KR880000153B1 - Making method of fertilisers - Google Patents

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KR880000153B1
KR880000153B1 KR1019850003341A KR850003341A KR880000153B1 KR 880000153 B1 KR880000153 B1 KR 880000153B1 KR 1019850003341 A KR1019850003341 A KR 1019850003341A KR 850003341 A KR850003341 A KR 850003341A KR 880000153 B1 KR880000153 B1 KR 880000153B1
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문상흡
오인환
김홍곤
나병기
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한국과학기술원
전학제
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Abstract

The double coatings of fertilizers (FZ) are made up of (i) 1st layer coating : 1-10 wt.% of silicates i.e. Na, Li, Etsilicate to 100wt.% FZ and (ii) 2nd layer coating: 1-10 wt.% of high mol. latexes i.e. natural latex, stylene-butadien copolymer latex to 100wt.% 1st layered FZ. Silicate aq. soln. (25-30 wt.%) is coated onto FZ at the supply rate (SR) of 2-20 ml/min with supply nozzle pressure (SNP) of 0.2-5 kg/cm2 and hot blast (HB) of 20-100 deg.C to 500kg of FZ. High mol. latex aq. soln. (10-15 wt.%) is coated onto 1st layer at half the SR of silicate with SNP of 0.1kg/cm2 and HB of 20-60 deg.C.

Description

규산염-고분자 라텍스로 이중 피복된 지속성 입상 비료의 제조 방법Process for preparing long-lasting granular fertilizer double coated with silicate-polymer latex

제1(a)도는 본 발명의 방법에 의하여 피복된 입상 비료의 단면 모식도이고,1 (a) is a schematic cross-sectional view of the granular fertilizer coated by the method of the present invention,

제1(b)도는 제1도의 부분확대 단면도이며,1 (b) is a partially enlarged cross-sectional view of FIG.

제2(a)도, 제2(b)도, 제2(c)도 및 제2(d)도는 각각 본 발명의 방법에 의하여 피복된 피막의 형성 과정을 보인 모식도로서, 제2(a)도, 제2(b)도 및 제2(c)도는 물이 증발되어 감에 따라 라텍스의 고분자 입자가 치밀한 막을 형성하는 과정을, 제2(d)도는 충분히 건조된 후에 치밀한 라텍스 입자의 경계가 소실된 상태를 나타낸 모식도이고,Fig. 2 (a), Fig. 2 (b), Fig. 2 (c) and Fig. 2 (d) are schematic diagrams showing the formation process of the coated film according to the method of the present invention, respectively. 2 (b) and 2 (c) show a process in which polymer particles of latex form a dense film as water evaporates, and FIG. 2 (d) shows a boundary between dense latex particles after being sufficiently dried. It is a schematic diagram showing the missing state,

제3도는 본 발명에서 비료 입자의 피복에 사용된 유동층 피복 장치의 개요도이다.3 is a schematic diagram of a fluidized bed coating apparatus used for coating fertilizer particles in the present invention.

본 발명은 규산염-고분자 라택스로 이중 피복된 지속성 입상 비료, 더욱 상세히 설명하자면 규산염을 입상비료에 일차 피복하여 균일하고 매끈한 기초 피막을 형성시키고, 이어서 이 기초 피막 위에 수분산성 에멀젼형 라텍스로 이차 피복함으로써, 물이 잘 통과되지 않는 피막이 이루어지도록 하여 비료 성분의 수중(水中)용출 속도를 현저하게 완화시켜 일회 시비로도 장기간 비효가 지속될 수 있게 한 지속성 비료의 새로운 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sustained granular fertilizer double coated with silicate-polymer latex, to be described in more detail, a primary coating of silicate on granular fertilizer to form a uniform smooth base coating, followed by a secondary coating with a water dispersible emulsion-type latex on the base coating. The present invention relates to a new method for producing a long-acting fertilizer, in which a film which does not pass water well is made to remarkably relax the water dissolution rate of the fertilizer component so that the long term ineffectiveness can be maintained even with a single fertilization.

오늘날 농업 기술의 발달로 영농의 기계화가 촉진됨에 따라, 단 일회의 시비만으로도 작물의 전생육 기간에 걸쳐 비료 성분을 연속적으로 공급하게 됨으로써, 시비에 따른 노동력을 크게 절감할수 있을 뿐만 아니라, 시비된 비료의 유실량을 줄일 수 있는 지속성 비료의 개발이 절실히 요구되는 실정에 있다. 이러한 부류의 지속성 비료에는 여러 가지가 개발되어 시판되고 있는데, 이들 기존의 지속성 비료의 일반적 형태는 다음과 같이 세 가지로 크게 분류할 수 있다. 즉,With the development of agricultural technology today, which promotes the mechanization of farming, a single fertilization can provide a continuous supply of fertilizer components throughout the entire growth period of the crop, which not only significantly reduces labor costs but also fertilized fertilizers. There is an urgent need for the development of sustainable fertilizers that can reduce the loss of nutrients. There are many different types of sustainable fertilizers that have been developed and marketed. There are three general types of these conventional sustainable fertilizers. In other words,

1) 비료 성분을 다른 물질과 화학 반응시켜서 시비후 비료 성분이 물과 반응하여 서서히 분해 및 방출되도록 한 화학 반응형,1) A chemical reaction type in which the fertilizer component is chemically reacted with other substances so that the fertilizer component is slowly decomposed and released after fertilization.

2) 비료 성분을 다른 물질과 물리적으로 혼합한 다음, 입자의 조직을 통하여 비료 성분이 서서히 용출되도록 한 물리적 혼합형, 그리고2) a physically mixed form in which the fertilizer component is physically mixed with other substances, and then the fertilizer component is slowly eluted through the tissue of the particles, and

3) 비료 입자의 표면을 얇은 피막으로 피복하여 비료 성분이 그 피막을 통하여 서서히 확산되어 나오도록 한 피복형이 있다.3) There is a coating type in which the surface of the fertilizer particles is coated with a thin film so that the fertilizer component is gradually diffused through the film.

화학 반응에 속하는 지속성 비료의 대표적인 예로서는, 미국 특허 제2, 592, 809호 및 제3, 322, 528호에 기재된 것들이 있는데, 이들 특허에서 제안된 비료들은 그 화학 반응의 제조 공정이 까다롭고 품질의 균일화를 얻기가 힘들며 제품의 가격이 비싸진다는 문제점이 있다.Representative examples of persistent fertilizers belonging to chemical reactions are those described in US Pat. Nos. 2,592,809 and 3,322,528, which suggest that the fertilizers proposed in these patents are difficult to manufacture and of high quality. There is a problem that it is difficult to obtain uniformity and the price of the product is expensive.

물리형 혼합형에 속하는 지속성 비료의 예로서는 일본국 특허 공고 제49-41, 150호 및 제49-24, 752호에 기재된 것을 들 수 있는데, 이들 비료는 그 제조 공정이 간편한 장점이 있는 반면에, 불필요한 이물질과의 혼합에 따른 비료 성분의 상대적인 함량 저하가 수반되고, 이에 따라 비료의 유효 성분량에 대한 제품의 가격 상승의 문제점이 있으므로, 널리 실용화되지 못하고 있다.Examples of the persistent fertilizers belonging to the physical-type mixed type include those described in Japanese Patent Publication Nos. 49-41, 150 and 49-24, 752. While these fertilizers have the advantage of being easy to manufacture, they are unnecessary. It is accompanied by a relative decrease in the content of the fertilizer component by mixing with the foreign matter, and thus there is a problem of the price increase of the product relative to the amount of the active ingredient of the fertilizer, it is not widely used.

한편, 피복형에 속하는 지속성 비료들은 적은 양의 피복 물질을 사용하더라도 충분한 지속성 효과를 얻을 수 있고, 또한 피막의 두께와 피막 중에의 적절한 첨가제의 혼입 및 그의 후처리 등에 의하여 비료의 용출 속도를 쉽게 조절할 수 있으므로, 가장 활발한 연구와 개발이 이루어지고 있는 비료 형태라고 말할 수 있다. 이러한 부류의 비료로서 대표적인 것은, 미국의 아처 다니엘스 미들랜드 컴페니(Archer Daniels Midland Company)에서 개발한 오스모코트(Osmocote

Figure kpo00002
, 미국 특허 제3, 223, 518호가 있는데, 이것은 디시클로펜타디엔 글리세롤 에스테르의 공중합 물질을 주성분으로 하여 요소 입자를 복수층으로 피복한 것으로서, 그 제품의 성질은 양호하다. 그러나, 특수한 고분자 물질을 사용하여야 하므로, 피복 물질의 가격이 비싸고 복수층 피복을 거쳐야 하기 때문에 제품의 가격이 높다는 결점이 있다. 그보다 중요한 결점으로서는 피복 공정에 사용되는 유기 용매의 회수 작업이 복잡하고 어렵기 때문에, 미회수 용매로 인한 제품 가격의 상승 및 환경 오염 문제를 유발시킬 우려가 높다는 점이다. 한편, 일본국의 짓소 아사히 히료오 가부시끼가이샤(Chisso Asahi Rertilizer K. K.)의 뉴트리코트 (Nutricote
Figure kpo00003
, 대한민국 특허 공고 제82-2204호)는 올레핀계 고분자를 고온의 유기 용매에 용해시킨 용액을 비료 입자에 분무하여 피복시킨 비료인데, 이 제품도 역시 사용된 유기 용매의 회수에 어려움이 있다. 또한, 미국의 테네시 협곡청(T.V.A.)에서 개발한 황 피복 요소(Sulfur Coated Urea : SCU)는 예열된 요소 입자 위에 용융 상태의 황을 분무한 다음에 왁스류의 밀봉제로 황에 발생된 균열들을 메워서 완성한 제품이다. 이 제품은 피복 재료로서 값싼 황을 사용하였으므로 제품 가격이 저렴한 장점은 있으나, 밀봉제로 사용한 왁스가 토양 중의 미생물에 의하여 분해되므로, 그에 따라 비료의 용출 속도가 빨라지고, 토양중에 황이 축적되어 토양의 산성화가 촉진되는 문제점이 있다.On the other hand, the sustainable fertilizers belonging to the coating type can obtain a sufficient sustaining effect even if a small amount of coating material is used, and the dissolution rate of the fertilizer can be easily controlled by the thickness of the coating and the incorporation of appropriate additives in the coating and post-treatment thereof. It can be said that it is the type of fertilizer that is the most active research and development. An example of this class of fertilizer is Osmocote developed by the Archer Daniels Midland Company of the United States.
Figure kpo00002
, US Patent No. 3, 223, 518, which is a coating of urea particles in multiple layers with a copolymer of dicyclopentadiene glycerol ester as a main component, and the properties of the product are good. However, there is a drawback that the price of the product is high because of the high cost of the coating material and the multi-layer coating because of the use of a special polymer material. A more important drawback is that the recovery of the organic solvents used in the coating process is complicated and difficult, so that there is a high possibility of causing rises in product prices and environmental pollution due to unrecovered solvents. On the other hand, Nutricoat of Chisoso Asahi Rertilizer KK of Japan
Figure kpo00003
, Korean Patent Publication No. 82-2204) is a fertilizer coated by spraying a solution of an olefinic polymer in a high temperature organic solvent by spraying on a fertilizer particle, which also has a difficulty in recovering the used organic solvent. In addition, Sulfur Coated Urea (SCU), developed by the Tennessee Canyon, USA, sprays molten sulfur over the preheated urea particles and then fills the cracks in the sulfur with wax sealants. It is a finished product. This product has the advantage of low cost because it uses cheap sulfur as a coating material, but the wax used as the sealant is decomposed by microorganisms in the soil, so that the fertilizer dissolution rate is accelerated and sulfur accumulates in the soil and acidification of the soil is achieved. There is a problem that is facilitated.

이상에서 설명한 바와 같이, 지금까지 개발된 피복형 지속성 비료의 공통적인 문제점들은 다음과 같이 요약할 수 있다. 즉,As described above, the common problems of the coated sustainable fertilizer developed so far can be summarized as follows. In other words,

1) 사용되는 피복 물질이 주로 고분자 물질이므로, 피복시에 분무에 필요한 형태로 하기 위하여 그 고분자 물질을 용해시킬 값비싼 유기 용매의 사용이 불가피하게 되고, 이에 따라 용매 회수 공정이 추가되어야 하므로, 제품의 원가 상승의 요인이 있다.1) Since the coating material used is mainly a polymer material, it is inevitable to use an expensive organic solvent that will dissolve the polymer material in order to obtain the form required for spraying at the time of coating, and thus a solvent recovery process must be added. There is a factor in the cost increase.

2) 경우에 따라서는, 용매 중에 비료 성분이 용해되어 비료 입자가 그 피복 도중에 분해될 우려가 있다.2) In some cases, there is a fear that the fertilizer component is dissolved in the solvent and the fertilizer particles decompose during the coating.

3) 피복 공정이 완결된 다음에 유해한 유기 용매가 비료 중에 잔류하기 쉬우므로, 환경 오염의 문제가 일어날 수 있다.3) After the coating process is completed, harmful organic solvents are likely to remain in the fertilizer, which may lead to environmental pollution.

4) 거칠은 (울퉁불퉁한) 비료의 표면을 값비싼 고분자 물질로 채워야 하므로, 피복량이 그만큼 많아지게 되어 피복 원료의 낭비가 심하다.4) Since the surface of the rough (rugged) fertilizer must be filled with expensive polymeric materials, the amount of coating is increased so much that waste of coating materials is severe.

나아가, 상기 기존의 피복 비료들 중에서 고분자 피복비료가 황 피복 비료보다 더 좋은 제품이라는 사실이 알려져 있으나, 이를 얻기 위해서는 우선 고분자 물질을 유기 용매에 녹여 비료 입자에 분무하여 피복시켜야 하므로, 피복 후에는 그 유기 용매를 회수하여야 하는 결점들이 있다. 이 유기 용매를 어느 수준으로 회수할 수 있느냐의 문제가 제조 원가의 절감에 중요한 역할을 하게 되므로, 근본적으로 유기 용매를 사용하지 않고서도 비료입자를 피복시킬 수 있는 방법이 있다면, 그보다 더 좋은 방법이 없을 것이다. 유기 용매를 사용하지 않는 방법으로서는, 고분자 물질을 직접 용융시켜 비료(예컨대, 요소 비료) 입자에 분무시킴으써 비료를 피복시키는 방법이 있으나, 고분자 물질은 200℃ 가량의 높은 온도에서도 그 점도가 크므로, 이를 비료 표면에 분무하는 것이 쉽지 않고, 또한 요소의 용융 온도가 132.7℃라는 사실을 감안하면, 이보다 높은 온도에서는 요소 입자가 쉽게 용융되므로 피복이 힘들게 된다. 이러한 문제점들이 본 발명에서 해결하고자 하는 과제이다.Furthermore, it is known that the polymer coating fertilizer is a better product than the sulfur coating fertilizer among the existing coating fertilizers, but in order to obtain this, the polymer material must first be dissolved in an organic solvent and sprayed onto the fertilizer particles, so that after coating There are drawbacks to recovering the organic solvent. Since the problem of how much organic solvent can be recovered plays an important role in the reduction of manufacturing cost, if there is a way to coat the fertilizer particles without using organic solvent, there is a better way. There will be no. As a method of not using an organic solvent, there is a method of coating the fertilizer by directly melting the polymer material and spraying it onto the fertilizer (eg, urea fertilizer) particles, but the polymer material has a high viscosity even at a high temperature of about 200 ° C. In view of the fact that it is not easy to spray it on the surface of the fertilizer and that the melting temperature of the urea is 132.7 ° C., the coating of the urea particles becomes difficult at higher temperatures. These problems are the problems to be solved in the present invention.

따라서, 본 발명자들은 수용성의 값싼 규산염 수용액을 기초 피복 재료로 사용하여 일차로 비료 입자의 표면을 매끄럽게 피복하고, 이어서, 그 규산염 피복층 위에 수분산성의 에멀젼형 라텍스로 추가 피복시킴으로써, 전술한 종전의 피복형 비료의 제반 문제점들을 해결한 지속성 비료를 얻을 수 있다는 생각에 바탕을 두고 장기간의 연구의 결과 본 발명에 이르게 되었다.Therefore, the present inventors first smoothly coat the surface of the fertilizer particles by using a water-soluble inexpensive silicate aqueous solution as the base coating material, and then further coat the silicate coating layer with a water-dispersible emulsion type latex, thereby covering the aforementioned conventional coating. Based on the idea of obtaining a sustainable fertilizer that solves all the problems of the mold fertilizer, the present invention has led to a long-term study.

본 발명의 목적은 원천적으로 고분자 피복재료를 유기용매에 용해시키거나 고온에서 용융시키는 일이 없이, 피복성이 우수한, 따라서 지속성이 우수한 비료의 새로운 제조방법을 제시하고자 함에 있다.It is an object of the present invention to propose a new method for producing fertilizers having excellent coating properties and thus excellent durability, without inherently dissolving the polymer coating material in an organic solvent or melting at high temperature.

이러한 본 발명의 복적 및 그에 따른 작용과 효과들은, 비료 입자 표면에 10-38중량%의 규산염 수용액을 분무하여 건조 후 규산염 피복층을 얻고, 이어서, 이 규산염 피복층 표면 위에 5-20중량%의 고분자 라텍스 수용액을 분무하여 라텍스 피복층을 추가로 형성하는 것이 특징인 본 발명의 방법에 의하여 달성될 수 있다.The present invention and its effects and effects are sprayed with 10-38% by weight aqueous silicate solution on the surface of the fertilizer particles to obtain a silicate coating layer after drying, followed by 5-20% by weight of polymer latex on the silicate coating layer surface. Spraying an aqueous solution to further form a latex coating layer.

또한, 본 발명에 의하면, 피복시킬 비료 입자 100중량부에 대하여 규산염 1-10 중량부가 피복된 일차 피복층과, 피복시킬 비료 입자 100중량부에 대하여 고분자 라텍스 1-10 중량부가 피복된 이차 피복층이 상기 일차 피복층 위에 일체로 형성될 수 있다.According to the present invention, a primary coating layer coated with 1-10 parts by weight of silicate based on 100 parts by weight of fertilizer particles to be coated, and a secondary coating layer coated with 1-10 parts by weight of polymer latex with respect to 100 parts by weight of fertilizer particles to be coated are It can be integrally formed on the primary coating layer.

다시 강조하지만, 본 발명에서는 피복 재료의 선택에 있어서, 가장 먼저 고려된 것이 물을 용매로 사용하는 피복 재료를 선택한 점에 그 중요성이 있다.Again, in the present invention, the first consideration in the selection of the coating material is its importance in selecting a coating material using water as a solvent.

그리하여, 본 발명에서는 우선 비료 입자의 표면을 매끄럽게 (평활하게)하여줌과 동시에, 추가로 피복되는 고분자 물질에 용매로 함유된 물이나 기타 이물질이 비료입자 내부로 침투되는 것을 방지하기 위하여, 수용성이면서도 피막 성질이 우수한 규산염을 비료 입자 표면에 분무시켜 일차 피복을 행한다. 본 발명의 목적에 특히 적합한 규산염으로서는 규산소다가 있는데, 그밖에도 규산리튬, 규산칼륨 및 규산에틸을 사용할 수도 있다. 일반적으로, 규산염은 수용성이지만 높은 온도의 건조 열풍 아래에서도 입자들끼리 달라붙는 현상을 일으키지 않으므로, 비료 입자 표면에의 순간적 피복이 가능하며, 피복 후의 비료 입자의 강도에 있어서도 피복 전의 강도와 큰 차이가 없다. 또한, 상기 규산염은 점착성이 좋으므로, 표면이 거친 비료 입자의 경우에도 그 전체 표면에 흠짐이 없는 유리 표면과 같이 매끄러운 피막을 형성시킬 수가 있다. 이와같이, 규산염 수용액에 의하여 비료의 거칠은 표면을 메워 피복시킴으로써, 다음과 같은 문제의 해결이 가능해진다. 즉,Therefore, in the present invention, first, the surface of the fertilizer particles is smoothed (smooth), and at the same time, in order to prevent the water or other foreign substances contained in the solvent from penetrating into the fertilizer particles. The primary coating is performed by spraying the silicate with excellent coating properties onto the surface of the fertilizer particles. Particularly suitable silicates for the purposes of the present invention include sodium silicate, and lithium silicate, potassium silicate and ethyl silicate may also be used. Generally, silicate is water-soluble, but it does not cause the particles to stick together even under high temperature dry hot air, so it is possible to instantaneously coat the surface of fertilizer particles, and there is a big difference between the strength of the fertilizer particles after coating and the strength before coating. none. Moreover, since the said silicate has good adhesiveness, even the fertilizer particle with a rough surface can form a smooth film like the glass surface without a flaw on the whole surface. Thus, the following problem can be solved by filling the rough surface of a fertilizer with an aqueous silicate solution. In other words,

1) 규산염의 점착력이 좋기 때문에, 표면의 형상이 불규칙한 비료 입자라 할지라도 흠집이 없는 균일한 피막을 얻을 수 있다.1) Due to the good adhesion of the silicate, even if the surface of the fertilizer particles irregular shape, a uniform film without scratches can be obtained.

2) 용매가 물이므로, 고분자 피복 방법에서와 같은 유기 용매의 회수 공정이 수반되지 않는다.2) Since the solvent is water, no organic solvent recovery process as in the polymer coating method is involved.

3) 토양 속에서 미생물에 의한 분해를 당하지 않는다.3) It is not decomposed by microorganisms in soil.

4) 그 위에 직접 고분자 피막을 일정한 두께로 간단히 이차 피복시킬 수 있으므로, 고분자 피복량을 줄일수 있다.4) Since the polymer film can be easily secondary coated with a certain thickness directly on it, the amount of polymer coating can be reduced.

5) 고분자 물질에 비하여 가격이 저렴하다.5) It is cheaper than polymer material.

본 발명의 방법에서는, 상기 일차 규산염 피막 위에 추가로 고분자 물질을 피복함으로써 비료 성분이 보다 장기간, 예컨대 100일 내지 150일 동안에 걸쳐 지속적으로 서서히 용출되어 나올 수 있는 비료 제품을 얻는 것이 가능하게 된다. 여기에서도, 이차 피복용 고분자 물질은 물을 용매로 사용할 수 있는 것이어야 한다는 점이 역시 중요하다.In the process of the present invention, it is possible to obtain a fertilizer product in which the fertilizer component can be continuously eluted out for a longer period of time, such as for 100 to 150 days, by further coating the polymeric material on the primary silicate coating. Here too, it is also important that the secondary coating polymer material should be one capable of using water as a solvent.

소위 수용성 고분자 물질의 대표적인 예로서는, 폴리비닐 알코올, 카르복시메틸셀룰로오스 등이 있으나, 이들을 본 발명의 이차 피복 물질로 사용할 경우에는, 피복 도중에 입자들 끼리 엉켜붙는 현상이 심하게 일어나므로 피복이 불가능하다.Representative examples of so-called water-soluble high molecular materials include polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, and the like, but when these are used as secondary coating materials of the present invention, the particles are entangled with each other during coating, and coating is impossible.

따라서, 본 발명에서는 고분자의 미세 입자들이 물에 분산되어 있는 이른바 수분산성 에멀젼형 라텍스를 사용하는 방법을 채택하였다. 즉, 구형의 비료 입자에 라텍스를 분무하여 용매인 물을 증발시킴으로써 쉽게 고분자 피막을 형성할수 있는데, 이것은 유기 용매에 고분자 물질을 녹여서 사용하는 기존의 고분자 피복방법(예컨대, 한국 특허 공고 제79-898호 및 제82-2204호)과는 근본적으로 다른 것이다. 본 발명자들은 먼저 규산염 기초 피복을 하지 않고 라텍스 단독으로 피복 비료를 제조할 수 있는가를 검토하였다. 라텍스를 비료에 직접 분무하여 피복할 경우에, 사용되는 건조 열풍의 온도가 너무 높으면 (60℃이상), 대부분의 라텍스가 끈적거림이 심해져서 비료입자들끼리 서로 달라붙으므로 피복이 불가능해지고, 반면에 라텍스의 끈적거림을 방지하기 위해서 건조 열품의 온도를 낮추면 물이 완전히 증발하지 못하고 비료 입자속으로 침투하여 비료 강도를 약화시키고, 저장시에 비료가 와해하는 현상을 일으키기 쉽다. 따라서, 기초 피복이 없이 라텍스만을 단독으로 비료입자에 피복하는 경우에는, 기술적으로 상당한 문제가 있다는 사실이 밝혀졌다. 그러나, 본 발명에서와 같이 비료 입자를 규산염으로 기초 피복한 위에 라텍스 피복을 하면, 낮은 온도의 건조 열풍하에서도 훌륭하게 피복이 가능하다는 것을 알게 된었다. 이것은 규산염 기초 피막이 라텍스 피복시에 미처 증발하지 못한 물이 비료 입자 속으로 침추해 들어가는 것을 막아주는 장벽 역할을 해주기 때문이다.Therefore, the present invention adopts a method using a so-called water dispersible emulsion type latex in which fine particles of the polymer are dispersed in water. In other words, spherical fertilizer particles can be sprayed with latex to evaporate the solvent to form a polymer film, which is an existing polymer coating method using a polymer material dissolved in an organic solvent (for example, Korean Patent Publication No. 79-898). And 82-2204). The present inventors first examined whether the coating fertilizer could be produced by latex alone without silicate-based coating. When the latex is directly sprayed onto the fertilizer and coated, if the temperature of the dry hot air used is too high (above 60 ° C), most of the latex becomes sticky and the fertilizer particles stick to each other, making the coating impossible. In order to prevent the stickiness of latex, lowering the temperature of the drying component does not completely evaporate water, penetrates into the fertilizer particles, weakens the fertilizer strength, and tends to cause the fertilizer to break down during storage. Accordingly, it has been found that there is a technically significant problem when only latex is applied to fertilizer particles alone without a base coating. However, it has been found that when latex coating is carried out on the base coating of fertilizer particles with silicate as in the present invention, coating can be excellent even under low temperature dry hot air. This is because the silicate-based coating acts as a barrier against the infiltration of fertilizer particles into water that failed to evaporate during latex coating.

이와 같이, 규산염 기초 피복을 한 후에는 그 위에 각종의 고분자 라텍스 피복이 가능하기 때문에, 소망하는 지속성 비료의 성질에 따라서 여러 가지의 고분자 라텍스를 이차 피복제로 임의로 사용할 수가 있다. 특히, 고분자 라텍스를 단일 종류만 사용하지 않고 몇 가지의 라텍스를 혼합하여 사용하면, 지속성 비료의 내열성, 내충격성, 내후성 및 수중 용출속도 등을 임의로 변화시킬 수가 있기때문에, 유기 용매에 고분자를 녹여서 분무, 피복하는 기존의 방법들 보다도 훨씬 다양한 제품을 얻을 수가 있다.In this way, after the silicate base coating, various polymer latex coatings can be applied thereon. Therefore, various polymer latexes can be arbitrarily used as secondary coating agents depending on the properties of the desired persistent fertilizer. In particular, if several latexes are mixed instead of using a single type of polymer latex, the heat resistance, impact resistance, weather resistance and dissolution rate of the persistent fertilizer can be arbitrarily changed, so that the polymer is dissolved in an organic solvent and sprayed. As a result, a wider variety of products can be obtained than conventional methods of coating.

예를 들어서, 뉴트리코트 (한국 특허 공고 제82-2204호)의 경우에는, 비료의 수중 용출 속도를 조절하기 위하여 적당량의 활석 분말을 피막에 포함시키고 있는데, 무기 물질인 활석이 고분자 용액 중에서 잘 분산되지 않는 문제가 있고, 한편 황 피복 요소(SCU)의 경우에는 피복량을 바꾸어 용출 속도를 조절하게 되는데, 이렇게 하면 제품에 따라 비료의 함량이 변화되는 문제들이 있다. 그러나, 본 발명의 경우에는 일정한 피복량을 유지하면서 서로 잘 섞이는 각종 라텍스를 피복함으로써 용출 속도가 다양한 제품을 얻을 수 있는 잇점이 있다. 거듭 강조하지만, 이와 같은 라텍스 피복의 잇점도 본 발명에서 제시한 바와 같이 규산염을 사용한 기초 피복이 없으면 얻을 수 없기 때문에, 이러한 면에서 본 발명에 특징이 있다고 보겠다. 이 피복에 사용될 수 있는 라텍스는 원칙적으로 어떤 종류의 라텍스라도 사용이 가능하지만, 특히 피복시에 끈적거림이 적거나 피막의 물 침투성이 낮은 바람직한 고분자 라텍스를 열거하면 다음과 같다. 즉, 천연 라텍스, 스티렌-부타디엔 공중합물 라택스, 부타디엔 공중합물 라텍스, 스티렌-2-에틸헥실아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합물 라텍스, 아크릴 로니트릴 아크릴계중합물 라텍스, 클로로프렌계 중합물 라텍스, 비닐아세테이트계 중합물 라텍스, 이소프렌계 중합물 라텍스, 염화비닐계 중합물 라텍스, 염화비닐리덴계 중합물 라텍스 등이며, 이들 화합물을 단독 또는 두가지 이상 혼합하여 사용할 수 있고, 그 외에 고분자 물성을 좋게하기 위해서 경화제를 첨가할 수도 있다. "라텍스"란 수용액 상에 고분자 물질이 콜로이드 형태로 분산되어 있는 것을 말하는데, 이러한 라텍스를 사용하여 비료 입자 위에 분무·피복하여 지속서을 갖는 비료를 제조하는 방법들은 본 발명의 범위를 벗어날 수 없다.For example, in the case of NUTRICOT (Korean Patent Publication No. 82-2204), an appropriate amount of talc powder is included in the coating to control the dissolution rate of fertilizer in water, and the inorganic material talc is well dispersed in the polymer solution. There is a problem that does not, and in the case of sulfur coating element (SCU) to control the dissolution rate by changing the coating amount, there is a problem that the content of the fertilizer changes depending on the product. However, in the case of the present invention, it is advantageous to obtain various products with different dissolution rates by coating various latexes that are mixed well with each other while maintaining a constant coating amount. Again, the advantages of such latex coatings can also be obtained without the basic coating using silicate as suggested in the present invention, and therefore, the present invention is characterized in this respect. The latex that can be used for this coating can be used in principle of any type of latex, but in particular, the following lists the preferred polymer latex having a low stickiness at the time of coating or low water permeability of the coating. That is, natural latex, styrene-butadiene copolymer latex, butadiene copolymer latex, styrene-2-ethylhexyl acrylate-acrylonitrile copolymer latex, acrylonitrile acrylic polymer latex, chloroprene polymer latex, vinyl acetate polymer Latex, isoprene-based polymer latex, vinyl chloride-based polymer latex, vinylidene chloride-based polymer latex, and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more. In addition, a curing agent may be added to improve polymer properties. "Latex" refers to the dispersion of the polymer material in the colloidal form on the aqueous solution, the method for producing a fertilizer having a sustained by spraying and coating on the fertilizer particles using such a latex can not go beyond the scope of the present invention.

이하, 본 발명을 첨부 도면에 따라 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1(a)도 및 제1(b)에는 본 발명의 방법에 의하여 비료 입자(F) 위에 규산염층 (S) 및 그 위에 고분자 라텍스층(L)이 일체로 이중 피복된 지속성 비료의 단면 구조가 모식적으로 잘 나타나 있다.1 (a) and 1 (b) show the cross-sectional structure of the persistent fertilizer in which the silicate layer (S) and the polymer latex layer (L) are integrally coated on the fertilizer particles (F) by the method of the present invention. Is typically well represented.

제2(a)도 내지 제2(c)도에는 고분자 라텍스층 (L)이 피복된 후에 치밀한 구조의 막으로 변화되는 과정이 잘 표현되어 있다. 즉, 비료 입자층 (F)위에 기초 피막인 규산염층 (S)를 형성시켜 건조시킨 다음, 그 위에 에멀죤 분산액 상태의 소정의 라텍스 (L)을 분무·도포하여 그 피막위로 열풍을 공급하면, 시간 경과에 따라 그 콜로이드 분산액으로부터 수분이 증발하여 고분자 라텍스 입자들이 서로 응집하여 조밀화가 일어난다. 따라서, 열풍 건조의 지속에 따라 모든 물이 제거되면, 제2(d)도에 도시한 바와 같이, 치밀한 라텍스 입자층과 규산염층 사이의 경계가 소실되어 이 두개의 층이 일체로 구성된 피막이 완성되는 것이다.2 (a) to 2 (c) illustrate well the process of changing the film into a dense structure after the polymer latex layer L is coated. That is, after forming and drying the silicate layer (S) which is a base film on the fertilizer particle layer (F), spraying and coating predetermined | prescribed latex (L) of the emulsion dispersion state on it, and supplying hot air over the film, time As time passes, moisture evaporates from the colloidal dispersion, and polymer latex particles aggregate with each other to cause densification. Therefore, when all the water is removed in accordance with the continuation of the hot air drying, as shown in FIG. 2 (d), the boundary between the dense latex particle layer and the silicate layer is lost, thereby completing a film in which the two layers are integrally formed. .

제3도에 도시된 장치가 본 발명에 이용될 수 있는 유동층 피복 장치의개요도이다. 먼저, 피복시킬 비료입자(1)은 유동층(2)에 투입된다. 이어서, 피복 용액용기 (3)에서 공급 펌프(4)를 경유하여 공급되는 피복용액이 유동층 (2)의 저부에 마련된 노즐 (5)를 통하여 유동층 (2)의 내부에 상향 분출된다. 이 피복 용액의 공급시에는 압축 공기가 압력 조절 밸브 (6)을 통하여 상기 노즐 (5)에 동시에 공급된다. 압력 공기의 공급 압력은 압력 계기(7)에 의하여 제어될 수 있다. 이 때, 공기 주입구 (8)을 통하여 도입된 공기는 열교환기(9)에 의하여 소정의 온도로 데워지며 이 공기는 비료 입자를 유동시키고, 동시에 비료 입자 위에 피복된 피복용액을 건조시키는 데 쓰인다. 이 유동층 피복 장치는 규산염 피복 및 고분자 라텍스 피복에 다같이 이용될 수 있는데, 통상 각각의 피복에 별도의 장치를 이용하는 것이 좋다. 이와 동시에, 유동층(2) 내에 도입된 공기는 환풍기 (11)을 통하여 외부로 배기된다. 미설명 부호 11은 비료 입자 (1)이 배가되는 공기와 함께 빠져 나가지 않게 하기 위한 여과망이다.The apparatus shown in FIG. 3 is a schematic of a fluidized bed coating apparatus that can be used in the present invention. First, the fertilizer particles 1 to be coated are introduced into the fluidized bed 2. Subsequently, the coating solution supplied from the coating solution container 3 via the feed pump 4 is ejected upwardly into the fluidized bed 2 through the nozzle 5 provided at the bottom of the fluidized bed 2. At the time of supply of this coating solution, compressed air is simultaneously supplied to the nozzle 5 via the pressure regulating valve 6. The supply pressure of the pressure air can be controlled by the pressure gauge 7. At this time, the air introduced through the air inlet 8 is warmed to a predetermined temperature by the heat exchanger 9 and this air is used for flowing the fertilizer particles and at the same time drying the coating solution coated on the fertilizer particles. This fluidized bed coating apparatus can be used for both silicate coating and polymer latex coating, but it is generally preferable to use a separate device for each coating. At the same time, the air introduced into the fluidized bed 2 is exhausted to the outside through the fan 11. Reference numeral 11 is a filtering network for preventing the fertilizer particles 1 from escaping with the doubled air.

상기 피복 물질들을 비료 입자에 피복시키는 방법을 아래에서 상세히 다루기로 하겠다. 규산염을 그의 농도가 10-38중량%, 바람직하게는 25-30중량%가 되도록 물에 녹인 다음, 이 용액을 직경이 0.3-0.1cm인 비료 입자가 유동하고 있는 유동층 피복기 (제3도 참조)내에서 비료 입자 표면에 분무하여 피복하는데, 이 때 유동층 피복기를 사용하는 경우의 공정 조건은 한번 피복하는 비료의 양이, 에컨대 500g인 경우에 피복 용액의 공급 속도는 분당 2-20ml, 바람직하게는 분당 5-10ml, 공기 혼합 분무 노즐의 공기 압력은 0.2-5kg/cm2, 바람직하게는 0.5-1kg/cm2, 열풍의 온도는 20-100℃, 바람직하게는 60-80℃로 한다. 회전 원통 피복기를 사용하는 경우의 공정 조건은 한번 피복하는 비료의 양이, 에컨대 40kg인 경우에 피복 용액의 공급속도는 분당 100-1000ml, 바람직하게는 분당 300-600ml, 공기 혼합 분무 노즐의 공기 압력은 0.1-3kg/cm2, 바람직하게는 0.2-0.5kg/cm2, 열풍의 온도는 20-100℃, 바람직하게는 60-80℃, 드럼의 회전 속도는 분당 10-20회전, 바람직하게는 분당 12-15 회전으로 하되, 유동층 피복기와는 달리 회전 원통 피복기는 회분식 조업과 연속식 조업이 모두 가능하다. 여기서, 고정 조건은 각각이 독림적인 변수로 조절되지 않고 서로 상대적인 영향을 준다. 예를 들면, 열풍의 온도를 높이면 용액의 농도를 낮추어도 되는 등의 그것이다. 또한, 피복하는 도중에 열풍의 온도를 일정하게 유지해주는 것보다 초기의 온도가 높다가 점차 낮아지도록 하는 것이 초기의 물의 증발에 더 유리하다.The method of coating the coating materials on the fertilizer particles will be discussed in detail below. The silicate is dissolved in water so that its concentration is 10-38% by weight, preferably 25-30% by weight, and then the solution is a fluidized bed coater in which fertilizer particles of 0.3-0.1 cm in diameter are flowing (see FIG. 3). Spray coating on the surface of the fertilizer particles in the process, the process conditions in the case of using a fluidized bed coater, the feed rate of the coating solution is 2-20 ml per minute, preferably when the amount of fertilizer to be coated once, for example 500g Advantageously 5-10ml per minute, air pressure of the air mixing spray nozzle 0.2-5kg / cm 2, preferably, 0.5-1kg / cm 2, the temperature of the hot air is to be 20-100 ℃, preferably 60-80 ℃ . The process conditions in the case of using a rotary cylindrical coater are that the feed rate of the coating solution is 100-1000 ml / min, preferably 300-600 ml / min, when the amount of fertilizer to be coated once is 40 kg. The pressure is 0.1-3kg / cm 2 , preferably 0.2-0.5kg / cm 2 , the temperature of the hot air is 20-100 ° C., preferably 60-80 ° C., and the rotational speed of the drum is 10-20 revolutions per minute, preferably Is 12-15 revolutions per minute, but unlike a fluidized bed coater, a rotating cylindrical coater is capable of both batch and continuous operation. Here, the fixed conditions have a relative influence on each other without being controlled by independent variables. For example, when the temperature of hot air is raised, the concentration of the solution may be lowered. In addition, it is more advantageous for the initial evaporation of the water to make the initial temperature higher and gradually lower than keeping the temperature of the hot air constant during coating.

이와 같이 일정량의 규산염 용액의 분무가 끝난 다음 라텍스 피복을 행하는데, 라텍스 피복에앞서 약 30분 정도 추가로 열풍을 불어 넣어 규산염 피막의 완전 건조를 도모하는 것이 바람직하다. 라텍스 용액은 5-20중량%, 바람직하게는 10-15중량%인 것을 사용하는데, 규산염 피복과 마찬가지로 유동층 피복기와 회전 원통 피복기 중 어느 것을 사용하여도 무방하다. 피복 조건은 규산염의 경우과 비슷하지만, 피복 용액의 공급 속도는 규산염의 경우보다 절반 수준으로 하고 열풍의 온도는 20-60℃, 바람직하게는 40-50℃로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 이와 같은 조건은 사용하는 라텍스의 종류에 따라서 변화하기 때문에, 라텍스에 따라서 최적의 피복 조건이 선정되어야 한다. 라텍스 피복을 마친 비료 입자는, 입자간의 엉김을 방지하기 위하여, 건조 전에 활석, 고령토등의 무기 광물질을 0.1%-2%, 바람직하게는 0.5-1%의 양으로 뿌려 주거나, 질산아연과 같은 다가 금속염의 수용액을 역시 0.1-2%, 바람직하게는 0.5-1%의 양으로 사포로시켜 주어도 좋다. 또한 형성된 피막이 완전한 것이 되도록 하기 위하여 50-100℃, 바람직하게는 60-80℃의 온도에서 10분-2시간, 바람직하게는 30분-1시간 동안 열처리해 주어도 좋다.In this way, the latex coating is performed after the spraying of the silicate solution of a certain amount is finished. It is preferable to blow hot air for about 30 minutes before the latex coating to completely dry the silicate film. The latex solution is 5-20% by weight, preferably 10-15% by weight, and like the silicate coating, any of a fluidized bed coater and a rotating cylinder coater may be used. The coating conditions are similar to those of the silicate, but the feeding rate of the coating solution is half the level of that of the silicate and the temperature of the hot air is preferably 20-60 占 폚, preferably 40-50 占 폚. However, since such conditions vary depending on the type of latex used, an optimal coating condition should be selected according to the latex. The latex coated fertilizer particles are sprayed with inorganic minerals such as talc and kaolin in an amount of 0.1% -2%, preferably 0.5-1% before drying, or multivalent The aqueous solution of the metal salt may also be sanded in an amount of 0.1-2%, preferably 0.5-1%. Moreover, in order to make the formed film complete, you may heat-process for 10 minutes-2 hours, Preferably it is 30 minutes-1 hours at the temperature of 50-100 degreeC, Preferably it is 60-80 degreeC.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서 제조된 제품은 수분산성 에멀젼형 라텍스를 사용하기 때문에 고분자를 용매에 녹이는 장치, 가열된 고분자 용액을 공급하는 장치 및 분무한 후 증발된 용매를 다시 회수하는 장치를 갖출 필요가 없어지게 되어 제조 공정이 간단하며, 형성된 피복도 균일하고 표면에 흠집이 없기 때문에 시비후에도 장기간 비효가 지속된다.As described above, since the product manufactured in the present invention uses a water dispersible emulsion type latex, a device for dissolving the polymer in a solvent, a device for supplying a heated polymer solution, and a device for recovering the evaporated solvent after spraying No need for stocking, the manufacturing process is simple, and the coating formed is uniform and there is no scratch on the surface.

이하, 본 발명을 실시예로서 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail as examples.

[실시예 1]Example 1

규산염 용액의 피복Coating of silicate solution

가) 유동층 피복기를 이용한 규산염 용액의 피복A) coating of silicate solution using a fluidized bed coater

회분식의 유동층 피복기(Uni-Glatt, 일본 오가하라 제작소) 내에 입경이 3-5mm인 구상요소 비료를 500g넣고, 유동화 공기의 양을 2m2/min, 열풍 온도를 70℃로 유지하여 유동화시키면서 10분간 예열하였다. 예열을 마친 다음에 산화규소/산화나트륨의 무게 비가 3.4, 용액 농도가 38%인 규산소다 원액 65.8g을 규산소다의 함량이 25중량%가 되도록 물로 희석하고 펌프를 통해 5ml/min의 유량으로 유동층 내에 공급하면서 노즐 압력 1.0kg/cm2로 분무하고, 풍온이 70℃, 풍량이 3.2m3/min인 열풍을 공급하여 용액의 분무·피복 및 건조가 동시에 일어나도록 하였다. 규산소다의 피복이 완결되면, 유동층의 온도를 40℃로 낮추고 유동화 상태에서 10분간 추가로 건조하였다. 규산소다의 피복 수율은 84-86%로서, 피복 도중에 입자들간의 덩어리지는 현상이 전혀 없었으며, 각각의 비료 입자들을 매끄럽고 투명한 피막으로 완전히 피복되었다. 다음의 제1표는 요소와 복합 비료에 대하여 규산염 피복에 적합한 동일 유동층 피복기의 피복 조건을 비교, 정리한 것이다.500 g of a spherical urea fertilizer with a particle size of 3-5 mm in a batch-type fluidized bed coater (Uni-Glatt, Japan), was fluidized while maintaining the amount of fluidized air at 2 m 2 / min and the hot air temperature at 70 ° C. Preheated for a minute. After preheating, dilute 65.8 g of a solution of sodium silicate with a weight ratio of silicon oxide / sodium oxide of 3.4 and a solution concentration of 38% to 25% by weight of sodium silicate with water, and flow through the pump at a flow rate of 5 ml / min. It sprayed in at a nozzle pressure of 1.0 kg / cm <2> while supplying inside, and the hot air of air temperature of 70 degreeC and air volume of 3.2 m <3> / min was supplied, and spraying, coating, and drying of a solution occurred simultaneously. Upon completion of the coating of sodium silicate, the temperature of the fluidized bed was lowered to 40 ° C. and further dried for 10 minutes in the fluidized state. The coating yield of sodium silicate was 84-86%, with no agglomeration between the particles during coating, and each fertilizer particles were completely covered with a smooth and transparent coating. The following first table compares and summarizes the coating conditions of the same fluidized bed coater suitable for silicate coating for urea and complex fertilizers.

괄호 안의 조건은 사용 가능한 실험 조건의 범위를 나타낸다.Conditions in parentheses indicate the range of experimental conditions that can be used.

[제1표][Table 1]

유동층 피복기에 의한 규산염 피복 조건Silicate Covering Conditions by Fluidized Bed Coater

(구상 비료의 양=500g)(Quantity of concrete fertilizer = 500 g)

Figure kpo00004
Figure kpo00004

제1표에 보인조건 범위에서 규산 칼륨, 규산리튬 및 규산에틸의 용액을 분무·피복하여 규산소다 피막과 유사한 균일한 피막을 피복 수율이 83-89%로 되게 얻을 수 있었다. 한편, 이와 동일한 피복 방법으로 산화규소/산화나트륨의 무게비가 각각 3.3, 3.75, 4.2되는 규산소다 용액을 피복하였다. 이 중에서 무게비의 값이 3.75와 .4.2가 되는 규산소다 용액을 피복한 경우에는 피막 중에 미세한 잔금이 발생하였고, 용액이 불안정하여 장기 보관이 어려웠다. 따라서, 산화규소/산화나트륨의 적정 무게비가 3.3-3.4일때 가장 좋은 결과를 얻을 수 있다는 사실을 알았다.By spraying and coating a solution of potassium silicate, lithium silicate and ethyl silicate in the conditions shown in Table 1, a uniform coating similar to the sodium silicate coating was obtained so that the coating yield was 83-89%. On the other hand, by the same coating method, the sodium silicate solution in which the weight ratio of silicon oxide / sodium oxide was 3.3, 3.75, and 4.2 was coated, respectively. Among them, when the sodium silicate solution having a weight ratio of 3.75 and .4.2 was coated, fine residues were generated in the coating, and the solution was unstable, making long-term storage difficult. Therefore, it was found that the best results were obtained when the appropriate weight ratio of silicon oxide / sodium oxide was 3.3-3.4.

나) 회전 원통 피복기를 이용한 규산염 용액의 피복 직경이 90cm이고 길이가 2m이며, 분당 12회전하는 원통 피복기 내에 입경이 3-5mm인 구상 요소를 피복기 내의 체류 시간이 20분이 되도록 시간당 40kg씩 공급하고, 규산소다의 함량이 25중량%로 되게 희석한 규산소다 용액을 노즐당 50ml/min되게 8개의 노즐에 총 400ml/min로 공급하면서 동시에 각 노즐의 공기 분무 압력을 0.2kg/cm2로 하여 낙하 비료 커튼에 분무하고, 열풍 분배기를 통해 온도80℃, 풍량65m2/min의 열풍을 비료 커튼의 하단부에 공급하여 용액의 분무·피복과 건조가 동시에 일어나도록 하였다. 규산소다의 피복이 완결된 비료는 분당 8회전하는 직경 60cm, 길이 1m의 2차 원통에 이송하여 온도 40℃의 풍량 40m3/분 열풍으로 20분간 추가로 건조하였다. 규산소다의 피복 수율은 85-95%로서, 유동층 피복기로 피복한 경우와 같거나 높은 효과를 나타내었다. 한편, 피복 비료의 표면 상태도 유동층 피복기를 사용한 경우와 같이 매끄럽고 투명하게 유지되었다.B) Spherical element with a diameter of 90 cm, a length of 2 m, and a spherical diameter of 3-5 mm are supplied in 40 kg per hour so that the residence time in the coater is 20 minutes. The sodium silicate solution diluted to 25% by weight of sodium silicate was supplied at a total of 400ml / min to 8 nozzles at 50ml / min per nozzle, and the air spray pressure of each nozzle was 0.2kg / cm 2 . The spray was applied to the drop fertilizer curtain, and hot air having a temperature of 80 ° C. and a flow rate of 65 m 2 / min was supplied to the lower end of the fertilizer curtain through a hot air distributor to simultaneously spray, coat and dry the solution. The fertilizer, which was coated with sodium silicate, was transferred to a secondary cylinder having a diameter of 60 cm and a length of 1 m for 8 revolutions per minute, and further dried for 20 minutes with an air volume of 40 m 3 / min hot air at a temperature of 40 ° C. The coating yield of sodium silicate was 85-95%, which was the same as or higher than that when coated with a fluidized bed coater. On the other hand, the surface state of the coated fertilizer was also kept smooth and transparent as in the case of using a fluidized bed coater.

[실시예 2]Example 2

라텍스 용액의 피복Sheath of latex solution

가) 유동층 피복기를 이용한 라첵스 용액의 피복 실시에 1의 방법에 의하여, 규산염 기초 피복이 완료된 500g의 구상 요소를 유동층 피복기에 넣고, 조성이 스티렌 (60부)-2-에틸헥실아크릴에이트(40부)이고, 수지고형분 농도가 10%되게 희석한 라텍스 용액을 서서히 교반하면서 분당 5 ml의 유량과 1 kg/cm2의 노즐 공기 압력으로 유동층에 공급, 분무하는 동시에 온도 40℃의 풍량 3.2m2/분 열풍을 공급함으로써 라텍스 용액의 분무·피복 및 건조가 동시에 일어나도록 하였다. 피복이 완료된 비료의 라텍스 피복 수율은 86-89%이었으며 라텍스 피복량이 비료무게의 15% 이상으로 되어도 입자 간의 덩어리지는 현상이 없이 균일한 고분자 피막으로 피복되었다. 라텍스의 피복이 완료된 비료를 직경이 25cm이고, 길이가 15 cm이며 분당 6회전하는 소형 회전 원통에 이송하고, 100메시 정도의 활석 분말을 비료 무게의 0.5-1%되게 같이 넣어서 75℃에서 30분간 열처리하여 피막의 치밀도를 증진시켰다.A) 500 g of spherical urea having a silicate base coating completed in the fluidized bed coater was put into a fluidized bed coater by the method of 1 to coat the ratchet solution using a fluidized bed coater, and the composition was styrene (60 parts) -2-ethylhexyl acrylate (40 ), The latex solution diluted to 10% of the solid resin concentration is slowly stirred and supplied to the fluidized bed at a flow rate of 5 ml per minute and a nozzle air pressure of 1 kg / cm 2 , while simultaneously spraying and spraying the air at a temperature of 40 ° C. 3.2 m 2 The spraying / coating and drying of the latex solution occurred at the same time by supplying a / min hot air. The latex coating yield of the coated fertilizer was 86-89%, and even if the latex coating amount was more than 15% of the fertilizer weight, it was coated with a uniform polymer film without lumping between particles. The latex-coated fertilizer is transferred to a small rotating cylinder of 25 cm in diameter, 15 cm in length, and 6 revolutions per minute, and the talc powder of about 100 mesh is added together at 0.5-1% of the fertilizer weight for 30 minutes at 75 ° C. The heat treatment increased the density of the film.

나) 회전 원통 피복기를 이용한 라텍스 용액의 피복 직경이 90cm이고, 길이가 2m이며, 분당 12 회전하는 원통 피복기내에 실시예 1-나)에서 행한 규산염 기초 피복이 완료된 구상 요소를 40kg넣고, 회분식으로 라텍스 피복을 행하였다. 고분자의 함량이 15중량%로 희석된 스티렌(60부)-2-디에틸헥실아크릴레이트(40부)의 라텍스 용액을 각 조즐의 공기 분무 압력이 0.5kg/cm2인 총 8개의 노즐에서 총 400ml/분의 유량으로 낙하 비료 커튼에 공급 분무하고, 온도 55℃, 풍량 60m2/분의 열풍을 비료 커튼의 하단부에 공급하여 용액의 분무 피복 및 건조가 동시에 일어나게 하였다. 라텍스의 피복 수율은 82-87%이었으며, 라텍스 피복량이 비료의 15 중량%가 되어도 비료 입자가 서로 덩어리지는 현상이 없이 균일하게 피복되었다.B) 40 kg of the spherical element completed in the silicate base coating according to Example 1-b was placed in a cylindrical coater having a diameter of 90 cm, a length of 2 m, and rotating 12 per minute in a cylindrical cylindrical coater, and batchwise. Latex coating was performed. A latex solution of styrene (60 parts) -2-diethylhexyl acrylate (40 parts) diluted to 15% by weight of the polymer was added to a total of 8 nozzles each with an air spray pressure of 0.5 kg / cm 2 . The feed was sprayed onto the drop fertilizer curtain at a flow rate of 400 ml / min, and hot air having a temperature of 55 ° C. and an air volume of 60 m 2 / min was supplied to the lower end of the fertilizer curtain to simultaneously spray spray and dry the solution. The coating yield of latex was 82-87%, and even when the latex coating amount was 15% by weight of the fertilizer, the fertilizer particles were uniformly coated without agglomeration.

다) 규산염-라텍스 이중 피복의 효과C) the effect of silicate-latex double coating

실시예 1-가)의 규산염 기초 피복을 하지 않고 실시예 2-가)의 방법에 준하여 구상 비료에 농도가 10%로 되는 라텍스 용액만을 직접 분무·피복하고, 그것의 수중용출률을 규산염-라텍스로 이중 피복한 비료의 것과 비료하였다 (제2표). 규산염 기초 피복이 없는 비료에 라텍스 용액을 직접 피복한 결과 피복 도중에 비료의 표면이 수분을 흡수함으로써 요소의 경우에는 비료의 표면이 용해되었으며, 복합 비료의 경우에는 비료입자의 강도가 현저하게 감소하고 와해되어 라텍스 피막 중에 비료가루가 포함되었다. 이에 반하여, 규산염 기초 피복이 된 비료는 피복 중에 비료의 용해나 와해 현상이 전혀 일어나지 않으므로 균일한 라택스 피막을 만들 수 있었고, 비료의 용출 속도 조절 능력도 현저하게 개선되었다. 한편, 규산염의 기초 피복량을 증가시킴으로써 비료의 초기용출 속도를 임의로 지연시킬 수 있다는 사시리도 밝혀졌다.According to the method of Example 2-A), only the latex solution having a concentration of 10% was directly sprayed and coated on the spherical fertilizer without applying the silicate-based coating of Example 1-A), and its dissolution rate in water was changed to silicate-latex. It was fertilized with that of the double coated fertilizer (Table 2). The latex solution was directly coated on the fertilizer without silicate base coating, so that the surface of the fertilizer absorbed moisture during the coating, so that the surface of the fertilizer was dissolved in the case of urea. The fertilizer powder was contained in the latex film. On the contrary, the fertilizer with silicate-based coating did not cause any dissolution or disintegration of the fertilizer in the coating, so that it was possible to make a uniform Latax coating, and the fertilizer dissolution rate control ability was significantly improved. On the other hand, it has also been found that the initial dissolution rate of the fertilizer can be arbitrarily delayed by increasing the base coating amount of the silicate.

[제2표][Table 2]

규산염-라텍스 이중 피복 비료의 수중 용출률Dissolution Rate of Silicate-latex Double-Coated Fertilizers in Water

Figure kpo00005
Figure kpo00005

공시 비료 : 구상 요소, 입경 3-5mm.Tested fertilizer: spherical element, particle size 3-5 mm.

규산소다 용액 : 산화규소/산화나트륨=3.4, 용액 농도 25%.Sodium silicate solution: silicon oxide / sodium oxide = 3.4, solution concentration 25%.

라텍스 용액 : 스티렌 (60부)-2-에틸헥실아크릴레이트 (40부) 공중합물 라텍스, 용액 농도 10%.Latex solution: styrene (60 parts) -2-ethylhexyl acrylate (40 parts) copolymer latex, solution concentration 10%.

피복기 : 유동층 피복기.Coater: Fluidized bed coater.

(주) : 40℃의 수중에서는 비료의 용출 속도가 상온(25℃)의 수중에서보다 약 2-3배 빠르므로, 비료를 실제로 상온에서 사용할 경우에는 여기서 제시된 용출지속시간 보다 약.2-3배가 더 오래 유지됨.Note: Since the dissolution rate of fertilizer is about 2-3 times faster than that at room temperature (25 ℃) in water at 40 ° C, the fertilizer is actually used at room temperature than the dissolution duration suggested here. The ship stays longer.

[실시예 3]Example 3

첨가제가 혼입된 라텍스 용액의 피복Coating of Latex Solution with Additives

가) 불용성 무기 물질의 분말을 첨가한 라텍스 용액의 피복A) Coating of latex solution with powder of insoluble inorganic substance

농도가 45%인 스티렌 60부-2-에틸헥실아크릴레이트 40부의 라텍스 원액 (1)55.0g, (2)54.4g 및 (3)53.3g에 전체 고형분의 중량비가 각각1/99, 2/98 및 4/96으로 되도록 400메시 이하의 활석 분말을 0.25g, 0.50g 및 1.0g씩 첨가하고 용액의 농도가 10중량%로 되도록 물로 희석한 후, 각가의 용액을 교반하면서 실시예 1-가)의 방법에 의하여 규산염이 피복된 입경이 3-5mm인 구상 요소 500g씩에 실시예 2-가)의 방법에 의하여 분무·피복하고 열처리하였다. 피복 비료의 수중 용출률은 제3표와 같았다. 불용성 무기 물질의 미세 분말을 첨가하면 첨가량을 임의로 변화시킴에 따라서 비료의 용출 형태를 초기 지연형에서 직선형으로 변화시킬 수 있었으며, 한편 라텍스 용액의 분무·피복시 용액의 끈적거림이 감소되어서 피복 도중에 입자 간의 덩어리지는 현상을 방지할 수 있었다.40 parts of styrene 60 parts-2-ethylhexyl acrylate of 45% of concentration (1) 55.0 g, (2) 54.4 g, and (3) 53.3 g of the weight ratio of total solids were 1/99 and 2/98, respectively. And adding 0.25 g, 0.50 g, and 1.0 g of talc powder up to 400 mesh to 4/96 and diluting with water so that the concentration of the solution is 10% by weight, followed by stirring each solution. The silicate-coated particles were sprayed and coated by 500 g of spherical elements having a diameter of 3-5 mm by the method of Example 2-A) and heat-treated. The dissolution rate of the coated fertilizer in water was the same as in Table 3. The addition of fine powders of insoluble inorganic materials could change the elution form of fertilizer from initial delay type to linear type by arbitrarily changing the added amount, while reducing the stickiness of the solution during spraying and coating of the latex solution, thereby reducing the particles during coating. The mass of liver could be prevented.

나) 열경화성 수지의 수용액을 첨가한 라텍스 용액의 피복B) coating of latex solution to which an aqueous solution of thermosetting resin is added;

요소 30g과 농도 37%의 포름알데히드 수용액 130g, 물 63g을 혼합하고 30℃에서 12시간 동안 교반하여 농도 40%의 불완전 고분자화 요소 수지 수용액을 제조하였다. 위 가)항의 라텍스 원액(1), (2) 및 (3)에 전체 고형분의 중량비가 각각 1/99, 2/98 및 4/96로 되도록 상기 요소수지 수용액을 각각 0.625g, 1.25g 및 2.5g씩 첨가하고, 가)항에 기재된 방법과 동일한 방법으로 라텍스 용액을 피복하였다. 피복 비료의 수중 용출률은 제3표와 같았다. 피복 비료를 75℃에서 30분간 열처리함으로써 피복 비료의 초기 비료 용출률이 감소되었으며, 열경화성 수지의 첨가량이 증가함에 따라서 물 속에서의 피복 입자의 피막이 부푸는 현상이 억제되는 효과가 있었다.30 g of urea, 130 g of formaldehyde aqueous solution having a concentration of 37%, and 63 g of water were mixed and stirred at 30 ° C. for 12 hours to prepare an aqueous solution of incomplete polymerized urea resin having a concentration of 40%. 0.625 g, 1.25 g and 2.5 of the aqueous urea resin solution so that the weight ratio of the total solids to the latex stock solutions (1), (2) and (3) above are 1/99, 2/98 and 4/96, respectively. g each was added, and the latex solution was coated in the same manner as described in item a). The dissolution rate of the coated fertilizer in water was the same as in Table 3. By heat-treating the coated fertilizer at 75 ° C. for 30 minutes, the initial fertilizer dissolution rate of the coated fertilizer was decreased, and as the amount of the thermosetting resin was increased, the coating swelling of the coated particles in water was suppressed.

[제3표][Table 3]

첨가제가 혼입된 라텍스 피복 비료의 수중 용출률Dissolution Rate of Latex-Coated Fertilizer with Additives in Water

Figure kpo00006
Figure kpo00006

공시 비료 : 구상 요소, 입경 3-5mm.Tested fertilizer: spherical element, particle size 3-5 mm.

규산소다의 피복 : 규산소다/요소=5/100(중량부)Coating of Sodium Silicate: Sodium Silicate / Urea = 5/100 (parts by weight)

첨가제가 혼입된 라텍스의 피복 : 고분자층/요소=5/100(중량부)Latex coating with additives: polymer layer / element = 5/100 (parts by weight)

라텍스 용액 : 스티렌(60부)-2-에틸헥실아크릴레이트(40부)공중합물 라텍스, 용액 농도 10%.Latex solution: styrene (60 parts) -2-ethylhexyl acrylate (40 parts) Copolymer latex, solution concentration 10%.

요소-포름알데히드 수지 수용액 : 요소/37%Urea-formaldehyde resin aqueous solution: Urea / 37%

포름알데히드=30/130(중량부), 용액농도 40%.Formaldehyde = 30/130 (parts by weight), solution concentration 40%.

(주) : 제2표의 (주)를 참조할 것.Note: Refer to Note in Table 2.

[실시예 4]Example 4

라텍스 종류의 변화Change in latex type

가)염화비닐계 및 염화비닐리덴계 유화 공중합물 라텍스 용액의 피복A) Coating of vinyl chloride and vinylidene chloride emulsion copolymer latex solution

고형분의 농도가 15%로 희석한 염화비닐계 및 염화 비닐리덴계 공중합물 라텍스 용액 133.3g을 규산염이 피복된 3-5mm의 구상 요소 500g에 분무·피복하였다. 피복은 실시예 2-가)의 방법에 따라 행하되, 피복 온도만은 55℃로 하였다. 피복 도중이나 피복 완료 후의 정체 상태에서나 비료 입자간의 덩어리지는 현상이 전혀없었다. 염화비닐계 및 염화비닐리덴계 공중합물 라텍스 피복 비료의 피막은 물 속에서 거의 부풀지 않는 큰 인장력을 나타냈으며, 특히 염화비닐리덴-염화비닐-아크릴레이트 공중합물 라텍스류의 피막은 투습성이 극히 작어서 제4표와 같은 효과적인 비료 용출 속도 조절 능력을 나타내었다.133.3 g of vinyl chloride and vinylidene chloride copolymer latex solutions diluted to 15% solids were sprayed and coated onto 500 g of 3-5 mm spherical urea coated with silicates. Coating was performed according to the method of Example 2-A), but only the coating temperature was set to 55 ° C. There was no phenomenon of agglomeration between the fertilizer particles either in the middle of coating or in the static state after completion of coating. The coating of vinyl chloride- and vinylidene chloride-based latex-coated fertilizers showed a large tensile force that hardly swells in water. Especially, the coating of vinylidene chloride-vinyl chloride-acrylate copolymer latex has extremely low moisture permeability. As shown in Table 4, the fertilizer dissolution rate control ability is shown.

[제4표][Table 4]

염화비닐계 및 염화비닐리덴계 공중합물 라텍스 피복 비료의 수중 용출률Dissolution Rate of Vinyl Chloride and Vinylidene Chloride Copolymer Latex-Coated Fertilizer in Water

Figure kpo00007
Figure kpo00007

공시 비료 : 구상 요소, 입경 3-5mm.Tested fertilizer: spherical element, particle size 3-5 mm.

규산소다의 피복 : 규산소다/요소=5/100(중량부)Coating of Sodium Silicate: Sodium Silicate / Urea = 5/100 (parts by weight)

라텍스의 피복 : 라텍스/요소=4/100(중량부)Latex coating: latex / element = 4/100 (parts by weight)

라텍스의 성질 : 유리 전이 온도(A)7℃, (B)4℃, (C)7℃, (D)12℃ 및 (E)15℃.Properties of the latex: glass transition temperatures (A) 7 ° C, (B) 4 ° C, (C) 7 ° C, (D) 12 ° C and (E) 15 ° C.

(주) : 제2표의 (주)를 참조할 것.Note: Refer to Note in Table 2.

나) 부타디엔계 공중합물 라텍스 용액의 피복B) coating of butadiene-based copolymer latex solution

고형분의 농도가 10%로 되게 희석한 스티렌-부타디엔 공중합물 라텍스, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합물라텍스 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합물 라텍스 및 아크릴 로니트릴-부타디엔 스티렌 공중합물 라텍스 용액 250g씩을 실시예 2-가)에 기재된 피복 방법에 의하여 입경이 3-5mm인 구상 요소 500g씩에 각각 분무·피복하였다. 스티렌-부타디엔 공중합물 라텍스는 라텍스 고형분 농도가 25%인 용액 400g에 400메시 이하의 황분말 10g과 가교 촉진제로 2-메르캅토 벤조티아졸 분말 2g을 첨가하고, 상온의 볼 분쇄기 내에서 6시간 동안 결렬하게 혼합한 후, 이것을 고형분의 농도가 10%되게 희석하여 피복에 적용하였다. 피복 비료의 피복 온도와 수중 용출률은 제5표와 같았다.250 g each of styrene-butadiene copolymer latex, acrylonitrile-butadiene copolymer latex acrylonitrile-butadiene copolymer latex and acrylonitrile-butadiene styrene copolymer latex solution diluted to a concentration of 10% solids The coating method described in a) was sprayed and coated on 500 g of spherical elements each having a particle diameter of 3-5 mm. Styrene-butadiene copolymer latex was added to 400 g of a latex solid concentration of 25%, 10 g of sulfur powder of 400 mesh or less and 2 g of 2-mercapto benzothiazole powder as a crosslinking accelerator, and for 6 hours in a ball mill at room temperature. After mixing vigorously, this was applied to the coating at a concentration of 10% solids. The coating temperature and the dissolution rate of the coating fertilizer were as in Table 5.

[제5표][Table 5]

부타딘엔계 공중합물 라텍스 피복 비료의 수중용출률Dissolution Rate of Butadiene-based Copolymer Latex Coated Fertilizer in Water

Figure kpo00008
Figure kpo00008

라텍스의 종류 : (A) : 한국 합성 고무, KSL 203.Type of latex: (A): Korea synthetic rubber, KSL 203.

(B) : 한국 합성 고무, KSL 202.(B): Korean synthetic rubber, KSL 202.

(주) : 제2표의 (주)를 참조할 것.Note: Refer to Note in Table 2.

다) 에틸렌계 공중합물 라텍스 용액의 피복C) coating of ethylene-based copolymer latex solution

고형분의 농도가 10%로 되게 희석한 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합물 라텍스 용액 및 저분자 폴리에틸렌 유화용액을 250g 씩 규산염이 피복된 3-5mm의 구상 요소 500g씩에 실시예 2-가)의 피복 방법에 의하여 각각 분무·피복하였다. 피복 비료의 수중 용출률은 제6표와 같았다.The coating method of Example 2-A) was applied to 500 g of 3-5 mm spherical urea coated with silicate of 250 g of ethylene-vinyl acetate copolymer latex solution diluted to a concentration of 10% solids and a low molecular weight polyethylene emulsion solution. Each was sprayed and coated. The dissolution rate of the coated fertilizer in water was the same as in Table 6.

[제6표][Table 6]

에틸린계 공중합물 라텍스 피복 비료의 수중용출률Elution Rate of Ethylene Copolymer Latex-Coated Fertilizer in Water

Figure kpo00009
Figure kpo00009

라텍스의 성질 : (A) 인장력 : 60-70kg/cm2 Properties of latex: (A) Tensile force: 60-70kg / cm 2

(B) 인장력 : 50-60kg/cm2 (B) Tensile force: 50-60kg / cm 2

(C) 분자량 : 18,000(C) molecular weight: 18,000

(D) 분자량 : 15,000(D) Molecular weight: 15,000

(주) : 제2표의 (주)를 참조할 것.Note: Refer to Note in Table 2.

라) 클로로프렌 라텍스 용액의 피복D) coating of chloroprene latex solution

고형분의 농도가 10%로 되게 희석한 클로로프렌라텍스 용액 500g에 400메시 이하로 습식 분쇄한 산화아연 분말 2.5g을 넣고, 가교 축진제로서 부틸알데히드아닐린 0.5g을 첨가하여 상온의 보올분쇄기 내에서 6시간 동안 격력하게 혼합하였다. 균일하게 혼합된 용액 250g을 취하여 35℃의 피복 온도에서 규산염이 피복된 입경이 3-5mm인 구상 유소 500g에 실시예 2-가)의 피복 방법에 따라 피복한 후, 70℃에서 시간 동안 열처리하였다. 산화아연에 의하여 가교반응이 일어나서 피복 도중이나 피복 후에도 피막은 끈적거리지 않았으며, 물 속에서 피복 비료의 고분자 피막이 부푸는 현상도 현저하게 감소하였다. 피복 비료의 수중 용출률은 제7표와 같았다.To 500 g of chloroprene latex solution diluted to 10% solids content, 2.5 g of wet-pulverized zinc oxide powder under 400 mesh was added, and 0.5 g of butylaldehyde aniline was added as a crosslinking accelerator, and the mixture was boiled at room temperature for 6 hours. Vigorously mixed for a while. 250 g of a homogeneously mixed solution was taken and coated with 500 g of spherical oil having a silicate-coated particle diameter of 3-5 mm at a coating temperature of 35 ° C. according to the coating method of Example 2-A), followed by heat treatment at 70 ° C. for a time. . Due to the cross-linking reaction caused by zinc oxide, the coating was not sticky during or after the coating, and the swelling phenomenon of the polymer coating of the coating fertilizer in water was significantly reduced. The dissolution rate of the coated fertilizer in water was the same as in Table 7.

[제7표][Table 7]

클로로프렌 라텍스 용액 피복 비료의 수중 용출률Elution Rate of Chloroprene Latex Solution-Coated Fertilizer in Water

Figure kpo00010
Figure kpo00010

(주) : 제2표의 (주)를 참조할 것.Note: Refer to Note in Table 2.

[실시예 5]Example 5

다종 라텍스를 혼합한 용액의 피복Coating of mixed solution of latex

2종 이상의 라텍스 원액들을 혼합하고 총고형분의 농도가 10%로 되도록 희석한 용액 250g을 교반하면서 규산염이 피복된 3-5mm의 구상 요소 500g에 분무·피복하였다. 피복은 실시예 2-가)에 기재된 방법에 따라 실시하였다. 이 물질 간의 분산성이 좋아서 분무·피복시 균일한 피막을 형성할 수 있었으며, 혼합 라텍스의 종류 및 혼합비에 따라서 피복 비료의 용출 형태 곡선을 임의로 변화시킬 수 있는 효과가 있었다.Two or more kinds of latex stock solutions were mixed and sprayed and coated onto 500 g of 3-5 mm spherical urea coated with silicate while stirring 250 g of the diluted solution so that the total solid concentration was 10%. Coating was performed according to the method described in Example 2-A). Since the dispersibility between these materials was good, it was possible to form a uniform film during spraying and coating, and it was possible to arbitrarily change the dissolution shape curve of the coated fertilizer according to the type and mixing ratio of the mixed latex.

가) 아크릴레이트계 라텍스들의 혼합 용액의 피복A) coating of a mixed solution of acrylate-based latexes

스티렌-티에틸핵실아크릴레이트 라텍스를 스티렌과 2-에틸헥실아크릴레이트의 중량 조성비가 60부-40부(SE1), 65부-35부(SE2), 70부-30부(SE3) 및 75부-25부(SE4)되는 라텍스들을 이용하여 고분자 고형분의 중량비가 SE1/SE2=5/5, SE1/SE3=5/5 및 SE1/SE4=5/5로 되게 혼합한 용액으로 피복한 비료의 수중 용출률은 제8표와 같았다.The styrene-thiethylnuclear acrylate latex is composed of 60 parts-40 parts (SE1), 65 parts-35 parts (SE2), 70 parts-30 parts (SE3) and 75 parts by weight of styrene and 2-ethylhexyl acrylate. -25 parts (SE4) latexes were used in a fertilizer coated with a solution in which the weight ratio of polymer solids was SE1 / SE2 = 5/5, SE1 / SE3 = 5/5 and SE1 / SE4 = 5/5. The dissolution rate was the same as in Table 8.

나)스티렌-부타디엔 공중합물 라첵스의 혼합 용액의 피복B) coating of a mixed solution of styrene-butadiene copolymer ratchets

아크릴레이트계 라텍스 원액(SE1)과 스티렌-부타디엔 공중합물 라텍스 원액을 고분자 고형분의 중량비가 9/1, 8/2 및 6/4로 되게 혼합한 용액으로 피복한 비료의 수중용출률은 제8표와 같았다.The dissolution rate of fertilizers coated with acrylate-based latex stock solution (SE1) and styrene-butadiene copolymer latex stock solution in a solution in which the weight ratio of polymer solids was 9/1, 8/2 and 6/4 was shown in Table 8. It was like

다) 염화비닐리덴계 공중합물 라텍스의 혼합 용액의 피복C) Coating of mixed solution of vinylidene chloride copolymer latex

아크릴레이트계 라텍스 원액(SE1)과 염화비닐리덴-염화비닐-아크릴레이트 공중합물 라텍스 원액을 고분자 고형분의 중량비가 4/6, 2/8 및 1/9로 되게 혼합한 용액으로 피복한 비료의 수중 용출률은 제8표와 같았다.In water of fertilizer coated acrylate latex stock solution (SE1) and vinylidene chloride-vinyl chloride-acrylate copolymer latex stock solution with a solution in which the weight ratio of polymer solids is 4/6, 2/8 and 1/9. The dissolution rate was the same as in Table 8.

라) 천연 라텍스의 혼합 용액의 피복D) sheathing of a mixed solution of natural latex

아크릴레이트계 라텍스 원액(SE1)과 천연 라텍스 원액을 고분자 고형분의 중량비가 8/2로 되게 혼합한 용액으로 피복한 비료의 수중 용출률은 제8표와 같았다.The dissolution rate of the fertilizer coated with the acrylate latex stock solution (SE1) and the natural latex stock solution so that the weight ratio of the polymer solid content was 8/2 was as shown in Table 8.

[제8표][Table 8]

다중 라텍스로 혼합된 용액의 피복 비료의 수중용출률Dissolution Rate of Coated Fertilizer in Solution Mixed with Multiple Latexes

Figure kpo00011
Figure kpo00011

SE1 : ㅇ스티렌-2-에틸헥실아크릴레이트 공중합물 라텍스 (60부-40부).SE1: Styrene-2-ethylhexyl acrylate copolymer latex (60 parts-40 parts).

SE1 : 스티렌-2-에틸헥실아크릴레이트 공중합물 라텍스 (65부-35부).SE1: styrene-2-ethylhexylacrylate copolymer latex (65 parts-35 parts).

SE1 : 스티렌 -2-에틸헥실아크레이트 공중합물 라텍스 (70부-30부).SE1: Styrene-2-ethylhexyl acrylate copolymer latex (70 parts-30 parts).

SE1 : 스티렌-2-에틸헥실아크릴레이트 공중합물라텍스 (75부-25부).SE1: styrene-2-ethylhexyl acrylate copolymer latex (75 parts-25 parts).

SE1 : 스티렌-부타디엔 공중합물 라텍스.SE1: styrene-butadiene copolymer latex.

VDC : 염화비닐리덴-염화비닐-아크릴레이트 공중합물 라텍스, 유리 전이 온도 12℃VDC: vinylidene chloride-vinyl chloride-acrylate copolymer latex, glass transition temperature 12 ° C

NR : 천연 라텍스.NR: natural latex.

(주) : 제2표의 (주)를 참조할 것.Note: Refer to Note in Table 2.

[실시예 6]Example 6

공중합물 라텍스의 조성 변화Compositional Changes of Copolymer Latex

규산염이 비복된 입경 3-5mm의 구상 요소에 유리전이 온도가 -10℃에서 +30℃ 범위에 속하는 아크릴레이트계 라텍스 용액들을 실시예 2-가)의 방법에 따라 분무·피복하였다.Acrylate-based latex solutions having a glass transition temperature in the range of −10 ° C. to + 30 ° C. were sprayed and coated onto a spherical element having a silicate-doped particle diameter of 3-5 mm according to the method of Example 2-A).

가) 스티렌-아크릴레이트 라텍스 용액A) Styrene-acrylate latex solution

스티렌과 2-에틸헥실아클릴레이트의 2종의 단량체의 중량 조성비가 각각 60부-40부(SE1), 65부-35부(SE2), 70부-30부(SE3) 및 75부-35부(SE4)인 라텍스와 스티렌 n-부틸아크릴레이트의 단량체의 중량 조성비가 50부-50부(SE5)인 라텍스 및 스티렌과 에틸아크릴레이트의 단량체의 중량 조성비가 40부-60부(SE6)인 라텍스 용액들을 농도가 10%로 되게 희석하고, 희석된 용액 250g 으로 500g의 규산염 피복 구상 요소를 각각 피복하였다. 각 라텍스 용액의 피복 온도 및 피복 비료의 40℃의 물속에서의 비료용출률은 제9표와 같았다.The weight composition ratios of the two monomers of styrene and 2-ethylhexyl acrylate were 60 parts-40 parts (SE1), 65 parts-35 parts (SE2), 70 parts-30 parts (SE3) and 75 parts-35, respectively. 50 parts by weight of the latex (SE4) and styrene n-butyl acrylate monomer composition is 50 parts-50 parts (SE5) of 40 parts-60 parts (SE6) The latex solutions were diluted to 10% concentration and each coated 500 g of silicate coated spherical element with 250 g of the diluted solution. The coating temperature of each latex solution and the fertilizer dissolution rate of the coated fertilizer in water at 40 ° C. were as shown in Table 9.

[제9표][Table 9]

나) 메틸메타크릴레이트-아크릴레이트 라텍스 용액B) Methyl methacrylate-acrylate latex solution

메틸메타크릴레이트와 2-에틸헥실아크릴레이트의 단량체의 중량 조성비가 6-0부-40부인 라텍스(MF1)및 메틸 메타크릴레이트와 n-부틸아크릴레이트의 단량체의 중량 조성비가 50부-50부인 라텍스(ME2)용액들을 농도가 10%로 되게 희석하고, 이 희석된 용액 250g으로 500g의 규산염 피복 구상 요소를 각각 피복하였다. 각 라텍스 용액의 피복 온도 및 피복 비료의 40℃의 물 속에서의 비료 융출률은 제10표와 같았다.Latex (MF1) having a weight composition ratio of methyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate monomer is 6-0 parts-40 parts, and the weight composition ratio of monomers of methyl methacrylate and n-butyl acrylate is 50 parts-50 parts The latex (ME2) solutions were diluted to a concentration of 10% and 500 g of silicate coated globular elements were coated with 250 g of this diluted solution, respectively. The coating temperature of each latex solution and the fertilizer dissolution rate of the coated fertilizer in water at 40 ° C. were as shown in Table 10.

[제10표][Table 10]

Figure kpo00013
Figure kpo00013

다) 스티렌-아크릴레이트-아크릴로니트릴 라텍스 용액Styrene-acrylate-acrylonitrile latex solution

스티렌과 2-에틸헥실아크릴레이트와 아크릴로니트릴의 단량테의 중량 조성비가 각각 45-45부-10부(SE7), 40부-40부-20부(SE8) 및 37.5부-37.5부-25부 (SE9)인 라텍스 용액들을 농도가 10%로 되게 희석하고, 이 희석된 용액 250g으로 500g의 규산염 피복 구상 요소를 각각 피복하였다. 각 라텍스 용액의 피복 온도 및 피복 비료의 40℃의 물 속에서의 비료 용출률은 제11표와 같았다.The weight composition ratios of the monomers of styrene, 2-ethylhexyl acrylate and acrylonitrile were 45-45 parts-10 parts (SE7), 40 parts-40 parts-20 parts (SE8), and 37.5 parts-37.5 parts-25, respectively. The negative (SE9) latex solutions were diluted to a concentration of 10% and 500 g of silicate coated spherical elements were coated with 250 g of this diluted solution, respectively. The coating temperature of each latex solution and the fertilizer dissolution rate of the coated fertilizer in water at 40 ° C. were as shown in Table 11.

[제11표][Table 11]

Figure kpo00014
Figure kpo00014

라) 가교 반응성 단량체가 첨가된 라텍스 용액D) Latex solution with crosslinking reactive monomer

스티렌과 2-에틸헥실아크릴레이트의 단량체의 중량조성바가 60부-40부인 반응 용액에 가교 반응성 단량체인 디비닐벤젠 2부를 첨가한 라텍스(SE10), 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트 2부를 첨가한 라텍스(S311), 에티롤아크릴아마이드 2부를 첨가한 라텍스(SE12)들을 10%의 농도로 희석한 용액 250g으로 500g의 규산염 피복 구상 요소를 피복하였다. 각 라텍스 용액의 피복 온도 및 피복 비료의 40℃의 물 속에서의 비료 용울률은 제12표와 같았다.The latex (SE10) which added 2 parts of divinylbenzene which are crosslinking-reactive monomers, and the latex which added 2 parts of diethylene glycol dimethacrylate to the reaction solution of 60 parts -40 parts of the weight composition bar of the monomer of styrene and 2-ethylhexyl acrylate (S311) 500 g of silicate-coated spherical urea was coated with 250 g of a solution diluted with 10% concentration of latex (SE12) to which 2 parts of etirol acrylamide was added. The coating temperature of each latex solution and the fertilizer melt rate in 40 degreeC water of the coating fertilizer were as Table 12.

[제12표][Table 12]

Figure kpo00015
Figure kpo00015

가교 반응성 단량체를 첨가한 결과, 물속에서의 피복비료의 피막이 부푸는 현상이 현저하게 감소되었다.As a result of the addition of the crosslinking reactive monomer, the swelling of the coating of the coating fertilizer in water was significantly reduced.

이상의 본 발명의 방법은 다음과 같이 정리될 수 있다. 즉, 본 발명 방법에 의하면, 규산염 수용액을 피복기 내에서 입상 비료 표면에 일차로 분무·피복하여 균일하고 매끈한 기초피막을 만든 후 수분산성 에멀젼형 라텍스를 추가로 이차로 피복하여 물을 잘 통과시키지 않는 피막을 만들어 줌으로써 비료의 수중 용출 속도를 현저하게 완화시켜 일회의 시비만으로 장기간 비효가 지속되는 산업상 유용한 지속성 비료를 제조할 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법으로 제조되는 피복 비료는 기존의 피복형 지속성 비료의 제조 기술들과 비교하여 다음과 같은 산업상의 이용성이 있다. 즉, -1) 사용하는 용매가 물이므로 값비싼 유기 용매를 회수하는데 필요한 장치비 및 운전비가 필요없게 되고, -2) 미회수 유기 용매로 인한 환경 오염의 문제가 없으며, -3) 피복 공정 중에 인화성 용매의 사용에 따른 화재 및 폭발의 위험성이 전혀 없고, -4) 울퉁불퉁한 비료의 표면을 값싼 규산염으로 채워주므로 라텍스 피복량을 절감할 수 있으며, -5) 유리처럼 매끄러운 규선염 피막 위에 라텍스를 피복하므로 균일한 두께의 라텍스 피막을 만들 수 있어서 용출 속도의 조절이 용이하고,-6) 각종의 고분자 라테스를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있기 때문에 다양한 성질의 지속성 비료를 제조할 수 있다.The method of the present invention can be summarized as follows. That is, according to the method of the present invention, the silicate aqueous solution is first sprayed and coated on the surface of the granular fertilizer in the coater to form a uniform and smooth base film, and then the water-dispersible emulsion type latex is further coated to further pass water. By making a non-irritant coating, the dissolution rate of fertilizers in water can be remarkably alleviated to produce industrially useful sustainable fertilizers that have long term ineffectiveness with only one fertilization. Therefore, the coated fertilizer produced by the method of the present invention has the following industrial applicability as compared with the existing manufacturing techniques of the coated sustainable fertilizer. That is, -1) since the solvent used is water, there is no need for the equipment cost and operating cost required to recover expensive organic solvents, -2) there is no problem of environmental pollution due to unrecovered organic solvents, and -3) flammability during the coating process. There is no risk of fire or explosion due to the use of solvents. -4) It can reduce the latex coating amount by filling the surface of the bumpy fertilizer with cheap silicate. -5) Laminating the latex on the smooth silicate film like glass. Therefore, it is possible to make a latex film having a uniform thickness, so that the dissolution rate can be easily controlled, and 6) various fertilizers of various properties can be prepared since they can be used alone or in combination.

Claims (15)

피복시킬 비료 입자 100 중량부에 대하여 규산염 1-10 중량부가 피복된 일차 피복층과, 피복시킬 비료입자 100중량부에 대하여 고분자 라텍스 1-10 중량부가 피복된 이차 피복층이 상기 일차 피복층 위에 일체로 형성된 것이 특징인 지속성 입상 비료.A primary coating layer coated with 1-10 parts by weight of silicate based on 100 parts by weight of fertilizer particles to be coated, and a secondary coating layer coated with 1-10 parts by weight of polymer latex with respect to 100 parts by weight of fertilizer particles to be coated are integrally formed on the primary coating layer. Characterized persistent granular fertilizer. 제1항에 있어서, 상기 일차 피복층 형성에 사용된 피복 재료가 규산소다, 규산리튬, 규산칼륨 및 규산에틸 수용액으로 구성된 군 중에서 선택되는 것이 특징인 지속성 입상 비료.The sustained particulate fertilizer according to claim 1, wherein the coating material used for forming the primary coating layer is selected from the group consisting of sodium silicate, lithium silicate, potassium silicate, and ethyl silicate aqueous solution. 제2항에 있어서, 상기 규산소다 수용액이 산화규소 및 산화나트륨의 혼합 용액인 것이 특징인 지속성 입상비료.The sustained granular fertilizer according to claim 2, wherein the aqueous sodium silicate solution is a mixed solution of silicon oxide and sodium oxide. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 산화규소 및 산화나트륨의 무게비가 3.3, 3.75또는 4.2인 것이 특징인 지속성 입상 비료.The sustained granular fertilizer according to claim 1 or 3, wherein the weight ratio of silicon oxide and sodium oxide is 3.3, 3.75, or 4.2. (정정)제1항에 있어서, 상기 이차 피복층 형성에 사용된 피복 재료가 천연 라텍스, 스티렌-부타디엔 공중합 물 라텍스, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합 물 라텍스, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합물 라텍스, 스티렌-2-에틸헥실아크릴레이트-아클릴로니트릴 공중합물 라텍스, 아크릴계 중합물 라텍스, 클로로프렌계 중합물 라텍스, 비닐아세테이트계 중합물 라텍스, 이소프렌계 중합물 라텍스, 염화비닐계 중합물 라텍스, 염화비닐리덴계 중합물 라텍스 단독 및 이들의 혼합물의 수용액으로 구성된 군 중에서 선택되는 것이 특징인 지 속성 입상 비료.(Correction) The method according to claim 1, wherein the coating material used for forming the secondary coating layer is made of natural latex, styrene-butadiene copolymer latex, acrylonitrile-butadiene copolymer latex, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer latex, styrene 2-ethylhexyl acrylate-acrylonitrile copolymer latex, acrylic polymer latex, chloroprene polymer latex, vinyl acetate polymer latex, isoprene polymer latex, vinyl chloride polymer latex, vinylidene chloride polymer latex alone and these Persistence granular fertilizer, characterized in that it is selected from the group consisting of an aqueous solution of a mixture of. 유동층 피복 장치 또는 회전 원통 드럼 피복 장치 내에서 피복시킬 비료 입자의 표면에 이 비료 입자의 중량에 대하여 10-38중량%의 규산염 수용액을 분무 후 건조하여 규선염 피복층을 형성하는 공정과, 이 규산염 피복층 표면에 상기 비료 입자의 중량에 대하여 5-20 중량%의 고분자 라텍스 수용액을 분무 후 건조하여 상기 규산염 위에 라텍스 피복층이 일체로 형성되게 하는 고정으로 이루어진 것이 특징인 지속성 비료의 제조 방법.Spraying and drying a 10-38% by weight aqueous silicate solution based on the weight of the fertilizer particles on the surface of the fertilizer particles to be coated in a fluidized bed coating device or a rotating cylindrical drum coating device to form a silicate coating layer; Spraying 5-20% by weight aqueous solution of polymer latex with respect to the weight of the fertilizer particles on the surface and dried to fix the latex coating layer integrally formed on the silicate. 제6항에 있어서, 규산염 수용액의 농도가 25-30 중량%인 것이 특징인 방법.The method according to claim 6, wherein the concentration of the aqueous silicate solution is 25-30% by weight. 제6항에 있어서, 고분자 라텍스 수용액의 농도가 10-15 중량%인 것이 특징인 방법.The method of claim 6, wherein the concentration of the aqueous polymer latex solution is 10-15% by weight. 제6항에 있어서, 상기 규산염 수용액을 피복시킬 비료의 양 500g에 대하여 공급 속도가 분당 2-20ml, 공급 노즐 압력이 0.2-5kg/cm2및 열풍 온도가 20-100℃인 피복 조건 아래 유동층 내에서 비료 입자에 피복하는 것이 특징인 방법.The fluidized bed under a coating condition according to claim 6, wherein the feed rate is 2-20 ml per minute, the feed nozzle pressure is 0.2-5 kg / cm 2, and the hot air temperature is 20-100 ° C. with respect to 500 g of the fertilizer to coat the aqueous silicate solution. Characterized by coating on the fertilizer particles. 제9항에 있어서, 상기 피복 조건이 공급 속도가 분당 5-10ml, 공급 노즐 압력이 0.5-1kg/cm2및 열풍 온도가 60-80℃인 것이 특징인 방법.10. The method of claim 9 wherein the coating conditions are a feed rate of 5-10 ml per minute, a feed nozzle pressure of 0.5-1 kg / cm 2 and a hot air temperature of 60-80 ° C. 제6항에 있어서, 상기 고분자 라텍스 수용액을 피복시킬 비료 500kg에 대하여 공급 속도가 상기 규산염 용액의 공급 속도에 비하여 절반 수준이고, 공급 노즐 압력이 0.1kg/cm2이며 열풍의 온도는 20-60℃인 피복 조건 아래 유동층 비폭 장치 또는 회전 원통 드럼 피복 장치내에서 비료 표면에 피복하는 것이 특징인 방법.The fertilizer to coat the aqueous solution of the polymer latex, the feed rate is half of the feed rate of the silicate solution, the feed nozzle pressure is 0.1kg / cm 2 and the temperature of the hot air is 20-60 ℃ Coating the fertilizer surface in a fluidized bed nasal apparatus or a rotating cylindrical drum coating apparatus under phosphorus coating conditions. 제6항에 있어서, 상기 고분자 라텍스 피복층 위에 전체 피복 비료의 중량에 대하여 0.1-2 중량%의 무기 광물질 또는 다가 금속염 수용액을 살포하여 50-100℃에서 10분-2시간 건조시키는 것이 특징인 방법.The method according to claim 6, wherein the polymer latex coating layer is sprayed with an aqueous solution of 0.1-2% by weight of inorganic mineral or polyvalent metal salt with respect to the total weight of the fertilizer and dried at 50-100 ° C. for 10 minutes-2 hours. 제12항에 있어서, 상기 무기 광물질이 활석 및 고령토로 구성된 군 중에서 선택되는 것이 특징인 방법.13. The method of claim 12, wherein the inorganic mineral is selected from the group consisting of talc and kaolin. 제12항에 있어서, 상기 다가 금속염이 질산아연인 것이 특징인 방법.The method according to claim 12, wherein the polyvalent metal salt is zinc nitrate. 제12항에 있어서, 상기 건조가 70-100℃에서 30분 내지 1시간 실시되는 것이 특징인 방법.The method of claim 12 wherein said drying is carried out at 70-100 ° C. for 30 minutes to 1 hour.
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KR101879607B1 (en) * 2016-03-15 2018-07-18 이병선 Coloring agent composition for granule fertilizer and coloring method thereof

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