PL196694B1 - Preparat do kondycjonowania nawozów mineralnych, zwłaszcza mocznika - Google Patents

Abstract

reparat do kondycjonowania nawozów mineralnych, zwłaszcza mocznika, otrzymany na bazie polioctanu winylu i/lub jego kopolimerów oraz produktów kondesacji formaldehydu i mocznika, melaminy i guanidyny, znamienny tym, że składa się z polioctanu winylu i/lub jego kopolimerów w ilości do 99% oraz produktów kondensacji formaldehydu, mocznika, melaminy i guanidyny w iloś ci do 50% oraz środka powierzchniowo czynnego w postaci eteru nonylofenylopolioksyetylenoglikolowego w ilości do 20% wagowych sumy mas użytych składników.

Description

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 196694 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 359514 ^{(51) Int.Cl.}

C05C 9/02 (2006.01) C05G 3/10 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 03.04.2003 (54) Preparat do kondycjonowania nawozów mineralnych, zwłaszcza mocznika

(43) Zgłoszenie ogłoszono: 04.10.2004 BUP 20/04	(73) Uprawniony z patentu: Instytut Nawozów Sztucznych,Puławy,PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.01.2008 WUP 01/08	(72) Twórca(y) wynalazku: Bolesław Kozioł,Puławy,PL Bożena Górecka,Puławy,PL

⁽⁵⁷⁾ 1. Preparat do kondycjonowania nawozów mineralnych, zwłaszcza mocznika, otrzymany na bazie polioctanu winylu i/lub jego kopolimerów oraz produktów kondesacji formaldehydu i mocznika, melaminy i guanidyny, znamienny tym, że składa się z polioctanu winylu i/lub jego kopolimerów w iloś ci do 99% oraz produktów kondensacji formaldehydu, mocznika, melaminy i guanidyny w iloś ci do 50% oraz środka powierzchniowo czynnego w postaci eteru nonylofenylopolioksyetylenoglikolowego w ilości do 20% wagowych sumy mas użytych składników.

PL 196 694 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest preparat do kondycjonowania nawozów mineralnych, zwłaszcza mocznika, zmniejszający pylenie produkcyjne, zbrylanie, powstawanie pyłów wtórnych oraz zwiększający wytrzymałość mechaniczną granul nawozu.

Nawozy mineralne wykazują znaczne tendencje do zbrylania oraz pylenia w procesie produkcyjnym, jak również w okresie magazynowania i użytkowania. Jednym ze sposobów poprawienia właściwości nawozów jest obróbka gotowego produktu różnymi preparatami poprzez nanoszenie na powierzchnię nawozu lub zastosowanie ich w procesie granulacji nawozu.

Znane są preparaty i kompozycje zmniejszające zbrylanie oraz poprawiające inne własności fizykochemiczne. Preparaty występują jako mieszaniny wosków, olejów, amin tłuszczowych oraz często środków powierzchniowo czynnych. Obróbka nawozów takimi preparatami powoduje zmniejszenie higroskopijności nawozu. Stosowanie tego rodzaju preparatów przebiega jednak w podwyższonych temperaturach.

Znane jest również zastosowanie kondensatów formaldehydowo-mocznikowych do kondycjonowania nawozów zwłaszcza mocznika.

Według opisu patentowego BG 31849, granule mocznika modyfikuje się w temperaturze 50-100°C roztworem lub zawiesiną formaldehydu i kwasu benzoesowego w obojętnym środowisku organicznym.

Według opisu patentowego SU nr 1430387 na granule nawozu nanosi się mieszaninę kondensatu mocznikowo-formaldehydowego i składnika kwaśnego.

W opisie patentowym PL 127840 przedstawiono zastosowanie kondensatów formaldehydowo-mocznikowych o stosunku wagowym formaldehydu do mocznika wyższym od 2,51. Natomiast w opisie patentowym GB 1564225 przedstawiono powlekanie granul mocznika w temperaturze od 100 do 120°C kondensatem mocznikowo-formaldehydowym o stosunku molowym mocznika do formaldehydu w granicach od 1,3:1 do 2,0:1 z dodatkiem katalizatorów.

W opisie patentowym JP 09-165285 przedstawiono sposób uzyskiwania nawozów granulowanych o dobrych właściwościach magazynowych i ograniczonej rozpuszczalności. Mocznik granulowany natryskiwano za pomocą roztworu składającego się z wodorotlenku wapnia i kopolimeru etylen-octan winylu w mieszaninie toluenu z ketonem metyloetylowym, a następnie roztworem zawierającym kopolimer etylen-akrylan etylu, wosk mikrokrystaliczny w mieszaninie toluen-keton metyloetylowy.

Stosowane preparaty formaldehydowo-mocznikowe poprawiają właściwości fizyczne granul mocznika jednak ich zastosowanie związane jest z emisją wolnego formaldehydu przekraczającą dopuszczalne stężenia na stanowiskach pracy. Preparaty formaldehydowo-mocznikowe o zmniejszonej zawartości wolnego formaldehydu w krótkim okresie czasu ulegają „żywiczeniu” lub wytrącają osady nierozpuszczalnych związków formaldehydowo-mocznikowych, a w szczególnych przypadkach zachowują się jak kleje powodując zwiększenie zbrylania. Ograniczona trwałość takich preparatów powoduje trudności technologiczne przy kondycjonowaniu nawozów. Podstawowym efektem zastosowania kopolimerów octanu winylu w mieszaninie z woskami ma na celu otrzymanie mocznika trudno rozpuszczalnego w wodzie.

Preparat według wynalazku składa się z polioctanu winylu i/lub jego kopolimerów w ilości do 99% oraz produktów kondensacji formaldehydu, mocznika, melaminy i guanidyny w ilości do 50% oraz środka powierzchniowo czynnego w postaci eteru nonylofenylopolioksyetylenoglikolowego w iloś ci do 20% wagowych sumy mas uż ytych skł adników.

Jako kopolimer występuje octan winylu z maleinianem dwubutylu. Polioctan winylu i jego kopolimery można stosować samodzielnie lub jako mieszaniny. W przypadku zastosowania mieszaniny, to w mieszaninie polioctanu winylu i jego kopolimerów stosunek masowy między tymi składnikami wynosi od 9:1 do 1:9. Polioctan winylu i/lub kopolimer octanu winylu występuje ewentualnie z dodatkiem ftalanu dibutylu jako plastyfikatora w ilości do 20%.

Polioctan winylu i/lub jego kopolimery występują w postaci dyspersji wodnej lub roztworu w rozpuszczalnikach organicznych, korzystnie w alkoholach jednowodorotlenowych.

Jako produkty kondensacji występują związki powstałe w wyniku wielostopniowej współkondensacji formaldehydu, mocznika, melaminy i guanidyny o stosunku wagowym masy formaldehydu do sumy mas mocznika, melaminy i guanidyny zawartym w granicach od 0,5 do 3, przy czym ilość użytej w polikondensacji melaminy wynosi do 25% masy użytego w reakcji mocznika, a zawartość użytej w reakcji guanidyny wynosi do 5% użytego w reakcji mocznika.

PL 196 694 B1

Składniki preparatu mogą być mieszane w dyszy natryskowej bezpośrednio przed nanoszeniem na powierzchnię nawozu. Preparat nanosi się na ruchome złoże nawozu w ilości od 0,05 do 5% w stosunku do masy nawozu.

W wyniku badań nieoczekiwanie okazało się, że preparat otrzymany w wyniku zmieszania: polioctanu winylu i/lub jego kopolimerów z produktami kondensacji formaldehydu z mocznikiem, melaminą i guanidyną oraz ze ś rodkiem powierzchniowo czynnym po naniesieniu na granule nawozu, a szczególnie mocznika zmniejsza higroskopijność, zwiększa wytrzymałość granul na ścieranie i rozkruszanie, wytrzymałość dynamiczną na uderzenia oraz wytrzymałość na zgniatanie.

Preparat wg wynalazku naniesiony na powierzchnię nawozu, a szczególnie na granule mocznika powoduje praktycznie wyeliminowanie pylenia na stanowiskach pracy w trakcie wytwarzania, transportu i użytkowania. W wyniku reakcji chemicznych zachodzących pomiędzy składnikami mieszaniny uzyskuje się twardą, trudno rozpuszczalną w wodzie warstwę na powierzchni granul.

Uzyskana powłoka powoduje znaczne zwiększenie wytrzymałości mechanicznej granul na ścieranie i rozkruszanie oraz wytrzymałości dynamicznej na uderzenia, co zapobiega powstawaniu wtórnego pylenia. Preparat zapewnia całkowitą sypkość nawozu w długim okresie składowania pod obciążeniem.

P r z y k ł a d 1

Do reaktora wprowadzono 180 g dyspersji wodnej polioctanu winylu, 2 g eteru nonylofenylopolioksyetylenoglikolowego, składniki wymieszano i następnie dodano 18 g produktów wielostopniowej kondensacji formaldehydu, mocznika, melaminy i guanidyny o składzie: formaldehyd 37,3%, mocznik 20,1%, melaminą 9,2%, guanidyna 2,2%, uzupełnienie składu do 100% stanowi woda. Zawartość reaktora dokładnie wymieszano za pomocą mieszadła.

Otrzymany preparat w ilości 0,1% w stosunku do masy nawozu nanoszono na mocznik w bębnie obrotowym za pomocą urządzenia do dyszowego rozpylania. Mocznik po natrysku poddano badaniom na zbrylalność, a następnie badaniom na zgniatanie, ścieranie i rozkruszanie oraz wytrzymałość dynamiczną. Nawóz w teście na zbrylanie zachował pełną sypkość, a granule zwiększyły swoją wytrzymałość w porównaniu do nawozu niepoddanego kondycjonowaniu preparatem. Występujące w nawozie pyły uległy aglomeracji.

P r z y k ł a d 2

Do reaktora wprowadzono 100 g dyspersji wodnej kopolimeru octanu winylu z maleinianem dwubutylu (kopolimer winylowo-maleinowy), 2 g eteru nonylofenylopolioksyetylenoglikolowego oraz 98 g produktów wielostopniowej kondensacji formaldehydu, mocznika, melaminy i guanidyny o składzie: formaldehyd 37,3%, mocznik 20,1%, melamina 9,2%, guanidyna 2,2%, uzupełnienie składu do 100% stanowi woda. Zawartość reaktora wymieszano za pomocą mieszadła mechanicznego.

Preparat w ilości 0,2% w stosunku do masy nawozu nanoszono na mocznik w bębnie obrotowym za pomocą urządzenia do dyszowego rozpylania. Mocznik po natrysku poddano badaniom na zbrylalność, a następnie badaniom na zgniatanie, ścieranie i rozkruszanie oraz wytrzymałość dynamiczną. Nawóz w teście na zbrylanie zachował pełną sypkość, a granule zwiększyły swoją wytrzymałość w porównaniu do nawozu niepoddanego kondycjonowaniu preparatem. Występujące w nawozie pyły uległy aglomeracji.

P r z y k ł a d 3

Do reaktora wprowadzono 150 g dyspersji wodnej homopolimeru polioctanu winylu plastyfikowanego dodatkiem 10% ftalanu dwubutylu, dodano 2 g eteru nonylofenylopolioksyetylenoglikolowego oraz 48 g produktów wielostopniowej kondensacji formaldehydu, mocznika, melaminy i guanidyny o składzie: formaldehyd 37,3%, mocznik 20,1%, melamina 9,2%, guanidyna 2,2%, uzupełnienie składu do 100% stanowi woda. Zawartość reaktora dokładnie wymieszano.

Preparat w ilości 0,5% w stosunku do masy nawozu nanoszono na mocznik w bębnie obrotowym za pomocą urządzenia do dyszowego rozpylania. Mocznik po natrysku poddano badaniom na zbrylalność, a następnie badaniom na zgniatanie, ścieranie i rozkruszanie oraz wytrzymałość dynamiczną. Nawóz w teście na zbrylanie zachował pełną sypkość, a granule zwiększyły swoją wytrzymałość w porównaniu do nawozu nie poddanego kondycjonowaniu. Występujące w nawozie pyły uległy aglomeracji.

P r z y k ł a d 4

Do jednego z dwóch zbiorników urządzenia do dyszowego nanoszenia substancji ciekłych wprowadzono 100 g 50% roztworu polioctanu winylu w alkoholu etylowym i 2 g eteru nonylofenylopolioksyetylenoglikolowego. Do drugiego zbiornika wprowadzono 18 g produktów wielostopniowej

PL 196 694 B1 kondensacji formaldehydu, mocznika, melaminy i guanidyny o składzie: formaldehyd 37,3%, mocznik 20,1%, melamina 9,2%, guanidyna 2,2%; uzupełnienie składu do 100% stanowi woda oraz 80 g alkoholu etylowego. Do urządzenia podłączono sprężone powietrze o ciśnieniu 0,15 MPa.

Preparat w ilości 0,15% w stosunku do masy nawozu nanoszono na mocznik w bębnie obrotowym za pomocą urządzenia do dyszowego rozpylania. Mocznik po natrysku poddano badaniom na zbrylalność, a następnie badaniom na zgniatanie, ścieranie i rozkruszanie oraz wytrzymałość dynamiczną. Nawóz w teście na zbrylanie zachował pełną sypkość, a granule zwiększyły swoją wytrzymałość w porównaniu do nawozu niepoddanego kondycjonowaniu. Występujące w nawozie pyły uległy aglomeracji.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Preparat do kondycjonowania nawozów mineralnych, zwłaszcza mocznika, otrzymany na bazie polioctanu winylu i/lub jego kopolimerów oraz produktów kondesacji formaldehydu i mocznika, melaminy i guanidyny, znamienny tym, że składa się z polioctanu winylu i/lub jego kopolimerów w ilości do 99% oraz produktów kondensacji formaldehydu, mocznika, melaminy i guanidyny w ilości do 50% oraz środka powierzchniowo czynnego w postaci eteru nonylofenylopolioksyetylenoglikolowego w ilości do 20% wagowych sumy mas użytych składników.
2. 2. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, że jako kopolimer występuje octan winylu z maleinianem dwubutylu.
3. 3. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, że w mieszaninie polioctanu winylu i jego kopolimerów stosunek masowy między tymi składnikami wynosi od 9:1 do 1:9.
4. 4. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, że polioctan winylu i/lub kopolimer octanu winylu występuje ewentualnie z dodatkiem ftalanu dibutylu jako plastyfikatora w ilości do 20%.
5. 5. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, że polioctan winylu i/lub kopolimer octanu winylu występuje w postaci dyspersji wodnej lub roztworów w rozpuszczalnikach organicznych, korzystnie w alkoholach jednowodorotlenowych.
6. 6. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, że jako produkty kondensacji występują związki powstałe w wyniku wielostopniowej współkondensacji formaldehydu, mocznika, melaminy i guanidyny o stosunku wagowym formaldehydu do sumy mas mocznika, melaminy i guanidyny zawartym w granicach od 0,5 do 3, przy czym ilość użytej w polikondensacji melaminy wynosi do 25% masy użytego w reakcji mocznika, a zawartość uż ytej w reakcji guanidyny wynosi do 5% użytego w reakcji mocznika.

   Departament Wydawnictw UP RP