DE1286801B

DE1286801B - Use of foam plastics as a soil loosening agent in plant cultivation

Info

Publication number: DE1286801B
Application number: DEB73042A
Authority: DE
Inventors: Dr Bernhard; Dr-Ing Leo; Dipl-Ing Ludwig; Raichle; Unterstenhoefer; Werminghausen
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1963-08-08
Filing date: 1963-08-08
Publication date: 1969-01-09

Description

In der deutschen Patentschrift 920 487 wird ein Verfahren zur Verbesserung von Böden beschrieben, nach welchem man dem Boden kleine Schaumstücke aus hochmolekularen thermoplastischen Stoffen einverleibt. Die verwendeten Stoffe sind offenzellig und mechanisch wenig stabil. Wegen ihrer glatten Oberfläche neigen sie ferner leicht dazu, sich zu entmischen. Ihre Wasseraufnahmefähigkeit ist sehr gering.In the German patent specification 920 487 a method for improving soils is described, after which small pieces of foam made of high molecular weight thermoplastic materials are incorporated into the floor. The substances used are open-cell and not mechanically stable. Because of their smooth surface they also tend to separate easily. Their water absorption capacity is very low.

Es ist ferner bekannt, schaumförmige Harnstoff-Formaldehyd-Harze, z. B. in Form größerer, selbsttragender, flächiger Gebilde oder den Boden bedeckender Gebilde, als Hilfsmittel für den Pflanzenbau zu verwenden. Sie wurden auch schon zum Ausschäumen von Pflanzenlöchern und als Unterschicht oder in Furchen verwendet. Diese Harze sind für manche Zwecke nicht stabil genug und werden vom Boden leicht zusammengedrückt.It is also known to use foamed urea-formaldehyde resins, z. B. in the form of larger, self-supporting, flat structures or covering the ground Forms to be used as an aid in plant cultivation. They were already foaming used by plant holes and as an underlayer or in furrows. These resins are for some Purposes not stable enough and are easily compressed by the floor.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1018 077, der britischen Patentschrift 897 067 und USA.-Patentschrift 2 945 322 ist bekannt, der Bodenverbesserung dienenden, schaumförmigen Harnstoff-Formaldehyd-Harzen Stoffe, die das Pflanzenwachstum fördern, zuzusetzen, wie Düngemittel, Pestizide oder Fungizide. Gemäß der britischen Patentschrift 899 936 sowie der USA.-Patentschrift 2 988 441 werden in offenzellige Schaumstoffe Ionenaustauscherharze in kompakter Form einglagert. Die Verfahren sind auf schaumförmige Polystyrolteilchen jedoch praktisch nicht anwendbar.From German Auslegeschrift 1018 077, British Patent 897 067 and USA patent No. 2,945,322 is known to have foamed urea-formaldehyde resins used for soil improvement Add substances that promote plant growth, such as fertilizers, pesticides or fungicides. According to British Patent 899 936 and U.S. Patent 2,988,441, open-cell Foam ion exchange resins embedded in compact form. The procedures are based on foam However, polystyrene particles are not practically applicable.

In der französischen Patentschrift 1274 227 ist ferner ein Verfahren zur Verbesserung des Pflanzenwachstums mit insbesondere Harnstoff-Formaldehyd-Kondensatschäumen beschrieben, wobei erwähnt wird, daß dem Schaum andere Harze, wie Phenoplaste oder Polyesterharze, oder Harze, die selbst nicht oder nur schwer verschäumbar sind, zur Verbesserung der Elastizität zugegeben werden können.In the French patent specification 1274 227 there is also a method for improving plant growth with in particular urea-formaldehyde condensate foams described, whereby it is mentioned that the foam other resins, such as phenoplasts or polyester resins, or resins that do not or only themselves are difficult to foam, can be added to improve the elasticity.

Es wurde nun gefunden, daß man Schaumkunststoffe, die aus mit Harnstoff-Formaldehyd-Kondensatschaum verbundenen schaumförmigen Polystyrolteilchen bestehen, als Bodenauflockerungsmittel im Pflanzenbau verwenden kann.It has now been found that foamed plastics made from urea-formaldehyde condensate foam connected foam-shaped polystyrene particles exist as soil loosening agents in the Can use plant cultivation.

Man geht zur bekannten Herstellung der Harnstoff-Formaldehyd-Schäume im allgemeinen von den wäßrigen Lösungen der Harnstoff-Formaldehyd-Kondensate aus. Als Härter verwendet man die hierfür gebräuchlichen Stoffe, z. B. Säuren. Insbesondere dann, wenn die erfindungsgemäß verwendeten Schaumkunststoffe dem Pflanzenbau dienen sollen, empfiehlt es sich, solche Harnstoff-Formaldehyd-Kondensate zu verwenden, die das Wurzelwerk empfindlicher Pflanzen und die Keimfähigkeit der Samen nicht schädigen.The known production of urea-formaldehyde foams is used generally from the aqueous solutions of the urea-formaldehyde condensates the end. The substances commonly used for this purpose are used as hardeners, e.g. B. Acids. In particular recommended when the foamed plastics used according to the invention are to be used for plant cultivation It is advisable to use urea-formaldehyde condensates that protect the roots of sensitive plants and do not damage the germination capacity of the seeds.

Die schaumförmigen Teilchen aus Styrol-Polymerisaten können beispielsweise nach dem in der deutschen Patentschrift 948 191 beschriebenen Verfahren oder mit Vorteil nach dem Verfahren der Patentanmeldung B 69350 X/39a³ (deutsche Auslegeschrift 1 266 484) hergestellt werden.The foam-like particles of styrene polymers can be produced, for example, by the method described in German Patent 948 191 or, advantageously, by the method of Patent Application B 69350 X / 39a ³ (German Auslegeschrift 1 266 484).

Das Gewichtsverhältnis von Polystyrol-Schaumstoff zu Harnstoff-Formaldehyd-Kondensatschaum liegt im allgemeinen zwischen 1,5 :1 und 2,5 :1. Bei leichten, sandigen, wasserarmen Böden wird man das so definierte Verhältnis zur Erhöhung der Wasserspeicherung klein wählen, bei schweren Böden dagegen zur besseren Auflockerung groß. Die Schaumkunststoffe werden beispielsweise flächig auf den zu behandelnden Boden aufgetragen. Sie können eingekrümelt werden oder in den Boden eingefräst werden. Man kann sie auch in Ackerfurchen bringen. Eine andere Anwendungsform ist, daß man die obere Schicht des Bodens abhebt, den Schaumkunststoff aufträgt und dann wieder mit der abgehobenen Bodenschicht bedeckt. Auch Pflanzenlöcher, z. B. zum Aufforsten, lassen sich mit dem Schaumkunststoff ausfüllen. Eine weitere Möglichkeit ist, das Wurzelwerk von Pflanzen, wie Bäumen und Sträuchern, mit dem Schaumstoff zu umgeben, um die Wurzeln beim Transport zu schützen.The weight ratio of polystyrene foam to urea-formaldehyde condensate foam is in generally between 1.5: 1 and 2.5: 1. For light, sandy, arid soils one becomes the so defined ratio to the increase of the water storage Select small, but large for heavy soils for better loosening. The foamed plastics are, for example, applied over the entire surface of the soil to be treated. They can be crumbled up or milled into the ground. They can also be brought into furrows. Another application is that you lift off the top layer of the floor, apply the foam plastic and then covered again with the raised soil layer. Plant holes, e.g. B. for afforestation, leave fill with the foam plastic. Another option is to like the root system of plants Trees and bushes to be surrounded with the foam to protect the roots during transport.

Der erfindungsgemäß verwendete Schaumkunststoff läßt sich in nicht ausgehärteter Form oder in vollkommen ausgehärteter Form auf den Boden bringen.The foam plastic used according to the invention can be in uncured form or in complete Bring the hardened form to the floor.

Gegenüber den bekannten schaumförmigen Kunststoffen bieten die erfindungsgemäß verwendeten Schaumkunststoffe den Vorteil, daß sie mechanisch widerstandsfähiger sind und daher nicht so leicht zusammengedrückt werden können, dabei aber eine gute wasserspeichernde Wirkung besitzen, und daß sie nicht zum Entmischen neigen.Compared to the known foamed plastics, those used according to the invention offer Foam plastics have the advantage that they are mechanically more resistant and therefore not so light can be compressed, but have a good water-storing effect, and that they do not tend to separate.

Gegenüber der Verwendung von f einteiligen schaumförmigen Styrol-Polymerisaten zeichnen sich die erfindungsgemäß verwendeten Schaumkunststoffe durch eine gute Haftung im Boden aus, da die an der Oberfläche der schaumförmigen Polystyrolteilchen haftende Harnstoff-Formaldehyd-Kondensatschaum für die Verankerung der Schaumkunststoffe im Boden sorgt. Dies erleichtert die Einarbeitung bei Windbewegung und ist von besonderer Bedeutung bei gärtnerischen Erden, bei denen feinteilige schaumförmige Styrol-Polymerisate bei dem Umarbeiten leicht an die Oberfläche kommen und dann weggeweht werden.Compared to the use of f one-part foamed styrene polymers, the Foam plastics used according to the invention by good adhesion in the ground, since the at the Urea-formaldehyde condensate foam adhering to the surface of the expanded polystyrene particles ensures the anchoring of the foam plastics in the ground. This makes it easier to familiarize yourself with Wind movement and is of particular importance in horticultural soils, where finely divided foam-like Styrene polymers easily come to the surface during reworking and then blow away will.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäß verwendeten Schaumkunststoffe zeigen die Ergebnisse folgender Vergleichsversuche:The following results show further advantages of the foamed plastics used according to the invention Comparative tests:

a) Ein mittelschwerer Boden wird bis auf eine Tiefe von 20 cm umgepflügt, anschließend mit Grassamen besät und gewalzt.a) A medium-heavy soil is plowed to a depth of 20 cm, then with grass seeds sown and rolled.

b) Ein Bodenstück gleichen Aufbaus wird mit einer Schicht von 2 cm Höhe aus feinteiligen schaumförmigen Polystyrolteilchen beschichtet, deren Schüttgewicht 18 g/l beträgt und die einen durchschnittlichen Durchmesser von 5 mm haben. Die Schicht wird bis zu einer Tiefe von 20 cm untergepflügt; anschließend werden, wie unter a) beschrieben, Grassamen aufgebracht und gewalzt.b) A floor piece of the same structure is covered with a layer 2 cm high of finely divided foam Coated polystyrene particles, the bulk density of which is 18 g / l and an average Have a diameter of 5 mm. The layer is plowed under to a depth of 20 cm; then, as described under a), grass seeds are applied and rolled.

c) Ein Bodenstück gleichen Aufbaus wird mit schaumförmigem flockigem Harnstoffharz in einer Höhe von 2 cm beschichtet; anschließend wird, wie unter b) beschrieben, mit Grassamen besät und gewalzt.c) A floor piece of the same construction is made with foamed, flaky urea resin in a Coated height of 2 cm; then, as described under b), sown with grass seeds and rolled.

d) Ein Gemisch aus schaumförmigen Polystyrolteilchen und schaumförmigem Harnstoff-Formaldehyd-Kondensatschaum, dessen Herstellung im Beispiel 1 beschrieben ist, wird auf ein Bodenstück gleichen Aufbaus in einer Höhe von 2 cm aufgebracht; danach wird, wie unter b) beschrieben, untergepflügt, mit Grassamen besät und< gewalzt. '"d) A mixture of foam-shaped polystyrene particles and foam-shaped urea-formaldehyde condensate foam, the production of which is described in Example 1, is on a floor piece of the same structure at a height of 2 cm applied; then, as described under b), plowed in, sown with grass seeds and < rolled. '"

Die Rasenstücke wurden in bestimmten Abständen gleichmäßig besprengt bzw. von Fußgängern begangen.The lawns were evenly sprinkled at certain intervals or walked on by pedestrians.

Es zeigten sich folgende Ergebnisse:The following results were shown:

a) Der unbehandelte Boden verdichtet sich unter dem Einfluß der Begehung und trocknete nach einiger Zeit aus, was am Absterben der Grasnarbe zu erkennen war.a) The untreated soil compacts under the influence of the inspection and dried after a while Time out, which could be seen in the death of the sward.

Claims

3 43 4

b) A homogeneous incorporation of the foamed poly-urea-formaldehyde precondensate (molar ratio of styrene particles in the soil made the difficulty urea to formaldehyde equal to 1: 1.8) and one thing, because the particles, as a result of wind movement, foam concentrate solution, which is partly made up of an aqueous solution were blown away. Were on the surface of 19% sodium diisopropylnaphthalinsulfosaurem overlapping particles also, even after 5 and 10 ° / ₀ phosphoric acid is prepared by addition of training the turf under the weather air in a conventional manner. Loosened by the urea influences and away by the wind - formaldehyde precondensate solution, 2 1 to 1.7 1 are blown. The floor had elastic properties. the foaming agent solution applied. The from 10.8 1 However, the sod also died after some of this foamable mixture, still time. io non-hardened flowable urea-formaldehyde

c) A very dense sward formed, foam is continuously through every 3.3 minutes however, after six months of inspection, the nozzle 4 is pressed into the screw. This Sward a solidification of the soil occurred. Foam fills the voids between the foams A gradually shaped polystyrene particle oozed out due to the solidification. The combined, Bracing the sward. The operation was 15 using not yet cured foam but more slowly than with the floors, the front of which the discharge device 6, which consists of an annular nozzle preparation is described under a) and b). consists, with compressed air pneumatically in a quantity

d) A very dense sward formed. of 347 l in 3.3 minutes each through a 1 m long hose 10 made of polyvinyl chloride was discharged even after a long walk on the floor. No compaction of the surface, so that in 20 air 37 m ³ per hour are required.

The foam plastic produced has a sod of water during the observation period could be observed. absorption capacity of 25 to 30 percent by volume and

a compressive strength of 0.3 to 0.6 kg / cm ² .

The parts mentioned in the following example and the device described above is on one

Unless otherwise stated, percentages are attached to agricultural tractors. The foam plastic will

weight units. in a layer about 3 cm thick on a heavy,

B ice Ό ie 1 deep-lying lettuce floor where it hardens.

The layer is plowed under about 25 cm deep and

A device as milled into the ground in the drawing. In the soil treated in this way

represents, consists of a cylinder with a mixing 30 gladiolus bulbs are set (in March). In the

and screw conveyor 9. The cylinder is divided into equal, but untreated soil will also be

a filling part 1, mixing part 3 and conveying part 5. The gladiolus bulbs are set. After 4 months it shows

Snail has a length of 1044 mm and one that the gladiolus growing in the untreated soil

Diameter of 100 mm. The incline of the snail has badly developed and that its leaves

Aisle 8 in the filling and mixing section is 60 mm, in 35 it has yellowed, while that in the treated soil

Conveying part 7 100 mm. The filler part is 533, the growing gladioli have good growth.

Mixing part 275 and the conveying part 236 mm long. Due to more embossed flower formation and no yellowing of the

the hopper 2 will have 300 l sheets in each 3.3 minutes. The untreated soil is

foam-shaped polystyrene particles with a rubble-dense and greasy appearance, the treated soil loose or

Weight of 16.5 g / l and crumbly with an average of 4 °.
Diameter from 4 to 5 mm continuously into the

Device introduced. The snail is made with a patent claim:
Rotated speed of 1000 rpm. Through the

Nozzle 4, which has a clear diameter of 12.5 mm using foam plastics that are made from

a not yet hardened urea 45 is coated with urea-formaldehyde condensate foam

Formaldehyde resin foam pressed in. bound foam-shaped polystyrene particles

This foam is available in a conventional mixing, as a soil loosening agents in plant apparatus from a 30 ° / ₀ aqueous solution of a construction.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings