JPH03232788A - 浮上防止された被覆粒状肥料 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、改良された被覆粒状肥料に関するもので水田
等に処理されたとき、該粒状肥料の水面への浮上を防止
させた被覆粒状肥料に関するものである。

［従来の技術および問題点］ 従来、浮上を防止させた被覆粒状肥料に関する技術とし
ては、例えば特公昭６０−２０３５９号公報、特公昭６
３−２３１６０号公報などに記載された発明が知られて
いる。

これらの発明は、最表層を樹脂を含む被覆材で被覆した
被覆粒状肥料に微粉体と界面活性剤とを付着させた被覆
粒状肥料に関するものである。この技術は界面活性剤の
親水性に着目して被覆粒状肥料に親水性を付与したもの
である。ここで微粉体の果たす役割は界面活性剤を肥料
表面に安定的に保持させ、さらに界面活性剤との協同効
果によって肥料粒に親水性を付与し、浮上性が防止され
るものと考えられている。

しかしながら、これらの発明は界面活性剤を用いるため
に別の種々の問題点がある。例えば、界面活性剤は極め
て親水性が強いために大気中の蒸気または水分を吸湿し
て、被覆粒状肥料中の肥料成分を溶出しやすくする。ま
た、疎水性の強い界面活性剤では被覆膜中に浸入して、
被覆粒状肥料中の肥料成分の初期溶出率を悪化させる。

さらには、界面活性剤を利用するために製造コストが高
くなり、資材費に多くを投じることのできない農業経営
者にとってより利用しにくい肥料となることがあげられ
る。従って、界面活性剤を含有せず、且つ浮上防止され
た被覆粒状肥料の出現が強く要望されている状況である
。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者は、浮上防止された被覆粒状肥料について種々
検討した結果、界面活性剤を全く含有しない新規な浮上
防止された被覆粒状肥料を見い出し本発明を完成した。

すなわち本発明は、低分子の疎水成分を含有する被覆膜
物質により被覆された粒状肥料の最表層上に含水微粉末
酸化珪素あるいは含水微粉末酸化珪素と粘土鉱物とを付
着せしめてなる浮上防止された被覆粒状肥料に関するも
のである。

本発明において、低分子の疎水成分を含有する被覆膜物
質とは、例えばパラフィンワックスやオレフィンワック
スなどを意味し、該低分子の疎水成分とはこれらの被覆
膜物質中に含まれる油分のごときものを意味する。これ
らのパラフィンワックスやオレフィンワックス以外の被
膜物質でも低分子の疎水成分を含有し該疎水成分が発汗
作用によって表面上に滲出してくる被膜物質で被覆され
た被覆粒状肥料においても本発明の技術が応用できる。

本来、被覆粒状肥料の比重は１．００よりも大きく、水
中に完全に浸漬すると浮上しない。しかし、被覆粒状肥
料に徐々に注水した場合は表面が疎水性の物質で被覆さ
れているために表面張力によって水面に浮上する。従来
の浮上防止技術としてはこの被覆表面に界面活性剤と微
粉体とを付着させる技術が知られているが、これはあく
までも界面活性剤と微粉体との相乗効果によって被覆粒
状肥料に親水性が付与されるものでありそれぞれ単独で
は効果が極めて低いとされている。本発明では微粉体と
して含水微粉末酸化珪素を用いることによって界面活性
剤を使用しない微粉体のみを使用した新規な浮上防止法
を確立した。

含水微粉末酸化珪素とは一般にはホワイトカーボンと呼
ばれるもので湿式法で合成された含水無晶形の二酸化珪
素である。該含水微粉末酸化珪素は単粒子が１０〜３０
μｍ程度の球形微粒子が二次、三次に葡萄状に凝集して
１粒子を形成しており、比表面積、細孔容積が大きく、
吸油性、親水性が極めて高い微粉体である。

被覆粒状肥料の表面に微粉体を付着させると非表面積が
増大するとともに、水に対する接触角が小さくなり表面
が濡れ易くなる。すなわち親水性の大きい微粉体を用い
ると表面に微粉体を付着させる処理のみで一時的に浮上
を防止する効果が認められる。しかし、時間の経過とと
もに被膜物質中に存在する低分子の疎水性成分が表面に
移動し、疎水性被膜によって覆うかのごとく微粉体表面
に移ることによって、微粉体のもつ親水効果がなくなり
、浮上防止を達成し得ない。

本発明では、微粉体として含水微粉末酸化珪素を用いる
ことによって、被膜物質中に存在する低分子の疎水性成
分の移動を微粉体の最表面まで発汗させることなく、浮
上防止性を長期に維持できる技術を確立した。

含水微粉末酸化珪素の使用量は、被膜物質の組成ならび
に被覆される粒状肥料の比重によって支配されるが、粒
状肥料１００重量部に対して通常０゜１〜５．０重量部
であり、好ましくは０．５〜１．０重量部である。

また、本発明における粘土鉱物とはジ−クライト、カオ
リン、ゼオライトなどを意味し、組成物として酸化珪素
と酸化アルミニウムとを同時に持ち供えたものである。

粘土鉱物の使用量は粒状肥料１００重量部に対して、５
．０重量部以下が良く、好ましくは０．５〜１．０重量
部である。

本発明中で粘土鉱物の果たす役割は含水微粉末酸化珪素
とともに被覆肥料表面に付着し肥料表面を濡れ易くする
こともあるが、主としては含水微粉末酸化珪素が被覆肥
料表面に付着し易くすることにある。すなわち、該含水
微粉末酸化珪素は最表層の組成によっては上記の割合で
付着させることが容易でない。例えば、最表層がパラフ
ィンワックスと珪藻土との混合層で被膜されている場合
には、常温において、該被覆粒状肥料を転勤状態、流動
状態若しくは噴流流動状態におき、含水微粉末酸化珪素
を投入したとき容易に付着する該含水微粉末酸化珪素は
粒状肥料１００重量部に対して、０゜５重量部程度であ
り、１．０重量部程度付着させるためには該被覆粒状肥
料の運動を激しくして含水微粉末酸化珪素との衝突強度
を上げる必要が生じる。該粘土鉱物を含水微粉末酸化珪
素とともに転勤状態、流動状態若しくは噴流流動状態に
おかれた被覆粒状肥料に投入すると、容易に該含水微粉
末酸化珪素が被覆膜表面上に付着する。

この現象は含水微粉末酸化珪素の粒子間、被覆膜と含水
微粉末酸化珪素との間に粘土鉱物が挟まれることによっ
て物理的に付着し易くなることと、摩擦によって帯電す
る電価が酸化珪素はマイナスであるのに粘土鉱物に含ま
れる酸化アルミニウムの部分がプラスに帯電することに
よって電気的にも吸着し易くなるためであると推察でき
る。

以上の記述のごとく本発明は、第１に被覆粒状肥料の表
面に含水微粉末酸化珪素を付着させることによって界面
活性剤を用いない新規な浮上防止法を提供すること、第
２に含水微粉末酸化珪素を粘土鉱物と共に処理すること
で該含水微粉末酸化珪素が浮上防止の目的を達成せしめ
るための付着処理法を提供することを目的とする。

査１■津Ｆ 被覆粒状肥料として粒状尿素を肥料核としてもち内層と
して約１０ａｍの硫黄被覆膜を外層としてパラフィンワ
ックスと珪藻土の混合層をもつものを作成した。

この製造はテネシー用流域開発公社（Ｔｅｎｎｅｓｓｅ
ｅＶａｌｌｅｙ　Ａｕｔｈｏｒｉｔｙ）で開発された方
法（アメリカ特許３，８７７．４１５号公報、３，９０
３，３３３号公報、３，９９１　、２２５号公報）に基
づき、粒状尿素を硫黄被覆用回転ドラム内で転勤させ、
整流盤によって尿素粒を湾状にドラム内で落下するよう
にし、溶融した硫黄を霧状にスプレーして硫黄を表面に
約７０μｍの厚さとなるように被膜した。粒状尿素１０
０重量部に対して硫黄は１４．５重量部の割合で被膜し
た。

次にシーラント用回転ドラムで硫黄被覆時と同様に溶融
したパラフィンワックスを硫黄被覆尿素１００重量部に
対して２．６重量部被覆した。さらに、コンディショナ
ー用ドラムで上記被覆尿素１００重量部に対して２．５
重量部の珪藻土を表面に付着させた。以上のごとく大別
すると３種類の工程にて硫黄被覆尿素を製造したが、構
造的には被覆粒状肥料として粒状尿素を肥料核としても
ち内層として約７０ａｍの硫黄被覆膜を外層としてパラ
フィンワックスと珪藻土の混合層をもつものとなった。

実ｍ 参考例１の被覆粒状肥料ＩＫｇに対して含水微粉末酸化
珪素１０ｇ（１重量％）を添加したものを転勤状態にお
いて被覆膜表面上に均一に付着させ、含水微粉末酸化珪
素を表面に付着させた浮上防止性を付与された被覆粒状
肥料を製造した。

此ＭＪ！ＬＬ 比較例として特公昭６３−２３１６０に示されるところ
の最表層を樹脂を含む被覆材で被覆した被覆粒状肥料に
Ｓｉ０ｇダストと界面活性剤を付着させた親水処理され
た被覆粒状肥料を製造した。すなわち、参考例１の被覆
粒状肥料ＩＫｇに対して主として無水５ｉＯ−からなる
Ｓｉｎｇダスト１０ｇ（１重量％）に界面活性剤０．２
　ｇ　（０，０２重量％）を添加したものを転勤状態に
おいて被覆膜表面上に均一に付着させた。該界面活性剤
としてはポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、
ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテルサルフェー
ト（ＮＨ，）　、アルキルアリルスルフォネート（Ｎａ
）を各々用いた。

試！ 本試験では本発明による含水微粉末酸化珪素処理が溶出
制御能を維持し且つ浮上を防止する効果について示すと
ともに、比較例として被覆粒状肥料面に界面活性剤を処
理した場合におこる肥料成分の溶出性の変化について示
す。

被覆粒状肥料は実施例１で製造した最表層上に含水微粉
末酸化珪素を付着させた被覆粒状肥料を供試した。比較
例としては比較例１で製造した被覆粒状肥料にＳｉｎ、
ダストと界面活性剤を付着させた親水処理された被覆粒
状肥料を供試した。

浮上率は供試した肥料粒数に対する浮上した肥料粒数で
あり、百分率で示した。測定法は実施例■、比較例１で
製造した各供試肥料約４００粒を無作為に抜き取り、３
００　ｄのビーカーに入れる。肥料粒が二重以上に重な
らないように広げた後、ビーカー壁面に沿って静かに水
を１００　ｄ程度洗浄瓶を用いて注ぐ。３０秒放置した
後に浮上している肥料粒を数えて浮上率を求めた。初期
溶出率は、被覆粒状肥料中に含有される各成分全量に対
する３゜°Ｃ水中における２４時間内に溶出した成分量
の割合であり、農林水産省農業環境技術研究所肥料分析
法に基づいて測定した。すなわち゛、試料１２．５　ｇ
を３００　ｔｄの三角フラスコに正確に取り、３０”Ｃ
の水２５０ｄを正確に加えて密栓し、３０°Ｃの恒温器
中で２４時間静置した後に乾燥濾紙で濾過した。濾液の
一定量を正確に取り、溶液中の肥料成分を定量し、初期
溶出成分量を求めた。

浮上防止された被覆粒状肥料の安定性試験として、各試
料をポリエチレン製の袋に入れて３０″Ｃの恒温槽内に
保存し、１週、２週および４週目に取り出して同様な浮
上試験、初期溶出試験を行なった。　第１表に本実施例
及び比較例の浮上試験結果を示した。含水微粉末酸化珪
素を被覆粒状肥料表面に処理したものは、注水によって
浮上した粒は認められず、４週間の保存によってもその
効果は変化しなかった。これに対して、無水ＳｉＯ□ダ
ストと界面活性剤の混合物を処理したものは界面活性剤
の添加によって浮上防止効果は認められるものの、その
程度は低く、また保存時間の経過にともなって浮上率の
上昇が認められ、浮上防止効果の劣化が認められた。第
２表は初期溶出試験の結果を示したものである。含水微
粉末酸化珪素を被覆粒状肥料表面に処理したものの初期
溶出率は、約２０％であり表面無処理のものと同程度で
あった。

これに対して、無水５ｉＯｚダストと界面活性剤の混合
物を処理したものは、表面無処理のものと比較し、界面
活性剤の添加によって初期溶出率が増大し、保存時間の
経過にともない溶出率の明らかな増加が認められた。本
試験では被覆膜が硫黄、パラフィンワックス、珪藻土よ
りなる被覆粒状肥料の表面に浮上防止処理を試みたが、
ポリエチレンワックスとパラフィンワックスとの混合ワ
ックスを被覆材とする被覆粒状肥料においても同様な結
果が得られた。

第１表 含水微粉末酸化珪素処理 界面活性剤処理 ポリオキシエチレンアルキル７１月１エーテル０ ０ ０ エーテル 表面無処理 ００ ００ ００ ００ （以下、余白） 第２表 含水微粉末酸化珪素処理 界面活性剤処理 ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル９ ２ ７ ３ ９ ２ ７ ４ 参考例１において製造された被覆粒状肥料１ｋｇに対し
て含水微粉末酸化珪素を１Ｏ１５，２，５、または１ｇ
付着させて含水微粉末酸化珪素の量を変えた供試被覆粒
状肥料を製造した。

量」ｕ」ｚ 試験例１において被覆膜が硫黄、パラフィンワックス、
珪藻土よりなる被覆粒状肥料の表面に含水微粉末酸化珪
素を被覆粒状肥料１００重量部に対して１重量部の割合
で付着させ浮上防止効果について調べた結果を示したが
、本試験例では付着させる含水微粉末酸化珪素の量を変
えて浮上防止効果について調べた。なお、処理した被覆
粒状肥料の浮上の経時的変化は処理品を３０″Ｃと４５
°Ｃの恒温槽内に置いた後試験例１で示した方法により
調べた。第３表に試験結果を示した。含水微粉末酸化珪
素の処理量が０％および０．１％の場合は浮上防止効果
は認められず、すべての肥料粒が浮上した。

含水微粉末酸化珪素の処理量が０．２５％の場合は処理
直後は７０％の粒が沈降し、充分とはいがないまでも浮
上抑制効果が認められた。しかし、浮上率は保存温度３
０°Ｃ１４５°Ｃともに時間の経過にともなって上昇し
、保存４週目には３０°Ｃで６０％、４５°Ｃでは１０
０％の肥料粒が浮上した。これは被覆肥料に付着した含
水微粉末酸化珪素の添加量が０．２５％では充分でなく
、均一にすべての肥料表面に付着することが困難であり
、また付着しても被覆膜から溶出してくる低分子の疎水
性成分が表面まで滲出して肥料表面が疎水性の膜で被膜
されたごとき状態になったものと考えられる。保存温度
３０°Ｃと４５°Ｃとの間で４５°Ｃの方が早く浮上率
が高くなったことは、この低分子の疎水性成分の発汗が
早まったことによると推測される。

含水微粉末酸化珪素が被覆粒状肥料に対して０．５％以
上処理した場合には保存温度３０°Ｃで４週間目までに
浮上した粒はなく、また４５°Ｃでも２週目以陳に５％
程度の浮上が認められたものの明らかに浮上性は抑制さ
れており、実用上は利用可能なものであった。

（以下、余白） 第３表 ０．１ ０．２５ ０．５ ００ ００ ００ ００ ０ ５ ０ ０ ０．１ ０．２５ ０．５

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）低分子の疎水成分を含有する被覆膜物質により被
   覆された粒状肥料の最表層上に含水微粉末酸化珪素を付
   着せしめてなる浮上防止された被覆粒状肥料。
2. （２）低分子の疎水成分を含有する被覆膜物質により被
   覆された粒状肥料の最表層上に含水微粉末酸化珪素と粘
   土鉱物とを付着せしめてなる浮上防止された被覆粒状肥
   料。
3. （３）被覆膜物質がパラフィンワックスまたはオレフィ
   ンワックスである請求項第１項または第２項記載の被覆
   粒状肥料。
4. （４）粒状肥料１００重量部に対して含水微粉末酸化珪
   素が０．１〜５．０重量部で、且つ粘土鉱物が５．０重
   量部以下である請求項第２項記載の被覆粒状肥料。
5. （５）低分子の疎水成分を含有する被覆膜物質により被
   覆された被覆粒状肥料の最表層上に含水微粉末酸化珪素
   または含水微粉末酸化珪素と粘土鉱物とを付着せしめて
   、浮上を防止する方法。