NO133971B - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår anti-sammenbakningspreparater for kondisjonering av partikkel formede materialer, spesielt hygroskopiske materialer, som normalt har tendens til å sammenklebes og sammenbakes under lagring på grunn av virkningene av fuktighet, tempera-

tur og/eller trykk. Mer spesielt angår oppfinnelsen et nytt anti-sammenbakningspreparat som når det anvendes på hygroskopiske materialer, spesielt gjødningsmiddelpartikler, hindrer deres sammenklebning og sammenbakning under lagring.

Sammenbakning under lagring har lenge vært et besværlig

og plagsomt problem for kjemiske gjødningsmidler. Gjødningsmidler som sammenbakes er ikke anvendelige for vanlig masselagrings- og behandlingsteknikk og kan ikke etter lagring spres ut med mekaniske

fordelingsinnretninger. For å redusere denne tendens til sammenbakning blir mange av dagens gjødningsmidler fremstilt i granulær form, og partiklene har en relativt jevn størrelse som i diameter varierer mellom 1 og 4 mm. Granulerte gjødningsstoffer lider imidlertid fortsatt av sammenbakning under lagring og mange slags be-handlinger er blitt foreslått og satt i funksjon for å prøve å overkomme denne alvorlige svakhet. Ingen av dem har ført til helt tilfredsstillende resultater.

En av de hittil kjente metoder som anvendes, omfatter på-sprøyting av en 30-70% oppløsning av et alifatisk primært amin, f. ekso et fettamin, i en mineralolje på det omrørte partikkelformi-ge materiale. Denne metode er angitt i US-patent 3 186 828.

Det er også blitt foreslått i US-patent 3 305 491 å hindre sammenbakning av gjødningsstoffer og salter ved å tilsette et kation-anion-overflateaktivt middel omfattende en sur blanding av kationiske fettaminer og fettsyrer.

Videre er det kjent fra US-patentene 3 234 003, 3 234 006 og 3 250 607 et kondisjoneringsmiddel i form av et pulver som oppnås ved å belegge mikroskopiske partikler av visse leirer med en liten mengde av en oppløsning av et hydrofobt alifatisk amin i en mineralolje, Det belagte leireprodukt som oppnås på denne må-ten, strøs på overflaten av gjødningsstoffgranulene.

I alle tilfellene synes det å antas at nærværet av et alifatisk amin i anti-sammenbakningsmidlene er viktig for å hindre sammenbakning ved å danne en hydrofob film på overflaten av gjød-ningsgranulene som innskrenker absorpsjonen av vann til granulene.

Det er nå blitt funnet at sammenbakning av salter og kjemiske gjødningsstoffer kan hindres i en betydelig grad om granulene behandles med et preparat bestående av et kationisk aminmateriale,. en karboksylsyre og et alkali.

Selv om det ikke er strengt nødvendig er det hensiktsmessig at det anvendes et inert organisk løsningsmiddel for å fortynne nevnte ingredienser i preparatet.

Overensstemmende med dette er det et hovedformål med oppfinnelsen å skaffe et forbedret anti-sammenbakningspreparat

for kondisjonering av partikler av gjødningsstoffer eller andre salter.

Et annet formål med oppfinnelsen er å skaffe en forbedret metode for kondisjonering av partikkelformet materiale.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å skaffe i

det vesentlige ikke-sammenbakende saltpreparater, spesielt gjødnings-preparater.

Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes et antisammenbakningspreparat for tilsetning til partikkelformede salter, spesielt gjødningssto-ffpartikler, for å hindre deres sammenklebning og sammenbakning, inneholdende

(1) et kationisk, alifatisk aminmateriale valgt fra gruppen bestående av aminer med formlene RR^I^N og RNH.CH2.CH2-CH2.NH2f hvor R er et alifatisk hydrokarbonradikal inneholdende 8-22 karbonatomer, pg R^ og R 2 er hver enten H eller en alkylgruppe

inneholdende 1-22 karbonatomer,

(2) en alifatisk eller cykloalifatisk karbpksylsyre med 8-22 karbonatomer i molekylet, eller polymerer av denne. Preparatet karakteriseres ved at det dessuten inneholder en tredje aktiv

komponent som er et alkali valgt fra gruppen bestående av lavere alkanolaminer der alkanoldelen har 2-4 karbonatomer, ikke-alkalimetallhydroksyder, og blandinger derav.

Det er blitt fastslått at nærværet av små mengder av et alkali allerede gir en betydelig forbedring av produktets ytelse. Øyensynlig utøves en synergistisk virkning av kombinasjonen av alkali pg det alifatiske amin med den følge at mengden av alifatisk amin i preparatet kan reduseres betydelig. En mulig forklaring på dette kan være at nevnte alkali sterkt aktiverer ioniseringen av karbpksylsyren, meget mer enn det alifatiske aminet kan gjøre, med det resultat at reaksjonen mellom karbpksylationer pg kationene på granulenes overflate fremmes og at det derved dannes et kjemisk .beskyttende lag rundt granulover-flaten.

Rene alifatiske aminer med formelen RR^R2N eller RNHCH2CH9CK0-NH2 (hvor R, R^ og R2 er som definert ovenfor) kan anvendes enkeltvis eller i kombinasjon ved utførelsen av oppfinnelsen og det alifatiske radikal i aminene kan være mettet eller umettet. Representative rene aminer omfatter pktylamin, decylamin,,decenylamin, heksadecylamin, oktadecylamin, oktadecenylamin, pktadekadienylamin, eikosylamin, di-heksadecylamin og dioktylmetylamin. Foretrukne aminer er kommersielle blandinger oppnådd ved hydrolyse av animalsk pg vegetabilsk fett, som f.eks. kokosnøttolje, soyabønneolje, talg eller bomuilsfrøplje, fulgt av ammpnplyse, dehydrering og hydrpgenering. De resulterende aminer består hovedsakelig av mettede og umettede primære n-alifatiske aminer inneholdende fra 12 - 2o karbonatomer, avhengig av den olje som er

anvendt som utgangsmateriale.

Eksempler på karboksylsyrer som passende kan brukes i den ovennevnte kombinasjon, omfatter fettsyrer med fra 8 - 22 karbonatomer, som f.eks. de som oppnås ved syntese, eller ved hydrolyse av natrulig forekommende animalske og vegetabilske fett, som f.eks. kokosnøttolje, soyabønneolje, talg, bomullsfrøolje og lignende;

cykliserte fettsyrer med fra 8-22 karbonatomer i molekylet, som f.eks. de som oppnås ved cyklisering av umettede fettsyrer, som

f.eks. linfrøolje, treoljefettsyrer og lignende, f.eks. ved den fremgangsmåte som er beskrevet i US-patent 3.o41.36o; polykarbok-sylsyrér med fra 8-22 karbonatomer og polymere fettsyrer; modifi-serte fettsyrer, som f.eks. sulfonerte fettsyrer, alkylpolyetylengly-kolkarboksylsyrer osv.

Eksempler på ikke-alkalimetallhydroksyder er magnesium-,

sink-, nikkel- og aluminiumhydroksyder.

Typiske illustrerende lavere alkanolaminer omfatter mono-, di- og tri-, etanol-, propanol- og butanolaminer, oksaminer og mor-foliner.

Eksempler på egnede løsningsmidler omfatter mineralolje, kerosen, furunålsolje, paraffinvoks, polyetylen- og polypropylen-vokser, flytende etylenoksydkondensasjonsprodukter, som f.eks.

polyetylenglykol, og også alifatiske nitriler som er angitt i US-patent 3.186.828. Typiske mineraloljer er f.eks. maskinolje, par-af f inolje og gassoljefraksjoner fra petroleumdestillater. Foretrukne løsningsmidler er mineralolje og paraffinvoks.

Foretrukne kationiske alifatiske aminer for bruk i preparatet ifølge oppfinnelsen er primære fettaminer med fra 12 - 2o karbonatomer. Spesielt foretrukne er fettaminer oppnådd fra natur-lige oljer som f.eks. soyabønneolje og talg, hvori den alifatiske gruppe består i hoveddelen av en blanding av C^g- og C^g-hydrokar-boner.

De foretrukne karboksylsyrer for bruk i preparatet iføl-ge oppfinnelsen er fettsyrer med en kjedelengde på 8 - 2o karbonatomer .

Spesielt foretrukne er blandede fettsyrer inneholdende vesentlige mengder av Cg-C^-fettsyrer, som f.eks. de som oppnås ved hydrolyse av kokosnøtt- og palmekjerneolje.

Foretrukne lavere alknaolaminer for bruk i foreliggende preparat er mono-, di- og trietanolaminer. Foretrukne uorganiske alkalier er aluminiumhydroksyd og sinkhydroksyd.

Preparatet ifølge oppfinnelsen kan omfatte fra 1-20, fortrinnsvis 4-12% av komponent (1), fra 3-80, fortrinnsvis 5-30%

av komponent (2) og fra 0,1-5, fortrinnsvis 0,5-2% av komponent (3). Et inert løsningsmiddel kan tilsettes om ønsket i enhver mengde opptil ca. 90%.

I en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen omfatter anti-sammenbakningspreparatet en organisk løsningsmiddelbasis inneholdende 4-12% av komponent (1), 5-30% av komponent (2) og 0,5-2% av komponent (3).

Alle prosenter er vektprosenter av totalpreparatet.

Preparatet ifølge oppfinnelsen kan fremstilles ved å blan-de sammen de aktive komponentene (1), (2) og (3) med oppløsningsmid-let i egnede mengder. Løsningsmidlet, f.eks. mineralolje, oppvarmes vanligvis til ca. 60-70°C og komponentene (2), (3) og (1) kan så blandes inn. Denne rekkefølge ved tilsetningen av komponentene til løsningsmidlet følges fortrinnsvis for å hjelpe på oppløsningen av det alifatiske aminmaterialet. I tilfelle av at det anvendes et uor-ganisk alkali, kan denne komponent hensiktsmessig tilsettes i form av en fettsyresåpe.

Preparatet ifølge oppfinnelsen er en håndterbar væske allerede ved en temperatur av ca. 40°C og kan normalt påsprøytes ved en temperatur av 60-80°C på gjødningsstoffgranulene i et egnet blan-deutstyr, hvor det blir fordelt raskt og jevnt over den granulerte masse på grunn av dets høye spredningskapasitet.

Noe amid kan dannes under for lang lagringstid for preparatet, spesielt ved forhøyede temperaturer, som et resultat av konden-sasjon mellom karboksylsyren og aminet. Nærværet av litt slikt amid i preparatet har imidlertid ingen markert innflytelse på produktets ytelse.

En fordel ved preparatet ifølge oppfinnelsen er at det hensiktsmessig kan påsprøytes på granulene i eksisterende utstyr som normalt anvendes for kondisjonering, f.eks. en roterende trom-melblander eller en transportskrueblander. Under praktiske betin-gelser vil mengden av anti-sammenbakningsmiddel ifølge oppfinnelsen som behøves for å kondisjonere gjødningsstoffpartikler være innenfor samme størrelsesorden i prosenter som den som vanligvis anvendes for flytende anti-sammenbakningsmidler, dvs. mellom 0,07 og 0,20% beregnet på vekten av det behandlede materiale.

En -ytterligere spesiell fordel ved nærværende oppfinnelse er at en fullstendig beskyttelse kan oppnås ved en enkelt behandling med preparatet ifølge oppfinnelsen. Gjødningsstoffer behandlet ifølge oppfinnelsen forblir derfor ikke-støvende, kan lagres og behandles uten plagsom støvdannelse og forblir frittstrømmende selv ved forlenget lagring.

Brukt i mengder av 0,03-0,25 vekt% av salt- eller gjødningsstoffpartikkelmaterialet er preparatet ifølge oppfinnelsen spesielt effektivt for å kondisjonere enkelt- og flerkompo-nentgjødningsstoffer, som f.eks. gjødningsstoffer med høyt nitro-geninnhold og NPK-gjødningsstoffer for å sikre ikke-sammenbakning av dem.

Overensstemmende med dette omfatter oppfinnelsen salt-09 gjødningspreparater behandlet med et anti-sammenbakningspreparat som tidligere definert, hvis partikler er utstyrt med et anti-sammenbakningsbelegg inneholdende som aktive komponenter: 1-20 vektdeler av et kationisk alifatisk amin med formelen RR-^N eller RNHCH^CH^CI^NH^ / hvor R er en alifatisk hydrokarbonradikal inneholdende fra 8-22 karbonatomer og R^ og R2 er hver enten H eller en alkylgruppe inneholdende 1-22 karbonatomer ,

3-80 vektdeler av en alifatisk eller cykloalifatisk karboksylsyre med fra 8-22 karbonatomer i molekylet, og 0,1-5 vektdeler alkali.

Preparatet ifølge oppfinnelsen inneholder sammenlignet med vanlige preparater et meget lavere prosentinnhold av alifatisk amin og allikevel, brukt i vanlig dose, gir det en overras-kende god anti-sammenbakningsvirkning, som det skal vises i de følgende eksempler.

Eksempel 1

Følgende anti-sammenbakningspreparat ble fremstilt:

Dette preparat ble påsprøytet på kommersielle høy-nitro-gen gjødningsstoffgranuler i "en mengde av 0,15 vekt% av granulat-massen. Resultatene ble sammenlignet med et preparat A, omfattende 35% fettamin og 65% mineralolje, og preparat B, omfattende 10% stearylamin, 25% kokosnøttfettsyrer og 65% mineralolje ved å bruke følgende testmetode.

Sammenbakningstestmetode

Hastigheten for sammenbakning av gjødningsstoffer i la-boratoriet bestemmes ved å danne en presseprøve av det i en sylin-der. Lasten som påføres på o det oppgåo r til 0,7 kg/cm 2, varigheten av lasten er 24 timer.

Den kraft som behøves for å trekke ut en ankerplate som er innleiret i prøven, måles. Denne kraft, avlest i gram, gir et mål på tendensen til sammenbakning av partikkelmassen. Høyere ver-dier representerer derfor en sterkere tendens til sammenbakning.

Et ideelt tilfelle ville være om presseprøven falt fra hverandre straks etter at den ble løftet opp av sylinderen.

Det ubehandlede gjødningsstoff hadde en sammenbaknings-testverdi på 1450.

Eksempel 2

Dette eksempel viser at lavere dosering av preparatet ifølge oppfinnelsen fortsatt gir overlegen virkning samménlignet med flytende preparater som er kjente og som anvendes i den vanlige dosering på 0,15 vekt%.

Preparat I fra eksempel 1 ble påsprøytet på kommersielle høynitrogen gjødningsstoffpartikler i en dosering av 0,07, 0,10 og 0,15 vekt%.

Sammenbakningstestene gav de følgende gjennomsnitts-verdier på de krefter som behøvdes:

Dette prepanat ble påsprøytet på kommersielle høynitrogen-gjødningsstoffgranuler i en mengde av 0,20 vekt% av den granulerte masse. Sammenbakningstesten garen gjennomsnittsverdi på 170.

Eteempel 4

Nærværende preparat er spesielt effektivt for behandling av flerkomponentgjødningsstoffer. 0,15 vekt% av dette preparat ble påsprøytet på kommersielle NKP-granuler (15/15/15). Følgende resultater ble oppnåddt

Som vist i tabellen kan oppfinnelsen anvendes som erstat-ning for en to-trinns kondisjoneringsprosess som vanligvis anvendes for flerkomponent-gjødningsstoffer, med i det minste like gode resultater „

Eksempel 5

Følgende preparat ble fremstilt:

Dette preparat ble påsprøytet på komersielle høy-nitro-gen gjødningsstoffgranuler i en mengde av 0,15 vekt% av den granulerte masse. En sammenbakningstest ble utført og resultatet ble sammenlignet med en parallelltest på de samme kommersielle granuler behandlet med preparat I fra eksempel 1.

Det ble oppnådd følgende avlesninger:

Disse avlesninger viser at begge preparater var sammen-lignbare når det gjelder ytelse.

Eksempler 6- 7

En lignende sammenlignende test ble utført med de følgen-de to preparater:

Disse resultater viser at preparatene VI og VII var ekvi-valente med preparat I når det gjaldt deres anti-sammenbakningsopp-treden. Resultatene viser også at nærværet av et fettsyreamid i preparatet ikke har noen forstyrrende virkning på ytelsen til grunn-preparatet ifølge oppfinnelsen»

Claims (9)

1. Antisammenbakningspreparat for tilsetning til partikkelformede salter, spesielt gjødningsstoffpartikler, for å hindre deres sammenklebning og sammenbakning, inneholdende

(1) et kationisk, alifatisk aminmateriale valgt fra gruppen bestående av aminer med formlene RR^t^N og RNH.CH2.CH2. CH2.NH2/ hvor R er et alifatisk hydrokarbonradikal inneholdende 8-22 karbonatomer, og R^ og R2 er hver enten H eller en alkylgruppe inneholdende 1-22 karbonatomer, (2) en alifatisk eller cykloalifatisk karboksylsyre med 8 - 22 karbonatomer i molekylet, eller polymerer av denne, karakterisert ved at preparatet dessuten inneholder en tredje aktiv komponent som er et alkali valgt fra gruppen bestående av lavere alkanolaminer der alkanoldelen har 2-4 karbonatomer, ikke-alkalimetallhydroksyder, og blandinger derav.

2. Anti-sammenbakningspreparat ifølge krav 1, karakterisert ved at de aktive komponentene fortynnes med et inert organisk løsningsmiddel.

3. Anti -sammenbakningspreparat ifølge kravene 1 eller 2, karakterisert ved at det omfatter 1 - 2o vekt% av komponent (1), 3 - 8o vekt% av komponent (2), o,l - 5 vekt% av komponent (3) og fra o - 9o vekt% av et inert organisk løsnings-middel.

4. Anti-sammenbakningspreparat ifølge krav 3, karakterisert ved at det omfatter en organisk løsningsmid-del-basis inneholdende 4-12 vekt% av komponent (1), 5 - 3o vekt% av komponent (2) og o, 5 - 2 vekt% av komponent (3).

5. Anti-sammenbakningspreparat ifølge kravene 1-4, karakterisert ved at komponent (1) er et primært amin inneholdende fra 12 - 2o karbonatomer.

6. Anti-sammenbakningspreparat ifølge kravene 1-5, karakterisert ved at komponent (2) er en fettsyre med en kjedelengde på 8. - 2o karbonatomer.

7. Anti-sammenbakningspreparat ifølge kravene 2-4, karakterisert ved at det inerte organiske løsningsmid-del er valgt fra mineralolje, kerosen, furunålsolje, voks, flytende etylenoksydkondensater og blandinger av dem.

8. Anti-sammenbakningspreparat ifølge krav 1-7, karakterisert ved at det som alkali anvendes mono-, di- eller trietanolamin.

9. Anti-sammenbakningspreparat ifølge krav 1-4, karakterisert ved at det som alkali anvendes aluminiumhydroksyd eller sinkhydroksyd.