DE19911114C2 - Fasermatte zur Förderung des Kulturpflanzenwachstums - Google Patents

Fasermatte zur Förderung des Kulturpflanzenwachstums

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Description

Die Erfindung betrifft eine Fasermatte zur Förderung des Kulturpflanzenwachstums mit einem Mehrkomponenten-Aufbau und mit Gehalten an faserförmigen organischen Substanzen und in geschäumte Materialien eingebetteten Zusatzstoffen. Derartige Fasermatten werden vor allem in der Forstwirtschaft, im Garten- und Landschaftsbau sowie in der Landwirtschaft benötigt.
Zum Zwecke der Ertragssteigerung werden unterschiedliche Mittel und Verfahren eingesetzt, die in erster Linie die Wachstumsbedingungen der Nutzpflanzen fördern und zugleich die Entwicklung von Konkurrenzpflanzen verhindern sollen.
Eine Fasermatte der gattungsgemäßen Art wird in der DE 14 57 791 A beschrieben. Die dort bekanntgemachte Matte zum Belegen von Acker- und Gartenböden enthält eine Kunststoffschaumschicht, die bevorzugt mit Armierungsmaterialien in Form von Geweben oder Gittern aus Glasfasern, Jute, Papier, geeignetem Metall oder Kunststoff verbunden ist. Die Armierungsmaterialien haben in erster Linie die Aufgabe, die Kunststoffschaumschicht zusammen zu halten und als Bodenbelag zu fixieren, bis die Wurzeln der sich in der Kunststoffschaumschicht entwickelnden oder weiterentwickelnden Pflanzen in den Garten- bzw. Ackerboden eingewachsen sind und dann die Kunststoffschaumschicht am Boden fest halten. In der Kunststoffschaumschicht selbst sind gegebenenfalls das Pflanzenwachstum fördernde Nährsalze und Spurenelemente enthalten. Neben den unbestreitbaren Vorteilen hat die bekanntgemachte Fasermatte den unübersehbaren Nachteil, daß es wegen des verwendeten Kunststoffschaums oder wegen nicht oder schwer verrottbarer Armierungselemente zu einer unvollständigen Verrottung kommen kann, die zum regelmäßigen Beräumen der Nutzflächen von den verbleibenden Verrottungsresten zwingt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb im Schaffen einer technischen Lösung, mit deren Hilfe ein Mittel zur Förderung des Nutzpflanzenwachstums bei gleichzeitiger Behinderung der Entwicklung von Konkurenzpflanzen geschaffen wird. Die einzusetzenden Mittel sollen nach Möglichkeit vollständig verrottbar und biologisch abbaubar sein.
Insbesondere geht es um die Einbindung bzw. Anbindung von Zusatzstoffen, wie pflanzennährstoffhaltigen und feuchtespeichernden Mitteln oder Pflanzensamen, derart, daß die Verluste der eingesetzten Zusatzstoffe bei der Herstellung und Anwendung vermindert werden und die Verfügbarkeit der eingesetzten Zuschlagstoffe für die Förderung des Pflanzenwachstums über einen längeren Zeitraum erhalten bleibt.
Weiterhin besteht die Aufgabe darin, Voraussetzungen für die Beschleunigung oder für die Verzögerung der Wirkung einzelnen Komponenten der das Kulturpflanzenwachstum fördernden Fasermatte zu entwickeln.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Danach besteht eine Fasermatte zur Förderung des Kulturpflanzenwachstums aus einem Mehrkomponentenaufbau mit Gehalten an faserförmigen organischen Substanzen und in schaumförmige Materialien eingebetteten Zusatzstoffen. Die Zusatzstoffe sind dazu dispers in einem Bindemittelschaum und dieser zusatzstoffhaltige Bindemittelschaum ist zumindest teilweise das eingesetzte Faservlies durchdringend in der Fasermatte angeordnet. Insbesondere diese Fasermatte ist vorteilhaft für eine zumindest zeitweilige Stabilisierung mittels mechanischen und thermischen Beanspruchungen geeignet.
Einer dieser Zusatzstoffe kann als ein Pflanzennährstoffe enthaltendes feinteiliges Düngemittel eingesetzt werden. Kennzeichnend für die Beschaffenheit der erfindungsgemäßen Fasermatte ist es auch, daß das eingesetzte Bindemittel ein die Komponenten Faservlies und feinteilige Zusatzstoffe fixierendes biologisch abbaubares Material ist.
Bevorzugt kommt dafür beispielsweise eine wässrige Emulsion von Naturkautschuk zum Einsatz. Möglich ist jedoch auch die Anwendung von Latexvarianten biologisch abbaubarer Kunststoffe. Als weitere Variante für den Einsatz von biologisch abbaubaren Bindemitteln kommen auch stärkehaltige und cellulosehaltige Leime in Betracht.
In der Fasermatte werden bevorzugt die einzelnen Komponenten, wie Faservlies, Bindemittel und die weiteren Zusatzstoffe, ineinander übergehend angeordnet, so daß eine ausgeprägte Schichtstruktur keine Vorraussetzung für das Erreichen der aufgabenstellungsgemäßen Wirkung der Fasermatte ist.
Das Faservlies der Fasermatte ist dabei vorteilhaft als ein Wirrfaservlies aus Naturfasern als in der Anwendungslage obere und damit der Bewitterung ausgesetzte Schicht angeordnet.
Alternativ dazu kann als Faservlies ebenso ein Wirrfaservlies aus Naturfasern als in der Anwendungslage untere und damit den Bodenkontakt sichernde Schicht angeordnet sein.
Es ist möglich, daß als Faservlies genadelte Faservliese, Wirrfaservliese, Filze, Karden- bzw. Krempelvliese, und/oder Papier oder Papiervliese oder Folien aus biologisch abbaubarem Material mit unterschiedlichen Gehalte an Lignin und Cellulose in der Fasermatte angeordnet werden. Wichtig ist dabei lediglich, daß zumindestens Teile der für die erfindungsgemäße Fasermatte benötigten Zusatzstoffe zwischen den Einzelfasern des Faservlieses eingelagert ist.
Die in der Fasermatte eingebettet angeordneten Zusatzstoffe sind je nach Erfordernis pH-Wert regulierende und den Ionenaustausch fördernde Substanzen, wachstumsförderndes Material mit wählbaren Anteilen an mineralischen Pflanzennähstoffen sowie in ansich bekannter Weise feuchtespeichernde Mittel. Diese feuchtespeichernden Mittel können als Porenstoffe, als quellfähige Substanzen und/oder als hydrophiles Material zum Einsatz kommen.
Das in der Fasermatte als Bindemittelschaum verteilt angeordnete Material ist als biologisch abbaubares Polymer wenigstens teilweise an den Oberflächen der Einzelfasern des eingestezten Faservlieses und ebenfalls wenigstens teilweise an der Oberfläche der Einzelkörner der eingesetzten Zusatzstoffe gebunden.
In einer weiteren Ausführungsform sind die faserförmigen Anteile der Faservliese und die Zusatzstoffe der Fasermatte im Gemisch mit dem eingesetzten Bindemittel unter der Wirkung einer Druckbeanspruchung bei der Herstellung zumindest zeitweilig in der Fasermatte stabil fixiert angeordnet.
Damit wird gewährleistet, daß es erst bei der bestimmungsgemäßen Anwendung der Fasermatte gegebenenfalls partiell zu einer Auflösung der fixierenden Wirkung des Bindemittels und/oder der mechanischen Verformung kommt, wodurch der Feuchteeintritt, die Mobilisierung von in den ausgewählten Zusatzstoffen enthaltenden Pflanzennährstoffen und die erleichterte Durchwurzelung bewirkt wird.
Anstelle der mechanischen Beanspruchung läßt sich die zumindest zeitweilige stabile Fixierung der Zusatzstoffe und der faserförmigen Anteile des Faservlieses in der Fasermatte auch durch die Wirkung einer thermischen Beanspruchung erreichen. Möglich ist ebenfalls die Kombination von mechanischer Druckbeanspruchung und thermischer Beanspruchung, um die zumindest zeitweilige Fixierung der Zusatzstoffe und der faserförmigen Anteile des Faservlieses zu erreichen. Dies kann aus transportökonomischen Gründen und zum verlustarmen Anwenden der präparierten Fasermatten als Einzelzuschnitt oder als Rollenware zweckmäßig sein.
Es ist auch möglich, ausgewählte Teile der eingesetzten Zusatzstoffe als ummantelten Zusatzstoff in der Fasermatte anzuordnen, wobei das Ummantelungsmaterial mit einer wirkungsverzögernden Zusatzstoffkomponente ausgestattet ist. In erster Linie handelt es sich dabei um an sich bekannte Mittel, die den Feuchtezutritt zum jeweiligen ummantelten Zusatzstoff zeitweise behindern und damit zur Verzögerung des Wirkungsbeginns von Wirksubstanzen dieser Zusatzstoffe führen. Alternativ dazu kann wenigstens ein Zusatzstoff mit einer Ummantelung ausgestattet sein, die eine wirkungsbeschleunigende Komponente enthält.
Die Wirkungsbeschleunigung kann dabei auf die beschleunigte Feuchtezufuhr zum jeweils ummantelten Zusatzstoff zurückgeführt werden. Während die Wirkungsverzögerung durch hydrophobierende Mittel, wie bekannte Quellstoffe und wasserabweisende Überzüge, erreicht wird, lassen sich die Wirkungsbeschleunigungen durch den Einsatz hydrophiler Substanzen erzielen.
Die zielstellungsgemäße Fasermatte kann auch so beschaffen sein, daß sich die Fixierung von faserförmigen Anteilen der eingesetzten Faservliese und die eingesetzten Zusatzstoffe im Gemisch mit dem Bindemittel erst im Ergebnis einer mechanischen Nachbearbeitung mittels Nadel- oder Nähtechnik ergibt. Insbesondere das Vernadeln der Faservliese wird dabei bedarfsweise mit hydraulischen oder pneumatischen Werkzeugen und Mitteln bewirkt.
Neben der Ummantelung von Teilen der Einzelkörner ausgewählter Zusatzstoffkomponenten können die wirkungsverzögernden oder wirkungsbeschleunigenden Zusatzstoffkomponenten auch durch besondere Schichten von den übrigen Komponenten der Fasermatte getrennt angeordnet werden. Diese Trennschichten haben als Dichtstoffe oder als hydrophobierendes Material dann eine Sperrfunktion für den Feuchtezutritt zu den wirkungsverzögert angeordneten Zusatzstoffteilen oder sie kommen durch die Ausbildung der Trennschicht als wasserspeicherndes bzw. hydrophiles Material beschleunigt in den Kontakt mit verfügbarer Oberflächen- bzw. Bodenfeuchte. Als dichtendes Material können beispielsweise bentonithaltige Tonsuspensionen oder Mineralschlämme oder dgl. zum Einsatz kommen. Schichten mit wirkungsbeschleunigender Funktion bestehen beispielsweise aus porigem Material, wie Naturbims, Hüttenbims, Blähperlit, Blähton oder Blähschiefer. Weitere einsetzbare Materialien sind wasserbindende Mineralien, wie hygroskopische Nährsalze, oder wasserbindende Polymere. Die Verzögerung und/oder Beschleunigung der Wirkung einzelner Zusatzstoffkomponenten ermöglicht es damit, durch besondere Ausstattung der jeweiligen Fasermatte, beispielsweise bestimmte Nährstoffe zu pflanzenbaulich günstigen Entwicklungsstadien der zu fördernden Kulturpflanze, bereitzustellen.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, die einzelnen Komponenten der Fasermatte in freiwählbarer Kombination bedarfsweise mehrfach übereinanderliegend anzuordnen, um damit Fasermatten in Sandwichbauweise bereitzustellen.
Die Vorteile der Erfindung bestehen zusammengefaßt in der nunmehrigen Verfügbarkeit einer das Kulturpflanzenwachstum fördernden Fasermatte, die bereits bei der Herstellung auf die Bedürfnisse des jeweiligen zu revitalisierenden Bodens einerseits und auf die Anforderungen der zu entwickelnden Kulturpflanzen andererseits abgestimmt werden kann.
Damit wird erreicht, daß nach dem einmaligen Aufbringen der entsprechend ausgestatteten Fasermatte bei gleichzeitigem Unterdrücken des Schadpflanzenwachstums unter weitgehendem Verzicht auf den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln die wesentlichen Voraussetzungen für das Keimen und das Wachstum der gewünschten Kulturpflanzen gewährleistet werden. Der Vorteil der geschaffenen technischen Lösung besteht darüber hinaus in der nun verfügbaren Möglichkeit des Verzichts auf anschließende weitere Bearbeitungsschritte zur Sicherung des Kulturpflanzenwachstums in den entscheidenden Wachstumsphasen. Das betrifft beispielsweise das nicht mehr benötigte Unterdrücken von Konkurrenzpflanzen bzw. das Zuführen von Nährstoffen und Feuchte für die zu entwickelnden Nutzpflanzen durch jeweils gesonderte Arbeitsgänge.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung soll nachstehend mit einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
In der beigefügten Zeichnung zeigt
Fig. 1 die schematische Schnittdarstellung durch eine Fasermatte mit einem Faservlies, in dem ein zusatzstoffhaltiger Bindemittelschaum imprägnierend angeordnet ist;
Ausführungsbeispiel Ausführungsbeispiel 1
Eine Fasermatte 1 besteht gemäß Fig. 1 aus einem Naturfaservlies 2, in das ein zusatzstoffhaltiger Bindemittelschaum 3 eingelagert angeordnet ist. Das Bindemittel ist biologisch abbaubar. Die im Bindemittelschaum 3 eingebetteten Zusatzstoffe enthalten neben düngewirksamen Stoffen Pflanzenschutzmittel und wasserspeichernde Komponenten. Zur Stabilisierung der Fasermatte 1 und zur Verbesserung des Abbindeverhaltens des eingesetzten Bindemittels wird die Fasermatte 1 einer thermischen Beanspruchung ausgesetzt, wobei die Temperatur und die Verweilzeit so zu wählen sind, daß die Zusatzstoffe und das eingesetzte Bindemittel in ihrer Wirkung nicht beeinträchtigt werden.
Bezugszeichenliste
1
Fasermatte
2
Faservlies
3
Bindemittelschaum

Claims (9)

1. Fasermatte zur Förderung des Kulturpflanzenwachstums mit einem Mehrkomponenten-Aufbau und mit Gehalten an faserförmigen organischen Substanzen und in schaumförmige Materialien eingebetteten Zusatzstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzstoffe dispers verteilt in einem Bindemittelschaum (3) und dieser zusatzstoffhaltige Bindemittelschaum (3) zumindest teilweise das Faservlies (2) durchdringend angeordnet ist.
2. Fasermatte zur Förderung des Kulturpflanzenwachstums nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das angewendete Bindemittel biologisch abbaubar ist.
3. Fasermatte zur Förderung des Kulturpflanzenwachstums nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bindemittelschaum (3) eingebetteten Zusatzstoffe neben düngewirksamen Stoffen Pflanzenschutzmittel und wasserspeichernde Komponenten enthalten.
4. Fasermatte zur Förderung des Kulturpflanzenwachstums nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Faservlies (2) mit dem zumindest teilweise das Faservlies (2) durchdringenden zusatzstoffhaltigen Bindemittelschaum (3) einer thermischen und/oder mechanischen Beanspruchung unterzogen ist.
5. Fasermatte zur Förderung des Kulturpflanzenwachstums nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Komponenten, wie Bindemittel, Faservlies und Zusatzstoff, der Fasermatte (1) in freiwählbarer Kombination und in Sandwichbauweise mehrfach übereinanderliegend angeordnet sind.
6. Fasermatte zur Förderung des Kulturpflanzenwachstums nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Zusatzstoff als ummantelter Zusatzstoff mit einer wirkungsverzögernden Zusatzstoffkomponente ausgestattet in der Fasermatte (1) angeordnet ist.
7. Fasermatte zur Förderung des Kulturpflanzenwachstums nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Zusatzstoff als ummantelter Zusatzstoff mit einer wirkungsbeschleunigenden Zusatzstoffkomponente ausgestattet in der Fasermatte (1) angeordnet ist.
8. Fasermatte zur Förderung des Kulturpflanzenwachstums nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Zusatzstoff von den übrigen Komponenten Bindemittel und Faservlies der Fasermatte (1) durch eine Zusatzstoffschicht aus einer wirkungsverzögernden Zusatzstoffkomponente in der Fasermatte (1) getrennt angeordnet ist.
9. Fasermatte zur Förderung des Kulturpflanzenwachstums nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Zusatzstoff von den übrigen Komponenten Bindemittel und Faservlies der Fasermatte (1) durch eine Zusatzstoffschicht aus einer wirkungsbeschleunigenden Zusatzstoffkomponente in der Fasermatte (1) getrennt angeordnet ist.
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