栄養を高めるのに非常に有効である
。本発明の葉の供給系は、植物又は木の葉に粉末散布す
ることにより、或いは葉に適用するｊ：めに水に分散さ
せることにより施用しうるｕＸ霧乾燥された均質な肥料
組成物を含んでなる。噴霧乾燥された肥料は、最も典型
的には植物の健康及び栄養を高めるのに有用な多成分を
含んでいよう。

園芸及び農業用の植付けにおいて植物の健康及び栄養の
高揚のために生長する植物及び木の葉に栄養を施用する
ための経済的な供給系を提供することが本発明の主な目
的である。この供給系がいずれの植込みにおいても容易
に取り扱え且つ施用できることは本発明の関連する目的
である。本発明の供給系は容易に貯蔵及び輸送でき、ま
た密に充填した容器中に長期間貯蔵しうる。

本発明の他の目的は、多数の栄養成分を均一の組成物中
に含んでなる乾燥された葉の肥料物質を工業に提供する
ことである。

更なる他の目的は、粉末又は噴霧により植物又は木の葉
に直接施用するのに適当であり、また集又は植物への刺
激又は被害を引き起こさない業の肥料組成物を提供する
ことである。関連する目的は、植物に有害な化学的成分
又は副生物を導入しないようｌこ処方された葉の肥料組
成物を提供することである。

ここに開示される本発明は葉の肥料又は栄養剤を生育す
る植物又は木に施用するための供給系である。この供給
のための肥料は、（１）所望の栄養成分を、核形成剤を
含んでいてもよい水性スラリー中で混合し、そして（２
）このスラリーを噴霧乾燥することにより製造される。

この噴霧乾燥された肥料組成物は粉末として或いは葉へ
の施用に適当な水性スラリーに分散して植物の葉に施用
される。栄養剤は集糸を通して植物に吸収され、植物の
栄養状態及び健康を高める。

本明細書に記述される噴霧乾燥された葉の供給系は農業
及び園芸の双方の植込みにおいて施用するだけの十分な
多様性を有する。例えば噴霧乾燥された生成物は、若い
又は成熟した植物或いは植えつけるべき実生の葉に粉本
散布として乾式施用できる。他に本生成物は水又は他の
液体と混合して、若い又は成熟した植物又は櫨えつける
べき実生に、噴霧又は微噴霧として施用することができ
る。他の簡便な葉への施用法も使用しうる。

肥料の特別な組成はその意図する用途によって調節する
ことができる。各肥料組成物に対して、成分物質は肥料
組成物を施用する植物の栄養及び健康の必要性に基づい
て選択される。組成は多種類の植物種の基本的な栄養源
を提供する一般用途向けであってよい。他にそれはある
植物種に或いはその生長サイクルのある相の植物に対す
る特別な栄養又は栄養組成物を提供するべく、高度に特
殊化されていてもよい。例えば果実をつける木及び花を
つける植物は開示される供給系を介して提供しうる更な
る栄養の必要成分を有するであろう。

基本的な栄養化合物の割合も、植物の生育サイクル或い
は肥料を施用する環境条件に依存して変化させうる。

ある基本的な栄養剤は葉の肥料の多くの用途に使用され
よう。例えば燐は典型的には経済的及び化学量論的理由
のために燐酸として添加される。

他の成分はカルシウム、硫黄、亜鉛、銅、マンガン及び
／又はカリウムを含んでいてよい。栄養は普通肥料工業
で用いられる形で使用しうる。いずれか所望の葉の肥料
組成物は本発明の主題である噴霧乾燥された形で製造し
うる。

成分は所望により乾燥状態で予じめ混合できる。

存在するかも知れない凝集物又は大きい結晶を破壊する
ためには、いくつかの又はすべての成分を粉砕する又は
その他の工程に供することも望ましい。他に成分を、凝
集物及び大きい結晶又は他の粒子を破壊するのに十分混
合し又は撹拌することにより、水と共に混合することに
よってスラリーを生成せしめてもよい。最大の許容しう
る粒子寸法は噴霧乾燥機のノズルの寸法の関数である。

即ちノズルを通して供給しうる寸法の成分でなければな
らない。これは異なった種類のノズルを用いて変えられ
るであろう。例えば、スラリーを撹拌翼、高剪断力混合
機又は他の撹拌機で混合してよく、或いは遠心式ポンプ
を通して再循環してもよい。混合又はポンプ処理は約１
〜２時間継続される。比較的安定なスラリー、即ち約４
〜５分の沈降時間を有するスラリーを調製することが望
ましい。スラリーの見かけの粘度は好ましくは約５００
センチボイズである。温度は好ましくは約４０℃以下で
ある。

核形成剤を噴霧乾燥助剤としてスラリー中に含有させる
ことは望ましいことがある。核形成剤助剤の機能は、ス
ラリーの栄養剤が引き付けられ且つ噴霧乾燥中にそれを
保持して粒状の噴霧乾燥された肥料物質を形成する付着
物を提供することである。これは小さい個々の粒子を生
成せしめ、均−且つ効果的に施用しうる生成物を提供す
る。ある用途において、後述するように栄養核形成剤の
存在は望ましい。核形成剤は最も簡便には上述した混合
工程で添加しつるが、便宜的な工程の前後に添加しても
よい。

核形成剤は多孔性でなければならない。核形成剤のかさ
密度は好ましくは０．８〜３．Ｏｙ／ｃｍ３である。こ
の物質は空気中（即ち噴霧乾燥系）で沈降するのに十分
太き（なければならないが、栄養剤の核形成及び付着の
ために適当な表面積を与えるのに十分小さい又は十分な
孔性を有すべきである。好ましくは粒子は直径１００μ
以下である。

核形成剤は不活性な粒状物質例えば珪藻土、活性炭、シ
リカ、アルミナ、又はシリカ−アルミナ、或いはこれら
の混合物である。他に栄養基剤を核形成剤として用いて
もよい。例えば粉砕したもみがら、キチン、他のセルロ
ースに基づく物質例えばトウモロコシの穂軸、南京豆の
からなど又はこれらの混合物を用いてもよい。

乾燥核形成剤は栄養剤スラリーに添加しうる。

他にこの試剤は、所望により添加に先立ってスラリー化
してもよい。核形成剤と栄養剤を大気条件下に均一にな
るまで完全に混合する。典型的には核形成剤はスラリー
の約２．０〜約ｌＯ０θ％として存在する。重量基準に
おいて、全活性固体（即ち栄養）ｇ当り約０．２〜約５
．０ｇの核形成剤が存在しうる。

栄養剤スラリーは適当な条件下での噴霧乾燥によって自
由に流動する乾燥された粒状物質を生成する。この噴霧
乾燥された物質の色及び粒子の形及び寸法は用いる栄養
成分及び核形成剤に依存して変化しうる。簡便に噴霧乾
燥機に供給できる十分流動性のスラリーが使用される。

好ましくは最大固体含量が約４０．０重量％である。

この生成物の製造に用いるのに適当な噴霧乾燥機は供給
溶液を微噴霧として霧状の小滴を生成せしめるように作
動する。この小滴は熱気体と混合され、液体が蒸発して
非晶性の噴霧乾燥された生成物を生成する。次いで気体
及び噴霧乾燥された肥料組成物が乾燥機から取り出され
、固体を気体から分離する。

これらの乾燥された生物的調節組成物を製造する場合、
いくつかの種類の微噴霧ノズルが使用に適当である。２
流体ノズルが最も好適であるけれど、機械的微噴霧機例
えば紡糸ディスクノズル（遠心式微噴霧機）も使用でき
る。ノズルを通る原料溶液の圧力はノズルの形及び所望
の小滴の寸法に依存するであろう。好適な小滴の寸法は
約２５μであるが、ノズルの種類、乾燥機の種類及び乾
燥機の温度に依存して変化するであろう。これらの因子
の選択並びにノズルを通過する原料の速度は工程設計者
の知識及び能力内であり、各状態に対して非晶性で粒状
の噴霧乾燥された物質を生成しうるように特別に適合さ
せうる。

噴霧乾燥機に用いる気体は供給溶液に対して不活性ない
ずれかの気体であってよいが、典を的には空気又は窒素
のいずれかであってよい。好ましくは気体は混在物を除
去するために噴霧乾燥機へ供給する前に（例えばＨＥＰ
Ａフィルターを通して）濾過される。この気体を所望の
温度に加熱し、次いで乾燥機に供給又は注入する。気体
の乾燥機内温度は所望の生成物、即ち揮発物含量に関し
て生成物の基準に適合する非晶性組成物を達成するため
に厳密である。本明細書に記述される方法は、約５．０
〜約１５．０１ｉ量％、好ましくは約７．０〜約１０．
０重量％の全揮発物含量まで乾燥された生成物を生成す
る。

噴霧乾燥された葉の肥料の全揮発物含量はその取扱い性
及び有用性の双方にとって重要である。

目的の範囲以上の全揮発物は湿りすぎた物質に対するシ
グナルである。この物質は貯蔵した時に塊まりになる傾
向があり、特に粉末散布としての施用を困難又は不可能
とする。目的の範囲以下の全揮発物含量は亜鉛及びカル
シウム成分の計容できない化学量論量をもたらす。低い
全揮発物の場合、カルシウムは酸化物を形成し、これが
施用時に葉を日焼けさせるであろう。亜鉛は（４水利物
の代りに）２水和物の形をとり、これもまた葉を日焼け
させよう。

噴霧乾燥機の内部気体温度は、最も簡便には容易に測定
される気体の出口温度を参照して調節することができる
。この方法によると、この出口温度は気体入口温度を調
節しつつ上昇させる手段によって所望の運転範囲内に維
持する。他の具体例において、温度は入口温度を測定し
且つ調節する及び／又はより冷たい気体流中で混合する
ことにより制御することもできる。

最低の出口温度は約１０４〜約１１０℃であるべきであ
る。これ以下の温度は湿った塊りの生成物をもたらす傾
向があろう。最高の出口温度は約１１５〜約１２５℃、
最も好ましくは約１１５°Ｃより高くない温度であろう
。これ以上の温度は生成物の「焼け（ｓｃｏｒｃｈｉｎ
ｇ）　Ｊ及び変色を引き起こすであろう。最も好適な気
体出口温度範囲は約１０５〜約１１０℃である。分離及
び回収領域における生成物の過熱を防止するためには、
冷却気体（例えば空気及び／又は窒素）を乾燥機の出口
に注入することが望ましい。最高入口温度は倒々の乾燥
機の因子である。

乾燥された生成物は、必ずしも乾燥室中である必要はな
いが、好ましくいは乾燥機それ自体の中で乾燥気体から
分離される。分離は通常の手段による。例えば密度差に
基づく内部分離は適当な方法である。生成物の汚染を防
止するための適当な注意をする限りにおいては、生成物
及び気体を別の捕集系に送入することも可能である。例
えば気体及び乾燥されｔ；物質は無菌でサイクロン分離
機又はバッグ・ハウス（ｂａｇ　ｈｏｕｓｅ）へ送って
もよい。正確な分離手段は工程設計者の知識及び技術内
である。

乾燥された肥料生成物は貯蔵及び輸送に適当な容器に包
装することができる。本発明の噴霧乾燥された物質を用
いれば密充填が可能である。包装材料及びその形は、包
装された生成物の低水分をその予想される貯蔵期間中維
持するのに適当であるべきである。

本発明の噴霧乾燥された肥料生成物は非晶性で自由に流
動する物質である。本組成物は典型的には平均粒子直径
が約１０．０〜約２５．０μのランダム形の粒子である
。この粒子では典型的には肥料をなす特別な成分に依存
してきまった色の明色（黄かっ色ないし灰白）である。

上述したように、噴霧乾燥された物質は植物又は木の葉
に粉末散布しうる。他に、噴霧乾燥された物質を水又は
他の液体に溶解し、そして例えば噴霧又は微噴霧によっ
てスラリー又は溶液の形で葉に適用してもよい。施用は
所望の割合で、好ましくは約５〜約２０ポンド／エーカ
、好ましくは約ｌＯ〜１５ポンド／エーカであってよい
。多数回施用法も、関連する植物の生育期前及び／又は
中の施用を含めて行ないうる。

次の実施例は例示の目的で示すものであって、本明細書
に記述する本発明を限定する意味はない。

実施例■ ９５ｆ２のステンレス鋼製の撹拌機つき半球タンクに、
次の物質を連続的に添加した。

脱イオン水 ８５％燐酸 硫酸亜鉛 水酸化カルシウム 燐酸モノカルシウム 脱イオン水ゆすぎ水 １５．１７７．０　ｙ ２．００２．Ｏｇ １．８０２．０　ｇ １．７４３．０　ｇ ２．０５２．Ｏｇ ２．７２４．０　ｇ これらの物質をタンク中において標準的な羽根型撹拌機
で３０分間混合した。次いでタンクの内容物を更に３０
分間遠心ポンプ中を４．０ガロン／分で再循環して弛い
凝集物を破壊し、硫酸亜鉛と水酸化カルシウムから生成
した石こう（ＣａＳＯ，・２ｎｔｏ）の結晶の粒子形を
減じた。ポンプ期間の後、スラリーは４〜５分の沈降時
間及び３００センチポイズの粘度を有して安定であった
。ｐＨは６．８であった。ポンプ操作中の温度を３７〜
３８℃へ移行させ、そして再循環系内に熱交換器を付加
し且つ出口温度を制御することによってその温度に維持
した。

工程の残りの間良く撹拌しながらスラリーを維持した。

このスラリーを、並流的に運転されるボウエン工学研究
所（Ｄｏｗｅｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｌａｂｏｒ
ａｔｏｒｙ）のＢＥ４９９型噴霧乾燥機でポンプに供給
した。微噴霧は３０．０ｐｓｉｇで操作される空気駆動
の２液ノズルを用いて達成した。スラリーの供給速度は
１００ｇ／分であった。噴霧乾燥機は入口熱空気温度２
４３〜２６０℃で運転した。出口温度は１０４〜１０８
°Ｃであっｔ；。噴霧乾燥された物質の全揮発物（２０
０℃で測定）は約８．８８重量％であった。この物質は
自由に流動し、約２０．０μの粒径を有した。

この物質の試料を、葉への粉末散布によりリンゴの木に
施用した。物質約ｌＯ〜２０ポンド／エーカを、２回開
花前及び３回開花後に施用した。

この植物を数ケ月にわたって観察したが、許容しうる生
長が見られ、葉の被害は報告されなかった。

実施例■ 実施例■で用いたタンクに次の物質を連続的に添加した
。

脱イオン水　　　　　　　　　３６，３２０．０９８５
％燐酸　　　　　　　　　　１，６９８．０９硫酸鋼・
ｌ水和物　　　　　　　　１，５２１．０　ｇ燐酸モノ
カルシウム・ｌ水和物５０８．０　ｇ酸化亜鉛　　　　
　　　　　　　１，１２１．０　ｇ石こう　　　　　　
　　　　　　　２，９３３．０　ｇこれらの物質を混合
し、実施例■の方法に従って噴霧乾燥した。噴霧乾燥さ
れた肥料の全揮発物含量は１０００重量％であった。ま
た噴霧乾燥された組成物は灰色で、自由に流動し、粒径
は約２０゜０μであった。Ｘ線回折により、所望の化学
量論量の得られたことを確認した。この組成物を、葉の
被害に対する試験のために葉に粉末散布したが、実施例
■ 本発明の噴霧乾燥された肥料を用いて畑での試験を行な
った。噴霧乾燥された肥料は実施例Ｉにおける如く製造
した。この噴霧乾燥された肥料を、次の如き生育期間中
に５回リンゴ園に施用した。

噴霧乾燥された肥料を１００ガロン／エーカの割合でス
ラリーにした。施用は標準的な果実園噴霧によった（噴
霧器と大きい送風機を備えたタンク・トラックを用いて
エーロゾルを木に吹きつけた）。

このように処置した木は優秀な開花と果実生産量を示し
た。

以上本明細書において、本発明の本質、好適なら本明細
書において保護することが意図される本発明は、開示さ
れた特別な形が限定よりもむしろ例示と見なされるから
、これに限定されるものと見なすべきでない。改変及び
変化は本発明の精神から離れずして同業者が行なうこと
ができる。

本発明の特徴及び態様は以下の通りである１、約５．０
〜約１５゜０重量％の全揮発物含量を有する噴霧乾燥さ
れた栄養化合物を含んでなる葉の（ｆｏｌｉａｒ）肥料
組成物。

２、該全揮発物含量が約７．０〜約１０．０重量％であ
る上記１の組成物。

３、非晶性で自由に流動する物質である上記１の組成物
。

４、約１０．０〜約２５．０μの直径を有する粒子を含
んでなる上記３の組成物。

５、粒状の核形成（ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ　ｎｕｃｌ
ｅａｔｉｎｇ）剤も含んでなる上記１の組成物。

６、該核形成剤が不活性である上記５の組成物。

７、該核形成剤が粉砕された又は粒状の珪藻土、活性炭
、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、或いはこれら
の混合物である上記６の組成物。

８、該核形成剤が栄養剤である上記５の組成物。

９、該核形成剤がもみがら、キチン、トウモロコシの穂
軸、南京豆のから、又はこれらの混合物である上記８の
組成物。

１０、肥料又は栄養化合物の懸濁液を噴霧乾燥し、そし
て非晶性で自由に流動する物質を集めることによって製
造される噴霧乾燥された肥料。

１１、該懸濁液が粒状核形成剤を含んでなる上記ＩＯの
肥料。

１２、植物の栄養及び健康を高めるのに有効な化合物を
含んでなる噴霧乾燥された肥料組成物を植物の葉に施用
することによって植物の栄養及び健康を高める方法。

１３、該噴霧乾燥された肥料組成物を該菓に粉剤散布で
施用する上記】２の方法。

１４、該噴霧乾燥された肥料組成物の水性溶液又は懸濁
液を該葉に施用する上記１２の方法。

１５、該噴霧乾燥された組成物を、約ｌＯ〜約２０ポン
ド／エーカの量で該葉に施用する上記１２の方法。

１６、多数回の （ｍｕｌｔｉｐｌｅ） 施用計画に従う上 記１２の方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、約５．０〜約１５．０重量％の全揮発物含量を有す
   る噴霧乾燥された栄養化合物を含んでなる葉の肥料組成
   物。 ２、非晶性で自由に流動する物質である特許請求の範囲
   第１項記載の組成物。 ３、約１０．０〜約２５．０μの直径を有する粒子を含
   んでなる特許請求の範囲第２項記載の組成物。 ４、粒状の核形成剤も含んでなる特許請求の範囲第１項
   記載の組成物。 ５、肥料又は栄養化合物の懸濁液を噴霧乾燥し、そして
   非晶性で自由に流動する物質を補集することによつて製
   造される噴霧乾燥された肥料。 ６、該懸濁液が粒状核形成剤を含んでなる特許請求の範
   囲第５項記載の肥料。 ７、植物の栄養及び健康を高めるのに有効な化合物を含
   んでなる噴霧乾燥された肥料組成物を植物の葉に施用す
   ることによつて植物の栄養及び健康を高める方法。 ８、該噴霧乾燥された肥料組成物を該葉に粉剤散布で施
   用する特許請求の範囲第７項記載の方法。 ９、該噴霧乾燥された肥料組成物の水性溶液又は懸濁液
   を該葉に施用する特許請求の範囲第７項記載の方法。 １０、該噴霧乾燥された組成物を、約１０〜約２０ポン
   ド／エーカの量で該葉に施用する特許請求の範囲第７項
   記載の方法。 １１、多数回の施用計画に従う特許請求の範囲第７項記
   載の方法。