(57)【要約】【課題】検査者による着色率のばらつきが出にくく破損品の数量若しくは割合を正確に把握することが可能な被覆肥料の評価方法、および被覆肥料の品質管理方法。【解決手段】肥料粒子の表面が被膜材料で被覆されてなる被覆肥料をｐＨ指示薬溶液に浸漬する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
肥料粒子の表面が被膜材料で被覆されてなる被覆肥料を、ｐＨ指示薬溶液に浸漬することを特徴とする被覆肥料の評価方法。
【請求項２】
ｐＨ指示薬溶液が、肥料成分と反応するｐＨ指示薬溶液である請求項１記載の被覆肥料の評価方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の被覆肥料の評価方法を用いることを特徴とする被覆肥料の品質管理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は被覆肥料の評価方法、および被覆肥料の品質管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被覆肥料の品質評価は、被覆肥料を水に浸漬し、水に溶出してくる肥料成分を測定する方法（以下「溶出試験」と云うことがある。）と、被覆肥料をインクに一定時間浸漬し、その後インクから取り出し、水洗して、被覆肥料のインクによる着色を確認する方法（以下「インク試験」と云うことがある。）とが行われてきた。上記品質評価方法のうちインク試験は、実際に溶出機能を測定する溶出試験に比べ短時間で被覆肥料の品質を評価できる方法であることから、被覆肥料の簡易評価方法として行われてきた。
【０００３】
被膜に亀裂や未被覆部分（以下「破損部分」と云うことがある。）がある被覆肥料（以下「破損品」と云うことがある。）をインク試験に供すれば、被覆肥料の破損部分がインクによって着色される。被覆肥料の品質は、インクによる着色箇所のある被覆肥料の粒数若しくは重量を、試験に供した被覆肥料の粒数若しくは重量で除して得られる数値（以下「着色率」と云うことがある。）で表される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−３０８８４号公報
【特許文献２】
特公平６−９２２７５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インク試験において、インクによって着色される部分は破損部分とその周辺のみであり、破損の程度が極小さい場合には、着色されたか否かを肉眼で見分けることは困難であった。また、水洗方法によっては破損部分のインクも洗い流されてしまうことがあった。さらには、インクによる着色が時間と共に退色することもあった。そのような理由から、検査者によって着色率に差が出る場合があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは従来の簡易評価方法の問題点に鑑み鋭意研究を重ねた。その結果、被覆肥料の被膜に用いられている材料の種類によらず、破損品をｐＨ指示薬溶液に浸漬すれば、破損部分とその周辺のみではなく肥料粒子全体が発色すること、さらに、その破損が極小さいものであっても同様に肥料粒子全体が発色することを見出し、この知見を基に本発明を完成させた。本発明の評価方法では、破損品の肥料粒子全体が発色することから、検査者による着色率のばらつきが出にくく破損品の数量若しくは割合を正確に把握することが可能である。
【０００７】
本発明は以下の構成を有する。
（１）肥料粒子の表面が被膜材料で被覆されてなる被覆肥料を、ｐＨ指示薬溶液に浸漬することを特徴とする被覆肥料の評価方法。
【０００８】
（２）ｐＨ指示薬溶液が、肥料成分と反応するｐＨ指示薬溶液である前記第１項記載の被覆肥料の評価方法。
【０００９】
（３）前記第１項または第２項記載の被覆肥料の評価方法を用いることを特徴とする被覆肥料の品質管理方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の評価方法に供する被覆肥料は、肥料粒子の表面が被膜材料で被覆されてなる被覆肥料であれば特に限定されるものではない。具体的には、尿素、リン酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、腐植酸アンモニア、硝リン加安、リン硝安カリ、加リン硝安、リン加安、苦土石灰、炭酸カルシウム、消石灰、重焼リン、リン酸アンモニウム、過リン酸石灰、塩化カリウム、硫酸アンモニウム、および有機質肥料から選ばれた１種以上を含有する肥料粒子の表面が、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂、ポリウレタン、アルキド樹脂などの熱硬化性樹脂、または硫黄などの無機物質などを含有する被膜材料で被覆された被覆肥料を挙げることができる。
【００１１】
本発明に使用するｐＨ指示薬溶液は特に限定されるものではないが、下記に示すｐＨ指示薬の水、メタノール、エタノール、イソプルピルアルコール、エチレングリコール、またはそれらの混合溶媒溶液を用いることができる。
【００１２】
ｐＨ指示薬として具体的には、溶液ブロモクレゾールグリーン（以下「ＢＣＧ」と云うことがある。）、チモールブルー、ブロモフェノールブルー、メチルオレンジ、メチルレッド、リトマス、ブロモチモールブルー、フェノールレッド、フェノールフタレインおよびチモールフタレインなどを挙げることができる。
【００１３】
本発明において良好な発色を得るためには、肥料成分と反応するｐＨ指示薬溶液を用いることが好ましい。具体的には、肥料が、尿素、リン酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、腐植酸アンモニア、硝リン加安、リン硝安カリ、加リン硝安、リン加安または有機質肥料といったアンモニア系肥料である場合には、ｐＨ指示薬溶液としてＢＣＧ溶液を用いることが好ましい。
【００１４】
肥料が、苦土石灰、炭酸カルシウムまたは消石灰のようなアンモニア以外の塩基性を示す肥料である場合には、ｐＨ指示薬溶液としてＢＣＧ溶液、フェノールフタレイン、ブロモチモールブルー、またはメチルオレンジを用いることが好ましい。肥料が、重焼リン、リン酸アンモニウム、過リン酸石灰、塩化カリウム、硫酸アンモニウムのような酸性を示す肥料である場合には、ｐＨ指示薬溶液としてブロモフェノールブルー、メチルオレンジ、またはメチルレッドを用いることが好ましい。
【００１５】
前述の肥料とｐＨ指示薬溶液との組合せの中でも、アンモニア系肥料とＢＣＧ溶液との組合せは、発色が最も良好であり、検査者による着色率のばらつきが出にくい組合せである。
【００１６】
被覆肥料とｐＨ指示薬溶液との比率、浸漬時間、ｐＨ指示薬溶液の温度、浸漬終了後の洗浄・乾燥方法などの浸漬条件は、被覆肥料に用いられている被膜材料や肥料の種類、ｐＨ指示薬溶液の種類に応じて適宜設定することができる。
【００１７】
ここでは、樹脂がポリエチレンであり、肥料が尿素であり、ｐＨ指示薬溶液がＢＣＧのエタノール・水混合溶媒溶液である場合の浸漬条件について説明する。被覆肥料とｐＨ指示薬溶液との比率は、被覆肥料：ｐＨ指示薬溶液＝５：１００〜５０：１００（容量比）の範囲であることが好ましく、浸漬時間は３０分から２４時間であることが好ましく、ｐＨ指示薬溶液の温度は１０〜３５℃の範囲であることが好ましい。また、浸漬終了後の洗浄方法は、純水に浸漬し洗浄水が透明になるまで行うことが好ましい。なお、この場合、乾燥方法は特に限定されないが、洗浄終了後被覆肥料をろ紙上に広げ風乾する方法や、５０℃熱風で１０分間通風し乾燥する方法などを挙げることができる。
【００１８】
本発明の被覆肥料の品質管理方法は、本発明の評価方法を用いるものであれば特に限定されるものではない。通常、製造直後、保管中、出荷直前などに行われる被覆肥料の品質管理において実施すれば良い。また、出荷後、ユーザー自身が使用直前に実施しても良い。
【００１９】
【実施例】
以下実施例を以て本発明を詳細に説明する。
１．被覆肥料の製造
（１）被覆肥料Ａ
図１に示す製造装置を用いて次の方法により被覆肥料を製造した。高温熱風が下部から上部に向けて流入し、噴流塔１の上部に設置されている排ガス用出口から排出されるように循環している、塔径２５０ｍｍ、高さ２０００ｍｍ、空気噴出口径５０ｍｍ、円錘角５０度の形状を有する噴流塔の内部に、肥料粒子を噴流塔の側面に設置されている投入口から投入し噴流状態にした。この際、熱風流量はオリフィス流量計９で測定しながら調節し、熱風温度は、粒子温度Ｔ２、排気温度Ｔ３を測定しながら、粒子温度が７０℃±２℃になるように調節した。他方、溶解槽１１に被覆材料とテトラクロロエチレンとを投入し、１００℃±２℃で１時間混合撹拌することによって樹脂成分を溶解し、濃度５重量％の被膜材料溶解液を調製した。
【００２０】
被覆が終了するまで溶解槽は常時攪拌した。被膜材料溶解液を、噴流塔の下部に設置されている開口０．８ｍｍフルコン型一流体ノズルであるスプレーノズルに流速０．１ｋｇ／ｍｉｎで輸送し、流動中の肥料粒子に噴霧し吹き付けた。この時、被膜材料溶解液の温度が８０℃以下にならないように、溶解槽と溶解槽からスプレーノズルに至るまでの配管とを二重構造にしておき、蒸気を通して、被膜材料溶解液を加温しながら輸送した。
【００２１】
前述の操作は、流動中の肥料粒子の温度が７０℃に達した時点から開始し、被覆肥料に対する被膜の割合が１２重量％となるまで行い、その後、肥料粒子温度を７０℃±２℃に維持することに留意して熱風の温度調節をしながら１０分間熱風のみを吹きつけて乾燥を実施した。乾燥が終了した時点で、被覆された肥料粒子を、噴流塔の最下部にある抜き出し口より排出し被覆肥料Ａを得た。
【００２２】
＜溶出コントロール層の形成条件＞
一流体ノズル：出口径０．８ｍｍフルコーン型
肥料粒状    ：粒子径が１〜４ｍｍの範囲である尿素粒子１０ｋｇ
被覆中の粒子温度：７０℃
溶解温度    ：１００〜１１０℃
噴霧液温度  ：８０〜１００℃
熱風温度    ：１００〜１１０℃
熱風風量    ：２４０ｍ３／ｈｒ
スプレー流速：０．５ｋｇ／ｍｉｎ
被膜材料溶解液量：２０リットル（２０℃）
被膜材料溶解液組成：ポリエチレン（低密度ポリエチレン、密度０．９１８ｇ／ｃｍ３（ＪＩＳ  Ｋ  ６７６０）、メルトフローレート（ＭＦＲ）２２ｇ／１０ｍｉｎ．（ＪＩＳ  Ｋ  ６７６０））５０重量部、コーンスターチ５重量部（含水率２％）、タルク（平均粒経１０μｍ）４５重量部、テトラクロロエチレン１９００重量部
【００２３】
（２）被覆肥料Ｂ
Ｎｏ．２の紙やすりを貼り付け、４５度に傾けた板の鉛直上方２ｍから被覆肥料Ａを落下させて得た被覆肥料２ｇと、被覆肥料Ａ９８ｇとを混合し被覆肥料Ｂとした。
【００２４】
（３）被覆肥料Ｃの調整
Ｎｏ．２の紙やすりを貼り付け、４５度に傾けた板の鉛直上方２ｍから被覆肥料Ａを落下させて得た被覆肥料５ｇと、被覆肥料Ａ９５ｇとを混合し被覆肥料Ｃとした。
【００２５】
２．被覆肥料の評価
（１）実験例１
被覆肥料Ａ、Ｂ、Ｃを、それぞれ１０ｇずつ５０ｍｌ容量のビーカーに入れ、予め３５℃恒温槽の中に入れていたインク（Ｇ９６２０ＡＮ，横河北辰電機社製）希釈液（２ｇ／１０００ｍｌイオン交換水）を、被覆肥料が完全に浸漬するまで加え、そのまま２時間静置した。２時間経過後被覆肥料をろ過回収した。
【００２６】
続いて回収した被覆肥料に付着したインクを水洗後、７０℃の温風で５分間乾燥した。目視により、インクにより着色されたと判断した被覆肥料（着色被覆肥料）を取り出し、その重量を測定した。そして、下記に示す式によって着色率を算出した。上記操作を５回繰り返し、５回の平均値を求めて表１に示した。
着色率（％）＝（着色被覆肥料重量）／（供試被覆肥料重量）×１００
【００２７】
（２）実験例２
被覆肥料Ａ、Ｂ、Ｃを、それぞれ１０ｇずつ５０ｍｌ容量のビーカーに入れ、次いで、予め３５℃恒温槽の中に入れていたＢＣＧエタノール・水混合溶媒溶液を、被覆肥料が完全に浸漬するまで加え、そのまま１時間静置した。１時間経過後被覆肥料をろ過回収した。なお、本実験例に用いたＢＣＧエタノール・水混合溶媒溶液は、ＢＣＧ１００ｍｇをエタノール１０ｍｌで溶解し、イオン交換水で１００ｍｌにメスアップすることにより得た。
【００２８】
続いて回収した被覆肥料に付着したＢＣＧエタノール・水混合溶媒溶液を水洗後、５０℃の温風で１０分間乾燥した。目視により、青く発色したと判断した被覆肥料（着色被覆肥料）を取り出し、その重量を測定した。そして、実験例１に示した式によって着色率を算出した。上記操作を５回繰り返して着色率を求め、上記操作を５回繰り返し、５回の平均値を求めて表１に示した。
【００２９】
（３）実験例３
ＢＣＧエタノール・水混合溶媒溶液をＢＣＧ水溶液に代えた以外は、実験例２に準じて操作し、着色率を求め表１に示した。本実験例に用いたＢＣＧ水溶液は、ＢＣＧ１００ｍｇを、イオン交換水で１００ｍｌにメスアップすることにより得た。
【００３０】
（４）実験例４
ＢＣＧエタノール・水混合溶媒溶液を、メチルレッド（以下「ＭＲ」と云うことがある。）エタノール・水混合溶媒溶液に代えた以外は、実験例２に準じて操作し、着色率を求め表１に示した。なお、本実験例に用いたＭＲエタノール・水混合溶媒溶液は、ＭＲ１００ｍｇをエタノール１０ｍｌで溶解し、イオン交換水で１００ｍｌにメスアップすることにより得た。
【００３１】
（５）実験例５
ＢＣＧエタノール・水混合溶媒溶液を、ブロモチモールブルー（以下「ＢＴＢ」と云うことがある。）エタノール・水混合溶媒溶液に代えた以外は、実験例２に準じて操作し、着色率を求め表１に示した。なお、本実験例に用いたＢＴＢエタノール・水混合溶媒溶液は、ＢＴＢ１００ｍｇをエタノール１０ｍｌで溶解し、イオン交換水で１００ｍｌにメスアップすることにより得た。
【００３２】
【表１】
2004299925.tif 000002
【００３３】
実験例１および実験例２にて求めた被覆肥料Ｂの各５回の着色率（％）を表２に示した。下記表２に示した結果から、ＢＣＧエタノール・水混合溶媒溶液を用いた本発明の評価方法の方が、着色率のばらつきが少ないことが判る。
【００３４】
【表２】
2004299925.tif 000003
【００３５】
実験例１および実験例２にて求めた被覆肥料Ｂの着色率（％）の測定を異なる５人が実施した結果を表３に示した。下記表３に示した結果から、ＢＣＧエタノール・水混合溶媒溶液を用いた本発明の検出方法の方が、検査者による着色率のばらつきが少ないことが判る。
【００３６】
【表３】
2004299925.tif 000004
【００３７】
【発明の効果】
本発明の評価方法であれば、被覆肥料の肥料粒子全体が発色することから、検査者による着色率のばらつきが出にくく破損品の数量若しくは割合を正確に把握することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】製造装置の図面
【符号の説明】
１．噴流塔
２．肥料粒子投入口
３．排ガス出口
４．スプレーノズル
５．肥料粒子
６．ポンプ
７．抜き出し口
８．熱交換器
９．オリフィス流量計
１０．ブロアー
１１．溶解槽
１２．被膜材料溶解液
１３．コンデンサー
１４．溶剤回収液
１５．除塵機
Ｔ１．熱風温度計
Ｔ２．粒体温度計
Ｔ３．排気温度計
ＳＬ．スチーム
【図１】
2004299925.tif 000005