Die vorliegende Erfindung betrifft freifließende
Düngerzusammensetzungen, die sich rascher in Wasser
auflösen. Genauer gesagt handelt es sich bei den
Zusammensetzungen um wasserlösliche stickstoffhaltige
Dünger, die physikalisch mit einem
Guargummi-Antiabtriftmittel und mit einem Silicon-Entschäumer
vermischt sind. Am stärksten bevorzugt enthalten diese
einzigartigen Zusammensetzungen
Diammoniumsulfatkristalle in Abmischung mit Hydroxypropylguargummi und
einem stärkeverkapselten Silicon-Entschäumer.
Hintergrund der Erfindung
Es ist im Agrarsektor anerkannt, daß die Formulierung
von trockenen Agrarchemikalien wie Düngern, Pestiziden
und/oder Hilfsstoffen so, daß sie leicht mit Wasser
vermischt und auf die Ausbringungsfläche mittels eines
Sprühgeräts ausgebracht werden können, durch die
Endverbraucher für diese von Vorteil ist.
Nebel bzw. die feinen Teilchen an unteren Ende der
Tröpfchengrößenverteilung bei diesen
landwirtschaftlichen Spritzungen, d. h. solche mit weniger als
ungefähr 150 Mikrometern Durchmesser, verringern häufig
die Wirksamkeit der Chemikalienabgabe.
Sollen die landwirtschaftlichen Spritzungen gezielt auf
ein bestimmtes Ausbringungsziel ausgebracht werden, so
sind die Systeme für die Spritzung bzw. Abgabe aus der
Luft typischerweise auf Flugzeugen, Traktoren oder auf
dem Boden befindlichen Anlagen montiert. Aufgrund der
Abtrift kann jedoch ein Großteil der chemischen
Wirkbestandteile bei einer Spritzung wirkungslos werden
oder verloren gehen, und zwar deshalb, weil die Sprüh-
oder Nebelpartikel mit kleinem Durchmesser das
Ausbringungsziel, d. h. die Kulturpflanze oder den
Standort, nicht erreichen und darauf einwirken können.
Obwohl kleine Tröpfchen ein Ausbringungsziel besser
bedecken, sind sie stärker abtriftanfällig als größere
Tröpfchen. Abtrift bedeutet, daß weniger
Agrarchemikalie auf das Ausbringungsziel gelangt und daher
zwangsweise zu einem Luft-, Boden- und
Wasserverschmutzungsrisiko führt. Da Agrarchemikalien, die nicht
auf das Ausbringungsziel gelangen, eine
Produktverschwendung darstellen und negative
Umweltauswirkungen und wirtschaftliche Auswirkungen haben können,
insbesondere wenn die landwirtschaftliche Spritzbrühe
Dünger und insbesondere wenn sie
Schädlingsbekämpfungsmittel enthält, geziemt es sich für das
Spritzpersonal, dieses Abtriftproblem zu reduzieren.
In vielen landwirtschaftlichen Gebieten mangelt es dem
Boden an einem oder mehreren der für ein
zufriedenstellendes Wachstum bestimmter Kulturen erforderlichen
natürlichen Nährstoffen. Diese Kulturen bringen daher
nicht ihren optimalen Ertrag. Unter diesen Bedingungen
wird häufig ein an dem erforderlichen Nährstoff bzw. an
den erforderlichen Nährstoffen reicher Dünger
ausgebracht. Zur Zeit am weitesten verbreitet sind die
wasserlöslichen stickstoffhaltigen Dünger. Lösungen
dieser Dünger werden üblicherweise auf den Standort der
Kultur mittels wäßriger Spritzmethoden ausgebracht, und
dieses Spritzverfahren führt wie oben beschrieben
üblicherweise gleichzeitig zur Entstehung von feinem
Nebel und zur Abtrift von Tröpfchen.
Eine vorbekannte Lösung, die zur Reduktion von Nebel
und Chemikalienabtrift bei wäßrigen
landwirtschaftlichen Spritzbrühen, wie düngerhaltigen Spritzbrühen,
vorgeschlagen wurde, besteht darin, eine
viskositätserhöhende Menge eines Guargummis oder
Guargummiderivats, insbesondere nichtderivatisierter Guargummi,
nichtkationischer derivatisierter Guargummi,
kationischer Guargummi oder Mischungen davon, in die
wäßrige Brühe einzuarbeiten.
Obwohl Guargummi häufig als kaltwasserquellendes
Polymer bezeichnet wird, hydratisiert Guargummi sowohl
in kaltem als auch in heißem Wasser unter Bildung
hochviskoser Lösungen. Die Viskositätsentwieklung hängt in
gewissem Ausmaß von der Partikelgröße, dem pH-Wert und
der Temperatur ab. Guargummilösungen sind über einen
pH-Bereich von 4,0-10,5 stabil. Wäßrige Lösungen von
nichtderivatisiertem Guargummi sind wegen der
unlöslichen Faser- und Cellulosesubstanz, die in kleinen
Mengen Vorliegt, häufig etwas trüb.
Alle kommerziell wichtigen Guargummiderivate werden
durch Veretherung hergestellt. Die Hydroxyalkylderivate
und die Carboxymethylderivate sind im allgemeinen
wesentlich klarer und stabiler als nichtderivatisierter
Guargummi. Der Grund für die verbesserte Klarheit ist
die Derivatisierung und Solubilisierung von unlöslichen
Verunreinigungen der Samen.
Die wäßrige Hydratation von trockenen wasserlöslichen
Polymeren wie Guargummi bzw. seinen Derivaten in einer
wäßrigen landwirtschaftlichen Spritzbrühe, um
abtriftvermindernd zu wirken, kann jedoch für den
Endverbraucher häufig mühsam und frustrierend sein.
Ungenügendes Dispergieren von pulverförmigem Guargummi,
das am häufigsten durch zu rasches Zugeben des Pulvers
zu der wäßrigen Brühe oder durch ungenügendes Rühren
der Brühe während der Zugabe des Guargummis verursacht
wird, führt häufig zu Agglomeration oder Bildung von
Guargelklumpen. Diese Guargelklumpen, die auch als
"Fischaugen" bezeichnet werden, oder andere
Ungleichmäßigkeiten der Mischung können zu Schwierigkeiten beim
Spritzen und zu einer verminderten Abtriftkontrolle
führen. Diese Gelklumpen verursachen nicht nur eine
Verringerung der Gesamtkonzentrationen an gelöstem
Guargummi in der Spritzbrühe und daher eine verringerte
Abtriftkontrolle der Brühe, sondern führen auch zu
einer Brühe, die nicht fließfähig bzw. nicht leicht
pumpfähig ist sowie zu einem Verstopfen der
Spritzdüsenbohrungen. In vielen Fällen läßt sich die
Agglomeration oder Gelbildung dadurch herabsetzen, daß
man den Guargummi dem wäßrigen System sehr langsam und
unter starkem Rühren zugibt. Langsame Zugabe jedoch
reduziert die Effektivität und Geschwindigkeit der
Arbeitsvorgänge des Endverbrauchers wesentlich. Aus den
genannten Gründen wünscht sich der landwirtschaftliche
Endverbraucher, wie z. B. der Landwirt, nach wie vor ein
rasches, wirksames und einfaches Verfähren zur
Einarbeitung von Guargummi bzw. seinen Derivaten für
das von ihm verwendete wäßrige System.
Die Fachleute auf dem Gebiet der Formulierungstechnik
können durch physikalisches Vorvermischen eines
wasserlöslichen stickstoffhaltigen Düngers, wie
Diammoniumsulfat, mit einem beliebigen der oben
beschriebenen Guargummis bzw. Guargummiderivate, wie
Hydroxypropylguargummi, dem landwirtschaftlichen
Endverbraucher ein Trockensystem präsentieren, das
insofern leicht handzuhaben ist als z. B. keine
sperrigen Flüssigkeitsbehältnisse gelagert,
wiederverwertet usw. werden müssen und als sich der
Endverbraucher keine Gedanken über das korrekte
Gewichtsverhältnis von Dünger zu Antiabtriftmittel machen
braucht.
Es wurde nun zufällig von den Anmeldern entdeckt, daß
die vorgemischte Zusammensetzung eines wasserlöslichen
stickstoffhaltigen Düngers und des
Guargummi-Antiabtriftmittels aufgrund der Tatsache, daß sie die der
wäßrigen Hydratation von pulverförmigem Guargummi und
seinen Derivaten innewohnenden Agglomerations- und
Gelierprobleme wesentlich verringert, den zusätzlichen
Vorteil aufweist, daß das einheitliche Dispergieren
bzw. die einheitliche Hydratation der Guarsubstanz
verbessert wird. Ohne den Umfang der vorliegenden Entdeckung,
nämlich den ausschließlich durch die Ansprüche
bestimmten und definierten Erfindungsumfang,
einschränken zu wollen, wird angenommen, daß die
wasserlöslichen stickstoffhaltigen Dünger, wie
Diammoniumsulfat, die im allgemeinen kristallin
vorliegen und daher eine höhere Dichte als die
Antiabtriftmittel aufweisen, ursprünglich zu Beginn eine
feste Barriere bilden, die die
Guargummisubstanzteilchen physikalisch trennt, d. h. einen
Verdünnungseffekt hervorruft. Zweitens neigen die Düngerkristalle
aufgrund ihrer relativ höheren Dichte dazu, die
Guargummisubstanzteilchen rasch Richtung Boden, d. h.
durch die wäßrige landwirtschaftliche Brühe nach unten,
zu ziehen. Es scheint, daß diese beiden genannten
Wirkungen dafür sorgen, daß eine maximale Oberfläche
der Guargummisubstanzen der wäßrigen Brühe ausgesetzt
bleibt und daß dadurch der Hydratationsgrad insgesamt
erhöht wird.
Obwohl die Vormischungen aus wasserlöslichem
stickstoffhaltigem Dünger und Guargummi-Antiabtriftmittel
eine bedeutende Verbesserung des Stands der Technik
darstellen und für den Endverbraucher wie oben
beschrieben wesentliche und unerwartete Vorteile
bringen, existieren bei der tatsächlichen Verwendung
dieser Mischungen in der Praxis noch immer Probleme,
wenn der Endverbraucher, z. B. der Landwirt, versucht,
die Trockenmischung zu einer Brühe, die bereits eine
Agrarchemikalienformulierung oder eine
Hilfsstoffformulierung enthalten kann, zugibt. Dies kann dadurch
erklärt werden, daß Schädlingsbekämpfungsmittel
und/oder Hilfsstoffe routinemäßig Tenside enthalten,
die unter den in einem typischen Spritzgerät
vorherrschenden Bewegungsbedingungen Schaum erzeugen. Durch
das Vorhandensein von Schaum während der Zugabe der
Trockenmischungen wird das Dispergieren der
Düngermischungen verringert, und die Gelier- und
Agglomerationsprobleme treten häufig erneut auf.
Beim Verwender von wasserlöslichen stickstoffhaltigen
Düngern besteht daher nach wie vor der Wunsch nach
einer Trockenmischung, die diese Dünger enthält und die
rasch und vollständig in wäßrige Spritzbrühen
eingearbeitet werden kann, um zu spritzbaren
landwirtschaftlichen Brühen mit verringerter Abtrift
ohne Agglomerat-, Gel- oder Klumpenbildung, die leicht
und sicher in trockener Form handzuhaben sind, zu
gelangen.
In der JP-A-5105570 wird eine pulverförmige
Düngerzusammensetzung mit einem Dünger wie Diammoniumsulfat,
einem wasserlöslichen Polymer wie Guargummi, einem
Verdickungsmittel und einem anorganischen Zusatzstoff
wie Kaolin beschrieben.
In der EP-A-769548 werden Entschäumerdispersionen mit
auf Silicon basierenden Reagenzien beschrieben, die
sich als Antischaummittel, insbesondere für
Detergenzien und Reinigungszusammensetzungen und als
Appreturbäder für Textilien eignen.
Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird eine freifließende pulverförmige
Düngerzusammensetzung mit
i) ungefähr 87,50 bis ungefähr 99,80
Gewichtsprozent eines wasserlöslichen
stickstoffhaltigen Düngers,
ii) ungefähr 0,01 bis ungefähr 12,49
Gewichtsprozent eines Antiabtriftmittels aus der Gruppe
bestehend aus nichtderivatisiertem Guargummi,
nichtkationischem derivatisiertem Guargummi,
kationischem Guargummi sowie deren Mischungen,
und
iii) ungefähr 0,01 bis ungefähr 12,49
Gewichtsprozent eines Silicon-Entschäumers, der in
einem landwirtschaftlich unbedenklichen Träger
entweder eingekapselt oder absorbiert ist,
wobei sich alle Gewichtsprozente auf das
Gesamtgewicht der pulverförmigen
Düngerzusammensetzung beziehen,
bereitgestellt.
Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Verfahren zur
Herstellung einer freifließenden pulverförmigen
Düngerzusammensetzung mit den folgenden Schritten:
a) inniges Mischen von
i) ungefähr 87,50 bis ungefähr
99,80 Gewichtsprozent eines
wasserlöslichen stickstoffhaltigen Düngers und
ii) ungefähr 0,01 bis ungefähr
12,49 Gewichtsprozent eines
Antiabtriftmittels aus der Gruppe bestehend aus
nichtderivatisiertem Guargummi,
nichtkationischem derivatisiertem
Guargummi sowie deren Mischungen,
wodurch man eine Düngerzusammensetzung
mit verringerter Abtrift erhält,
b) Vermahlen oder Verreiben der erhaltenen
Düngerzusammensetzung, so daß man zu einer
Zusammensetzung mit einheitlicher Teilchengröße
gelangt, sowie
c) inniges Vermischen der Zusammensetzung mit
einheitlicher Teilchengröße mit ungefähr
0,01 bis ungefähr 12,49 Gewichtsprozent eines
Silicon-Entschäumers, der in einem landwirtschaftlich
unbedenklichen Träger entweder
eingekapselt oder absorbiert ist, wobei sich
alle Gewichtsprozente auf das Gesamtgewicht der
pulverförmigen Düngerzusammensetzung beziehen,
bereitgestellt.
Bei dem Verfahren können ungefähr 0,01 bis ungefähr
10,00 Gewichtsprozent des Antiabtriftmittels und
ungefähr 0,01 bis ungefähr 2,50 Gewichtsprozent des
Silicon-Entschäumers verwendet werden. Bei dem
Verfahren kann der wasserlösliche stickstoffhaltige
Dünger in einer Menge von ungefähr 92,0 bis ungefähr
97,0 Gewichtsprozent vorliegen, das Antiabtriftmittel
in einer Menge von ungefähr 3,0 bis ungefähr
7,0 Gewichtsprozent und der Silicon-Entschäumer in
einer Menge von ungefähr 0,1 bis ungefähr 1,0
Gewichtsprozent. Bei dem Verfahren kann der Dünger
Diammoniumsulfat enthalten. Bei dem Verfahren kann es sich bei
dem nichtkationischen derivatisierten Guargummi um
Hydroxypropylguargummi oder
Carboxymethylhydroxypropylguargummi handeln. Bei dem Verfahren kann der.
Entschäumer stärkeverkapseltes Polydimethylsiloxan
enthalten. Das Verfahren kann einen zusätzlichen
Schritt enthalten, bei dem man ungefähr 0,005 bis
ungefähr 15,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise ungefähr
0,01 bis ungefähr 2,50 Gewichtsprozent eines Mittels
gegen Staubentwicklung auf die pulverförmige
Düngerzusammensetzung sprüht. Bei dem Verfahren kann das
gegebenenfalls vorhandene Mittel gegen Staubentwicklung
ein nichtionisches Tensid wie Nonylphenolethoxylat
enthalten. Das Verfahren kann die folgenden Schritte
enthalten:
a) inniges Mischen von
i) ungefähr 87,50 bis ungefähr 99,80
Gewichtsprozent Diammoniumsulfat und
ii) ungefähr 0,01 bis ungefähr
10,00 Gewichtsprozent
Hydroxypropylguargummi, wodurch man eine
Düngerzusammensetzung mit verringerter Abtrift
erhält,
b) Vermahlen oder Verreiben der erhaltenen
Düngerzusammensetzung, so daß man zu einer
Zusammensetzung mit einheitlicher Teilchengröße
gelangt,
c) inniges Vermischen der Zusammensetzung mit
einheitlicher Teilchengröße mit ungefähr
0,01 bis ungefähr 2,50 Gewichtsprozent
stärkeverkapseltem Polydimethylsiloxan, wodurch
man eine pulverförmige Düngerzusammensetzung
erhält, sowie
d) Besprühen dieser pulverförmigen
Düngerzusammensetzung mit ungefähr 0,01 bis ungefähr
2,50 Gewichtsprozent eines
Nonylphenolethoxylats, wobei sich alle
Gewichtsprozente auf das Gesamtgewicht der so
gebildeten freifließenden pulverförmigen
Zusammensetzung mit verringerter
Staubentwicklung beziehen.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Bei Fig. 1 und 2 handelt es sich um graphische
Darstellungen von Vergleichen des Hydratationsgrads von
erstens einer Hydroxypropylguargummizusammensetzung im
Vergleich zu dem Guargummi in Abmischung mit einem
Dünger sowie zweitens der letztgenannten Mischung im
Vergleich zu der Mischung in Abmischung mit einem
Silicon-Entschäumer.
Genaue Beschreibung der Erfindung
Bei der vorliegenden Ausführungsform bedient man sich
aus Klarheitsgründen einer bestimmten Terminologie.
Diese Terminologie soll die beschriebene
Ausführungsform sowie alle technisch äquivalenten
Ausführungsformen, die auf ähnliche Weise funktionieren, die für
einen ähnlichen Zweck verwendet werden und mit denen
ein ähnliches Resultat erzielt werden soll, umfassen.
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine
freifließende Düngerzusammensetzung, die sich rasch und
vollständig in Wasser unter Bildung einer
landwirtschaftlichen Spritzbrühe mit verringerter
Abtrift löst. Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen
Ausführungsform wird ein Mittel gegen Staubentwicklung
mitverarbeitet. Ein weiterer erfindungsgemäßer Aspekt
ist das Verfahren zur Herstellung der genannten
Pulverzusammensetzung.
Das Wesen der Erfindung ist die Entdeckung, daß ein
verbesserter Hydratationsgrad und die verringerte
Agglomeration und Gelbildung, die durch physikalische
Vormischungen von wasserlöslichen stickstoffhaltigen
Düngern und Guargummi-Antiabtriftmitteln erzielt
werden, auch dann aufrechterhalten werden können, wenn
die Mischung rasch in eine stark bewegte, wäßrige
landwirtschaftliche Brühe eingebracht wird, wenn ein
Silicon-Entschäumer, entweder in einem
landwirtschaftlich unbedenklichen Träger eingekapselt
oder absorbiert, mitverarbeitet wird.
Bei dem wasserlöslichen stickstoffhaltigen Dünger, der
bei der vorliegenden Erfindung von besonderem Interesse
ist, handelt es sich um Ammoniumsulfat (das manchmal
Diammoniumsulfat genannt wird) der Formel (NH&sub4;)&sub2;SO&sub4;,
andere Düngersubstanzen wie Harnstoff, andere
Ammoniumsalze, z. B. Ammoniumchlorid oder Ammoniumphosphate,
Nitrate, z. B. Ammoniumnitrat, Calciumnitrat,
Natriumnitrat oder Kaliumnitrat, oder substituierte
Harnstoffe, z. B. Harnstoff-Aldehyd-Kondensate oder
Methylenharnstoffe können jedoch ebenfalls verwendet
werden.
Der Düngerbestandteil enthält auch häufig eine Quelle
für verfügbaren Phosphor, z. B. in Form eines
anorganischen Phosphats wie Ammoniumphosphat oder eines
Kaliumphosphats. Eine Quelle für verfügbares Kalium
kann ebenfalls vorhanden sein, zum Beispiel in der Form
von Kaliumnitrat, einem Kaliumphosphat, Kaliumsulfat
oder Kaliumchlorid.
Der Düngerbestandteil kann auch Spurenelemente, die für
zufriedenstellendes Wachstum der Kulturen erforderlich
sind und an denen es manchmal im Boden mangelt,
beinhalten. Dazu zählen Zink, Eisen, Kupfer, Kobalt,
Molybdän und Mangan. Diese Spurenelemente können in
Form ihrer Salze oder in Form von Anionen wie Molybdat
oder in Form eines Komplexes vorliegen. So kann zum
Beispiel Eisen in Form eines Komplexes mit
Ethylendiamintetraessigsäure vorliegen.
Die wasserlöslichen stickstoffhaltigen Dünger der
vorliegenden freifließenden Zusammensetzungen sollten
ungefähr 87,50 bis ungefähr 99,80 Gewichtsprozent der
Zusammensetzung, am stärksten bevorzugt ungefähr
92,0 bis ungefähr 97,0 Gewichtsprozent in bezug auf das
Gesamtgewicht der Zusammensetzung ausmachen.
Zu typischen als Antiabtriftmittel verwendeten
Polymeren zählen die Polyacrylamide, die
Polyethylenoxide, die Poly(vinylpyrrolidone) sowie natürliche
Gummis wie Guargummi und/oder seine Derivate. Zur Zeit
werden von der Agrarindustrie standardmäßig die
Polyacrylamide gegen Abtrift als Spritztankzusatzstoffe
verwendet. Synthetische Stoffe wie die Polyacrylamide
weisen jedoch die ihnen innewohnenden Nachteile auf. So
sind sie üblicherweise in organischen Trägerstoffen
verteilt, was die Dispergierbarkeit einschränkt und
aufgrund der flüchtigen organischen Bestandteile zu
einem Problem für den Endverbraucher werden kann. Die
Polymere selbst sind im wesentlichen nicht biologisch
abbaubar, und es wäre daher ökologisch gesehen äußerst
wünschenswert, ihren Gebrauch einzuschränken. Außerdem
sind diese synthetischen Polymere mit hohem
Molekulargewicht äußerst anfällig gegen Scherbelastung. Der
starke Abbau der synthetischen Polymere durch Scherung
führt häufig zu einer beträchtlichen Verringerung der
Viskosität der Lösung im Verlauf der Zeit, was während
des Spritzens zu einer Verringerung der Kontrollwirkung
auf die Tröpfchengrößenverteilung führt.
Zusammengefaßt kann gesagt werden, daß synthetische
Polymere wie die Polyacrylamide mehrere wichtige
Eigenschaften aufweisen, die einfache Handhabung bzw.
verläßliche Wirksamkeit nicht fördern, nämlich
schlechte Dispergierbarkeit, schlechte biologische
Abbaubarkeit sowie Empfindlichkeit gegen
Scherbelastung.
Natürlicher Guar und seine Derivate wirken unter
kontrollierten Bedingungen als ausgezeichnete
Antiabtriftmittel, die im wesentlichen keine der
obengenannten, mit den synthetischen Mitteln wie den
Polyacrylamid-Mitteln in Zusammenhang stehenden
Nachteile aufweisen.
Guargummi ist das gereinigte Endosperm des
Leguminosensamens von (L.) Taub., einer Pflanze, die physisch der
Sojapflanze ähnelt. Bei dem Gummi handelt es sich um
reine als Nahrungsmittel geeignete pflanzliche
Kolloide, deren ausgezeichnete Verdickungs-,
Filmbildner- und Stabilisierungseigenschaften seit
vielen Jahren in der Agrar-, Chemie- und
Nahrungsmittelformulierungstechnik anerkannt sind.
Funktionalisierter nichtderivatisierter Guargummi ist
ein kaltwasserquellendes nichtionisches Polysaccharid,
das seine Eigenschaften über einen weiten pH-Bereich
entwickelt und beibehält. Guarpolysaccharid ist ein
komplexes Kohlenhydratpolymer, das im wesentlichen aus
einer geraden Kette von Mannoseeinheiten mit
eingliedrigen Galaktoseverzweigungen besteht und chemisch zu
den Polygalaktomannanen gezählt wird.
Guarlösungen werden dadurch hergestellt, daß man
trockenen Gummi unter starkem Rühren in einen
Wasserbehälter siebt und den Gummi hydratisieren läßt. Höhere
Wassertemperaturen können zu einer Verkürzung der
Hydratationszeit führen, solange nicht so lang oder so
stark erhitzt wird, daß das Polymer abgebaut wird.
Aufgrund der Eigenschaften von Guar ist die Viskosität
einer gegebenen Lösungskonzentration über den
pH-Bereich von 3-10 beinahe konstant. Oberhalb einem
pH-Wert von 11 ist die Viskosität aufgrund der
verringerten Hydratationsfähigkeit des Gummis
herabgesetzt. Der optimale Hydratationsbereich liegt
zwischen pH 5 und 8. Diese ungewöhnliche Kompatibilität
des Guar über den pH-Bereich von 3-10 wird dem
nichtionischen Charakter des Moleküls zugeschrieben.
Die Veretherungen und Veresterungen werden an den
Hydroxyfunktionen von Guar durchgeführt. Die
C&sub6;-Hydroxyposition ist die am stärksten reaktionsfähige Position
für die Veretherung mit z. B. Propylenoxid, die
sekundären Hydroxygruppen stellen jedoch ebenfalls
wahrscheinliche Stellungen dar.
Die Hauptveretherungen sind die Carboxymethylierung
mittels Monochloressigsäure, die Hydroxyalkylierung
mittels Ethylenoxid oder Propylenoxid und die
Quarternierung mit verschiedenen quartären
Aminverbindungen, die reaktionsfähige Epoxy- oder
Chloridpositionen enthalten. Die anionischen und
kationischen Positionen modifizieren die Art und Weise,
auf die das Guarmolekül mit anorganischen Salzen,
hydratisierten Celluloseoberflächen und mineralischen
Oberflächen sowie organischen teilchenförmigen
Bestandteilen interagiert.
Im allgemeinen werden
Polygalaktomannanhydroxyalkylether dadurch hergestellt, daß man die
Polygalaktomannane unter basischen Bedingungen mit
Alkylenoxiden umsetzt. In den US-Patenten Nr. 3,723,408
und 3,723,409 wird Guarmehl mit Alkylenoxiden in
Gegenwart von Wasser und Natriumhydroxid umgesetzt. Das
Reaktionsprodukt wird dann mit Säure neutralisiert, mit
einer Alkohol-Wasser-Mischung gewaschen und dann
getrocknet und gemahlen. In dem US-Patent Nr. 3,483,121
werden die Polygalaktomannane und die Alkylenoxide
unter basischen Bedingungen mit kleinen Mengen an
Wasser und größeren Mengen an mit Wasser mischbaren
oder unmischbaren organischen Lösungsmitteln umgesetzt.
Zu den Hydroxyalkylierungsmitteln zählen insbesondere
Ethylenoxid, Propylen-1,2-oxid, Butylen-1,2-oxid,
Hexylen-1,2-oxid, Ethylenchlorhydrin,
Propylenchlorhydrin und Epichlorhydrin.
Durch Hydroxypropylierung wird die Löslichkeit des
Gummis erhöht, was zu einem Produkt führt, das
unabhängig von der Wassertemperatur rasch hydratisiert.
Typischerweise bilden sowohl Hydroxyalkyl- als auch
Carboxymethylderivate klarere Lösungen als der übliche
nichtderivatisierte Guargummi, und Hydroxyalkylderivate
weisen auch eine bessere Hitzestabilität als
nichtderivatisierter Guar auf. Hydroxypropylguargummi eignet
sich insbesondere zur Modifikation des Fließvermögens
und zur Verringerung der Reibung und stellt den am
stärksten bevorzugten derivatisierten Guargummi der
vorliegenden Erfindung dar.
Polygalaktomannancarboxyalkylether und
-carboxyhydroxyalkylmischether sind in den US-Patenten Nr. 3,740,388
und 3,723,409 beschrieben. Diese Derivate werden
dadurch hergestellt, daß man das Polygalaktomannan mit
den Derivatisierungsmitteln (Halogenfettsäure und
Alkylenoxid) in einer Wasser-Alkohol-Mischung umsetzt
und anschließend mit Wasser-Alkohol-Mischungen wäscht.
Zu den Carboxyalkylierungsmitteln zählen insbesondere
Chloressigsäure, Chlorpropionsäure und Acrylsäure.
Durch Carboxymethylierung wird eine anionische Funktion
in die Polymerkette eingeführt, wodurch die Löslichkeit
des Guargummis weiter erhöht wird.
Carboxymethylhydroxypropylguargummi ist in bezug auf seine
Fähigkeit, ungelöste Feststoffe zu suspendieren,
unübertroffen.
Weitere Polygalaktomannanderivate sind in Patenten wie
US-Patent Nr. 2,461,502 (Cyanethylether), US-Patent Nr.
4,094,795 (Dialkylacrylamidether) sowie US-Patent Nr.
3,498,912 (quartäre Ammoniumalkylether) beschrieben.
Bei den beschriebenen Verfahren werden die Reaktionen
in Mischungen aus Wasser und organischem Lösungsmittel
durchgeführt und die Reaktionsprodukte werden mit
Lösungsmitteln von Wasser-Lösungsmittel-Mischungen
gewaschen. Zu den quartären Ammoniumalkylietungsmitteln
zählen insbesondere Mittel wie
2,3-Epoxypropyltrimethylammoniumchlorid,
3-Chlor-2-hydroxypropyltrimethylammoniumchlorid und dergleichen.
Weitere Mittel, die mit den Hydroxygruppen der
Polygalaktomannane unter Bildung von Ethergruppen reagieren
können, sind zum Beispiel Alkylierungmittel wie
Methylchlorid, Methylbromid, Ethylchlorid, Ethyliodid
und Isopropylchlorid, Aminoalkylierungsmittel wie
Aminoethylchlorid, Aminopropylbromid und N,N-
Dimethylaminopropylchlorid, Substanzen mit ethylenisch
ungesättigten Gruppen, die mit den Hydroxygruppen in
Form einer Michael-Addition reagieren, wie z. B.
Acrylamid, Methacrylamid, Acrylnitril, Methacrylnitril,
Acrylsäure, Natriumacrylat, sowie einfach beliebige
polymerisierbare Monomere, die eine ethylenisch
ungesättigte polymerisierbare Gruppe enthalten.
"Derivatisierter Guar" soll alle oben beschriebenen
derivatisierten Guargummiprodukte umfassen.
Bei nichtderivatisiertem Guargummi, der von einer
stickstoffixierenden nachwachsenden Rohstoffquelle
stammt, handelt es sich um ein vielseitiges,
umweltfreundliches, biologisch leicht abbaubares Polymer.
Derivatisierte Guargummis sind etwas weniger leicht
biologisch abbaubar, da sich die Moleküle weniger als
Substrat für häufig vorkommende Organismen eignen.
Das erfindungsgemäße Antiabtriftmittel, das aus der
Gruppe bestehend aus nichtderivatisiertem Guargummi,
nichtkationischem derivatisiertem Guargummi,
kationischem Guargummi sowie deren Mischungen stammt,
macht ungefähr 0,01 bis ungefähr 12,49 Gewichtsprozent,
vorzugsweise ungefähr 0,01 bis ungefähr 10,0
Gewichtsprozent, am stärksten bevorzugt ungefähr 3,0 bis
ungefähr 7,0 Gewichtsprozent in bezug auf das
Gesamtgewicht der Pulverzusammensetzung aus.
Bei einem Entschäumer bzw. Antischaummittel handelt es
sich um eine Substanz, die, wenn sie in niedriger
Konzentration zu einer schaumigen oder schäumenden
Flüssigkeit gegeben wird, das Schaumproblem bekämpft
oder verringert. Das Mittel stellt ein Gleichgewicht
zwischen der Schaumzerfallsrate und der
Schaumbildungsrate her. Der Ausdruck "Entschäumung"
bezieht sich auf die Zerstörung eines bereits
existierenden Schaums, während sich "Antischaummittel"
auf eine Substanz, die die Bildung dieses Schaums
verhindert, bezieht. Solche Unterscheidungen können
unterschiedliche Qualitätseigenschaften eines Produkts
erfordern.
Während man von einem Entschäumer erwartet, daß er
einen Schaum rasch zerstört, könnte bei vielen
Anwendungen für Antischaummittel eine Langzeitdauer
erforderlich sein. Bei vielen oder sogar allen
Anwendungen sind sowohl vorbeugende als auch
bekämpfende Funktionen erforderlich und in der Praxis
werden die gleichen Arten von Substanzen sowohl als
Antischaummittel als auch als Entschäumer verwendet.
Der allgemeine Ausdruck "Entschäumer" soll daher beide
Wirkungsarten und Wirkungsstärken umfassen.
Ganz offenbar dient die chemisch-physikalische
Bekämpfung von Schaum zur Erhöhung des
Aufbewahrungsvolumens von Gefäßen und zur Verbesserung der
Filtration, der Entwässerung, des Waschens und des
Ablassens verschiedener Arten von Suspensionen,
Mischungen oder Aufschlämmungen. Der Ausdruck
"chemisch-physikalisch" und nicht der Ausdruck
"chemisch" wird deshalb verwendet, weil derzeit vermutet
wird, daß ein Zusammenfallen des Schaums auf den
direkten mechanischen Schock des Vorgangs
zurückzuführen ist, obwohl ein Entnetzen die Schwächung
des die Blasen umgebenden Films unterstützt und
Instabilität fördert. Obwohl die Verwendung von
pflanzlichen und mineralischen Ölen als Entschäumern
seit einiger Zeit bekannt ist, sind die wirksamsten
Entschäumer heutzutage komplizierte formulierte
Spezialchemikalien in Form von Markenprodukten. Diese
Spezialsubstanzen müssen außer der Verringerung von
Schaum und den damit einhergehenden Eigenschaften wie
Schaumzerstörungsrate und Langzeitwirkung weitere
häufig erforderliche Anwendungseigenschaften aufweisen,
darunter entsprechende Haltbarkeit, keine negativen
Auswirkungen auf das behandelte Medium bzw. Objekt,
leichte Handhabung, Ungiftigkeit für das
Formulierungspersonal und den Endverbraucher, Umweltfreundlichkeit
sowie Kostengünstigkeit.
Es wurde gefunden, daß die auf Polysiloxan basierenden
Entschäumer die Zusammensetzungen der Wahl für die mit
den erfindungsgemäßen granulatförmigen
Düngerzusammensetzungen erwarteterweise erzielten
ausgezeichneten Ergebnisse darstellten.
Aufgrund ihrer nicht unbeträchtlichen
Entschäumungswirkung in nichtwäßrigen Systemen zeigen die
Polysiloxane in wäßrigen Tensidlösungen nur wenig
Schaumhemmungswirkung. Sind sie jedoch substituiert und
mit hydrophobem Siliciumdioxid kombiniert, so gelangt
man zu hochwirksamen wäßrigen Entschäumern.
Die drei am häufigsten eingeschlagenen Wege zur
Herstellung von hydrophobem Siliciumdioxid sind das
Besprühen von Siliciumdioxid mit Siliconöl und Erhitzen
des Materials auf 250-350ºC, die Behandlung von
Siliciumdioxid mit Organochlorsilandämpfen im
Autoklaven und das Dispergieren von Siliciumdioxid in
Siliconöl bei erhöhten Temperaturen. Hydrophobes
Siliciumdioxid kann auch durch Behandlung mit
verschiedenen Alkoholen, Fettaminen und
Kohlenwasserstoffwachsen hergestellt werden.
Bei den zur Herstellung der Entschäumer der
vorliegenden Erfindung verwendeten Polysiloxane kann es
sich um alkyl-, alkoxy- oder arylsubstituierte
Polysiloxane handeln. Cyclische Polysiloxane und
hydroxylierte Polysiloxane können ebenfalls verwendet
werden.
Bei den bevorzugten Siliconen für die Herstellung der
Entschäumer der vorliegenden Zusammensetzungen handelt
es sich um die Polydimethylsiloxane mit einem
Molekulargewicht im Bereich von ungefähr 200 bis
ungefähr 200000 und einer Viskosität im Bereich von
ungefähr 20 bis ungefähr 2000000 Centistoke,
vorzugsweise ungefähr 500 bis ungefähr 50000 Centistoke
bei 25ºC. Die Polymere sind im allgemeinen entweder mit
Trimethylsilyl- oder Hydroxygruppen
endgruppenverschlossen, andere Gruppen eignen sich
jedoch auch zum Endgruppenverschließen. Die Polymere
können auf unterschiedliche Weise, wie Hydrolyse und
anschließende Kondensation von Dimethyldihalogensilanen
oder durch Cracken und anschließende Kondensation von
Dimethylcyclosiloxanen, hergestellt werden.
Die bevorzugten Silicon-Entschäumer werden dadurch
hergestellt, daß man das Polydimethylsiloxan mit
teilchenförmigem Siliciumdioxid kombiniert. Diese
Kombinationen aus Polydimethylsioxan und Siliciumdioxid
können dadurch hergestellt werden, daß man das Silicon
auf die Oberfläche des Siliciumdioxids aufbringt, zum
Beispiel durch die im US-Patent Nr. 3,235,509
offenbarte katalytische Reaktion.
So hergestellte Schaumregulatoren, die Mischungen aus
Silicon und Siliciumdioxid enthalten, enthalten
vorzugsweise Silicon und Siliciumdioxid in einem
Silicon : Siliciumdioxid-Verhältnis von 20 : 1 bis 200 : 1,
vorzugsweise ungefähr 25 : 1 bis ungefähr 100 : 1. Das
Siliciumdioxid kann chemisch und/oder physikalisch an
das Silicon in einer Menge von vorzugsweise ungefähr
0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% in bezug auf das Silicon
gebunden sein. Die Teilchengröße des bei solchen
Siliciumdioxid/Silicon-Schaumregulatoren verwendeten
Siliciumoxids ist feinteilig und sollte vorzugsweise
nicht mehr als 100 Millimikron, vorzugsweise
10 Millimikron bis 20 Millimikron betragen, und die
spezifische Oberfläche des Siliciumdioxids sollte
ungefähr 50 m²/g überschreiten.
Zur Einarbeitung in die erfindungsgemäßen
freifließenden granulatförmigen Düngerzusammensetzungen
liegt der milchig-flüssige Silicon/Siliciumdioxid-
Entschäumer am stärksten bevorzugt in relativ trockener
fester Form vor. Zu diesem Zweck ist bei der am
stärksten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung die flüssige Silicon/Siliciumdioxid-
Entschäumerverbindung entweder in einem
landwirtschaftlich unbedenklichen Material eingekapselt oder in
einem landwirtschaftlich unbedenklichen festen Träger
absorbiert. Bei dem Verkapselungsmaterial handelt es
sich vorzugsweise um eine Beschichtung, die die
Integrität des Entschäumers aufrechterhält, die jedoch
bei Kontakt mit der wäßrigen Brühe rasch aufbricht.
Solch ein Verkapselungsmaterial ist zum Beispiel
Stärke. Eine stärkeverkapselte Silicon/-
Siliciumdioxidantischaumzusammensetzung ist als
Markenartikel von der Fa. Rhône-Poulenc unter der
Handelsbezeichnung RHODORSIL EP-6703 im Handel
erhältlich. Daß die stärkeverkapselten Entschäumer bei
der vorliegenden Erfindung so besonders gut
funktionieren, ist insbesondere im Hinblick darauf, daß
das Vorhandensein von Stärkeschaum bei vielen
technischen Prozessen ein beträchtliches
Entschäumungsproblem darstellt, überraschend.
Relativ feste Entschäumer können auch dadurch
hergestellt werden, daß man die flüssigen Silicon/-
Siliciumdioxid-Entschäumer in anorganische feste
sorptionsfähige Träger wie Ton, fein gemahlenem Kaolin,
Talk, Kreide, Kalkstein, Attapulgit, Bimsstein,
"(Fällungs)kieselsäure", "pyrogene Kieselsäure
("pyrogenic" und "fumed"), Attaclay, Dolomit,
Diatomeenerde usw. absorbiert. Wasserlösliche
anorganische sorptionsfähige Träger wie Natriumsulfat,
Natriumcarbonat, Calciumcarbonat oder
Natriumtripolyphosphat können ebenfalls verwendet werden.
Bei der vorliegenden Erfindung macht der Silicon-
Entschäumer ungefähr 0,01 bis ungefähr
12,49 Gewichtsprozent, vorzugsweise ungefähr 0,01 bis
ungefähr 2,50 Gewichtsprozent, am stärksten bevorzugt
ungefähr 0,1 bis ungefähr 1,0 Gewichtsprozent in bezug
auf das Gesamtgewicht der Düngerzusammensetzung aus.
Die Handhabung von Trockenpulver- oder
-granulatzusammensetzungen kann dadurch behindert werden, daß
diese Zusammensetzungen zu einer unerwünschten
Staubentwicklung neigen. Der mit den trockenen
teilchenförmigen wasserlöslichen Düngern und Polymeren in
Zusammenhang stehende Staub kann zu den gleichen
traditionellen Handhabungsproblemen führen, wie sie bei
ähnlichen teilchenförmigen Materialien auftreten, wobei
eine der Hauptgefahren darin besteht, daß
Staubexplosionen auftreten können.
Um die Entwicklung von Staub und damit in Zusammenhang
stehende eventuell auftretende Probleme zu überwinden,
werden üblicherweise staubhemmende Mittel, d. h. Mittel
gegen Staubentwicklung zugegeben. Die Mittel gegen
Staubentwicklung können elektrostatische
Bindungseigenschaften aufweisen, häufiger handelt es sich
jedoch um flüssige und/oder klebrige Verbindungen. Die
vorliegende Erfindung sieht auch vor, daß feste oder
halbfeste Mittel gegen Staubentwicklung geschmolzen
werden können, bevor sie mit den trockenen festen
Bestandteilen der Düngerzusammensetzungen vermischt
bzw. auf sie gesprüht werden.
Zu geeigneten Mitteln gegen Staubentwicklung zählen zum
Beispiel nichtionische Tenside, cyclische
Kohlenwasserstoffe, z. B. Decalin und Tetralin,
Phthalsäuredialkylester, Mineralöle, insbesondere Mineralöle mit einem
Siedebereich von 130 bis 300ºC, sowie teilweise
sulfonierte Mineralöle, Siliconölpolymere und
-copolymere, insbesondere die siliconhaltigen Tenside,
sowie deren Mischungen.
Obwohl einfache Öle wie Mineralöle oder Paraffinöle
eine adäquate Wirkung als Mittel gegen Staubentwicklung
aufweisen, werden Mittel gegen Staubentwicklung mit
Netzeigenschaften, wie die nichtionischen Tenside und
nichtionischen Silicontenside, stärker bevorzugt. Die
am stärksten bevorzugten nichtionischen Tenside sind:
A) Amide wie:
i) Alkanolamide der Formel
in der R' und R" jeweils -H, -CH&sub2;CH&sub2;OH
oder
bedeuten können,
ii) ethoxylierte Alkanolamide der Formel
iii) Ethylenbisamide der Formel
B) Ester wie
i) Fettsäureester der Formel
ii) Glycerinester der Formel
iii) ethoxylierte Fettester der Formel
iv) Sorbitanester der Formel
v) ethoxylierte Sorbitanester der Formel
C) Ethoxylate wie:
i) Alkylphenolethoxylate der Formel
ii) Alkoholethoxylate der Formel
R-O-(CH&sub2;CH&sub2;O)nH:
iii) Tristyrylphenolethoxylate der Formel
iv) Mercaptanethoxylate der Formel
R-S-(CH&sub2;CH&sub2;O)nH;
D) endgruppenverschlossene Blockcopolymere sowie
EO/PO-Blockcopolymere wie
i) Alkoholalkoxylate der Formel
ii)
Ethylenoxid/Propylenoxid-Blockcopolymere der Formel
iii) Copolymere der Formel
iii) mit Chlor endgruppenverschlossene
Ethoxylate der Formel
R-(OCH&sub2;CH&sub2;)xCl; und
v) tetrafunktionelle Blockcopolymere der
Formel
ODER
in der
R eine Fettalkylgruppe, vorzugsweise
eine C&sub6;-C&sub2;&sub2;-Fettalkylgruppe, am stärksten
bevorzugt eine C&sub8;-C&sub1;&sub8;-Fettalkylgruppe
bedeutet,
R&sub1; -H oder eine Fettalkylgruppe,
vorzugsweise -H oder eine
C&sub6;-C&sub2;&sub2;-Fettalkylgruppe, am stärksten bevorzugt -H
oder eine Ca-C&sub1;&sub8;-Fettalkylgruppe
bedeutet,
x, x¹, y, y¹ und n jeweils unabhängig
vorzugsweise 1 bis 300, am stärksten
bevorzugt 1 bis 150, Mol Ethylenoxid
bedeuten, und
m, m¹, l und l¹ jeweils unabhängig
vorzugsweise 1 bis 300, am stärksten
bevorzugt 1 bis 150, Mol Propylenoxid
bedeuten.
Weitere bevorzugte Mittel gegen Staubentwicklung sind
die siliconhaltigen Tenside. Hierunter versteht man
beliebige bzw. alle siliconhaltigen Substanzen, die
sowohl eine oder mehrere hydrophobe Gruppen aufweisen
und über Tensideigenschaften verfügen. Besonders
bevorzugt ist die Verwendung von Siliconpolymeren, die
Alkoxylatgruppen enthalten, wie Ethylenoxid,
Propylenoxid und deren Mischungen. Beispiele von
Silicontensiden, die für die vorliegende Zusammensetzung
verwendet werden können, sind in den folgenden
Patentschriften offenbart: US 5,104,647, US 5,017,216,
US 5,145,978, US 5,145,977 und WO 94/22311. Aus
Vollständigkeitsgründen sind diese Patente soweit wie
erforderlich hiermit per Referenz Bestandteil der
vorliegenden Erfindung.
Wird das Mittel gegen Staubentwicklung in die
erfindungsgemäße Düngerzusammensetzung eingearbeitet,
so macht es ungefähr 0,005 bis ungefähr 15,0
Gewichtsprozent, vorzugsweise ungefähr 0,01 bis ungefähr
2,5 Gewichtsprozent, am stärksten bevorzugt ungefähr
0,1 bis ungefähr 1,0 Gewichtsprozent in bezug auf das
Gesamtgewicht der Düngerzusammensetzung aus.
Die vorliegende Erfindung wird im folgendem Beispiel
bzw. in den folgenden Beispielen, die zur
Veranschaulichung dienen und nicht als einschränkend aufzufassen
sind und in denen alle Teile, Prozentsätze usw. auf das
Gewicht bezogen sind, erläutert.
Beispiel I (VERGLEICHSBEISPIEL)
Diammoniumsulfatkristalle und ein derivatisierter Guar
(AgRHO DR 2000, Handelsbezeichnung der Fa. Rhône-
Poulenc für einen
Hydroxypropylguarmischungs-Markenartikel) werden miteinander vermischt und zu einem
feinen Pulver vermahlen. Diese Pulvermischung wird
unter ständigem Mischen mit IGEPAL CO-630, einer
Handelsbezeichnung der Fa. Rhône-Poulenc für ein
nichtionisches ethoxyliertes (8 EO) Nonylphenoltensid,
besprüht. Die Zusammensetzung des trockenen
fließfähigen pulverförmigen Endprodukts, das als
Mischung 1 bezeichnet wird, lautet folgendermaßen:
Mischung 1
Diammoniumsulfat 94,10 Gewichtsprozent
DR 2000 5,60 Gewichtsprozent
IGEPAL CO 630 0,30 Gewichtsprozent
100,00
Auf einen ersten 1500-ml-Becher, der 500 Gramm
Leitungswasser enthält, wird so viel Pulver der
Mischung 1 gestreut, daß man eine Mischung aus Guar und
Leitungswasser mit einem Guargehalt von 0,11 (w/w)
erhält. Auf einen zweiten 1500-ml-Becher, der die
gleiche Menge Leitungswasser enthält, wird so viel
AgRHO DR 2000 Guarzusammensetzung gestreut, daß man
ebenfalls eine Mischung aus Guar und Leitungswasser mit
einem Guargehalt von 0,1% (w/w) erhält.
Die Hydratationsgeschwindigkeit der Polymer-Wasser-
Mischung wird anschließend durch Bestimmen des Anstiegs
der Viskosität der Mischung in Abhängigkeit von der
Zeit mit einem Brookfield-Rheometer, das an einen
Compaq 486 Personalcomputer angeschlossen und mit einer
RV-2-Spindel ausgestattet ist, bei 55 U/min verfolgt.
Die Viskositätsdaten werden insgesamt 6 Minuten lang
alle 45 Sekunden bestimmt. Während der Hydratation wird
darauf geachtet, daß die Polymerteilchen dadurch in
Suspension gehalten werden, daß man die Mischung nach
der dritten, sechsten, neunten und zwölften Messung
physikalisch rührt. Jede Formulierung wird viermal wie
oben beschrieben ausgewertet. Zu jedem Zeitpunkt wird
der Durchschnitt der vier Wiederholungen jeder
Formulierung bestimmt und in Form einer einzigen
Hydratationskurve aufgetragen.
Die Ergebnisse können der Tabelle I unten entnommen
werden und sind graphisch in Fig. 1 dargestellt.
Tabelle I
Diese Tests veranschaulichen, daß das Vorhandensein der
wasserlöslichen stickstoffhaltigen Düngerkristalle,
d. h. des Diammoniumsulfats, dazu führt, daß die
Hydratation des
Hydroxypropylguargummi-Antiabtriftmittels wesentlich beschleunigt wird.
Beispiel II
In diesem Beispiel werden die
Diammoniumsulfatdüngerkristalle und ein Hydroxypropylguargummi-
(AgRHO DR 2000-)Antiabtriftmittel vermischt und zu
einem feinen Pulver vermahlen. Anschließend wird das
vermahlene Pulver mit einem stärkeverkapselten Silicon-
Entschäumer (RHODORSIL EP 6073 - Handelsbezeichnung der
Fa. Rhône-Poulenc) vermischt. Zum Schluß wird die
Pulvermischung unter ständigem Mischen mit einem Mittel
gegen Staubentwicklung (IGEPAL CO-630) besprüht. Die
Zusammensetzung des trockenen fließfähigen
Düngerzusammensetzung-Endprodukts mit verringerter
Staubentwicklung, das als Mischung 2 bezeichnet wird,
lautet folgendermaßen:
Mischung 2
Diammoniumsulfat 93,8500 Gewichtsprozent
DR 2000 5,6000 Gewichtsprozent
IGEPAL CO-630 0,3000 Gewichtsprozent
Stärke 0,1875 Gewichtsprozent
Silicon-Entschäumer 0,0625 Gewichtsprozent
100,0000
Ein Ein-Quart-Weithalsglas, das 498,5 Gramm
Leitungswasser enthält, wird mit AgRHO FM-3800 (1 Gramm)
versetzt. Bei AgRHO FM-3800 (Handelsbezeichnung der Fa.
Rhône Poulenc) handelt es sich um eine komplexe
Tensidzusammensetzung (Markenartikel) zur Erzielung eines
sehr stabilen Schaums. Das Glas wird mit einem Deckel
verschlossen und kurz von Hand geschüttet, um Schaum
zu erzeugen. Das gesamte Wasser und 600 ml des
entstandenen Schaums werden in einen ersten
1500-ml-Becher überführt. Ein zweiter Becher wird wie
oben beschrieben vorbereitet.
In den ersten Becher wird so viel Pulver der
Mischung 2 gestreut, daß man eine Mischung aus
Guargummi und Leitungswasser mit einem Guargehalt von
0,1% (w/w) erhält. Auf den zweiten Becher wird so viel
Mischung 1 gestreut, daß man ebenfalls eine Mischung
aus Guargummi und Wasser mit einem Gehalt von 0,1%
(w/w) erhält. Nach 30 Sekunden wird der verbleibende
Schaum aus jedem Becher entfernt, um die Bestimmung der
Hydratationsgeschwindigkeit zu erleichtern.
Die Hydratationsgeschwindigkeit wird wie in Beispiel
1 bestimmt.
Die Ergebnisse können der Tabelle II unten entnommen
werden und sind graphisch in Fig. 2 dargestellt.
Tabelle II
Die obigen Tests veranschaulichen, daß bei
Mitverwendung des erfindungsgemäßen verkapselten
Silicon-Entschäumerzusatzes bei wasserlöslichen
stickstoffhaltigen Düngerzusammensetzungen mit
Guargummi-Antiabtriftmittel die
Hydratationsgeschwindigkeit des Antiabtriftmittels
wesentlich erhöht wird.
Die Ausbringungsmenge der Pulvermischung richtet, sich
nach der erwünschten Düngerwirkung unter
Berücksichtigung der Pulverzusammensetzung, der Kulturpflanze,
der Art des Bodens, des Wetters usw.
Anspruch[de]
1. Freifließende pulverförmige Düngerzusammensetzung
mit
i) ungefähr 87, 50 bis ungefähr 99, 80
Gewichtsprozent eines wasserlöslichen
stickstoffhaltigen Düngers,
ii) ungefähr 0,01 bis ungefähr 12, 49
Gewichtsprozent eines Antiabtriftmittels aus der
Gruppe bestehend aus nichtderivatisiertem
Guargummi, nichtkationischem derivatisiertem
Guargummi, kationischem Guargummi sowie deren
Mischungen, und
iii) ungefähr 0,01 bis ungefähr 12, 49
Gewichtsprozent eines Silicon-Entschäumers, der in
einem landwirtschaftlich unbedenklichen
Träger entweder eingekapselt oder absorbiert
ist, wobei sich alle Gewichtsprozente auf das
Gesamtgewicht der pulverförmigen
Düngerzusammensetzung beziehen.
2. Pulverförmige Düngerzusammensetzung nach Anspruch
1 mit ungefähr 0,01 bis ungefähr 10,00
Gewichtsprozent des Antiabtriftmittels und ungefähr 0,01
bis ungefähr 2, 50 Gewichtsprozent des Silicon-
Entschäumers.
3. Pulverförmige Düngerzusammensetzung nach Anspruch
1 oder Anspruch 2 mit ungefähr 92,0 bis ungefähr
97,0 Gewichtsprozent des wasserlöslichen
stickstoffhaltigen Düngers, ungefähr 3,0 bis ungefähr
7,0 Gewichtsprozent des Antiabtriftmittles und
ungefähr 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozent des Silicon-
Entschäumers.
4. Pulverförmige Düngerzusammensetzung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei der Dünger
Diammoniumsulfat enthält.
5. Pulverförmige Düngerzusammensetzung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei der
nichtkationische derivatisierte Guargummi
Hydroxypropylguargummi oder
Carboxymethylhydroxypropylguargummi enthält.
6. Pulverförmige Düngerzusammensetzung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei der Entschäumer
stärkeverkapseltes Polydimethylsiloxan enthält.
7. Pulverförmiger Dünger nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, der zusätzlich ungefähr
0,005 bis ungefähr 15,0 Gewichtsprozent eines
Mittels gegen Staubentwicklung enthält.
8. Pulverförmiger Dünger nach Anspruch 7 mit ungefähr
0,01 bis ungefähr 2, 5 Gewichtsprozent eines
Mittels gegen Staubentwicklung.
9. Pulverförmiger Dünger nach Anspruch 7 oder
Anspruch 8, wobei das Mittel gegen
Staubentwicklung ein nichtionisches Tensid enthält.
10. Pulverförmiger Dünger nach einem der Ansprüche
7 bis 9, wobei es sich bei dem Mittel gegen
Staubentwicklung um ein Nonylphenolethoxylat handelt.
11. Freifließende pulverförmige Düngerzusammensetzung
mit gemäß Anspruch 1
i) ungefähr 87, 50 bis ungefähr 99, 80
Gewichtsprozent Diammoniumsulfat,
ii) ungefähr 0,01 bis ungefähr 10,00 Gewichtsprozent
Hydroxypropylguargummi,
iii) ungefähr 0,01 bis ungefähr 2,5
Gewichtsprozent stärkeverkapseltes
Polydimethylsiloxan, und
iv) ungefähr 0,01 bis ungefähr 2,5
Gewichtsprozent eines Nonylphenolethoxylats,
wobei sich alle Gewichtsprozente auf das
Gesamtgewicht der pulverförmigen
Düngerzusammensetzung beziehen.
12. Verfahren zur Herstellung einer freifließenden
pulverförmigen Düngerzusammensetzung mit den
folgenden Schritten:
a) inniges Mischen von
i) ungefähr 87, 50 bis ungefähr
99, 80 Gewichtsprozent eines
wasserlöslichen stickstoffhaltigen Düngers und
ii) ungefähr 0,01 bis ungefähr
12, 49 Gewichtsprozent eines
Antiabtriftmittels aus der Gruppe bestehend aus
nichtderivatisiertem Guargummi,
nichtkationischem derivatisiertem
Guargummi sowie deren Mischungen,
wodurch man eine Düngerzusammensetzung
mit verringerter Abtrift erhält,
b) Vermahlen oder Verreiben der erhaltenen
Düngerzusammensetzung, so daß man zu einer
Zusammensetzung mit einheitlicher
Teilchengröße gelangt, sowie
c) inniges Vermischen der Zusammensetzung mit
einheitlicher Teilchengröße mit ungefähr
0,01 bis ungefähr 12, 49 Gewichtsprozent eines
Silicon-Entschäumers, der in einem
landwirtschaftlich unbedenklichen Träger entweder
eingekapselt oder absorbiert ist, wobei sich
alle Gewichtsprozente auf das Gesamtgewicht
der pulverförmigen Düngerzusammensetzung
beziehen.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei ungefähr 0,01
bis ungefähr 10,00 Gewichtsprozent des
Antiabtriftmittels und ungefähr 0,01 bis ungefähr
2,50 Gewichtsprozent des Silicon = Entschäumers
eingearbeitet werden.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, wobei
i) der wasserlösliche stickstoffhaltige Dünger
in einer Menge von ungefähr 92,0 bis ungefähr
97,0 Gewichtsprozent vorliegt,
ii) das Antiabtriftmittel in einer Menge von
ungefähr 3,0 bis ungefähr 7,0 Gewichtsprozent
vorliegt, und
iii) der Silicon-Entschäumer in einer Menge von
ungefähr 0,1 bis ungefähr 1,0 Gewichtsprozent
vorliegt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
wobei der Dünger Diammoniumsulfat enthält.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
wobei der nichtkationische derivatisierte
Guargummi Hydroxypropylguargummi oder
Carboxymethylhydroxypropylguargummi enthält.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16,
wobei der Entschäumer stärkeverkapseltes
Polydimethylsiloxan enthält.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17 mit
dem zusätzlichen Schritt, daß man die
pulverförmige Düngerzusammensetzung mit ungefähr
0,005 bis ungefähr 15,0 Gewichtsprozent eines
Mittels gegen Staubentwicklung besprüht.
19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Mittel gegen
Staubentwicklung in einer Menge von ungefähr
0,01 bis ungefähr 2, 50 Gewichtsprozent vorliegt.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder Anspruch 19, wobei
das Mittel gegen Staubentwicklung ein
nichtionisches Tensid enthält.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20,
wobei das Mittel gegen Staubentwicklung
Nonylphenolethoxylat enthält.
22. Verfahren zur Herstellung einer freifließenden
pulverförmigen Düngerzusammensetzung mit
verringerter Staubentwicklung nach Anspruch 12 mit
den folgenden Schritten:
a) inniges Mischen von
i) ungefähr 87, 50 bis ungefähr
99, 80 Gewichtsprozent Diammoniumsulfat
und
ii) ungefähr 0,01 bis ungefähr
10,00 Gewichtsprozent
Hydroxypropylguargummi, wodurch man eine
Düngerzusammensetzung mit verringerter Abtrift
erhält,
b) Vermahlen oder Verreiben der erhaltenen
Düngerzusammensetzung, so daß man zu einer
Zusammensetzung mit einheitlicher
Teilchengröße gelangt,
c) inniges Vermischen der Zusammensetzung mit
einheitlicher Teilchengröße mit ungefähr
0,01 bis ungefähr 2, 50 Gewichtsprozent
stärkeverkapseltem Polydimethylsiloxan,
wodurch man eine pulverförmige
Düngerzusammensetzung erhält, sowie
d) Besprühen dieser pulverförmigen
Düngerzusammensetzung mit ungefähr 0,01 bis
ungefähr 2, 50 Gewichtsprozent eines
Nonylphenolethoxylats, wobei sich alle
Gewichtsprozente auf das Gesamtgewicht der so
gebildeten freifließenden pulverförmigen
Düngerzusammensetzung mit verringerter
Staubentwicklung beziehen.