JPH06263572A - 緩効性窒素肥料の製造方法 - Google Patents
緩効性窒素肥料の製造方法Info
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- JPH06263572A JPH06263572A JP5341493A JP5341493A JPH06263572A JP H06263572 A JPH06263572 A JP H06263572A JP 5341493 A JP5341493 A JP 5341493A JP 5341493 A JP5341493 A JP 5341493A JP H06263572 A JPH06263572 A JP H06263572A
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- urea
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- condensation reaction
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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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】尿素とホルムアルデヒド水溶液とをアルカリ性
物質を添加して付加反応を行なわせた後、これに酸性物
質を添加し、縮合反応させて尿素・ホルムアルデヒド縮
合物からなる緩効性窒素肥料を製造するに際し、付加反
応は、アルカリ性物質の存在下、尿素のホルムアルデヒ
ドに対するモル比を１〜1.6 の範囲で行ない、縮合反応
は、ｐＨ 3.5〜4.5 となるように鉱酸を添加して開始さ
せ、次に、該縮合反応中の反応物の温度が45〜75℃とな
ったところで急冷し、30℃以下にすることを特徴とす
る。 【効果】緩効性物質に富んだ肥料が短時間に効率良く得
られ、また、使用する目的に応じて、肥効の発現の異な
る緩効性窒素肥料を得ることも可能である。
物質を添加して付加反応を行なわせた後、これに酸性物
質を添加し、縮合反応させて尿素・ホルムアルデヒド縮
合物からなる緩効性窒素肥料を製造するに際し、付加反
応は、アルカリ性物質の存在下、尿素のホルムアルデヒ
ドに対するモル比を１〜1.6 の範囲で行ない、縮合反応
は、ｐＨ 3.5〜4.5 となるように鉱酸を添加して開始さ
せ、次に、該縮合反応中の反応物の温度が45〜75℃とな
ったところで急冷し、30℃以下にすることを特徴とす
る。 【効果】緩効性物質に富んだ肥料が短時間に効率良く得
られ、また、使用する目的に応じて、肥効の発現の異な
る緩効性窒素肥料を得ることも可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、尿素・ホルムアルデヒ
ド縮合物からなる緩効性窒素肥料の製造方法に関する。
ド縮合物からなる緩効性窒素肥料の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】尿素・ホルムアルデヒド縮合物からなる
緩効性窒素肥料は、一般に、尿素とホルムアルデヒドと
の混合水溶液にアルカリ性物質を添加して付加反応を行
なった後、該付加反応生成物に酸性物質を加えて縮合反
応を行ない、次いで、得られた生成物を固化・乾燥した
後、粉砕・篩分等の工程を経て製造される。通常、上記
付加反応は、尿素のホルムアルデヒドに対するモル比
（以下、Ｕ／Ｆという）を１〜３として反応温度50〜80
℃、反応時間は 0.5〜１時間程度の条件で行なわれ、ま
た、縮合反応は、該付加反応を終了した溶液に酸性物質
を加えることにより反応が開始され、反応温度は、付加
反応と略同温ないしそれ以上の条件で行なわれる。
緩効性窒素肥料は、一般に、尿素とホルムアルデヒドと
の混合水溶液にアルカリ性物質を添加して付加反応を行
なった後、該付加反応生成物に酸性物質を加えて縮合反
応を行ない、次いで、得られた生成物を固化・乾燥した
後、粉砕・篩分等の工程を経て製造される。通常、上記
付加反応は、尿素のホルムアルデヒドに対するモル比
（以下、Ｕ／Ｆという）を１〜３として反応温度50〜80
℃、反応時間は 0.5〜１時間程度の条件で行なわれ、ま
た、縮合反応は、該付加反応を終了した溶液に酸性物質
を加えることにより反応が開始され、反応温度は、付加
反応と略同温ないしそれ以上の条件で行なわれる。
【０００３】上記により、得られる尿素・ホルムアルデ
ヒド縮合物は、下記一般式（１）（化１）で表されるメ
チレン尿素と未反応の尿素とからなるものである。
ヒド縮合物は、下記一般式（１）（化１）で表されるメ
チレン尿素と未反応の尿素とからなるものである。
【化１】 Ｈ（ＮＨＣＯＮＨＣＨ2 ）n −ＮＨＣＯＮＨ2 （１） 上記縮合反応は遂時競合反応であるので、得られる尿素
・ホルムアルデヒド縮合物であるメチレン尿素は、その
製法の如何にかかわらず、上記一般式（１）（化１）に
於いてｎの数が種々の値をもったものの混合物となる。
そして上記に於いて、Ｕ／Ｆを小さくして反応させた場
合は、ｎの数の大きいものの割合が増加したものが得ら
れ、逆にＵ／Ｆを大きくして反応させた場合には、ｎの
数の大きいものは減少するが、未反応尿素やｎの数の小
さいものの割合が増加したものが得られる。ここで、後
記する如く、窒素肥料としての緩効性を示すメチレン尿
素は、ｎの数が２ないし３であるものが好ましいことは
良く知られている。
・ホルムアルデヒド縮合物であるメチレン尿素は、その
製法の如何にかかわらず、上記一般式（１）（化１）に
於いてｎの数が種々の値をもったものの混合物となる。
そして上記に於いて、Ｕ／Ｆを小さくして反応させた場
合は、ｎの数の大きいものの割合が増加したものが得ら
れ、逆にＵ／Ｆを大きくして反応させた場合には、ｎの
数の大きいものは減少するが、未反応尿素やｎの数の小
さいものの割合が増加したものが得られる。ここで、後
記する如く、窒素肥料としての緩効性を示すメチレン尿
素は、ｎの数が２ないし３であるものが好ましいことは
良く知られている。
【０００４】また、尿素・ホルムアルデヒド縮合物を有
効成分とする緩効性窒素肥料中の窒素分の水に対する溶
解性の難易を示す尺度として、該窒素分は水溶性窒素
（以下、ＷＮと記す）、水不溶性窒素（以下、ＷＩＮと
記す）、熱水溶解性窒素（以下、ＨＷＮと記す）、熱水
不溶性窒素（以下、ＨＷＩＮと記す）に区分される。上
記区分はＡ．Ｏ．Ａ．Ｃ（Methods of Analysis of the
Official Agricultural Chemists ）に記載されている
ものであるが、上記分析法によれば、ＷＮは未反応の尿
素及び上記一般式（１）（化１）に於けるｎ＝１のメチ
レン尿素中に含まれる窒素がほぼこれに該当し、ＷＩＮ
はｎ≧２のメチレン尿素中に含まれる窒素がほぼこれに
該当し、ＨＷＮはｎ≦３のメチレン尿素中に含まれる窒
素がほぼこれに該当し、また、ＨＷＩＮはｎ≧４のメチ
レン尿素中に含まれる窒素がほぼこれに該当する。な
お、上記尿素・ホルムアルデヒド縮合物を有効成分とす
る緩効性窒素肥料中の全窒素をＴＮ、尿素態窒素をＵＮ
と以下、略記する。
効成分とする緩効性窒素肥料中の窒素分の水に対する溶
解性の難易を示す尺度として、該窒素分は水溶性窒素
（以下、ＷＮと記す）、水不溶性窒素（以下、ＷＩＮと
記す）、熱水溶解性窒素（以下、ＨＷＮと記す）、熱水
不溶性窒素（以下、ＨＷＩＮと記す）に区分される。上
記区分はＡ．Ｏ．Ａ．Ｃ（Methods of Analysis of the
Official Agricultural Chemists ）に記載されている
ものであるが、上記分析法によれば、ＷＮは未反応の尿
素及び上記一般式（１）（化１）に於けるｎ＝１のメチ
レン尿素中に含まれる窒素がほぼこれに該当し、ＷＩＮ
はｎ≧２のメチレン尿素中に含まれる窒素がほぼこれに
該当し、ＨＷＮはｎ≦３のメチレン尿素中に含まれる窒
素がほぼこれに該当し、また、ＨＷＩＮはｎ≧４のメチ
レン尿素中に含まれる窒素がほぼこれに該当する。な
お、上記尿素・ホルムアルデヒド縮合物を有効成分とす
る緩効性窒素肥料中の全窒素をＴＮ、尿素態窒素をＵＮ
と以下、略記する。
【０００５】而して、上記に於けるＷＮは、土壌中では
短時間で無機化してしまい、緩効性というよりもむしろ
速効性に近い窒素肥料であり、逆にＨＷＩＮは、縮合が
進み過ぎていて無機化するのが非常に遅く、実質的には
肥料効果のないものである。これらに対し、上記一般式
（１）（化１）でｎの数が、概ね２ないし３であるメチ
レン尿素（ＷＩＮからＨＷＩＮを除いたもの。以下、Ｗ
ＩＮ−ＨＷＩＮと記す）は、土壌中では徐々に無機化す
るので、長期間に亘り肥料効果を現す。すなわち、この
ＷＩＮ−ＨＷＩＮが、緩効性窒素肥料としての有効成分
である。また、窒素肥料の緩効性の大小を表す指標とし
て、通常、下記式（式１）で表される窒素の活性係数
（以下、ＡＩと記す）が用いられる。
短時間で無機化してしまい、緩効性というよりもむしろ
速効性に近い窒素肥料であり、逆にＨＷＩＮは、縮合が
進み過ぎていて無機化するのが非常に遅く、実質的には
肥料効果のないものである。これらに対し、上記一般式
（１）（化１）でｎの数が、概ね２ないし３であるメチ
レン尿素（ＷＩＮからＨＷＩＮを除いたもの。以下、Ｗ
ＩＮ−ＨＷＩＮと記す）は、土壌中では徐々に無機化す
るので、長期間に亘り肥料効果を現す。すなわち、この
ＷＩＮ−ＨＷＩＮが、緩効性窒素肥料としての有効成分
である。また、窒素肥料の緩効性の大小を表す指標とし
て、通常、下記式（式１）で表される窒素の活性係数
（以下、ＡＩと記す）が用いられる。
【式１】 ＡＩ（％）＝（（ＷＩＮ−ＨＷＩＮ）／ＷＩＮ）× 100 そして、緩効性窒素肥料として好ましいのは、ＡＩが大
きく、ＴＮに対するＷＮ（以下、ＷＮ／ＴＮと記す）及
びＨＷＩＮが少なく、かつ、ＷＩＮ−ＨＷＩＮの多いも
のである。
きく、ＴＮに対するＷＮ（以下、ＷＮ／ＴＮと記す）及
びＨＷＩＮが少なく、かつ、ＷＩＮ−ＨＷＩＮの多いも
のである。
【０００６】上記に叶った緩効性窒素肥料を得る方法は
種々検討されているが、一般には、ＷＮ／ＴＮを少なく
しようとしてＵ／Ｆを小さくすると、ＨＷＩＮが多くか
つＡＩの小さいものが得られてしまい、逆に、ＨＷＩＮ
を少なくしようとしてＵ／Ｆを大きくすると、未反応尿
素及びＷＮ／ＴＮを多く含んだものが得られてしまうと
いう相矛盾する問題があり、好ましい緩効性窒素肥料が
得られない。
種々検討されているが、一般には、ＷＮ／ＴＮを少なく
しようとしてＵ／Ｆを小さくすると、ＨＷＩＮが多くか
つＡＩの小さいものが得られてしまい、逆に、ＨＷＩＮ
を少なくしようとしてＵ／Ｆを大きくすると、未反応尿
素及びＷＮ／ＴＮを多く含んだものが得られてしまうと
いう相矛盾する問題があり、好ましい緩効性窒素肥料が
得られない。
【０００７】そこで、これらの問題を解決するものとし
て、特開昭60−210585号公報に、Ｕ／Ｆを１〜２として
ｐＨ８〜10及び温度40〜80℃の条件下で付加反応させ、
得られた付加反応生成物に、酸の解離定数が 4.5〜5.5
である酸性物質を添加して緩やかな反応条件下で縮合反
応させる方法があり、また、特開昭60−264384号公報
に、Ｕ／Ｆを 1.0〜1.8 とし、アルカリ触媒を使用して
付加反応させ、次に、酸触媒を用いて縮合反応させる方
法がある。
て、特開昭60−210585号公報に、Ｕ／Ｆを１〜２として
ｐＨ８〜10及び温度40〜80℃の条件下で付加反応させ、
得られた付加反応生成物に、酸の解離定数が 4.5〜5.5
である酸性物質を添加して緩やかな反応条件下で縮合反
応させる方法があり、また、特開昭60−264384号公報
に、Ｕ／Ｆを 1.0〜1.8 とし、アルカリ触媒を使用して
付加反応させ、次に、酸触媒を用いて縮合反応させる方
法がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭60−210585号公報記載の方法では、使用する酸が有
機酸等の弱酸であるために、縮合反応には１時間以上を
必要とし、かつ、反応生成物がクリーム状又はスラリー
状であるので、これを乾燥して製品化するまでが困難で
ある。すなわち、反応装置及び乾燥工程が複雑となり、
工業的製法としては問題がある。また、特開昭60−2643
84号公報記載の方法では、本発明者らの検討によると、
ＡＩの値は必ずしも満足し得るものではなく、また、こ
の方法は、反応槽内で縮合反応を行なわせるものと推定
されるので、生成物は反応槽の中で固化するものと考え
られる。従って、上記特開昭60−210585号公報記載の方
法と同様、縮合反応終了後の工程が複雑になるという問
題がある。
開昭60−210585号公報記載の方法では、使用する酸が有
機酸等の弱酸であるために、縮合反応には１時間以上を
必要とし、かつ、反応生成物がクリーム状又はスラリー
状であるので、これを乾燥して製品化するまでが困難で
ある。すなわち、反応装置及び乾燥工程が複雑となり、
工業的製法としては問題がある。また、特開昭60−2643
84号公報記載の方法では、本発明者らの検討によると、
ＡＩの値は必ずしも満足し得るものではなく、また、こ
の方法は、反応槽内で縮合反応を行なわせるものと推定
されるので、生成物は反応槽の中で固化するものと考え
られる。従って、上記特開昭60−210585号公報記載の方
法と同様、縮合反応終了後の工程が複雑になるという問
題がある。
【０００９】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、尿素・ホルムアルデヒド縮合物
からなる緩効性窒素肥料を得る際に、短時間に効率良
く、更には、ＡＩ及びＷＩＮ−ＨＷＩＮの値が大きく、
かつ、ＨＷＩＮ及びＷＮ／ＴＮの値の小さい緩効性窒素
肥料を得ることが目的である。
ためになされたもので、尿素・ホルムアルデヒド縮合物
からなる緩効性窒素肥料を得る際に、短時間に効率良
く、更には、ＡＩ及びＷＩＮ−ＨＷＩＮの値が大きく、
かつ、ＨＷＩＮ及びＷＮ／ＴＮの値の小さい緩効性窒素
肥料を得ることが目的である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するためには、縮合反応を特定の条件下で開始
させ、更に、縮合反応中に、その反応を強制的に抑制す
る方法が特に有効であることを見出し、本発明に至っ
た。
的を達成するためには、縮合反応を特定の条件下で開始
させ、更に、縮合反応中に、その反応を強制的に抑制す
る方法が特に有効であることを見出し、本発明に至っ
た。
【００１１】すなわち、本発明は、尿素とホルムアルデ
ヒド水溶液とをアルカリ性物質を添加してアルカリ性下
にて付加反応を行なわせた後、これに酸性物質を添加し
て酸性下にて縮合反応させて尿素・ホルムアルデヒド縮
合物からなる緩効性窒素肥料を製造するに際し、付加
反応は、アルカリ性物質の存在下、尿素のホルムアルデ
ヒドに対するモル比を１〜1.6 の範囲として行ない、
縮合反応は、酸性物質として鉱酸を使用し、かつ、ｐＨ
3.5〜4.5 の範囲となるように添加して反応を開始さ
せ、該縮合反応中の反応物を、温度45〜75℃となった
ところで急冷し、30℃以下とすることを特徴とする緩効
性窒素肥料の製造方法である。
ヒド水溶液とをアルカリ性物質を添加してアルカリ性下
にて付加反応を行なわせた後、これに酸性物質を添加し
て酸性下にて縮合反応させて尿素・ホルムアルデヒド縮
合物からなる緩効性窒素肥料を製造するに際し、付加
反応は、アルカリ性物質の存在下、尿素のホルムアルデ
ヒドに対するモル比を１〜1.6 の範囲として行ない、
縮合反応は、酸性物質として鉱酸を使用し、かつ、ｐＨ
3.5〜4.5 の範囲となるように添加して反応を開始さ
せ、該縮合反応中の反応物を、温度45〜75℃となった
ところで急冷し、30℃以下とすることを特徴とする緩効
性窒素肥料の製造方法である。
【００１２】以下本発明を詳細に説明する。本発明に使
用される尿素は、粒状及び／又は粉状のものであるが、
高濃度の水溶液又はスラリーでも可能である。また、ホ
ルムアルデヒドは、例えば、市販のホルマリン等が使用
でき、その濃度は特に限定するものではないが、後工程
の乾燥処理を考慮すれば、35重量％以上のものが好まし
い。
用される尿素は、粒状及び／又は粉状のものであるが、
高濃度の水溶液又はスラリーでも可能である。また、ホ
ルムアルデヒドは、例えば、市販のホルマリン等が使用
でき、その濃度は特に限定するものではないが、後工程
の乾燥処理を考慮すれば、35重量％以上のものが好まし
い。
【００１３】本発明に於けるホルムアルデヒドと尿素と
の付加反応は、通常、攪拌機及び加熱設備を設けた反応
槽を使用して、Ｕ／Ｆが１〜1.6 、好ましくは1.3 〜1.
5 となるように尿素とホルムアルデヒド水溶液とを調整
し、アルカリ性物質を添加して初期ｐＨ７〜8.5 とし、
温度50〜70℃で10〜60分間反応させることにより可能で
ある。上記付加反応に使用されるアルカリ性物質は、一
般的なアルカリであれば特に限定はなく、例えば、アル
カリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物又はアミ
ン類が使用可能である。本発明では、上記Ｕ／Ｆが１未
満では、得られる尿素・ホルムアルデヒド縮合物はＨＷ
ＩＮの多いものとなり、また、 1.6を越えては、ＷＮ／
ＴＮが増加して緩効性の成分が少なくなり、好ましい緩
効性窒素肥料が得られなくなる。
の付加反応は、通常、攪拌機及び加熱設備を設けた反応
槽を使用して、Ｕ／Ｆが１〜1.6 、好ましくは1.3 〜1.
5 となるように尿素とホルムアルデヒド水溶液とを調整
し、アルカリ性物質を添加して初期ｐＨ７〜8.5 とし、
温度50〜70℃で10〜60分間反応させることにより可能で
ある。上記付加反応に使用されるアルカリ性物質は、一
般的なアルカリであれば特に限定はなく、例えば、アル
カリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物又はアミ
ン類が使用可能である。本発明では、上記Ｕ／Ｆが１未
満では、得られる尿素・ホルムアルデヒド縮合物はＨＷ
ＩＮの多いものとなり、また、 1.6を越えては、ＷＮ／
ＴＮが増加して緩効性の成分が少なくなり、好ましい緩
効性窒素肥料が得られなくなる。
【００１４】次に、本発明に於ける縮合反応は、上記付
加反応の終了した液を、30〜40℃程度の範囲内となるま
で自然に放冷又は強制的に冷却した後、これに鉱酸を添
加してｐＨ 3.5〜4.5 、好ましくは 3.8〜4.3 とし、縮
合反応を開始させる。本発明では、縮合反応を開始させ
る酸性物質は鉱酸であることが好ましく、これを例え
ば、有機酸等の弱酸を使用した場合には、縮合反応後の
生成物が、クリーム状ないしスラリー状となるので、固
化させるまでには長時間を要することとなり、本発明の
目的を達し得なくなる。鉱酸の種類としては、硫酸、塩
酸、硝酸、リン酸が挙げられ、これらは１種又は２種以
上の混合物であっても良い。更に、鉱酸は、液中に均一
かつ速やかに混合されやすくするために、10〜20重量％
程度の水溶液として添加することが好ましい。
加反応の終了した液を、30〜40℃程度の範囲内となるま
で自然に放冷又は強制的に冷却した後、これに鉱酸を添
加してｐＨ 3.5〜4.5 、好ましくは 3.8〜4.3 とし、縮
合反応を開始させる。本発明では、縮合反応を開始させ
る酸性物質は鉱酸であることが好ましく、これを例え
ば、有機酸等の弱酸を使用した場合には、縮合反応後の
生成物が、クリーム状ないしスラリー状となるので、固
化させるまでには長時間を要することとなり、本発明の
目的を達し得なくなる。鉱酸の種類としては、硫酸、塩
酸、硝酸、リン酸が挙げられ、これらは１種又は２種以
上の混合物であっても良い。更に、鉱酸は、液中に均一
かつ速やかに混合されやすくするために、10〜20重量％
程度の水溶液として添加することが好ましい。
【００１５】本発明に於ける縮合反応開始時のｐＨは、
上記した 3.5〜4.5 の範囲内であることが好ましく、こ
れが 3.5未満では、縮合反応が急速に進み、得られる製
品はＨＷＩＮが多くかつＡＩの小さいものとなる。ま
た、4.5 を越えては、縮合反応が緩慢となって、得られ
る製品はＷＮ／ＴＮの多いものとなり、共に好ましい緩
効性窒素肥料が得られなくなる。
上記した 3.5〜4.5 の範囲内であることが好ましく、こ
れが 3.5未満では、縮合反応が急速に進み、得られる製
品はＨＷＩＮが多くかつＡＩの小さいものとなる。ま
た、4.5 を越えては、縮合反応が緩慢となって、得られ
る製品はＷＮ／ＴＮの多いものとなり、共に好ましい緩
効性窒素肥料が得られなくなる。
【００１６】上記鉱酸を添加することにより、液は白濁
化し、発熱を伴った縮合反応が開始されるが、本発明で
は、この反応中の反応物を急冷することにより、強制的
にその縮合反応を抑制する方法である。急冷する方法と
しては、反応物を急速に冷却できるものであれば特に限
定するものではないが、例えば、耐腐食性の金属製容器
等を使用し、外部を冷水等で冷却しつつ、これに反応物
を薄膜状に供給することでも可能である。また、連続で
冷却操作を行なうには、金属製の無端回転ベルト上に反
応物を供給し、該ベルトの裏面を冷水又はブライン等で
冷却することにより可能となる。
化し、発熱を伴った縮合反応が開始されるが、本発明で
は、この反応中の反応物を急冷することにより、強制的
にその縮合反応を抑制する方法である。急冷する方法と
しては、反応物を急速に冷却できるものであれば特に限
定するものではないが、例えば、耐腐食性の金属製容器
等を使用し、外部を冷水等で冷却しつつ、これに反応物
を薄膜状に供給することでも可能である。また、連続で
冷却操作を行なうには、金属製の無端回転ベルト上に反
応物を供給し、該ベルトの裏面を冷水又はブライン等で
冷却することにより可能となる。
【００１７】また、本発明に於ける急冷開始時の反応物
の温度は、目的とする尿素・ホルムアルデヒド縮合物に
より異なるが、通常は、45〜75℃の範囲が好ましい。こ
れを例えば、45℃となる前より冷却を開始した場合に
は、反応物を固化させるまでに長時間を要するととも
に、縮合反応が未だ不充分である場合が多く、得られる
製品はＷＮ／ＴＮの多いものとなる。更に、75℃を越え
てから冷却を開始した場合には、急速に降温させること
が次第に困難となり、また、得られる製品は、ＡＩが小
さくかつＨＷＩＮの多いものとなりやすい。
の温度は、目的とする尿素・ホルムアルデヒド縮合物に
より異なるが、通常は、45〜75℃の範囲が好ましい。こ
れを例えば、45℃となる前より冷却を開始した場合に
は、反応物を固化させるまでに長時間を要するととも
に、縮合反応が未だ不充分である場合が多く、得られる
製品はＷＮ／ＴＮの多いものとなる。更に、75℃を越え
てから冷却を開始した場合には、急速に降温させること
が次第に困難となり、また、得られる製品は、ＡＩが小
さくかつＨＷＩＮの多いものとなりやすい。
【００１８】上記した冷却により反応物は降温しつつ固
化するが、本発明では、冷却に要する時間及び冷却後の
反応物の温度は、好ましくは１分以内に30℃以下、より
好ましくは30秒以内に10〜30℃とすることである。冷却
後に於ける反応物の温度が、30℃を越えていては縮合反
応を充分に抑制することが困難であり、目的とする製品
を得ることが難しくなる。
化するが、本発明では、冷却に要する時間及び冷却後の
反応物の温度は、好ましくは１分以内に30℃以下、より
好ましくは30秒以内に10〜30℃とすることである。冷却
後に於ける反応物の温度が、30℃を越えていては縮合反
応を充分に抑制することが困難であり、目的とする製品
を得ることが難しくなる。
【００１９】本発明の上記の方法により固化された反応
物は、通常、直ちに粗砕後、水分３重量％以下となるま
で乾燥し、更に、分級工程を経ることによって、粒状及
び／又は粉状とした緩効性窒素肥料の製品を得ることが
可能である。
物は、通常、直ちに粗砕後、水分３重量％以下となるま
で乾燥し、更に、分級工程を経ることによって、粒状及
び／又は粉状とした緩効性窒素肥料の製品を得ることが
可能である。
【００２０】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。以下に於いて「％」は重量基準であり、また、縮
合物中の窒素種類の各々の含有率は、前記したＡ．Ｏ．
Ａ．Ｃに記載されている方法で測定を行ない、その値と
した。
する。以下に於いて「％」は重量基準であり、また、縮
合物中の窒素種類の各々の含有率は、前記したＡ．Ｏ．
Ａ．Ｃに記載されている方法で測定を行ない、その値と
した。
【００２１】実施例１ 攪拌機及び加熱設備を備えた内容量５Lit の反応槽に、
37％ホルムアルデヒド水溶液 795ｇを仕込み、これに80
％トリエタノールアミン水溶液を添加してｐＨを 7.5と
した。次に、粒状尿素 883ｇを加え、加熱して60℃と
し、10分間付加反応を行なった。この反応物を、液温40
℃となるまで自然放置した後、20％硫酸水溶液を添加し
てｐＨ 4.0とした。まもなく液が白濁し、かつ、発熱を
伴った縮合反応が開始された。この縮合反応中の液の温
度が50℃となったところで、予め外部を氷水に漬けてお
いたステンレススチール製容器（43cm×50cm×高さ６cm
・厚さ１mm）に反応物の全量を流し込み、更に、容器の
外部を氷水に漬けながら、反応物の温度が、30秒で20℃
となるように冷却した。この後、温度10〜20℃の範囲内
を保つようにして反応物を固化させた。固化に要した時
間は15分であった。この後、直ちに粗砕を行ない、更
に、水分３％以下となるまで乾燥を行ない、製品を得
た。本実施例での反応条件を表１に、得られた製品の分
析結果を表２に示す。
37％ホルムアルデヒド水溶液 795ｇを仕込み、これに80
％トリエタノールアミン水溶液を添加してｐＨを 7.5と
した。次に、粒状尿素 883ｇを加え、加熱して60℃と
し、10分間付加反応を行なった。この反応物を、液温40
℃となるまで自然放置した後、20％硫酸水溶液を添加し
てｐＨ 4.0とした。まもなく液が白濁し、かつ、発熱を
伴った縮合反応が開始された。この縮合反応中の液の温
度が50℃となったところで、予め外部を氷水に漬けてお
いたステンレススチール製容器（43cm×50cm×高さ６cm
・厚さ１mm）に反応物の全量を流し込み、更に、容器の
外部を氷水に漬けながら、反応物の温度が、30秒で20℃
となるように冷却した。この後、温度10〜20℃の範囲内
を保つようにして反応物を固化させた。固化に要した時
間は15分であった。この後、直ちに粗砕を行ない、更
に、水分３％以下となるまで乾燥を行ない、製品を得
た。本実施例での反応条件を表１に、得られた製品の分
析結果を表２に示す。
【００２２】実施例２ 実施例１に於いて、縮合反応中の液の温度が70℃となっ
たところで冷却させた他は、全て実施例１と同様の条件
で操作した。本実施例での反応条件を表１に、得られた
製品の分析結果を表２に示す。
たところで冷却させた他は、全て実施例１と同様の条件
で操作した。本実施例での反応条件を表１に、得られた
製品の分析結果を表２に示す。
【００２３】実施例３ 実施例１に於いて、ホルムアルデヒド水溶液を 884ｇ、
尿素を 870ｇとした他は、全て実施例１と同様の条件で
操作した。本実施例での反応条件を表１に、得られた製
品の分析結果を表２に示す。
尿素を 870ｇとした他は、全て実施例１と同様の条件で
操作した。本実施例での反応条件を表１に、得られた製
品の分析結果を表２に示す。
【００２４】実施例４ 実施例３に於いて、縮合反応中の液の温度が70℃となっ
たところで同様に冷却させた。本実施例での反応条件を
表１に、得られた製品の分析結果を表２に示す。
たところで同様に冷却させた。本実施例での反応条件を
表１に、得られた製品の分析結果を表２に示す。
【００２５】実施例５ 実施例１に於いて、トリエタノールアミン水溶液に代え
て25％水酸化ナトリウム水溶液を使用し、また、硫酸水
溶液に代えて20％塩酸水溶液を使用した他は、全て実施
例１と同様の条件で操作した。本実施例での反応条件を
表１に、得られた製品の分析結果を表２に示す。
て25％水酸化ナトリウム水溶液を使用し、また、硫酸水
溶液に代えて20％塩酸水溶液を使用した他は、全て実施
例１と同様の条件で操作した。本実施例での反応条件を
表１に、得られた製品の分析結果を表２に示す。
【００２６】実施例６ 実施例３に於いて、硫酸水溶液に代えて20％塩酸を使用
し、縮合反応中の液の温度が50℃となったところで、30
秒で25℃となるように冷却した。この後、反応物の温度
が15〜25℃の範囲内を保つようにして固化させた。本実
施例での反応条件を表１に、得られた製品の分析結果を
表２に示す。
し、縮合反応中の液の温度が50℃となったところで、30
秒で25℃となるように冷却した。この後、反応物の温度
が15〜25℃の範囲内を保つようにして固化させた。本実
施例での反応条件を表１に、得られた製品の分析結果を
表２に示す。
【００２７】比較例１ 実施例３に於いて、強制的に冷却をすることなく、その
まま放置して固化させた。この場合に於ける最高温度は
98℃であった。反応物が固化した後、実施例１と同様に
粗砕・乾燥を行ない、製品を得た。本比較例での反応条
件を表１に、得られた製品の分析結果を表２に示す。
まま放置して固化させた。この場合に於ける最高温度は
98℃であった。反応物が固化した後、実施例１と同様に
粗砕・乾燥を行ない、製品を得た。本比較例での反応条
件を表１に、得られた製品の分析結果を表２に示す。
【００２８】比較例２ 実施例１に於いて、ホルムアルデヒド水溶液を 613ｇ、
尿素を 910ｇとした他は、全て実施例１と同様の条件で
操作した。本比較例での反応条件を表１に、得られた製
品の分析結果を表２に示す。
尿素を 910ｇとした他は、全て実施例１と同様の条件で
操作した。本比較例での反応条件を表１に、得られた製
品の分析結果を表２に示す。
【００２９】比較例３ 実施例１に於いて、縮合反応中の液の温度が80℃となっ
たところで同様に冷却させた。本比較例での反応条件を
表１に、得られた製品の分析結果を表２に示す。
たところで同様に冷却させた。本比較例での反応条件を
表１に、得られた製品の分析結果を表２に示す。
【００３０】比較例４ 実施例１に於いて、縮合反応中の液の温度が40℃になっ
たところで同様に冷却させた。本比較例での反応条件を
表１に、得られた製品の分析結果を表２に示す。
たところで同様に冷却させた。本比較例での反応条件を
表１に、得られた製品の分析結果を表２に示す。
【００３１】比較例５ 実施例２に於いて、反応物が30秒で40℃となるように冷
却させた。この後、反応物の温度が30〜40℃を保つよう
にして固化させた。本比較例での反応条件を表１に、得
られた製品の分析結果を表２に示す。
却させた。この後、反応物の温度が30〜40℃を保つよう
にして固化させた。本比較例での反応条件を表１に、得
られた製品の分析結果を表２に示す。
【００３２】比較例６ 実施例１に於いて、トリエタノールアミン水溶液に代え
て25％水酸化ナトリウム水溶液を使用し、また、硫酸水
溶液に代えて50％クエン酸水溶液を使用した他は、全て
実施例１と同様の条件で操作した。本比較例での反応条
件を表１に、得られた製品の分析結果を表２に示す。
て25％水酸化ナトリウム水溶液を使用し、また、硫酸水
溶液に代えて50％クエン酸水溶液を使用した他は、全て
実施例１と同様の条件で操作した。本比較例での反応条
件を表１に、得られた製品の分析結果を表２に示す。
【００３３】
【表１】 （注）・TEA はトリエタノールアミン、NaOHは水酸化ナ
トリウムを示す。 ・比較例１に於ける冷却開始温度は、強制的に冷却させ
たものではなく、縮合反応時での最高温度を示す。
トリウムを示す。 ・比較例１に於ける冷却開始温度は、強制的に冷却させ
たものではなく、縮合反応時での最高温度を示す。
【００３４】
【表２】
【００３５】
【発明の効果】本発明の製造方法により得られる緩効性
窒素肥料は、Ｕ／Ｆが 1.6以下であるにも関わらず、Ａ
Ｉが充分大きく、かつ、ＷＮ及びＨＷＩＮが少ない。更
に、緩効性窒素肥料中の有効成分であるＷＩＮ−ＨＷＩ
Ｎも多いものが得られる。また、縮合反応後の反応物の
固化するに要する時間も比較的短い。すなわち、本発明
の範囲内である実施例１〜６では、その全てが、ＷＮ／
ＴＮは50％未満、ＡＩは61％以上、ＷＩＮ−ＨＷＩＮは
13％以上であり、固化に要した時間も15分以下である。
窒素肥料は、Ｕ／Ｆが 1.6以下であるにも関わらず、Ａ
Ｉが充分大きく、かつ、ＷＮ及びＨＷＩＮが少ない。更
に、緩効性窒素肥料中の有効成分であるＷＩＮ−ＨＷＩ
Ｎも多いものが得られる。また、縮合反応後の反応物の
固化するに要する時間も比較的短い。すなわち、本発明
の範囲内である実施例１〜６では、その全てが、ＷＮ／
ＴＮは50％未満、ＡＩは61％以上、ＷＩＮ−ＨＷＩＮは
13％以上であり、固化に要した時間も15分以下である。
【００３６】また、実施例１と２、及び、実施例３と４
から明らかなように、Ｕ／Ｆが同一の仕込みであって
も、縮合反応中の液の冷却開始温度を本発明の範囲内で
変えることにより、任意の重合度をもつものを得ること
も可能である。これに対して、従来技術として行なった
比較例１及び６、更に、本発明の範囲外として行なった
比較例２〜５は、ＷＮ／ＴＮ・ＷＩＮ・ＨＷＩＮ・ＡＩ
及びＷＩＮ−ＨＷＩＮを見れば明らかな通り、本発明の
方法により得たものと比較して、その全部が必ずしも満
足し得る数値とはならない。
から明らかなように、Ｕ／Ｆが同一の仕込みであって
も、縮合反応中の液の冷却開始温度を本発明の範囲内で
変えることにより、任意の重合度をもつものを得ること
も可能である。これに対して、従来技術として行なった
比較例１及び６、更に、本発明の範囲外として行なった
比較例２〜５は、ＷＮ／ＴＮ・ＷＩＮ・ＨＷＩＮ・ＡＩ
及びＷＩＮ−ＨＷＩＮを見れば明らかな通り、本発明の
方法により得たものと比較して、その全部が必ずしも満
足し得る数値とはならない。
【００３７】従って、本発明の方法により得られる緩効
性窒素肥料は、農業的にも極めて好ましいものであり、
更に、短時間で効率良く製造できるので、工業的製法と
しても有利な方法である。
性窒素肥料は、農業的にも極めて好ましいものであり、
更に、短時間で効率良く製造できるので、工業的製法と
しても有利な方法である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 豪 千葉県茂原市東郷1900番地 三井東圧肥料 株式会社千葉工場内 (72)発明者 千正 清方 福岡県大牟田市新開町２番地 三井東圧肥 料株式会社大牟田工場内
Claims (1)
- 【請求項１】 尿素とホルムアルデヒド水溶液とをアル
カリ性物質を添加してアルカリ性下にて付加反応を行な
わせた後、これに酸性物質を添加して酸性下にて縮合反
応させて尿素・ホルムアルデヒド縮合物からなる緩効性
窒素肥料を製造するに際し、 付加反応は、アルカリ性物質の存在下、尿素のホルム
アルデヒドに対するモル比を１〜1.6 の範囲として行な
い、 縮合反応は、酸性物質として鉱酸を使用し、かつ、ｐ
Ｈ 3.5〜4.5 の範囲となるように添加して反応を開始さ
せ、 該縮合反応中の反応物を、温度45〜75℃となったとこ
ろで急冷し、30℃以下とすることを特徴とする緩効性窒
素肥料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5341493A JPH06263572A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 緩効性窒素肥料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5341493A JPH06263572A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 緩効性窒素肥料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06263572A true JPH06263572A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=12942180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5341493A Pending JPH06263572A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 緩効性窒素肥料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06263572A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010086703A (ko) * | 2000-03-02 | 2001-09-15 | 임준영 | 완효성 비료의 제조방법 및 그 제조물 |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP5341493A patent/JPH06263572A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010086703A (ko) * | 2000-03-02 | 2001-09-15 | 임준영 | 완효성 비료의 제조방법 및 그 제조물 |
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