TW464640B - Process for making a coated fertilizer - Google Patents

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經濟部中央橾準局員工消費合作祍印製 6 4 64 0 A7 B7五、發明説明（1 ) 窈明所醒的坊妬頜城 本發明係有闞緩效性（亦稱作遲效性）粒狀肥枓之製造 方法*尤指藉由氨基甲酸S樹脂或瑁氧樹胞予Μ樹脂被覆 的锾效性肥料之製造方法。 用樹脂戎蠼、或蹢黃等被覆粒狀粒子使成膠囊化以控 制肥料之溶出速度之所謂媛效性肥料•其歷史久遠*例如 日本特公昭40-28927號公報、特公昭44-28457號公報、特 公昭3 7 - 1 5 3 8 2轚公報或特公昭4 2 - 1 3 6 8 1號公報等·即揭示 有各種被S材抖或被覆方法。至於由被覆材為多元異氰酸 酯化合物及多元酵化合物之反應物而成的氨基甲酸酯樹脂 之被覆肥科，揭示於美園專利第3,26 4,089號公報，而同 樣的•環氧樹脂被覆材則揭示於美國專利第3,264,088虢 公報。至於以氨基甲酸酯樹脂為被覆材之被覆肥料之製造 方法方面，於日本特表平1-50066 1 «公報則揭示有Μ使異 氰酸酯化合物過董反應於尿素肥料表面上Κ形成基層之被 覆層（base coat)，並於其上使多元酵化合物反應於上述 過董的異氰酸_基為持徵之技術。於日本特表平7-500560 號公報，則揭示有將多元異氰酸酯化合物及多元酵化合物 之混合樹脂進行各曆為10〜30w·之塗布，以胺霧（amine 處理並使各磨硬化為特擞之技術。 然而|利用該等技術，並未能充分滿足塗_被控制成 較少缺陷的肥料溶出之目的，或製造方法上亦需經由複雜 的裝置•步除，工業規横的製造上有多種不利的方面。 Ί I 'IT (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本f ) 本紙張尺度適用t國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） 3 38636 464640 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 2 ) 發 明 欲 解 決 的 課 m 本 發 明 之 的 t 係 提 供 Η 热 固 性 樹 脂 被 覆 的 無 塗 m 缺 陷 之 級 效 性 被 覆 肥 料 之 製 造 方 法 較 有 利 於 工 業 規 模 的 製 造 〇 解 決 課 顆 的 手 1 本 發 明 人 等 為 解 決 上 述 課 題 > 經 精 心 研 究 结 果 完 成 本 發 明 0 本 發 明 係 如 下 所 述 亦 即 1 . 於 以 熱 固 性 樹 脂 被 覆 的 粒 狀 被 覆 肥 枓 之 製 造 方 法 其 特 徵 在 於 Μ 下 列 步 驟 顚 序 而 成 (1 ) 將 粒 狀 m 科 製 成 轉 動 狀 態 的 步 驟 > (2) 於 處 於 該 轉 動 狀 態 的 粒 狀 肥 料 上 添 加 層 厚 成 1 至 10 U «1之量的液狀未硬化热固性樹脂之步W (3) 保 持 著 該 粒 狀 把 料 之 轉 動 狀 態 而 kk 該 未 硬 化 热 固 性 樹 脂 被 覆 各 m 料 粒 子 表 面 之 步 驟 (4) 保 持 著 該 粒 狀 肥 料 於 轉 動 狀 態 、 使 該 未 硬 化 熱 固 性 樹 脂 硬 化 的 步 驟 (5) 進 一 步 重 複 上 迷 (1 )至U) 之 步 味 1次或1 次 Μ 上 的 步 驟 而 成 者 0 2 . 如 上 述 1 之 被 覆 m 料 之 製 造 方 法 其 特 擞 在 於 熱 固 性 樹 脂 為 瑁 氧 樹 脂 或 胺 鹿 樹 脂 0 3 . 如 上 述 2 之 被 覆 IB 料 之 製 造 方 法 • 其 特 激 在 於 胺 磨 樹 脂 係 由 以 多 元 異 氰 酸 化 合 物 多 元 酵 及 胺 催 化 劑 為 必 須 成 分 而 成 者 0 4 . 如 上 述 1、 2或 3 之 被 覆 m 枓 之 製 造 方 法 » 其 特 激 在 於 熱 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標苹局員工消費合作社印繁 4 64 0 A7 B7五、發明説明（3 ) 固性樹脂之被覆加工溫度之凝膠時間為5分鐘以下。 琎明夕窖确噍楼 Μ下*詳细說明本發明。 將粒吠肥料製成可轉動態的步驟之方法，其裝置上並 未予特別限制，惟可採用公知、慣用者•惟可例示有盤型 、轉鼓型等之轉動造粒機或糖衣機、轉動流動層型或流動 層型之被覆機等。而且•以該裝置附設有加溫設備者•較 適用於被覆加工之高精度化或加工時間之調整。 所使用的粒狀肥料·不論為習知的耙料之粒狀物之任 一種均可。其具傾例，可例舉：尿素、疏酸技、氯化銨、 磷酸銨、硝酸銨、石灰氬、硝酸納、乙醛縮合尿素等之氮 質肥料、熗成磷肥、重加《酸石灰、混合《酸®料等磷酸 質肥料、氯化鉀、碕酸鉀苦土、碳酸氫鉀、矽酸押肥枓等 之鉀質脃枓、磷酸鉀肥枓、硝酸鉀®料等之化成肥枓、或 有機質肥料等：，進而將該等肥料之混合物藉由本身公知的 方法造粒的粒狀肥枓。粒狀肥料之粒徑並未予特別限定。 惟以1〜5m·為製造上較佳的範圍。’ 以下說明所使用的熱固性樹脂。熱固性樹脂|可使用 公知者•具艚而言•則可列舉計有：環氧樹脂、不飽和聚 酷樹脂、酚榭脂酵酸樹脂、二甲笨樹脂、三聚氰胺樹脂、 呋哺樹脂、矽氧樹脂等之熱固性樹脂*視必要時自該等之 中選擇二種以上並予混合使用亦可。該等之中•由作業性 *性能方面覯之Μ環氧樹脂或胺酯澍脂為較佳，Μ於多元 異氰酸酯樹脂及多元酵化合物中配合有胺催化劑之氨基甲 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2Ι〇Χ 297公釐） 5 38 6 36 4 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 6 4 640 A7 B7五'發明説明（4 ) 酸酯（urethane)樹賭為尤佳。 就氨基甲酸海樹脂進一步說明之，則氨基甲酸樹脂為 藉由多元異氰酸_化合物及多元酵化合物經反應並予三次 元交瞄的樹脂之瘅稱|惟本發明所指的未固化氨基甲酸酷 樹脂•係指該多元異氰酸酯化合物及該多元酵化合物之混 合物，完全未經反應或將未予三次元化的程度事先使部分 反應者。為促進反應，而可先添加催化劑一事亦為有用的 技術。至於該未固化樹胞之形態，亦可為無溶劑型、溶液 型、水系乳液型等之任一者•惟尤K無溶«型且在加工溫 度時為液狀者較瘸合。 多元異氰酸g化合物並未予特別限定·惟若予具體的 例示時•則可例舉計有：甲笨二異氰酸醱（亦稱作TDD · 二笨基甲烷二異氣酸酯（亦稱作MD[)、蔡二異氰酸_、瞄 甲苯胺異氰酸酯、六亞甲二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸 _、二甲笨二異氣酸酷等。視必要時可採用該等之混合物 r 。其中，以HDI或TDI或由該等衍生的寡聚艚較適合使用。 至於多元酵化合物方面*並未予待別限定，惟可列舉 計有採用例如多元酵、胺基酵、胺作為引發劑，對環氧乙 烷或環氧丙烷經予聚加成而得的聚醚聚醇、對四氫呋喃經 予聚合而得的聚四亞甲K二酵等之聚醚型多元酵、多元酵 及聚醚多元酵與羧酸化合物經予反睡等方法而得的聚酯型 多元酵等。此外，考慮生物分解性時亦可採用含有0H基之 天然物或其改質物。 至於反應催化_·可採用公知慣用者·惟具體的例示 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210XW7公釐） 6 3 8 6 3 6 氣------訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 6 4 6 4 0 A7 B7五、發明説明（5 ) 之，則以三伸乙二胺、N -甲基嗎福林、Η,Η -二甲基嗎福林 、二吖雙十一碳烯、2,4,6 -蓥（二甲基胺甲基）酚等胺催化 劑較遴合使用。 再者*視必要•亦可使用顔料或染料，或滑石粉、雲 母、矽石、碳黑、樹脂粉末等無機，有機粉粒體填充劑。 本發明之製造方法包括將在轉動狀態之粒狀肥料設定 於指定的加工溫度之步睇。至於加工溫度*上述未固化樹 脂之凝瞬時間在5分鐘以内*更宜在3分鐘Μ内。對添加上 述未固化樹脂並予被覆於在該轉動狀態之粒子上的步驟* 偽藉由將事先S合、绲合有硬化劑或催化劑之樹脂組成物 予Μ滴下、嗅霧等方法而投人者。戎亦可為分別添加主劑 、硬化劑、催化劑等並Μ樹脂被覆肥料粒子之際使各成分 混合的方法。 且*對經予被覆的樹脂之粘度*為於短時間内均勻的 被覆粒狀耙料s Μ於被覆步驟之溫度時之該未硬化樹脂之 被覆初期之黏度為由5CP至500CP之範圍内為佳；Μ自10CP 至100CP之範圍為最佳。 一次投人的樹脂量你予調整成纆予被覆的膜厚在1〜 10/i ·。Μ在2" _以上6w ·Κ下之範圍為最佳。在1ί/ β以 下時*被覆次數通多則不利於工業規棋的製造。另一方面 ，若嫫厚在l〇w·以上時，則會產生Μ下的問圉。 將液狀的未硬化樹腊投人於轉動狀態之肥料·首先由 於粒子之轉動會於粒子表面上形成均勻的未硬化樹脂層| 同時進行樹脂之硬化反應。此時1樹脂會睹著反（8之進行 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X29?公釐） 7 3 8 6 36 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 6 4 64 0 A7 B7五、發明説明（6 ) 而慢慢增加黏度、形成帶有電躲性。此時，樹脂之黏著性 增加而_由樹腊使肥料粒子相互黏著、並由多數的粒子形 成塊狀物；不致崩解成原來的粒子、即使崩解亦有對樹脂 表面造成損傷的顔慮。樹脂模在Μ上時|舍引起上 述般的問題*而未眭以硬化樹脂均匀的被覆涸別的粒子。 本發明人等認為若樹脂_較厚時，則由於粒子轉動使相互 粘著的粒子間拉離的力t不足所致。不論如何*欲一次Κ 較厚的樹脂膜被覆的情形* Μ —般的轉動型被覆法會產生 上述的不妥情形，要製造所期待的樹脂被覆的粒吠肥料則 有困_。 本發明之製造方法*係多次重複上逑步嫌而製得以所 期待的_厚被覆樹脂之粒狀肥枓。製品之被覆樹脂膜厚雖 依所期待的溶出樣式而異•惟通常係M20w*至200μ·為 較缠當的範圍。 經予被覆至最後一 1的被覆肥料1視必要•由於樹脂 會完全硬化•故亦可包括可予完全保持於指定的硬化溫度 之步驟。此外•為防止肥料之固结或狍肥之際之浮起，於 該被覆钯料表面上添加黏土等無機微粉亦為有用的技街。 實…豳I Μ下Μ實拖洌更具體的說明本發明，惟本發明並非受 此等實施例所限定者。 置..施軋丄 將2kg粒吠尿素（平均粒徑3.4·*)倒人附設有熱風發生 器之可控溫的傾斜盤型轉動造粒機（盤徑520»·)，令其Μ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁} 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 8 3 8 6 3 6 464640 A7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印繁 B7五、發明説明（7 ) 20〜30γρ·旋轉使粒狀肥料成為轉動狀態。加熱該裝置並 保持倒人的粒狀尿素之溫度於70〜75 t1 »並保持轉動狀態 。授拌混合被覆樹脂Polymeric MPI (住友Bayer urethane 公司製造，商 名：Sunidure 44V10M.7s ，支 _聚醚型多元醇（住友Bayer Urethane公司製造*商品名 :Sueiphene TM>5.3g及胺催化劑2,4,6-S(三甲基胺基甲 基）酚0.U*並予立即加人已被加溫且於轉動狀態之該粒 狀尿素内。該未硬化氨基甲酸酷樹脂組成物於室溢係液狀 。且，本實豳例所用的未硬化氨基甲__樹腊之凝孩時間 於65 υ為2分30秒。此外，已投入的樹脂量|對移入的肥 料為0.5重量％ •被覆該粒徑之肥料之情形被覆樹脂之_ 厚成約3. lw·。以目視親察方式，已投入的樹脂被確認於 約30秒約略均勻的被覆於粒狀肥枓表面上》樹脂投人後3 分鐘後，取出一部分的試枓*認出樹脂廃於幾乎失去黏著 性之狀態。每隔3分》重複上述步驟16次，對肥科進行8重 * 量《被覆。最後將已被覆該樹脂之肥料在70〜75它保持10 分鏡，製出樹脂完全硬化的已被覆氨基甲酸酷樹脂之粒吠 肥料。全部步软之所需時間為約1小時，為有利於工菜規 模製造的方法。藉由該步嫌之樹脂被覆量由該被覆吧料截 面之SEM觀察可知樹脂膜之厚度約·。 對由上述步驟製得的樹睢被覆粒狀肥料評估25亡之IS 枓溶出行為。结果•該被覆尿素於約85日間溶出80½之肥 枓成分*確認出具有足夠的鑀效性。且肥料溶出之評估· 則依日本農林水產省環境技術研究所提案的方法（例如「 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,....... ia - -- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） 386 36 464640 經浒郎中央標隼局員工消費合作枉印製 A7 B7 五、發明説明（8 ) 詳解肥料分析法」越野正義編著，1988年）實Sfc。 當瓶W 2 將2kg粒狀尿素（平均粒徑3.4·β)與實施例1完全同法 使其成轉動狀態*保持於6 5〜7 0 X1 。而被覆樹脂則採用與 茛拖例1完全相同的成分、組成比。首先將胺催化劑0.U 加入多元酵成分5.3g内並予充分混合後•添加於該處於轉 動且加溫吠態之粒吠脃料。含胺之多元酵，可用目視方式 觀察出約30秒鎗均勻被覆於肥料表面的情形。其後|在保 持繼孃該肥料之轉動、加溫狀態下添加多元異氣酸®成分 4.7g。添加多元異氰酸酯成分後•於3分鐘後取出部分的 試料時•樹脂處於幾乎喪失钻著性的狀態。每隔4分鐘望 複上述步驟16次*對肥料進行8重量％被覆。 對由上述步嫌製得的澍脂被覆粒吠肥料與茛拖例1同 法評估25 C之肥料溶出行為。结果該被覆尿素於妁85日間 溶出80¾之肥声分，確認出具有足夠的嫒效性。 又，依本實拖例確認出分別添加多元異氰酸酷成分及 多元酵成分之方法亦屬可行。 當施例3 將2kg粒狀尿素（平均粒徑3.4f*in>與實拖例1完全同法 使其成為可轉動状態，保持於6 5〜7 0 t1 。而被覆樹脂則採 用與實腌例1完全相同的成分、姐成比。將已充分混合的 未硬化之該被覆用樹脂15g添加於處於加溫且轉動狀態之 該粒狀肥料*經由氨基甲酸酯樹脂被覆。已投人的樹脂最 對脃料為0 . 7 5重量％ ，已被覆的該粒徑肥料之悄形，被覆 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） 1〇 38636 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁)

T 6 4 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4 64 0 A7 B7五、發明説明（9 ) 樹脂之膜厚成約4.3^·。可用目視觀察方式確認出已投人 的樹脂於約3 0秒鐘約略均匀的被覆於粒狀肥料表面之情形 。樹脂投入後約3分鐘後•取出一部分的試料•樹脂處於 幾乎失去黏著性之狀態|每隔3分鐘重搜上述步驟16次， 對肥料進行1 2重量％被覆。最後添加（c u t c i a y ) 1 0 s，於7 0 〜75C保持10分鎗•製得氨基甲酸酷被覆粒狀肥料。 對由上述步驟製得的樹脂被覆粒狀Μ枓與實陁例1同 法評估25Τ1之肥料溶出行為。结果該被S尿素於約85日間 溶出80¾之肥料分*確認出具有足狗的缓效性。 bh舲例1 除一次添加的樹脂量為40g% <餘與實胞例1完全同法 操作嘗試製造樹脂被覆肥料。且，該樹脂量對粒狀肥料而 言成 12.4wm。 以目視親察方式•可確認出投人的樹脂以妁30秒妁略 均勻的被覆粒狀肥料表面。約2分鐘後樹脂會增黏且帶有 » 曳躲性•粒子間相互黏著而生成多數粒子凝集的塊狀物· 其後乃形成不能崩解。 ‘ hh舲例2 除樹脂成分不添加胺催化劑外*餘與實胞例1完全同 法操作官試製造樹脂被覆靶料，不添加胺催化劑時*該樹 脂之凝膠時間為20分鐘*添加第1次之澍脂後經3分鐘後取 出試料時，樹脂並未硬化，仍保持液狀。又，經遇】〇分鐘 後同樣的取出試料*観察出樹脂係增黏的鈷稱吠液髖。於 處該狀態之該肥料内同樣的灌績加人樹脂•粒子間相互黏 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公嫠） 1 1 3 86 3 6 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 464640 A7 B7 五、發明説明（1 0 ) 著而生成多數粒子凝集的塊狀物*其後乃形成不能崩解。 發 之 明 效 被 性 效 媛 之 陷 〇 缺造 瞋製 塗的 無模 的規 覆業 被 Η 脂於 樹利 性有 固較 ’ Μ法 明造 發製 ώ本之 依料 肥 覆 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 2 1Λ 3863 6

Claims (1)

1. 4 6 4 64 0 H3 經濟郞中央標準局員工福利委員會印製 第86100585號專利申請案 申請專利範圍修正本 (90年9月12日） 1. 一種以氨基甲酸樹脂被覆的粒狀被覆肥科之製造方法 ，其特激在於依下列步驟順序進行： (1) 使粒狀肥料於加工溫度下成為轉動狀態的步 驟， (2) 於處於該加工溫度下之轉動態的粒狀肥料上 添加層厚成1至l〇w id之量的液狀未硬化氨基甲酸酷樹 脂之步驟* (3) 保持著該粒狀肥料於加工溫度下之轉動狀態 Μ該未硬化氨基甲酸酯樹脂被覆各肥料粒子表面之 步驟， (4) 保持著該粒狀肥料於加工溫度下之轉動狀態 ，使該未硬化氨基甲酸酯樹脂硬化的步驟* (5) 進一步重複上述（1)至（4)之步驟*待該氨基 甲酸酯樹脂失去黏性後再進行1次或1次Μ上的重覆步 驟而成者。 2. 如申請專利範圍第1項之被覆肥料之製造方法，其特 激在於氨基甲酸酷樹脂係Μ聚異氰酸酯化合物、多元 醇化合物及胺催化劑為必須成分而成者。 3. 如申請專利範圍第1或2項之被覆肥料之製造方法 ，其特激在於氨基甲酸酯樹脂之被覆加工溫度之凝膠 時間為5分鐘以下。 本紙張尺度適用中圉國家標準（CNS )Α4規格（210X 297公ft) 1 38636 4 6 4 64 0 H3 經濟郞中央標準局員工福利委員會印製 第86100585號專利申請案 申請專利範圍修正本 (90年9月12日） 1. 一種以氨基甲酸樹脂被覆的粒狀被覆肥科之製造方法 ，其特激在於依下列步驟順序進行： (1) 使粒狀肥料於加工溫度下成為轉動狀態的步 驟， (2) 於處於該加工溫度下之轉動態的粒狀肥料上 添加層厚成1至l〇w id之量的液狀未硬化氨基甲酸酷樹 脂之步驟* (3) 保持著該粒狀肥料於加工溫度下之轉動狀態 Μ該未硬化氨基甲酸酯樹脂被覆各肥料粒子表面之 步驟， (4) 保持著該粒狀肥料於加工溫度下之轉動狀態 ，使該未硬化氨基甲酸酯樹脂硬化的步驟* (5) 進一步重複上述（1)至（4)之步驟*待該氨基 甲酸酯樹脂失去黏性後再進行1次或1次Μ上的重覆步 驟而成者。 2. 如申請專利範圍第1項之被覆肥料之製造方法，其特 激在於氨基甲酸酷樹脂係Μ聚異氰酸酯化合物、多元 醇化合物及胺催化劑為必須成分而成者。 3. 如申請專利範圍第1或2項之被覆肥料之製造方法 ，其特激在於氨基甲酸酯樹脂之被覆加工溫度之凝膠 時間為5分鐘以下。 本紙張尺度適用中圉國家標準（CNS )Α4規格（210X 297公ft) 1 38636