JPH0826875A

JPH0826875A - 被覆肥料の製造方法およびその製品

Info

Publication number: JPH0826875A
Application number: JP6181752A
Authority: JP
Inventors: Yuji Yokota; 祐司横田; Kazuji Ishibashi; 一二石橋; Katsutoshi Yamada; 勝利山田; Shigenobu Tanaka; 重信田中
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1994-07-11
Filing date: 1994-07-11
Publication date: 1996-01-30
Anticipated expiration: 2012-08-20
Also published as: JP2642874B2

Abstract

(57)【要約】【目的】溶出速度の制御の容易な被覆肥料の製造方法
およびその製品を提供する。【構成】水溶性肥料を粒状化し、その表面を半透水性
ないし非透水性の皮膜で被覆して、肥効の持続性が高い
被覆肥料を製造するに際し、肥料成分と併わせて、生物
学的易分解性物質を、当該肥料成分の粒状化を容易にす
る増量材および当該肥料成分の徐放化を促進するための
難溶性物質（マトリックス）として使用して粒状化する
被覆肥料の製造方法。また、増量材およびマトリックス
が、微粉砕したモミ殻である上記被覆肥料の製造方法。
更に、上記製造方法により得られる溶出速度の制御の容
易な被覆化水溶性肥料。【効果】安価な農産廃棄物であるモミ殻を肥料成分の
粒状化を容易にする増量材および肥料成分の徐放化を促
進するためのマトリックスとして用いることにより、水
溶性肥料の被覆化とその効果である緩効化を効率的かつ
経済的に行うことができる。また、被覆材の被覆量を低
レベルに減らした場合においても、被覆量によって溶出
速度を任意にコントロールすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、改良された被覆化水溶
性肥料の製造方法およびその製品に関するものである。
さらに詳しくは、本発明は、水溶性肥料を粒状化し、そ
の表面を半透水性ないし非透水性の皮膜で被覆化して、
緩効性肥料を製造するに際し、肥料と併わせて、生物学
的易分解性物質、特に微粉砕したモミ殻を、肥料の粒状
化を容易にする増量材および肥料の溶出速度を制御する
マトリックスとして用いることを特徴とする、溶出速度
の制御の容易な被覆化水溶性肥料の製造方法およびその
製品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、水溶性の肥料は、施肥した場
合、効果が速い反面、効果の持続性がなく、しかも、か
なりの部分が地中への溶脱によって無駄になっているの
が現状である。さらに、必ずしも作物が必要とする時期
に必要な量が施肥されておらず、利用効率はかなり低い
といえる。ところで、作物が必要とする量の肥料を必要
な時期に供給できれば肥料効率は高まることが期待され
る。そこで、近年、肥料の物理的形状を変えて、肥効の
緩・遅効化を目指した開発研究が活発に行われてきてい
る。

【０００３】肥料を緩・遅効化する手段としては、物理
的手段があり、さらに、それは、二つに分類される。一
つは、水溶性肥料粒子にマトリックス（パラフィン、ア
スファルト等）を加えて粒状化あるいは成形し、マトリ
ックスの間隙を通して成分の溶出を抑制させる方法であ
る。他は、粒状の水溶性肥料の表面を樹脂や硫黄などの
半透水性または非透水性の被覆材からなる皮膜で被覆
し、皮膜中のピンホールや亀裂などを通しての拡散によ
り徐々に成分を溶出させることにより肥効の持続性を高
めたものである。

【０００４】前者は、成形肥料（Matrixed Fertilizer
）、後者は、被覆肥料（Coated Fertilizer ）と呼ば
れている〔例えば、高分子新素材便覧（１９８９），
５．１３．３緩効性肥料，Ｐ．３５３，高分子学会
編，丸善（株）、２１世紀を目指す肥料に関するシン
ポジウム（１９８９），Ｐ．１１１；被覆肥料に関する
開発，Ｐ．１２７；被覆肥料（セラコート）の開発につ
いて，Ｐ．１３３；被覆肥料−硫黄被覆（ＳＣ）を中心
に、マイクロカプセル（その機能と応用）（１９９
１），２．５．２肥料，Ｐ．１８９，日本規格協
会〕。

【０００５】これらのうち、前者の成形肥料（Matrixed
Fertilizer ）は、均一溶出の肥料を大量生産しやすい
利点を持っているが、表面だけを加工をする被覆肥料に
比較して多量のマトリックス（パラフィン、アスファル
ト等）を必要とし、また、溶出速度の遅い製品を造りに
くいという欠点があり、商品化に至っていない。

【０００６】一方、後者の被覆肥料（Coated Fertilize
r ）は、被覆材の種類、膜厚により溶出速度を制御でき
る利点を持っているが、被覆材によってはコストが高く
なったり、被覆材が土壌中で分解せず、土壌の理化学性
に悪影響を及ぼすなどの欠点を持っている。

【０００７】このように、従来、水溶性肥料粒子にマト
リックス（パラフィン、アスファルト等）を加えて粒状
化あるいは成形した成形肥料、および粒状化した水溶性
肥料の表面を直接的に樹脂などの被覆材からなる皮膜で
被覆した肥料は種々提案されているものの、上記の如き
欠点を確実に克服し得る製品はいまだ開発されるに至っ
ていない状況にあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような状況の中にあって、上記のような従来の緩・遅効
性肥料の欠点を克服するために、成形肥料と被覆肥料の
両者の利点を融合した新しいタイプの被覆化肥料を効率
的かつ経済的に製造することが可能な新規な被覆肥料の
製造方法およびその製品を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、肥料成分と併わせ
て、生物学的易分解性物質、特に農産廃棄物として大量
に得られるモミ殻を、当該肥料成分の粒状化を容易にす
る増量材および当該肥料成分の溶出速度を制御するマト
リックスとして用いて粒状化すると共に、ここで得られ
た粒子の表面を半透水性ないし非透水性の被覆材からな
る皮膜で被覆することにより、その目的を達成しうるこ
とを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至
った。

【００１０】すなわち、本発明は、水溶性肥料を粒状化
し、その表面を半透水性ないし非透水性の被覆材からな
る皮膜で被覆して、肥効の持続性が高い緩効性肥料を製
造するに際し、肥料成分と併わせて、生物学的易分解性
物質、特に微粉砕したモミ殻を、当該肥料成分の粒状化
を容易にする増量材および当該肥料成分の溶出速度を制
御するマトリックスとして用いて粒状化することを特徴
とする被覆肥料の製造方法およびその製品を提供するも
のである。

【００１１】本発明において被覆化される肥料成分は、
通常の作物の生育に必須な水溶性肥料成分であり、例え
ば、窒素肥料、リン酸肥料およびカリウム肥料などが挙
げられ、さらに、具体的には、硫酸アンモニウム、尿
素、リン酸二水素アンモニウム、塩化カリウム等が代表
的なものとして例示される。特に、窒素肥料は、土壌中
において溶脱や微生物による脱窒分解を受け易いため、
被覆化の対象物質としては一般的なものである。

【００１２】本発明においては、上記肥料成分を、可溶
性澱粉、水ガラス溶液等のバインダーを加えて、粒状化
し、さらに、その表面をエチルセルロース、ポリスチレ
ン等の合成高分子または脂肪族系ポリエステル、乳酸ポ
リマー等の生分解性高分子からなる半透水性ないし非透
水性の皮膜で被覆して、肥効の持続性が高い被覆肥料を
製造するが、その際に、肥料成分と併わせて、生物学的
易分解性物質を、当該肥料成分の粒状化を容易にする増
量材および当該肥料成分の徐放化を促進するための難溶
性物質（マトリックス）として使用することが重要であ
る。なお、この場合、被覆材として上記生分解性高分子
物質を使用することが好ましいが、当該生分解性高分子
は、特に限定されるものではなく、自然界の微生物によ
って速やかに分解される物質であれば、その種類を問わ
ず使用することが可能である。

【００１３】上記肥料成分の粒状化を容易にする増量材
および肥料成分の徐放化を促進するための難溶性物質
（マトリックス）として使用する生物学的易分解性物質
としては、特に、適宜の粒度に微粉砕したモミ殻または
それと同効のもの、が好適なものとして使用される。こ
の場合、本発明方法で用いるモミ殻は、通常のモミ殻ま
たはそれと同効のものであればその種類を問わず使用す
ることが可能であり、特に、当該モミ殻は、農産廃棄物
であって極めて安価なものであり、成形肥料および被覆
肥料の最大の難点といわれる価格の面で有利である。

【００１４】本発明によれば、肥料成分と併わせて、生
物学的易分解性物質を、当該肥料成分の粒状化を容易に
する増量材および当該肥料成分の徐放化を促進するため
の難溶性物質（マトリックス）として用いることによ
り、従来、被覆肥料の最大の問題点とされていた高コス
トの被覆材の被覆量をその品質を低下させることなく大
幅に減らすことができる利点がある。また、モミ殻は、
生物学的易分解性物質であり、それ自体に含まれる成分
は肥料にもなり、従来の成形肥料に用いられるマトリッ
クス（パラフィン、アスファルト等）の多くが生物学的
難分解性物質であったことを考慮しても、いわゆる地球
に優しい物質であり、地球環境保全の観点からも有効で
ある。

【００１５】次に、本発明の製造方法を図面に基づいて
詳細に説明する。図１は、この発明に係わる被覆肥料の
製造工程の一例を示している。被覆肥料の被コーティン
グ物質となる粉状の水溶性肥料とサンプルミルで微粉砕
したモミ殻を準備し、これらを、適当な割合で十分混合
し、そこにバンインダーとして、例えば、可溶性澱粉水
溶液または水ガラス溶液等を噴霧しながら、ニーダー中
で練る。次に、押し出し成型機を用いて短くて細いペレ
ットにした後、例えば、回転円板型の造粒機で粒状化が
行われる。

【００１６】粒状化した後、オーブン中で乾燥し、次い
で被覆化するが、当該被覆化は、例えば、流動層型コー
ティング装置で行われ、この場合、被覆材としては、例
えば、エチルセルロース、ポリスチレン等の合成高分子
や脂肪族系ポリエステルの生分解性高分子が用いられ
る。尚、図１の製造工程は、本発明に係る被覆肥料の製
造方法の好適な一例を示したものであり、上記製造工程
において、上記肥料成分等の、混合、粒状化、被覆化
は、常法により行うことが可能であり、適宜の方法およ
び装置を使用することが可能である。

【００１７】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明は当該実施例により何ら限定される
ものではない。実施例被コーティング粒状物の調製方法は、次の通りである。
すなわち、水溶性肥料として、硫酸アンモニウム（硫
安）、増量材およびマトリックスとして、微粉砕したモ
ミ殻をそれぞれ用い、９：１（モミ殻：硫安）の割合で
十分混合し、全体の重量を３００ｇとした。次に、混合
物は、バインダーとして１０％可溶性澱粉水溶液約１９
０ｍｌを噴霧しながらニーダー中で十分練られた。次い
で、混合物は、押し出し成形機によって細くて短いペレ
ットにした後、造粒機で直径０．５〜２．０ｍｍ程度の
粒状に成形した。粒状物は、室温で５時間乾燥した後、
オーブンを用いて６５℃で２４時間乾燥した。

【００１８】乾燥化した粒子に対し、被覆材としてエチ
ルセルロースを用いて被覆化を行った。この場合、被覆
材として用いたエチルセルロースは、ジクロロエタンに
２（ｗ／ｖ）％の濃度で溶解して使用した。被覆化は、
図２に示したボトムスプレー型流動コーティング装置を
使用した。流動層の下部中央にパーティション１を設け
てあり、ガス分散板２は、パーティション１の直径の内
側部分の開口率が大きく、その外側の開口率は小さくな
っている。エチルセルロースを溶解したジクロロエタン
溶液は、スプレーノズル３を出て、パーティション１の
中心から上向きに噴霧される。被コーティング粒状物４
は、気流速度の速いパーティション１の中を吹き上がっ
た後失速して、パーティション１の外側を落下し、再び
上昇気流によって循環を繰り返すことになる。このこと
により、被コーティング粒状物４は、スプレーノズル３
近傍で噴霧液が一定粘度で付着するため、最終的には膜
の連続性の良い被覆肥料が得られる。

【００１９】本発明の製造方法で調製した被覆肥料の水
中での溶出試験結果の一例を図３に示す。図３の溶出率
と溶出時間（日）との関係グラフから明らかなように、
被コーティング粒状物重量の７％に相当する量の被覆材
（エチルセルロース）をコーティングした場合、５０％
の溶出率を達成するのに約３日間かかり、その後は少し
づつ溶出を続け、約２週間後に７０％に達した。

【００２０】一方、被コーティング粒状物重量の２０％
に相当する量を被覆した場合、５０％の溶出率に達する
のに約１０日間かかっており、その後も徐々に溶出を続
け、７０％の溶出率に達するには約１ヶ月間かかった。
以上の事項および被覆材の被覆量を変更して行った同様
の溶出試験結果から、本発明の製造方法で得られた被覆
肥料の水中での溶出速度は、被覆材の被覆量を、例え
ば、７％以下の低レベルに減らした場合においても、被
覆量によって任意にコントロールできることがわかっ
た。

【００２１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の被
覆肥料の製造方法によれば、生物学的易分解性物質、特
に安価な農産廃棄物であるモミ殻を、肥料成分と併わせ
て、当該肥料成分の粒状化を容易にする増量材および当
該肥料成分の徐放化を促進するためのマトリックスとし
て用いることにより、水溶性肥料の被覆化とその効果で
ある緩効化を効率的かつ経済的に行うことができる。

【００２２】また、本発明によれば、従来、土壌の理化
学性に悪影響を及ぼすなどの欠点を持っていることから
その改善が要請されていた被覆肥料において、その被覆
材の被覆量を減らすことを可能とすると共に、当該被覆
量を低レベルに減らした場合であっても、溶出速度を任
意に制御することの可能な被覆化肥料を簡便に製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる被覆肥料の製造工程の一実施例
を示す説明図である。

【図２】本発明の実施例における被コーティング粒状物
の被覆化で使用したボトムスプレー型流動コーティング
装置の概略図である。

【図３】本発明の製造方法で調製した被覆肥料の水中で
の溶出試験結果を示す説明図である。

【符号の説明】

１パーティション２ガス分散板３スプレーノズル４被コーティング粒状物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田勝利北海道札幌市豊平区月寒東２条17丁目２番１号通商産業省工業技術院北海道工業技術研究所内 (72)発明者田中重信北海道札幌市豊平区月寒東２条17丁目２番１号通商産業省工業技術院北海道工業技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水溶性肥料を粒状化し、その表面を半透
水性ないし非透水性の被覆材からなる皮膜で被覆して、
肥効の持続性が高い被覆肥料を製造するに際し、肥料成
分と併わせて、生物学的易分解性物質を、当該肥料成分
の粒状化を容易にする増量材および当該肥料成分の徐放
化を促進するための難溶性物質（マトリックス）として
使用して粒状化することを特徴とする被覆肥料の製造方
法。
【請求項２】増量材およびマトリックスが、微粉砕し
たモミ殻である請求項１記載の被覆肥料の製造方法。
【請求項３】被覆材が、エチルセルロース、ポリスチ
レン等の合成高分子または脂肪族系ポリエステル等の生
分解性高分子である請求項１記載の被覆肥料の製造方
法。
【請求項４】請求項１記載の製造方法により得られる
溶出速度の制御の容易な被覆化水溶性肥料。