Pflanzenwachstumsmedium und Verfahren zu dessen Herstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein synthetisches Pflanzenwachstumsmedium, das zur Vermehrung von Pflanzen, entweder aus Samen oder aus Schnittingen, geeignet ist. Dieses Pflanzenwachstumsmedinm enthält Cellulosefasern, auf die ein olefinisch ungesättigtes Monomeres aufpolymerisiert ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung dieses Pflanzen- wachstumsmediums.
Bisher war das Medium, indem die Gärtnerbetriebe das Wachstum von Zierpflanzen, die normalerweise als Topfpflanzen verkauft werden, beispielsweise Geranien, Pflanzen der Gattung Poinsettia, Chrysanthemlen und ähnliche Pflanzen, in Gang brachten, eine sorgsam zusammengesetzte Mischung laus natürlichen Erden mit einer Anzahl von Materialien, die zugegeben wurden, um die Austocknungseigenschaften oder die Wasser- zurückhaltung zu verbessern. Materialien, wie z. B.
Sand, Torf, Moorböden, Borke, Rinde, gemahlene Erdnussschalen oder gemahlene Maiskolben, Vermiklulit, Perlit, Calciumcarbonat und verschieden Arten an Düngemitteln wurden für diese Zwecke oft verwendet.
Die zur Herstellung dieser Böden verwendeten Materialien werden dann fein gemahlen, beispielsweise in einer Hammermühle, und in einem Autoklav vor der Verwendung als Einpflanzungsmedium im wesentlichen sterilisiert. Die Samen oder die Schnittlinge werden dann in flache Schalen oder kleine einzelne Töpfchen gesetzt, die mit der Bodenmischung gefüllt sind, und man lässt sie so lange wachsen, bis sie genug gross sind, damit sie auf das Feld oder in grössere Töpfe, wie dies manchmal der Fall ist, verpflanzt werden können.
Häufig sind die flachen Schalen oder Idie Töpfe so geartet, dass sie erneut verwendbar sind, und beim Umpfianzen ist es notwendig, die verwurzelte Pflanze aus dem kleinen Topf zu entfernen, um sie in den grösseren überzupflanzen, wodurch zwingend eine Beschädigung oder eine Störung der zarten Wurzelstruktur auftritt. Es können auch diese Töpfe verwendet werden, die dann von der Pflanze durchdrungen bzw. abgebaut werden, wie z. B. Töpfe aus Torf oder BFagasse. In diesem Fall wird der gesamte Topf umgepflanzt und in der Erde eines grösseren Topfes oder auf dem Feld eingegraben.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Pflanzenwachstumsmedium in Form einer verfilzten Matte einer vorher bestimmten Form und Grösse, das sich dadurch auszeichnet, dass es Fasern enthält, die im wesentlichen aus natürlicher Cellulose aufgebaut sind, wobei an die Fasern und in den Fasern etwa 50 bis 500 Gewichtsteile eines Polymerisates oder Copolymerisates eines olefinisch ungesättigten Monomeren pro 100 Gewichtsteile der Cellulosefasern chemisch geben- den sind.
Vorzugsweise ist das Polymerisat ein Aclrylnitfil- polymerisat oder copolymerisat.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemässen Pflanzenwachstumsmediums, das sich dadurch auszeichnet, dass man Cel lulosefasern, ein olefinisch ungesättigtes Monomeres und einen Redoxkatalysator in einem wässrigen Medium miteinander vermischt und die Mischung so lange erhitzt, dass das Monomere polymerisiert und das gebil dete Polymere chemisch an den und in den Celllullose- fasern gebunden wird, wodurch in Wasser dispergier- bare, mit dem Polymeren modifizierte Cellulosefasern gebildet werden,
und dass dann aus diesem wässrigen Brei eine Masse der mit dem Polymeren modifizierten Cellulosefasern abgezogen wird und diese abgezogenen Fasern im noch nassen Zustand zu dem gewünschten Formkörper geformt werden und dieser Formkörper getrocknet wird, so dass er unter Wahrung der Form verfestigt wird.
Bei diesem Vefahren kann man als olefinisch unge- sättigtes Monomeres Acrylnitril verwenden. Vorzugsweise werden bei der Durchführung des Verfahrens einzelne Cellulosefasern, die aus Holz oder anderen geeigneten Ausgangsmaterialien durch übliche P ulpver- fahren, die zur Herstellung von Papierpulpe angewandt werden, gewonnen werden, durch eine in situ Polymerisation eines olefinisch ungesättigten Monomers modifiziert,
wobei diese in situ Polymerisation vorzugs weise in einem wässrigen Brei der Cellulosefasern aus- geführt wird. Niach einem bevorzugten Arbeitsverfahren wird ein Polyolefin abgeschieden und auf den einzelnen Fasern oder innerhalb der einzelnen Fasern chemich gebunden, wobei das Polyolefin mit Hilfe einer Verankerungskatalysatortechnik gebunden wird, die zuerst von Lipon et al. in Nature, 157: 590 (1946) und Landelis et al. in J. soc.
Dyers and Colourists, 67: 338-344 (19595) beschrieben wurde. Andere Verfahren für die in situ Polymerisation der Monomeren, durch die eine chemische Bindung des Polymeren fan den Fasern oder innerhalb der Fasern erreicht wird, wobei als Fasern beispielsweise Cellulosefaselrn auftre- ten können, sind ebenfalls bereits bekannt. Zu diesem bekannten Verfahren gehört beispielsweise die Abschei- dung des Monomeren aus der Dampfphase. Ferner ist eine sogenannte Breitmethode bekannt, bei der das Wasser, das zum Quellen der Fasern verwendet wird, durch Aceton ersetzt wird, worauf d'ann eine BehLand- lung mit einer Acetonlösung des Monomeren und des Katalysators folgt.
Ferner ist eine weitere Breitmethode bekannt, bei der Cer-IV-ionen als Katalysatoren für die Polymerisation eines Olefins in einem wässrigen Medium angewandt werden, das die Fasern der Cellulossepulpe enthält.
Die erhaltenen, mit Hilfe des Polymeren modifi- zierten Cellulosefasern können zusätzlich mit faserbindenden Materialien, Pflanznährstoffen und E;puren- mineralien versetzt werden, und sie werden zu verfilzten Matten von miteinander vernetzten Fasern oder zu Blöcken der gewünschten AusmasseSge,formt und dann getrocknet, wobei sich ein Mittel ergibt, das viele Vorteile als Fortpflanzunlgsmedium und Wachstumsmedium für Zierpflanzen und andere Pflanzen besitzt.
Dieses Zuchtmedium ist durch eine hohe Adsorptionskraft und durch ein starkes Wasserzurückhaitevermögen gekennzeichnet, und es kann sehr leicht der Wurzelstruktur der Pflanzen dufchdrunlgen werden. Ferner weist das Material Sterilität auf und zerfällt nicht leicht und ist ausserdem gegen den Angriff von Milkfoofgani6meln, wie z. B. Schimmelpilze, Hefen und Bakterien, beständig.
Ausserdem weist dieses Material ein geringes Gewicht auf, und es ist eine grosse Ersparnis an Arbeitszeit und Arbeitskosten, möglich wenn dieses Material in der Gärtnerei angewandt wird. Dieses Material lässt sich sehr leicht verwenden, und das Produkt ist überaus einheitlich, so dass das Material in idealer Weise für mechanisierte Arbeitsvorgänge verwendbar ist, beispielsweise bei der Überführung von Baumsetzlingen, die bis zu der Transplantationsgrösse in den erfin dungsgemässen Materialien gewachsen waren, in eine Feldkultur.
Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines aus mehreren Einheiten bestehenden Kuchens oder einer Matte des Pflanzmediums, wobei dieser Kuchen oder diese Matte entlang der Rillen in einzelne Pflanzpflöcke zerteilt werden kann.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines einzelnen derartigen Pflanzblockes.
In Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Blockes des PflanzenimedieLms, der eine modifizierte Form aufweist, dargestellt.
In der Folge wird ein bevorzugtes Herstellungsverfahren für die mit dem Polymeren modifizierten Cellulosefasern näher beschrieben.
Cellulosefasern, die mit Hilfe von bekannten Pulp- verfahren, beispielsweise den bekannten Sulfit- oder Sulfatverfahren, aus Holz gewonnen werden, sind die bevorzugten Ausgangsmaterialien zur Herstellung der erfindungsgemässen A1ateriaiien. Besonders vorteilhaft ist Weichholzkrafpulpe, deren besondere Vorteile auf die grössere Faserlänge im Vergleich zu Hartholzpulpe zurückzuführen sind. Auch andere Cellulosefasern können jedoch mit befriedigenden Ergebnissen verwendet werden, und Beispiele für derartige Fasern sind Baum voll-Linter oder Cellulosefasern, die aus irgendeiner Lignocelluloseanlage gewonnen werden.
Als Cellulosefasern kann auch Stroh verwendet werden.
Eine grosse Anzahl von olefinisch ungesättigten polymerisierbaren Materialien, wie z. B. Acrylnitril, Styrol, Acrylsäure, Acrylsäuremethylester, Acrylsäureamid, Methacrylsäureamid, Vinylacetat und ähnliche Materialien, können alleine oder in Kombination miteinander erfolgreich in die Cellulosefasern oder auf den Cellulosefasern polymerisiert werden. indem man bei diesem Verfahren die Technik des Verankerun'gskataly- sators anwendet.
Obwohl bei diesem Herstellungsver- fahren die oben erwähnten charakteristischen Eigenschaften des erfindungsgemässen Pflanzenwachstumsmediums erhalten werden, hat es sich herausgestellt, dass gegenüber der in situ Polymerisisation irgendeines der oben erwähnten Materialien in und auf den Fasern Acrylnitril ganz besonders vorteilhafte Eigenschaften besitzt, und die oben erwähnten Vorteile der erfindungsgemässen Pflanzenwachstum sme dien werden durch die Verwendung von Acrylnitril im allgemeinen optimal erreicht. Deshalb ist Acrylnitril den anderen bekannten polymerbildenden Materialien bei der chemischen Bindung an die Cellulosefasern bei der Herstellung des erfindungsgemässen Pflanzenwachstumsmediums vorzuziehen.
Mischungen aus Acrylnitril mit geringen Mengen, d. h. bis zu 10 Gew.% eines oder mehrerer der oben angeführten Monomeren, liefern im allgemeinen eben- falls befriedigende Ergebnisse. Die mit dem Polymeren modifizierten Fasern, die bei der Verwendung derartiger Mischungen erhalten werden, unterscheiden sich bezüg- lich ihrer Eigenschaften bei der Verwendung als Pflan zenwachstu,msmedium nicht wesentlich von denjenigen Fasern, die erhalten werdlen, wenn als olefinisch unge sättigtes Monomeres reines Acrylnitril verwendet wird.
Ferner sei darauf hingewiesen, dass das verwendete Acrylnitrit nicht rein sein muss, sondern auch Mischungen, die Acrylnitril und geringere Mengen anderer copolymerisierbarer Monomerer enthalten, verwendet werden können.
Beispiel I
100 Teile Celiulosepulpefasern werden in 2700 Teilen entionisiertelm Wasser aufgeschwemmt, und der pH-Wert wird durch die Zugabe von etwa 0,18 Teilen Schwefelsäure auf 3.5 eingestellt. Dann werden 220 Teile frisches Acrylnitril zugefügt. Die Mischung wird 10 Minuten lang am Rückfluss erhitzt, so dass die Luft ausgetrieben wird, und dann werden 030 Teile an Ferroammoniumsulfathexahydrat und 3,0 Teile an 25%igem Wasserstoffperoxyd nacheinander zugegeben.
Die Mischung wird dann etwa 45 Minuten lang unter Rückfluss gekocht, und man lässt dann das unumgesetzte Acrylnitril abdestillieren. Dieses unumgesetzte Acrylnitril wird aus dem Destillat wiedergewonnen und bei weiteren Arbeitsgängen erneut eingesetzt. Die mit dem Polymeren modifizierten Fasern können dann aus der Reaktionsmischung mit Hilfe eines Siebes entfernt wer den, und sie werden getrocknet, wobei man etwa 250 Teile eines trockenen Materials enthält, Man kann diese Fasern jedoch auch als Nass Pulpe gewinnenm die direkt zur Bildung des Pflanzenwachstumsmediums durch machfolgende Arbeitsschritte, die in der Folge näber beschrieben werden, geeignet ist.
Die Menge an Polymerem, das sich in den Cellulosefasern und auf den Cellulosefasern abscheidet, kann in weiten Grenzen dadurch variiert werden, dass man die Anteile der in Beispiel 1 verwendeten Reaktanten ver ändert. Bei der Verwendung als Pflaozenwaachstums- medium ist es vorzuziehen, dass zwischen 50 Teilen und etwa 500 Teilen oder mehr Ides Polymeren sich auf oder in 100 Teilen der Celluloselfasern befinden. Ein Ver hältnis von Polymeren zu Fasern im Bereich von 1 :1 bis 3 :1 ist besonders zufriedenstellend.
Wenn die mit dem Polymeren behandelte Pulpe ein Verhältnis von Polymeren zu Fasern aufweist, das Weniger als 0,5 : 1 beträgt, dan ist das hiebei erhaltenne Pflaonzenwachstumsmedium gegenüber mikrobiologischen Angriffen empfindlicher, lals dies wünschenswert ist. Wenn hingegen das Verhältnis von Polymeren m Fasern über 5 :1 liegt, dann ist das so erhaltene Material aufgrund der hohen Kosten weniger interessant.
Die mit Idem Polymeren behandelten Cellulosefaser- materialien können vorzugsweise unter Verwendung von geeigneten Bindemitteinm Nährmedienm Puffermaterialien und modifizierenden Mitteln zu verschiedenen Formkörpern geformt werden, die als Pflanzenwachstumsmedien geeignet sind. Es ist jedoch keineswegs unbe; dringt notwendig, Idass die erwähnten Zusätze ve'rwendet werden.
Beispielsweise können einzelne zur Einpflanzung geeignete blöcke 10 die Dimensionen von 3,8 # 3,8 # 5,1 cm aufweisen, Die in Fig, 2 gezeigten Blöcke weisen ein Loch mit einem zylindrischen oder sich verengenden Durchmesser von 6,3 bis 9,5 mm auf oder besitzen eine Höhlung 11, dite etwa 25 mm tief ist. Wenn das Zuchtmedium mit deratiègen Löchern oder Höhlungen ausgestattet, ist dann hat es sich gezeigt, dass diese für die Verwurzelung der Schnittlinge einer grossen Anzahl von Pflanzen ,besondesrs vorteilhaft sind.
Durch übliche Pulpenformungsverfahren oder Schlammpulpenformungsverfahren können derartige Blöcke einzen hergestellt werden, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Man geht hierbei zweckmässig von ver dünnen 13 % igen wässrigen Breien aus.
Es können auch aus mehreren Einheiten beestehhende Kuchen 12 hergestelit werdenm wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, die miteinander durch leicht unterbrechbare Abschnitte 13 verbunden sind, wobei die Abschnitte 13 eine minimale Dicke aufweisen, so dass es möglich ist, den aus mehreren Einheiten bestehenden Kuchen beim Beginn des Pflanzenwachstums als einziges Stück zu handhaben und während der Wachstumsperiode dann diesen Kuchen in einzelne Pflanzeneinheiten aufzuteilen, die zur Umtopfung oder zur Einplaflazung im Felde geeignet sind. In beiden Fällen können die Blöcke mit im wesentlichen vertikalen Seitenteilen 14 geformt werden, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, oder sie können die Form von Pyramidenstümpfen annehmen, wie dies in Fig. 2 an einem Block mir abgeschrägen Seitenwänden gezeigt ist.
Die mit dem Polymeren modifizierten Fasern können auch zu grossen Platten oder filzartigen Matten geformt werden, wobei hiezu eine modifizierte Papiermachermaschine des Zylindertyps oder des Four driniertyps verwendet wird. Derartige Vorrichtungen werden im alllgeemeinen bei der Herstellung von Faserplatten angewandt, und die grossen Bahnen oder Platten werden dann zerschnitten und zu einzelnen Pflanz- pflöcken 10 zerteilt oder man stelit aus mehreren Einheiten aufgebaute Kuchen 12 her, ddie einee gängide Grösse besitzen und die ähnlich denjenigen aufgebaut sind, die nach dem Pulpenformverfahren hergestellt wurden.
Verfilzte Matten aus mit Polymeren modifizierten Fasern können auch nach einem Luftschichtverfahren hergestellt werden, bei dem die getrockneten Fasern zu- sammeln mit einer kleineren Menge an feinverteiltem thermoplastischem Bindemittel auf ein sich bewegendes Sieb oder ein Förderband geblasen werden, wobei sich hierdurch eine Matte ausbildet. Die Bindung zwischen den einzelnen Fasern wird erreicht, indem man die vernetzte Fasermatte genügend erhitzt, so dass das thermoplastische Bindemittel wirksam wird.
Blei jeder der oben beschriebenen Arbeitsweisen werden die einzelnen Fasern miteinarder vernetzt, und sie wachsen miteinander zusammenm wobei sich eine ##Bürsten-Spatel## Konfiguration bildet, die eine geringe Festoffdichte aufweist und eine poröse schwammartige Gestalt besitzt.
Das PulpenformungsverBalhreSn führte selbst auch zur Herstellung von Pflaanzlöckenm die miteioander verzwirnte und miteinander vernetzte Fasern aufwiesen, wobei diese Blöcke eine Vielzahl von Formen besassen, beispielsweise Kegelstümpfe oder Pyramidenstümpfe, Zylinder oder andere Formen, die bei den gegebenen Bedingungen besonders gut werwendbar sind, Die Blöcke können auch so geformt werdenm dass sie in die üblichen Tontöpfe hineinpassen oder in speziell geformte Gefässe, in denen die Pflanzen an den Konsumenten verkauft werden. Pflanzungseinheiten, die regelmässige Formen aufweisen, wir z.B.
Zylinder oder im wesentlichen kubische Blöcke, weisen einen besonderen Vorteil auf, da sie leicht bei einem mechanischen Umpflanzungsvorgang verwendet werden können, bei dem die die Setzlinge tragenden Blöcke einzeln von einem Magazin aus in bestimmten Abständen einem Pflanzmechanismus zugeführt werden. Falls die gewünscht ist, kann für die mechanische Verüflanzung das Pflanzmittel innerhalb eines perforierten oder leicht zerbrechenden Behälters geformt sein, wobei der Behälter ein solcher ist, der dann von der Pflanze durchdrungen bzw. verbraucht wirdk wobei in diesen Fall die gesamte Einheit, inklusive Bekälter, mechanisch umgepflanzt werden kann.
Eine derartige Verpflanzungseinheit ist in Fig. 3 dargestellt, bei der das fasrige Pflanzmedium 16, das am oberen Ende ein Loch oder eine Höhlung aufweist, in einem Behälter 18 geformt ist, der eine Anzahl von Öffnungen 19 aufweist. Diese Öffnungen besitzen einen doppelten Zweck, denn durch sie wird gewährleistet, dass während dies Formens dieses fasrigen Festkörpers das Wasser von dem wässrigen breiartigen Medium wegtrocknet und dass diese Einheit von Wasser leicht durchdrungen wird und die Wurzelstruktur der Pfanze durch diese Löcher ebenfalls durchtreten kann. Geeigneterweise ist der Behälter 17 aus einem billigen Polymeren hergestellt, wie z. B.
Polystyrol, und die Offnungen 18 können jede geeignete Grösse aufweisen, und ihre Anzahl und ihre Stellung wird für den vorge sehnen Zweck ausgewählt.
Ein Faserbindemittel ist im allgemeinen bei der Formung eines geeeigneten Pflanzenwachsttimsmediums aus den mit dem Polymeren modifizierten Cellulose- fasern von Vorteil. Die Menge an angewandtem Bindemittel wird vorzugsweise auf einem Minimum gehalten, denn die meisten Materialien, die befriedigende Faserbindeeigenschaften aufweisen, sind einer hiologischen Zersetzung durch verschiedene Mikroorganismen unterworfen. Einige polymere harzartige Materialien sind zu diesem Zweck zufriedenstellend, wenn die angewandte Menge in einem solchen Bereich gehalten wird, dass die mikrobiologische Zersetzung nicht gagen eine Anwendung dieser Materialien spricht.
Gewisse anorganische Bindemittel, wie z. B. Natriumsilikate, haben sich auch als nützlich erwiesen. Zwischen etwa 0,5 und etwa 5 % können Faserbindemittel, wie z. B. PolyvinylialJkohol, Carboxymethylcellulose, Salze der Polyacrylsäux oder Polymethacyls äure, verwendet werden. Bindemittel, wie z. B. Stärke und tierische Leime, sind im allgemeinen nicht wünschenswert, denn diese Bindemittel sind gegen über mikrobiologischen Angriffen sehr empfindlich und führen auf Grund dessen zu einem Stickstoffverbrauch, wobei der Stickstoff, der für das Wachstum der Pflanze notwendig ist, dem Nährmedium entzogen wird.
Ein besonders wirksames Bindemittel ist ein solches, das einen fasrigen Aufbau besitzt und das deshalb vollkommen in den mit dem Polymeren modifizierten Cellulosefasern zurückgehalten wird, wenn das Wasser bei dem Formungsverfahren aus demselben entfernt wird. Wasserlösliche Bindemittel, die dem wässrigen Brei der Fasern zugesetzt sind, gehen natürlich teilweise verloren, indem sie sich in dem wässrigen Medium befinden, wenn die Fasern von diesem abgetrennt werden, und deshalb bringt man wasserlösliiche Bindetmittel vorzugsweise dadurch auf, dass man sie au± die bereits geformten Blöcke sprüht.
Das bevorzugte Bindemittel, das eine vollständig fasrige Struktur aufw & st und wasserunlöslich ist, wird dadurch hergestellt, dass man die nach Beispiel 1 erhaltenen, mit Polyacrylnitril modifizierten Fasern mit einer wässrigen Natronlaugelösung bei erhöhter Temperatur behandelt, wobei das Polyacrylnitril mindestens Teile weise zu Salzen der Polyacrylsäure hydrolysiert wird.
Falls es gewünscht ist, können geeignete Spurenelemente, die für das Pflanzenwachstum von Nutzen sind, zu der dabei erhaltenen Suspension aus gelatinöselm fasrigem Bindemittel zugesetzt werden. Die Herstellung dieses Bindemittels ist im folgenden Beispiel beschrieben.
Beispiel 2 Herstellung des fasrigen Bindemittels
25 Teile der nach Beispiel 1 hergestellten, Polyacrylnitril modifizierten Cellulosefasern werden in 540 Teilen Wasser aufgeschlämmt, und es werden 12,5 Teile Natriumhydroxyd zugegeben, und die Mischung wird 1 Stunde lang bei 90-980 C erhitzt. Der pH-Wert wird durch die Zugabe von 10-11 Teilen Schwefelsäure in einer etwa 25 % igen wässrigen Lösung auf 8,0 einer stellt. Falls es gewünscht wird, kann zu diesem Zeitpunkt eine Lösung, die Spurenelemente in Form der in der Folge angeführten Salze in 250 Teilen Wasser enthält, als Pflanzennährstoff zugeführt werden.
In dieser Lösung sind enthalten:
4,9 Teile A{agnesiumsulfat-Heptahydrat
1,7 Teile Ferrichlorid
0,58 Mangansulfat
0,044 Teile Zinkchlorid
0,022 Teile Cuprichloriddihydrat
Die erhaltene Suspension von etwa 3 Gew.% gelatinösen, mit dem Polymeren imprägnierten Fasern dient als ausgezeichnetes Bindemittel zur Bindung der mit dem Polymeren modifizierten Cellulosefasern bei der Formung des erfindungsgemässen Pflanzenwachstunis- mediums, wobei das erwähnte Bindemittel besonders auf Grund seiner haftenden Eigenschaften und seiner Wasserunlöslichkeit vorteilhaft ist.
Die nach Beispiel 1 hergestellten, mit Polymeren modifizierten Cellulosefasern können nach der in Beispiel 3 angegebenen Arbeitsweise zu einem Mittel geformt werden, das zur Bewurzelung von Pflanischnitt- lingen geeignet ist.
Beispiel 3 Herstellung eines Pflanzenwachstumsmediums in Form eines aus mehreren Einheiten bestehenden Kuchens
100 Teile der mit dem Polymeren modifizierten Cellulosefasern, die nach Beispiel 1 hergestellt wurden, wurden zusammen mit 5 Teilen gepulvertem Kalkstein, der als Puffer dient, in einer ausreichenden Menge Wasser angoschlämlmt, so dass man etwa eine 1 % ige Suspension an Feststoffen erhält. 100 Teile einer nach Beispiel 2 hergestellten fasrigen Bindemittels uspension, die etwa 3 Teile, bezogen auf das Trockengewicht, an fasrigem Bindemittel enthält, wurden dem Brei des mit dem Polymeren modifizierten Fasermaterials zugesetzt, und der Brei wurde in einer entsprechenden Vorrichtung, beispielsweise in einem Pulpenabscheider oder Hydrapulper, gründlich geschlagen.
Der hierbei erhaltene gut dispergierte Faserbrei wird dann in einer Pulpenformvorrichtung mit einer Form, die eine Vielzahl von Vertiefungen aufweist, in einen aus vielen Einheiten bestehenden Kuchen geformt. Eine geeignete Form ist beispielsweise eine solche, die 64 Vertiefungen aufweist, sodass ein Kuchen aus 64 Einheiten entsteht, von denen jede eine Dimension von etwa 3,8 mal 5,8 cm aufweist, wobei die Grundflächen dieser Einheiten an die benachbarten Einheiten des Kuchens durch den Boden der geformten fasrigen Matte, der eine Dimension von 5,8-9,5 mm aufweist, gebunden sind.
Eine Ausnehmung eines Durchmessers von 5,8-9,5 mm, die etwa 25,4 mm tief ist, ist am Oberteil jeder Einheit während des Formverfahrens hergestellt worden. Falls es gewünscht ist, kann jeder Block, vorzugsweise im feuchten Zustand, mit einer Pflanzennährlösung besprüht werden, beispielsweise einer Düngemittellösung, die 5 Teile Stickstoff (Ge s'amtstickstoffgehalt), 10 Teile Phosphat (berechnet als P20S) und 6 Teile Kaliumoxid (berechnet als K20) enthält. Diese Düngemittellösung wird in delr Folge als 5-10-6 Düngemittelösung bezeichnet.
N-ach der Behandlung mit der Dingemittellösung werden die Kuchen in einer Heizvorrichtung getrocknet.
Eine geeignete Nährlösung, die auf die Blöcke aufgebracht werden kann, enthält 192 Teile KH2PO4, 105 Teile NH4NO8 und 62 Teile (NH, )2SO4. Zu einer ausgeglichenen Ernährung der Pflanze können gegebe- nenfalls noch 5 Teile H3;B03 und 0,005 Teile Na2MoO4 HO zugefügt werden, und das gesamte Düngemittel wird in 1000 Teilen Wasser gelöst. Etwa 4 Teile der obigen Lösung werden auf 100 Teile, bezogen auf das Trockengewicht, der geformten Blöcke gesprüht, und man erhält hierdurch ein Nährmedium zur Züchtung von Pflanzen oder Schnittlingen, das im all meinen während 3 oder 4 Wochen als Nährmedium dient.
Die nach der oben beschriebenen Arbeitsweise hergestellten Blöcke des Pflanzungsmittels sind besonders leicht und sehr porös, und sie weisen eine Dichte der Masse von etwa 0,05-0,15 g pro cm3 auf. Blöcke, die eine Dichte zwischen 0,05 und 0,075 g pro cm aufweisen, sind bevorzugt. Die geringe Dichte und die sehr hohe Porösität dieses Pflanzu'ngsmediums sind wesentlich, damit eine rasche Durchdringung des Mediums durch die Wurzelstruktur der Pflanze gewährleistet ist, wodurch der Zutritt des Sauerstoffs zum Wurzelsystem erleichtert ist und die Pflanze sehr nasch genommen werden kann, wenn sie umgetopft oder in ein Feld verpflanzt wird.
Das erfindungsgemässe Pflanzenwachstumsmedium ist bezüglich seines starken Wasserrückhaltvermögens einzigartig, wobei jeder Block in der Lage ist, bis zu mindestens dem zehnfachen seines eigenen Gewichtes an Wasser zu absorbieren und zurückzuhalten, so dass es seltener nötig ist, die Pflanze zu gewässern. Das Medium ist ferner steril, und es ver dirbt und schimmelt nicht, und es unterstützt auch nicht das Wachstum von Mikroorganismen, die für das Pflanzenwachstum schädlich sind,
Wenn dieses Medium zur Pflanzenvermehrung mit Hilfe von Stengelschnittingen oder Blattschnittlingen von Zierpflanzen verwendet wird oder wenn es zur Züchtung von Blumen- oder Gemüsepflanzen aus Samen verwendet wird,
dann werden die gewünschten Schnittlinge oder Samen in die Höhlung eingebracht, die sich in der oberen Fläche des laufs Pflanzungs- einheiten ibestehenden Blockes befindet, und der Block wird entweder vom Boden her oder Idurch zeuweiliges Besprühen gründlich bewässert, wobei diese beiden Methoden in der Gärtnerei üblich sind. Die Pflanzung kann in mehreren einzelnen Einheitsblocks vorgenommen werden, oder es kann ein laufs mehreren einzelnen Einheiten bestehender Kuchen der gewünschten Grosse als einzige Einheit behandelt werden.
Sobaid die Pflanzen das Stadium erreicht baben, in dem sie umgetopft werden sollen, haben die Wurzeln im allgemeinen die ganze Struktur des Pflanzungsblocks vollständig durchdrungen. Zu diesem Zeitpunkt werden die aus mehreren Einheiten bestehenden Blöcke in einzelne Blockeinheiten aufgeteilt, wobei jede dieser nunmehr ge- trennten Einheiten eine eigene wachsende Pflanze enthält und trägt. Diese einzelnen Einheiten werden dann umgetopft, indem man den Block in die Topferde einführt, oder sie werden in ein Feld umgepflanzt.
Bei einer gründlichen Testung des erfindungsgemä ssen Pflanzungsmittels im Vergleich zu einer Anzahl von hervorragenden aus Topferde bestehenden Medien hat es sich deutlich gezeigt, dass das erfindungsgemässe Medium bezüglich der Schnelligkeit des Wachstums bei einer grossen Anzahl von Zierpflanzen sowie bezüglich wider Schnelligkeit der Entwicklung der Wurzeln und dem Ausmass, in dem die Wurzein das Pflanzmedium durchdringen, überlegen ist.
Ferner ist das erfindungsgemässe Pflanzungsmedium gegenüber Topferde auch bezüglich des Erholens wider Pflanzen nach dem Umtopfen und der Handhabung der Pflanze beim Umtopfen überlegen, und das erfindungsgemässe Medium ist ausserdem vollkommen frei von pathogenen Organismen, Unkraut oder schädlichen Insekten.
Aussendem dringt das Wasser in das erfindungsgemässe Pflanzungsmedium rascher ein als in Topferde, und es können längere Zeiträume verstreichen, ehe eine neue Bewässerung norwendig ist. Durch die leichte Behandlung und die gute Anpassbarkeit der regulär geformten Blöcke an eine Handverpflanzung oder eine mechanisch durchgeführte Verpflanzung sind die Arbeiskosten bei der Verwendung des erfindungsgemässen Pflanzungsmittels wesentlich herabgesetzt.
Pflanzen, die in diesem Medium verwurzelt sind, können leicht verpackt und befördert werden, ohne dass das Pflanzungsmedium hiebei zerkrümelt oder die Pflanzen beschädigt werden. Ausserdem ist beim Versand das Gewicht durch die Leichtigkeit des erfindungs gemässen Pflanzungsmediums sehr stark vermindert.
PATENTANSPRUCH I
Pflanzenwachstumsmedium in Form einer verfilzten Matte einer vorher bestimmten Form und Grösse, das durch gekennzeichnet, dass es Fasern enthält, die im wesentlichen aus natürlicher Cellulose aufgebaut sind, wobei an die Fasern und in den Fasern etwa 50 bis 500 Gewichtsteile eines Polymerisates oder Copoly- merisates eines olefinisch ungesättigten Monomeren pro 100 IGewichtsteile der Cellulosefasern chemisch gebunden sind.
UNTERANSPRÜCHE
1. Pflanzenwachstumsmedium nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymerisat ein Acrylnitrilpolymerisat oder -copolymerisat ist.
2. Pflanzenwachstumsmedium nach Patentanspruch I oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern ungeordnet eneinander mit Hilfe eines Bindemittels gebunden sind, das in dem Pflanzenwachstumsmedium in einer Menge zwischen 0,5 und 5 Gew %, bezogen auf das Gewicht der Festsroffe, enthalten ist.
3. Pflanzenwachstulmsme{linm nach Patentanspruch I oder Unteranspruch 1 oder 2, dadurch gekenu zeichnet, dass das Bindemittel aus Fasern besteht, die in einem wässrigen Medium unlöslich sind.
4. Pflanzenwachstumsmedium nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel aus natürlichen Celulosefasern aufgebaut ist, an die und in denen die Metallsalze der Polyacrylsäure chemisch gebunden sind.
5. Pflanzenwachstumsmedium nach Patentanspruch I oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verfilzte Matte der vorher bestimmten Form ein ver- filter Block des fasrigen Materials ist, der eine Dichte zwischen letwa 0,05 und 0,15 g/cm aufweist, und dass dieser Block an seiner oberen Fläche eine Höhlung aufweist, die so dimensioniert ist, dass sie zur Aufnahme eines Samens oder Stengelschnittlings einer Pflanze, die in diesem Pflanzenwachstumsmedium verpflanzt werden soll, geeignet ist.
6. Pflanzenwachstumsmedium nach Patentanspruch I oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verfilzte Matte eine Vielzahl von Blöcken aufweist, die an einem Ende voneinander getrennt sind und sich voneinander in säumlichem Abstand beünden, die jedoch am entgegengesetzten Ende miteinander verbunden sind.
PATENTANSPRUCH II
Verfahren zur Herstellung des Pflanzenwachstumsmediums nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man Cellulosefasern, ein olefinisch ungesättigtes Monomeres und einen Redoxkatalysator in einem wässrigen Medium miteinander vermischt und die Mischung so lange erhitzt, dass das Monomere polymerisiert und das gebildete Polymere chemisch an den und in den Cellulosefasern gebunden wird, wodurch in Wasser dispergierbare, mit dem Polymeren modifizierte Cellulosefasern gebildet werden, und dass dann aus diesem wässrigen Brei eine Masse der mit dem Poly
**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.