JPH02172883A

JPH02172883A - 肥料用造粒剤

Info

Publication number: JPH02172883A
Application number: JP63326102A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Sakai; 境　一男; Yutaka Sato; 裕佐藤; Kazuhide Minato; 湊　和秀
Original assignee: OJI KENZAI KOGYO KK
Current assignee: OJI KENZAI KOGYO KK
Priority date: 1988-12-26
Filing date: 1988-12-26
Publication date: 1990-07-04
Also published as: JPH0474313B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は肥料用造粒剤に関し、さらに詳述すれば、デン
プンを特定条件下において糊化した糊液からなる肥料用
造粒剤に関する。

〔従来の技術〕

一般的に肥料の多くは、粉状あるいは砂状（両者を合せ
て粉体状という）を呈しており、従来は、粉体状のまま
土壌に散布して用いられてきた。しかし、近年に至り、
機械散布が一般的に行なわれるようになったので、散布
用機械への適応性、あるいはｒＢｌ、冷時の飛散防止と
いう面から、粉体状肥料を粒状化することが必要とされ
るようになってきている。

粉体状肥料を粒状化するには、粉体状肥料に水と、ある
いは適当な造粒剤を加えて混合した後パン形、あるいは
ドラム形の造粒機を使用して粒を形成させ、これを乾燥
して粒状製品とするのが一般的である。造粒した肥料は
、輸送の途中や肥料同士を混合する時など、粒に力のか
かった際に粒が破壊したり、あるいは粉体化してしまわ
ないために破壊に耐える強度が必要である。しかもその
強度は、時間の経過とともに低下することなく、粒１個
の圧縮破壊強度が工ないし２ｋｇ、望ましくは３ｋｇ以
上に維持されることが求められる。

水のみで造粒した肥料は、粉体肥料同士の結合力が弱く
て粒の強度がほとんど無く、適当な造粒剤を選択して使
用する必要のあるものが多い。

また、粒状肥料は強度を維持することが求められる一方
、散布した後は、速やかに粒が壊れて分散すること、す
なわち適度な崩壊性を有することが必要とされる９通常
、造粒剤を加えて粒状化した肥料は、その耐破壊強度は
強くなるが、それにつれて使用時に崩壊性が劣ってくる
という傾向がみられる。このように、耐破壊強度と適度
な崩壊性という相矛盾する特性を兼ね備えた粒状肥料を
製造することが求められているが、その両方の特性を満
足させる造粒剤は未だ見い出されていないのが現状であ
る。

なお、崩壊性の具体的な目安として、完成した粒状肥料
を水中に投じて、崩壊した粒の数を見るという水中崩壊
性の試験がある。（なお、以下の記述で水中崩壊性を単
に崩壊性と略記することがある。）造粒剤の具備すべき特性として、この外に挙げられるも
のは、その添加量がなるべく少なくて有効であることで
あり、望ましくは固形分で肥料の１重量％以下であるこ
とが求められる。これは造粒剤の添加量が多くなると、
肥料の所定の有効成分含有量が相対的に低下して規定量
が維持できなくなる恐れがあるからである。また、造粒
剤が安価であり、肥料を造粒しても造粒経費が経済的に
見合う価格であることなどの点も必要な条件として求め
られる。

現在、肥料用造粒剤として一般的に使用されているもの
、あるいは使用可能と考えられるものには、大別して、
アルコール廃液９廃糖蜜、パルプ廃液などの有機性廃棄
物、及びポリビニルアルコール（以下の記述においては
ＰＶＡと略記することがある。）、カルボキシメチルセ
ルロース（以下の記述においてはＣＭＣと略記すること
がある。）、アルギン酸ソーダなどの高分子物質がある
。

前者の有機性廃棄物を使用した場合は、何れも添加量が
、肥料に対し固形分で３ないし１０重量％と比較的多量
に必要で１肥料の有効成分に影響がでる点が問題となる
。さらに、肥料の種類によっては粒が吸湿して大気中に
放置すると強度が極端に低下するものがある。また、こ
れらの廃棄物は、臭気の強いものが多く、さらに原料と
して安定的に供給されないものが多いなどの問題を持っ
ている。

後者の高分子物質は、−船釣に高価であり、その単価は
前者の１０ないし１００倍もの価格である。したがって
、これを造粒剤として粒の強度を維持するのに必要とす
るだけの量を添加した場合、造粒費用が著しく高くなり
、経済的に実用化できないものが多い、また１強度面で
は潰れた性能を示すけれども、崩壊性の劣るものもある
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記したとおり、従来、肥料を造粒するに当たって強度
、崩壊性ともに優れた粒状肥料を与え、かつ少ない添加
量で粒を製造しうる造粒剤は、なかなか見いだせないの
が現状である。

本発明の目的は、肥料用造粒剤として使用した場合に、
強度とともに適度な崩壊性を付与し、がつ少ない費用で
有効であり、しかも安価な造粒剤を提供することにある
。

本発明者らは、鋭意研究した結果、デンプンを特定条件
下においてアルカリで糊化した糊液が高性能でかつ安価
な肥料用造粒剤となることを見いだし、その知見に基づ
いて本発明を完成するにいたった。

Ｃ問題を解決するための手段〕すなわち１本発明の要旨は、水の存在下に、デンプンの
固形分１００重量部に対して８重量部ないし６０重量部
のアルカリを加えてデンプンを糊化した糊液からなる肥
料用造粒剤にある。

また１本発明により、前記の造粒剤を用いて造粒された
粒状肥料が提供される。

以下、本発明の構成要素について詳述する。

（デンプン及びその糊化）本発明に用いるデンプンは、とうもろこしデンプン（コ
ーンスターチ）、米デンプン、小麦デンプンなどの地上
デンプン、馬鈴薯デンプン、タピオカデンプンなどの地
下デンプンなど各種のデンプンが使用できる。

糊化に当たっては、デンプン濃度５ないし２０重量％の
水系デンプン懸濁液にアルカリを加えるのであゑが、ア
ルカリの添加量はデンプンの固形分１００重量部に対し
８ないし６０重量部の範囲がよい、アルカリの添加後に
約２０℃ないし約１００℃で糊化を行なうのであるが、
好ましい温度範囲は４０℃ないし８０℃である。

アルカリとしては、苛性ソーダ（水酸化ナトリウム）、
苛性カリ（水酸化カリウム）などが挙げられる。

そしてこのアルカリ量は、上記の範囲で加えるのが最も
適当である。これより少ない量では粒の強度は維持でき
るが、崩壊性がなくなる。一方これよりアルカリの多い
ものは、崩壊性は良好であるが、粒の強度が時間の経過
とともに低下してしまう。

デンプンは、常温では水に不溶であるが、加熱すると、
結晶構造（ミセル）が破壊されて糊化（すなわちα化）
して水に溶解する。糊化したデンプン溶液は、−船釣に
は粘着剤、接着剤として使用されているが、従来のデン
プン溶液を粉体肥料の造粒剤として用いた場合、造粒品
として十分な強度を得るまで造粒剤を話加すると１粒状
肥料の崩壊性が大幅に低下してしまう。

本発明者らは、デンプンの水系懸濁液に一定の範囲の量
のアルカリを加えてデンプンを糊化して得た糊液を造粒
剤として使用することにより５得られた粒状肥料の強度
を維持しながら、崩壊性をきわめて良好なものとするこ
とに成功した。

本発明の条件で製造されたデンプン−溶液は、肥料の造
粒剤としてきわめて優れた特性を有する。

すなわち、被造粒物となる肥料に対して、溶液中の固形
分として０．３％ないし０．７％のデンプンを加えて造
粒した粒の強度は、経時変化も少なく、平均ＩＫｇない
し３Ｋｇあり、かつ崩壊性にもきわめて優れている。こ
のデンプン溶液が粒に与える効果としては１ｗｉ化した
デンプンの接着力によって、肥料の粒子が互いに結合さ
れることによって、乾燥時には粒の強度が保たれ、さら
に粒を水中に投じた時には、加えたアルカリの作用によ
って崩壊が促進されるものと考えられる６（肥　　料）本発明の造粒剤によってきわめて品質の高い粒を製造し
得る肥料としては、鉱物質肥料、鉱さい質肥料、ガラス
質肥料など何れでもよい、特に水中崩壊性の必要とされ
る溶成リン肥、副産石灰炭酸カルシウム肥料、混合石灰
肥料、鉱さい珪酸質Ｈ１！料、その他の珪酸質ｎご料、
水酸化苦土肥料、副産塩基性苦土肥料、加工苦土肥料、
鉱さいマンガン肥料、溶成微量要素複合肥料等に対して
は本発明の造粒剤がよく適用できる。

実　　施　　例本発明をいっそう理解しやすくするために、以下に実施
例を示して説明するが、下記の実施例はこの発明を何ら
制限するものではない。

実施例１（１）造粒剤の製造デンプンとして、コーンスターチを使用した場合、クビ
オカデンプンを使用した場合、及び馬鈴薯デンプンを使
用した場合について記述する。

それぞれのデンプン７．７重量部に対し、水９０．５重
量部を加えてかきまぜて懸濁させた後に１次第に加熱し
て８０℃まで昇温する。その後に、４８％苛性ソーダ溶
液を２．０重量部ないし２、ε重量部の範囲で加え、加
熱したまま３０分かきまぜを続ける。その後にこれを冷
却して、造粒剤として用いた。

（２）肥料の造粒所定の粒度に調整した溶成リン肥に、所定量の造粒剤を
いずれも固形分比で加え、さらに適当量の水を加え、−
これらをよく混合した後、パン型造粒機で造粒を行なっ
た。できあがった粒を１０５℃で１２時間乾燥した後、
１ｍｍ及び４ｍｍの　を通し、４ｍｍのふるいを通過し
、かつ１ｍｍのふるい上に残ったものを、粒の強度試。

験と水中崩壊性の試験に供した。

（３）強度試験試験品の粒５個をとり、本屋式硬度計で強度の測定を行
なった０強度は、乾燥直後に測定し、さらに強度の経時
変化を知るため、試験品の粒を温度２０℃、湿度６５％
の雰囲気中に放置し、５時間後、２４時間後、４８時間
後に、それぞれ測定した。

（４）水中崩壊試験試験品の粒５０個を水中に投じ、１２時間静置した後、
これを静かに引き上げ、崩壊していない粒の数を数えた
。この数が１０個以下の物は０すべて崩壊していない物
は×、その中間の物はΔとして表示した。

試験の結果は、第１表に示す。

これによると、デンプンの種類によらず本発明の方法に
よる造粒剤を使用して造粒を行なった溶成リン肥は、４
８時間後にも３Ｋｇ以上の強度を示し、かつ水中崩壊性
にも優れている。

実施例２（１）造粒剤の製造７．７重量部のコーンスターチに、９０．５重量部の水
を加えてかきまぜて懸濁させた後、次第に加熱して８０
℃まで昇温する。その後１４８％苛性ソーダ溶液を１．
２重量部加え、加熱したまま３０分かきまぜを続ける。

その後冷却したものを造粒剤として用いた。

さらに、比較の意味で、廃糖蜜、アルコール廃液、ＫＰ
リグニン、ＳＰリグニン、ＰＶＡ甲；部分ケン化ＰＶＡ
、ＰＶＡ乙；完全ケン化ＰＶＡアルギン酸ソーダ、ＣＭ
Ｃなども造粒剤として以下の試験に供した。

（２）肥料の造粒所定の粒度に調製した溶成すン肥に前記（１）の造粒剤
をそれぞれ使用して、実施例１と同様の方法で造粒を行
なった。

（３）強度試験及び水中崩壊試験実施例１と同様の方法で、粒の強度試験と水中崩壊性試
験を行なった。

試験の結果は、第２表第２表に示す。

溶成リン肥の造粒第２表に示したように、デンプン（コーンスターチ）を
使用しても、本発明の方法よりアルカリ量の少ない造粒
剤は、崩壊性が劣ってくる。デンプン以外の物では、４
８時間後にも３ｋｇ以上の強度を示し、かつ崩壊性にも
優れ、しかもその添加量が１％以下であるのは、アルギ
ン酸ソーダだけである。アルコール廃液、ＳＰ廃液は、
３％の添加量では高い強度を有しているが、添加量を１
％まで下げるともはや強度を維持することができない、
またアルギン酸ソーダは、デンプンに比べ、約２０倍の
価格であるので、経済性を含めた総合的な評価として、
本発明の造粒剤の優秀性は明らかであるといえる。

実施例３（１）造粒剤の製造７．７重量部のコーンスターチに水８７重量部を加えて
かきまぜて懸濁させた後、次第に加熱して７０℃まで昇
温した。その後、４８％苛性ソーダを、５．５重量部な
いし７．０重量部の範囲で加え、加熱したまま３０分か
きまぜを続けた。その後これを冷却して造粒剤とした。

（２）肥料の造粒所定の粒度に珪酸カルシウムを粉砕し、前記（１）の方
法で得られた造粒剤を使用して、実施例１と同様の方法
で造粒を行なった。

（３）強度試験及び水中崩壊試験実施例１と同様の方法で１粒の強度試験と水中崩壊性の
試験を行なった。ただし１粒の強度の測定は、乾燥直後
と、２４時間経過後だけとした。

なお、比較の意味でＫＰ廃液、及び廃Ｉ！蜜を使用して
同様の試験を行なった。

試験の結果を第３表に示す。

第３表　珪酸カルシウムの造粒第３表から明らかなように、水中崩壊性は何れも良好で
あるが、２４時間経過後の強度を比較すると１本発明の
造粒剤の優位性が明らかである。

実施例４（１）造粒剤の製造７．７重量部のコーンスターチに８３重量部の水を加え
てかきまぜて懸濁させ、これを４０℃に保ちながら４８
％苛性ソーダ９．０重量部を加え、その後２時間かきま
ぜを続けた後冷却して造粒剤とした。

（２）肥料の造粒所定の粒度に粉砕した軽焼マグネシウムと苦土炭酸カル
シウムを５重量で４二６の比率で混合し、実施例１と同
様の方法で造粒を行なった。

（３）強度試験と水中崩壊試験実施例３と同様の方法で粒の強度試験と、水中崩壊性の
試験を行なった。

また、比較の意味でＫＰ廃液を使用して同様の試験を行
なった。

結果は、第４表に示す。

第４表　軽焼マグネシウムと苦土炭酸カルシ実施例１と
同様の方法で、デンプン造粒剤を製造した。

（２）肥料の造粒所定の粒度に粉砕した炭酸カルシウムの粉末を使用して
、実施例１と同様の方法で造粒を行なった。

この試験でも、ＫＰ廃液を比較対象として試験を行なっ
た。

結果を第５表に示す。

ここでも１本発明のデンプン造粒剤はＫＰ廃液に比べ、
少ない添加量でより高い強度を得ており、その優位性が
明らかである。

実施例５（１）造粒剤の製造第５表から明らかであるように、炭酸カルシウムを対象
とした場合でも、本発明の造粒剤は侵れた性質を示す。

比較例造粒剤の製法コーンスターチ７．７重量部に水９２．３重量部を加え
、かきまぜながら６０℃で３０分糊化した。

結果は、第６表に示す。

第６表　比較例熔リンの造粒実施例６（１）造粒剤の製造デンプン−１７，７重ＩＪ部のコーンスターチに９ｏ、ｓ！−１部の
水を加えてかき混ぜて懸濁させた後、かきまぜながら次
第に加熱して８０℃まで昇温する。その後、３４％濃度
の苛性カリ溶液を２．５重量部加え、加熱したまま３０
分かきまぜ続ける。その後に冷却したものを造粒剤とし
て使用する。

デンプン−２デンプン−１と同様の方法で、苛性カリの量を３．５重
量部としたもの。

デンプン−３デンプン−１と同様の方法で、苛性カリの量を８．７５
重量部としたもの。

（２）肥料の造粒（１）に記載した３種類の造粒剤を使用して、実施例１
と同様の方法で１熔成リン肥の造粒を行なった。

（３）強度試験と水中崩壊試験実施例３と同様の方法で１粒の強度試験と水中崩壊試験
を行なった。

結果は、第７表に示す。

〔発明の効果〕

本発明の造粒剤は、少ない添加量で、優れた性質の粒状
肥料を、経済的に製造することを可能にした。

本発明の造粒剤を使用して粒状化した肥料の粒は強度及
び崩壊性の両面で優れており、かつ添加量が１％以下と
きわめて少ないため、肥料成分に与える影響もほとんど
ない、しかもその製造条件を変化させることによって、
全ての肥料に対応することが可能である。このような造
粒剤をきわめて安価に製造しうるということは、まこと
に画期的なことであり、肥料の造粒技術に大きな影響を
与えるものである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）水の存在下に、デンプンの固形分１００重量部に
対して８重量部ないし６０重量部のアルカリを加えてデ
ンプンを糊化した糊液からなる肥料用造粒剤。
（２）請求項１に記載の肥料用造粒剤を用いて造粒され
た粒状肥料。
（３）造粒される肥料が、粉体状の鉱物質肥料、鉱さい
肥料またはガラス質肥料である請求項２に記載の粒状肥
料。