DE2721051A1

DE2721051A1 - Das klumpen verhinderndes mittel zur vermeidung von zusammenballungen pulverfoermiger oder koerniger substanzen

Info

Publication number: DE2721051A1
Application number: DE19772721051
Authority: DE
Inventors: Lucien Kahane
Original assignee: Argiles & Mineraux; Blancs Mineraux De Paris S A
Current assignee: Argiles & Mineraux; Blancs Mineraux De Paris S A
Priority date: 1976-05-14
Filing date: 1977-05-11
Publication date: 1977-12-08
Also published as: IT1076153B; GB1574938A; ES458782A1; FR2350872A1; FR2350872B1

Description

Um Zusammenballungen von Düngemitteln oder anderen pulverförmigen oder körnigen Substanzen zu vermeiden, wird der zu schützenden Masse ein mineralischer Füllstoff zugefügt, z.B. Kaolinit, Calciumcarbonat (Kreide) oder auch andere pulverförmige Mineralstoffe, wobei dieser mineralische Füllstoff in der Form verwendet werden kann, in der er vorliegt, oder nachdem er zuvor eine Oberflächenbehandlung erfahren hat:

- mit einem oberflächenaktiven und/oder wasserabweisenden Zusatzmittel, das seinerseits eine sehr starke Wirkung gegen Klumpenbildung hat, beispielsweise mit Stearylamin wie in der französischen Patentschrift 1 314 559 beschrieben,

- oder mit einer Mischung von oberflächenaktiven und/oder wasserabweisenden Stoffen, zwecks Verbilligung oder Verbesserung der Wirkung gegen Klumpenbildung, beispielsweise einer Mischung von Fettalkohol und Stearylamin, wie sie in dem französischen Patent 74/36 964 beschrieben ist.

Das Einbringen dieser die Klumpenbildung hindernden Substanzen in den Dünger, beispielsweise mit Hilfe einer Beschichtungstrommel, führt zu einer beträchtlichen Staubentwicklung in den Fabrikationsräumen, insbesondere in den Silos, in denen die Düngemittel nach der Produktion und vor der Auslieferung an die Kundschaft gelagert werden.

Der auf die Oberfläche aufgebrachte mineralische Füllstoff, der den Dünger umgibt, löst sich bei den anschlies-

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senden Betriebsvorgangen: Einschütten in die Silos, Entnahme vom Lager, Absacken, teilweise von dem Dünger ab.

Um dieser Staubentwicklung zu begegnen, hat man vorgeschlagen, an der Austrittsöffnung oder beim Umhüllen der Düngemittel mit den die Klumpenbildung verhindernden Stoffen zusätzlich gleichzeitig zerstäubbare Substanzen zuzufügen, beispielsweise Öle oder spezielle Mischungen, wie sie z.B. in dem Patent69/26 433 beschrieben sind.

Diese Arbeitsweisen, die ein Aufbringen von zwei ganz unterschiedlichen Produkten auf den Dünger in verhältnismässig geringem bis sehr geringem genau einzuhaltendem Anteil in zwei aufeinanderfolgenden Schritten vorsehen, bieten technologische Schwierigkeiten, und die bislang hierfür bekanntgewordenen Lösungen ermöglichen keine ausreichend sichere Dosierung, was zur Folge hat, daß der Hersteller, um grössere Sicherheit zu erhalten, die Dosis des das Klumpen und des die Staubentwicklung verhindernden Stoffs erhöhen muß, wodurch die Zusatzbehandlung sich verteuert.

Die vorliegende Erfindung gibt ein das Klumpen verhinderndes Mittel an, das einen hohen Anteil an mineralischem Füllstoff enthält, der keinerlei Staubentwicklung verursacht; das Mittel erlaubt das Auftragen eines einheitlichen Produkts auf den Dünger, wobei dieser einen Schutz erhält, der mindestens gleich der von den obenerwähnten Lösungen ausgehenden Schutzwirkung oder besser ist.

Es hat sich nämlich gezeigt, daß das Hinzufügen eines hohen Anteils von zuvor auf der Oberfläche mit Stearylamin oder mit einer Mischung von Fettalkohol und Stearylamin

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behandeltem mineralischem Füllstoff zu keiner wesentlichen Viskositätserhöhung eines Öls, vorzugsweise von Paraffinöl führte, das auf 80° C erhitzt ist, oder einer Mischung des gleichen als mit Stearylamin und, falls erforderlich, bei etwa 80° C schmelzendem Fettalkohol; das aus dieser Mischung sich ergebende Produkt ist daher leicht auf den Fünger aufsprühbar, es verhindert die Staubentwicklung in den Produktionsräumen und verleiht dem derart behandelten Dünger einen erhöhten Schutz.

Das erfindungsgemäße Mittel zur Vermeidung des Klumpens besteht somit aus:

bis 60 % eines mineralischen Füllstoffs mit weniger als 50 ,um und sehr geringem Abrieb, etwa Kaolinit, Calciumcarbonat (Kreide), der nach Bedarf ganz oder teilweise mit mindestens einem der nachstehend genannten oberflächenaktiven Mitteln behandelt ist:

bis 20 % Stearylamin, d.h. einem Arain von mit Wasserstoff versetztem Talg der Formel R-NH₂, wobei R ein Alkyl C18 ist oder einer Mischung aus 50 bis 80 % Stearylamin und 20 bis 50 % eines Fettalkohols, etwa Laurin-, Olein- oder Stearin-Alkohol, der ganz oder teilweise in dem mineralischen Füllstoff enthalten sein kann,

bis 55 % eines Paraffinprodukts oder eines UIs mit einem unteren Schmelzpunkt unter 40° C, einer bei 80° C sehr niedrigen Viskosität von grössenordnungsmässig 10 cP, und einem über 80 liegenden Anilinpunkt.

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Das das Klumpen verhindernde Produkt, das bis gegen 60° C pastös ist, ist im geschmolzenen Zustand flüssig, d.h. wemes über 70° C erhitzt und bei dieser Temperatur gehalten wird.

Die Viskosität dieses bei etwa 80° C geschmolzenen Produkts zum Verhindern des Klumpens ist ziemlich niedrig, so daß es leicht auf den Dünger gesprüht werden kann und führt trotz seines hohen Anteils von mineralischem Füllstoff zu keinerlei Staubentwicklung.

Die niedrige Viskosität dieser Mischung im geschmolzenen Zustand ist eine Folge der Oberflächenaktivität des Stearylamins; auf diese Weise läßt sich eine sehr gute Verbreitung des mineralischen Füllstoffs in dem geschmolzenen organischen Milieu erzielen, und man kann einen hohen, zwischen 40 und 60 % liegenden Anteil des Zusatzmittels zuführen, ohne daß bei Abkühlung eine Absonderung in der Mischung einträte.

Das Ausbleiben der Staubentwicklung bei der Benutzung der Mischung zur Behandlung des Düngers ist in erster Linie auf den Einfluß des Paraffinöls zurückzuführen, das

im geschmolzenen Zustand bei der Zerstäubung den mineralischen Füllstoff bis auf den Dünger bringt, ohne daß der Füllstoff bei dem Einhüllen des Düngers in Pulverform in Erscheinung tritt,

- im pastosen und/oder festen Zustand beim Abkühlen des Düngers eine sehr dünne und gleichmässige Uberzugshaut bildet, die den mineralischen Füllstoff auf dem Dünger festhält, so daß jegliche Staubentwicklung auch später bei den noch notwendigen Betriebsvorgängen vermieden wird.

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Ausserdem dienen der hohe Anteil Paraffinöl und der hohe Anteil von In dem das Klumpen verhindernden Mittel enthaltenem mineralischen Füllstoff als Streckungsmittel für das sehr teure Stearylamin. Diese Streckung läßt das das Klumpen verhindernde Mittel wirtschaftlich bleiben, weil es auf dem Dünger zu einer sehr homogenen Schicht mit einer sehr kleinen Menge Stearylamin verteilt werden kann, zumal da die benutzten zwei oder drei Streckungsmittel zur Verbesserung oder Verstärkung der das Klumpen verhindernden Wirkung des Stearylamins beitragen.

Die Anwendungsdosis dieses zerstäubbaren Mittels zum Verhindern des Klumpens liegt bei etwa 0,1 bis 0,5 % des Düngergewichts.

Das Ummanteln des Düngers oder anderer zu behandelnder Stoffe mit dem zusammengesetzten Mittel zum Verhindern des Klumpens geschieht, sobald das das Klumpen verhindernde Mittel durch eine wäßrige Erwärmung auf 80° C, beispielsweise in einem doppelwandigen Schmelzkessel mit Rührwerk, in den flüssigen Zustand überführt ist, vorzugsweise durch Zerstäuben. In bestimmten Fällen, vor allem, wenn wärme, kräftig gerührte Massen zu behandeln sind, kann das das Klumpen verhindernde Mittel in pastösem oder festem Zustand verwendet werden, d.h. so, wie es bei Raumtemperatur vorliegt.

Im übrigen läßt das das Klumpen verhindernde Mittel sich nach Bedarf auch für andere Industrielle Gemische verwenden, vor allem bei Ansätzen für Rostschutzanstriche, damit diese gute, filmbildende Eigenschaften erhalten oder um ihren Füllstoffanteil zu erhöhen, vorausgesetzt, daß ein Trockenöl verwendet wird.

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Beispiel 1

Bei einem auf 80° C erhitzten doppelwandigen Mischer mit Rührwerk wurden die folgenden Substanzen miteinander vermischt:

- 45 kg kaolinhaltiger Ton der Marke "ARGIREC" der Societe Arglies & Mineraux AGS,

- 5 kg Stearylamin der Marke "Noram SH" der Societe CECA,

- 50 kg öl der Marke SW-50 der Societe BP

und die Mischung wurde gerührt, bis in dem Ul eine homogene Dispersion entstanden war.

Das Produkt wurde dann aus dem Mischer in ein Metallfaß gegeben und konnte dort bis auf Raumtemperatur abkühlen.

Beispiel 2

Die Betriebsbedingungen waren die gleichen wie im Beispiel 1, abgesehen jedoch davon, daß in zwei Schritten vorgegangen wurde:

1) die nachstehend genannten Mittel miteinander vermischen:

- 55 kg kaolinhaltiger Ton der Marke ¹¹ARGIREC" der Societe Argiles & Mineraux AGS,

- 5 kg Stearylamin der Marke "NORAM SH" der Societe CECA.

Dabei entstand ein Pulver, das durch kräftiges Rühren homogenisiert wurde.

2) das erhaltene Pulver vermischen mit

- 40 kg öl der Marke SW-50 der Societe BP.

Ver suche

Die nach den Beispielen 1 und 2 hergestellten Mittel zum

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Verhindern des Klumpens wurden verwendet, um durch Zerstäuben bei 80° C Mischdünger 17-17-17 (N-P-K) zu behandeln, wobei der Anteil des Mittels zum Verhindern des Klumpens auf 0,30 % festgesetzt wurde.

Zum Vergleich wurde der gleiche Mischdünger durch Ummenteln im kalten Zustand mit 0,6 % ARGIREC, das mit 2,5 % Stearylamin trockenaufbereitet war, behandelt, einem Mittel also, das üblicherweise zum Verhindern des Klumpens von Düngemitteln eingesetzt wird.

Das Ausmaß der Schutzwirkung wurde an Probekörpern von 5 cm Durchmesser und 160 g Gewicht ermittelt, die 5 Tage

lang in einer Atmosphäre von 35° C und 65 % relativer

2 Feuchtigkeit unter einem Druck von 1 kg/cm gehalten waren.

Die Schutzwirkung wird dann aus der Beziehung P % » (1 - £ . 100

errechnet, worin χ die für das Zerdrücken des Vergleichs-Probekörpers aus nicht ummanteltem Dünger und y die bei dem Versuchs-Probekörper erforderliche Kraft bedeutet.

Ausserdem wurden die derart behandelten Dünger 17-17-17 vor und nach der Bestimmung der bei ihnen erreichten Schutzwirkung teilweise einem Staubentwicklungstest in einem Stauberzeuger unterworfen, nämlich in einem vertikal stehenden Glasrohr, in dem ein starker Luftstrom von unten nach oben derart aufrechterhalten wurde, daß 100 g Düngergranulat in der Luft im unteren Teil des Vertikalrohres, dessen unteres Ende spitz zulief, in Suspension gehalten wurden, wobei sie 10 Min. lang ständig aneinanderstießen, und derart daß der bei diesen Reibungsvorgangen entstehende Staub

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von der Luft mitgerissen und vollständig auf einem Filter abgelagert wurde, das Im oberen Teil des Vertikalrohres angeordnet war.

Die Bestimmung der Gewichtszunahme des Filters (ZiP) am Ende des Staubentwicklungstestes 1st eine Funktion der Staubmenge, die von dem Dünger abgerieben wurde, einerseits durch Abschleifen der eigentlichen Düngerkörner und andererseits durch Abtragen der Umhüllung des Düngers, wobei die in dem die Düngerkörner schützenden, das Klumpen verhindernden Mittel enthaltenen Mineralteilchen freigelegt wurden.

Die Ergebnisse der Untersuchungen zur Schutzwirkung und zur Staubentwicklung sind in der untenstehenden Tabelle angegeben:

Zusammengefaßte Versuchsergebnisse Dünger 17-17-17 Dosis des Schutzwirkung Staubentwick-

Mittels zum in % am Ende lung; Gewicht Verhindern des Versuchs in mg des Klumpens im Trockenraum vor I nach

dem Versuch im Trockenraum

Vergleichsprobe

ARGIREC, behandelt mit 2,5 % Stearylamin

0,6 %

92,4

122

nicht bestimmt

135

Mittel nach Beispiel 1

0,3 %

91,5

28

Mittel nach Beispiel 2

0,3 % 709849/0767

93,1

24

26

Im Rahmen der Erfindung hat sich gezeigt, daß die nach den Verfahrensbeispielen 1 und 2 erhaltenen zerstäubbaren Mittel zum Verhindern des Klumpens

- bei einer Dosis von O,3O % sehr erhebliche Schutzwirkungen entfalten, die denen gleichwertig sind, die durch Verwendung von 0,6 % Argirec, behandelt mit 2,5 % Stearylamin, erzielt werden können.

- keine Staubentwicklung hervorrugen, ganz im Gegensatz zu mit 2,5 % Stearylamin behandeltem Argirec, weil die dabei hervorgerufenen Gewichtszunahmen von der gleichen Größenordnung sind wie die bei nicht behandeltem Dünger.

- Bei einem Preisvergleich der Behandlung von Dünger zum Verhindern des Klumpens wird der wirtschaftliche Nutzen sichtbar, den die nach den Beispielen 1 und 2 hergestellten Mittel gegenüber Argirec und üblicherweise nachfolgendem Zerstäuben von öl erbringen.

Die nachfolgende Tabelle läßt die sichtbaren Einsparungen von öl und Arg!Ie erkennen:

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Produkt benutzte Argile je Stearylamin öl Menge in %, t Dünger je t Dünger je t Dünger

bezogen auf Dünger

mit 2,5 %

Stearylamin 0,6 % 5,850 kg 0,150 kg

behandeltes Argile, an schliessend

Zerstäubung

von Ul 0, 2 % 2 kg

Beispiel 1:

Mittel aus 45 % Argile 0,3 % 1,350 0,150 kg 1,5 kg

5 % Stearylamin 5O % öl

Beispiel 2: Mittel aus O,3 % 1,650 0,150 kg 1,2 kg

55 % Argile

5 % Stearylamin 40 % öl

Es zeigt sich demnach, daß das erfindungsgemäBe Mittel zum Verhindern des Klumpens;

im heissen Zustand, bei 80° C, sich im flüssigen Zustand befindet, d.h. als Suspension von Mineralteilchen in einem leicht zerstäubbaren organischen Milieu vorliegt,

- bei Abkühlung und bei Raumtemperatur in pastöser bis fester Form vorliegt, so daß der in ihm enthaltene mineralische Füllstoff:

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bei der Zerstäubung des Mittels vollständig auf die zu schützende Masse überführt wird,

bei der Abkühlung und unter Raumtemperatur als organisch-mineralische Hülle auf der zu schützenden Masse festhaftend verbleibt, so daß sich bei dem anschliessenden Umgang mit der so behandelten Masse keinerlei Staubentwicklung zeigen kann.

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Claims

Dr. Ing E. Liebau Patentanwalt (1935-1975) PATENTANWÄLTE LIEBAU & LIEBAU Birkenstrasse 39 ile · D-8900 Augsburg Patentanwälte Liebau & Liebau -Rils 0 D-8900 Augsburg 22 Birkenstrasse 39 Dipl. Ing. Q. Liebau Patentanwalt Telefon (0821) 6 · Cables: elpatent augsburg 96 09 6 Ihr Zeichen: your/votre ref. Unser Zeichen A IO 333/B our/notre ref. d°aT: I0.5.1977 ARGILES & MINERAUX A.G.S. Clerac Charente Maritime 17270 Montguyon, Frankreich und BLANCS MINERAUX DE PARIS 40, Chemin des Vignobles 78400Chatou, Frankreich Patentansprüche ;

1. Das Klumpen verhinderndes Mittel zur Vermeidung von Zusammenballungen pulverförmiger oder körniger Substanzen, etwa von Düngemitteln, und zur Vermeidung der Staubentwicklung bei der anschliessenden Handhabung der zu schützenden Masse, bestehend aus: einem pulverförmigen mineralischen Füllstoff;

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ORIGINAL INSPECTED

- einer wasserabweisenden oberflächenaktiven Substanz, etwa einem Fettamin mit mindestens 12 Kohlenstoffatomen; und

einem Paraffinöl,

dadurch gekennzeichnet, daß es zusammengesetzt ist aus

- Argile mit einer Korngröße unter 50 ,um in einem Gewichtsanteil zwischen 40 und 70 %;

- einem Amiη in einem Gewichtsanteil zwischen 3 und 20 %;

- einem Fettalkohol in einem Gewichtsanteil zwischen 1 und 8 %;

einem Paraffinöl in einem Gewichtsanteil zwischen 25 und 55 %,

wobei die fertige Masse bis 40° C in Form eines Wachses und jenseits von 85° C in Form einer Flüssigkeit von so niedriger Viskosität vorliegt, daß sie aerstäubbar ist.

2. Das Klumpen verhinderndes Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mineralische Füllstoff, der sehr fein gemahlen und gut gereinigt ist, um nur geringe Schleifwirkung auszuüben, aus Kaolinit, CaI-ciumcarbonat oder einem anderen pulverformigen mineralischen Material besteht.

3. Das Klumpen verhinderndes Mittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es durch das Einbringen eines mineralischen Füllstoffs, der zuvor mindestens teilweise mit der erforderlichen Menge Stearylamin behandelt ist, in Paraffinöl hergestellt ist.

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4. Das Klumpen verhinderndes Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserabweisende, oberflächenaktive Mittel aus einer Mischung von 50 bis 80 % Stearylamin und 20 bis 50 % eines Fettalkohols, etwa Laurinalkohol, Oleinalkohol oder Stearinalkohol, besteht .

5. Anwendung eines das Klumpen verhindernden und hydrophoben Mittels nach den Ansprüchen 1, 2, 3 und 4 in industriell hergestellten Mischungen zum Schutz gegen das Zusammenballen und/oder zur Verleihung besonderer Eigenschaften, die für andere Anwendungsweisen erforderlich sind, z.B. für Anstriche.

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