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Verwendung eines Latexgemisches als Mittel zur Behandlung von landwirtschaftlichen
Kulturböden, insbesondere zur Verhütung der Bodenerosion Die Erfindung betrifft
die Verwendung eines Latexgemisches als Mittel zur Behandlung von landwirtschaftlichen
Kulturböden, insbesondere zur Verhütung der Bodenerosion.
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Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Behandlung landwirtschaftlicher
Kulturböden bekannt. So soll z. B. zur Förderung des Pflanzenwachstums sowie zur
Verhinderung der Entwicklung von Unkraut, Pilzen und Insekten nach dem Verfahren
der deutschen Patentschrift 1028 594 die Bodenoberfläche mit einer Schicht
aus porösen Kunstharzen, insbesondere aus härtbaren Aminoplasten, bedeckt werden,
die an Ort und Stelle erzeugt werden. Dem härtbaren Kunstharzschaum können Düngemittel,
Unkraut- und Schädlingsbekämpfungsmittel, Farbstoffe oder Pigmente zugesetzt werden.
Die aus dem Kunstharzschaum bestehende Schicht haftet indes nicht als solche an
der Erdoberfläche, da sie mit Hilfe einer Walze auf die Erdoberfläche aufgepreßt
werden muß, so daß sich also eine Bodenerosion nach diesem Verfahren nicht verhüten
läßt.
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Eine Bodenerosion kann auch weder dadurch verhütet werden, daß nach
dem Verfahren der USA.-Patentschrift 2 870 037 zum Behandeln von entfärbtem Gras
auf dieses ein pigmentiertes, wasserunlösliches harzartiges Bindemittel aufgebracht
wird, noch daß nach dem Verfahren der USA.-Patentschrift 2 860 448 zur Verbesserung
von salzhaltigem und alkalischem Erdboden z. B. eine Mischung aus Guar-Gummi, einem
Benetzungsmittel und einem mit den schädlichen Salzen des Bodens chemisch reagierenden
Stoff in den Erdboden eingebracht wird.
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Das Bodenverbesserungsmittel der deutschen Patentschrift 942 092 besteht
aus Teilchen wasserunlöslicher, hydrophiler, nicht faseriger filmbildender Cellulosematerialien,
insbesondere regenerierter Viscose-Cellulose oder wasserunlöslichen, in Wasser quellbaren
Celluloseäthern, gegebenenfalls im Gemisch mit bekannten Bodenverbesserungs- oder
Düngemitteln. Dieses Bodenverbesserungsmittel dient in erster Linie dazu, die mit
der Lösung eines Düngemittels bzw. mit der Anwendung fester Düngemittel verbundenen
Nachteile zu überwinden; eine Bodenerosion soll und kann durch dieses Mittel nicht
verhütet werden, da es keine filmbildenden Eigenschaften hat.
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Die österreichische Patentschrift 193 410 beschreibt die Verwendung
von in Wasser löslichen oder quellbaren Cellulosederivaten, z. B. Carboxymethylcellulose,
als Bodenverbesserungs- und ertragsteigerndes Mittel in Form von Überzügen aus Cellulosederivaten
auf Saatgut, welche durch Vermischen der Cellulosederivate mit dem Saatgut unter
Zusatz von Wasser Anmelder: hergestellt werden und wobei der Zusatz des Cellulosederivates
vorzugsweise nach dem Benetzen des Saatgutes mit Wasser erfolgt. Auf diese Weise
kann zwar eine Bodenverbesserung erreicht, aber eine Erosion des Bodens wegen der
Löslichkeit der Cellulosederivate nicht verhindert werden.
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Nach der Erfindung wird die Bodenerosion durch die Verwendung eines
Mittels verhütet, das im wesentlichen aus 0,5 bis 10 Gewichtsprozent eines wasserunlöslichen
Kautschuks und 0,005 bis 0,5 Gewichtsprozent einer wasserlöslichen, der Durchlässigkeit
des Kautschuks entgegenwirkenden, eine Schutzwirkung für die kolloidalen Kautschukteilchen
aufweisenden, von den Erbodenteilchen selektiv adsorbierbaren Substanz, wie natürlichem
Gummi, einer Methylcellulose mit einem Substitutionsgrad von etwa 1,2 bis 2, einem
Hydroxyäthyläther der Cellulose mit einem Substitutionsgrad von etwa 1,5 bis 3,
einem Alkalisalz einer Carboxymethylcellulose mit einem Substitutionsgrad von etwa
0,4 bis 1,3, einem Polyacrylat, dessen 0,5°/jge wäßrige Lösung bei 38°C eine Viskosität
von etwa 20 bis 200 cP aufweist,, oder einem Polyacrylamid, besteht.
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Bei der Verwendung dieses Latexgemisches bildet sich ein Kautschukfilm
auf der Erdoberfläche, wobei die einzelnen Kautschukpartikelchen sich innig mit
der Oberfläche der Erdbodenteilchen verbinden, denn das Mittel besteht aus einem
wasserunlöslichen Kautschukanteil und einem wasserlöslichen Anteil, der
von
den Bodenteilchen selektiv adsorbiert wird und dadurch die Kautschukteilchen am
Eindringen in das Erdreich hindert. Es tritt dabei eine Entmischung des Latexgemisches
ein, und die an der Erdoberfläche verbleibenden Kautschukteilchen bilden im innigen
Gemisch mit den Erbodenteilchen die Oberflächenfilmschicht. Im Gegensatz zu den
bisher üblichen Verfahren, bei welchen die als Erdbodenabdeckung verwendeten Materialien
nach der Aufbringung in gesonderten Arbeitsgängen in dem Boden befestigt bzw. verankert
werden müssen, tritt bei der Verwendung des erfindungsgemäß vorgesehenen Latexgemisches
infolge der Adhäsionskräfte zwischen den Erdbodenteilchen und den Kautschukteilchen
von selbst eine Verankerung des Kautschukfilms ein, die sich auch den kleinsten
Unregelmäßigkeiten und Unebenheiten der Erdoberfläche anpaßt. Dieser Film bewirkt
einen großen Schutz gegen Erosion, wie er bisher noch nicht erzielt werden konnte.
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Der Kautschuk kann infolgedessen aus natürlichem oder einem synthetischen
Kautschuk bestehen. Der synthetische Kautschuk kann aus Polymeren oder Copolymeren
verschiedener Diene bestehen. Synthetischer Kautschuk kann z. B. bestehen aus Polymerisaten
von Butadien-1,3, einem alkylsubstituierten Butadien-1,3, wie 2-Methyl-, 2,3-Dimethyl-
oder 2-Äthylbutadien-1,3, 2-Isopropylstyrol, einem cyansubstituierten Butadien-1,3,
wie 1-Cyanbutadien-1,3 und Cyanstyrol.
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Mischpolymerisate aus Butadienmonomeren und verschiedenen anderen
Monomeren können ebenfalls verwendet werden. So können z. B. Butadienmonomere mit
Monomeren, wie Styrol, und substituierten Styrolen, wie Alkyl-, Aryl-, Halogen-,
Cyan-, Hydroxy-, Acetoxy- und Carboxystyrol, mischpolymerisiert werden. Typische
aryl- und mono- sowie disubstituierte Alkyl- und Arylstyrole sind p-Isopropyl-,
m-sec.-Butyl-, p-Phenyl- und p-Benzylstyrol. Geeignete Halogenstyrole sind z. B.
mono- und polysubstituierte Fluor-, Chlor- und Bromstyrole, wie Monochlorstyrol,
2,3-, 2,5- und 3,4-Dichlorstyrol und Pentachlorstyrol. p-Cyanstyrol ist ein typisches
monomeres Cyanstyrol, das mit Butadien-1,3-Monomeren mischpolymerisiert werden kann.
Brauchbare Hydroxy- und Acetoxystyrolmonomere sind 2,3-Hydroxystyrol und 2,3-Acetoxystyrol.
p-Carboxystyrol ist ein substituiertes Styrolmonomeres, das zur Bildung von Copolymeren
mit Butadienen zur erfindungsgemäßen Anwendung eingesetzt werden kann.
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Andere Monomere, die sich zur Bildung von für die Zwecke der Erfindung
brauchbaren Kautschuken mit Butadien mischpolymerisieren lassen, sind Äthyl-, Isopropyl-
und n-Propylvinyläther; chlorsubstituierte Isopropylbenzole wie o-, m- und p-Chlor-
und 2,3-, 2,4-, 3,4- und 3,5-Dichlorisopropylenbenzol; Halogen-und Cyanolefine,
wie Vinylidenchloride bzw. Methacrylnitril; Carbonylverbindungen, wie Methylisopropenylketon;
Ester, wie Methyl-, Äthyl-, Isopropyl-und Butylacrylate; Vinylpyridine, wie 4-Vinylpyridin;
verschiedene andere heterocyclische Monomere, wie Vinylchinolin; und Carboxylsäuren,
wie Acryl- und Methacry1säuren.
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Andere für die Zwecke vorliegender Erfindung brauchbare Kautschuke
sind die kautschukartigen Polymerisate, die durch Polymerisation eines Haloprens,
z. B. Chloropren (2-Chlor-1,3-butadien), oder eines Gemisches polymerisierbarer
Monomerer gewonnen sind, von denen ein Hauptbestandteil Chloropren ist. Verschiedene
Nitrilkautschuke, z. B. Mischpolymerisate aus Butadien-1,3 und Acrylnitril, können
ebenfalls für die Zwecke der Erfindung benutzt werden. Substituierte Butadienmonomere
können mit Stoffen, wie Acrylnitril und Methacrylnitril, zur Bildung geeigneter
Nitrilkautschuke verwendet werden. Andere Vinylverbindungen können ebenfalls bei
der Polymerisation berücksichtigt werden, um dem Endprodukt bestimmte Eigenschaften
zu verleihen. Nitrilmodifizierte natürliche Kautschuke können ebenfalls eingesetzt
werden. Ferner können plastifizierte Polymere und Copolymere von Vinylchlorid, die
kautschukartige Eigenschaften haben, verwendet werden.
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Ein anderer, für die Zwecke vorliegender Erfindung besonders brauchbarer
Kautschuk ist Butylkautschuk, der durch Mischpolymerisation einer größeren Menge
eines Olefins mit einer kleinen Menge eines Diolefins gewonnen wird. Der typische,
handelsübliche Butylkautschuk wird durch Mischpolymerisation von Isobutylen und
kleinen Mengen Isopren gewonnen. Andere Produkte von der Art des Butylkautschuks,
die für die Zwecke der Erfindung verwendet werden können, lassen sich in der Weise
herstellen, daß man für die Polymerisation Butadien, Dimethylbutadien oder Diperidin
an Stelle von Isopren einsetzt.
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Außer den vorgenannten Stoffen rechnen zu den Kautschuken bzw. kautschukartigen
Materialien, die für die Zwecke der Erfindung brauchbar sind Elastothiomere, Polyacrylate,
Polyester, Silikone und Polymere, in welchen verschiedene Ester-, Amid- und Urethanbindungen
vorliegen. Die letzte Gruppe wird auch als diisocyanatvernetzte Kondensationselastomere
bezeichnet.
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Geeignete Elastothiomere bzw. Polysulfidelastomere sind die, welche
durch Kondensation eines aliphatischen Dihalogenides, wie Äthylendichlorid, mit
Natriumpolysulfid gewonnen werden. An Stelle des Äthylendichlorides können auch
verschiedene andere Dihalogenide, wie Propylendichlorid und Bis-(2-chloräthyl)-äther,
verwendet werden.
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Geeignete Acrylkautschuke bzw. Elastomere sind die, welche durch Mischpolymerisation
von Äthylacrylat und einer kleinen Menge eines Chlor aufweisenden Monomeren, wie
2-Chloräthylacrelat, unter Vulkanisation des anfallenden Mischpolymerisates mit
Schwefel und anderen Beschleunigern erhalten werden.
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Zu den für die Zwecke brauchbaren Silikonkautschuken rechnen die unter
Verlust von Wasser durch Polykondensation von Silikolen, die ihrerseits wieder durch
Hydrolyse von Chlorsilanen gebildet werden, erhaltenen Produkte.
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Brauchbare Polyesterkautschuke werden aus zweibasischen Säuren, wie
Sebacinsäure, und Glykolen, wie Äthylenglykol, gebildet.
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Andere zur Verwendung in Latexmischungen für die Zwecke der Erfindung
besonders brauchbare Kautschuke sind die Copolymere eines Vinylestermonomeren der
Formel CH, = CHOOCR in dieser bedeutet R Wasserstoff oder ein 1 bis 4 Kohlenstoffatome
enthaltendes Alkylradikal; ein Acrylestermonomeres der Formel CH, = CXCOOY
in dieser bedeutetX Wasserstoff oder eine Methylgruppe und Y eine 8 bis 20 Kohlenstoffatome
aufweisende
Alkylgruppe, wenn X Wasserstoff, und eine 4 bis 8 Kohlenstoffatome
aufweisende Alkylgruppe, wenn X eine Methylgruppe ist; ein Säuremonomeres, wie eine
polymerisierbare aliphatische Dicarbonsäure mit 4 bis 5 Kohlenstoffatomen bzw. deren
Anhydride; und ein modifizierendes Monomeres, das ein Ester der Acrylsäure und eines
einwertigen, 1 bis 3 Kohlenstoffatome aufweisenden Alkohols ist.
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Ein bevorzugter Kautschuk dieser Art ist ein Mischpolymerisat, das
aus folgenden Gewichtsteilen besteht: 50 bis 70 Teilen Vinylacetat, 5 bis 10 Teilen
Äthylhexylacrylat, 2 bis 3 Teilen Itaconsäure und 20 bis 50 Teilen Äthylacrylat,
wobei das Mischpolymerisat ein Molekulargewicht von etwa 100 000 bis 600 000 hat.
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Ein modifizierter Kautschuk dieser Art bedingt die Anwendung eines
Diesters einer zweibasischen Säure folgender Formel: XOOCH = CHCOOX in der X eine
Alkylgruppe bedeutet, die an Stelle des Acrylsäureestermonomeren 1 bis 8 Kohlenstoffatome
aufweist.
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Ein bevorzugter Kautschuk der letzteren Art ist ein Mischpolymerisat,
das aus folgenden Gewichtsteilen besteht: 50 bis 70 Teilen Vinylacetat, 5 bis 10
Teilen Dibutylmaleat, 2 bis 3 Teilen Fumarsäure und 20 bis 50 Teilen Äthylacrylat,
wobei das Polymerisat ein Molgewicht von etwa 100000 bis 600000 aufweist.
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Diese beiden letzteren Typen von Mischpolymerisaten können durch Emulsionspolymerisation
in Gegenwart von Peroxykatalysatoren, wie Wasserstoffperoxyd, und gewissen anionischen
Emulgiermitteln und nichtionischen Stabilisatoren, wie Alkylarylsulfonaten bzw.
Fettalkoholsulfaten, hergestellt werden.
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Die synthetischen Kautschuke werden vorzugsweise in bekannter Weise
durch Emulsionspolymerisation hergestellt, um eine wäßrige Emulsion der Kautschukfeststoffe
zu erzielen, die man im allgemeinen als Latex bezeichnet. Der Kautschuk kann im
gehärteten (vernetzten) oder ungehärteten Zustand verwendet werden. Wenn ungehärteter
Kautschuk vorliegt, so kann die Vernetzung (Härtung) dadurch bewirkt werden, daß
man in dem auf den Erdboden aufzubringenden Latexgemisch eine Mischung aus Schwefel,
Zinkoxyd und Salzen der Dithiocarbaminsäure oder andere in der Kautschukindustrie
wohlbekannte Härtungsmitel einschließt, die eine Härtung des Kautschuks in Gegenwart
von Luft bzw. Sonnenlicht bewirken.
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Die erfindungsgemäß anzuwendende Latexmischung enthält außer dem Kautschuk
ein wasserlösliches, durchlässigkeitswidriges Mittel, das das Eindringen von Kautschukteilchen
in den Boden verhindert, wobei die Kautschukteilchen einen Oberflächenfilm bilden,
der mit der obersten Schicht der Erdteilchen verbunden ist. Solche Mittel, welche
ein Minimum an die Oberflächenspannung herabsetzender Wirkung aufweisen, werden
offensichtlich vorzugsweise von den Bodenteilchen adsorbiert, so daß das Latexgemisch
unstabil wird, was wiederum zu einer schnellen Koagulierung der Kautschukteilchen
in einem Oberflächenfilm führt. Die angewendeten durchlässigkeitswidrigen Mittel
weisen ferner für die kolloidalen Kautschukteilchen eine kolloide Schutzwirkung
auf, so daß das Latexgemisch vor seiner Anwendung stabil ist, selbst wenn die Mischungen
längere Zeit gelagert werden und wenn sie durch Pumpen und Sprühen mechanischen
Scherwirkungen ausgesetzt werden. Infolge der kolloiden Schutzwirkung der durchlässigkeitswidrigen
Mittel führt eine Verdünnung einer Latexmischung mit einem hohen Kautschukgehalt
mit Wasser auf für das Verfahren vorliegender Erfindung geeignete Konzentrationen
nicht zu einer instabilen Latexmischung.
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Für die Zwecke vorliegender Erfindung geeignete durchlässigkeitswidrige
Mittel sind natürliche Gummiarten, Methylcellulosen, Hydroxyäthylcellulosen, Alkalisalze
der Carboxymethylcellulose, Polyacrylate und Polyacrylamide.
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Zu den für die Zwecke vorliegender Erfindung geeigneten natürlichen
Gummiarten rechnen Kohlenhydrate komplexer Struktur, die als Abbauprodukte verschiedener
Pflanzen gebildet werden. Wasserlösliche Produkte können als solche verwendet werden,
während die wasserunlöslichen Produkte nach dem Löslichmachen in Wasser geeignet
sind. Natürliche wasserlösliche Gummiarten (Pflanzenschleime) sind unter anderem
Karaya, Tragant, ferner arabischer Gummi und Johannisbrotbaumgummi. Zu den natürlichen,
in der Regel wasserunlöslichen, aber nach dem Wasserlöslichmachen für die Zwecke
der Erfindung geeigneten Pflanzenschleimen rechnen Casein und Alginsäure. Wasserlösliche
Formen des Caseins sind Ammoniumcaseinat, Alkalicaseinate, wie Natriumcaseinat,
und borsaures Casein. Eine für die Zwecke der Erfindung geeignete wasserlösliche
Form der Alginsäure ist das Ammoniumalginat. Unter der Bezeichnung »natürlicher
Gummi« werden alle natürlichen Gummiarten verstanden, die üblicherweise wasserlöslich
sind, wie aber auch diejenigen, die in eine wasserlösliche Form übergeführt werden
können.
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Für die Zwecke der Erfindung geeignete Methylcellulosen haben einen
Substitutionsgrad von etwa 1,2 bis etwa 2 Methylgruppen. Abgesehen von den Methylgruppen
können alle oder ein Teil der verbleibenden Hydroxygruppen, die nicht in Methoxygruppen
übergeführt sind, durch Gruppen, wie Hydroxypropylgruppen, substituiert sein, welche
die kolloide Schutzwirkung und auch die Eigenschaft der bevorzugten Adsorption durch
die Bodenteilchen, die von dem durchlässigkeitswidrigen Mittel gefördert wird, nicht
nachteilig beeinflussen. Der Substitutionsgrad bezieht sich daher lediglich auf
Methylgruppen.
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Was nun die Bedeutung der Bezeichnung »Substitutionsgrad« angeht,
so weist jede Anhydroglycoseeinheit in einem Cellulosemolekül drei reaktive Hydroxylgruppen
auf, und eine theoretische vollständige Umsetzung würde die Einführung von 3 Methylgruppen
oder anderer Gruppen je Anhydroglycoseeinheit bedeuten. Ein in dieser Weise völlig
umgesetztes Produkt würde einen »Substitutionsgrad von 3« haben. Der Substitutionsgrad
kann deshalb schwanken zwischen 0 und 3.
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Andere für die Zwecke der Erfindung als durchlässigkeitswidrig geeignete
Cellulosederivate sind Hydroxyäthyläther der Cellulose, die einen Substitutionsgrad
von etwa 1,5 bis 3 haben, ferner Alkalisalze der Carboxymethylcellulose, wie Natriumcarboxymethylcellulose,
die einen Substitutionsgrad von etwa 0,4 bis 1,3, vorzugsweise von etwa 0,7, hat.
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Als durchlässigkeitswidrige Mittel brauchbar sind von den wasserlöslichen
Polyacrylaten z. B. die Acrylsäurepolymerisate, wie Alkalipolyacrylate, z. B. Natriumpolyarylat;
Polyarylamide können ebenfalls verwendet werden. Die Alkalipolyacrylate haben
vorzugsweise
ein solches Molekulargewicht, daß eine 0,5°/oige wäßrige Lösung eines solchen Acrylates
eine Viskosität von etwa 20 bis 200 cP bei 38° C aufweist (Brookfield-Viscometer,
Spindle No. 3).
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In den Latexgemischen können auch Mischungen der vorstehend beschriebenen
Mittel verwendet werden.
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Für die Zwecke der Erfindung brauchbare Latexgemische enthalten 0,5
bis 10 Gewichtsprozent Kautschukfeststoffe, vorzugsweise 2 bis 40/,. Die Menge der
in dem Latexgemisch vorliegenden durchlässigkeitswidrigen Mittel kann zwischen 0,005
und 0,5 Gewichtsprozent schwanken; bevorzugt sind 0,05 bis 0,15 °/o.
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Die Festigkeit und andere physikalische Eigenschaften des Films wie
auch die Beständigkeit dieser Eigenschaften gegenüber Witterungseinflüssen können
auf chemischem Wege beeinflußt werden, indem man den Grad der Härtung, der Vernetzung,
der Streckung und Modifikation reguliert, aber auch durch die Anwendung von Antiabbaumitteln,
Vulkanisierungsmitteln und Beschleunigern für die Vulkanisation. Es können auch
so wohlbekannte Streckmittel, wie Ton und Schlämmkreide, in dem Latexgemisch vorliegen.
Die Antiabbaumittel werden in zwei allgemeine Gruppen eingeteilt, nämlich den färbenden
Typ, der von den Arylaminen abgeleitet wird, und den nichtfärbenden Typ, der von
den alkylierten Phenolen abgeleitet wird. Beide Typen finden für die Zwecke der
Erfindung Anwendung, wenn eine lange Lebensdauer des Films erforderlich ist.
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Das Latexgemisch kann zusätzlich gewisse Pigmente enthalten, um einen
gefärbten Kautschukfilm zu erhalten, der entweder die Sonnenstrahlen reflektiert
oder absorbiert. Ruß ist besonders geeignet, um einen die Sonnenstrahlen absorbierenden
Film zu erhalten, wodurch die Temperatur des unterhalb des Films liegenden Bodens
erhöht und dadurch die Samenkeimung unterstützt wird. Um keimende Pflanzen vor radioaktiven
Strahlen zu schützen, können dem Latexgemisch Pigmente, wie Oxyde des Bleis, Bariums,
Zinns, Wolframs, Silbers, Osmiums, Eisens oder Wismuts, oder Wolframcarbide zugesetzt
werden.
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Die Porosität des aus dem Latexgemisch gebildeten Films hängt von
der Menge der auf den Boden gebrachten Latexmischung und auch von der Teilchengröße
in der obersten Bodenschicht ab. Wenn der Erdboden mit einem praktisch undurchlässigen
Film überzogen werden soll, müssen wesentlich größere Mengen als zur Erzielung eines
porösen Films für eine bestimmte Bodenart angewendet werden. Eine größere Menge
ist erforderlich, um entweder einen durchlaufenden porösen oder nichtporösen Film
zu bilden, wenn die Bodenoberfläche sehr grobe Teilchen aufweist. Die anzuwendende
Menge kann dadurch eingestellt werden, daß man den Kautschukfeststoffgehalt des
Latexgemisches ändert bzw. durch eine andere Art der Anwendung.
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Das Latexgemisch wird vorzugsweise auf den zu behandelnden Boden gesprüht.
Im allgemeinen reichen 8,5 bis 170 g/m2 Kautschuk (Trockenbasis) aus, um einen durchlaufenden
Film bei den meisten Anwendungen zu erzielen. Wenn ein praktisch undurchlässiger
Film erwünscht ist, muß eine an der oberen Grenze des vorstehenden Bereiches angegebene
Menge oder sogar noch mehr angewendet werden. Wenn ein poröser Film gewünscht wird,
reichen im allgemeinen 34 bis 68 g/m2 Kautschukfeststoffe aus. Solange der auf dem
behandelten Gebiet vorliegende Film praktisch durchlaufend ist, und zwar gleichgültig,
ob porös oder nicht porös, wird der Boden vor Erosion geschützt. Poröse Filme werden
im allgemeinen dann bevorzugt, wenn eine Keimung von Samen und ein neues Wachstum
gewünscht werden. Wenn der Kautschukfilm das Wachsen von Unkraut verhindern soll,
ist der Film vorzugsweise praktisch undurchlässig bzw. nicht porös.
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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiter Beispiel 1
Es wurde eine wäßrige Emulsion der nachstehend angegebenen Zusammensetzung mittels
eines Tankgartensprühers auf die Oberfläche von Triebsand aufgesprüht, der aus einem
Flußbett gebaggert und auf eine trockene Fläche von mehreren Morgen aufgebracht
war, die gedüngt, mit Raygrassamen besät und leicht geharkt war, um die Samen mit
Boden zu bedecken.
| Bestandteile Gewichtsprozent |
| Butadien-Styrol-Mischpolymerisat *) 3,67 |
| Natriumpolyacrylat * *) . . . . . . . . . . . . 0,015 |
| Ruß ............................ 0,128 |
| Wasser.......................... 96,097 |
| *) Es wurde der in A.S.T.M. D-1420-58-T (SBR-20M) be- |
| schriebene Latex verwendet. |
| **) Durchlässigkeitswidriges Mittel (Viskosität von 20 cP bei |
| 38°C bei einer 0,5°/pigen wäßrigen Lösung). |
Die behandelte Fläche war vor der Behandlung starker Erosion durch Wind. ausgesetzt.
Die Emulsion wurde in einer Menge von 34,0 g Butadien-Styrol-Mischpolymerisat je
Quadratmeter angewendet.
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Die Prüfung der behandelten Bodenfläche ergab nach der Verdampfung
des Wassers einen porösen Oberflächenfilm von Butadien-Styrol-Mischpolymerisat,
der innig mit der Oberfläche der Bodenteilchen verbunden war. Eine wiederholte Beobachtung
des behandelten Bodens ergab, daß innerhalb zweier Monate keine Erosion aufgetreten
war und daß die Raygraskeime schnell durch den porösen Film wuchsen.
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Beispiel 2 Es wurde das nachstehend angegebene Latexgemisch mittels
eines Tankgartensprühers auf feinen Sand aufgespült, der aus einem Flußbett gebaggert
und auf eine trockene Fläche von mehreren Morgen aufgebracht war, die gedüngt, mit
Raygrassamen besät und leicht geharkt war, um die Samen mit Boden zu bedecken.
| Bestandteile Gewichtsprozent |
| Butadien-Styrol-Mischpolymerisat *) 2,4 |
| Natriumpolyacrylat * *) . . . . . . . . . . . . 0,008 |
| Ruß ............................ 0,082 |
| Ton ............................ 1,43 |
| Wasser.......................... 96,08 |
| *) Es wurde der in A.S.T.M. D-1420-58-T (SBR-200) be- |
| schriebene Latex verwendet. |
| **) Durchlässigkeitswidriges Mittel (Viskosität 2000 cl? bei |
| 38°C bei einer 0,5°/oigen wäßrigen Emulsion). |
Die behandelte Fläche war einer starken Erosion durch Wind ausgesetzt. Das Latexgemisch
wurde in
einer Menge von etwa 34 g Butadien-Styrol-Mischpolymerisat
je Quadratmeter angewendet.
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Die Prüfung des behandelten Bodens ergab nach der Verdampfung des
Wassers einen porösen Film von Butadien-Styrol-Mischpolymerisat, der innig mit der
Oberfläche der Bodenteilchen verbunden war. Eine wiederholte Prüfung der behandelten
Fläche ergab, daß keine Erosion innerhalb von 2 Monaten eingetreten war und daß
die Keime des Raygrases unbehindert durch den porösen Film hindurchwuchsen.
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Beispiel 3 Die Ergebnisse des Beispieles 3 wurden nach dem Verfahren
des Beispieles 2 mit einem Latexgemisch erzielt, bei dem an Stelle des Butadien-Styrol-Mischpolymerisates
ein Butadien-_Acrylnitril-Mischpolymerisat angewandt wurde.
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Beispiel 4 Das nachstehend angegebene Latexgemisch wurde mittels eines
Tankgartensprühers auf die Oberfläche eines feinen Triebsandes gesprüht.
| Bestandteile Gewichtsprozent |
| Natürliches Kautschukpolymeres ... 3,31 |
| Natriumpolyacrylat *) . . . . . . . . . . . . 0,033 |
| Ruß ............................ 0,141 |
| Antiabbaumittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,413 |
| Wasser.......................... 96,103 |
| *) Durchlässigkeitswidriges Mittel (Viskosität von 200 cP bei |
| 38°C für eine 0,5°'oige wäßrige Lösung. |
Das Latexgemisch wurde in einer Menge angewandt, daß etwa 51 g natürlicher Kautschuk
auf je 1 Quadratmeter entfielen.
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Die Prüfung der behandelten Bodenfläche ergab nach Verdampfung des
Wassers einen porösen Film aus natürlichem Kautschuk, der innig mit der Oberfläche
der Erdteilchen verbunden war.
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Beispiel 5 Das Beispiel 4 wird unter Anwendung der folgenden Mischung
in einer Menge von etwa 102 g/m2 wiederholt:
| Bestandteile Gewichtsprozent |
| Chloroprenpolymer .............. 3,6 |
| Ammoniumcaseinat *) . . . . . . . . . . . . 0,129 |
| Ruß ............................ 0,103 |
| Benetzungsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,643 |
| Wasser.......................... 95,525 |
| *) Einer Durchdringung entgegenwirkendes Mittel. |
Beispiel 6 Das Beispiel 4 wird unter Anwendung des folgenden Gemisches in einer
Menge von etwa 68 g/m2 wiederholt:
| Bestandteile Gewichtsprozent |
| Butylkautschukpolymer . . . . . . . . . . . 2,51 |
| Methylcellulose *) . . . . . . . . . . . . . . . . 0,075 |
| Ton ............................ 1,253 |
| Benetzungsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,063 |
| Wasser.......................... 96,1 |
| *) Einer Durchdringung entgegenwirkendes Mittel (Substi- |
| tutionsgrad 1,2 bis 2). |
Beispiel 7 Sandiger Floridaboden wurde um junge Baumstämme aufgehäuft, um die aufgepfropften
Augen abzudecken; der aufgeworfene Boden wurde mit dem folgenden Latexgemisch besprüht:
| Bestandteile Gewichtsprozent |
| Butadien-Styrol-Mischpolymerisat *) 3,8 |
| Kaliumoleat ....... . . . . . . . . . . . . . . 0,019 |
| Ruß ............................ 0,051 |
| Natriumpolyacrylat * *) . . . . . . . . . . . . 0,028 |
| Antioxydationsmittel . . . . . . . . . . . . . 0,008 |
| Wasser.......................... 96,094 |
| @`) Es wurde der in A.S.T.M. D-1420-58-T (SBR-2000) be- |
| schriebene Latex verwendet. |
| **) Einer Durchdringung entgegenwirkendes Mittel (Vis- |
| kosität 200 cP bei 38° C für eine 0,5°(oige wäßrige Lösung. |
Die Prüfung der behandelten Bodenfläche ergab nach der Verdampfung des Wassers einen
porösen Kautschukfilm, der innig mit der Oberflächenschicht der Erdteilchen verbunden
war.
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Die wiederholte Prüfung des behandelten Bodens ergab, daß keine Erosion
aufgetreten und die Erdaufhäufungen in derselben guten Verfassung waren wie frisch
aufgeworfener Boden.
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Beispiel 8 Es wurde sandige Floridaerde um die Basis junger Fruchtbäume
aufgehäuft, um die aufgepfropften Augen abzudecken, un der aufgehäufte Boden wurde
mit dem folgenden Latexgemisch besprüht:
| Bestandteile Gewichtsprozent |
| Butadien-Styrol-Mischpolymerisat *) 3,39 |
| Kaliurnoleat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,017 |
| Methylcellulose **) . . . . . . . . . . . . . . . 0,078 |
| Ruß ............................ 0,045 |
| Zinkoxyd-Schwefel . . . . . . . . . . . . ... 0,328 |
| Zinkdimethyldithiocarbamat ...... 0,039 |
| Wasser.......................... 96,103 |
| *) Es wurde der in A.S.T.M. D-1420-58-T (SBR-2000) be- |
| schriebene Latex verwendet. |
| **) Der Durchdringung entgegenwirkendes Mittel (Substi- |
| tutionsgrad 1,2 bis 2). |
Die Prüfung der behandelten Bodenfläche ergab nach der Verdampfung des Wassers einen
porösen Film des Elastomeren, der innig mit der Oberfläche der Bodenteilchen verbunden
war. Die wiederholte Prüfung des behandelten Bodens ergab, daß keine Erosion stattgefunden
und daß die Erdaufhäufungen in der gleichen guten Verfassung waren wie die frisch
aufgeworfene Erde.
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Beispiel 9 Sandige Floridaerde wurde um junge Fruchtbäume aufgeworfen,
um die aufgepfropften Augen abzudecken, und die aufgehäufte Erde wurde mit dem folgenden
Latexgemisch besprüht:
| Bestandteile Gewichtsprozent |
| Chloroprenpolymer .............. 3,78 |
| Kaliumoleat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,05 |
| Ruß ............................ 0,134 |
| Natriumpolyacrylat *) . . . . . . . . . . . . 0,02 |
| Wasser.......................... 96,016 |
| *) Einer Durchdringung entgegenwirkendes Mittel (Viskosi- |
| tät 100 cP bei 38°C für eine 0,5°/oige wäßrige Lösung). |
Die Prüfung der behandelten Bodenfläche ergab nach Verdampfung
des Wassers einen porösen Oberflächenfilm des Elastomeren, der innig mit der Oberfläche
der Bodenteilchen verbunden war. Die wiederholte Prüfung des behandelten aufgeworfenen
Bodens ergab, daß keine Erosion eingetreten und daß die aufgehäufte Erde in der
gleichen guten Verfassung war wie frisch aufgeworfene.
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Beispiel 10 Es wurde sandige Floridaerde um junge Fruchtbäume aufgeworfen,
um die aufgepfropften Augen abzudecken, und der aufgehäufte Boden wurde mit dem
folgenden Latexgemisch besprüht:
| Bestandteile Gewichtsprozent |
| Butadien-Acrylnitril-Misch- |
| polymerisat ................... 3,803 |
| Kaliumoleat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,019 |
| Ruß ............................ 0,051 |
| Natriumpolyacrylat *) . . . . . . . . . . . . 0,028 |
| Wasser.......................... 96,099 |
| *) Einer Durchdringung entgegenwirkendes Mittel (Viskosi- |
| tät 100 cP bei 38°C einer 0,5°/oigen wäßrigen Lösung). |
Die Prüfung des behandelten Bodens ergab nach der Verdampfung des Wassers einen
porösen Oberflächenfilm des Elastomeren, der innig mit der Oberfläche der Bodenteilchen
verbunden war. Die wiederholte Prüfung des behandelten Bodens ergab, daß keine Erosion
stattgefunden, die aufgehäufte Erde vielmehr in derselben guten Verfassung war wie
beim frischen Aufhäufen des Bodens.
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Beispiel 11 Die Ergebnisse des Beispieles 7 können auch nach dem Vorgang
des Beispieles 7 mit einem Latexgemisch erzielt werden, in welchem das Natriumpolyacrylat
durch eine Natriumcarboxymethylcellulose mit einem Substitutionsgrad von 0,4 bis
1,3 ersetzt ist. Beispiel 12 Die Ergebnisse des Beispieles 8 werden auch dann erzielt,
wenn in dem Latexgemisch die Methylcellulose durch eine Hydroxyäthyläthercellulose
mit einem Substitutionsgrad von 1,5 bis 3 ersetzt ist.
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Beispiel 13 Die Ergebnisse des Beispieles 8 werden auch mit einem
Latexgemisch der folgenden Zusammensetzung erzielt
| Bestandteile Gewichtsprozent |
| Butadien-Styrol-Mischpolymerisat *) 2,030 |
| Natriumpolyacrylat * *) . . . . . . . . . . . . 0,011 |
| Ruß ............................ 0,027 |
| Ton ............................ 2,030 |
| Natriumpolyacrylat * * *) . . . . . . . . . . 0,050 |
| Wasser.......................... 95,882 |
| *) Der Latex ist beschrieben in A.S.T.M. D-1420-58-T |
| (SBR-2000). |
| **) Der Durchdringung entgegenwirkendes Mittel (Viskosi- |
| tät 20 cP bei 38°C für eine 0,50/0ige wäßrige Lösung). |
| ***) Der Durchdringung entgegenwirkendes Mittel (Visko- |
| sität 200 cP bei 381C für eine 0,50/0ige wäßrige Lösung). |
Beispiel 14 Die Ergebnisse des Beispieles 8 werden auch mit Hilfe eines Latexgemisches
folgender Zusammensetzung erzielt:
| Bestandteile Gewichtsprozent |
| Synthetisches Kautschuk- |
| mischpölymerisat .............. 2,68 |
| Natriumpolyacrylat *) . . . . . . . . . . . . 0,0013 |
| Natriumpolyacrylat * *) . . . . . . . . . . . . 0,0538 |
| Vinsolharz ...................... 1,340 |
| Ruß ........................... - 0,0358 |
| Wasser.......................... 95,8891 |
| *) Der Durchdringung entgegenwirkendes Mittel (Vis- |
| kosität 20 cP bei 38°C für eine 0,5°/oige wäßrige Lösung). |
| **) Der Durchdringung entgegenwirkendes Mittel (Vis- |
| kosität 200 cP bei 38°C für eine 0,5°/oige wäßrige |
| Lösung). |
| ***) Die Emulsion ist abgeleitet aus einem Kiefernholz des |
| Südens, und sie enthält eine komplexe Mischung che- |
| mischer Verbindungen einschließlich der Harzsäuren, |
| oxydierter Harzsäuren, neutraler hochmolekularer Ver- |
| bindungen und saurer phenolischer Stoffe in Form von |
| substituierten Phenoläthem, Polyphenolen und anderem |
| hochmolekularem Phenolen. |
Das synthetische Kautschukmischpolymerisat in dem vorgenannten Latexgemisch wurde
in folgender Weise hergestellt: Eine Mischung aus 190 g Äthylacrylat, 190 g Vinylacetat
und 20 g Dibutylmaleat wurde tropfenweise unter Rühren während 3 Stunden und 39
Minuten zu 600 g entmineralisiertem Wasser gegeben, das auf 73 bis 76° C gehalten
wurde und in Lösung 10 g Fumarsäure, 2 g Kaliumpersulfat als Katalysator und 5,6g
Natriumditertiärbutylphenyldiäthylenglycolsulfat enthielt. Das entmineralisierte
Wasser enthielt ferner 2,5 g polyoxyäthylierten Oleylalkohol, der zur Stabilisierung
der Emulsion etwa 30 Äthylenoxydgruppen aufwies. Während des Zusetzens des monomeren
Gemisches wird die Konzentration dieser das Gemisch bildenden Monomeren, d. h. die
Konzentration der drei Monomeren zusammen betrachtet, auf unter 3
%
und im
allgemeinen in einem Bereich zwischen 0,5 und 10/, gehalten. Nach dem vollständigen
Zusetzen des monomeren Gemisches werden die Reaktionsbedingungen für eine weitere
Stunde aufrechterhalten. Die Ausbeute an Mischpolymerisat beläuft sich auf 940/0
der theoretischen Menge.
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Beispiel 15 Die Ergebnisse des Beispieles 8 werden, wenn man die in
diesem Beispiel angegebenen Maßnahmen beachtet, auch mit einem Latexgemisch der
folgenden Zusammensetzung erzielt:
| Bestandteile Gewichtsprozent |
| Synthetisches Kautschuk- |
| mischpolamerisat .............. 1,96 |
| Natriumpolyacrylat *) . . . . . . . . . . . . 0,001 |
| Ruß ............................ 0,026 |
| Ton ..................... w ...... 1,96 |
| Natriumpolyacrylat * *) . . . . . . . . . . . . 0,05 |
| Wasser.......................... 95,903 |
| *) Der Durchdringung entgegenwirkendes Mittel (Viskosität |
| 20 cP bei 38°C für eine 0,5°/oige wäßrige Lösung). |
| **) Der Durchdringung entgegenwirkendes Mittel (Viskosität |
| 200 cP bei 38°C für eine 0,50/0ige wäßrige Lösung). |
Das synthetische Kautschukmischpolymerisat in dem Latexgemisch
wurde auf folgende Weise hergestellt: Eine Mischung aus 190 g Äthylacrylat, 190
g Vinylacetat und 20 g Dibutylmaleat wird tropfenweise unter Rühren während 2 Stunden
und 10 Minuten zu 600 g auf 71 bis 75° C gehaltenem Wasser gegeben, das in Lösung
enthielt: 10 g Itaconsäure, 2,5 g Kaliumpersulfat, 11,2 g Natriumditertiärbutylphenyldiäthylenglycolsulfat
und 2,5 g polyoxyäthylierten Oleylalkohol, der etwa 30 Äthylenoxydgruppen aufweist.
Nach dem vollständigen Zusetzen des monomeren Gemisches werden die Reaktionsbedingungen
für eine weitere Stunde aufrechterhalten. Es wird eine 91 °/jge Ausbeute an Mischpolymerisat
erzielt.
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Beispiel 16 Die Ergebnisse des Beispieles 8 werden entsprechend dem
in diesem Beispiel angegebenen Verfahren auch mit einem Latexgemisch der folgenden
Zusammensetzung erzielt:
| Bestandteile Gewichtsprozent |
| Butadien-Styrol-Mischpolymerisat*) 4,120 |
| Natriumpolyacrylat *) . . . . . . . . . . . . 0,002 |
| Ruß .................. . 0,054 |
| Carboxymethylcellulose ***) ...... 0,008 |
| Wasser.......................... 95,816 |
| *) Der angewendete Latex ist in A.S.T.M. D-1420-58-T |
| (SBR-2000) beschrieben. |
| **) Der Durchdringung entgegenwirkendes Mittel (Vis- |
| kosität 20 cP bei 38°C für eine 0,5%ige wäßrige Lösung). |
| ***) Der Durchdringung entgegenwirkendes Mittel (Substi- |
| tutionsgrad 0,4 bis 1,3). |
Beispiel 17 Die Ergebnisse des Beispieles 8 werden auch mit einem Latexgemisch folgender
Zusammensetzung erzielt:
| Bestandteile Gewichtsprozent |
| Butadien-Styrol-Mischpölymerisat *) 2,550 |
| Natriumpolyacrylat * *) . . . . . . . . . . . . 0,013 |
| Ruß ............................ 0,335 |
| Ammoniumalginat***) ........... 0,126 |
| Wasser.......................... 96,976 |
| *) Der angewendete Latex ist in A.S.T.M. D-1420-58-T |
| (SBR-2000) beschrieben. |
| **) Der Durchdringung entgegenwirkendes Mittel (Vis- |
| kosität 20 cP bei 38° C für eine 0,50, oige wäßrige Lösung). |
| ***) Der Durchdringung entgegenwirkendes Mittel. |
Beispiel 18 Das Verfahren des Beispieles 8 wird mit dem folgenden Latexgemisch wiederholt:
| Bestandteile Gewichtsprozent |
| Polysulfidpolymer *) . . . . . . . . . . . . . . 3,9700 |
| Natriumpolyacrylat * *) . . . . . . . . . . . . 0,0198 |
| Ruß ............................ 0,525 |
| Natriumpolyacrylat***) .......... 0,0590 |
| Wasser.......................... 96,2987 |
| *) Thiokol Disp. WD-6 50010. |
| **) Der Durchdringung entgegenwirkendes Mittel (Vis- |
| kosität 20 cP bei 38°C für eine 0,5%ige wäßrige Lösung). |
| ***) Der Durchdringung entgegenwirkendes Mittel (Viskosi- |
| tät 200 cP bei 38°C für eine 0,5%ige wäßrige Lösung). |
Beispiel 19 Das Verfahren des Beispieles 8 wird mit dem folgenden Latexgemisch wiederholt:
| Bestandteile Gewichtsprozent |
| Butadien-Styrol-Mischpolymerisat *) 4,080 |
| Natriumpolyacrylat * *) . . . . . . . . . . . . 0,002 |
| Ruß ............ . ............... 0,054 |
| Karaya-Gummi * * *) . . . . . . . . . . . . . . 0,018 |
| Wasser.......................... 95,846 |
| *) Der angewendete Latex ist in A.S.T.M. D-1420-58-T |
| (SBR-2000) beschrieben. |
| **) Der Durchdringung entgegenwirkendes Mittel (Vis- |
| kosität 20 cP bei 38°C für eine 0,5%ige wäßrige Lösung). |
| ***) Der Durchdringung entgegenwirkendes Mittel. |
Beispiel 20 Das Verfahren des Beispieles 8 wird mit dem folgenden Latexgemisch wiederholt:
| Bestandteile Gewichtsprozent |
| Butadien-Styrol-Mischpolymerisat *) 4,2000 |
| Natriumpolyacrylat * *) ... . . . . . . . . . 0,0025 |
| Ruß ............................ 0,0532 |
| Polyacrylamid * * *) . . . . . . . . . . . . . . . 0,0310 |
| Wasser.......................... 95,7133 |
| *) Der angewendete Latex ist in A.S.T.M. D-1420-58-T |
| (SBR-2000) beschrieben. |
| **) Der Durchdringung entgegenwirkendes Mittel (Vis- |
| kosität 20 cP bei 38°C für eine 0,50/ oige wäßrige Lösung). |
| ***) Der Durchdringung entgegenwirkendes Mittel. |
Beispiel 21 Das Verfalu-en des Beispieles 8 wird mit dem folgenden Latexgemisch
wiederholt:
| Bestandteile Gewichtsprozent |
| Synthetisches Kautschuk- |
| mischpolymerisat .............. 2,0000 |
| Natriumpolyacrylat *) . . . . . . . . . . . . 0,0010 |
| Ruß ............................ 0,0266 |
| Vinsolharz**) ...... ............ 2,0000 |
| Natriumpolyacrylat * * *) . . . . . . . . . . 0,0500 |
| Wasser.......................... 95,9234 |
| *) Der Durchdringung entgegenwirkendes Mittel (Vis- |
| kosität 20 cP bei 38°C für eine 0,5%ige wäßrige Lösung). |
| **) Aus Fichtenholz des Südens abgeleitete Emulsion, die |
| ein komplexes Gemisch verschiedener chemischer |
| Bestandteile aufweist. Diese Bestandteile bestehen aus |
| sauren Stoffen, die von Harzsäuren und oxydierten |
| Harzsäuren abgeleitet sind, neutralen Hoebmolekular- |
| verbindungen und sauren phenolischen Stoffen in Form |
| von substituierten Phenoläthern, Polyphenolen und |
| anderen hochmolekularen Phenolen. |
| ***) Der Durchdringung entgegenwirkendes Mittel (Vis- |
| kosität 200 cP bei 38 ° C für eine 0,5 %ige wäßrige Lösung). |
Das synthetische Kautschukmischpolymerisat in dem vorstehenden Kautschukgemisch
wurde in der folgenden Weise hergestellt: Eine Mischung von 190 g Äthylacrylat,
190 g Vinylacetat und 20 g Äthylhexylacrylat wird tropfenweise unter Rühren während
3 Stunden und 31 Minuten zu 600 g auf 70 bis 75° C gehaltenem Wasser gegeben, in
dem gelöst sind: 10 g Itaconsäure, 2 g Kaliumpersulfat, 5,6 g Natriumditertiärbutylphenyldiäthylenglycolsulfat
und 2,5 g. polyoxyäthylierter Oleylalkohol, der ungefähr 30 Athylenoxydgruppen enthält.
Nach dem vollständigen Zusetzen des monomeren Gemisches werden die Reaktionsbedingungen
noch
eine weitere Stunde aufrechterhalten. Es wird auf diese Weise eine 96°/Qige Ausbeute
an Mischpolymerisat erzielt.