DE1592655C2

DE1592655C2 - Düngemittelgranulat mit kontollierter Nährstoffabgabe

Info

Publication number: DE1592655C2
Application number: DE19661592655
Authority: DE
Inventors: Horstmar Dipl Chem Dr rer nat 4620 Castrop Rauxel Schwandt Horst 4351 Henrichenburg Hecht
Original assignee: GEWERK VICTOR CHEM WERKE
Current assignee: GEWERK VICTOR CHEM WERKE
Priority date: 1966-07-13
Filing date: 1966-07-13
Publication date: 1972-03-30
Also published as: NL154482B; DE1592655B1; NL6709514A; GB1120407A; US3708276A

Description

Es ist bekannt, Düngemittel mit Hüllschichten verschiedenartiger chemischer und physikalischer Struktur zu versehen, um die Nährstoffabgabe zu verzögern, die besonders in humidem Klima bei plötzlicher und anhaltender Regeneinwirkung zu großen Nährstoffverlusten führen kann und die Pflanze durch zeitweiliges Überangebot an Nährstoffen zu einem Luxuskonsum veranlaßt.

Beispielsweise wurden nach der französischen Patentschrift 1 270 910 mineralische Düngemittel in granulierter oder stückiger Form mit verschiedenen organischen Schichten, vorzugsweise aus trocknenden ölen, überzogen. Die einzelnen Überzugsschichten werden unter Verwendung von organischen Lösungsmitteln aufgebracht.

Zur Verhinderung des Zusammenbackens von granulierten Düngemitteln behandelt man gemäß der belgischen Patentschrift 600133 die Granulate mit einer Lösung von Polyoxylalkylenen oder Polysiloxanen in organischen Lösungsmitteln.

Überzüge von Harnstoff-Formaldehydvorkondensaten sind aus der britischen Patentschrift 785 645 und eine Besprühung mit wasserunlöslichen polymeren Vinylverbindungen ist aus der britischen Patentschrift 815 829 bekannt. Diese Überzüge verhindern zwar das Verbacken der einzelnen Körner untereinander, haben jedoch keine Wirkung auf die Diffusion der Nährstoffe durch die Kunststoffhaut in ein wäßriges oder feuchtes Medium.

Weiter ist aus den deutschen Patentschriften 1139133 und 1139134 bekannt, ein zum,Pressen geeignetes Formaldehydharnstoffvorkondensat mit einem Volldüngemittel bzw. einem Mikronährstoffdünger zu vermischen, das Gemisch zu verformen und nachzukondensieren, so daß man einheitliche Körper erhält, die aus einem schwer löslichen Formaldehydharnstoffkondensationsprodukt bestehen, dem die feinverteilten Nährstoffe einverleibt sind. Das hier benutzte Bindemittel zersetzt sich im Boden langsam und gibt so die einzelnen Düngemittelteilchen frei. Auf diese Weise kann aber die Nährstoffabgabe nur verzögert, dagegen nicht über einen längeren Zeitraum hinweg reguliert werden.

Um langsam wirkende Düngemittel zu erhalten, wurde nach der österreichischen Patentschrift 246 187 ein Düngemittel mit 2 bis 20 Gewichtsprozent einer Mischung aus einem Polyenpolymerisat, das freie Vinylgruppen enthält, und einem trocknenden öl, das mindestens zwei konjugierte Doppelbindungen im Molekül oder einer Gruppierung enthält, die leicht konjugierte Doppelbindungen liefert, und gegebenenfalls einem lipophilen Aminoplastvorkondensat überzogen und die Überzüge in üblicher Weise gehärtet.

Für den gleichen Zweck beschreibt die österreichische Patentschrift 246186 das Auftragen von Überzügen aus einer Lösung eines wasserlöslichen· härtbaren Aminoplastvorkondensates und eines wasserlöslichen linearen oder verzweigten Polyestervorkondensates aus mehrwertigen Carbonsäuren und mehrwertigen Alkoholen und anschließende Härtung des Überzugsmittels.

Die bisher verwendeten Überzugsschichten weisen verschiedene Nachteile auf. Es hat sich herausgestellt, daß derartige Produkte die Nährstoffe nicht immer in einem den Pflanzenbedürfnissen entsprechenden Rhythmus abgeben. Es können beispielsweise Anteile an Granulatteilchcn zu wenig beschichtet sein, die dann zu früh die Nährstoffabgabe beenden, während ■ andere eine zu stark retardierende Hülle aufweisen, die bis zum Ende der Vegetationsperiode den vorkalkulierten Nährstoff nicht abgibt. Düngemittelgranulate mit einem Überzug aus einer nicht wasserlöslichen Kunststoffschicht können sehr vorteilhaft sein, wenn eine äußerst geringe Auflösungsgeschwindigkeit des wasserlöslichen Düngemittels gewünscht wird. Andererseits hat diese Beschichtung jedoch zur Folge, daß die Zuführung hoher Düngemittelkonzentrationen, z. B. für schnellwüchsige Pflanzen mit kurzer Vegetationsperiode, nicht erreicht werden kann. Aus der deutschen Auslegeschrift 1 159 473 ist es bekannt, körnige Düngemittel mit einer zusammenhängenden Schicht eines hydrophilen Bindemittels, besonders aus Dextrin, Zellpech oder Melasse, zu überziehen, die wasserlösliche Mikronährstoffsalze im Inneren der Schicht oder an ihrer Oberfläche enthält. Wenn ein derartiges Düngemittelkorn in den Boden kommt, wird zunächst die Schicht des hydrophilen Stoffes vom Regenwasser gelöst, und nach dem Lösen dieser Schicht wird das gesamte Düngemittelkorn auf einmal frei und als Nährstoffüberangebot der Pflanze zugeführt.

Aus der USA.-Patentschrift 2 806 773 ist ein Verfahren zur kontrollierbaren Zuführung von Mikronährstoffen bekannt, bei dem ein Korn aus einem inerten unlöslichen Trägermaterial verwendet wird, das mit einer Schicht überzogen ist, welche die feinverteilten Spurenelemente in einem nicht klebrigen, nicht hygroskopischen Bindemittel enthält. Dieses Verfahren betrifft lediglich die Verbesserung der Zufuhr von Spurenelementen, befaßt sich aber nicht mit dem Problem der kontrollierten Auflösung eines wasserlöslichen mineralischen Mikronährstoffs.

Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, ein Düngemittelgranulat aus einem mindestens teilweise wasserlöslichen Düngesalz mit einer speziell zusammengesetzten Überzugsschicht zu versehen, die es gestattet, gleichzeitig das Verbacken zu verhindern und die Lösungsgeschwindigkeit des Düngemittels auf einen gewünschten Wert einzustellen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Düngemittelgranulat mit kontrollierter Nährstoffabgabe, bestehend aus einem mindestens teilweise wasserlösliehen Düngesalzkern und einer diesen Kern umschließenden wasserunlöslichen Kunstharzschicht. Das erfindungsgemäße Düngemittelgranulat ist dadurch gekennzeichnet, daß in die Kunstharzschicht mit Wasser quellbare organische Stoffe, feinteilige Salze, Oxyde, Metalle oder Gemische dieser Stoffe in Mengen bis zu 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kunstharzschicht, eingelagert sind.

Die Kunstharzschicht kann aus einem Vinylchlorid-, einem Vinylchlorid-Vinylidenchlorid- oder einem Vinylchlorid-Acrylsäureester-Copolymeren oder aus einem Vinylchlorid-Acrylsäureester-Copolymeren, in welches ein feinteiliges Gemisch aus Zink und Kupfer eingelagert ist, bestehen.

Die verwendete Kunstharzschicht kann weiterhin in an sich bekannter Weise aus den Copolymerisaten trocknender öle, wie Leinöl oder Sojaöl, mit Cyclopentadien, gegebenenfalls modifiziert durch Indenzusatz, aus Alkydharzen oder aus anderen Stoffen, wie Paraffinwachsen mit einem Schmelzpunkt von 50 bis 95° C, bestehen. " '

Die in die Kunstharzschicht eingelagerten Stoffe sind Metalle mit Teilchengrößen von etwa 4 bis 60 μ,

3 4

insbesondere Ferrum reductum, Zinkstaub, Magne- Düngemittelkorns lediglich durch Diffusion durch die

siumstaub, Kupferpulver und Aluminiumpulver. Als Kunststoffhülle, und es wird damit eine kontinuier-

günstig hat sich eine Kombination verschiedener liehe, geregelte Nährstoffabgabe an die Pflanze ge-

Metallpulver erwiesen. währleistet. Durch die in die Kunststoffschicht ein-

AIs Oxyd zur Einlagerung in Vinylchlorid-Copoly- 5 gelagerten Fremdstoffe kann die Geschwindigkeit der

mere eignet sich besonders Kieselsäure einer Teil- Nährstoffabgabe weitgehend kontrolliert werden,

chengröße von etwa 4 bis 60 μ, ζ. B. in Form von Die technische Überlegenheit des erfindungs-

Aerosil, Silikagel oder Kieselgur, sowie kolloidale gemäßen Düngemittelgranulats geht aus den A b b. 3

Kieselsäure, die durch Ausfällen einer Natriumsilikat- bis 6 hervor, auf welchen der Stickstoffgehalt des

lösung mit Säure hergestellt wird. Auch Metalloxyde' io Düngemittels in Abhängigkeit von der Zeit aufge-

einer Teilchengröße von 4 bis 60 μ sind verwendbar. tragen ist.

Ein geeignetes wasserunlösliches Salz ist Gips in Dabei betrifft die A b b. 3 ein Düngemittelgranulat

Form von Dihydrat einer Teilchengröße von 4 bis 6 μ. mit einer Hüllschicht aus 4,8% eines wasserunlös-

AIs mit Wasser quellende organische Stoffe,kommen ■ liehen Kunstharzes, in die wechselnde Anteile an

vor allem Gelatine und a-Methylzellulose in Betracht, 15 Gelatine eingelagert sind. >

die in Anteilen von etwa 5 bis 10 Gewichtsprozent Die Abb. 4 betrifft ein Düngemittelgranulat mit

der Kunstharzschicht zugesetzt werden. einer Hüllschicht, in die eine konstante Menge Kiesel-

Die erfindungsgemäß verwendbaren wasserlös- gur und wechselnde Anteile Ammoniumsulfat ein-

lichen Salze sind z. B. Ammoniumsulf at und Kalium- gelagert sind.

sulfat, besonders in Anteilen von etwa 1 Gewichts- 20 Die A b b. 5 zeigt die Nährstoffabgabe eines prozent der Kunstharzschicht. Durch diese Salze wird Düngemittelgranulats mit einer Hülle aus wassergleichzeitig eine weitere Düngewirkung erzielt. unlöslichem Kunstharz, die Magnesiumstaub enthält.

Als besonders günstig hat sich eine Kunstharz- Abb. 6 zeigt die Nährstoffabgabe eines Düngeschicht aus einem Mischpolymerisat von Vinyl- mittelgranulats, in dessen Hülle aus wasserunlöschlorid- und Acrylsäurealkylestera, wie Acrylsäure- 25 lichem Kunstharz wechselnde Mengen Kieselgur einmethylester, erwiesen, in die Teilchen von Zinkstaub gelagert sind.

und Kupferstaub eingelagert sind. Diese Kombination Die Herstellung der erfindungsgemäßen Düngeverleiht dem wasserlöslichen Düngemittelkorn ein be- mittelgranulate kann nach verschiedenen üblichen sonders günstiges Lösungsverhalten, und gleichzeitig Verfahren erfolgen. Günstig ist es, die in die Hüllwird durch das eingelagerte Metall eine langsame 30 schicht einzubringenden Stoffe in einer Lösung oder Versorgung des Bodens mit Kupfer gewährleistet. Emulsion des Kunstharzes zu suspendieren oder zu

Durch die der Kunstharzschicht zugesetzten Stoffe lösen und die erhaltene Lösung oder Emulsion auf wird die Geschwindigkeit der Nährstoffabgabe des das Düngemittelgranulat aufzusprühen. Es ist außer-Düngemittelkorns in der gewünschten Weise ge- dem möglich, getrennt eine Lösung oder Emulsion steuert. Diese Steuerung wird in den A b b. 1 und 2 35 des Kunstharzes und des zuzusetzenden Stoffes herveranschaulicht. . zustellen und die beiden Lösungen oder Emulsionen

Abb. 1 zeigt in KurveI eine extrem schnelle und mit Hilfe einer Zweistoffdüse auf das Granulat aufin Kurve II eine extrem langsame Auslaugung der zusprühen.
Nährstoffe aus dem Granulat beim Liegen unter

Wasser bei Raumtemperatur. Die Kurve III zeigt das 40 Beispiell
Auslaugungsverhalten eines Granulates, in dessen

umhüllende Schicht aus einem/ Vinylchlorid-Acryl- 20 kg eines gut granulierten Volldüngers werden säuremethylester-Copolymeren 6 Gewichtsprozent mit einer wäßrigen Kunstharzemulsion, wie z. B. metallisches Zink eingelagert ist. Die gegenüber der einem Mischpolymerisat von Polyvinylchlorid-PolyKurve II beschleunigende Wirkung des Zusatzes ist 45 vinylidenchlorid, im erwärmten Zustand besprüht, deutlich zu erkennen, ohne daß es zu einer extrem wobei ein feinteiliges Mehl von Zinkmetall (Zinkhohen Nährstoffprimärabgabe kommt, wie sie bei staub) gleichmäßig dosiert der Druckluft einer Zwei-Kurve I vorliegt. Die Kurve IV zeigt die Auslaugung stoffdüse beigegeben wird, so daß insgesamt ungefähr eines Granulates mit 3 Gewichtsprozent metallischem« 100 g Zn sich auf der Oberfläche der Granulate in Magnesium in der gleichen umhüllenden Schicht. Die 50 der Kunstharzschicht verteilen. Die so präparierten Auslaugung findet schneller statt als bei Zusatz von Granulatteilchen weisen eine Auslaugung auf, die Zink. derjenigen der ohne Metallpartikeln hergestellten

Während A b b. 1 den Einfluß der Art des züge- umhüllten Granulate hinsichtlich der Anlieferung des

setzten Stoffes auf die Auflösungsgeschwindigkeit Nährstoffbedarfs überlegen ist.

zeigt, ist in A b b. 2 der Einfluß der Menge des Zu- 55

satzstoffes dargestellt. Auch hier besteht die Kunst- Beispiel 2
harzschicht aus einem Vinylchlorid-Methylacrylat-

Copolymeren. Die Kurve I zeigt die Auslaugung eines 20 kg Volldüngergranulat werden mit einer Emul-Granulates, das 10% Eisen in Form von Ferrum sion eines Vinylchlorid-Acrylsäureestercopolymeren reductum in der Kunstharzschicht enthält, während 60 eines Feststoffgehaltes von 50% im erwärmten ZuKurve II die Auslauguhg des gleichen Granulates stand besprüht.

lediglich mit dem Zusatz von 20 Gewichtsprozent Vor dem Besprühen wird der Emulsion Ammo-Eisen unter gleichen Versuchsbedingungen zeigt. Die niumsulfat in einer solchen Menge zugesetzt, daß Erhöhung der Metallzugabe wirkt sich also durch die Sprühflüssigkeit 2% des Salzes enthält. Die so. eine erhöhte, aber gleichmäßige Auslaugungs- 65 hergestellten Granulate zeigen eine Nährstoffabgabegeschwindigkeit aus. geschwindigkeit, die sich günstig von der Nährstoff-

Weil die Kunstharzschicht wasserunlöslich ist, er- abgabegeschwindigkeit eines lediglich mit Kunstharz folgt die Nährstoffabgabe aus dem Inneren des umhüllten Granulats unterscheidet.

Beispiel 3

20 kg Volldüngergranulat werden mit einer Dispersion eines Vinyliden-Acrylsäureestercopolymeren mit einem Feststoffgehalt von ungefähr 55 %> besprüht, wobei 25 g Kieselgur in die gegebenenfalls noch auf 20% Feststoffgehalt zu verdünnende Dispersion eingerührt werden.

Beispiel 4

20 kg Volldüngergranulat werden mit einer Dispersion eines Vinyliden-Acrylsäureestercopolymeren mit einem Feststoffgehalt von ungefähr 55% besprüht, wobei 100 g Eisenpulver (Ferrum reductum) durch die Düsenluft einer Zweistoffdüse dem Sprühstrahl zugeführt und mit diesem vermischt wird.

B eispiel 5

20 kg Volldüngergranulat werden mit einer Dispersion eines Vinyliden-Acrylsäureestercopolymeren mit einem Feststoffgehalt von ungefähr 55% besprüht, wobei 100 g Aluminiumpulver in die gegebenenfalls noch auf 20% Feststoffgehalt zu verdünnende Dispersion eingerührt wird.

Beispiel6

20 kg Volldüngergranulat werden mit einer Dispersion eines Vinyliden-Acrylsäureestercopolymeren mit einem Feststoffgehalt von ungefähr 55% besprüht, wobei 50 g Kupferpulver und 75 g Zinkpulver als Gemisch durch die Düsenluft einer Zweistoffdüse dem Sprühstrahl zugeführt und mit diesem vermischt werden.

Beispiel 7

20 kg Volldüngergranulat werden mit einer Dispersion eines Vinyliden-Acrylsäureestercopolymeren mit einem Feststoffgehalt von ungefähr 55% besprüht, wobei 50 g Magnesiumpulver durch die Düsenluft einer. Zweistoffdüse dem Sprühstrahl zugeführt und mit diesem vermischt werden.

Beispiel 8

20 kg Volldüngergranulat werden mit einer Dispersion eines Vinyliden-Acrylsäureestercopolymeren mit einem Feststoffgehalt von ungefähr 55% besprüht, wobei 25 g Eisenglimmer (=Hämatit=Fe₂O₃) in die gegebenenfalls noch auf 20% Feststoffgehalt zu verdünnende Dispersion eingerührt werden.

Beispiel9

20 kg Volldüngergranulat werden mit einer Dispersion eines Vinyliden-Acrylsäureestercopolymeren mit einem Feststoffgehalt von ungefähr 55% besprüht, wobei 40 g Gips (CaSO₄ · 2 H₂O) in die gegebenenfalls noch auf 20% Feststoffgehalt zu verdünnende Dispersion eingerührt werden.

B e i s ρ i e 1 10

20 kg Volldüngergranulat werden mit einer Dispersion eines Vinyliden-Acrylsäureestercopolymeren mit einem Feststoffgehalt von ungefähr 55% besprüht, wobei 2,5 bis 15 g Methylzellulose in die gegebenenfalls noch auf 20% Feststoffgehalt zu verdünnende Dispersion eingerührt werden.

Beispiel 11

20 kg Volldüngergranulat werden mit einer Dispersion eines Vinyliden-Acrylsäureestercopolymeren mit einem Feststoffgehalt von ungefähr 55% besprüht, wobei 5 bis 20 g Gelatine in die gegebenenfalls noch auf 20% Feststoffgehalt zu verdünnende Dispersion

ίο eingerührt werden.

Beispiel 12

20 kg Volldüngergranulat werden mit einer Dispersion eines Vinyliden-Acrylsäureestercopolymeren mit einem Feststoffgehalt von ungefähr 55% besprüht, wobei 80 g Poly vinylpropionat in Form einer 50%igen wäßrigen Dispersion in die gegebenenfalls noch auf 20% Feststoff gehalt zu verdünnende obengenannte Dispersion eingerührt werden.

Beispiel 13

20 kg Volldüngergranulat werden mit einer Dispersion eines Vinyliden-Acrylsäureestercopolymeren mit einem Feststoffgehalt von ungefähr 55% besprüht,

wobei 90 g Butadien-Acrylnitrilcopolymerisat-Dispersion in die gegebenenfalls noch auf 20% Feststoffgehalt zu verdünnende obengenannte Dispersion eingerührt werden.

Die nach den Beispielen 3 bis 13 hergestellten Di-

spersionen werden auf das vorher auf 60 bis 120° C erwärmte und in geeigneter Weise in Bewegung gehaltene Granulat so aufgesprüht, daß anfänglich die Aufgabe relativ langsam erfolgt; mit zunehmender Dicke der Hüllschicht kann die Aufgabegeschwindigkeit gesteigert werden. Nach 40 bis 50 Minuten ist der Umhüllungsvorgang abgeschlossen. Die so hergestellten Granulate zeigen eine Nährstoffabgabegeschwindigkeit, die denjenigen ohne Einlagerungssubstanzen in der Hüllschicht hinsichtlich der regu- lierten Anlieferung des Nährstoffbedarfs überlegen ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Düngemittelgranulat mit kontrollierter Nährstoffabgabe, bestehend aus einem mindestens teilweise wasserlöslichen Düngesalzkern und einer diesen Kern umschließenden, wasserunlöslichen Kunstharzschicht, dadurch gekennzeichne ti daß in die Kunstharzschicht mit Wasser quellende organische Stoffe, feinteilige Salze,

Oxide, Metalle oder Gemische dieser Stoffe in Mengen bis zu 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kunstharzschicht, eingelagert sind.

2. Düngemittelgranulat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstharzschicht aus einem Vinylchlorid-, einem Vinylchlorid-Vinylidenchlorid- oder einem Vinylchlorid-Acrylsäureester-Copolymeren besteht.

3. Düngemittelgranulat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstharzschicht aus einem Vinylchlorid-Acrylsäureester-Copolymeren, in welches ein feinteiliges Gemisch aus Zink und Kupfer eingelagert ist, besteht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen