JPS60102B2 - 肥料の被覆方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は肥料の被覆方法に関するもので更に詳しくは下
部が円錐形の槽の最下部にオリフィスを設け、そのオリ
フィス部から乾燥用空気を噴出せしめて槽内肥料を噴流
化させ前記オリフィス部に設置したノズルから樹脂溶液
を贋露しながら乾燥する肥料の被覆方法において、乾燥
用空気中に粉体を分散させながら樹脂溶液を頃霧し被覆
することを特徴とする、樹脂被膜内に粉体を均一に分散
した被膜で被覆された肥料の被覆方法である。

本発明の主たる目的は被覆肥料の溶出調整機能を損なう
事なく粉体を被膜構成要素の一つとして使用することに
より被覆資材の費用低減化が得られる方法を提供するこ
とである。植物の養分供給を人為的に調節する手段とし
て粒状肥料の被覆方法が研究開発されて来たが、被覆資
材は主として合成高分子である。

発明者等は特公開５０−９９８５８（特豚昭４８−１４
４７２４号）等に開示された様にポリオレフィン等の樹
脂溶液を用いて瞬時乾燥して全粒子の均一で完全な被覆
を行ない、且つその時の樹脂組成物を変える事により種
々の溶出速度を有する被覆肥料の製造方法を開発した。
これは植物の要求に合致する養分供給という点では極め
て好ましい肥料であり、更にこの好ましい機能を有する
範囲で無機物質等の粉体を含む被膜で被覆することが出
釆れば、費用低減も可能である。無機質による被覆方法
としては、本願の発明者等が開示したリン酸マグネシウ
ムによる被覆法等があるが、この種のものは水中放出で
２週間程度の持続効果しか期待できない。又、無機の粉
体と樹脂を併用する方法としてドラム被覆方法で樹脂溶
液の粘着性防止に併用された例があるが、この場合粉体
を被覆中に均一に分散させる事が出来ず粉体が一部に偏
在し樹脂の連続相が損なわれる為に被覆の効果が矢なわ
れるという致命的欠陥があった。この様に樹脂、特に熱
可塑性樹脂の一部を粉体で代用する場合には粉体を樹脂
の中に均一に分散させて樹脂の連続相を保持する事が必
要条件であることが解る。粉体の均一分散方法としてま
ず考えられる事は粉体が均一に分散された被覆液を用い
る事であるが、樹脂溶液を用いる場合２つの制限事項が
ある。

第一は溶液と親和性のある粉体を用いる必要があり、第
二は極めて粒度の細かい粉体が必要な事である。第一の
条件は溶液に分散させる為の必要条件であり、第二の条
件は安定分散（粒度が大きいと沈降する。）及びノズル
目詰りとノズルの摩耗防止の点から、又必要な条件であ
る。これらの制限事項は実際の製造においては、いまい
ま致命的な欠陥となる。本発明によると粉体を溶液に分
散させて被覆を行った場合と同様の効果を得、且つ上記
の制限を受けない。本発明は下部が円錐形の槽の最下部
中央にオリフィスを設けこのオリフィス部から乾燥用空
気を噴出させ槽内の肥料を噴流化し「 このオリフィス
部に設置したノズルから樹脂溶液を贋議させながら被覆
肥料を乾燥する肥料の被覆方法において、乾燥用空気中
に粉体を分散させながらノズルから樹脂溶液を頃霧させ
て被覆する事を特徴とする、樹脂被膜内に粉体を均一に
分散させた被膜で被覆された肥料の被覆方法である。本
発明に於いて被膜中への粉体の分散機構は次の様に考え
られる。即ち肥料充填槽下部のオリフィス部から空気を
噴出すると肥料は上部に吹き上げられ、いわゆる噴流状
態を起し肥料が上方へ移動する部分は気柱となり、噴出
空気はその気柱部を吹きぬけるが、この場合オリフィス
部に設けたノズルから樹脂溶液を頃霧すれば噴流化し始
めた肥料にあたり被覆される。この際噴流化空気中に粉
体を分散しておくとその粉体はあたかも樹脂溶液の贋霧
液滴と同機な状態となり、あるものは肥料に接触する前
の液滴に、又あるものは液滴に濡れた肥料（の液）に付
着し、予め粉体を均一に分散した樹脂溶液で肥料を被覆
したものと同様な結果になる。更に本発明を効果的なも
のとしている要因としては粉体をほぼ定量的に付着せし
め得るという利点が挙げられる。本発明に供用される樹
脂はポリオレフィン、ポリ塩化ビニ１」デン、エチレン
酢ビ共重合体（酢ヒー分５重量％以下のもの）を主成分
とするもので被覆中に粘着性や固着性がなく、単粒の完
全な被覆がわずかな被覆率で得られる利点があるが瞬間
乾燥という条件が必要である。

これは本発明の如く溶液蹟霧と同時に乾燥用の高速噴出
空気で乾燥して達成されるが、この際肥料粒子温度は乾
燥熱風温度及び風量と溶液の添加量で調節され４０〜９
００○好ましくは６０〜８０００に保つ必要がある。即
ち４０００以下では形成された被膜に相分離が認められ
被覆効果の低下が起きる。又乾燥効率も下がる為４０ｏ
○以上に保つ事が必要である。上限温度は樹脂の融着に
より限定される迄可能であるが余り高すぎると一部溶融
状態を呈しピンホールを生じる為９０ｏｏ以下で処理し
なければならない。熱風量は処理粒子上の樹脂溶液の瞬
間乾燥を行なう為には乾燥用空気を噴出オリフィス部で
５ｍ／ｓｅｃ以上好ましくは１５肌／ｓｅｃ以上にする
ことが好ましいが本発明の方法は処理粒子を噴流化させ
た条件で満たされるので熱風量は特に限定されない。本
発明に用いられる溶剤は炭化水素又は塩素化炭化水素の
単独又は混合物であって、沸点は８０〜１５０ｏ０のも
のが好ましい。

沸点が低い溶剤では本願発明の樹脂溶液の特徴である熱
溶液を常圧下では作りえず、又沸点が高すぎる場合は、
常圧下では瞬間乾燥の条件設定が困難となるので、前者
の場合は加圧下で溶液化する必要があり、後者の場合は
被覆乾燥工程を減圧下で行う必要がある。好ましい溶剤
としてベンゼントルェン、キシレン、ソルベソトナフサ
、トリクロルエチレソ、テトラクロロエチレン、ジクロ
ルエタン、テトラクロルェタンであるが、最も好ましい
のはトルェン、キシレン、テトラクロルエチレンである
。又、本発明に供用される樹脂の溶液濃度は曙霧を容易
こし且つ頃霧溶液を液滴状に保持する為溶液粘度４比ｐ
以下の範囲にすることが必要である。

本発明に供用される粉体は、あらゆる粉体が供用できる
が本発明の主たる目的である増量効果を期待する場合は
水不熔性又は難溶性の鉱物質が用いられる。

例えばタルク、クレイ、含水酸化珪素、珪砂、アルミナ
、水酸化アルミニウム、カーボンブラック、珪藻±、セ
メント、リン酸三石灰、高炉スラッグ、熔隣、金属酸化
物、石膏等が用いられるが、これに限るものではない。
本発明によれば、あらゆる粉体を樹脂被膜に均一に添加
できるが、この特徴を生かして他の目的、例えば被膜に
微生物易分解性粉体を混合して微生物分解性を付与する
事をできる。この場合澱粉、ゼラチン等の有機粉体が用
いられる。更に溶出調節の為に親水性高分子、例えばポ
リビニールアルコール粉を用いる事も可能である。この
様に本発明方法は樹脂被膜に様々な粉体を分散すること
が可能であり、種々の目的を達成する手段として有効で
ある。本発明方法に供用する粉体の粒度は５０ム以下の
好ましくは３０仏以下である。

これは空気中への分散性と被膜の平滑性を保持する上で
は微粒子であることが好ましいからである。又被覆の量
は樹脂と粉体の含量の肥料１０脂Ｂ‘こ対する比（以下
被覆比と称す。）で示すが、これが例えば後述のポリエ
チレンの時は３以上である。粉体添加が増量剤を目的と
した場合には樹脂１０戊協こ対し粉体の上限を２０階Ｂ
とする。この割合以上の粉体を使用することは樹脂の連
続性が損なわれて被覆の効果が樹脂自体より劣るので好
ましくはない。しかしこの性質を利用し溶出調節の手段
とする場合は有効である。この場合には３００部迄使用
可能である。従って被覆比４の場合の樹脂の最少必要量
は肥料１００部に対して１部である。この際被覆比がよ
り小さくなれば被覆量としての限界に近づく為粉体の使
用限界量は小さくなり、例えば後述のポリエチレンの下
限値である３の時は増量剤を目的とした時は樹脂１０碇
部‘こ対し粉体の上限は１０碇部であった。他の樹脂に
おいても処理被覆比は変るが、溶出調節の手段として使
用する場合迄含めると粉体添加は７５％が限界であった
。

又被覆比については綾効度２ケ月〜１年位のものの場合
コストも考慮すると３〜１の室度が望ましいが、目的と
する緩効度により異なるので余り明確に限定され得ない
。例えば粒径が小さい肥料、又は発泡状の、形状が極め
て悪い肥料を原肥として用いる場合には、大きな比表面
積を完全に被覆するために、被覆比は２０〜３鼠峯度必
要であり、粉体を除いた樹脂部も肥料１００部に対して
２の都程度必要とするし、界面活性剤や、微生物による
分解によって溶出を促す作用を有する澱粉等の添加によ
る後期の漆出促進も必要である。粉体添加の下限量につ
いても目的、粉体の種類に応じて異なるので余り明確で
はないが、その効果等を考慮すると使用量が０．１％以
上であることが好ましい。

又微生物分解性付与の場合は樹脂１０碇部‘こ対し粉体
は５〜５碇邦が好ましいが、溶出調節は夫々の持続性効
果と粉体の性質によって異なるので単純には限定できな
い。

尚、本発明の効果を要約すると次の通りになる。

■ 粒度が５０ム以下好ましくは３０一以下であれば、
あらゆる粉体を使用する事ができる。

■ 粉体の損失が少なく、ほぼ定量的に樹脂に混合させ
る事が出来る。

■ 被膜中に均一に分散させる事が出来る。

■ 粉体の種類により、被覆資材の費用低減化、被膜の
微生物分解性付与、溶出調節、被膜の高比重化などの効
果を与える事が出来る。本発明における具体的な効果は
実施例に於いて示す。

実施例−１（樹脂単独での被覆例） 隣硝安加里肥料（旭化成工業株式会社製）５〜８メッシ
ュ（２．３８〜４ｍ／ｍ）１５ｋ９を第１図の如く■の
ロータリーバルブを通し下部が円錐状の３５０ｍ／ｍの
糟に入れ、約１０ぴ０の乾燥用空気をこの糟の下部ニの
オリフィスから６が／ｍｈの風量で噴出させ、糟内の肥
料を噴流化せしめる。

肥料温度が７０００程度に昇温した時樹脂溶液をニに設
置してある溶液ノズルから■の気柱内噴流化肥料に噴霧
し、肥料表面において乾燥用空気でこれを乾燥するが、
粉体は樹脂溶液の噂霧開始から２の砂を経過した後、■
の粉体タンクから乾燥用空気に分散させる。（これは肥
料表面が樹脂によって覆われていない為によって起るで
あろう粉体付着ロスを避ける為である。なお乾燥用空気
の噴出オリフィス部での風速は２０ｍ／ｓｅｃ、被覆中
の肥料粒子温度は６０〜７０００であり、これは乾燥用
空気の温度により調節した。乾燥用空気中に分散された
粉体は空気と共にオリフィス部から噴出し構内肥料表面
の樹脂被膜及び噴霧状態の樹脂溶液粒子に付着混入し結
果的には被膜中に均一に分散していく。尚この際の樹脂
溶液は高圧法ポリエチレン（Ｍ１２０）（界面活性剤）
（オクタオキシェチレンノニルフヱニルェーテルを２％
含むもの）の５重量％パークレン溶液（粘度１比ｐ，ａ
ｔ，１００００）を使用しその贋霧速度は１．２ｋｇ／
ｍｉｎであった。

粉体投入速度は粉体量にもよるが１５〜６５ｇｒ／ｍｉ
ｎで行なった。実験豚 ポリマー 被覆比 修１ ポリエチレン ２ 修．２ ポリエチレン ２．５修３ ポ
リエチレン ３以上の方法によって被覆された肥料サ
ンプルｌｏｇｒを２００の上の水中にて２５００に放置
した時の肥料中硝酸態窒素の溶出曲線を第２図に示す。

実験Ｎｏｌ及びＮｏ２のサンプルの初期溶出率は高く樹
脂による被覆が不完全である事を示しており樹脂がポリ
エチレンの場合には十分な綾効性とする為にはＮｏ３の
如く肥料１００部に対し樹脂を３部以上に被覆する事が
必要である事がわかる。ここで溶出曲線について言えば
被覆複合肥料の公定規格では３０℃２４ｈ岱、後の窒素
の溶出率を初期溶出率（Ｓ肋ｓｔｒａｔｅｄｊｓｓｏｌ
ｕｔｉｏｎｒａｔｅ〔Ｓ．Ｄ．Ｒと略している。〕）と
し５０％以内と規定しているが、発明者等は２６０３２
ｙｓ後の溶出率をＳ．Ｄ．Ｒとし、被覆の不完全さを表
わすもので、１０％以下を被覆の完全さの基準とした。
以下の実施例２−７は実施例１と同様な製造方法、肥料
及び樹脂を使用し、粉体の種類をかえて行ったものであ
る。

実施例−２（粉体併用の効果一１） 使用粉体タルク 被膜中の 実験豚 被覆比 樹脂努 粉体努 粉体付着率脇．４
３ １００ ０ −−
〃段‐５ ３ ５０ ５０
１００．○修，６ ３ ３３
６７ ９９．２〃技．７ ３
２５ ７５ ９９‐５脇．８
３ ２０ ８０ ９９
．６ここで使用されたタルクは１〜１０りの粒度のもの
である。

ほぼ完全に粉体は被膜内に混入されており、粉体のロス
はほとんどなかった。これらのサンプルの溶出曲線を第
３図に示した。実施例１で述べたＳ．Ｄ．Ｒの点からも
タルク混入により被覆比３においては５０％混合迄は問
題がない事は明白であり、その後の溶出においても同様
であった。又、粉体付着率は次のように算出した。即ち
、正確に秤量された被覆肥料サンプル１０雌ｒを家庭用
ミキサーで水５００犯【と共に破砕する。この時サンプ
ルの中味である肥料は水に溶解又は分散し、被膜部のみ
が幾分きざまれた状態で水に浮上、浮遊、又は沈降する
。その後４２メッシュ（３５０〆）の筋を使用し、被膜
と肥料中の水難熔物とを分離しこの被膜を８０ｏｏで乾
燥後秤量し被膜部の重量を測定した。その後この被膜を
２５０地の冷却管をセットしてあるナス型フラスコに入
れパークレン１５０泌と共に１時間還流する。その後重
量既知のロ紙で該溶液をロ過する。被膜に分散していた
粉体のみが、該ロ紙上に残り乾燥秤量する事により、該
被覆肥料サンプルの被膜中に分散していた粉体量を計算
し、粉体付着率を算出した。実施例−３（粉体併用の効
果−２） 使用粉体 クレイ 被膜中の 実験修 被覆比 樹脂努 粉体努 粉体付着率．修‐９
５ １００ ０〃佐．１０
５ ５０ ５０ ９９‐９
〃柊．１１ ５ ３３ ６７
９８．５〃隙・１２ ５ ２
５ ７５ ９９．８〃６．１３
５ ２０ ８０ ９９．７こ
こで使用されたクレイはカオリンクレ−１〜３仏の粒度
のものである。

これらのサンプルの水中溶出曲線を第４図に示した。全
体的には実施例２のタルク分散被覆サンプルと同様の溶
出を示しており、被覆比５において６７％混合迄は溶出
調節機能はあまり損われずに樹脂使用量をクレイ併用に
より減らす事が出来、溶出調節作用迄含めると７５％混
合迄可能であった。実施例−４（微生物易分解性粉体併
用による被膜の崩壊性付与の例）使用粉体 澱粉 被膜中の 実験修 被覆比 樹脂努 粉体％ 修１４ ３ １００ ０豚．１５
３ ６７ ３３本
例は無機粉体に限らず各種目的の為有機粉体でも使用可
能である事を示す例である。

本例では被膜の微生物分解性を付与する為、微生物易分
解・性有機粉体であるとうもろこし澱粉５〜２０ｒを使
用した。本例によると被膜肥料粒子の一部を切り取り内
部の肥料を水で浸出溶解せしめ、被膜部分のみとし最大
客水量の６０％に維持した土壌中で培養した。Ｎｏ１５
の澱粉を混入させた被膜サンプルは６ケ月で崩壊した。
実施例−５（親水性高分子併用による溶出コントロール
例）使用粉体 ボリビニルアルコール粉 被膜中の 実験修 被覆比 樹脂努 粉体％ 修１６ ５ １００ ０修．
１７ ５ ６７ ３
３本例においては同一溶剤で処理の出来ない親水性高分
子であるポリビニルアルコ−ル３０〜５０ムの粉体を使
用した。

第５図に示した如くこれにより溶出調節も可能である事
が認められた。実施例−６（水溶性無機粉体併用による
溶出コントロール例）使用粉体 硫酸ナトリウム 被膜中の 実験修 被覆比 樹脂※ 粉体多 〃６．１８ ５ １００
０〃６．１９ ５ ９９
．５ ０．５本例は、他の実施例において溶出
調節の為に添加してある界面活性剤オクタオキシェチレ
ンノエルフェニルェーテルを使用せずに硫酸ナトリウム
３０〜５０りの粉体を少量混入させて溶出調節を行なっ
た例である。

その結果を第６図に示した。本例の如く本発明は、その
目的及び使用粉体により、粉体の少量混入においても適
用する事が可能であることが鱗る。実施例−７（無機粉
体併用による被膜の高比重化の例）本例は高比重無機粉
体使用例である。

酸化第二鉄は０．５〜ｌｒ、沈降性硫酸バリウムは０．
５〜１．５山のものを使用した。これらの被膜の比重は
Ｎｏ２０の対照のものは０．９３、Ｎｏ２１の酸化第二
鉄を混入させたものは１．１、沈降性硫酸バリウムを混
入させたものはいで粉体混入被膜はいずれも水に浮上す
る事なく沈降した。本願発明方法を実施する被覆装置の
代表的なものを第１図に示す。

図中 ■は噴流エアー温度コントローフー、■は同整流化部、
■は噴流状態の肥料、■はサイクロン、■はバケツナエ
レべ−ター、■はロータリーバルブ、■は製品取り出し
口、■は粉体タンク、■はバイブレーター、■は調節ゲ
ート、■は粉体分散板、■は樹脂溶液タンク、■は定量
ポンプ、Ｊ４工‘まスプレーノズル及び乾燥用空気噴出
オリフィス部、■は噴流気柱部をそれぞれ示している。

図面の簡単な説明■第１図は肥料粒子の樹脂及び粉体に
よる被覆処理に使用される装置の概略説明図、■第２図
はポリエチレン単独溶液を用い、被覆比を変えた被覆肥
料（実施例１）のＮ０３−Ｎの水中溶出曲線図、■第３
図はポリエチレン単独溶液で被覆操作中の気流にタルク
を混流してえられた被覆肥料（実施例２）のＮ０３一Ｎ
の水中熔出曲線図、■第４図はポリエチレン単独溶液で
被覆操作中の気流にクレイを猿流してえられた被覆肥料
（実施例３）のＮ０３−Ｎ水中溶出曲線図、■第５図は
ポリエチレン単独溶液で被覆操作中の気流にポリビニル
アルコール粉を混流してえられた被覆肥料（実施例５）
のＮ０３−Ｎ水中溶出曲線図、■第６図はポリエチレン
単独溶液で被覆操作中の気流に硫酸ナトリウム粉を湯流
してえられた被覆肥料（実施例６）のＮ０３一Ｎ水中溶
出曲線図である。

第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下部が円錐形の槽の最下部中央にオリフイスを設け
   このオリフイス部から乾燥用空気を噴出させ槽内の肥料
   を噴流化し、このオリフイス部に設置したノズルから樹
   脂溶液を噴霧させながら被覆肥料を乾燥する肥料の被覆
   方法において、乾燥用空気中に粉体を分散させながらノ
   ズルから樹脂溶液を噴霧させて被覆する事を特徴とする
   、樹脂被膜内に粉体を均一に分散させた被膜で被覆され
   た肥料の被覆方法。 ２ 特許請求の範囲１に於いて、樹脂としてポリオレフ
   イン、ポリ塩化ビニリデン又は５重量％又はそれ以下の
   酢酸ビニルユニツトの含有量を持つエチレン酢酸ビニル
   共重合物を主成分とする被覆方法。 ３ 特許請求の範囲１，２に於いて肥料１００部に対し
   １〜２０部の樹脂を使用する被覆方法。 ４ 特許請求の範囲１に於いて肥料粒子を４０℃以上で
   肥料粒子上の樹脂被膜が融着しない温度範囲に保持する
   被覆方法。 ５ 特許請求の範囲１，２，３に於いて溶剤として炭化
   水素又は、塩素化炭化水素又は、それらの混合溶剤を使
   用する被覆方法。 ６ 特許請求の範囲１，２，５に於いて溶液噴霧時に４
   ０ｃｐ以下の粘度を持つ溶液を使用する被覆方法。 ７ 特許請求の範囲１に於いて５０μ以下の粒度を持つ
   粉体を使用する被覆方法。 ８ 特許請求の範囲１，７に於いて樹脂と粉体との合量
   の０．１〜７５重量％の粉体量を使用する被覆方法。 ９ 粉体がタルク、クレイ、珪そう土、金属酸化物、澱
   粉、又はポリビニルアルコール粉である特許請求の範囲
   ７の被覆方法。