KR100300178B1 - 지효성 입상 비료의 제조 방법 - Google Patents
지효성 입상 비료의 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
최초 용융점 75 ℃ 이상을 갖는 아연이 함유된 로진 유도체를 주성분으로 한 피복재를 사용하여, 내열성 및 내구성이 크게 향상된 지효성 입상 비료를 제조하는 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 지효성 입상 비료의 제조 방법에 관한 것이다. 좀더 구체적으로, 본 발명은 최초 용융점 75 ℃ 이상을 갖는 아연이 함유된 로진 유도체와 프로펜산(propenoic acid)계 고분자를 혼합하여 유기용매에 용해시킨 것을 비료 입자에 분사하여 기초 피복시킨 후, 이 위에 최초 용융점 75 ℃ 이상을 갖는 아연이 함유된 로진 유도체와 열경화성 수지를 혼합하여 유기용매에 용해시켜 보호막을 추가 피복시킴으로써, 내구성 및 내열성을 크게 향상시킨 지효성 입상 비료의 제조 방법에 관한 것이다.
현재 사용되고 있는 화학 비료는 대부분 물에 쉽게 녹기 때문에 시비한 비료의 유실량이 많으며, 따라서 시비한 비료의 양에 비하여 수확량이 적고, 또한 빈번한 시비에 의한 노동력 낭비 등의 문제점을 갖고 있다. 따라서 비료의 이용 효율을 높이고 시비 횟수를 줄이기 위해 비료성분이 토양 및 수중으로 서서히 용출되는 환경 친화적이고 경제성있는 지효성 비료의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
종래의 지효성 비료의 제조 방법을 대별하면 비료를 다른 물질과 반응시켜 새로운화학 물질을 만들고, 이 물질이 시비 후에 서서히 분해하도록 하여 비료 성분을 공급하게 하는 화학적 방법과 비료의 용출 속도를 조절하기 위해 적절한 물질로 피복시키는 물리적 방법으로 나눌 수 있다.
화학적 방법에서는 화학 결합의 강도, 용해도, 분해 속도 등이 비료의 지속성을 결정하는 요인이 되며 대표적인 예로서 요소와 알데히드의 축합물(미국특허 제 3,227,543 호)이 있으나 분해 속도의 조절이 어렵고 생산 원가가 다른 유기물보다 비싸다는 단점이 있다. 이와 같은 화학적 방법에 비해 피복에 의해 지효성 비료를 제조하는 방법은 피복량과 피복 재료의 선택에 따라 비료의 용출 속도 조절이 용이하고 상대적으로 경제성 있는 제조가 가능한 것으로 판단되어 활발히 연구가 진행되어 왔다.
미국의 T.V.A에서 개발된 유황 피복 비료(미국특허 제 3,295,950 호), 아처-다니엘스-미들랜드 컴퍼니(Archer-Daniels-Midland Co.)에서 개발한 오스모코트(Osmocote: 미국특허 제 3,223,518 호), 일본에서 개발된 뉴트리코트(Nutricote: 대한민국 특허공고 제 82-2204 호) 등은 피복형 지효성 비료의 대표적인 예이다. 그러나, 유황을 피복 물질로 사용할 경우에는 가격이 저렴한 장점은 있으나 비료의 용출 속도 조절이 어렵고 토양 중에 황이 축적되어 토양이 산성화된다는 결점이 있다.
오스모코트는 디사이클로펜타디엔과 글리세롤 에스테르와의 공중합물을 주성분으로 하여 여러 층 피복시킨 것으로 품질은 우수하나 가격이 비싸고 사용된 유기용매를 회수하는 데 어려움이 있다. 뉴트리코트는 폴리올레핀계 고분자를 주성분으로 피복시킨 것으로 지효 효과는 우수하나 비료가 완전히 용출된 후 피복제로 사용된 고분자가 토양에 잔류 축적되어 토질을 악화시키는 단점이 있다.
이와 같은 기존 피복 재료의 경제적, 기술적, 환경적 단점을 보완하여 값싸고, 제조가 용이하며, 환경 친화적인 피복 재료를 제조하기 위하여, 본 발명자들은 로진을 피복제로서 사용하는 방법을 고안하였다(대한민국 특허 제 08554 호, 대한민국 특허 제 088974 호, 일본특허 제 2103693 호).
로진을 피복제의 주성분으로 사용하는 경우, 로진이 토양 미생물에 의해 쉽게 분해됨으로 환경적으로 토양에 무해하며, 로진이 어떠한 용매에도 쉽게 용해되기 때문에 용매의 선택에 따라 피복 공정이 매우 단순화될 수 있으며 특히 로진의 값이 저렴하기 때문에 경제적인 지효성 비료의 제조 방법이 될 수 있다.
본 발명자들은 위와 같은 로진의 장점에 착안하여 로진 50-100 중량을 주성분으로 하고, 이에 첨가제로 비수용성 금속 화합물 0-10 중량와 고분자 물질 0-50 중량를 혼합 또는 반응시켜 만든 피복 물질을 유기용매에 용해시켜 비료 입자에 분사하는 것을 특징으로 하는 지효성 입상 비료의 제조 방법(대한민국 특허 제 085544 호)을 고안하였다. 그러나, 이와 같은 방법에 의해 제조된 피복 비료는 피막이 약하여 이송 또는 보관 중에 피막이 박리되는 단점과, 35 ℃ 이상의 고온에서는 피복 비료 사이에 엉켜 붙는(Caking) 현상이 발생되는 단점이 관찰되었다.
이에 따라, 이와 같은 단점을 보완하기 위하여, 본 발명자들은 로진 30-100 중량와 로진 유도체 0-70 중량를 혼합한 후, 이 혼합물에 대해 0-20 중량의 고분자 물질을 첨가하여 0.5-50 중량농도의 용액이 되도록 유기용매에 용해시켜 만든 기초 피복재를 입상 비료에 대해 2-40 중량가 되도록 기초 피복하고, 이 위에 유기 고분자 물질을 0.5-50 중량의 유기 용액이나 에멀젼 용액으로 만들어 기초 피복된 비료에 대해 0.2-30 중량가 되도록 보호 피복시킴을 특징으로 하는 지효성 입상 비료의 제조 방법(대한민국특허 제 088974 호, 일본특허 제 2103693 호)을 새로이 고안하게 되었다. 이 방법에 의해서 상온(20 ℃ 내외)에서 이송, 보관하는 경우 지효성 비료의 피막 박리 현상과 엉켜 붙는 현상은 차단할 수 있었다. 그러나, 일반적으로, 지효성 비료는 포대에 포장되어 30 ℃ 이상의 고온에서 10 단 이상으로 적층되여(0.1 kg중/cm2압력 이상을 가하여) 보관 또는 이송되는데, 이 경우에는 상기한 바와 같이 제조된 지효성 입상 비료에서도 엉켜 붙는 현상이 발생하는 단점이 관찰되었다.
즉, 통상적으로 비료는 대략 가로 47 cm, 세로 70 cm의 비닐 포대에 25 kg씩 포장되어 출하되며, 15-20 포대씩 적층하여 보관, 또는 이송되고 있다. 따라서, 한여름에 20 포대를 적층하여 보관하는 경우 최하단에 적치된 지효성 비료는 40 ℃, 0.152 kg/cm2의 조건에서 엉켜 붙는 현상이 나타나지 않아야 한다. 이상과 같은 고찰을 바탕으로, 본 연구자들은 이송 및 보관시 내열성 및 내구성이 크게 향상되어 45 ℃, 0.152 kg/cm2의 조건에서도 엉켜 붙는 현상이 발생하지 않는 신규의 지효성 비료의 제조 방법을 고안하게 되었다.
본 발명의 기술 내용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 최초 용융점 75 ℃ 이상을 갖는 아연이 함유된 로진 유도체 70-98 중량와 프로펜산계 고분자 2-30 중량를 혼합하여 1-50 중량농도의 용액이 되도록 유기용매에 용해시켜 만든 기초 피복재를 입상 비료에 대해 2-30 중량가 되도록 기초 피복하고, 이 위에 최초 용융점 75 ℃ 이상을 갖는 아연이 함유된 로진 유도체 30-85 중량와 경화 온도 90 ℃ 이상의 열경화성 수지 15-70 중량로 구성되는 화합물을 1-50 중량가 되도록 보호 피복한 후, 열경화성 수지의 경화가 완료될 때까지 열처리함으로써 본 발명의 지효성 입상 비료가 완성된다.
본 발명에서 로진 유도체라 함은 로진의 에스테르, 고분자화나 이량체화된 로진, 무수말레인산이나 퓨마릭산과 반응시킨 로진 및 이들을 글리세롤과 반응시키거나 톨루엔디이소시아네이트와 반응시켜 얻은 생성물을 가르키는 것이다. 이들은 로진의 융점을 높이고 내구성을 증가시키는 데 효과가 있으며 특히, 무수말레인산이나 퓨마릭산과 반응시킨 로진 또는 이들과 글리세롤과 반응시켜 얻은 로진 유도체의 효과가 우수하다. 여러 종류의 로진 유도체는 각각 단독으로 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 로진이라 함은 검로진, 우드로진 또는 톨오일로진 등을 지칭하는 것이며, 그 종류 및 정제 상태에 따라 연화 온도 및 성분의 차이가 있지만 이들의 주성분은 모두 아비틱산과 같은 수지산이며 약간의 중성물질을 포함하고 있다. 검로진을 사용한 경우의 효과가 가장 우수하다.
또한, 본 발명에서 아연이 함유된 로진 유도체라 함은 이상과 같은 로진 유도체를 통상의 아연염과 반응 또는 혼합하여 제조되는 것으로서, 이때 아연염은 염화아연,황산아연 및 초산아연으로 이루어진 군 중에서 선택되는 것이 바람직하다. 이 아연이 함유된 로진 유도체는 그의 제조 조건 및 로진 유도체의 조성비 등에 따라 최초 용융점이 상이해지는데, 본 발명에서는 최초 용융점 75 ℃ 이상을 갖는 아연이 함유된 로진 유도체만이 사용가능하다.
본 발명에서 프로펜산(propenoic acid)계 고분자라 함은 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 또는 이들의 2 성분 이상의 혼합물을 말하며, 특히 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트 또는 이들의 혼합물의 효과가 우수하다.
본 발명에서는 로진을 용해시킬 수 있는 알콜을 포함한 유기용매를 사용할 수 있는데, 이 유기용매에는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, t-부탄올, 벤젠, 에테르, 테트라하이드로퓨란, 클로로포름, 아세톤, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 아세토니트릴 등이 포함되며, 이들 중 특히, 메탄올이나 아세톤이 효과면에서 우수하다.
본 발명의 피복 공정은, 먼저 상기한 바와 같이 제조된 기초 피복재를 팬형 회전 피복기로 비료 입자에 분무하는 것으로 이루어지는데, 이때 피복기의 회전 속도는 10-30 rpm, 분무 노즐의 공기 압력은 1-3 kg/cm2, 온도는 20-70 ℃를 유지해준다. 피복이 끝난 후에, 비료 입자들은 피복기의 드럼 안에서 건조 과정을 마치게 되는데, 이때의 온도는 30-90 ℃이며 건조 시간은 1 분 내지 2 시간 정도이다. 용매는 휘발성이 크고 비등점이 낮은 유기용매를 사용하기 때문에 회수가 비교적 용이하며 특별한 열처리 과정 없이 용매의 건조에 의해 이 공정이 끝나게 된다. 필요에 따라피복 공정은 1-10 회로 나누어 아연이 함유된 로진 유도체를 주성분으로 하는 피복 재료를 비료에 대해 2-30 중량가 되도록 실시하여, 원하는 지효 효과를 갖는 다층 피복 비료를 제조할 수도 있다.
그 후에, 본 발명의 보호막 피복 공정은 이상의 기초 피복시와 동일한 팬형 회전 피복기를 사용하여, 이렇게 기초 피복된 비료에 피복액을 분무하는 것으로 이루어진다. 이때, 피복기의 회전 속도는 10-30 rpm, 분무 노즐의 공기 압력은 1-3 kg/cm2, 온도는 20-70 ℃를 유지해준다. 전 단계의 피복 공정에서와 마찬가지 방법으로 보호막의 피복도 보호막 피복 재료를 기초 피복된 비료에 대해 2-10 중량가 되도록, 필요에 따라 1-10 회로 나누어 실시할 수도 있다. 공정이 끝난 후 피복된 비료 입자들은 피복기 안에서 상기 열경화성 수지의 경화가 완료될 때까지 열처리 과정을 거치게 되며 전 단계에서와 마찬가지로 용매는 쉽게 회수되어 재사용된다.
상기한 바와 같은 본 발명의 공정에 의하여 얻어진 피복 입상 비료는 치밀한 피막 구조와 고온에서의 우수한 내열성 및 내구성을 갖게 됨으로써, 45 ℃, 0.152 kg/cm2의 조건에서도 비료 입자들이 엉겨 붙거나 피복 물질이 손상되어 부스러지는 현상이 발생되지 않아 보관 및 이송시 문제점이 없으며, 비료 성분의 수중 및 토양 중 용출 속도 조절이 용이하고 지효 효과가 우수할 뿐 아니라, 비료 성분이 용출된 후 남게 되는 피복 물질도 토양 미생물에 의해 서서히 분해되어 토양 환경에 무해하다는 장점을 갖게 된다.
본 발명자들은 초기 용융점이 75 ℃ 이상인 로진 유도체를 기본 피복 물질로 사용하는 경우 내열성은 향상되나, 피복 비료들은 충돌시 피막이 부스러지는 등 내구성은 오히려 로진을 기본 피복재로 사용하는 경우보다 저하되는 단점을 관찰하였으며, 이에 따라 내구성을 개선시키면서 동시에 내열성을 더욱 향상시키기 위한 연구를 지속한 결과, 로진 유도체를 아연염, 특히 염화아연이나 황산아연과 반응시키거나, 혼합하여 기본 피복 물질로 사용하는 경우에 피복 비료의 내열성과 내구성이 동시에 향상되는 것을 알게 되었다. 또한, 소수성인 프로펜산계 고분자와 아연이 함유된 로진 유도체를 혼합하여 사용하는 경우 지효 효과가 크게 향상됨을 관찰하였다. 그러나, 아연이 함유된 로진 유도체와 프로펜산계 고분자를 혼합하여 비점이 낮은 유기용매에 용해시켜 만든 용액을 입상 비료 위에 분무하여 기초 피복된 피복 비료는 비료 입자간의 강한 충돌 또는 0.1 kg/cm2이상의 압력을 가하는 경우 피막 일부가 미세한 가루 형태로 박리되는 경우가 관찰되었다. 하지만, 이러한 박리 현상은 상기한 바와 같이 기초 피복된 비료에, 아연이 함유된 로진 유도체와 경화 온도 90 ℃ 이상의 열 경화성 수지를 혼합하여 유기용매에 녹인 용액을 분무하여 열처리함으로써 보호 피막을 형성시키는 방법에 의해 완벽하게 개선할 수 있었다.
본 발명자들은 이상과 같이 부단한 연구의 결과로서 본 발명을 고안하게 되었으며, 본 발명을 실시예를 통해 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 이들 실시예는 본 발명의 일부를 보여주고자 하는 것으로서, 본 발명의 범위를 이에 국한시키고자 하는 것은 아니다.
실시예 1
(기초 피복 용출율)
퓨마릭산 10 g과 검로진 88 g를 150 ℃에서 3 시간 반응시켜 로진 유도체 98 g을 얻었다. 이 로진 유도체 98 g에 염화아연 2 g을 넣고 130-150 ℃를 유지하며 2 시간 반응시켜, 초기 용융점이 85 ℃인 아연이 함유된 로진 유도체 100 g을 얻었다. 상기 아연이 함유된 로진 유도체를 에탄올에 녹여 20 중량가 되는 피복 용액을 만든 후, 팬형 회전 피복기를 사용하여 입자의 직경이 2.36-2.83 mm인 요소 비료에, 이 요소 비료에 대해 다음 표 1에 나타낸 바와 같은 피복율을 갖도록, 50 ℃의 온도에서 분무 노즐의 공기 압력을 1.5 kg/cm2, 분무량 2 mL/min, 피복기 회전 속도 15 rp m으로 분무하여 기초 피복된 지효 비료를 얻었다.
다층 피복의 경우에는 1차 피복의 건조 과정이 끝난 후 다시 동일한 방법으로 피복시키는 공정을 반복하여 실시하였으며, 각 피복율은 순서대로 '/'를 사용하여 다음 표 1에 나타내었다.
용출 실험은 건조 과정이 끝난 후 시료를 채취하여 실시하였으며, 하룻동안 상온에서 방치한 후의 용출율도 측정하였다. 용출되어 나오는 비료의 양은 베리안사에서 구입한 고압 액체크로마토그래피를 사용하여 측정하였다. 기초 피복된 비료를 30 ℃의 물에 넣어 용출되어 나오는 비료의 양을 측정한 결과는 다음 표 1에 나타내었다.
| 피복율(중량) | 용출율() | ||||
| 1일후 | 10일후 | 20일후 | 30일후 | 40일후 | |
| 11.5 | 1.3 | 20.5 | 55.8 | 82.8 | 97.2 |
| 11.5/7.5* | 0.2 | 14.2 | 39.2 | 58.6 | 84.3 |
| 5.1/5.2/5.3 | 0.3 | 12.3 | 41.4 | 62.7 | 86.7 |
| 7.6/11.2 | 0.4 | 16.7 | 40.3 | 65.3 | 89.6 |
| *1 일간 상온 건조 |
실시예 2
(기초 피복의 내열성)
상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 11.5/7.5 중량의 2층 피복된 피복 비료 75 g을 가로 7 cm, 세로가 6 cm의 비닐 포장지에 넣어 봉한 후 45 ℃ 항온조에서 포장된 피복비료 위에 10 kg 중량의 원통형 추를 올려놓은 상태로 보관하였다. 30 일이 경과한 후 조사한 결과 피복비료는 엉킴 현상이 없었으며, 찌그러짐이나 깨짐 현상도 발견할 수 없었다.
실시예 3
(기초 피복 용출율)
다음 표 2에 나타낸 바와 같이, 로진 유도체 90 중량와 아연염 10 중량를 반응시키거나 혼합하여, 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 입상 요소 비료에 대해 15 중량가 되도록 피복시킨 후 용출율을 측정하였다. 30 ℃ 물에서 비료의 용출율 측정 결과를 다음 표 2에 나타내었다.
| 로진 유도체 | 아연 염 | 용출율() | 최초용융점(℃) | ||||
| 1일후 | 10일후 | 20일후 | 30일후 | 40일후 | |||
| 로진 중합체 | 초산아연* | 4.5 | 32.3 | 79.6 | 100 | - | 77 |
| 퓨마릭산과 반응시킨 로진 | 염화아연* | 0.4 | 12.8 | 38.6 | 62.1 | 88.7 | 94 |
| 글리세롤과 반응시킨 로진 | 염화아연* | 0.6 | 14.6 | 42.3 | 68.5 | 92.3 | 75 |
| 퓨마릭산 및 글리세롤과 반응시킨 로진 | 황산아염** | 1.2 | 13.1 | 37.2 | 61.3 | 86.1 | 83 |
| 무수말레인산과 반응시킨 로진 | 염화아연* | 0.5 | 12.5 | 35.2 | 59.8 | 82.3 | 78 |
| 무수말레인산과 반응시킨 로진 | 염화아연** | 1.2 | 18.8 | 47.3 | 72.1 | 94.4 | 89 |
| 무수말레인산과 반응시킨 로진 | 초산아연* | 3.7 | 29.7 | 72.1 | 94.3 | 100 | 75 |
| 무수말레인산과 반응시킨 로진 | 황산아연** | 2.5 | 19.2 | 41.7 | 74.5 | 98.5 | 76 |
| *로진 유도체와 아연염을 반응시킴**로진 유도체와 아연염을 혼합함 |
실시예 4
(기초 피복 용출율)
상기 실시예 1의 방법으로 얻은 아연이 함유된 로진 유도체 95 g과, 다음 표 3에 나타낸 바와 같은 프로펜산계 고분자 5 g을 혼합하여 아세톤 400 g에 용해시켜 20 중량의 농도를 갖는 피복 용액을 만들어, 이를 입상 요소 비료에 대해 15 중량가 되도록 피복시킨 후 용출율을 측정하였다. 30 ℃ 물에서 비료의 용출율 측정 결과를 다음 표 3에 나타내었다.
| 프로펜산계 고분자 | 용출율() | ||||
| 1일후 | 10일후 | 20일후 | 30일후 | 40일후 | |
| 메틸아크릴레이트 | 0.3 | 10.2 | 32.1 | 51.2 | 75.2 |
| 에틸아크릴레이트 | 0.1 | 7.5 | 28.3 | 45.3 | 63.5 |
| 프로필아크릴레이트 | 0.4 | 11.3 | 34.3 | 53.7 | 78.3 |
| 메틸메타크릴레이트 | 0.1 | 8.2 | 29.5 | 47.2 | 68.7 |
| 에틸아크릴레이트+메틸메타크릴레이트 (50:50) | 0.2 | 8.1 | 30.2 | 46.7 | 65.1 |
실시예 5
(기초 피복 내열성)
상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로, 다음 표 4에 나타낸 바와 같이 무수말레인산과 검로진을 반응시킨 후, 2 중량의 초산아연을 첨가하여 다음과 같이 다양한 최초 용융점을 갖는 아연이 함유된 로진 유도체를 얻은 후에, 이로부터 상기 실시예 3에서와 마찬가지로 피복 용액을 제조하여 입상 요소 비료에 대해 15 중량로 기초 피복하였다. 상기 실시예 2의 방법에 따라 피복비료의 엉킴 현상을 측정한 결과를 다음 표 4에 나타내었다.
| 무수말레인산(중량) | 검로진(중량) | 최초용융점(℃) | 엉킴현상 | |||
| 1일후 | 10일후 | 20일후 | 30일후 | |||
| 3 | 95 | 69 | 발생 | - | - | - |
| 5 | 93 | 73 | 없음 | 발생 | - | - |
| 7 | 91 | 78 | 없음 | 없음 | 없음 | 없음 |
| 10 | 88 | 86 | 없음 | 없음 | 없음 | 없음 |
실시예 6
(기초피복 내구성)
다음 표 5에 나타낸 바와 같이, 퓨마릭산 10 g과 검로진 90 g을 반응시켜 얻은 최초 용융점 80 ℃의 로진 유도체와, 퓨마릭산 10 g, 검로진 88 g 및 염화아연 2 g을 반응시켜 얻은 최초 용융점 85 ℃의 아연이 함유된 로진 유도체를 아세톤에 30 중량로 용해한 후 분무하여, 피복율 20 중량로 기초 피복된 요소 비료를 각각 진탕기(동양과학제조, 모델번호 1640)에 넣고 30 분간 100 rpm의 속도로 흔들어준 후 30 ℃ 물 속에서 비료의 용출율을 측정하였다. 측정 결과는 다음 표 5에 나타내었다.
| 퓨마릭산(중량) | 검로진(중량) | 염화아연(중량) | 용출율() | |||
| 1일후 | 10일후 | 20일후 | 30일후 | |||
| 10 | 90 | 0 | 38 | 100 | - | - |
| 10 | 88 | 2 | 15 | 52 | 84 | 100 |
실시예 7
(보호막 피복 용출율)
다음 표 6에 나타낸 바와 같은 경화 온도 100 ℃의 열경화성 수지를 사용하여, 상기 실시예 1의 방법에 따라 얻은 아연이 함유된 로진 유도체 60 중량와 이 열경화성 수지 40 중량를 에탄올에 녹여 25 중량농도가 되는 보호 피막 용액을 제조하였다. 상기 실시예 1의 방법에 따라 피복율 14.2 중량로 단층 기초 피복된 비료 100 g을 팬형 회전 피복기에 넣고, 상기 보호 피막 용액을 60 ℃의 온도에서 분무 노즐 공기압력 1.5 kg/cm2, 분무량 2 mL/min, 피복기 회전 속도 15 rpm으로 분무하여, 보호 피막의 피복량이 2.5 g이 되도록, 즉 기초 피복된 비료에 대해 2.5 중량가 되도록 보호막 피막을 형성시킨 후에 100 ℃∼180 ℃의 온도에서 2 시간 동안 열처리하였다. 30 ℃ 물에서의 비료 용출율은 다음 표 6에 나타내었다.
| 열경화성 수지 | 용출율 | ||||
| 1일후 | 10일후 | 20일후 | 30일후 | 40일후 | |
| 요소 수지 | 0.3 | 17.3 | 38.7 | 59.8 | 82.1 |
| 멜라민 수지 | 0.2 | 15.2 | 32.3 | 51.7 | 73.5 |
| 페놀 수지 | 0.3 | 13.8 | 27.6 | 44.3 | 65.8 |
실시예 8
(보호막피복 내열성)
다음 표 7에 나타낸 바와 같이 열경화 온도가 상이한 멜라민 수지와 아연이 함유된 로진 유도체를 혼합하여, 상기 실시예 7에서와 같은 방법으로 기초 피복 및 보호막 피복을 수행하였다. 이렇게 제조된 보호막 피복된 비료에 대해, 상기 실시예 2에서와 같은 방법으로 엉킴 현상을 측정하였다. 측정 결과는 다음 표 7에 나타내었다.
| 경화온도(℃) | 엉킴현상 | |||
| 1일후 | 10일후 | 20일후 | 30일후 | |
| 70 | 발생 | - | - | - |
| 80 | 없음 | 발생 | - | - |
| 90 | 없음 | 없음 | 없음 | 없음 |
실시예 9
(보호피막 내구성)
상기 실시예 6의 방법으로 기초피복된 비료와, 상기 실시예 7의 방법에 의해 기초 피복되고 페놀 수지를 사용하여 보호막 피복된 비료를, 각각 진탕기(동양과학제조, 모델번호 1640)에 넣고 30 분간 100 회/분의 속도로 흔들어준 후 30 ℃ 물속에서 비료용출을 측정하였으며, 측정 결과는 다음 표 8에 나타내었다.
| 기초피복(중량) | 보호막 피복(중량) | 용출율() | ||||
| 1일 후 | 10일 후 | 20일 후 | 30일 후 | 40일 후 | ||
| 20 | - | 15 | 52 | 84 | 100 | - |
| 14.2 | 2.5 | 3.8 | 23.5 | 35.4 | 52.1 | 72.9 |
이상과 같이, 최초 용융점이 75 ℃ 이상인 아연 함유 로진 유도체를 주성분으로 하여 기초 피복 및 보호막 피복된 본 발명의 지효성 입상 비료는 45 ℃ 정도의 고온에서의 내열성이 크게 향상되었을 뿐만 아니라, 내구성도 크게 개선되었음을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따라 제조된 지효성 입상 비료는 45 ℃, 0.152 kg/cm2의 조건 하에서도 비료 입자들이 엉겨 붙거나 피복 물질이 손상되어 부스러지는 현상이 없어 보관 및 이송시 문제점이 없으며, 비료 성분의 수중 및 토양 중 용출 속도 조절이 용이하며 지효 효과가 우수할 뿐 아니라 비료 성분이 용출된 후 남게 되는 피복 물질도 토양 미생물에 의해 서서히 분해되어 토양 환경에 무해하다는 장점을 갖으므로, 그 산업상 이용 가능성이 매우 클 것이라 할 수 있다.
Claims (8)
- 최초 용융점 75 ℃ 이상을 갖는 아연이 함유된 로진 유도체 70-98 중량와 프로펜산계 고분자 2-30 중량를 혼합하여, 1-50 중량농도의 용액이 되도록 유기용매에 용해시켜 만든 기초 피복재를 입상 비료에 대해 2-30 중량가 되도록 기초 피복하고,이 기초 피복 위에, 최초 용융점 75 ℃ 이상을 갖는 아연이 함유된 로진 유도체 30-85 중량와 경화온도 90 ℃ 이상의 열경화성 수지 15-70 중량과의 혼합물을 1-50 중량농도의 용액이 되도록 유기용매에 용해시켜 만든 보호막 피복재를, 상기 기초 피복된 입상 비료에 대해 2-10 중량가 되도록 보호 피복한 후에, 열경화성 수지의 경화가 완료될 때까지 열처리하는 것으로 이루어지는 지효성 입상 비료의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 로진 유도체가 우드로진, 검로진 및 톨오일로진으로 이루어진 군 중에서 선택된 로진으로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 로진 유도체가 로진의 에스테르, 이량체화나 고분자화된 로진, 무수말레인산이나 퓨마릭산과 반응시킨 로진, 이들을 글리세롤과 반응시키거나 톨루엔디이소시아네이트와 반응시켜 얻은 생성물 및 그의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 아연이 함유된 로진 유도체를, 로진 유도체에 염화아연, 황산아연 및 초산아연으로 이루어진 군 중에서 선택되는 아연염을 반응시키거나, 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 프로펜산계 고분자가 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트 및 그의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 열경화성 수지가 요소 수지, 멜라민 수지, 페놀 수지 및 그의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 유기용매가 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, t-부탄올, 벤젠, 에테르, 테트라히드로퓨란, 클로로포름, 아세톤, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트 및 아세토니트릴로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 기초 피복 또는 보호막 피복을 원하는 횟수만큼 나누어 다층 피복시키는 것을 특징으로 하는 방법.
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| KR1019990016360A KR100300178B1 (ko) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | 지효성 입상 비료의 제조 방법 |
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR950006288A (ko) * | 1993-08-27 | 1995-03-20 | 이헌조 | 가스보일러용 삼방밸브 |
-
1999
- 1999-05-07 KR KR1019990016360A patent/KR100300178B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR950006288A (ko) * | 1993-08-27 | 1995-03-20 | 이헌조 | 가스보일러용 삼방밸브 |
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