ГРАНУЛИРОВАННОЕ УДОБРЕНИЕ С РЕГУЛИРУЕМЫМ ВЫСВОБОЖДЕНИЕМ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ
GRANULAR FERTILISER WITH CONTROLLED RELEASE OF NUTRIENTS

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к удобрению с регулируемым высвобождением питательных веществ, которое можно получать посредством нанесения на гранулы удобрения покрытия с использованием смеси эпоксидной смолы, производного имидазола в качестве отвердителя и модифицированного растительного масла. Скорость высвобождения регулируют посредством количества эпоксидной смолы.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Питание растений зависит от доступности минерального азота, фосфора и калия в почве. По всему миру производится широкий диапазон минеральных удобрений, которые различаются только взаимным соотношением этих трех компонентов или также присутствием других элементов (Mg, S, Ca) или микроэлементов. Все эти минеральные удобрения имеют высокую растворимость в воде, которая представляет собой их обыкновенный недостаток. Эту проблему можно решить по существу посредством разработки новых типов удобрений, которые обеспечивают более медленное высвобождение питательных веществ в почву с тем, чтобы они использовались постепенно. Удобрения с более медленным высвобождением питательных веществ можно разделить на два класса:
1. Удобрения с медленным высвобождением (SRF)
2. Удобрения с регулируемым высвобождением (CRF).
CRF могут содержать традиционные растворимые удобрения с быстро доступными питательными веществами, где после процесса гранулирования, приллирования или кристаллизации используют защитное покрытие с использованием слоя для контролируемого (регулируемого) высвобождения в почву, который влияет на растворимость и скорость высвобождения питательных веществ. Типичные компоненты ядра включают мочевину или N-P-K в различных комбинациях с добавлением микроэлементов или без них.
В зависимости от типа полимера покрытия и способа получения существует три класса удобрений, покрытых полимером (покрытое полимером удобрение - PCF):
- покрытие термоотверждаемым сополимером наносят на поверхность удобрения;
- покрытие термопластичным полимером или сополимером наносят на поверхность удобрения;
- покрытие двумя мономерами наносят на поверхность удобрения, которые полимеризуются вместе на этой поверхности.
2
2
Согласно US 6187074 (2001) гранулы удобрения можно покрывать с карбоксилэтиленовым сополимером [от 75 до 95% этилена и от 10% до 25% ненасыщенных карбоновых кислот (акриловой, метакриловой, малеиновой, кротоновой, фумаровой)]. Значение Tg полимера варьирует от -20°C до +20°C. Акриламид, метакриламид, N-метилолакриламид, N-бутоксиметакриламид, глицидилметакрилат и гидроксиэтилакрилат также рекомендованы в качестве сомономера этилена. Предпочтительная температура плавления полимера составляет более 110°C. Покрытие (слой) сополимером составляет между 2% и 10% масс./масс. гранулы. Лигнин, крахмал или целлюлозу добавляют для того, чтобы регулировать высвобождение питательных веществ. Нанесение покрытия сополимером происходит при температуре между 30°C и 70°C. SiO или TiO добавляют после нанесения покрытия слоем полимера для того, чтобы предотвратить слипание гранул вместе.
Покрытие гигроскопического полимера (полиакрилат натрия, сополимер акриловой кислоты-винилового спирта, полимеры, инокулированные крахмалом, карбоксиметилцеллюлоза) можно наносить на гранулы удобрения в качестве первой стадии, а затем полиуретановую смолу (US 6358295; 2002). Полиуретановая смола будет являться результатом реакции изоцианата (например, толуолдиизоцианата (TDI), дифенилметандиизоцианата (MDI), гексаметилендиизоцианата) и полиола (пропиленгликоля, триметилолпропана, политетраметиленэфиргликоля). Отношение групп -NCO/-OH в используемом изоцианате и полиоле типично составляет 0,9:1,2. NaOH, мочевину или триэтилендиамин можно добавлять для затвердения полиуретановой смолы. Количество гигроскопического полимера варьирует между 1 и 20 ВЕ (весовых единиц) на 100 ВЕ уретановой смолы. Мочевину нагревают до 70°C, добавляют гигроскопический полимер, за чем следует диспергирование и добавление изоцианата, полиола и отвердителя.
3
2
Полимерный компонент покрытия также может содержать полисахарид, диспергированный в смоле: целлюлозу, крахмал или сахара: глюкозу, фруктозу, ксилозу, арабинозу (US 102,829; 1993). Также можно применять окисленный крахмал, алкил- или гидроксиалкилэфирный крахмал, крахмал, модифицированный фосфорной кислотой, азотной кислотой, янтарной кислотой, карбоксиметилированный крахмал, гидроксиалкилировнный крахмал, катионный крахмал и производные целлюлозы: карбоксиметилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, метилцеллюлозу и карбоксиметилэтилцеллюлозу. Рекомендована карбоксиметилцеллюлоза. В качестве смолы можно использовать полимер винилиденхлорида, сополимер винилиденхлорида с этиленом, пропиленом, бутеном, этиленвинилкетоном, винилхлоридом или винилиденакриловый сополимер. Добавление порошкообразного полисахарида или сахара составляет от 0,5% до 20% масс./масс. смолы. Водонерастворимый и труднорастворимый наполнитель, например тальк, CaCO, SiO, серу, цеолит, добавляют в полимерную смесь. Добавление наполнителя составляет от 20% до 70% масс./масс. смолы. Полимерный компонент покрытия растворяют в органическом растворителе и распыляют на гранулированное удобрение. После нанесения покрытия на частицы происходит испарение растворителя из-за горячего воздуха и покрытие отвердевает. Длительность регулируемого растворения удобрения составляет от 26 до 315 суток.
Медленно растворимое азотное удобрение также можно получать посредством сополимеризации акриловой кислоты и малеинового ангидрида (дигидро-2,5-диоксофуран) с использованием N,N-метиленбисакриламида в качестве сшивающего средства в водной среде в присутствии мочевины, пероксидисульфата аммония и сульфита натрия в качестве инициатора (Liu M., Liang R., Zhan F., Liu Z., Niu A., 2006: Synthesis of a slow-release and superabsorbent nitrogen fertilizer and its properties, Research Article, Department of Chemistry, Lanzhou University, China). Продукт сшивали на его поверхности с использованием тригидроксиметилпропанглицидного эфира для улучшения медленного растворения и способности удерживать воду. Содержание азота в синтезированном удобрении составляло 28,5% и абсорбция водной cca 900 г/г в дистиллированной воде и 180 г/г в водопроводной воде. Основываясь на результатах тестирования скорости растворения азота и абсорбции воды, обнаружено, что сшитый на поверхности продукт предусматривает не только медленное растворение азотистого удобрения, но также высокую способность удержания влажности почвы. Удобрение можно использовать в засушливых регионах.
Гранулы удобрения прежде всего можно покрывать слоем воска, кроме материала, основанного на алкидной смоле и веществе, способном к набуханию (JP 08151286; 1994). Мочевину (диаметр 3,3 мм) нагревают до 70°C и при этой температуре (60°C) распыляют парафиновый воск. Слой воска составляет 6,2% масс./масс. покрытой гранулы. Затем распыляют второй слой, состоящий из смеси алкидной смолы на основе соевого масла, тунгового масла и абсорбирующей смолы на основе полиакрилата натрия (Aqua Keep 10 SH) в соотношении 95:5. Этот слой составляет 8,1% масс./масс. покрытой гранулы. Такая мочевина с обработанной поверхностью высвобождает 8% азота после 30 суток в воде и 75% после 120 суток.
Гранулы удобрения также можно покрывать термопластической смолой и затем веществом, выбранным из группы, содержащей другие термопластические смолы, термически отверждаемые смолы или неорганические вещества (JP 07315975; 1994). Гранулы мочевины, имеющие диаметр 3,3 мм, покрывали воском и затем смесью алкидной смолы, тунговой смолы, пентаэритритоллинолана и металлического мыла.
В патенте JP 07033575 (1993) представлены гранулы, покрытые смесью на основе модифицированной маслом смолы (на основе соевого масла), насыщенного жира с сопряженными двойными связями (пальмовое масло, тунговое масло, талловое масло), пентаэритритов (ангидрид малеиновой или фталевой кислоты), металлического мыла и аминовой смолы (меламиновая смола, бензогуанаминовая смола, гликольуриловая смола). При обработке поверхности не использовали органические растворители. Скорость высвобождения питательных веществ из покрытых гранул регулировали с помощью типа и количества используемой аминовой смолы. Аминовую смолу тестировали или в качестве верхнего слоя покрытия в случае двухслойного покрытия или в смеси с алкидной смолой в случае однослойного покрытия.
В патенте JP 06056567 (1992) смесь покрытия содержит модифицированную маслом алкидную смолу, насыщенный жир с сопряженными двойными связями и воск в качестве основного компонента. Гранулы мочевины, имеющие диаметр 3,3 мм, покрывали смесью модифицированной соевым маслом алкидной смолы (30% масс./масс.), тунгового масла (50% масс./масс.), пентаэритритного эфира линолевой кислоты (15% масс./масс.), металлического мыла (3% масс./масс.) и кондиционера (2% масс./масс.).
Гранулы удобрения в EP 520456 B1 (1991) также покрывают смесью, содержащей модифицированную маслом алкидную смолу и насыщенный жир с сопряженными двойными связями. Металлическое мыло также может присутствовать. Смесь покрытия содержит алкидную смолу на основе соевого масла (30% масс./масс.), тунговое масло (49% масс./масс.), пентаэритритный эфир линолевой кислоты (15% масс./масс.), октилат циркония (1,2% масс./масс.), октилат кобальта (1,2% масс./масс.), нафтенат марганца (0,6% масс./масс.) и средство против корки (2% масс./масс.). После ее нагревания смесь распыляли на псевдоожиженную мочевину.
2
В патенте JP 02111686 (1988) смесь покрытия содержит термически отверждаемую смолу с концевой карбоксильной группой и наполнителем, например тальком. Концентрация наполнителя в смеси составляет между 5 и 25% масс./масс. Гранулы удобрения, содержащие 20% N и 10% KO, покрывали смесью алкидной смолы на основе соевого масла и талька (5,9 и 1,5% масс./масс.). Длительность высвобождения 80% питательных веществ составляла 96 суток.
2
Удобрение с постепенным высвобождением питательных веществ получали посредством нанесения покрытия на гранулы удобрения с использованием смеси смолы на основе модифицированной маслом фталевой кислоты и смешиваемой масляной смолы (JP 63095189; 1986). Резиноидный лак, модифицированный соевым маслом на основе фталевой кислоты (250 ВЕ), смешивали с ароматической масляной смолой (25 ВЕ) для того, чтобы получить смесь покрытия. Гранулы удобрения (1 кг), содержащие N 18% и KO 16% засыпали внутрь вращающегося барабана и смесь покрытия распыляли на гранулы через форсунки при температуре от 60 до 100°C. Процентная доля высвобождаемого аммонийного азота из удобрения в воде на 10, 30, 50, 80 и 100 сутки составляла 13%, 34%, 52%, 71% и 79%. В случае гранул удобрения, покрытых только масляной смолой, высвобождение 100% N происходило после 10 суток.
Полимер для покрытия поверхности гранул удобрения также можно получать посредством реакции полиизоцианата и алкидной смолы, модифицированной сложным эфиром сорбита и жирной кислоты (JP 2008222536; 2007). Смесь алкидной смолы, содержащей 22% касторового масла, 8% олеиновой кислоты, 16% адипиновой кислоты, 24% триметилолпропана и 30% тристеарата сорбита, смешивали с катализатором и нагревали. Гранулы мочевины (1 кг) в центрифужном ротационном грануляторе нагревали до 70°C и затем алкидную смолу (4 г) и Sumidur 44V10 (2 г) в качестве полиизоцианатного компонента распыляли на них отдельно через два сопла. Когда смола затвердевала, процесс распыления алкида и полиизоцианата повторяли до тех пор, пока слой покрытия не составил 10% масс./масс. покрытой мочевины. Полимерное покрытие показывало способность к биологическому разложению 12,5%, и 88,3% азота высвобождалось после 130 суток. Схожие гранулы, покрытые смесью на основе алкидных смол без тристеарата сорбита, показывали способность к биологическому разложению только 2,5%, и 93,6% азота высвобождалось после 40 суток.
Согласно патенту CN101289349 (2008) CRF состоит из ядра (удобрения) и покрытия, содержащего серу на поверхности гранулы, и на поверхности серы расположена полимерная пленка на основе водорастворимой алкидной смолы. Количество серы и полимерной пленки составляет между 5 и 30% или между 0,5 и 10% масс./масс. покрытого удобрения. Водорастворимая алкидная смола содержит алкидный полимер, который имеет кислотное число 10-150 мг KOH/г смолы. Алкидный предполимер получают посредством поликонденсации ненасыщенного растительного масла или жирной кислоты с сопряженными двойными связями овощного происхождения с синтетической жирной кислотой или ее ангидридом. Покрытие также может содержать неорганический слой (монтмориллонит, мел, каолин, тальк).
При производстве покрытого полимером удобрения согласно US 569 8002 (1997) основное покрытие получают из продукта реакции эпоксида по меньшей мере с двумя эпоксидными группами/моль и по меньшей мере одного амино отвердителя по меньшей мере с двумя N-H группами. Структура бифенол A диглицидилового эфира (DER 330 и 331 из Dow CHC) предпочтительна из числа коммерчески доступных эпоксидных смол. В отношении отвердителей на основе полиалкилполиамидов триэтилентетрамин является предпочтительным. 2-аминоэтилпиперазин добавляют для того, чтобы ускорить отверждение. Наиболее подходящее отношение эпоксидных эквивалентов эпоксидных смол к атомам водорода, связанным на аминном азоте амино отвердителя, составляет 1. Количество основного покрытия варьирует между 1 и 20% масс./масс. гранул. Другим по меньшей мере одним полимерным слоем покрывают основное покрытие, этот слой состоит из любых дополнительных эпоксидных полимеров, полимеров реакции in situ (уретаны в качестве продукта реакции полиолов с изоцианатами), термопластичных полимеров (полиалкилакрилатов, стирол-бутадиенов) или воска (парафины, гидрогенизированные растительные масла). Добавление воска составляет между 1 и 6% масс./масс. гранул. Образцы мочевины, покрытые полимером, получали, используя DER 330, амин с длинной цепью (от C14 до C18) и C30 α-олефина. В течение 7 суток тестирования в воде при температуре 25°C, от 7 до 100% азота высвобождалось в отдельных образцах.
В патенте CN 101037368 (2007) покрытое удобрение получают посредством равномерно распределенного аэрозоля водорастворимого полимера. Отношение гранул удобрения к полимеру составляет (0,3-0,4): (9,6-9,7). Водорастворимый полимер получают из целлюлозы (22-35% масс./масс.), окисленного крахмала (1-2% масс./масс.), поливинилового спирта (4-8% масс./масс.), полиуретанового предполимера (5-8% масс./масс.), эпоксидной смолы E 44 (6-18% масс./масс.), отвердителя эпоксидной смолы T593 (2-3% масс./масс.), N-гидрокси-метилакриламида в качестве сшивающего средства (1-2% масс./масс.), пероксодисульфата калия в качестве инициатора (0,001-0,002% масс./масс.) и деионизированной воды (35-51% масс./масс.). Полученное таким образом удобрение имеет хорошие характеристики с точки зрения контроля скорости высвобождения питательных веществ, высокого использования азота растениями, низкого потребления и низкого загрязнения.
Согласно US 3264088 (1996) смолу получают посредством реакции эпоксисоединений, таких как эпихлоргидрин, с двухатомными фенолами (бисфенол A), в результате которой получают глицидиловые эфиры. Алифатические или ароматические амины, ангидриды двухосновных кислот можно использовать в качестве отвердителя. Смесь покрытия состоит из смеси эпоксидной смолы и ее отвердителя в присутствии ацетона. Слой смеси покрытия составляет между 3 и 15% масс./масс. гранул, в зависимости от гладкости поверхности. Гранулы предпочтительно нагревают до 56-160°C. Каждый слой нанесенной смеси сушат до тех пор, пока не начнется желатинизация. Перемешивание гранул в барабане во время сушки повышает степень покрытия, равномерность пленки и снижает формирование агломератов. Нанесение покрытия осуществляли в барабане длиной 76,2 см, который имеет диаметр 40,6 см, в вертикальном положении, используя аппарат для протекания воздуха, нагретого до температуры 78-139°C, в направлении оси барабана. Барабан имел разделительные стенки и окружную скорость вращения 330-360 см/мин. Приллированную (крупнозернистую) мочевину покрывали с использованием 12,5% масс./масс. смолы, содержащей 80 единиц Epon 815 (жидкая бисфенол-эпихлоргидриная смола, которая имеет концевые эпоксидные группы и эпоксидные эквиваленты <500) и 20 единиц продукта реакции эпоксидирования олеонитрила и триэтилентетрамина. Мочевину предварительно нагревали до 89°C и смесь покрытия постепенно наносили 9 дозами. Первая нанесенная доза составляла 2% масс./масс. гранул, следующие четыре дозы составляли 1,5% масс./масс. каждая, а последние четыре составляли 1% масс./масс. каждая. Когда 20 г продукта смешивали со 100 мл воды, 19% питательных веществ растворялось после 72 часов покоя.
2
Гранулы удобрения (приллированная мочевина, аммоний нитрат) согласно US 3259482 (1966) покрывали несколькими слоями эпоксидных смол. Удобрение высыпали внутрь вращающегося барабана и нагревали до 139°C. Смолу постепенно распыляли на нагретые гранулы. Одновременно воздух, нагретый до 145°C, пропускали через барабан. Смола A (сополимер дихлорпентадиена с модифицированным растительным маслом, растворенным в органическом растворителе) добавляли 5 дозами. Первая доза составляла 3% масс./масс. гранул, остальные четыре дозы составляли 1,5% масс./масс. каждая. Затем смолу В добавляли тремя дозами, каждая составляла 1,5% масс./масс. гранул. Смола В представляла собой смесь эпоксидированного соевого и льняного масла с оксираном (более 7%) в органическом растворителе, отвердителя с кислотным числом 160-70, полученного предварительно из ангидрида фталевой кислоты, хлорэндиковой кислоты и пентаэритрита, где начальное отношение групп COH к группам OH перед этерификацией составляло 1,8:1. Смесь диметилфенола и целлозольвацетата использовали в качестве растворителя. После последнего распыления сушку продолжали до тех пор, пока гранулы не становились нелипкими. После 72 часов скорость высвобождения питательных веществ составляла только 0,7%.
Регуляция высвобождения питательных веществ также зависит от используемого покрытия. В случае алкидных смол высвобождения добиваются посредством отличающейся композиции покрытия или его толщины. В случае полиуретановых смол, но также многих других типов смол и термопластичных полимеров высвобождением управляют преимущественно посредством температуры, где влажность почвы, pH, погода или микробиологическая активность имеют лишь слабое влияние на высвобождение. В случае полиэтиленовых покрытий часть полиэтилена с низкой проницаемостью замещают полимером с высокой проницаемостью, например этиленвинилацетатом.
Принципиальный недостаток использования смол для нанесения покрытия является результатом их сильной липкости в исходном состоянии. Следовательно, отдельные гранулы удобрения слипают вместе во время нанесения покрытия. Когда смола затвердевает возможно отделить отдельные гранулы, но происходит повреждение покрытия. Во избежание слипания гранул вместе во время процесса нанесения покрытия рекомендуют добавлять природное растительное масло (пальмовое, рапсовое, касторовое, льняное масло).
Однако, если масло не является частью цепи полимера, оно может разрушаться в определенных условиях и, таким образом, происходит ухудшение качества покрытия. Высокая вязкость смол для нанесения покрытия является другой проблемой их прямого использования. В патентах в основном рекомендуют разбавлять их в органических растворителях, но этот способ вреден для окружающей среды в связи с летучестью растворителя.
Цель решения в соответствии с настоящим изобретением состоит в том, чтобы предоставить гранулированное удобрение по существу с минимизацией указанных выше недостатков.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Указанные выше недостатки в значительной степени удалены посредством гранулированного удобрения с регулируемым (контролируемым) высвобождением питательных веществ, с использованием поверхностной пленки, в соответствии с настоящим изобретением. Гранулированное удобрение с поверхностной пленкой в соответствии с изобретением можно получать из основного гранулированного удобрения и полимерного покрытия, где полимерное покрытие (пленка, слой) основано на эпоксидной смоле с низкой молекулярной массой между 100 и 400. Эпоксидные смолы получают посредством щелочной конденсации 2,2-бис(4-гидроксифенил)-пропана (диана) с эпихлоргидрином, которая ведет к формированию продуктов, содержащих реакционноспособные эпоксидные группы. Эпоксидные смолы отверждают посредством использования отвердителей при высоких или низких температурах. Измерение объема во время реакции отверждения эпоксидных смол очень мало, и в ней не происходит образование летучих продуктов, отвердитель химически связывается со смолой.
Эпоксидную смолу, не содержащую органический растворитель и пластификатор, используют для нанесения покрытия на гранулированное удобрение. Количество эпоксидной смолы в смеси покрытия находится в диапазоне от 50 до 85% масс./масс. Бисфенол A диглицидиловый эфир с эпоксидным эквивалентом 182-192 г/моль предпочтительно можно использовать в качестве эпоксидной смолы.
В своей структуре эпоксидные смолы содержат реакционноспособные эпоксидные группы, способные реагировать с водородом первичных и вторичных аминогрупп. Следовательно, производные аминов по меньшей мере с двумя группами N-H (этилендиамин, полипропиленгликольдиамин, гликольтриамины, триэтиленгликольтриамин, триэтилентетраамин), пиперазин и производные имидазола можно применять в качестве подходящих отвердителей эпоксидных смол.
Производные имидазола использовали в качестве подходящего отвердителя эпоксидной смолы. Концентрация отвердителя в смеси с эпоксидной смолой находится в диапазоне от 1 до 20% масс./масс.
В связи с высокой вязкостью эпоксидной смолы необходимо использовать подходящее вещество для ее разбавления. Попытка авторов изобретения найти вещество, которое будет разбавлять смолу, предотвращать слипание гранул вместе во время процесса формирования поверхностной пленки и которое также будет нелетучим при заданных условиях, привели к добавлению жидкости, полученной посредством переэтерификации сырого растительного масла с метанолом. Его количество находится в диапазоне от 10 до 30% масс./масс. Использование модифицированного растительного масла для того, чтобы избежать слипания гранул, предпочтительно по сравнению с натуральным маслом в смеси с эпоксидной смолой, поскольку высвобождение питательных веществ происходит значительно медленнее через покрытие, сформированное на поверхности гранул (см. примеры).
Смесь покрытия можно получать в контейнере с использованием миксера при комнатной температуре. После взвешивания эпоксидной смолы постепенно добавляют отвердитель. Смесь тщательно перемешивают и затем выливают растительное масло. После гомогенизации получают смесь для нанесения покрытия.
В лабораторных условиях нанесение покрытия осуществляют в струйной сушилке Aeromatic AG и смесь покрытия распыляют посредством воздуха под давлением. Гранулы переносят и сушат посредством потока теплого воздуха из нижней, более широкой части колонки. Дозирование смеси покрытия в ток воздуха обеспечивают посредством шприца. Смесь покрытия распыляют в виде от 3 до 20 равных доз. Сушку осуществляют при температуре от 70 до 120°C. Каждую следующую дозу смеси распыляют после полного отверждения предыдущей дозы на поверхности гранул, а именно с интервалами от 5 до 15 минут. Получаемая пленка имеет характер сшитого полимера, как в случае термоотверждаемых пластмасс, которая снижает тепловую чувствительность проницаемости воды через пленку.
ПРИМЕРЫ
Скорость высвобождения питательных веществ из покрытого удобрения тестировали в дубликаторном контейнере с гранулами удобрения, встроенном в слой песка. После закрытия контейнера, дубликатор заливали дистиллированной водой, которая текла через слой песка с гранулами и смачивала их. Воду для анализа концентрации высвобожденных питательных веществ сохраняли в стеклянной колбе после протекания через слой песка с образцами гранулированного удобрения. Цикл намокания в воде повторяли через уместные временные интервалы.
Гранулы мочевины, полученные с помощью SKW Piesteritz (Germany), а именно Piagran 46 (содержание N 46%), использовали для нанесения покрытия. Диаметр гранул составлял между 2 и 5 мм. Гранулы покрывали смесями на основе эпоксидной смолы согласно примерам 1-9.
Способы оценки удобрений с регулируемым высвобождением питательных веществ посредством тестирования в воде
Полученные образцы гранулированного удобрения с регулируемым высвобождением питательных веществ (40 г) тестировали в дубликаторном контейнере, встроенном в слой песка. Использовали мелкий, промытый и высушенный песок, т.е. инертный материал без каких-либо органических веществ. Контейнер закрывали, включали водяной насос термостата для контура циркуляции обогрева рубашки. Задавали постоянное значение температуры циркулирующей воды 23°C. Аналогичное выполняли для температуры воды в термостате и дистиллированной воды для экстрагирования питательных веществ из покрытых образцов.
Период дозирования воды (500 мл) через заполнение с использованием образца удобрения оптимизировали до cca 120 минут. Скорость дозирования воды во время первых приблизительно 5 минут устанавливали на макс. 14 мл/мин. После создания поверхности на песке в контейнере эту поверхность поддерживали при диапазоне скоростей дозирования 3,5-4 мл/мин.
Воду, предназначенную для анализа концентрации высвобождения питательных веществ, хранили в стеклянной колбе после прохождения через слой песка с образцом удобрения.
Примеры 1-7
Гранулы мочевины Piagran 46 (1 кг) использовали для получения гранулированного удобрения в соответствии с настоящим изобретением. Для нанесения покрытия на гранулы получали смеси покрытия со следующими композициями:
1. 63,3% эпоксидной смолы (CHS Epoxy 520), 11,4% производного имидазола (IMICURE EMI-24), 25,3% модифицированного рапсового масла (MERO);
2. 67,4% эпоксидной смолы (CHS Epoxy 520), 10,1% производного имидазола (IMICURE EMI-24), 22,5% модифицированного рапсового масла (MERO);
3. 73,3% эпоксидной смолы (CHS Epoxy 520), 8,3% производного имидазола (IMICURE EMI-24), 18,4% модифицированного рапсового масла (MERO);
4. 77,5% эпоксидной смолы (CHS Epoxy 520), 7,0% производного имидазола (IMICURE EMI-24), 15,5% модифицированного рапсового масла (MERO);
5. 80,5% эпоксидной смолы (CHS Epoxy 520), 6,0% производного имидазола (IMICURE EMI-24), 13,5% модифицированного рапсового масла (MERO);
6. 82,8% эпоксидной смолы (CHS Epoxy 520), 5,3% производного имидазола (IMICURE EMI-24), 11,9% модифицированного рапсового масла (MERO);
7. 77,3% эпоксидной смолы (CHS Epoxy 520), 3,4% производного имидазола (IMICURE EMI-24), 19,3% модифицированного рапсового масла (MERO);
8. 70,7% эпоксидной смолы (CHS Epoxy 520), 7,6% производного имидазола (IMICURE EMI-24), 10,9% льняного масла, 10,8% касторового масла;
9. 70,7% эпоксидной смолы (CHS Epoxy 520), 7,6% производного имидазола (IMICURE EMI-24), 21,7% льняного масла;
10. 70,7% эпоксидной смолы (CHS Ероху 520), 7,6% производного имидазола (IMICURE EMI-24), 21,7% эпоксидированного соевого масла (Edenol D 81);
11. 70,7% эпоксидированной смолы (CHS Ероху 520), 7,6% производного имидазола (IMICURE EMI-24), 21,7% эпоксидированного льняного масла (Edenol В 316).
Гранулы мочевины нагревали до 110°C посредством тока горячего воздуха. Смесь покрытия дозировали постепенно. После нанесения покрытия на гранулы удобрения, образцы подвергали тестированию в воде, как описано выше. Ход высвобождения азота из отдельных образцов гранулированного удобрения представлен в таблицах 1 и 2.
Исходя из сравнения результатов в таблице 2, 99,5% азота высвобождалось после 28 суток тестирования, когда использовали натуральные масла, тогда как в таблице 1 это составляло менее чем 71,5% даже после 84 суток.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Настоящее изобретение можно использовать в производстве гранулированных удобрений с регулируемым высвобождением питательных веществ (PCF).