Die Erfindung betrifft die kontrollierte Freigabe von Düngemitteln.
Hintergrund der Erfindung
Der langsamen oder kontrollierten Freigabe von Düngemitteln wird auf
dem einschlägigen Markt erhebliche Aufmerksamkeit geschenkt, insbesondere für Rasen
und in Zierpflanzen-Gärtnereien. Es gibt verschiedene Typen von gewerblichen Düngemitteln
mit kontrollierter Freigabe. Beispielsweise ist mit Schwefel beschichteter Harnstoff
(SCU) als Düngemittel mit langsamer Freigabe bekannt. Beim herkömmlichen Verfahren
zur Herstellung von mit Schwefel beschichtetem Harnstoff wird granulierter Harnstoff
mit einem nominalen Größenbereich von 1,7 bis 2,9 mm, der auf eine Temperatur im
Bereich von etwa 71 bis etwa 82°C vorerwärmt worden ist, in das vordere Ende
einer rotierenden, horizontalen Zylindertrommel mit einer nominalen Länge von etwa
3,6 Meter und einem nominalen Durchmesser von etwa 1,6 Meter eingeführt. Förderschneckengänge
oder Längsleisten, die an der Innenwand der Trommel angebracht und in gleichmäßigem
Abstand an ihrem Umfang angeordnet sind, bewirken ein Anheben und ein Herunterfallen
des Harnstoffgranulats bei Rotation der Trommel. Während die Granalien in einer
Kaskadenbewegung durch die Trommel geführt werden, wird geschmolzener Schwefel von
143°C auf die Harnstoffgranalien aus einer Reihe von Düsen, die gleichmäßig
innerhalb der Trommellänge angeordnet sind, gesprüht. Wenn ein Tröpfchen des geschmolzenen
Schwefels in Kontakt mit einer Granalie gelangt, erstarrt dieser rasch. Auf der
Harnstoffgranalie entsteht eine kontinuierliche Schwefelbeschichtung, wenn eine
ausreichende Anzahl an Tröpfchen von geschmolzenem Schwefel in Kontakt mit der Granalie
gelangt sind. Bei diesem randomisierten Beschichtungsverfahren werden die Granalien
mit einer durchschnittlichen angestrebten Schichtdicke von beispielsweise 40 &mgr;m
oder etwa 13–14 Gew.-% Schwefelbeschichtung auf dem Harnstoff beschichtet.
Jedoch haben aufgrund der Tatsache, dass die Schwefeltröpfchen in einer willkürlichen
Verteilung in Kontakt mit den Granalien gelangen, die SCU-Granalien, die aus der
Trommel ausgetragen werden, dünne (< 30 &mgr;m), mittlere (30–50 &mgr;m) und
dicke (> 50 &mgr;m) Schichtdicken der Schwefelbeschichtung.
Aufgrund der Tatsache, dass die auf den Granalien gebildete, kristalline,
feste Schwefelbeschichtung von Natur aus spröde ist, und aufgrund der Tatsache,
dass auf zahlreichen Granalien nur eine dünne oder sogar eine diskontinuierliche
Beschichtung vorliegt, ist es wesentlich, dass ein bestimmter Typ einer sekundären
äußeren Beschichtungsmasse oder Versiegelungsmasse auf die mit Schwefel beschichtete
Oberfläche aufgesprüht wird. Üblicherweise wird dies in einer zweiten horizontalen
rotierenden Trommel durchgeführt, die in Serie zur Schwefelbeschichtungstrommel
angeordnet ist. Bei diesem Versiegelungsmittel handelt es sich herkömmlicherweise
um einen polymeren Kohlenwasserstoff, ein Wachs auf Erdölbasis oder eine Kombination
aus einem hochviskosen, polymeren, paraffinischen Öl und Polyethylen, wobei das
Versiegelungsmittel in Form einer heißen Schmelze auf die heiße, jedoch verfestigte
Schwefelbeschichtungsoberfläche aufgesprüht wird. Da die Schmelze des Versiegelungsmittels
bei der Temperatur von 71–82°C der mit Schwefel beschichteten Harnstoffgranalien,
auf die es aufgetragen wird, nicht erstarrt, verteilt sich das flüssige Versiegelungsmittel
relativ gleichmäßig auf sämtlichen, mit Schwefel beschichteten Granalien, wobei
eine Fließübertragung von einer Granalie auf die nächste erfolgt, während die Granalien
sich kaskadenartig durch die rotierende sekundäre Trommel zur Beschichtung mit dem
Versiegelungsmittel bewegen. Diese mit dem Versiegelungsmittel beschichteten, schwefelbeschichteten
Harnstoffgranalien passieren nach dem Austragen aus der Versiegelungstrommel einen
Wirbelschichtkühler, wo das Versiegelungsmittel zu einer festen, jedoch etwas klebrigen
Beschichtung erstarrt. Obgleich derartige schwefelbeschichtete Düngemittel in erheblichem
Umfang eingesetzt werden, treten Schwierigkeiten im Hinblick auf folgende Punkte
auf: Erzielung gleichmäßiger Beschichtungsdicken, vorhersagbare Freigabeeigenschaften
aufgrund von Rissen in den Schwefelbeschichtungen, erhebliche Abrieb- und Schlagfestigkeit
und Komplexität der erforderlichen Verfahrensstufen gemäß den vorstehenden Angaben.
Neuerdings haben aufgrund der Schwierigkeiten, die bei mit Schwefel
beschichteten Düngemitteln der vorstehend definierten Art auftreten, polymerbeschichtete
Düngemittel erhebliches Interesse gefunden, insbesondere im Hinblick auf bessere
kontrollierte Freigabeeigenschaften, die mit bestimmten polymerbeschichteten Düngemitteln
erreicht werden können. Beispielsweise sind Düngemittelteilchen mit kontrollierter
Freigabe, die eine bemerkenswert hohe Abriebbeständigkeit und gleichmäßige Freigabeeigenschaften
aufweisen, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung in den US-Patenten 4 711 659
und 4 804 403 (Moore) beschrieben. Gemäß diesen Patenten werden Düngemittelteilchen
mit kontrollierter Freigabe erhalten, indem man eine wasserlösliche Zentralmasse
einer Pflanzennährstoffverbindung mit einem Gehalt an reaktiven funktionellen Gruppen, wie
NH2-Gruppen von Harnstoff, in Teilchenform mit einem chemischen Kupplungsmittel
umsetzt und anschließend eine Umsetzung mit einem Beschichtungsmaterial, z. B. einem
Polyol, durchführt, wodurch ein wasserunlöslicher Polymerüberzug oder Versiegelungsschicht
auf dem Pflanzennährstoff bereitgestellt wird. Der Pflanzennährstoff und die Versiegelungsschicht
sind über das Kupplungsmittel miteinander chemisch gebunden. Speziell reagiert das
Kupplungsmittel mit der funktionellen Gruppe an einer wasserlöslichen Zentralmasse
eines Pflanzennährstoffes und verbindet sich dabei selbst mit dieser funktionellen
Gruppe, wodurch im Allgemeinen eine Grundbeschichtung mit zusätzlichen reaktiven
Gruppen entsteht. Anschließend wird eine wasserunlösliche Beschichtung oder Versiegelungsschicht
an die Grundbeschichtung aufgrund einer Umsetzung mit den zusätzlichen reaktiven
Gruppen an der Grundschicht gebunden. Sodann werden mehrfache, umgesetzte Schichten
durch abwechselndes Aufbringen von Kupplungsmittel und Versiegelungsschicht gebildet,
wodurch eine Beschichtung einer angestrebten Dicke entsteht. Diese beschichteten
Düngemittelteilchen weisen eine hohe Abriebbeständigkeit auch bei extremen Einflüssen
durch Vibration, Stoß und Reibung auf und zeigen eine kontrollierte Freigabe.
Polymerbeschichtete Düngemittel der vorstehend beschriebenen Art haben
zwar erhebliches Interesse gefunden und sind für zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten
geeignet, sind aber teuer. Demzufolge wurden in dem Bemühen, die Kosten von Düngemitteln
mit kontrollierter Freigabe zu verringern, Düngemittel hergestellt, die eine wasserlösliche
Zentralmasse aus einer Pflanzennährstoffverbindung in Teilchenform und darauf eine
Kombination aus Schwefel- und Polymerbeschichtungen aufweisen. So beschreibt das
US-Patent 5 599 374 eine Düngemittelzusammensetzung, bei der eine Schwefelbeschichtung
auf einen Nährstoff, wie Harnstoff, aufgebracht wird und anschließend eine Polymerbeschichtung
über dem Schwefel aufgetragen wird. Das US-Patent 5 219 465 beschreibt ähnliche
Zusammensetzungen, die durch ein Verfahren hergestellt werden, bei dem es wesentlich
ist, dass die Schwefelbeschichtung zum Zeitpunkt des Auftragens der Polymer-Deckbeschichtung
frisch ist, um eine Oberfläche zu erzielen, die im Wesentlichen keine durch Oberflächendiskontinuitäten
hervorgerufenen Spannungen aufweist. Ein derartiges Konzept wurde im US-Patent 5
405 426 entwickelt, bei dem als weiteres Erfordernis hinzukommt, dass die Schwefelbeschichtung
mindestens eine kritische Menge eines neuen kristallinen Schwefel-Allotrops in Kombination
mit einer Mindestkonzentration an in Schwefelkohlenstoff unlöslichem amorphem Schwefel
enthält, und zwar zum Zeitpunkt des Auftragens der polymeren Deckbeschichtung. Diese
Zusammensetzungen erweisen sich im Vergleich zu mit Schwefel beschichteten Düngemitteln
als günstig in Bezug auf die Freigabeeigenschaften und die Stoßfestigkeit. Jedoch
sind derartige Beschichtungen für zahlreiche Anwendungen nicht vollkommen akzeptabel
und sind ferner immer noch recht kostspielig.
Die vorliegende Erfindung ist somit auf Düngemittel mit kontrollierter
Freigabe abgestellt, die über längere Zeitspannen hinweg gute Freigabeeigenschaften
aufweisen, aber doch kostengünstig sind, so dass ihre Verwendung für zahlreiche
Anwendungen, einschließlich Zierpflanzen-Gärtnereien und landwirtschaftliche Märkte
in Frage kommt.
Zusammenfassende Darstellung der Erfindung
Wir haben festgestellt, dass sich diese Aufgabe durch Bereitstellung
einer anfänglichen Polymerschicht auf den Teilchen lösen läst, wie im Hauptanspruch
dargelegt ist.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem Befund, dass es möglich ist,
eine gleichmäßige und kontinuierliche Beschichtung aus Schwefel über einer polymerbeschichteten
Nährstoffgranalie, wie Harnstoff, aufzubringen, ohne dass die Polymerbeschichtung
beeinträchtigt wird, und anschließend eine zweite Polymerbeschichtung über den Schwefel
in einem kontinuierlichen Auftrag aufzubringen. Überraschenderweise erweist sich
das erhaltene Granulat, wie nachstehend dargelegt wird, als kostengünstig, da Schwefel
im Vergleich zu einer Polymerbeschichtung relativ billig ist und den Aufbau einer
Beschichtungsdicke mit der wesentlichen kontrollierten Freigabe sowie bei einer
guten Abrieb- und Stoßbeständigkeit ermöglicht.
Somit wird entsprechend dem Stand der Technik ein Düngemittel mit
kontrollierter Freigabe oder mit zeitlich geregelter Freigabe (diese Ausdrücke werden
hier verwendet) durch eine Beschichtung einer Düngemittelgranalie, z. B. mit Schwefel
oder einer einkapselnden Polymermembran, bereitgestellt. Die Dauer der Freigabe,
die sich aus der verkapselten Granalie ergibt, kann durch die Dicke der auf die
Düngemittelgranalie aufgebrachten Beschichtung gesteuert werden, wobei dickere Beschichtungen
eine längere Dauer der geregelten Freisetzung ergeben. Wenn eine relativ dicke Polymermembran-Beschichtung
auf das Düngemittelteilchen aufgebracht wird, um die angestrebte kontrollierte Freigabedauer
zu erreichen, führt dies zu einem hohen gewichtsprozentualen Anteil an Beschichtung,
relativ zum gewichtsprozentualen Anteil des eingekapselten Düngemittels. Es ergeben
sich hohe Kosten für das beschichtete Produkt im Vergleich zu den Kosten des unbeschichteten
Düngemittelprodukts. Typischerweise verursachen Polymere, die für die Einkapselung
verwendet werden, die 20- bis 30-fachen Kosten des Düngemittels, das sie einkapseln.
Daher würden ein Düngemittel mit einem Kostenindex von 100 und ein Polymeres mit
einem Kostenindex von 2500 zu den nachstehend angegebenen Materialkosten für das
polymerbeschichtete Düngemittel (PCF) führen.
Verwendet man beispielsweise eine relativ dicke Polymerbeschichtung
mit einem Anteil von 12 Gew.-%, so würde dieses PCF folgende Materialkosten verursachen:
Versuche, die Kosten für das Polymere durch Verwendung von kostengünstigen
Füllstoffen, wie pulverisierter Kalkstein oder Ton, zu verringern, hatten wenig
Erfolg, da die Füllstoffmenge, die zugesetzt werden kann, begrenzt ist, üblicherweise
auf etwa 25% der gesamten aufgebrachten Beschichtung. Unter der Annahme, dass das
Füllstoffmaterial einen Kostenindex entsprechend der Hälfte des Kostenindex des
Düngemittels aufweist, und unter der Annahme, dass 25% Füllstoff, bezogen auf die
gesamte Beschichtung, vorhanden sind, ergeben sich für das PCF mit einem Anteil
der Gesamtbeschichtung von 12% folgende Materialkosten:
Obgleich dieser Kostenindex von 315 eine 23%ige Kostenverminderung
gegenüber dem Kostenindex von 388 für die reine Polymerbeschichtung bedeutet, ergeben
sich immer noch 3-mal höhere Kosten im Vergleich zum unbeschichteten Düngemittel
mit einem Kostenindex von 100.
Als eine kostensenkende Alternative zur Einverleibung von pulverisierten
Füllstoffen in das polymere Beschichtungsmaterial, das auf das Düngemittel-Granaliensubstrat
aufgebracht wird, wurde festgestellt, dass Schwefel dem Polymerüberzug in wesentlich
höheren prozentualen Anteilen zugesetzt werden kann, wenn er als eine getrennt aufgetragene
Verbundschicht zwischen einer relativ dünnen inneren Schicht und einer äußeren Schicht
des Polymeren zugesetzt wird. Daraus ergibt sich eine drastische Verringerung der
Materialkosten des PCF ohne eine signifikante Veränderung der Freigabedauer, die
durch die reine Polymerbeschichtung mit der gleichen gewichtsprozentualen Auftragemenge
erreicht wird.
Ferner wurde festgestellt, dass dann, wenn geschmolzener Schwefel
als Verbundfüllstoffschicht verwendet wird, Schwefel für diesen Zweck nur dann verwendet
werden kann, wenn die Polymerbeschichtung des polymerbeschichteten Düngemittelsubstrats
bei der Temperatur, die für das Aufbringen erforderlich war, physikalisch sich nicht
veränderte, einschließlich und unter Beschränkung der Auftragetemperatur des geschmolzenen
Schwefels, üblicherweise auf einen Bereich zwischen 132 und 149°C. Bei zahlreichen
heutzutage verwendeten Polymerbeschichtungen handelt es sich um thermoplastische
Materialien, die auf das Düngemittelgranulat in Form von Systemen
auf Lösungsmittelbasis, Wasserbasis oder auf der Basis von heißen Schmelzen aufgebracht
werden und die physikalisch den Auftrag einer Beschichtung bei der hohen Temperatur
von geschmolzenem Schwefel nicht aushalten.
Die hitzehärtende Polymerbeschichtung, die auf dem Düngemittelgranulat
durch die in situ-Polymerisationsreaktion gemäß den US-Patenten 4 711 659, 4 804
403 und 5 374 292 gebildet wird, wird durch hohe Temperaturen nicht beeinträchtigt.
Da es sich ferner um kontinuierliche Polymerisationsreaktion-Beschichtungssysteme
handelt, bei denen Monomerflüssigkeiten, die keine Lösungsmittel enthalten, copolymerisiert
werden, eignen sie sich zum sequenziellen Aufbringen von Verbundüberzügen in einer
Reihe von Verfahrensstufen. In der ersten Stufe einer dreistufigen Reihe von sequenziellen
Verarbeitungsstufen wird die Reaktionspolymerbeschichtung auf das Düngemittelsubstrat
aufgebracht. Anschließend folgt der Reihenfolge nach dieser Stufe das Aufbringen
von geschmolzenem Schwefel auf die hitzegehärtete Polymeroberfläche des PCF, wonach
sich wiederum ein zweites Polymerisationsreaktion-Beschichtungssystem anschließt,
das auf die Schwefeloberfläche des nunmehr mit Schwefel beschichteten, polymerbeschichteten
Düngemittelsubstrats aufgebracht wird.
Die Freigabeeigenschaften von polymerbeschichteten, schwefelbeschichteten,
polymerbeschichteten Harnstoff-Düngemitteln und von (nur) polymerbeschichteten Harnstoff-Düngemitteln
sind in der nachstehenden Tabelle I verglichen.
Tabelle I
PC
polymerbeschichtet
SC
schwefelbeschichtet
Aus den Daten von Tabelle I ist ersichtlich, dass bei einem gleichen
Anteil der Gesamtbeschichtung von 12% die Polymer-Schwefel-Polymer-Verbundbeschichtung
eine vergleichbare Freigabedauer wie der (nur) polymerbeschichtete Harnstoff bei
einem erheblich geringeren prozentualen Anteil des Polymeren im Verbundstoff ergibt.
Wenn (nur) eine Polymerbeschichtung im gleichen prozentualen Anteil wie das gesamte
Polymere, das im Polymer-Schwefel-Polymer-Verbundstoff verwendet wird, aufgebracht
wird, ergibt sich eine wesentlich kürzere Freigabedauer. Die Verwendung von Schwefel
bei der Verbundbeschichtung ergibt daher eine erhebliche Verlängerung der Freigabedauer
bei wesentlich geringeren Kosten für die Beschichtungsmaterialien. Wie in Tabelle
II dargelegt, liegen bei einem Schwefelgehalt von 67% der Gesamtbeschichtung die
Materialkosten des verbundbeschichteten Düngemittels (PSPCF) um 50% unter den Kosten
des (nur) mit dem Polymeren bechichteten Düngemittels (PCF) und betragen weniger
als das 2-fache der Kosten für das unbeschichtete Düngemittel.
Tabelle II
Der Kostenvorteil, der sich durch Verwendung einer mit einer Verbundbeschichtung
aus Polymerem, Schwefel und Polymerem versehenen Düngemittel mit kontrollierter
Freigabe ergibt, ermöglicht die Verwendung von Düngemittel mit kontrollierter Freigabe
bei Anwendungen, bei denen herkömmlicherweise Produkte mit kontrollierter Freigabe
verwendet werden, z. B. bei Rasen und bei der Pflanzenzucht, ermöglicht aber zusätzlich
auch die Verwendung von Düngemitteln mit kontrollierter Freigabe bei Anwendungen,
bei denen größere Mengen an Düngemitteln verwendet werden, z. B. bei der Düngung
von landwirtschaftlichen Feldfrüchten, wie Weizen, Baumwolle und dergl.
Im Anschluss an die vorstehenden allgemeinen Ausführungen folgt eine
detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung.
Allgemeine Beschreibung und bevorzugte Ausführungsformen
1 ist eine schematische Darstellung eines
Beschichtungssystems zur Erläuterung eines Verfahrens zur Bildung von erfindungsgemäßen
Granalien. 2 ist eine Querschnittansicht einer Harnstoffgranalie
mit erfindungsgemäßen Beschichtungen.
Gemäß 1 umfasst das Maschinensystem eine
erste rotierende Trommel 20, in der eine gleichmäßige Beschichtung mit
einem Polymeren (P) und eine gleichmäßige Beschichtung mit Schwefel (S) auf Harnstoffgranalien
in kontinuierlichem Betrieb aufgebracht werden. Dabei werden Harnstoffgranalien
aus einem (nicht dargestellten) Lagerbereich einer Fördereinrichtung 22
zugeführt und in die rotierende Trommel 20 eingespeist. Die rotierende
Trommel 20 weist vorzugsweise einen Durchmesser von etwa 6 ft und eine
Länge von etwa 12 ft auf. In der rotierenden Trommel 20 werden die Harnstoffgranalien,
die eine nomimale Größe im Bereich von 1,7 bis 2,9 mm aufweisen und die auf etwa
77°C vorerhitzt worden sind, im ersten Abschnitt getrennt mit polymerem MDI
(4,4-Diphenylmethandiisocyanat), TEA (Triethanolamin) und DEG (Diethylenglykol)-Polyolen
beschichtet. Die Polymerkomponenten polymerisieren auf den Harnstoffgranalien unter
Bildung einer Polymerbeschichtung.
In einem kontinuierlichen Verfahren werden die polymerbeschichteten
Granalien sodann in Kontakt mit geschmolzenem Schwefel von 143°C gebracht, der
auf den polymerbeschichteten Harnstoff aufgesprüht wird. Da das Polymere hitzehärtend
ist, wird die Polymerbeschichtung durch die Wärme des geschmolzenen Schwefels nicht
beeinträchtigt. Der geschmolzene Schwefel kontaktiert somit den polymerbeschichteten
Harnstoff unter Bildung einer festen Schwefelschicht über der Polymerbeschichtung.
Der beschichtete Harnstoff-SC-PCU wird aus der Trommel 20 auf eine Fördereinrichtung
24 gebracht und auf die Fördereinrichtung 32 geleitet, die zu
einer zweiten rotierenden Trommel 30 führt, die etwa die gleiche Größe
wie die Trommel 20 aufweist. In der Trommel 30 werden wie in der
Trommel 20 Polymerkomponenten durch Düsen auf den schwefelbeschichteten,
polymerbeschichteten Harnstoff aufgebracht, wodurch man ein Harnstoffgranulat mit
einer ersten Polymerbeschichtung, einer Schwefelschicht und anschließend einer zweiten
Polymerbeschichtung erhält.
In 2 ist eine Granalie aus beschichtetem
Harnstoff, der gemäß 1 hergestellt worden ist, schematisch
dargestellt. Die Harnstoffgranalie weist eine erste Beschichtung aus dem Polymeren
P, gefolgt von einer Schwefelschicht S und anschließend einer zweiten Schicht aus
dem Polymerem P auf. Erfindungsgemäß weist die erste Polymerbeschichtung eine Dicke
auf, die durch einen gewichtsprozentualen Auftrag im Bereich von etwa 0,5 bis 3%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Granalie erreicht wird. Der Anteil der Schwefelschicht
liegt im Bereich von etwa 4 bis 12% und der Anteil der zweiten Polymerbeschichtung
im Bereich von etwa 1,5 bis 4%, wie im Anspruch 2 dargelegt ist. Vorzugsweise umfasst
die zweite Polymerschicht einen Auftrag von etwa 0,5% Wachs. Vorzugsweise macht
die erste Polymerbeschichtung 1,0 bis 2,0% aus, wie im Anspruch 3 dargelegt ist.
Vorstehend wurde die vorliegende Erfindung vorwiegend unter Bezugnahme
auf Harnstoff als Pflanzennährstoff beschrieben. Für den Fachmann ist es jedoch
ersichtlich, dass erfindungsgemäß auch andere Nährstoffe verwendet werden können.
Harnstoff wird derzeit bevorzugt, da er funktionelle reaktive Gruppen an der Oberfläche
des Harnstoffs aufweist, die mit einem Diisocyanat reagieren, wenn dieses in der
ersten Polymerschicht verwendet wird. Diese Umsetzung bewirkt eine chemische Bindung
der ersten Polymerschicht an den Harnstoff. Erfindungsgemäß ist es jedoch nicht
wesentlich, dass das Polymere an das Harnstoffmaterial gebunden wird. Demzufolge
können weitere grundlegende Düngematerialien verwendet werden, wozu (ohne Beschränkung
hierauf) Kaliumnitrat, Ammoniumphosphat, Ammoniumsulfat oder Granulatgemische von
grundlegenden Düngemittelmaterialien gehören. Diese Materialien sollen unter den
Umfang der vorliegenden Erfindung fallen. Außerdem wurde die Erfindung vorwiegend
unter Bezugnahme auf die Verwendung von polymerem MDI als Diisocyanat beschrieben.
Es können jedoch auch andere polyfunktionelle Isocyanate verwendet werden, wie sie
im US-Patent 4 804 403 beschrieben sind. Hierzu gehören aliphatische, aromatische
und aliphatisch-aromatische Polyisocyanate. Diese Verbindungen enthalten zwei oder
mehr -NCO-Gruppen, die für die Umsetzung bekannt sind. Derartige Verbindungen, die
dem Fachmann geläufig sind, werden in breitem Umfang zur Herstellung von Urethan-Polymeren
verwendet. Außerdem können, wie im vorgenannten 403-Patent erwähnt, weitere Polyole
neben dem in der vorstehenden bevorzugten Ausführungsform erwähnten Diethylenglykol-Polyol
verwendet werden. Außerdem ist es nicht wesentlich, dass die Polymerbeschichtung
auf einem Isocyanat oder Polyol beruht. Beim Polymeren kann es sich praktisch um
beliebige Polymere handeln, die hitzehärtend sind und die auf den Pflanzennährstoff
aufgebracht werden können, ohne diesen zu schädigen. Wie vorstehend erwähnt, handelt
es sich jedoch bei den bevorzugten Polymerbeschichtungen um solche, die in situ
auf dem Pflanzennährstoff während des Herstellungsverfahrens für das Düngemittel
gebildet werden.
Wie in der bevorzugten Ausführungsform dargelegt, wird das Verfahren
in einem Maschinensystem gemäß der allgemeinen Definition in 1
dieses Patents durchgeführt. Bezüglich weiterer Einzelheiten eines bevorzugten Maschinensystems
zur in situ-Bildung eines Polymeren auf dem Pflanzennährstoff wird auf US-Patent
5 547 486 der gleichen Anmelderin verwiesen.
Anspruch[de]
Düngemittelzusammensetzung mit kontrollierter Freigabe, enthaltend
eine wasserlösliche Zentralmasse einer Pflanzennährstoffverbindung in Form von Feststoffteilchen,
einer die Zentralmasse umgebenden Schicht aus elementarem Schwefel und einer Polymerbeschichtung
auf der Schwefelschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen der Pflanzennährstoffverbindung
vor dem Aufbringen der Schicht aus elementarem Schwefel mit einer ersten wärmehärtenden
Polymerbeschichtung versehen werden und die Polymerbeschichtung auf der Schicht
aus elementarem Schwefel eine wärmehärtende Polymerbeschichtung ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pflanzennährstoffverbindung
etwa 80 bis 94%, bezogen auf das Gewicht, ausmacht, die erste Polymerbeschichtung
etwa 0,5 bis 3%, bezogen auf das Gewicht, umfaßt, der Schwefel etwa 4 bis 12%, bezogen
auf das Gewicht, ausmacht und die zweite Polymerbeschichtung etwa 1,5 bis 4%, bezogen
auf das Gewicht, umfaßt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Pflanzennährstoffverbindung etwa 80 bis 93,5%, bezogen auf das Gewicht, die
erste Polymerbeschichtung 1 bis 2%, bezogen auf das Gewicht, und die zweite Polymerbeschichtung
1,5 bis 3%, bezogen auf das Gewicht, ausmacht.
Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin die Pflanzennährstoffverbindung
Harnstoff ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Polymerbeschichtung
Reaktionsprodukte aus einem Polyisocyanat und einem Polyol sind.
Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyisocyanat
ein polymeres MDI ist.
Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste und die zweite Polymerbeschichtung auf dem Pflanzennährstoff in einer
in-situ-Reaktion während der Bildung der Zusammensetzung erzeugt werden.
Verfahren zum Herstellen einer Düngemittelzusammensetzung mit kontrollierter
Freigabe, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensstufen:
1) Beschichtung einer Pflanzennährstoffverbindung mit Monomeren, die zur Bildung
eines Polymers bei einer Temperatur reaktionsfähig sind, die zur Bildung eines wärmegehärteten
Polymers ausreicht,
2) Aufsprühen von geschmolzenem Schwefel auf die gebildete Polymerschicht zur Bildung
einer Schwefelschicht, während das Polymer noch heiß ist, und
3) Nachfolgendes Aufbringen einer zweiten Polymerschicht auf die Schwefelschicht.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Monomeren
ein Polyisocyanat und ein Polyol sind.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Pflanzennährstoffverbindung
Harnstoff ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Polymerbeschichtung etwa 0,5 bis 3%, bezogen auf das Gewicht, die
Schwefelschicht etwa 4 bis 12%, bezogen auf das Gewicht, und die zweite Polymerbeschichtung
etwa 1,5 bis 4%, bezogen auf das Gewicht, ausmacht.