DE2148624C3 - Schaumstoff körper aus Polyurethan mit Pflanzensamen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Schaumstoffkörper aus Polyurethan mit Pflanzensamen.

Das Ziel der Erfindung ist darin zu erblicken, daß eine möglichst schnelle und gleichzeitig wirtschaftliche Aufzucht von Pflanzen, z. B. Blumen, Gräsern, Gemüse od. dgl., erreicht werden kann.

Es ist bereits bekannt, einen Rasen auf einer geeigneten Unterlage, z. B. Schotter, zu züchten und diesen Rasen in Platten zu zerschneiden, worauf diese Platten an den zu begrünenden Stellen aufgelegt werden. Diese Rasenplatten oder Ziegel benötigen etwa 2 JaLre zu ihrer Herstellung. Ein Rasen kann erst dann von seiner Unterlage abgezogen werden, wenn durch die Wurzeln ein so festes und einheitliches Gewirk gebildet wird, daß die Rasenzicgel nicht in sich selbst zerbrechen. So muß ein Hersteller von Rasen über große Flächen verfugen, da der Herstellungsprozeß bzw. das Wachstum 2 Jahre erfordert.

Es ist ein Schaumstoffkörper mit Pflanzensamen bekannt, der auf einem Gewebe oder Gitter angeordnet ist und Mattenform besitzt. Die Pflanzensamen sind an der Matte mit einem Haftmittel befestigt. Sofern der Schaumstoff ein Harnstofformaldehydharzschaum ist, kann das Saatgut auch in die Matte gedruckt werden, so daß es nach Befeuchten der Matte festhaftet. Dies geht allerdings bei Polyurethanweichschaumstoff nicht, da die elastischen Eigenschaften dieses Schaumstoffes ein Eindrücken der Samen nicht zulassen. Auf jeden Fall sind die Samen, selbst wenn sie angeklebt sind, nicht sehr fest mit der Schaumstoffoberfläche verbunden, so daß die Gefahr besteht, daß insbesondere beim Einrollen der Matte eine Ablösung erfolgt. Dies hat im aufgelegten Zustand dann den Nachteil, daß die Matte an dieser Stelle keine Pflanze trägt. Um diesem Nachteil zu begegnen, müßte man ; :>_ an Ort und Stelie nachsäen, was wiederum den Vorteil des ganzen Schaumstoflkörpers in Frage stellt.

Weiter ist es bekannt, auf einem Boden eine Mischung aus einem flüssigen Harnstoffonnaldehydschaum und Pflanzensamen anzuordnen. Ein Harnstoffschaum weist ein hartes und sprödes Gefüge auf, das bei schon geringen mechanischen Beanspruchungen zerstört wird. Weiter unterliegt ein Harnstoff- ■ formaldehydschaum einer sehr schnellen Zersetzung in der Natur, so daß dieser Schaum lediglich zum Keimbeginn der Pflanzensamen wirksam sein kann. Er sorgt also für den Wasserhaushalt bei der Keimung und schützt gegen Vogelfraß. Keinesfalls kann ein Schaum dieser Art bepflanzt transportiert werden, da der Schaum auf Grund seiner geringen mechanischen Stabilität einer Zerstörung unterliegen würde.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorstehend erläuterten Nachteile den eingangs beschriebenen Schaumstoffkörper so weiterzubilden, daß eine gleichmäßige, rasche Anzucht von Pflanzen, gegebenenfalls abseits des späteren Bestimmungsortes dieser Pflanzen, gewährleistet wird, so daß diese im gewünschten Augenblick zur Verfügung stehen.

Diese Aufgabe soll dadurch gelöst werden, daß der Schaumstoffkörper aus einzelnen Stücken besteht, die durch ein Bindemittel in Form von porösem Polyurethan zusammengehalten werden, wobei die Pflanzensamen im Bindemittel angeordnet sind.

Schaumstoff¹'örper, die aus untereinander durch ein geschäumtes Bindemittel zusammengehaltenen Schaumstoffstücken bestehen, sind an und für sich bekannt und dienen vor allem in der Polsterindustrie als Ersatz für Federkerne oder auch homogenen Schaumstoff. Da bei der Herstellung von Polyurethan Bedingungen hinsichtlich Temperatur und chemischer Aggressivität auftreten, die das Überleben eines Pflanzensamens unmöglich machen, war es überraschend festzustellen, daß die Anordnung von Samen in dem polyurethanhaltigen Schaumstorfkörper gelingt, ohne daß sie wesentlich geschädigt werden. Dies hängt offensichtlich damit zusammen, daß das geschäumte Polyurethan als Bindemittel nur einen dünnen Film zwischen den Schaumstoffstücken bildet, wodurch erstens eine sehr schnell abgeschlossene Reaktion erreicht ist und zweitens auch der Aufbau von zu großer Wärme vermieden ist. Die vorliegende Erfindung löst somit ein Problem, das von der Fachwelt für undurchführbar gehalten wurde, nämlich Samen im Innern eines Schaumstoffkörpers aus Polyurethan gebunden anzuordnen. Polyurethanschaum hat an und für sich hervorragende Eigenschaften als Pflanzensubstrat, da er — einmal befeuchtet — äußerst hydrophil ist und außerdem auf Grund seiner Struktur auch für eine hervorragende Belüftung der Wurzeln sorgt. Diese Eigenschatten sind beim Polyurethanverbundschaum, wie er gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, noch dadurch gesteigert, daß der Bindemittelschaum eine besonders feine Struktur aufweist, deren Poren äußerst kapillaraktiv sind.

Der erfindungsgemäße Schaumstoffkörper mit Schaumstoffstücken aus Polyurethan, die durch ein geschäumtes Bindemittel in Form von porösem Polyurethan zusammengehalten sind, verhindert nicht nur den Fraß der Samen durch Vögel, sondern erlaubt auch, den Transport von Pflanzen, die aus dem

Samen gewachsen sind, schnell und leicht durchzuführen, da der Zusammenhang der Pflanzen untereinander nicht nur durch deren Wurzeln gegeben ist, sondern durch den Schaumstoffkörper gewährleistet ist. Wesentlich ist hierbei, daß die Schaumstoffstücke aus Polyurethan bestehen, da dieses sehr gute mechanische Eigenschaften aufweist. Es kann sowohl Polyurethanweichschaum als auch Polyurethanhartschaum verwendet werden. Dadurch daß die Wurzeln der Pflanzen nicht nur in einer Richtung wachsen, sondern im Substrat in jeder Richtung wachsen, ist nach kurzer Wachstumszeit eine zusätzliche Verbindung der Schaumstoffstücke durch die Wurzeln gegeben. Mit dem erfindungsgemäßen Schaumstoffkörper ,vird es ermöglicht, z. B. einen Rasen in Rollenform auf den Markt zu bringen, wobei hier die Züchtungszeit nicht mehr durch die starke Durchwurzelung des Substrates bedingt ist, sondern nur mehr vom Wachstum der oberirdischen Teile der Pflanzen abhängig ist. Es ist daher möglich, bereits nach 3 Monaten einen Rasen auf den Markt zu bringen. Dies bedeutet einen erheblichen Vorteil, wenn man bedenkt, daß man für einen normalen Rasen 2 Jahre benötigt, um ihn transportieren zu können.

In regenreichen Gebieten oder bei der Pflanzenzucht, wo die Wasserzufuhr von oben erfolgt, werden die Samen, die im oberen Bereich angeordnet sind, schneller zum Keimen neigen, als diejenigen, die im unteren Bereich angeordnet sind. Wird hingegen die Kultivation der Pflanzen so betrieben, daß die Wasserzufuhr von unten erfolgt, so werden die Pflanzensamen, die im unteren Bereich angeordnet sind, bevorzugt zum Keimen neigen. Will man nun in einem Gebiet Pflanzen kultivieren, in dem einmal die Wasserzufuhr von oben und ein anderes Mal von unten erfolgt, man denke hierbei an regenreiche Gegenden mit Lehmboden od. dgl. und intensiver Sonnenbestrahlung, so ist man, wenn die Pflanzensamen im Bindemittel annähernd gleichmäßig verteilt sind, nicht gezwungen, zu beachten, woher die Wasserzufuhr erfolgt, sondern es beginnt jedenfalls ein zeitiges Keimen der Pflanzensamen.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Raumgewicht des Schaumstoffkörpers etwa 60 bis etwa 250 kg/m³, vorzugsweise etwa 90 bis etwa 120 kg/m³, beträgt. Bei diesem Raumgewicht wird sowohl den mechanischen Eigenschaften als auch dem Wasserhaushalt in besonders günstiger Weise Rechnung getragen. Beträgt das Raumgewicht wesentlich unter 60 kg/m³, so weist der Schaumstoff eine zu große Oberfläche auf, so daß die Verdunstung von Wasser zu groß ist. Außerdem ist die Festigkeit solcher Schaumstoffe häufig für die Manipulation zu gering. Bei einem Rauingewicht über 250 kg/m³ ist die mechanische Festigkeit des Schaumstoffkörpers so groß, daß die anfängliche Durchwurzelung nur langsam erfolgt und das Wachstum der Pflanzen dadurch verzögert wird.

Vorzugsweise weist der Schaumstoffkörper pro 100 m² zu bewachsende Fläche etwa 2 bis etwa 7 kg Grassamen auf. Durch diese Grassamenmenge pro Flächeneinheit wird eine wirtschaftliche und jedoch auch schnelle Begrünung des Schaumstoffkörpers erreicht.

Ein besonders günstiges Verhältnis, bezogen auf die Belüftung und Bewässerung, wird dann erreicht, wer η die Dicke des Schaumstoff körpers etwa 0,5 bis etwa 2,0 cm, vorzugsweise etwa 0,8 bis etwa 1,2 cm, beträgt. Diese Dimensionswahl ist auch für die gewünschte Manipulationsfestigkeit einer erfindungsgemäßen Matte und ihr Durchwurzelungsvermögen zweckmäßig.

Um eine besonders gute Wasseraufnahmefähigkeit zu erreichen, können im Bindemittel hydrophile Substanzen angeordnet sein, wie z. B. Flocken aus hydrophilem Schaumstoff. Bei Verwendung von üblichen Schaumflocken kann auch das Bindemittel hydrophil sein. Es kann jedoch auch zusätzlich ein hydrophiler Stoff, wie z. B. Cellulosemehl, Kieselgur, Kreide od. dgl., im Schaumstoffkörper angeordnet sein.

Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Schaumstoffkörpers kann so geschehen, daß eine Mischung aus Schaumstoffstücken aus Polyurethan und Grassamen mit dem schäumbaren Bindemittel vermischt und geformt wird.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Schaumstoffkörper mit einem Raumgewicht von 90 kg/m³ 773 kg: Schaumstoffstücke aus Polyurethanweichschaum mit einem Durchmesser von etwa 10 mm und einer Dichte von etwa 30 kg/m³ werden mit Grassamen vermischt. Die Menge des Grassamens ist von der Dicke der zu schneidenden Platten abhängig. Es soll ungefähr auf 100 m² zu begrünender Schaumstoffkörperoberfläche zwischen 2 bis 7 kg Grassamen entfallen. Diese Mischung wird in einem Mischer mit einer Mischung aus einem Toluylendiisocyanat und einem Polyäther mit endständigen OH-Gruppen im stöchiometrischen Verhältnis vermischt. Dieses Gemenge wird sodann in einer Form 20 bis 30 Minuten unter Druck und gegebenenfalls Wärmeeinwirkung z. B. Wasserdampf geformt. Der Formkörper wird sodann in Platten von 10 mm Dicke geschnitten. Es wurden folgende Grassamen und folgende Mengen pro 100 m² verwendet:

Vl 90% Festuca rubra »Biljart«,
10% Agrostis tennis »Tracenta«,
3,50 kg/100 m².

V 2 lOO % Agrostis stoloinfera »Penncross«,

2,25 kg/100 m\

V 3 80% Festuca rubra »Golfrood«,

20% Agrostis stoloinfera »Penncross«,
6,00 kg/100 m^a.

V 4 70% Festuca rubra »Golfrood«,

30% Poa pratensis »Newport«,
6,60 kg/100 m*.

V 5 50% Poa pratensis »Newport«,

50% Poa pratensis »Merion«,
5,40 kg/100 m^a.

Außerdem wurde der in Österreich meistverwendete Rasensamen für Sport- und Grünanlagen erprobt:

V 6 70% Lolium L. spp. (Eng. Raygras),

10% Festuca rubra (Rotschwingel),
8% Poa pratensis (Wiesenrispe),
7% Festuca ovina (Schafschwingel),
5% Poa nemoralis (Hainriope),

6,00 kg/100 m^a.

Die Verlegung der Schaumstoffkörper erfolgt auf gefrästem, planiertem und gewalztem Boden. Der SchaumstofTkörper wurde auf der Erde mittels Stiften

verankert. Diese Verankerung ist nur in etwa den ersten 3 Wochen nötig, da danach die Wurzeln der Pflanzen in den Unterboden eingedrungen sind. Bei einer ordnungsgemäßen Bewässerung der Schaumstoffkörper keimten sämtliche Grassamen zeitgemäß. Will man nur eine geringere Bewässerung durchführen, so ist es auch möglich auf den bereits ausgelegten Schaumstoffkörper eine Schicht aus Sand aufzubringen, wodurch gleichzeitig eine weitere Befestigung des Schaumstoffkörpers am Untergrund erreicht wird. Wird statt dem Ätherpolyurethan ein Esterpolyurethan verwendet, so ist das Wasserrückhaltevermögen des Schaumstoffkörpers besonders groß.

Nach 2 bis 3 Monaten war die Grasnabe so beschaffen, daß man einen Transport durchführen konnte.

Eine Verrottung des Schaumstoffkörpers, so er aus Ätherpolyurethan besteht, ist frühestens in 4 bis 5 Jahren zu erwarteü, wohingegen die eines Esterpolyurethans bereits nach 2 bis 3 Jahren zu erwarten ist.

Im allgemeinen konnte bei den Versuchen festgestellt werden, daß, je höher das Raumgewicht des Schaumstoffkörpers ist, ein um so größeres Wasserrückhaltevermögen vorliegt.

Die Versuche wurden in den verschiedenen klimatischen Räumen von Österreich durchgeführt, wobei überall durchaus als sehr gut zu bezeichnende Ergebnisse erreicht wurden.

Die Erfindung wurde an Hand von bestimmten Pflanzensamen näher erläutert, und zwar Grassamen, jedoch ist das Einsatzgebiet des erfindungsgemäßen Schaumstoffkörpers nicht nur auf Gräser eingeschränkt, sondern läßt sich auch bei anderen Samen anwenden. So kann beispielsweise ein erfindungsgemäßer Schaumstoffkörper in Mattenform vorgesehen sein, der Gemüsesamen, wie z. B. Spinat, Salat od. dgl., enthält. Solche Matten können gelagert und zu jeder beliebigen Zeit, beispielsweise nach Naturkatastrophen aufgelegt werden und ergeben nach Bewässerung ein rasches und kontrolliertes Wachstum des Gemüses. Weiterhin kann ein Blumenbeet dadurch erhalten werden, daß in einem Schaumstoffkörper Samen von Blumen mit verschiedenen Blütezeiten angeordnet werden. Um ein Blumenbeet zu erhalten, ist es dann nur mehr erforderlich, den Schaumstoffkörper, z. B. eine Leiste oder einen Würfel, auf das vorbereitete Erdreich aufzulegen, wonach nur mehr für Wasserzufuhr Sorge getragen werden muß. Die Samen können sodann weder durch Vogelfraß noch durch heftige Regengüsse oder durch zu heftiges Gießen von ihrem Standort entfernt werden. Es ist also auf diese Art und Weise möglich ein Blumenbeet auf besonders einfache und sichere Art zu erhalten.

Claims (6)

21 624 Patentansprüche:

1. Schaumstorikörper aus Polyurethan mit Pflanzensamen, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einzelnen Stücken besteht, die durch ein Bindemittel in Form von porösem Polyurethan zusammengehalten werden, wobei die Pflanzensamen im Bindemittel angeordnet sind.

2. Schaumstoffkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pflanzensamen im Bindemittel annähernd gleichmäßig verteilt sind.

3. Schaumstoffkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sein Raumgewicht etwa 60 bis etwa 250 kg/m³, vorzugsweise etwa 90 bis etwa 120 kg/m³, beträgt.

4. Schaumstoffkörper nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoffkörper pro 100 m^J zu bewachsender Fläche etwa 2 bis etwa 7 kg Grassamen enthält.

5. Schaumstoffkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß seine Dicke zwischen etwa 0,5 und etwa 2,0 cm, vorzugsweise etwa 0,8 und etwa 1,2 cm, beträgt. as

6. Schaumstoffkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bindemittel zusätzlich hydrophile Substanzen angeordnet sind.