(57)【要約】【課題】肥料の成分として十分な固結防止効果が得られかつ環境に悪影響を及ぼさない、硫酸アンモニアの固結防止方法及び硫酸アンモニア配合肥料を提供する。【解決手段】肥料用の粒子状の硫酸アンモニアと糖類を溶質とする溶液とを混合する工程を少なくとも有し、溶液中の溶媒が蒸散することにより糖類が硫酸アンモニアの表面を被覆する硫酸アンモニアの固結防止方法である。糖類がトレハロースであり、硫酸アンモニアの量に対して０．１ｗｔ％以上、好適には０．５ｗｔ％以上とする。溶媒が水又は有機溶媒であり、溶媒を加熱により蒸散させてもよい。硫酸アンモニアの固結防止方法を用いて硫酸アンモニア配合肥料を製造する。硫酸アンモニア配合肥料の他の成分として少なくともリン酸アンモニウム及び塩化カリウムを配合する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
肥料用の粒子状の硫酸アンモニアとオリゴ糖を溶質とする溶液とを混合する工程を少なくとも有し、前記溶液中の溶媒が蒸散することにより前記糖類が前記硫酸アンモニアの表面を被覆することを特徴とする硫酸アンモニアの固結防止方法。
【請求項２】
前記オリゴ糖がトレハロースであることを特徴とする請求項１に記載の硫酸アンモニアの固結防止方法。
【請求項３】
前記溶液に含まれるトレハロースの量を、前記硫酸アンモニアの量に対して０．１ｗｔ％以上とすることを特徴とする請求項２に記載の硫酸アンモニアの固結防止方法。
【請求項４】
前記溶液に含まれるトレハロースの量を、前記硫酸アンモニアの量に対して０．５ｗｔ％以上とすることを特徴とする請求項３に記載の硫酸アンモニアの固結防止方法。
【請求項５】
前記溶媒が水又は有機溶媒であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の硫酸アンモニアの固結防止方法。
【請求項６】
前記溶媒を加熱により蒸散させることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の硫酸アンモニアの固結防止方法。
【請求項７】
粒子状の硫酸アンモニアを配合した肥料の製造方法において、
請求項１〜６のいずれかに記載の硫酸アンモニアの固結防止方法を用いて粒子状の硫酸アンモニアを固結防止処理する工程と、
固結防止処理された前記硫酸アンモニアを配合して肥料を調製する工程と、を有することを特徴とする硫酸アンモニア配合肥料の製造方法。
【請求項８】
前記硫酸アンモニア以外の他の成分として少なくともリン酸アンモニウム及び塩化カリウムを配合することを特徴とする請求項７に記載の硫酸アンモニア配合肥料の製造方法。
【請求項９】
粒子状の硫酸アンモニアを配合した肥料において、
請求項１〜６のいずれかに記載の硫酸アンモニアの固結防止方法を用いて固結防止処理された粒子状の硫酸アンモニアを配合したことを特徴とする硫酸アンモニア配合肥料。
【請求項１０】
前記硫酸アンモニア以外の他の成分として少なくともリン酸アンモニウム及び塩化カリウムを配合したことを特徴とする請求項９に記載の硫酸アンモニア配合肥料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、肥料に配合される硫酸アンモニアの固結防止方法、当該固結防止処理を施された硫酸アンモニアを配合した肥料の製造方法及び当該製造方法により製造された硫酸アンモニア配合肥料に関する。
【背景技術】
【０００２】
硫酸アンモニアは、化学肥料の成分として一般的に用いられている。肥料に配合された硫酸アンモニアは、肥料の保存中に固結することがある。この固結は、水分の吸収及び放出に起因して硫酸アンモニアの粒子表面で再結晶が生じることにより、粒子間に架橋が形成されるためと考えられている。
【０００３】
水分の吸収及び放出の度合いは、保存条件により異なるが、硫酸アンモニア単体の場合よりも、硫酸アンモニアに他の化学物質（リン酸アンモニアや塩化カリウム等）を配合した多成分の硫酸アンモニア配合肥料の方が大きくなる傾向がある。この結果、硫酸アンモニア配合肥料の方が、硫酸アンモニア単体よりもさらに固結し易くなる。
【０００４】
肥料がその保存中に固結すると、施肥する際に作業性が悪くなるためため固結防止対策を講じる必要がある。
【０００５】
従来、硫酸アンモニア配合肥料の固結防止方法として、硫酸アンモニアの粒子を種々の物質でコーティングする処理が公知である。コーティング物質としては、タルク、珪藻土等の天然無機物微粉末、パラフィンワックス等の油性物質等が用いられる。コーティング物質は、粒子間を離間させて直接接触させないことを目的としている。また、高級アルコール硫酸エステル塩等の界面活性剤と混合することも公知である（特許文献１等）。界面活性剤は、粒子の結晶表面の特性を変えることにより固結し難くすることを目的としている。
【０００６】
ここで全く別の技術分野であるが、塩の固結防止方法として塩の結晶表面をトレハロースで被覆する方法が公知である（特許文献２）。また、生化学分野において酵素、細胞、タンパク質等の保水・保湿剤としてトレハロース等のオリゴ糖を混合することが公知である（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６４−５１３８８号公報
【特許文献２】特開２０００−２３３９２３号公報
【特許文献３】特開２００５−５２０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の、肥料の固結防止方法には、以下のような問題点がある。
・タルクや珪藻土等の無機物微粉末は、十分な固結防止効果を得るために比較的多量の添加量を必要とする。添加量が多すぎると肥料成分の割合が低下する。
・微粉末の固結防止材は、硫酸アンモニアの粒子に付着しなかった残存微粉末が、発塵の原因となり、作業環境を悪化させる。
・界面活性剤を添加した硫酸アンモニアを成分とする肥料は、十分な固結防止効果が得られない場合がある。
【０００９】
以上の現状に鑑み、本発明は、硫酸アンモニアを肥料の成分として用いた場合に十分な固結防止効果が得られかつ環境に悪影響を及ぼさないような、硫酸アンモニアの固結防止方法を提供することを目的とする。さらに、このような固結防止方法による処理を施された硫酸アンモニアを配合した肥料を製造する方法及びその肥料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するべく本発明は、以下の構成を提供する。
本発明による硫酸アンモニアの固結防止方法は、肥料用の粒子状の硫酸アンモニアとオリゴ糖を溶質とする溶液とを混合する工程を少なくとも有し、前記溶液中の溶媒が蒸散することにより前記糖類が前記硫酸アンモニアの表面を被覆することを特徴とする。特に、前記オリゴ糖がトレハロースであることが好適である。また、前記溶液に含まれるトレハロースの量を、前記硫酸アンモニアの量に対して０．１ｗｔ％以上とすることが好適である。さらに、前記溶液に含まれるトレハロースの量を、前記硫酸アンモニアの量に対して０．５ｗｔ％以上とすることが好適である。また、前記溶媒が水又は有機溶媒であることが好適である。さらに、前記溶媒を加熱により蒸散させることが好適である。
本発明による硫酸アンモニア配合肥料の製造方法は、上記の硫酸アンモニアの固結防止方法を用いて粒子状の硫酸アンモニアを固結防止処理する工程と、固結防止処理された前記硫酸アンモニアを配合して肥料を調製する工程と、を有することを特徴とする。
本発明による硫酸アンモニア配合肥料は、上記の硫酸アンモニアの固結防止方法を用いて固結防止処理された粒子状の硫酸アンモニアを配合したことを特徴とする。
なお、肥料の他の成分として少なくともリン酸アンモニウム及び塩化カリウムを配合することが好適である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による硫酸アンモニアの固結防止方法では、肥料用の粒子状の硫酸アンモニアを糖類の溶液と混合する工程を少なくとも有する。その後、溶液に含まれていた溶媒が蒸散することにより、硫酸アンモニアの表面が糖類の被膜に覆われる。これにより、硫酸アンモニアの粒子における水分の吸収及び放出が抑制される。この結果、硫酸アンモニアの固結防止効果が得られる。さらに、このような固結防止処理を施された硫酸アンモニアを配合した硫酸アンモニア配合肥料を製造することができる。製造された肥料においても同様に、硫酸アンモニアの固結防止効果が得られる。特に、糖類をトレハロースとした場合に、顕著な効果が得られることが判明した。
【００１２】
なお、特許文献２、３等の異種分野ではオリゴ糖の固結防止効果や乾燥防止効果が知られていたが、純塩や生化学の分野は、本発明の属する肥料分野とは全くかけ離れており、固結防止を図る対象物質も本発明とは全く異なっている。従って、肥料の成分である硫酸アンモニアにおいて糖類により固結防止効果が得られることは、上記異種分野からの単なる転用ではなく、予測できない効果というべきである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例を示しつつ、本発明の実施の形態を説明する。
本発明を適用する硫酸アンモニアは、肥料として配合される粒子状のものである。粒子状の硫酸アンモニアとしては、粉末状の硫酸アンモニアを圧縮等により固結して造粒したものと、粒状の結晶であるものとがある。なお、造粒方法については特定の方法に限定されない。公知のいずれの製法による粒子も、通常、平均粒径が０．５ｍｍ〜５ｍｍである。本発明による固結防止方法は、このような粒子状の硫酸アンモニアにおいて良好な結果が得られる。
【００１４】
本発明の基本原理は、硫酸アンモニアの粒子の表面を糖類により被覆し、糖類のもつ保水性、保湿性を利用して粒子からの水分の放出、吸収を抑制することにより、粒子同士の固結防止を実現するものである。このために、本発明では、肥料用の粒子状の硫酸アンモニアと糖類を溶質とする溶液とを混合する工程を少なくとも有する。硫酸アンモニアと溶液との混合後、この溶液中の溶媒が蒸散することにより硫酸アンモニアの粒子表面に糖類の被膜が形成される。すなわち、糖類により硫酸アンモニアの粒子を被覆する。
【００１５】
糖類としては、オリゴ糖が好適である。オリゴ糖の中では、トレハロースが最も保水性に優れており好適であるが、ラフィノース又はマルトースでもよい。その他の公知のオリゴ糖を用いても、ある程度の効果は得られる。
【００１６】
溶媒としては、水又はエタノール等の有機溶媒であって、蒸散しやすいものが好適である。蒸散は、例えば、常温に放置することにより自然に蒸発させてもよい。あるいは、乾燥機等により加熱して蒸散させてもよい。溶媒がエタノールの場合、又は溶媒が水であっても少量である場合は、蒸散のために加熱が不要であるので好ましい。糖類を溶液にして用いるのは、硫酸アンモニアと糖類を満遍なく混合させるためである。よって、溶媒の量が多いと溶液の粘度が低くなって混合させやすいが、反面、溶媒を蒸散させるために時間や熱を必要とすることとなるので、処理条件等に応じて最適な溶媒の量すなわち溶液の濃度を設定する。
【００１７】
次に、本発明による硫酸アンモニアの固結防止方法の一実施例を示す。本実施例は、次の第１〜第３工程からなる。
第１工程：水を溶媒とし、糖類の水溶液を調製する。水溶液の濃度は、後述する第２工程で硫酸アンモニアと満遍なく混合するには水が多く粘度が低い方が好ましいが、一方、後述する第３工程で水を蒸散させる負担を軽減するには水が少ない方が好ましいので、適宜、設定する。
【００１８】
第２工程：第１工程で調製された糖類の水溶液を、粒子状の硫酸アンモニアと混合する。各粒子の表面が糖類の水溶液により均一に満遍なく濡れるように混合する。このために、水溶液を硫酸アンモニアに噴霧してもよく、また、水溶液を混合した硫酸アンモニアを攪拌してもよい。硫酸アンモニアの量に対して、混合する水溶液に含まれる糖類の量が所定の割合以上となるように、混合する水溶液の量を設定する。混合する水溶液に含まれる糖類の量は、当該水溶液の濃度と、当該水溶液の量とに依存する。
【００１９】
第３工程：第２工程で得られた混合物から、元々水溶液に含まれていた水だけを蒸散させる。汎用的な方法として、混合物を加熱し乾燥することにより効率的に水を除去できる。このとき、水が多いと乾燥に時間とコストがかかることとなる。
【００２０】
以上の第１〜第３の工程により得られた硫酸アンモニアの粒子は、その表面が糖類の被膜で覆われている。各粒子がほぼ全体的に被膜で覆われるためには、硫酸アンモニアの重量に対して、糖類が０．１ｗｔ％以上であればよい（重量比で硫酸アンモニア１００に対して糖類が０．１）。好適には、硫酸アンモニアの重量に対して、糖類が０．５ｗｔ％以上である（重量比で硫酸アンモニア１００に対して糖類が０．５）。これは、固結強度の試験結果から裏付けられたものである。なお、この糖類と硫酸アンモニアの重量比は、基本的に溶媒の種類には関係しない（溶媒は蒸散するため）。
【００２１】
別の実施例として、エタノールを溶媒とする場合は、上記実施例における第１工程において溶媒としてエタノールを用いる。また、上記実施例における第２工程は共通する。なお、上記実施例における第３工程は不要となる。第２工程で得られた混合物を放置しておくだけでエタノールが蒸散するためである。この場合、加熱設備及び熱エネルギーが不要であるので低コストである。
【００２２】
以上のように固結防止処理を施された硫酸アンモニアは、単体で硫酸アンモニア配合肥料としてもよく、また、他の１又は複数の化学物質と配合して複数成分からなる硫酸アンモニア配合肥料を製造してもよい。一般的に、他の成分として少なくともリン酸アンモニア及び塩化カリウムを配合した硫酸アンモニア配合肥料がよく利用されている。
【実施例】
【００２３】
以下、上述した本発明の一実施例の具体例を示す。
＜試料の調製＞
・第１工程：先ず、トレハロースの５０％水溶液を調製した。トレハロースは、約４０℃で水１００ｇに対して約１００ｇ溶解する。トレハロースの溶解度は温度に依存するので必要に応じて水を加熱して溶解させる。
・第２工程：次に、第１工程で調製したトレハロース水溶液を、硫酸アンモニアに対し以下の３通りの割合で添加し、十分に混合した。
［実施例１］硫酸アンモニア１００ｇ、トレハロース水溶液１ｇ
（硫酸アンモニアに対してトレハロース水溶液が１．０ｗｔ％）
［実施例２］硫酸アンモニア１００ｇ、トレハロース水溶液２ｇ
（硫酸アンモニアに対してトレハロース水溶液が２．０ｗｔ％）
［実施例３］硫酸アンモニア１００ｇ、トレハロース水溶液４ｇ
（硫酸アンモニアに対してトレハロース水溶液が４．０ｗｔ％）
・第３工程：次に、第２工程で混合したトレハロース水溶液と硫酸アンモニアの混合物を、乾燥機を用いて乾燥させた。
【００２４】
＜固結強度試験＞
上記で得られた［実施例１］[実施例２]［実施例３］の乾燥物をそれぞれ配合した３通りの肥料と、トレハロース水溶液を添加しない硫酸アンモニア単体［比較例］を、リン酸アンモニア及び塩化カリウムと配合した肥料に対して固結強度試験を行った。
【００２５】
肥料の配合比は、硫酸アンモニア：リン酸アンモニア：塩化カリウム＝１：１：１とした。固結強度は、肥料が固結した場合に、その固結部分を破壊するために要する圧力を表した値（圧壊強度）である。
【００２６】
固結強度試験の方法は次の通りである。
（i）直径５４ｍｍの筒が２分割されたシリンダーに試料１５０ｇを入れる。
（ii）（i）のシリンダーに栓をする。
（iii）栓の上から２０ｋｇの錘を載せる。
（iv）（iii）のものをビニール袋で覆い、５０℃にて８時間、０℃にて１６時間のサイクルを繰り返す環境に７日間放置する。
（v）シリンダー内の試料が固結していれば、フォースゲージを用いて圧壊強度を測定し、これを固結強度とした。
【００２７】
＜試験結果＞
試験結果は、表１の通りである。
【００２８】
【表１】
2013163625.tif 000002
【００２９】
各実施例とも、比較例に比べて固結防止効果が得られていることが確認された。