KR100726385B1 - 칼슘비료의 제조방법 - Google Patents

Abstract

석회질 비료는 산성 토양을 중화시켜 토양을 개선하고, 농작물의 성장에 필요한 칼슘영양소를 공급해 주는 한편, 암모니아성 세균 등의 활성화를 높여 토양안의 질소량을 증가시키며, 부식질을 비롯한 토양 유기물질의 물 분해 반응을 촉진하고, 병원균이나 해충에 대한 소독작용을 하여 식물성장에 도움을 준다. 본 발명에 따른 칼슘비료의 제조 방법은, 탄산칼슘 파우더를 건조시키는 단계; 탄산칼슘의 입자를 분쇄하는 단계; 탄산칼슘을 체로 거름을 하는 단계; 메틸셀룰로오스와 비이온성 계면활성제를 물과 혼합하여 계면활성제를 제조하는 단계; 계면활성제를 물에 혼합한 수용액을 제조하는 단계; 탄산칼슘을 수용액에 혼합하는 단계; 혼합물을 고온건조시키는 단계; 혼합물을 분쇄 및 체거름하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

건조, 분쇄, 체거름, 교반, 냉동건조, 고온건조

Description

칼슘비료의 제조방법{Manufacturing method of calcium fertilizer}

도 1은 본 발명에 따른 칼슘비료의 제조방법에 대한 공정을 간략히 나타낸 블럭도이다.

석회질 비료는 산성 토양을 중화시켜 토양을 개선하고, 농작물의 성장에 필요한 칼슘영양소를 공급해 주는 한편, 암모니아성 세균 등의 활성화를 높여 토양 안의 질소량을 증가시키며, 부식질을 비롯한 토양 유기물질의 물 분해 반응을 촉진하고, 병원균이나 해충에 대한 소독작용을 하여 식물성장에 도움을 준다.

종래 일반적으로 사용되는 칼슘 비료의 경우에는 석회석을 그대로 살포하는 것이거나 각종의 산을 이용하여 칼슘의 성분비를 높인 것이었다.

그러나 산을 이용하여 칼슘의 성분비를 높이는 종래의 칼슘비료는 산의 부작용으로 인하여 칼슘의 흡수율이 떨어진다거나 다른 무기물의 함량이 떨어지게 되는 문제점이 있었으며, 특히 토양이 산성화됨으로써 농작물에 예기치 못한 피해가 발생하게 되는 단점이 있었다.

이러한 단점을 극복하기 위하여, 또 다른 종래 기술로 중성화 또는 알칼리화 시킨 칼슘비료가 있기는 하지만 이를 위해서는 추가적인 공정이 필요하게 됨에 따라 생산 비용이 상승하게 되는 문제점이 있었다.

한편 분말형의 칼슘 비료는, 농작물의 잎이나 줄기 등에 옆면시비되는 경우 그 흡착력이 떨어지기 때문에 우수 등에 의해 씻김이 발생하여 비료의 농작물에 대한 흡수율이 낮아지게 되고, 특히 뿌리작물의 경우 뿌리에 탄산칼슘이 파고들어 가는 현상이 있어 상품성에 문제가 발생하기도 하는 것이었다.

따라서 농민들은 칼슘 함량이 낮은 저농도의 칼슘 수용액으로 된 액상의 칼슘비료를 사용하여야 했으며, 결국 적정 수준의 칼슘을 농작물에 공급하기 위하여 수차례에 걸쳐 비료를 살포하여야 하는 불편함이 있었고, 이는 인건비의 상승이라는 문제점을 가져왔다.

이에 과수나 야채와 같은 농작물의 비료용으로 사용되고 있는 칼슘비료로서, 생산단가가 낮고 씻김 현상이 없으면서도 흡수율이 높은 칼슘비료에 대한 개발이 절실히 요구되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 칼슘비료의 흡착력을 높여 비료가 잎이나 줄기 등에 살포된 경우 우수 등의 원인에 의해 비료가 씻겨져 버리는 것을 방지하여 비료의 농작물에 대한 효과를 장시간 유지시킴으로써 양질의 농산물을 얻을 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 칼슘비료의 제조 방법은 칼슘의 분산성을 높여 침강이 되지 않도록 함으로써 침전물이 발생하는 것을 방지하여 작업성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 칼슘비료의 제조 방법은 산의 사용을 통해 칼슘의 함량을 높인 것이 아니라 칼슘의 흡착성을 높여 농작물의 옆면에 흡수율을 제고함으로써 산에 의한 농작물의 부작용을 줄이고 토양의 산성화를 억제하는 한편, 시비에 따른 비용을 줄이면서도 시비의 효과를 극대화시킬 수 있는 칼슘비료을 제공함에 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 칼슘비료의 제조 방법은,

탄산칼슘 또는 수산화칼슘 파우더를 80℃ ~ 100℃ 에서 건조시키는 단계;

상기 탄산칼슘 또는 수산화칼슘의 입자를 100nm이하로 분쇄하는 단계;

상기 탄산칼슘 또는 수산화칼슘을 800mesh 이상의 체로 거름을 하는 단계;

메틸셀룰로오스와 비이온성 계면활성제를 각각 물에 대한 2 ~ 10 중량%로 2 ~ 10 시간 동안 물과 혼합하여 계면활성제를 제조하는 단계;

상기 계면활성제를 물에 대하여 2 ~ 5 중량%로 혼합한 수용액을 제조하는 단계;

상기 탄산칼슘 또는 수산화칼슘을 상기 (e)에 의한 수용액에 50 중량% 이상으로 혼합하는 단계;

상기 혼합물을 고온건조시키는 단계; 및

상기 혼합물을 분쇄 및 체거름하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 칼슘비료의 제조방법의 일실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 그러나 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 칼슘비료의 제조방법에 대한 공정을 간략히 나타낸 블럭도이다.

본 발명에 다른 칼슘비료의 제조방법은 시중에서 흔히 구할 수 있는 탄산칼슘 파우더를 이용하는 것이다. 시중에 있는 탄산칼슘 파우더는 대부분 수분이 흡습되어 있기 때문에 일차적으로 드라이 오븐을 통해서 건조시키는 공정을 거치게 된다.(STEP A) 이 경우 드라이 오븐에서 90℃ 정도의 온도로 24시간 동안 건조시키는 것이 바람직하다.

건조된 탄산칼슘은 분쇄 과정을 거치게 되는데(STEP B), 분쇄의 방법으로는 어트리션 밀, 고속분쇄기, 볼 밀, 제트 밀 등 여러 가지 방식이 있다.

분쇄된 탄산칼슘은 입자가 고르지 아니하기 때문에 입자를 고르게 하기 위해서 체거름을 하게 되는데(STEP C), 800mesh 이상의 것으로 시행하는 것이 바람직하다.

한편, 계면활성제를 별도로 제작하여야 하는데, 메틸셀룰로오스와 비이온성 계면활성제를 각각 물에 대한 2 ~ 10 중량%로 2 ~ 10 시간 동안 물과 혼합하여 계면활성제를 제조한다.

본 발명에 따른 계면활성제는 비료의 흡착력을 높이기 때문에 비료가 잎이나 줄기 등에 살포된 경우 우수 등의 원인에 의해 비료가 쉽게 씻겨져 버리는 것을 방지할 수 있고, 따라서 비료의 농작물에 대한 효과를 장시간 유지시켜 주는 작용을 한다.

한편, 본 발명에 따른 계면활성제는 칼슘의 분산성을 높여 침강이 되지 않도록 함으로써, 비료를 액상으로 하여 사용하는 경우 침전물이 발생하는 것을 억제하게 된다.

메틸셀룰로오스이 너무 적으면 분산성이 떨어지고, 너무 많게 되면 그 점성으로 인하여 흐름성이 나빠지게 된다.

빠른 시간 내에 용해되게 하기 위해서 메틸셀룰로오스를 분쇄하여 1000mesh 체로 선별한 다음, 선별된 메틸셀룰로오스와 비이온성 계면활성제를 반응기에 넣고 물과 함께 서서히 약 10시간 동안 교반하여 용해시킨다. 이때 온도를 상온보다 약간 높게 약 40 ~ 50 ℃ 정도로 하는 것이 믹싱을 원활하게 한다.

이렇게 제조된 계면활성제를 물에 대하여 2 ~ 5 중량%로 혼합시키게 되고(STEP E), 이렇게 만들어진 수용액에 탄산칼슘을 상기 50 중량% 이상으로 혼합하여 교반하게 된다.(STEP F)

이 경우 교반은 탄산칼슘 입자의 뭉침 현상을 해결하고 탄산칼슘 입자에 계면활성제의 접촉이 충분히 일어나게 하여 입자의 분산성을 확보하기 위하여 충분한 시간 동안(24 시간 정도) 이루어져야 한다.

상기 STEP F에 의해 교반된 액상의 혼합물을 약 95 ~ 100 ℃ 정도에서 건조 시키게 된다(STEP G). 다만, 입자 간의 분산성을 높이고 계면활성제와의 층분리 현상을 감소시키기 위해서 상기 STEP F 다음에 냉동 건조 단계를 거치는 것이 바람직하다(STEP F01). 상기 냉동 건조는 입자의 분산도를 높이기 위한 것으로서 약 -50 ℃이하에서 행해지는 것이 바람직하다.

한편, 상기 STEP E 단계에서 만들어진 수용액에 2 중량% 이하로 은을 첨가할 수도 있다. 은은 그 특유의 항균성으로 인해 농작물의 부패를 방지하여 저장성을 향상시켜주는 작용을 한다.

지금까지 본 발명은 탄산칼슘을 원료로 한 것에 대해서만 논해 졌지만, 수산화 칼슘을 원료로 한 것에 대해서도 본 발명에 따른 칼슘비료의 제조 방법은 얼마든지 그 적용이 가능한 것이다.

본 발명에 따른 칼슘비료의 제조 방법에 의할 경우, 비료의 흡착력이 높기 때문에 비료가 잎이나 줄기 등에 살포된 경우 우수 등의 원인에 의해 비료가 씻겨져 버리는 것을 방지하여 비료의 농작물에 대한 효과를 장시간 유지시킴으로써 양질의 농산물을 얻을 수 있게 하는 한편 비료 살포에 따른 비용을 절감하는 효과가 있다.

한편, 본 발명에 따른 칼슘비료의 제조 방법은 칼슘의 분산성을 높여 침강이 되지 않도록 함으로써 침전물이 발생하는 것을 방지하여 작업성을 향상시키는 효과가 있다.

비록 발명이 상기에서 언급된 바람직한 실시예에 관하여 설명되어 졌으나, 발명의 요지와 범위를 벗어남이 없이 다양한 다른 가능한 수정과 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는 발명의 진정한 범위 내에서 속하는 이러한 수정과 변형을 포함할 것으로 예상된다.

Claims (6)

1. (a)탄산칼슘 또는 수산화칼슘 파우더를 80℃ ~ 100℃ 에서 건조시키는 단계;

   (b)상기 (a)에 의한 탄산칼슘 또는 수산화칼슘의 입자를 100nm로 분쇄하는 단계;

   (c)상기 (b)에 의한 탄산칼슘 또는 수산화칼슘을 800mesh의 체로 거름을 하는 단계;

   (d)메틸셀룰로오스와 비이온성 계면활성제를 각각 물에 대한 2 ~ 10 중량% 로 2 ~ 10 시간 동안 물과 혼합하여 계면활성제를 제조하는 단계;

   (e)상기 (d)에 의한 계면활성제를 물에 대하여 2 ~ 5 중량%로 혼합한 수용액을 제조하는 단계;

   (f)상기 (c)에 의한 탄산칼슘 또는 수산화칼슘을 상기 (e)에 의한 수용액에 50 중량%으로 혼합하는 단계;

   (g)상기 (f)에 의해 제조된 액상의 혼합물을 고온건조시키는 단계;

   (h)상기 (g)에 의해 제조된 혼합물을 분쇄 및 체거름하는 단계를 포함하는 칼슘비료의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 (f)에 의해 제조된 액상의 혼합물을 냉동건조시키는 단계(f01)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼슘비료의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 (e)단계에 의한 수용액에 2 중량%로 은을 첨가하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼슘비료의 제조방법.
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