KR100205709B1 - Anticaking agent for fertilizer granule and prill - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전체 조성물의 중량에 대하여 파라핀 왁스 10 내지 90중량%, 계면활성제 0.1 내지 50중량% 및 임의로 항산화제 0.2중량% 미만을 함유하는 것을 특징으로 하는 고체 입상 비료용 고화방지제에 관한 것이다.The present invention relates to solidifying fertilizers for solid particulate fertilizers, characterized by containing from 10 to 90% by weight of paraffin wax, from 0.1 to 50% by weight of surfactant and optionally less than 0.2% by weight of antioxidant.
고체 비료는 장시간의 보관에서 대기중의 수분과 압력을 받아 비료 입자들이 서로 엉기는 고화 현상이 발생한다. 이러한 고화 현상을 방지하기 위하여 사용되는 종래의 고화방지제는 피막 형성능이 미약하여 비료의 고화를 효율적으로 방지하지 못하였고, 피복된 비료의 상품성을 저하시키며 제조원가 또한 비싼 단점이 있어왔다.Solid fertilizers are subjected to solidification due to condensation of fertilizer particles due to moisture and pressure in the air during long-term storage. Conventional anti-solidification agents used to prevent such a solidification phenomenon has a weak film-forming ability did not effectively prevent the solidification of the fertilizer, reducing the commercialization of the coated fertilizer has been a disadvantage of expensive production.
본 발명에 따라 제조된 고체 입상 비료용 고화방지제는 단시간 내에 비료의 표면에 고르게 분산되어 작업성이 우수하고 피복후 피복물질로부터 박리되지 않으므로 분진이 발생하지 않아 품질이 향상되며 제조원가를 줄일 수 있는 경제적 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 고체 입상 비료용 고화방지제는 그 제조방법이 간편하고, 피복되는 비료의 성분과 물성에 전혀 변화를 주지 않을 뿐만 아니라 고온에서도 물성이 변하지 않는 특징을 가진다.Solidified fertilizer for solid granular fertilizer prepared in accordance with the present invention is uniformly dispersed on the surface of the fertilizer in a short time, excellent workability and does not peel off from the coating material after coating, so that no dust is generated, the quality is improved and the production cost can be reduced It works. In addition, the solidifying fertilizer for solid particulate fertilizers according to the present invention is characterized in that the preparation method is simple, does not change the components and physical properties of the fertilizer to be coated at all, and the physical properties do not change even at high temperatures.
Description
본 발명은 고체 입상 비료용 고화방지제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파라핀 왁스, 파라핀 오일 및/ 또는 계면활성제와 임의의 항산화제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피막 형성 능력이 우수하고 제조원가를 절감할 수 있는 고체 입상 비료용 고화방지제에 관한 것이다.The present invention relates to an anti-solidifying agent for solid granular fertilizer, and more particularly, a solid having excellent film forming ability and reducing manufacturing cost, characterized by consisting of paraffin wax, paraffin oil and / or a surfactant and an antioxidant. A solidifying agent for granular fertilizer.
고체 비료는 장시간의 보관에서 대기 중의 수분과 압력을 받아 비료 입자들이 서로 엉기는 고화 현상(Caking)이 발생한다. 이러한 고화 현상은 비료 입자에 고화방지제를 이용한 피막을 형성하므로써 방지할 수 있다.Solid fertilizers are subjected to moisture and pressure in the air for extended periods of time, causing caking of the fertilizer particles. This solidification phenomenon can be prevented by forming a film using an anti-solidification agent in the fertilizer particles.
종래에는 고체 입상 비료의 고화를 방지하기 위하여 비료 제품에 벙커C유나베이스(Base)오일을 피복하여 사용하였다. 그러나, 벙커C유나 베이스 오일을 사용하는 경우 고무 재질인 컨베이어 등을 손상시키거나, 피복하려는 물질에 스며들어 피복막이 유지될 수 없어서 목적하는 피복효과를 발휘할 수 없을 뿐만 아니라 제조원가가 상승하는 단점이 있다. 또한 요소나 초안 등 흰색을 띄는 비료에 상기한 종류의 오일을 사용하여 피복한 경우, 오일의 색깔에 따라 제품의 색상이 변색되어 상품성이 떨어지는 문제점을 유발하였다.Conventionally, in order to prevent solidification of solid particulate fertilizer, a bunker C oil or a base oil is coated on the fertilizer product. However, when bunker C oil or base oil is used, the coating material cannot be maintained due to damage to the conveyor made of rubber material or seep into the material to be coated, and thus, it is not possible to exhibit the desired coating effect and increase the manufacturing cost. . In addition, when the above-described type of oil is coated on a fertilizer having a white color such as urea or draft, the color of the product is discolored according to the color of the oil, which causes a problem of poor commerciality.
또한, 팔미트산과 스테아릴 아민 등과 같은 지방산과 아민류를 혼합한 고화방지제가 사용되기도 하는데, 이러한 종류의 고화방지제는 상온에서는 점도가 낮아서 피복막의 박리현상이 발생하여 분진을 유발한다. 예를 들면, 이를 고화방지제로 사용할 경우 약 0.12중량%의 고화방지제를 주입하면 피복 후 0.1중량% 만이 입자에 피복되고 0.02중량%는 박리되어 분진을 발생하므로 원료 손실은 물론 포장 등의 작업조건을 열악하게 하는 문제점이 있다.In addition, an anti-solidification agent mixed with fatty acids and amines such as palmitic acid and stearyl amine may be used. This type of anti-solidification agent has a low viscosity at room temperature, causing peeling of the coating film to cause dust. For example, when it is used as an anti-solidifying agent, when 0.10% by weight of the anti-solidifying agent is injected, only 0.1% by weight of the coating is coated on the particles and 0.02% by weight is peeled off to generate dust. There is a deteriorating problem.
이에, 본 발명자는 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 예의 연구한 결과, 피복 효과 피복 작업성이 우수하고 분진이 발생하지 않으며 제조원가가 저렴하고 제조공정이 간단한 파라핀 왁스, 파라핀 오일, 및/ 또는 계면활성제로 이루어진 고체 입상 비료용 고화방지제를 제조하게 되었다.Accordingly, the present inventors have diligently studied to solve the above-mentioned problems of the prior art. As a result, the coating effect is excellent paraffin wax, paraffin oil, and / or excellent coating workability, dust generation, low manufacturing cost and simple manufacturing process An anti-solidifying agent for solid particulate fertilizer consisting of a surfactant was prepared.
본 발명의 목적은 피복 효과와 피복 작업성이 우수하고 제조원가가 저렴한 고체 입상 비료용 고화방지제를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an anti-solidifying agent for solid particulate fertilizer, which has excellent coating effect and coating workability and is low in manufacturing cost.
본 발명은 전체 조성물의 중량에 대하여 파라픽 왁스 10 내지 90 중량%, 계면활성제 0.1 내지 50중량% 및 임의로 항산화제 0.2중량% 미만을 함유하는 것을 특징으로 하는 고체 입상 비료용 고화방지제인 것이다.The present invention is an anti-solidifying agent for solid particulate fertilizer, characterized by containing 10 to 90% by weight of parapic wax, 0.1 to 50% by weight of surfactant, and optionally less than 0.2% by weight of antioxidant.
이하, 본 발명은 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail as follows.
파라핀 왁스는 본 발명에 따른 고체 입상 비료용 고화방지제의 주성분으로, 60℃ 이상으로 가열하면 맑은 액체가 되는데, 그 자체로서 약간의 피복성을 가진다. 그러나 단독으로 사용할 경우 유동성이 적어 사용성이 나쁘고 피복시간 또한 길어지면 상온에서는 점성이 없어서 피복 후 피복된 물질로부터 박리되어 분진이 발생한다.Paraffin wax is the main component of the solidifying fertilizer for solid particulate fertilizers according to the present invention. When paraffin wax is heated to 60 ° C or more, it becomes a clear liquid. However, when used alone, the fluidity is low, the usability is poor, and when the coating time is also long, there is no viscosity at room temperature, so that dust is generated from the coated material after the coating.
본 발명에서 사용되는 다른 성분으로서 파라핀 오일은 피복제로 사용할 경우 피복된 물질을 서로 결합되지 않도록 하는 고화 방지 효과를 나타낸다. 그러나, 파라핀 오일 자체 만을 피복제로 사용하면 피복하려는 물질의 내부로 스며드는 양이 많아 원료의 손실이 있고 피막 효과 또한 적어서 장기간의 고화 방지 효과를 얻기 어렵다.As another component used in the present invention, paraffin oil has an anti-solidification effect of preventing the coated materials from binding to each other when used as a coating agent. However, when only the paraffin oil itself is used as a coating agent, a large amount of water penetrates into the inside of the material to be coated, so that there is a loss of raw materials and the coating effect is also small, so that it is difficult to obtain a long-term solidification prevention effect.
본 발명에서는 상기한 파라핀 왁스와 파라핀 오일을 적정범위로 혼합함으로써 상기한 두 성분의 문제점을 상호 보완하여 상승효과를 얻을 수 있다. 즉, 파라핀 왁스에 파라핀 오일을 첨가하므로써 파라핀 왁스 분자와 분자 간에 막을 형성하여 파라핀 왁스 분자를 미세 입자로 분할하여 피복시 확산 속도, 즉 유동성을 증가시키고 상온에서도 파라핀 왁스가 점성을 갖게 하여 피복효과를 증진시킨다.In the present invention, by mixing the above-mentioned paraffin wax and paraffin oil in an appropriate range, a synergistic effect can be obtained by complementing the problems of the two components. That is, by adding paraffin oil to paraffin wax, a film is formed between the paraffin wax molecule and the molecule to divide the paraffin wax molecule into fine particles, thereby increasing the diffusion rate, that is, fluidity at the time of coating, and making the paraffin wax viscous at room temperature, thereby improving the coating effect. Promote.
본 발명에 따르면, 파라핀 왁스는 전체 조성물의 중량에 대하여 바람직하기로는 10 내지 90중량%를 사용한다.According to the present invention, paraffin wax preferably uses 10 to 90% by weight based on the weight of the total composition.
파라픽 왁스를 상기한 범위 이상으로 사용하는 경우에는 유동성이 적어 피복시간이 길어지고 피복 두께가 두꺼워져 피복후 분진이 발생하는 단점이 있다.In the case where the parapic wax is used in the above range, there is a disadvantage in that the fluidity is low, so that the coating time is long and the coating thickness is thick, so that dust after coating is generated.
본 발명에서 사용할 수 있는 파라핀 왁스는, 바람직하게는 비중이 0.880 내지 0.915이고 융점이 47 내지 65℃인 것이다.The paraffin wax that can be used in the present invention is preferably one having a specific gravity of 0.880 to 0.915 and a melting point of 47 to 65 ° C.
본 발명에 따르면, 파라핀 왁스는 전체 조성물의 중량에 대하여 바람직하기로는 5 내지 80중량%를 사용한다.According to the present invention, paraffin wax preferably uses 5 to 80% by weight based on the weight of the total composition.
또한, 본 발명의 고화방지제의 또다른 성분으로서 계면활성제는 파라핀 왁스와 파라핀 오일의 분자를 더욱 미세한 입자로 분할하여 파라핀 왁스와 파라핀 오일, 특히 파라핀 왁스의 확산속도, 즉 유동성을 증가시켜 피복 속도를 가속화하므로써 피복하려는 물질에 얇은 피막을 형성하도록 하여 파라핀 왁스와 파라핀 오일의 피복 효과를 상승시키는 작용을 한다.In addition, as another component of the anti-solidifying agent of the present invention, the surfactant may further divide the molecules of paraffin wax and paraffin oil into finer particles to increase the diffusion rate, that is, fluidity, of the paraffin wax and paraffin oil, in particular paraffin wax, thereby increasing the coating rate. By accelerating to form a thin film on the material to be coated to act to increase the coating effect of paraffin wax and paraffin oil.
본 발명에 따르면, 계면활성제는 전체 조성물의 중량에 대하여 바람직하기로는 0.1 내지 50중량%를 사용할 수 있다.According to the present invention, the surfactant may preferably be used in an amount of 0.1 to 50% by weight based on the total weight of the composition.
본 발명에서는 계면활성제로서 아민 옥사이드, 알킬 에스테르, 알칸올 아미드 등의 비이온성 계면활성제, 알킬 및 알킬 에테르 설페이트, 알킬 설포숙시네이트 또는 알킬산 유도체 등의 음이온성 계면활성제, 4급 암모늄염 등의 양이온성 계면활성제, 이미다졸리늄 비테인 또는 알킬 비테인 등의 양쪽성 계면활성제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택하여 사용할 수 있다.In the present invention, as the surfactant, nonionic surfactants such as amine oxides, alkyl esters, alkanol amides, cations such as anionic surfactants such as alkyl and alkyl ether sulfates, alkyl sulfosuccinates or alkyl acid derivatives, and quaternary ammonium salts. Amphoteric surfactants, such as an amphoteric surfactant, imidazolinium bitine, or an alkyl bitine, can be selected from the group which consists of these, and mixtures thereof.
본 발명에서는 고화방지제 중에 함유된 파라핀 왁스와 파라핀 오일이 대기중의 산소와 결합하여 산화되는 것을 방지하기 위하여 항산화제를 사용할 수 있다 항산화제의 사용량은 피복 대상 비료의 물성과 요구되는 피복 지속기간 및 보관방법 등에 따라 변화될 수 있으나, 바람직하기로는 전체 조성물의 중량에 대하여 0.2중량% 미만이 사용된다.In the present invention, an antioxidant may be used to prevent the paraffin wax and paraffin oil contained in the solidifying agent from being combined with oxygen in the air. The amount of the antioxidant may be determined by the properties of the fertilizer to be coated and the required coating duration and It may vary depending on the storage method, but preferably less than 0.2% by weight based on the total weight of the composition.
본 발명에서 사용가능한 항산화제로는 예를 들면 디라우릴 티오디프로피오네이트, 디스테아릴 티오디프로피로네이트, 디-tert-부틸-p-크레졸 등이 있다.Antioxidants usable in the present invention include, for example, dilauryl thiodipropionate, distearyl thiodipropionate, di-tert-butyl-p-cresol and the like.
본 발명에 따른 고체 입상 비료용 고화방지제는 파라핀 왁스, 파라핀 오일 및 계면활성제와 임의로 항산화제를 계량하여 내열용기에 넣고 교반 하에 60℃ 이상의 온도에서 녹여 균일하게 혼합하여 제조된다.The solidifying fertilizer for solid particulate fertilizers according to the present invention is prepared by weighing paraffin wax, paraffin oil and surfactant and optionally an antioxidant in a heat-resistant container and melting it at a temperature of 60 ° C. or higher under stirring to uniformly mix it.
상기한 방법에 따라 제조된 본 발명에 따른 고화방지제는 통상적으로 60℃이상의 온도에서 녹아있는 상태로 고체 입상 비료의 회전 드럼 내로 분무하여 피복시킨다.The anti-solidification agent according to the present invention prepared according to the above method is coated by spraying into a rotating drum of solid particulate fertilizer, usually in a dissolved state at a temperature of 60 ℃ or more.
본 발명에 따라 제조된 고화방지제는 입상 비료 뿐만 아니라, 요소, 초안, 고화되는 프릴 및 그래뉼 등에 피복하여 목적하는 고화방지효과를 간단한 공정으로 얻을 수 있다.The anti-solidification agent prepared according to the present invention can be obtained in a simple process by coating the urea, draft, solidified prills and granules, as well as granular fertilizers.
본 발명에 따라 제조되는 고화방지제는, 파라핀 왁스에 파라핀 오일과 계면활성제를 첨가하므로써 유동성이 증가하고 피복 속도가 빨라져서 피복물의 표면에 간단한 공정으로 극히 얇은 피복막을 형성하기 때문에 피복 후 피복막이 박리되지 않으며, 피복물의 표면을 완벽하게 감싸기 때문에 장기간 보관하여도 내고화성이 우수하다. 또한, 파라핀 왁스를 주성분으로 하므로 내산성이 우수하고 산화 및 기타 성분의 변화가 없어 고화 방지 성능을 장기간 지속할 수 있다.The anti-solidification agent prepared according to the present invention does not peel off the coating after coating because it increases the fluidity and speeds up the coating by adding paraffin oil and surfactant to the paraffin wax to form an extremely thin coating film on the surface of the coating by a simple process. As it completely wraps the surface of the coating, it has excellent solidification resistance even after long-term storage. In addition, since paraffin wax is the main component, it is excellent in acid resistance and there is no change in oxidation and other components, so that the solidification prevention performance can be maintained for a long time.
예를 들면, 하절기에 25kg 포장의 입상 초안을 10단 높이로 보관하는 것을 기준으로 할 때, 피복제로서 베이스 오일을 사용하는 경우에는 약 3 내지 7일 정도 고화방지효과를 유지하고 지방산과 아민류를 혼합한 고화방지제는 약 1 내지 3개월의 효과를 발생하는 반면, 본 발명에 따른 고화방지제는 6개월 이상의 고화방지효과를 지속할 수 있다.For example, based on storing granular drafts of 25kg packages in 10 levels in the summer, when base oil is used as a coating agent, the anti-solidification effect is maintained for about 3 to 7 days and fatty acids and amines While the anti-solidifying agent mixed produces an effect of about 1 to 3 months, the anti-solidifying agent according to the present invention may sustain an anti-solidifying effect of 6 months or more.
본 발명의 바람직한 한 구현예에 따르면, 파라핀 왁스 10 내지 90중량%, 파라핀 오일 80 내지 5중량% 및 항산화제 0.2중량% 미만을 용기에 넣고 60℃ 이상의 온도에서 녹여 교반하에 균일하게 혼합하여 고체 입상 비료용 고화방지제를 제조할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, 10 to 90% by weight of paraffin wax, 80 to 5% by weight of paraffin oil and less than 0.2% by weight of antioxidant are placed in a container, melted at a temperature of 60 ° C. or higher, and uniformly mixed under stirring to give a solid granule. An anti-hardening agent for fertilizers can be produced.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에 따르면, 파라핀 왁스 10 내지 90중량%, 파라핀 오일 5 내지 80중량%, 계면활성제 50 내지 0.1중량% 및 항산화제 0.2중량% 미만을 용기에 넣고 60℃ 이상의 온도에서 녹여 교반하에 균일하게 혼합하여 고체 입상 비료용 고화방지제를 제조할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, 10 to 90% by weight of paraffin wax, 5 to 80% by weight of paraffin oil, 50 to 0.1% by weight of surfactant and 0.2% by weight of antioxidant are placed in a container and dissolved at a temperature of 60 ° C. or higher. It can be uniformly mixed under stirring to prepare a solidifying agent for solid particulate fertilizer.
본 발명의 또다른 바람직한 구현예에 따르면, 파라핀 왁스 10 내지 90중량%와 계면활성제 0.1 내지 50중량% 용기에 넣고 60℃ 이상의 온도에서 녹여 교반하에 균일하게 혼합하여 고체 입상 비료용 고화방지제를 제조할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, 10 to 90% by weight of paraffin wax and 0.1 to 50% by weight of the surfactant in a container to melt at a temperature of 60 ℃ or more and uniformly mixed under stirring to prepare a solid granular fertilizer for solidification Can be.
[실시예]EXAMPLE
이하 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.
[실시예1]Example 1
파라핀 왁스 60kg, 파라핀 오일 40kg 및 디라우릴 티오디프로피오네이트 5g을 내열용기에 넣고 물중탕에서 교반 하에 균질하게 혼합하여 액상의 고체 입상 비료용 고화방지제를 제조하였다.A paraffin wax 60 kg, paraffin oil 40 kg and 5 g of dilauryl thiodipropionate were placed in a heat-resistant container and mixed homogeneously under stirring in a water bath to prepare a solid solid fertilizer for solid particulate fertilizer.
[실시예2]Example 2
파라핀 왁스 75kg, 파라핀 오일 20kg, 아민 옥사이드 5kg 및 디라우릴 티오디프로피오네이트 5g을 내열용기에 넣고 물중탕에서 교반 하면서 균질하에 혼합하여 액상의 고체 입상 비료용 고화방지제를 제조하였다.Paraffin wax 75kg, paraffin oil 20kg, amine oxide 5kg and dilauryl thiodipropionate 5g was put in a heat-resistant container and mixed under homogeneity while stirring in a water bath to prepare a solid solid fertilizer for solid solid fertilizer.
[실시예3]Example 3
파라핀 왁스 90kg과 아민 옥사이드 10kg을 내열용기에 넣고 물중탕에서 교반 하에 균질하에 혼합하여 액상의 고체 입상 비료용 고화방지제를 제조하였다.90 kg of paraffin wax and 10 kg of amine oxide were placed in a heat-resistant container, and mixed under a homogeneous mixture under stirring in a water bath to prepare a solid solid fertilizer for solid particulate fertilizer.
[고화방지 효과 시험][Anti-solidification Effect Test]
[시험방법][Test Methods]
하절기에 초안 25kg 포장을 15단 높이로 적재하여 3개월 보관한 후, 하단으로부터 차례로 5단까지의 포장을 선택하여 1.5미터의 높이에서 낙하하였을 때 비료의 고화상태를 시험하였다.In the summer, the draft 25kg package was stored at 15 steps in height and stored for 3 months. Then, the package was selected from the bottom to the 5 steps in order to test the solidification of the fertilizer when dropped from the height of 1.5 meters.
[시험결과][Test result]
- 피복제를 사용하지 않은 경우 : 15단 모두가 완전 고화됨.-Without coating: All 15 stages are completely solidified.
- 피복제로서 베이스 오일을 사용한 경우 : 최하단 포장에서 5단까지 완전 고화됨.-In case of using base oil as coating material: Completely solidify up to 5 steps in the bottom package.
- 탈크 등의 무기 피복제를 사용한 경우 : 최하단 포장에서 5단까지 완전 고화됨.-In case of using inorganic coating material such as talc: It is completely solidified up to 5 steps from the bottom packing.
- 본 발명에 따른 고화방지제를 사용한 경우 : 고화현상이 전혀 관찰되지 않음. 입자들이 각각 그래뉼 상태를 유지.-When using the anti-solidification agent according to the present invention: No solidification phenomenon was observed. The particles remain granulated respectively.
본 발명에 따라 제조된 고체 입상 비료용 고화방지제는 단시간 내에 비료의 표면에 고르게 분산되어 작업성이 우수하고 피복후 피복물질로부터 박리되지 않으므로 분진이 발생하지 않아 품질이 향상되며 제조원가를 줄일 수 있는 경제적 효과가 있다. 또한, 발명에 따른 고체 입상 비료용 고화방지제는 그 제조방법이 간편하고, 피복되는 비료의 성분과 물성에 전혀 변화를 주지 않을 뿐만 아니라 고온에서도 물성이 변하지 않는 특징을 가진다.Solidified fertilizer for solid granular fertilizer prepared in accordance with the present invention is uniformly dispersed on the surface of the fertilizer in a short time, excellent workability and does not peel off from the coating material after coating, so that no dust is generated, the quality is improved and the production cost can be reduced It works. In addition, the solidifying fertilizer for solid particulate fertilizers according to the invention is characterized in that the preparation method is simple, does not change the composition and physical properties of the fertilizer to be coated at all, and the physical properties do not change even at high temperatures.
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