CH496467A - Verfahren zur Herstellung von granulierten Düngemitteln mit verlängerter Wirksamkeit - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung von granulierten Düngemitteln   mit    verlängerter Wirksamkeit
Es ist ein Verfahren zur Granulierung von als Verarbeitungshilfsmittel bzw. Zusatzstoffe für Kunststoffe,   insbasondere    PVC, geeigneten Produkten bekannt, bei welchem pulverförmige anorganische Stabilisatoren und/ oder   Metallseifens.abilisatoren    allenfalls zusammen mit Füllstoffen, Farbstoffen, Antistatika oder Antiflammitteln unter Zuhilfenahme geeigneter organischer Produkte, die einen Kohlenwasserstoffrest enthalten und deren Schmelzpunkt über 400 C liegt, granuliert, indem man die Mischung unter scharfem Rühren über den Schmelzpunkt des Granulierhilfsmittels erwärmt und anschliessend unter Kühlung und langsamerem Rühren auf Raumtemperatur bringt.



   Als Granulierhilfsmittel eignen sich dabei insbesondere solche Produkte, die üblicherweise als Gleitmittel bei der Kunststoffverarbeitung eingesetzt werden.



  Sie enthalten meist einen längerkettigen Kohlenwasserstoffrest. Vorzugsweise Walrat oder Ester aus Fettalkoholen bzw. synthetischen Alkoholen mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen und Fettsäuren, Ester aus Fettsäuren und mehrwertigen Alkoholen, auch Partialester wie Glycerinmonostearat, Trimethylolpropyldistearat oder Pentaerythritdistearat, Fettalkohole, entsprechende synthetische Alkohole, Fettsäuren, entsprechende synthetische Säuren, Oxy- oder Halogenfettsäuren. Daneben sind Paraffine, Syntheseparaffine, Montanwachse, veredelte Montanwachse, gehärtete Öle, wie z. B. gehärtetes Ricinusöl, Esterwachse, Fettsäureamide,   Feasäurealkyl-    olamide,   Fettsäurealkylolaminester,    wie Triäthanolamindistearat, Fettamine, Fettketone, wie Stearon, Anhydride höherer Karbonsäure, Alkylphenole und nicht zuletzt längerkettige Äther, wie z. B.

  Distearyläther oder Fettalkohol- bzw.   Alkylphenolpolyglykoläther    als Granulierhilfsmittel geeignet.



   Granulierhilfsmittel solcher Art, die bei Raumtemperatur sehr hart sind und dem Granulat einen spröden Griff verleihen, können durch geeignete Weichmacher weichgestellt werden. Harte Granulierhilfsmittel sind beispielsweise die   Syntheseparaffine    oder die veredelten Montanwachse mit Schmelzpunkten um 1000 C oder   Athylen-bis-stearamid    mit einem Schmelzpunkt um 1350 C. Aber auch niedriger schmelzende Wachse, wie z. B. Carnaubawachs, können bei Raumtemperatur hart und spröde sein. Zur Weichstellung sind die üblichen Weichmacher, wie Mineralöle, Chlorparaffine, epoxydierte Öle, wie epoxydiertes Sojabohnenöl, aber auch Phthalatweichmacher, wie DOP oder Phosphatweichmacher, wie Trikresylphosphat, geeignet.



   In geschmolzenem Zustande wirken solche Granulierhilfsmittel als Bindemittel granulierend und verhindern bei Raumtemperatur als Trennmittel ein Zusammenkleben der Granulate. Zweckmässig wendet man sie in einer Menge von 2 bis   40      Ges.%,    vorzugsweise 7 bis 15   Ges.%,    bezogen auf den zu granulierenden Stoff, an.



   Es hat sich nun gezeigt, dass es nach einem ähnlichen Verfahren auch möglich ist, Düngemittel, insbesondere Harnstoff und Kalkstickstoff, aber auch Ammon- oder Kalk- oder Natronsalpeter, Thomasmehl oder Mischdünger zu granulieren. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von granulierten Düngemitteln mit verlängerter Wirksamkeit und ist dadurch gekennzeichnet, dass man verschiedene, oberhalb 400 C schmelzende organische Granulierhilfsmittel, nämlich solche mit überwiegend hydrophilen Eigenschaften, solche mit ausgeglichen hydrophilen und hydrophoben Eigenschaften und solche mit überwiegend hydrophoben Eigenschaften je für sich mit zu granulierendem in Pulverform vorliegendem Düngemittel vermischt,

   jede so erhaltene Mischung unter scharfem Rühren über den Schmelzpunkt des in ihr enthaltenen Granulierhilfsmittels erwärmt und anschliessend unter Kühlung und langsamerem Rühren auf Raumtemperatur bringt und dann die so aus den verschiedenen Mischungen erhaltenen Granulate miteinander vermischt.



   Der besondere Vorteil des neuen Verfahrens liegt darin, dass es durch Auswahl geeigneter Granulierhilfsmittel gelingt, Düngemittel mit verlängerter Wirksamkeit zu schaffen. Da die Düngemittelgranulate mit den Granulierhilfsmitteln gecoated, d. h. oberflächlich belegt sind, hängt ihre Auflösung im Boden durch die   Feuchtigkeit in hohem Masse von dem Verhältnis der hydrophoben (Lyophilen) zu den hydrophilen Eigenschaften der Granulierhilfsmittel ab.



   Düngemittel, die mit ausgesprochen hydrophilen Granulierhilfsmitteln granuliert werden, lösen sich rasch, d. h. im Laufe der nächsten Tage nach der Düngung auf. Als stark hydrophile Granulierhilfsmittel kommen insbesondere Fettalkoholpolyglycoläther, Alkylphenolpolyglycoläther, Fettsäurealkylolamide oder   Fettsäuren    alkylolaminester in Frage.



   Granulierhilfsmittel, bei denen sich lyophile und hydrophile Eigenschaften etwa die Waage halten, sind z. B. Partialester aus Fettsäuren und mehrwertigen Alkoholen mit mehreren freien Hydroxylgruppen, wie etwa Glycerinmonostearat, Glycerinmonoricinoleat, Trime   thylolpropylmonocaprin at,    Pentaaerythritmonocaprilat, Anhydrosorbitmonolaurat oder kürzerkettige Fettalkohole, etwa Hexanol. Mit solchen   Oranulierhilfsmitteln,    die bereits über deutliche lyophile Eigenschaften verfügen, dauert die Auflösungszeit der Düngemittel länger und kann sich über Monate hinweg erstrecken, je nach dem Verhältnis der lyophilen zu den hydrophilen Gruppen im Molekül des Granulierhilfsmittels.



   Granuliert man mit überwiegend lyophilen Granulierhilfsmitteln, wie Partialestern mit nur einer freien Hydroxylgruppe und längerkettigen Fettsäureresten, z. B.   Pentaaerytbrtittristearat    oder Glycerindi/tristearat, oder mit Fettalkoholen mittlerer Kettenlänge, etwa Octylalkohol, oder Oxyfettsäuren wie Ricinolsäure bzw.



     1 2-oxy-Stearinsäure,    so ist die hydrophobierende Wirkung der Granulierhilfsmittel schon so stark, dass sich die Auflösung der Düngemittel über ein bis zwei Jahre erstreckt.



   Ausgesprochen lyophile bzw. hydrophobe Granulierhilfsmittel sind z. B. Ester aus langkettigen Fettalkoholen respektive synthetischen Alkoholen und langkettigen Fettsäuren, z. B.   Walrat    oder Stearylstearat. Auch langkettige Fettalkohole, z. B. Stearylalkohol, oder langkettige Fettsäuren, z. B. Stearinsäure oder Arachinsäure sind ausgesprochen hydrophobe Granulierhilfsmittel. Zu dieser Gruppe von Granulierhilfsmitteln gehören ferner: Paraffin, Syntheseparaffin - gegebenenfalls in Mischung mit Mineralölen - Amide langkettiger Fettsäuren, z. B.



  Stearinsäureamid oder längerkettige Äther wie Distearyl äther. Düngemittel, die mit solchen ausgesprochen wasserabweisenden Granulierhilfsmitteln granuliert werden, lösen sich sehr langsam auf und entfalten ihre Wirksamkeit als Düngemittel erst nach einer Zeit zwischen 2 und 5 Jahren.



   Es bleibt dem Fachmann überlassen, Granulierhilfsmittel aus den verschiedenen aufgezählten Gruppen   ge    meinsam zu benutzen und dadurch weitere Feinheiten in den lyophilen/hydrophilen Eigenschaften zu erhalten.



   Die Auflösungszeit der Düngemittel hängt nicht nur von der Art der Granulierhilfsmittel ab, sondern auch von deren Menge. Die Auflösungszeit dauert bei ein und demselben lyophilen Granulierhilfsmittel umso länger, je mehr von diesem zur Granulierung verwendet wird.



   Zur Herstellung eines Düngemittels auf Kalkstickstoffbasis beispielsweise, das seine Düngewirkung erst nach etwa drei Jahren nach der Streuung voll entfaltet, kann man vorteilhaft mit einer relativ hohen Menge von 20   %    Stearylstearat als Granulierhilfsmittel arbeiten.



   Ein weiterer Vorteil in der Anwendung der nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Düngemittel liegt darin, dass man, vermöge der abgestuften Lösungszeiten der Düngemittel, nicht jedes Jahr einoder zweimal extra zu düngen braucht.



   Nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Düngemittel zeigen ferner den Vorteil, dass die Granulierhilfsmittel gleichzeitig als Anti-cacking-Mittel dienen und das bekannte und gefürchtete Zusammenballen der Düngemittel während der Lagerung verhindern.



   Zur Bildung der Granulate nach dem erfindungsgemässen Verfahren kann z. B. folgendermassen gearbeitet werden:
Die pulverförmigen Düngemittel werden portionenweise in ein schnell laufendes, mehr als 1000 Upm heizund kühlbaren Mischwerk zusammen mit den Granulierhilfsmitteln eingebracht und auf eine Temperatur erwärmt, die über dem Smp. des Granulierhilfsmittels liegt. Bei niedrig schmelzenden Granulierhilfsmitteln, z. B. Talgfettalkohol mit einem Smp. von etwa 480 C, kann diese Temperatur bereits durch die Reibungswärme mit schnell laufendem Mischwerk erreicht werden. Bei höher schmelzenden Granulierhilfsmitteln, z. B.



  gehärtetem Ricinusöl mit einem Smp. von etwa 840 C, wird zweckmässig zusätzlich geheizt. Nach   Uberschrei-    tung des Schmelzpunktes des Granulierhilfsmittels wird die Temperaturzufuhr - soweit geheizt wurde - eingestellt und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rührwerkes auf unter 700 Upm reduziert. Das Granulat bildet sich, während unter Kühlung langsam gerührt wird.



  Je nach Rührgeschwindigkeit, Temperatur und Granulierhilfsmittel erhält man kleinere oder grössere Granulate mit Durchmessern zwischen 0,1 und 10 mm. Die Schmelzpunkte der Granulierhilfsmittel können zwischen 40 und 1500 C liegen. Die bevorzugten Granulierungstemperaturen liegen zwischen 45 und 550 C.



   Beispiel
Ein Harnstoffdünger, der seine Wirkung nach ver   schiedenen,    abgestuften Zeitabständen entfaltet, kann auf folgende Art hergestellt werden: a) 200 kg Harnstoff werden mit 25 kg eines mit 10   Äthylenoxyd    belegten, gehärteten Talgfettalkohols granuliert, indem beide Produkte in einem heiz- und kühlbaren Mischer mit 1800 Upm gerührt werden. Die Granulierungstemperatur von etwa 600 C wird durch leichtes Aufheizen erreicht. Danach wird mit 600 Upm weiter gerührt und zusätzlich gekühlt. Man erhält Granulate mit einem mittleren Durchmesser von einem Millimeter.

 

   b) 200 kg Harnstoff werden mit 20 kg Glycerinmonostearat wie unter a) granuliert.



   c) 200 kg Harnstoff werden mit 15 kg Penta   aerythrfttristearat    wie unter a) beschrieben granuliert.



   d) 200 kg Harnstoff werden mit 20 kg Cetylpalmitat wie unter a) beschrieben granuliert.



   e) 200 kg Harnstoff werden letztlich mit 30 kg Stearylstearat wie unter a) beschrieben granuliert.



   Diese 5 Ansätze werden dann zu 1000 kg granuliert tem Düngemittel gemischt, das zu jeweils 20 % sofort, nach etwa 6 Monaten, nach etwa einem Jahr, nach etwa zwei Jahren, nach drei bis vier Jahren gelöst und damit wirksam wird.



   Geeignet sind derartige Düngemittel beispielsweise zum Düngen grosser Waldflächen vom Flugzeug aus. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Verfahren zur Herstellung von granulierten Düngemitteln mit verlängerter Wirksamkeit, dadurch gekennzeichnet, dass man verschiedene, oberhalb 400 C schmelzende organische Granulierhilfsmittel, nämlich solche mit überwiegend hydrophilen Eigenschaften, solche mit ausgeglichen hydrophilen und hydrophoben Eigenschaften und solche mit überwiegend hydrophoben Eigenschaften je für sich mit zu granulierendem, in Pulverform vorliegendem Düngemittel vermischt, jede so erhaltene Mischung unter scharfem Rühren über den Schmelzpunkt des in ihr enthaltenen Granulierhilfsmittels erwärmt und anschliessend unter Kühlung und langsamerem Rühren auf Raumtemperatur bringt und dann die so aus den verschiedenen Mischungen erhaltenen Granulate miteinander vermischt.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als ausgesprochen hydrophile Granulierhilfsmittel Fettalkoholpolyglycoläther, Alkylphenolpolyglycoläther oder Fettsäurealkylolamide benutzt werden.

   2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Granulierhilfsmittel, dessen hydrophobe und hydrophile Eigenschaften etwa ausgeglichen sind, Glycerinmonostearat, Glycerinmonoricinoleat, Trimethylolpropanmonocaprinat, Pentaaerythritmonot caprylat, Anhydrosorbitmonolaurat oder Hexanol benutzt wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Granulierhilfsmittel mit überwiegend hydrophoben Eigenschaften Pentaaerythrittristearat, Glycerindi/tristearat, Octylalkohol, Ricinols äure oder 12-Oxy-stearinsäure benutzt wird.

   4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als ausgesprochen hydrophobes Granulierhilfsmittel Walrat, Stearylstearat, Stearylalkohol, Stearinsäure, Arachinsäure, Paraffin, Syntheseparaffin, Stearinsäureamid oder Distearyläther benutzt wird.

   5. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass als Düngemittel Harnstoff verwendet wird.

   6. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass als Düngemittel Kalkstickstoff verwendet wird.