肥料製造用に特別に改良された、粒状肥料結合澱粉一般的な食用でんぷんとは大きく異なります。その物理化学的特性は肥料造粒用に最適化されており、安定した制御可能な膨潤、ゲル化、粒子形成を十分なプロセス耐性で実現します。肥料粉末とプロセス水と混合すると、未加工デンプンに特有の瞬間的な局所的な凝集や硬い塊の形成が回避されます。その代わりに、水を均一に吸収し、徐々に膨潤してゼラチン化します。ディスク造粒またはドラム造粒の周囲温度操作条件下では、でんぷん粒子は水を吸収しながら継続的に膨張します。高分子鎖が完全にほどけて、良好な延性と強力なコーティング能力を備えた水ベースのコロイドが生成されます。これらのコロイドは優れた界面付着力を有しており、尿素、有機肥料、フミン酸、化成肥料などの肥料原料の粉末粒子をしっかりとコーティングすることができます。
造粒回転中、デンプンコロイドが粉末粒子間の微小な隙間を埋め、微粉末と微粒子を結合させて、凝集して肥料顆粒に成長します。新たに形成された湿潤粒子は良好な靭性と十分な可塑性を示します。軽度の押出、衝突、装置との摩擦接触を受けてもひび割れや欠けが発生しにくく、粒度分布が狭い、丸みのある粒子が生成されます。その後のオーブン乾燥または自然乾燥の段階で、粒子内部の水分は継続的に放散されます。材料の表面をコーティングし、隙間を埋めるデンプンコロイドは脱水して固化し、柔軟なコロイドを緻密で連続した固体結合膜に変え、肥料基質をしっかりと固定します。
完全に硬化した完成粒子は、全体の密度と緻密性が向上し、表面が滑らかでバリが最小限に抑えられ、内部空隙が効果的に充填されます。その糊化温度範囲は、実際の肥料生産条件と一致します。結合フィルムは構造的完全性を保持し、低温または周囲温度での造粒やその後の高温乾燥でも破損したり崩壊したりしません。ベントナイトや単純な化学接着剤などの従来の結合剤と比較して、加工デンプンはプロセスの変動に対する耐性が優れています。水の添加や造粒機の回転速度にわずかな誤差が生じても、欠陥のある顆粒や過剰な微粒子が生じることはほとんどありません。
さらに、デンプンベースの結合は可逆的です。肥料が土壌に適用され、湿気にさらされると、でんぷん結合層は、栄養素の放出を妨げる不浸透性の硬い殻を形成するのではなく、ゆっくりと再膨張します。造粒の製造性と実際の現場での応用パフォーマンスのバランスをとります。実際の生産では、適切な水の投与量を維持する必要があります。水が不足すると糊化が不完全になり、粒子強度が低下します。一方、水が過剰になると、過度に柔らかい湿った原料が生成され、乾燥サイクルが長くなります。プロセスパラメータを一貫して遵守することで、大規模な工業用粒状肥料生産に許容可能な硬度を備えた、整形された肥料粒子が得られます。
