JP3143952B2 - 被覆粒状肥料 - Google Patents

被覆粒状肥料

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JP3143952B2 JP03137237A JP13723791A JP3143952B2 JP 3143952 B2 JP3143952 B2 JP 3143952B2 JP 03137237 A JP03137237 A JP 03137237A JP 13723791 A JP13723791 A JP 13723791A JP 3143952 B2 JP3143952 B2 JP 3143952B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術の分野】本発明は、速効性粒状肥料を耐水性の被
膜で被覆して、溶解速度を制御する被覆粒状肥料に関す
る。更に詳しくは、構造式がH-OR-[O-CO-(CH 2 ) 5 -]n-OH
(Rは-CH 2 -または-CH 2 -CH 2 -であり、n(平均値)は5
00〜1000の範囲である。)であるポリエステル樹
脂を有効成分として含有する被膜で被覆された粒状肥料
である。
【0002】
【従来の技術とその問題点】近年、粒状肥料の表面を被
覆して肥料成分の溶解速度をコントロールする被覆粒状
肥料が実用化される様になった。本発明者らは、ポリオ
レフィン類を必須の被膜成分とした一連の粒状肥料被覆
技術を開発し開示してきた。これらの被膜に期待される
機能は、自由に溶解速度を制御できることの外に、溶解
が終了したらできるだけ速やかに崩壊又は分解すること
である。
【0003】例えば、特公昭60-3040 号公報では、ポリ
オレフィン類にタルク等の無機フィラーを分散せしめ被
膜構造にすることによって溶解速度の制御と崩壊性を兼
ね備えることができることを開示した。更に、崩壊性の
機能を高めたエチレン−一酸化炭素共重合体を必須の樹
脂とした被覆粒状肥料を開発し、特公平2-23516 号公報
で開示した。
【0004】これらの先行技術は基本的には高分子樹脂
の光分解反応を期待した技術であり、例えば土中深く埋
設され光から遮断された系に於いては分解はあまり促進
されない欠点がある。この改善のために本発明者らは、
更に微生物分解性樹脂による被覆粒状肥料の開発を進め
た結果、ポリ3-ハイドロオキシ-3−アルキルプロピオン
酸を有効成分とする材料が優れていることを発見し、特
公平2-23517 号に開示した。この被覆粒状肥料は溶出制
御も可能であるが、とりわけ土壌中に於ける被膜の分解
性に優れて、速やかに分解される。このため精度よく溶
出制御し、当初評価法である水中溶出は満足できるもの
でも土壌中では被膜分解が促進される結果、溶出までも
促進され、目的とする成果が得られないことが多々あ
る。即ち、微生物分解性の被覆材料は溶出制御と分解を
両立させるために適度な分解性の材料が望まれる。本発
明者らはこれら相矛盾する課題を解決すべく検討を重ね
て本発明に到達したものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は圃場に
於いてもあらかじめ設定された溶出制御ができ、土壌中
で光が遮光された状態に於いても残留するカプセルが分
解されてゆく被覆肥料を提供することである。この被覆
粒状肥料からの溶出は、水中の場合と圃場(例えば水
田)の場合の溶出は差異が小さく肥効のコントロールが
でき、溶出後のカプセルが長期間に亘り残留しない。本
発明の目的はまた、土壌中の溶出が安定で且つ土壌微生
物により分解される被膜で被覆された肥料を提供するこ
とである。
【0006】
【問題点を解決するための手段】本発明は下記の構成よ
りなる。即ち、(1)構造式が HO-R-[O-CO-(CH 2 ) 5 -]n
-OH (Rは-CH 2 -または-CH 2 -CH 2 -であり、n(平均値)
は500〜1000の範囲である。)であるポリエステ
ル樹脂を有効成分として含有する被膜で被覆されてなる
粒状肥料。
【0007】本発明の肥料の構成につき詳述すれば、下
記の〜のとおりである。 (1)の分子中のRが-CH 2 -または-CH 2 -CH 2 -である被
覆肥料。 (1)の有効成分であるポリエステル樹脂と相溶性の
良い樹脂、例えば酢酸繊維素、アクリルニトリル−ブタ
ジエン−スチレンの共重合体、アクチロニトリル−アク
リル酸−スチレン共重合体、メタクリル酸樹脂、メチル
メタアクリル酸−ブタジエン−スチレン共重合体等が単
独で又は混合物として併用できる。これらの併用樹脂は
50重量%以下、好ましくは40重量%以下の範囲で併
用される。上記の樹脂成分の他に無機、・有機フィ
ラーが併用できる。好ましいフィラーはタルク、炭酸カ
ルシウム、クレイ、ケイソウ土、シリヤ、金属酸化物、
イオウ等の無機質の他、例えばでのぷん等の有機性のも
のも使用できる。これらのフィラー樹脂相に分散して
80重量%以下の範囲で使用される。本発明に使用さ
れる肥料は、特に限定されない。尿素、硫安、塩安、塩
化加里、硫酸加里、りん酸アンモニア等の粒状の肥料の
単肥の他に、、K2O、P25等の多成分を含む粒状
の肥料が本発明の原肥に使用される。
【0008】本発明の被覆肥料は使用される被覆材料
を溶剤に溶解又は分散し、該溶液を回転パン、回転ドラ
ム、流動層等で運動している粒状肥料に添加しつつ、熱
風に同時に乾燥させて被膜を形成、生長させつつ所定の
被覆率に至るまで操作を連続させて得られる。 溶剤の選択には本発明に必須のポリエステル樹脂が可溶
で且つ併用樹脂も可溶な溶剤から選択される。本発明に
必須な上記樹脂は、ケトン類、エステル類、芳香族炭化
水素類、塩素化炭化水素類、ジメチルフォルムアミド等
に溶解するが上記ポリエステル樹脂の溶剤としては、被
覆操作時の被膜の粘着性が、アセトン、メチルエチルケ
トン等のケトン類が最小であり、これらの溶剤が最も望
ましい溶剤である。これらの溶剤には冷時は不溶のもの
が多いため、溶解するには通常加熱攪拌が必要である。
【0009】本発明品は溶出コントロ−ルが可能で数カ
月に亘り安定的に養分を供給することができる。この間
は土壌微生物による攻撃を受けても溶出が促進されるこ
ともない。このことは作物栽培下に於ても、非栽培下に
於ても、本発明品からの溶出が水中のそれと同等であ
る。本発明品は溶出が終了した後もそのまま團場に放置
しておくと2〜4年程度の期間で視覚で確認できなくな
り、分解され土壌に還元される。更に本発明品は流動性
が良好で吸湿性が小さいので施肥の取扱いや機械に最適
である。これら本発明の構成と効果について以後の実施
例にて示す。
【0010】
【実施例】
1.発明品の製造例について以下述べる。 被覆液調製は攪拌機付溶解槽に溶剤と被覆材を入れ、溶
剤を加熱(夫々の溶剤の常圧で沸点の5〜10℃以下を
目安とする)、攪拌して溶解する。この溶液は溶解後も
常時攪拌され、フィラ−が入った場合でも均一な分散状
態を保持されている。肥料の被覆は回転パン中に粒状肥
料を入れて転動させ、該肥料粒子に熱風と該被覆液を噴
霧状で添加し、溶剤を蒸発させて所定の被覆率に至るま
で被覆を形成成長させて被覆粒状肥料を得る。図1は本
実施例の被覆装置である。回転パンとして直径30cm
の糖衣機を使用するがこの中に平均径4.0m/m の粒状
肥料を入れ30rpm にて回転させ径5cmの熱風噴出口
より200m3/HR の80℃(出口温度)の熱風を粒子転
動面より約20cmのところから吹きつける。被覆液は
溶解槽にて溶解・分散した後攪拌を継続し乍ら約50℃
に保持し乍ら、被覆液ポンプで糖衣機に付設したスプレ
−ノズルに送り、スプレ−用 N2 ガスにて噴霧状で転動
粒子に2l/Hr の供給速度で粒子温度が50〜55℃の範
囲で操作できる如く継続的に添加し、所定の被覆率に至
るまで被覆操作を行った。被覆率は次の式で計算され
る。 なお本実施例に供試した肥料はチッソ株式会社水俣工場
製造のくみあい複合燐加安464(14−16−14)
である。
【0011】
【表1】
【0012】 *−1 HO-CH2-[O-CO-(CH2)5-]-OH n=1000(平均
値) −2 HO-CH2-[O-CO-(CH2)5-]-OH n=500(平均値) −3 酢酸基含有率55wt%の酢酸繊維素 −4 ABS:アクリロニトリル・ブタジエン・スチレ
ン共重合体 −5 タルク:平均粒径5μ −6 炭カル: 〃
【0013】2.水中溶出率と土壌中溶出率の比較 水中溶出率測定は下記の方法により行った。試作サンプ
ル10gをサランネット中に包み200ml純水中に浸
漬し25℃の恒温槽に静置する。所定期間静置後、サン
プルと水を分け、水中に溶出したアンモニアNを水蒸気
蒸留法で定量する。溶出率測定後のサンプルは再び20
0mlの新しく入れた純水中に浸漬し、25℃恒温槽中
に静置し同じ方法で定量する。溶出された成分に累計さ
れて経過期間と溶出量の関係を求められる。供試サンプ
ルについては別に常法に従いアンモニアN含有率を求め
て水中溶出率測定して供したサンプル10g中のアンモ
ニアNを求め、溶出量をそれで除して溶出率に換算す
る。土壌中溶出率測定は下記の方法により求めた。水田
土壌(熊本県水俣市長野町、砂壌土)を風乾して10me
sh篩いで篩分けて、篩下品500gr(乾土換算)を1リ
ットルのポリビンに入れ最大溶出量の60%になる様に
水分を入れて調整し、この中に被覆肥料2.0gを入れ
て散在させる。これを30μのポリプロピレンフィルム
で覆いゴムバンドで固定し、25℃恒温槽に静置する。
これらは全てあらかじめ重量を測定しておき、1週間毎
に重量測定して水分が蒸発し乾燥してないことを確認す
る(蒸発分は水分を加えて調整しておく)。所定期間後
にビン内部の土壌被覆肥料混合物を10mesh篩上に取出
して、水中で篩分け土壌(篩下)と被覆肥料と分離し、
被覆肥料を採取し、これを全量乳鉢に移してすり潰し、
メスフラスコに移して水で溶解して標線まで水を満たし
てから乾燥濾紙で濾別した溶解液を水蒸気蒸溜法でアン
モニアNを定量し、土壌中溶出サンプル中に残存してい
るアンモニアNを求める。土壌中の溶出率は下式で計算
する。 実施例1で試作サンプルについて水中、土壌中溶出を比
較した結果は、図2に示した。この結果、本発明が通常
使用される持続性の実用範囲に於いて水中と土中の溶出
に差異がないことが確認された。
【0014】3.ポット試験を行い、栽培下に於ける被
膜の機能性を調べた。 砂壌土(熊本県水俣市長野町水田土壌)を風乾した後篩
い分け(10meshパス)し、次いで水洗することにより
機Nを除いた土壌を1/5000アールポットに詰め、
実施例−1で試作した被覆肥料(No.2)をNH4−N
0.5g相当分を加え、更にK2O、P25が夫々1.
0gになる様にK2SO4、Ca(H2PO42・H2Oを
加えて均一に混合してから、牧草種子(イタリアンライ
グラス)2ccを採取し、所定期間生育させた後刈取と
乾燥して乾燥量を測定する。刈取後は引続いて成育試験
を行い、刈取と乾物重測量を反復する。この栽培試験で
は対照には被覆していない原料を同成分相当量添加した
ものを同時に栽培して比較した。また、水分管理は毎日
目分量で適宜水分散布を行ったが1週間毎に各ポット1
リットルの溶脱を行った溶脱下のものと全く溶脱をしな
い無溶脱下のものを行った。
【0015】4.被膜の土壌分解テスト 15cm×15cmの防虫網(網戸用)袋にサンプル1
0gを入れ、熊本県水俣市長野町水田に20cm下に埋
没し、所定期間後取出して水洗してカプセルの状況を観
察する。表2は実施例1で試作した本発明品の被膜の土
壌分解のテスト結果である。本発明品は年単位で計れば
何れも土壌分解を受けないことがわかった。
【0016】
【表2】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の肥料の被覆粒状製造装置の例示であ
る。図において、1は溶解槽、2は被覆液配管、3は被
覆液ポンプである。また、4は糖衣機、5はスプレ−ノ
ズル、6は熱風吹込管である。
【図2】本発明の実施例(2,4)における水中溶出率
と土中溶出率の比較を示す。同図において黒丸又は白丸
は実施例2における水中溶出又は土中溶出値を、黒三角
又は白三角は実施例4における水中溶出又は土中溶出値
を示し、それら夫々を実線又は破線でつないだ曲線が溶
出率と経過日数との関係を示す。
【図3】本発明の実施例(6,8)における水中溶出率
と土中溶出率との比較を示す。
【図4】本発明の肥料を用いた栽培試験結果を示す。各
図形(ヒストグラム)中の数字は刈取回数を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C05G 3/00 103

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】構造式が HO-R-[O-CO-(CH 2 ) 5 -]n-OH (R
    は-CH 2 -または-CH 2 -CH 2 -であり、n(平均値)は500
    〜1000の範囲である。)であるポリエステル樹脂を
    有効成分として含有する被膜で被覆されてなる粒状肥
    料。
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