KR20100018140A - 석회질비료 또는 규산질비료 입상제조용 바인더 및 그제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무기질 비료 입상화용 바인더 및 그 제조방법에 관한 것으로, 물에 CMC를 0.3~3.0중량% 첨가하고 교반하여 완전히 녹인 후, 리그닌, 당밀, 폐당밀, 주정농축액 중 선택된 1종 또는 2종 이상을 20~60중량% 첨가하는 것을 특징으로 하며, 본 발명의 바인더를 사용하여 석회질비료 또는 규산질비료의 입상비료를 생산하면, pH가 6~14사이로 중성에 가깝거나 알칼리성이어서 알칼리와 반응하지 않으므로 제조 시에 악취발생(암모니아성 가스)이 없을 뿐만 아니라, 제품의 입도분포가 균일하고, 초기강도가 우수하여 건조기내부에서 부스러기가 적게 발생해서 입상수율이 20%이상 향상된다.
당밀, 리그닌, 아미노산 발효부산모액, 폐당밀(이스트제조공정폐액), CMC
Description
본 발명은 무기질 비료 입상화용 바인더 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하기로는 알칼리 물질인 석회질비료 또는 규산질비료를 효과적으로 입상화 할 수 있는 바인더 및 그 제조방법에 관한 것이다.
현재 석회질비료 또는 규산질비료의 입상비료 제조방법에 있어서는 석회질비료 또는 규산질비료의 분말을 분당 8~12rpm으로 회전하는 드럼 또는 디스크형태의 과립기에 연속적으로 투입하면서 아미노산 부산물(당밀을 주원료로 사용하여 발효공법을 이용한 라이신 생산시 수반되는 검은색의 액상으로서 비단백태 질소원으로 통상 라이신cms(condensed molasses solubles)또는 제조공정에서 발생하는 폐당밀(아미노산 발효부산폐액) 또는 펄프폐액 등의 여러 종류의 유기성(부산폐액))만을 사용하여 12~15% 중량의 액상바인더를 스프레이해서 직경 2~5mm 크기의 입상(알갱 이)을 만든 다음 회전식건조기를 이용하여 100~300℃의 온도로 체류시간 25~45분간 가열 건조하여 생산하는 알칼리분 40%이상의 알칼리성 입상비료(석회질비료/규산질비료)를 제조하고 있다.
pH가 5.0 이하의 산성이면서 질소가 다량 함유되어있는 기존의 아미노산 부산폐액 등의 바인더는 알칼리와 반응해서 가스가 발생하여 질소가 날아가면서 심한 악취를 뿜어내므로 민원발생이 심각하며 접착성과 점도가 부족하므로 알갱이의 초기강도가 부족해서 건조기 드럼내부에서 부스러기가 많이 발생하여 생산수율 저하, 연료낭비, 동력낭비, 집진시설 및 건조기계의 드럼내부에 고착 등등의 여러 가지 문제점이 있으며, 바인더의 고형분 함량이 45%이상이나 되므로 최종 제품의 필요한 성분을 저하시켜서 품질을 저하시키는 주요인이 되고 있다.
또한 종래의 기술은 바인더로 사용된 폐당밀 등이 흡수율이 워낙 높아서 포장상태가 불량하든가 장마철에는 쉽게 흡습을 하여 알갱이끼리 서로 뭉쳐지게 되는 문제점이 있다. 뭉쳐진 비료들은 강하게 결합되므로 다시 파쇄하여 사용하여야 하므로 사용 시 큰 번거로움이 따른다.
종전에 고분자화합물을 이용한 수용성 바인더 및 그 제조방법(공개번호 특2000-0013655)이 알려져 있으나, 요지를 살펴보면 유기성물질을 용매와 혼합한 후 80~90℃로 가온하여 액상화 하는 것을 주요내용으로 언급하고 있으며, 주로 점토나 화강토를 고형화 시키는데 사용하였고, 산업폐기물을 주재로 한 토양개량 및 수분조절제 조성물 및 그 제조방법(공개번호 특2002-0067674)에서는 발명의 목적이 제지슬러지와 플라이 애쉬, 화이트카본, 제올라이트, 펄라이트 등의 그 조성 비율을 확정하고, 바람직한 토양개량 및 수분조절제 조성물을 다양한 작물재배에 적용하고 그 생육 실험결과를 평가함으로써 달성하였다고 서술하고 있으며, 여기에 사용된 수성접착제인 CMC와 가교결합에 의해 본 발명 제품의 입상제품화에 유효한 작용을 하게 하기 위하여 선택되는 것으로만 되어있을 뿐, 더 이상 구체적인 언급이 없으며, 입상고토비료제조방법(등록번호10-0711848)에서는 CMC만을 사용하여 입상고토비료를 제조하는 방법을 주요 내용으로 하고 있다.
그러나 이러한 기술들에 의해서는 각각의 생산 공장들이 손쉽게 바인더를 구입해서 사용할 수 가없으므로 그간에 많은 어려움이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제조시 암모니아성 가스가 발생하지 아니하는 입상 형태의 석회질비료 또는 규산질비료 제조용 바인더를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 다른 목적은 초기강도가 우수하여 생산효율을 높일 수 있는 입상비료 제조용 바인더를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 얻어진 입상비료가 습기에 노출되더라도 다시 뭉치지 아니하도록 하는 석회질비료 또는 규산질비료 제조용 바인더를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 제조공정도로서, 종래에 분말상태의 석회질비료 또는 규산질비료를 입상형태로 가공하는 제조공정도(Flow Chart)이다. 이를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
[1]석회질비료와 규산질비료의 원료를 1,680u체를 98%이상 통과하고, 595u체를 60%이상 통과한 크기로 분쇄한 분말 형태의 원료를 저장 사이로(11)에 공급하고, 동일원료를 200메쉬 이상 분쇄하여 미분말 사이로(12)에 공급하고, 이송 공급 장치로 이송해서 1차과립기(14)와 2차과립기(15)에 보내진다.
[2]디스크형태 또는 드럼형태의 과립기로 2~5mm크기의 입상비료를 생산함에 있어서, 바인더 탱크(22)에 들어있는 액상의 바인더를 바인더 희석탱크(23,24)에 70~90%투입하고, 여기에 세정수 탱크(21)에 들어 있는 세정수를 10~30%채운 다음 10분가량 교반해서 고르게 희석한 후, 이송 및 분무펌프를 가동하여 12~15%의 바인더를 분무해가면서 과립기(14, 15)의 회전수를 8~12회전/분당으로 회전시키게 되면 2~5mm사이즈의 입상비료가 만들어지게 된다.
[3]2~5mm크기의 입상비료는 로타리킬른식 건조기(16)에서 25~45분가량을 체류하면서 100~300℃의 열풍에 의하여 함수량 3% 미만으로 건조되고 이송장치에 의해서 냉각기로 보내지게 된다.
[4]건조된 입상비료는 60~80℃의 온도를 가지고 있으므로 냉각기(17)로 대기온도와 20℃ 이내 차이가 있도록 냉각을 시켜야 잔류하고 있던 수분이 빠져나감과 아울러서 선별과 포장을 용이하게 한다.
[5]냉각기에서 이송된 입자들을 선별기(18)에서 2~5mm사이즈만을 선별해서 제품 사이로에 보내지고, 이어서 20kg씩 포장해서 제품으로 출하하게 되며, 2mm 크기 이하의 알갱이는 리턴량 사이로(13)에 보내지며, 5mm 크기 이상의 것은 해머 분쇄기(19)로 분쇄해서 리턴량 사이로(13)에 보내진 다음 1차(14)와 2차(15)과립기로 리턴 되어서 다시 과립화 하게 된다.
본 발명의 바인더는 상기와 같은 제조공정 중 [2]항에 사용되는 것이다.
본 발명의 제조방법은 물에 CMC를 0.3~3.0중량% 첨가하고 교반하여 완전히 녹인 후, 리그닌, 당밀, 폐당밀, 주정농축액 중 선택된 1종 또는 2종 이상을 20~60중량% 첨가하는 것을 특징으로 한다.
CMC의 첨가량이 상기 범위 미만의 경우에는 과립율이 저하하게 되며, 상기 범위를 초과하는 경우에는 점도가 지나치게 높아져서 펌핑 작업이 불가능하게 된다.
본 발명의 바인더는 본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 것으로, 고형분 함량이 10% 이상인 것이다. 고형분 함량이 이 범위 미만의 경우에는 후기 강도가 부족할 뿐만 아니라, 건조기 내부에서 과립이 깨어지게 되어 수율이 저하하게 된다.
본 발명에 사용되는 당밀[糖蜜, molasses]에 대하여 살펴보면,
사탕수수나 사탕무에서 자당을 정제시키고 남은 끈적끈적한 액체로서, 사탕무나 사탕수수에서 설탕을 뽑아내고 남은 검은빛의 즙액으로서 주로 사료의 원료로 사용하며, 공업용 알코올의 원료로 쓰는 경우도 있다.
일반적으로 "산업용 당밀"에는 사탕수수 당밀, 사탕무 당밀, 제당 당밀, 전분 당밀, 감귤 당밀, 헤미셀룰로즈 추출물(목재당밀) 및 수수 당밀이 포함되며, 사탕수수와 사탕무로부터 생산되는 사탕수수 당밀(CANE MOLASSES)은 물과 혼합시켜 밀도가 79.5블릭스(BRIX)가 되도록 만든 블랙스트랩 당밀(BLACKSTRAP MOLASSES)이 주로 사용된다. 블랙스트랩과 사탕수수 당밀은 산업용 당밀의 총 공급량의70-80%를 차지한다.
가장 흔히 쓰이는 폐당밀로서는 조미료인 글루탐산소다(MSG : Monosodium glutamate)를 생산 하는 과정에서 발생된 폐액 또는 가축의 성장촉진 및 동물 체내에 아미노산 균형을 통한 생산성을 향상시키는 동물사료첨가제<Monosodium L-glutamate> 라이신(Lysine)을 제조하는 과정에서 발생하는 부산물로서 통상 라이신 CMS(Condensed Molasses Solubles)라고도 하며, 당밀 또는 원당을 원료로 사용한 부산물들이다.
또 다른 폐당밀로서는 빵을 만들 때 사용하는 이스트를 생산하는 원료로 사용되는 것이 당밀인데
엄밀히 말하면 원료라기보다 이스트를 배양하기 위한 영양분이라고 할 수 있으며 이것을 가열살균 처리 하고나서, 이스트의 증식에 적합한 농도로 조제하여 배양액을 만들고 질소영양(암모니아나 요소)을 가하면서 접종하고, 강렬하게 공기를 불어넣으면서 25 ℃에서 증식시킨다.
증식한 이스트를 고속원심분리기로 배양액으로 부터 분리하고 분리한 이스트를 여러 번에 걸쳐서 순수한 물로 세척하여 크림상태의 이스트를 대형탈수기로 수분을 제거하여 케이크상태의 이스트를 생산한다. 이 과정에서 배양액으로 사용된 검은빛의 폐당밀 액을 함수율65% 이내로 농축한 액체를 당 농축액이라 부른다.
본 발명에 사용되는 리그닌[lignin]에 대하여 살펴보면, 셀룰로오스 및 헤엄셀룰로오스와 함께 목재의 실질(實質)을 이루고 있는 성분이다.
화학구조는 명확하지 않으나 C18H24O11과 C40H45O18 사이의 중합체로 이루어진 복합물질인 것으로 추정하고 있다. 침엽수에 25∼30 %, 활엽수에 20∼25 % 정도 함유되어 있다. 하등식물과 수중식물에서는 발견되지 않으므로 육상 고등식물의 진화발생과 깊은 관계가 있는 것으로 보고 있다. 리그닌의 함량은 목재의 채취 부위가 상부로 갈수록 적어지고 심재부(心材部)가 변재부(邊材部)보다 많으며, 추재부(秋材部)가 춘재부(春材部)보다 많다. 아래의 실시예에서 사용한 리그닌은 국내산으로서, pH14, 고형분 45%, 비중 1.28 상태의 것을 사용하였다.
주정농축액에 대하여 살펴보면, 양조공장에서는 다 쓰고 남은 호프(spent hops), 열처리 분해산물(hot break) 및 약간의 잉여효모(surplus yeast) 등이다. 이들은 박과 함께 처분되거나 또는 별도로 해양투기 된다. 양조찌꺼기(brewing draft) 중 효모(surplus brewer′s yeast)는 효모추출물(효모의 자가분해로 제조됨)로 제조되어 식용이나 가축 사료용으로 쓰인다. 주정박(Distillers)은 알코올 증류 후에 증류기에 남아 있는 잔류물로서 효모와 곡피, 잔류곡물, 지방, 소당류(oligosaccharides), 한계 덱스트린(limit dextrins)과 glycerol, 단백질 및 B 비타민을 포함한 비휘발성 물질로 되어 있다. 이러한 액체를 수분 55~60%(고형분 40~45%)까지 농축하여 바인더재료로 쓰이게 된다.
본 발명에 사용되는 CMC는 주원료인 셀룰로오스(cellulose)에 NaOH를 작용시켜 알칼리 셀룰로오스(Alkali Cellulose)를 만들고 여기에 일염화 초산(Monochloro Acetic Acid)을 반응시켜 셀룰로오스(Cellulose)의 -OH기를 친수성인 소디움 카르복시메틸 그룹{Sodium Carboxymethyl Group(-CH2COONa)}으로 치환시켜 만들어진 음이온성의 수용성 소디움 카르복시 메틸셀룰로오스(Sodium Carboxy Methyl Cellulose)이며, 흡수성이 큰 백색 또는 미색의 분말 및 과립형태로서 용해과정에서 팽윤되어 물에 서서히 녹아서 투명한 빛깔의 점조한 호액이 된다.
셀룰로오스는 식물의 세포벽을 이루는 물질로서, 포도당이 직선적으로 배열한 섬유소이며 무수 글루코오스 단위체가 서로 연결되어 이루어진 긴 사슬형의 고분자 물질이다. 이 구조에서 “n”은 무수글루코오스 단위체의 수 또는 섬유소의 중합도(Degree of Polymerization)를 의미하며 줄여서 DP라 한다. 각개의 글루코오스는 반응할 수 있는 활성화 부분으로 세 개의 -OH기를 가지고 있는데 이중 1급 (-CH2OH)이 활성도가 가장 높다.
무수글루코오스 단위체 한 개에 대해 치환된 카르복시메틸기의 평균수를 치환도(Degree of Substitution)라 하고 줄여서 DS라 하며, 세 개의 Alcohol Group 전부가 Carboxymethyl Group으로 치환되었을 때 DS 3.0의 CMC 제조가 가능해진다.
셀룰로오스로부터 얻어진 CMC에서 치환 도는 중합도와 함께 CMC의 특성을 결정하는 중요한 지표가 되고 있다. CMC는 치환도 0.4 이상일 경우 수용성을 나타내기 시작하며, 치환 도에 대응하는 적절한 물성을 나타내는 CMC는 다른 바인더 재료와도 혼용성이 매우 좋은 특징을 가지고 있다.
본 발명에서 사용되는 CMC는 치환도 0.6-1.5인 분말 및 과립형태의 것을 적절하며, 분자량 60만 이상의 것이 효과가 있음을 다양한 실험을 통하여 밝혀내게 되었다. 이 범위 미만의 것은 점착력과 건조 후의 강도 등이 부족하여 바인더로서의 효과를 충분히 발휘할 수가 없다.
철분 성분의 보강이 필요한 경우는 레드머드를 30중량% 이내 첨가할 수도 있다.
본 발명의 바인더를 사용하여 석회질비료 또는 규산질비료의 입상비료를 생산하면, pH가 6~14사이로 중성에 가깝거나 알칼리성이어서 알칼리와 반응하지 않으므로 제조 시에 악취발생(암모니아성 가스)이 없을 뿐만 아니라, 제품의 입도분포가 균일하고, 초기강도가 우수하여 건조기내부에서 부스러기가 적게 발생해서 입상수율이 20%이상 향상되었으며, 습기에 노출되더라도 다시 뭉치지 아니하며, 고형분이 10~40%이내인데다가 최종적으로 소비자가 10~30%의 습식집진기의 세정폐수 또는 상온수를 혼합해서 사용할 수 있게 함으로서, 고형분이 적으므로 상대적으로 제품의 성분이 높아지며, 따라서 연료 및 전력이 절감되고, 집진시설 및 건조기계의 드럼내부에 고착으로 인한 기계고장이 없으므로 연속가동이 이루어짐으로서 획기적으로 원가절감을 할 수 있다. 또한 각 회사마다 생산설비의 특성에 맞도록 농도를 용이하게 조절할 수가 있어서 생산성을 크게 향상시킨다.
본 발명의 실시 예는 아래와 같다.
<실시예-1>
본 실시예 에서는 알카리분:57.99% / 가용성고토:20.23% / 분말도:1.7mm체 99.8% 통과/600um체97.6%통과인 석회고토비료(분상)를 현재 입상비료 제조 시에 사용되고 있는 6종의 바인더를 각각 400g의 분말 시료에 무게비율로 12~15%를 뿌리면서 입자크기가 2~5mm가 되도록 입상화 시킨 후 실험용 전기오븐에 넣고 120℃에서 30분 동안 건조하고, 2~5mm 체로 걸러내서 각 시료별로 분류하는 실험을 실시한 바 아래 [표-1]과 같은 결과를 얻어냈다.
여기서 고형분이라 함은 바인더 액속의 유기물을 포함한 무기성분 (황산 또는 염산, 기타 무기물) 등의 휘발되지 않는 모든 성분을 말하며, 고형분이 적으면서도 점착성이 좋은 것이 좋으며, 과립 율은 2~5mm의 입자를 형성한 비율(%)을 나타내는데, 과립 율이 높아야 생산성이 향상되고 제조원가가 적게 든다.
초기강도는 통상 3m 높이에서 낙하시켜서 입자가 깨지지 않는 상태의 강도를 통과기준으로 하는데 그 이유는 과립기에서 건조기내부에 이르는 동안에 컨베여 이송과정 또는 안내슈트를 통과하면서 알갱이(입자)가 다소 부스러지는 것을 줄이기 위하여 매우 중요하다. 후기강도는 강도계로 측정한 수치이며 이 또한 20kg씩 PE백에 포장해서, 농가(최종 소비자)까지 수송할 때에 부스러지지 않아야 되는데 통상 5N이상이면 된다.
침전도는 용기에 넣어서 3일 이상 보관해서 침전물이 생기는가를 관찰하였는데 그 이유는 액상으로 수송해서 저장탱크에 넣어두고 필요할 때마다 펌프를 사용 해서 혼합탱크에 채워 넣고, 물을 일정비율로 혼합해서 사용하게 되는데 2~3일 동안 저장탱크 내에서 비중차이에 의한 침전물이 생기게 되면 점착력이 고르지 않아서 과립 율이 부분적으로 다르게 되기 때문에 이 또한 중요하다. 아울러 단순히 천연 유기성일 때에는 2~3일 경과 시에 부패가 일어나서 점착성의 변화를 가져올 뿐만 아니라 악취 발생의 원인이 되기도 한다.
용해도는 알갱이(입자)가 3시간 이내에 물에 용해되는가를 관찰한 것이다. 이것은 화학적 반응에 의해서 아예 물에 풀어지지 않을 수가 있는데 그렇게 되면 비료 또는 토양개량의 역할을 다할 수가 없기 때문에 중요하며 대개 2~180분 이내에 물에 풀어지기 때문에 3시간 내에 풀어지는가를 관찰하였다.
아래 [표-1]에서 보는 바와 같이 개략적으로 과립율은 50% 전후였으며, 초기강도, 후기강도 등은 별다른 차이는 없으나, ①번과 ②번은 건조 과정에서 악취가 심한 것이 문제인데 왜 악취가 나는가에 대하여 관찰한 결과, [표-2]를 보면, 조미료폐액(MSG) 또는 라이신(CMS)은 폐액을 해양투기 또는 아미노산액비로 재활용하기 위하여 질소(N)가스를 충진 시켜서 pH를 5.5이상으로 중화시킨 후에 유통시키기 때문에 알칼리 성분의 석회고토비료 또는 규산질비료 분말과 산, 알칼리 반응뿐만 아니라 건조 시에 암모니아성가스가 휘발하므로 극심하게 악취가 발생하게 됨을 알 수가 있다.
③번은 국내산 리그닌이며, 침투성이 좋아서 과립 율은 좋으나, 약간의 흡습성이 있다.
④번은 주정농축액인데 단독으로 사용하기에는 다소 미흡하나, 당밀 또는 리그닌 등과 혼합해서 사용하면 효과적이다.
⑤번은 당 농축액인데 폐당밀로서 바인더로서는 적합한 재료이나 점도가 낮아서 과립율이 다소 낮은 편이나, 당밀 등과 혼합해서 사용하면 효과적이다.
⑥번은 현재 입상공정에서 가장 많이 사용하고 있는 바인더이다.
[표-1]
<1차 실험> 입상비료 바인더로 현재 사용되고 있는 바인더 (종류별) | ||||||||||
순 | 바 인 더 재 료 | 고형분 (%) | 과립율 (%) | 악취 | 초기강도 3m낙하 | 후기강도 (N) | 점도 (cps) | pH | 침전도 | 용해도 |
① | 조미료폐액(MSG) | 43 | 50 | 심함 | 양 호 | 8 | 45 | 5.55 | 심함 | 양호 |
② | 라이신CMS 70%용액 | 39 | 52 | 극심 | 양 호 | 14 | 35 | 5.7 | 심함 | 양호 |
③ | 리그닌(국내산) | 45 | 53 | 약간 | 양 호 | 18 | 40 | 14 | 약간 | 양호 |
④ | 주 정 농 축 액 | 45 | 51 | 약간 | 양 호 | 5 | 35 | 5.7 | 약간 | 양호 |
⑤ | 당 농 축 액 | 35 | 49 | 약간 | 양 호 | 19 | 35 | 5.5 | 약간 | 양호 |
⑥ | 당밀 55%용액 | 41 | 55 | 약간 | 양 호 | 35 | 15 | 5.7 | 없음 | 양호 |
[표-2]
조미료(MSG)부산폐액 & 라이신(CMS) 성분 분석표 | ||
분 석 항 목 (단위) | 시 료 구 분 | |
아미노산액비(MSG) | 라이신(CMS) | |
N(%) | 5.7 | 6.7 |
수 용 성 P2O5 (%) | 0.92 | 2.16 |
수 용 성 K2O (%) | 1.65 | 0.96 |
유 기 물 (%) | 40 | 52 |
pH | 5.55 | 5.65 |
염 분 (%) | 2.62 | 1.86 |
수 분 (%) | 57 | 40.7 |
<실시예-2>
<실시예-1>의 실험에서 보듯이 알칼리성 비료의 바인더로서는 중성 또는 알 칼리성이라야 하며 또한 질소(N)성분이 없어야 악취발생이 없다는 것을 알 수가 있으며, 고형분이 적고, 점착성이 좋아야하며, 침전이 안 되어야하고, 유해성분이 없어야 하고, 과립율을 올리려면 점도를 20℃기준 15cps이상으로 유지해야 한다는 것을 알 수가 있다.
아래[표-3]에서 보는 바와 같이 ①번의 CMC(저점도용/분자량은 60만) 2%용액은 일반바인더에 비하여 과립율이 18%나 향상되었다. 그러나 제조공정 중의 집진세정수를 사용하게 되면 석회분진을 세정하였기 때문에 세정수내에 칼슘염과 마그네슘의 농도가 높아져서 물의 경도가 12DH이상 올라가기 때문에 CMC용액의 점도가 급격히 낮아져서 과립율이 저하되며 고형분 함량이 적으므로 건조기드럼내부에서 입자의 부스러기가 많이 발생해서 CMC단독으로는 사용할 수 가 없다.
이번에는 ②CMC 용액에다가 당밀을 혼합해서 고형분 함량을 높여주고 점도를 안정되게 보완해준 결과 과립율이 21%나 향상되었다. 다음은 ③CMC 용액에다가 리그닌을 혼합해서 고형분 함량을 높여주고 점도를 안정시킨 결과 2%의 더 좋은 결과를 얻었다. ④CMC용액에다가 당밀과 리그닌을 혼합해서 안정된 점성과 윤활성, 침투성 그리고 비중을 높여서 원심회전력을 보강해 주었더니, 훌륭한 바인더가 되었다.
⑤이번에는 경제성을 높이려고, CMC용액에다가 레드머드와 당밀을 섞어서 실험하였는데 결과는②번과 유사했다. ⑥CMC용액에다가 당밀과 주정농축액 섞어서 실험하였는데 결과는 ①번과 유사했다. 마지막으로 ⑦CMC용액에다가 리그닌과 당농축액을 섞어서 실험 했는데 ④번 다음으로 좋은 결과를 얻었다.
[표-3]
입상비료 바인더 <3차 실험> | ||||||||||
순 | 바 인 더 원 료 | 고형분 (%) | 과립율 (%) | 악취 | 초기 강도 | 후기강도(N) | 점도 (cps) | pH | 침전도 | 용해도 |
① | C M C(저점도용) 2%용액 | 2 | 73 | 무 | 양호 | 4 | 1500 | 7.1 | 무 | 양호 |
② | CMC(1%용액)50부+당밀50부+물20부 | 32 | 76 | 무 | 양호 | 30 | 320 | 6.1 | 무 | 양호 |
③ | CMC(1%용액)60부+리그닌40부+물20부 | 16 | 78 | 무 | 양호 | 13 | 350 | 9.3 | 무 | 양호 |
④ | CMC(1%용액)55부+리그닌20부+당밀25부+물20부 | 24 | 83 | 무 | 양호 | 8 | 60 | 8.3 | 무 | 양호 |
⑤ | CMC(1%용액)20부+레드머드(40%용액)50부+당밀30부+물20부 | 36 | 76 | 무 | 양호 | 6 | 60 | 8.6 | 무 | 양호 |
⑥ | CMC(1%용액)50부+당밀30부+주정농축액20부+물20부 | 27 | 74 | 무 | 양호 | 8 | 80 | 6.8 | 무 | 양호 |
⑦ | CMC(1.5%용액)40부+리그닌20부+당농축액40부+물20부 | 20 | 80 | 무 | 양호 | 9 | 75 | 7.6 | 무 | 양호 |
다음은 실시예-2의 실험 내용 중에서 각각의 바인더 종류와 고형분 함량의 차이에 따라서 제품성분의 차이가 어떠한가를 알아보기 위해서 각각의 시료를 공인시험기관인 (주)제일분석에 의뢰하여 분석한 결과를 [표-4]에 비교하여 보았는데, ①번은 본 실험에 사용된 석회고토비료 분상재료이며, ②번은 같은 재료로서 일반적으로 가장 많이 사용하고 있는 당밀바인더로 만든 시료이며, ③번은 CMC 2%용액으로 만들어진 시료이고, ④번은 CMC 1%용액 55부, 리그닌 20부, 당밀 25부, 물 20부로 구성되며 고형분 함량이 24%인 것을 분석한 결과이다. ②번 일반 당밀바인더에 비하여 가용성고토 함량이 별로 떨어지지 않는 것으로 봐서 본 발명의 제품이 훨씬 우수하다는 것을 알 수가 있다.
[표-4]
석 회 고 토 비 료 (분상) / (입상) 성 분 분 석 표 | |||||
분석항목 (단위) | 규격 기준 | 시 료 구 분 | |||
①분상 | ②입 상 | ③입 상 | ④입 상 | ||
알 카리분 (%) | 53% 이상 | 57.99 | 57.43 | 56.87 | 56.30 |
가용성고토 (%) | 15% 이상 | 20.23 | 19.21 | 20.13 | 20.03 |
분말도 : 1.7mm | 98% 이상 | 99.8 | - | - | - |
분말도 : 600um | 60% 이상 | 97.6 | - | - | - |
입 도 : 2~5mm | 85% 이상 | 99.5 | 95.4 | 99.1 | |
도면-1은 본 발명에 따른 입상형태의 석회질비료 또는 규산질비료의 제조 공정을 나타낸다.
Claims (4)
- 물에 CMC를 0.3~3.0중량% 첨가하고 교반하여 완전히 녹인 후, 리그닌, 당밀, 폐당밀, 주정농축액 중 선택된 1종 또는 2종 이상을 20~60중량% 첨가하는 것을 특징으로 하는 무기질 비료의 입상화용 바인더의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 바인더 100중량부에 대하여 물을 10~30중량부 더욱 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 무기질 비료의 입상화용 바인더의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 무기질 비료는 석회질 비료 또는 규산질 비료인 것을 특징으로 하는 무기질 비료 입상화용 바인더의 제조방법.
- 제1항 기재의 방법으로 제조되며, 고형분 함량이 10중량%이상인 무기질 비료 입상화용 바인더.
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KR20190053723A (ko) * | 2017-11-10 | 2019-05-20 | 장호운 | 로터리식 패화석 입상칼슘 비료의 제조방법 및 이를 포함하는 제조장치 |
CN110218116A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-09-10 | 北京尧之龙科技发展有限公司 | 一种颗粒复合肥造粒粘结剂及其制备方法 |
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2008
- 2008-08-06 KR KR1020080076768A patent/KR20100018140A/ko not_active Application Discontinuation
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