PL190428B1 - Sposób wytwarzania granul NPK pokrytych warstwą polimeru - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania granul NPK pokrytych warstwa polimeru, znamienny tym, ze granule nawozu NPK pokrywa sie roztworem polisulfonu w N,N dimetyloformamidzie o stezeniu od 12,5 do 20% wagowych oraz pokryte polimerem granule wprowadza sie do kapieli zelujacej o temperaturze 15 do 25°C i suszy w temperaturze 90 do 105°C do stalej masy. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania granul NPK pokrytych warstwą polimeru.

Znane są sposoby wytwarzania nawozów, zwłaszcza azotowych o przedłużonym działaniu, polegające na otaczaniu składników nawozowych siarką lub siarką i parafiną.

Znane są metody redukcji uwalniania azotu, poprzez wytwarzanie kondensatów mocznika z formaldehydem lub aldehydem octowym.

Znane są także sposoby wytwarzania nawozów o spowolnionym działaniu, otoczonych polimerami. Metody te polegają na tym, że znany nawóz, najczęściej azotowy, zostaje pokryty warstwą polimeru, najczęściej przez natryskiwanie proszku polimerowego lub roztworu polimeru a następnie poddany działaniu wysokiej temperatury. W ten sposób powstaje film polimeru, utrudniający przejście składników z wnętrza nawozu. Zastosowana powłoka staje się barierą przed przedwczesnym uwolnieniem nawozu w okresie od kilku dni do kilku miesięcy. Materiałami wykorzystywanymi do tego celu były do tej pory m.in. poliakryloamid, polietylen, poliolefiny, żywice poliuretanowe, kopolimery dicyklopentadienu i oleju sojowego lub lnianego.

Znane sposoby umożliwiają jedynie wytwarzanie nawozów o zbyt małej efektywności, albo z użyciem drogich metod produkcji.

Sposób wytwarzania granul NPK według wynalazku polega na tym, że granule pokrywa się polimerem w postaci roztworu polisulfonu w N,N dimetyloformamidzie o stężeniu od 12,5 do 20% wagowych. Pokryte roztworem polisulfonu granule wprowadza się do kąpieli żelującej o temperaturze 15 do 25°C oraz suszy w temperaturze 90% do 105°C do stałej masy.

Korzystnie, jeśli stosuje się dwukrotne powlekanie roztworem polisulfonu o jednakowym lub różnym stężeniu.

Korzystnie, jeśli jako kąpiel żelującą stosuje się wodę.

Nawóz otrzymany sposobem według wynalazku posiada porowatą asymetryczną otoczkę polisulfonu z cienką warstwą naskórkową. Powstała warstwa umożliwia ograniczenie dostępu wody do wnętrza granuli oraz opóźnia przejście rozpuszczonych soli na zewnątrz.

Nawozy otrzymane sposobem według wynalazku zmniejszają szybkość uwalniania składników nawozowych takich jak azot, fosfor, potas, umożliwiając tym samym efektywniejsze ich wykorzystanie przez rośliny. Równocześnie granule NPK pokryte polisulfonem poprawiają strukturę i napowietrzanie gleby.

Zaletą sposobu według wynalazku jest zastosowanie prostej metody inwersji fazowej do uzyskania otoczki z jednoczesnym skróceniem czasu prowadzenia procesu. W sposobie według wynalazku powstawanie kontrolującej warstwy otaczającej granule NPK zachodzi w łagodnych warunkach, bez konieczności stosowania dużych nakładów energetycznych.

W sposobie według wynalazku możliwe jest kontrolowanie czasu działania nawozu poprzez dobór odpowiedniego stężenia roztworu polimeru, jak również zmianę temperatury i składu kąpieli żelującej. Możliwe jest również, w celu ograniczenia przepuszczalności

190 428 otoczki dwukrotne pokrywanie granuli NPK roztworami o jednakowych lub różnych stężeniach roztworu polisulfonu.

Przykład I.

Do naczynia wprowadzono 15% wagowych wysuszonego polisulfonu i 85% wagowych N,N dimetyloformamidu o gęstości 0,95g/ml. Następnie mieszaninę mieszano przez 6 godzin w szczelnie zamkniętym naczyniu, podgrzewając je do temperatury około 50°C. Otrzymano klarowny, homogeniczny roztwór polimeru o lekko słomkowym zabarwieniu. W następnym etapie przygotowany nawóz NPK zalewano roztworem polisulfonu i pokryte granule wprowadzano do kąpieli wodnej o temperaturze 17°C. Granule pokryte polimerem suszono w temperaturze 95 ± 1°C do uzyskania stałej masy.

Produkt charakteryzował się średnią zawartością polimeru równą 10% wagowych w stosunku do masy powlekanej granuli i porowatością otoczki równą 25%. Badania szybkości uwalniania składników nawozu NPK z pokrytych polimerem granul w środowisku wodnym., wykazały, że po 5 godzinach mieszania wydzieliło się 74,8% NHf¹, 56,36% P2O 5 i 49,28% K wagowych w stosunku do ilości początkowej.

Przykład II.

Do naczynia wprowadzono 18% wagowych wysuszonego polisulfonu i 82% wagowych N,N dimetyloformamidu. Następnie mieszaninę mieszano przez 6 godzin w szczelnie zamkniętym naczyniu, podgrzewając je do temperatury około 50°C. Otrzymano klarowny, homogeniczny roztwór polimeru o lekko słomkowym zabarwieniu. W następnym etapie przygotowany nawóz NPK zalewano roztworem polisulfonu i pokryte granule wprowadzano do kąpieli wodnej o temperaturze 17°C. Granule pokryte polimerem suszono w temperaturze 104 ± 1°C do uzyskania stałej masy.

Produkt charakteryzował się zawartością 13,7% wagowych polimeru w stosunku do masy powlekanej granuli i porowatością warstwy polimeru równą 19,4%. Badania szybkości wydzielania składników nawozu NPK z pokrytych polimerem granul w środowisku wodnym wykazały, że po 5 godzinach mieszania wydzieliło się 44,9% NH4⁴, 38,43% P2O5 i 25,98% K+ wagowych w stosunku do ilości początkowej.

Przykład III.

Do naczynia wprowadzono 18% wagowych wysuszonego polisulfonu i 82% wagowych N,N dimetyloformamidu. Następnie mieszaninę mieszano przez 6 godzin w szczelnie zamkniętym naczyniu, podgrzewając je do temperatury około 50°C. Otrzymano klarowny, homogeniczny roztwór polimeru o lekko słomkowym zabarwieniu. W następnym etapie przygotowany nawóz NPK zalewano roztworem polisulfonu i pokryte granule wprowadzano do kąpieli o temperaturze 21 °C. Granule pokryte polimerem suszono w temperaturze 104 ± 1°C do uzyskania stałej masy.

Granule pokryte jedną warstwą polimeru zanurzano w roztworze błonotwórczym o tym samym stężeniu co pierwsza warstwa polimeru. Z drugiej warstwy polimeru naniesionego na granule usuwano rozpuszczalnik przez wypłukanie go w kąpieli żelującej o temperaturze 21°C, a następnie pokryte granule suszono w temperaturze 104°C do uzyskania stałej masy.

Produkt charakteryzował się zawartością 21 % wagowych polimeru w stosunku do masy powlekanej granuli i porowatością warstwy polimeru równą 11,04%. Badania szybkości wydzielania składników nawozu NPK z pokrytych polimerem granul w środowisku wodnym wykazały, że po 5 godzinach mieszania wydzieliło się 18,99% NH4+, 8,71% P2O5 i 3,78% K+ wagowych w stosunku do ilości początkowej.

Przykład IV.

Do naczynia wprowadzono 18% wagowych wysuszonego polisulfonu i 82% wagowych N,N dimetyloformamidu. Następnie mieszaninę mieszano przez 6 godzin w szczelnie zamkniętym naczyniu, podgrzewając je do temperatury około 50°C. Otrzymano klarowny, homogeniczny roztwór polimeru o lekko słomkowym zabarwieniu. W następnym etapie przygotowany nawóz NPK zalewano roztworem polisulfonu i pokryte granule wprowadzano do kąpieli wodnej o temperaturze 21°C. Granule pokryte' polimerem suszono w temperaturze 104 ± 1°C do uzyskania stałej masy.

Granule pokryte jedną warstwą polimeru zanurzano w roztworze o stężeniu 17% wagowych polisulfonu i 83% wagowych N,N dimetyloformamidu. Z drugiej warstwy polimeru

190 428 naniesionego na granule usuwano rozpuszczalnik przez wypłukanie granul w kąpieli żelującej o temperaturze 21°C, a następnie granule z nałożonymi warstwami polimeru suszono w temperaturze 104°C do uzyskania stałej masy.

Porowatość uzyskanych warstw wynosiła 13,42%. Badania szybkości wydzielania składników nawozowych z pokrytych polimerem granul, w środowisku wodnym wykazały, że po 10 dniach statycznego przechowywania uwodniło się 100% NH4+, 100% P2 O 5 i 75% K+.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania granul NPK pokrytych warstwa polimeru, znamienny tym, że granule nawozu NPK pokrywa się roztworem polisulfonu w N,N dimetyloformamidzie o stężeniu od 12,5 do 20% wagowych oraz pokryte polimerem granule wprowadza się do kąpieli żelującej o temperaturze 15 do 25°C i suszy w temperaturze 90 do 105°C do stałej masy.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się dwukrotne powlekanie roztworem polisulfonu o jednakowym lub różnym stężeniu polimeru.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako kąpiel żelującą stosuje się wodę.