DE60006903T2

DE60006903T2 - Düngemittel mit einer Polymer-Schwefel-Polymer mehrschichtigen Umhüllung

Info

Publication number: DE60006903T2
Application number: DE60006903T
Authority: DE
Inventors: John H. Birmingham Detrick; Garrard L. Birmingham Hargrove
Original assignee: RLC Technologies LLC
Current assignee: RLC Technologies LLC
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 2000-07-24
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2020-07-25
Also published as: US6338746B1; AU4876800A; ATE255551T1; AU768523B2; ES2209765T3; KR100707867B1; EP1070691A2; EP1070691A3; PT1070691E; CA2312570C; IL137130A; CA2312570A1; DK1070691T3; NZ505494A; ID26607A; CN1177777C; JP2001072484A; KR20010049851A; DE60006903D1; MY120624A

Description

Gebiet der Erfindung
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 μm 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 μm), mittlere (30–50 μm) und dicke (> 50 μm) 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 Harnstoff granalien 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.

Claims

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.