DE2658600A1

DE2658600A1 - Harnstoffharzschaummatte

Info

Publication number: DE2658600A1
Application number: DE19762658600
Authority: DE
Inventors: Iwao Otsubo; Toru Shimizu; Iwao Takizawa
Original assignee: Nissan Chemical Corp
Current assignee: Nissan Chemical Corp
Priority date: 1975-12-27
Filing date: 1976-12-23
Publication date: 1977-07-07
Also published as: JPS5281238A; US4240817A; JPS5515173B2

Description

Dr.D.Thomsen

&
W.Weinkauff

PATE NTANWALTS Bü RO

Telefon (089)530211 530212 Telegramm-Adresse

Cable address

expertla

PATENTANWÄLTE

München:

Dr. rer. nat. D. Thomsen Frankfurt/M.:

Dipl.-lng. W.Weinkauff (Fuchshohl 71)

Dresdner Bank AQ, München, Konto 5 574 237

8000 München 2 Kalser-Ludwlg-Platz6 23. Dezember 1976

Nissan Chemical Industries, Ltd. Tokyo, Japan

Harnstoffharzschaummatte

Harnstoffharzschaum ist für verschiedene Anwendungszwecke eingesetzt worden, und in jüngerer Zeit nimmt seine Verwendung für Reisanbaumatten zu. Für diesen Zweck ist eine gute Wasserabsorption besonders erforderlich. Da die Einführung von Reis-Setzmaschinen das Umsetzen oder Verpflanzen von Feldreis wirksam mechanisiert und die Arbeit

verringert hat, wird diese Art des Verpflanzens von Jahr zu / Jahr in zunehmendem Maße übernommen und macht die Hälfte der Gesamtanbaufläche von Feldreis in Japan aus, d.h. etwa

die Hälfte von 2,7 Millionen ha im Jahre 1975.

Um sicherzustellen, daß Feldreis-Sämlinge für das mechanische Verpflanzen verwendet werden können, ist eine riesige Menge Boden erforderlich. Weiter sind zahlreiche besondere Maßnahmen für einen solchen Boden, der zum Aufziehen von Aussaat verwendet werden soll, erforderlich, und es werden erhebliche Zeit und Arbeit aufgewandt. Deshalb besteht die Tendenz, künstlichen Kulturboden, der ohne jegliche Einstellung oder Anpassung leicht zu handhaben ist, Jahr für Jahr in zunehmendem Maße zu verwenden.

Künstlicher Kulturboden, der leicht und sehr einfach anwendbar ist, muß die folgenden Eigenschaften haben:

(1) Gute Wasserabsorption,

(2) gute Wasserretention,

(3) leichte Eindringbarkeit für Pflanzenwurzeln,

(4) einen Boden-pH im Bereich von 4 bis 7,

(5) der Boden muß mit der Harke der Reis-Setzmaschine leicht aufzubrechen bzw. zu zerkleinern sein.

Harnstoffharzschaum besitzt bereits die Eigenschaften (2), (3) und (5), und sein pH-Wert kann leicht auf einen Bereich innerhalb der Werte 4 ~7 eingestellt werden. Jedoch war die Erzielung der Wasserabsorption ein äußerst wichtiges zu lösendes Problem, weil die wasserabstoßende Eigenschaft

709827/1048

/Γ

eine dem Harnstoffharzschaum von Natur her zukommende Eigenschaft ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung von künstlichem Kulturboden zum Aufziehen von Sämlingen von mit Pflanzmaschinen zu setzenden Feldfrüchten bzw. Halmgetreiden.

Als Ergebnis intensiver Untersuchungen, die darauf gerichtet waren, Harnstoffharzschaummatten Absorptionsfähigkeit für Wasser zu verleihen, wurde dieses Problem nun erfolgreich gelöst.

Die erfindungsgemäße Harnstoffharzschaummatte zeichnet sich dadurch aus/ daß sie Alkylenglykole und anorganische Salze enthält.

Die erfindungsgemäße Harnstoffharzschaummatte stellt einen Schaum dar, der aus Harnstoff-Formaldehyd-Harz besteht, der nach irgend einem Verfahren hergestellt werden kann. Die Schüttdichte des Schaums liegt im Bereich von 0,005 bis 0,03, wobei die Verschiedenheit der Mattenform vom Verwendungszweck abhängt und die Größe nicht besonders begrenzt ist. Beispielsweise wird bevorzugt eine Matte der Größe 580 mm χ 280 mm χ 18 mm zum Aufziehen von Feldreis-Sämlingen verwendet. Vorzugsweise wird eine Matte verwendet, die rasch etwa 1 bis ungefähr 2,5 1 Wasser zum Hochziehen von Feld- oder Halmfrucht-Sämlingen adsorbiert.

709827/1048

.4.

Die erfindungsgemäße Harnstoffharzschaummatte mit guter Wasserabsorptionsfähigkeit kann natürlich zum Ziehen von Blumen, Gemüsen, Rasen und Bäumen außer für Feldreis verwendet werden.

Erfindungsgemäß werden Alkylenglykole einer oder mehrerer Arten verwendet, wie z.B. Äthylenglykol, Triäthylenglykol, Polyäthylenglykol und Polypropylenglykol, und die Menge liegt bevorzugt bei 0,1 bis etwa 50 g pro Matte, insbesondere 1 bis ungefähr 1O g. Ein Alkylenglykolgehalt von weniger als 0,1 g pro Matte führt zu einer Abnahme der Wasseradsorption, während ein Gehalt von über 50 g wegen der Gefahr, Phytotoxizität gegenüber der Frucht auszulösen, ungünstig ist.

Anorganische Salze, wie z.B. Chloride, Nitrate, Sulfate, Carbonate, Phosphate und Hydroxide von Alkali-, Erdalkalimetallen und Ammonium können verwendet werden. Beispielsweise können Ammoniumchlorid, Ammoniumnitrat, Ammoniumsulfat, Ammoniumhydroxid, Ammoniumcarbonat, Ammonium-prim.-phosphat, Ammonium-sek.-phosphat, Kaliumchlorat, Kaliumnitrat, Kaliumsulfat, Natriumhydrogenphosphat, Calciumhydrogenphosphat und Calciummonohydrogenphosphat genannt und eines oder mehrere dieser Salze ausgewählt werden. Der Gehalt des anorganischen Salzes in der Matte ist vorzugsweise 0,01—100 g, insbesondere O^~ 10 g. Die Wasseradsorption der Matte sinkt bei einem Gehalt an anorganischem Salz von weniger als 0,01 g pro Matte.

709827/1048

Die Verwendung anorganischer Salze mit einem Gehalt von über 100 g pro Matte ist ungünstig, weil sie gegenüber der Frucht Phytotoxizität verursacht.

Die oben genannten Alkylenglykole und anorganischen Salze können in der Harnstoffharzschaummatte dadurch enthalten
sein, daß diese Matte in deren wässrigerLösung kurzzeitig
eingeweicht wird.

Erfindungsgemäß wird nämlich die Adsorptionsfähigkeit
für Wasser durch Alkylenglykol mit anorganischem Salz synergistisch verstärkt, wenn sie in der Harnstoffharzschaummatte enthalten sind. Der gewünschte Effekt kann nicht erzielt werden, wenn Alkylenglykol oder anorganisches Salz getrennt zugesetzt werden.

Die folgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung der Erfindung, woraus sich weitere Vorteile, Merkmale und
Ausführungsformen der Erfindung ergeben.

Arbeitsbeispiel 1

Ein Gemisch von 50 g Polyäthylenglykol und 50 g eines
anorganischen Salzes gemäß Tabelle 1 wurde in 1 1 Wasser gelöst. 50 g dieser wässrigen Lösung wurden gleichmäßig auf
der Oberfläche einer Harnstoffharzschaummatte (300 χ 300 χ
18 mm) aufgebracht. Drei Proben wurden durch Trocknen der be-

7098 2 7/1048

J?·

handelten Matte bei 80 C für 30 min hergestellt und dann bei 20 ⁰C 1, 7 bzw. 14 Tage stehengelassen.

Die so erhaltenen Proben wurden zu 50 χ 50 χ 18 mm geschnitten und als Versuchsproben verwendet. Die Wasseradsorption wurde nach folgender Methode gemessen.

In einem Wasserbehälter wurden die Versuchsproben so auf eine Wasseroberfläche gebracht, daß die mit der Chemikalienlösung behandelte Probenoberfläche mit der Wasseroberfläche in Berührung war. Das Gewicht der Versuchsproben wurde gemessen, nachdem man sie 120 see auf der Wasseroberfläche hatte schwimmen lassen. Die Menge absorbierten Wassers wurde durch Subtrahieren des Gewichts der Versuchsproben vor dem Aufbringen auf das Wasser vom wie oben erhaltenen Gewicht berechnet.

Die Ergebnisse zeigt Tabelle 1 .

709827/ 10 4 8

- r-

Tabelle 1

Wasserabsorption von Harnstoffharzschaum und einer Kombination von Polyäthylenglykolen mit anorganischen Salzen

Kombir glyko]	latiön von Polyäthylen- . mit anorganischem Salz	Absorbierte Wassermenge in ml/50 χ 50 χ 18 mm nach χ Tagen Behandlung	χ = 7	χ = 14
	Polyäthylen- +NH. NO, glykol ⁴ -> +K₂HPO₄ +(NH₄)₂CO₃ +NH Ci) +(NH₄J₂HPO₄ +NH₄OH +KCi +NaH₂PO .-HNV₂SO₄ +Na₅P₃O₁₀ +K₂SO₄ +NH₄H₂PO₄ +KNO₅ +Ca(H₂P0₄)₂ _: +CaHPO₄	χ = 1	37.4 21.1 21.0 15.0 14.2 I5.3 14.3 8.4 10.0 IO.4 8.1 6.6 6.6 8.4 6.3 i	40.8 21.9 22.5 I5.I 14.9 I9.5 17.0 8.5 10.8 10.4 8.2 6.6 10.2 8.9 6.3
Ar- beits- bei- spiel	Polyäthylen glykol +)■-'■	18.1 18.1 I5.3 13.9 11.7 11.3 10.4 8.3 7.8 7.8 7.4 6.5 5.6. 5.3 4.6	3.5	3.5
Ver gleich	unbehandelt	3.5	0.3	0.3
0.2

Verwendung von Polyäthylenglykol allein: 100 g Polyäthylenglykol wurden in Tl Wasser gelöst, und 50 g dieser Lösung wurden wie nach dem Arbeitsbeispiel aufgebracht.

709827/1048

2 6 S 8 6 O O

Wie Tabelle 1 zeigt, war die Wasseradsorption der unbehandelten Probe sehr gering, während die der mit einer Kombination von Polyäthylenglykol mit einem anorganischem Salz erfindungsgemäß behandelten Proben höher war als die der mit Polyäthylenglykol allein behandelten Probe. Dies zeigt die synergistische Wirkung.

Arbeitsbeispiel· 2

Ein Gemisch von 50 g Ammoniumnitrat und 50 g eines der in TabeMe 2 angegebenen Glykole wurde in 1 1 Wasser gelöst. 50 g dieser wässrigen Lösung wurden gleichförmig auf die Oberfläche einer Harnstoffharzschaummatte (300 χ 300 χ 18 mm) aufgebracht, und eine Probe wurde durch 30-minütiges Trocknen bei 50 C und dann 18-stündiges Steheniassen bei 20 C hergestellt.

Die so erhaltene Probe wurde in Stücke von 50 χ 50 χ 18 mm für die Verwendung geschnitten. Die Wasseradsorption wurde nach der Methode des Beispiels 1 gemessen, wobei man Probestücke auf der Wasseroberfläche für 5, 10, 30, 60 bzw. 120 see schwimmen ließ.

Die Versuchsergebnisse finden sich in Tabelle 2.

709827/1048

2 6 H 8 6 O O

Tabelle 2

Wasserabsorption von Harnstoffharzschaum und Kombinationen von Ammoniumnitrat mit Glykolen

Kombination von Amniniumnitrat mit Glykolen	Anmoniumnitrat+Äthylenglykol	Absorbierte Wassermenge in ml/ 50 χ 50 χ 18 mm	10 sec	30 sec	60 sec	120 sec
	" +Triäthylen- glykol	Schwimmzeit auf der Wasserober fläche	7,0	7,5	8,0	9,0
Ar- beits-	" +Polyäthylen- glykol	5 see	12,5	14,5	15,5	16,0
bei- spiel	" +Polypropylen- glykol	6,5	13,0	14,5	15,5	17,0
	Äthylenglykol	10,5	23,0	33,0	36,0	37,0
Ver	Triäthylenglykol	11,0	3,1	3,1	3,1	3,1
gleich	Polyäthylenglykol	18,0	3,1	3,1	3,1	3,1
	Polypropylenglykol	3,1	3,5	3,5	3,5	3,5
	3,0	16,5	21,0	22,0	24,5
3,5
11,0

Bei dem Vergleichsbeispiel wurden jeweils 100 g Äthylenglykol, Triäthylenglykol, Polyäthylenglykol und Polypropylenglykol in 1 1 Wasser gelöst, und 50 g der wässrigen lösung wurden nach der Methode des Arbeitsbeispiels eingesetzt.

Tabelle 2 läßt erkennen, daß die Wasseradsorption der mit einer Kombination von Ammoniumnitrat mit einem Alkylenglykol gemäß der Erfindung behandelten Probe höher ist als die einer mit einem einzelnen Alkylenglykol behandelten Probe. Dies beruht

709827/ 10^8

wieder auf der synergistischen Wirkung.

Versuchsbeispiel 1: Erprobung beim Wachstum von

Feldreis

Eine Testlösung aus den unten aufgeführten Verbindungen wurde gleichförmig auf die Oberfläche einer Harnstoffharzschaummatte von 580 χ 280 χ 18 mm aufgebracht, und die Matte wurde 60 min bei 80 C getrocknet. Die so erhaltene erfindungsgemäße Matte wurde in ein Aussaatabteil gebracht, und 2 1 H^O wurden aufgesprüht und vollständig in der Matte absorbiert. 200 g Feldreis-Saatgut (Var. Nihonbare), zuvor bis zu leichtem Ankeimen in Wasser eingeweicht, wurden aufgesät und nach dem Bedecken mit überschwemmtem oder Schlammboden 21 Tage gezogen.

Andererseits wurde zum Vergleich ein ähnliches Abteil, wie vorstehend erwähnt, auf herkömmliche Weise mit Schlammboden belegt, und 200 g Feldreis-Saatgut (Var. Nihonbare), das zuvor bis zu leichtem Ankeimen in Wasser eingeweicht war, wurden aufgesät und nach dem Bedecken mit Schlammboden 21 Tage gezogen.

Zusammensetzung der auf einer Matte aufzubringenden Versuchslösung (Menge für 1 Matte)

Polyathylenglykol 5 g

Ammoniumnitrat 1,72 g (Stickstoff, Phos-

Ammonium-sek.-phosphat 1,86 g phorsäure und Kalium

Kaliumchlorid 1,58 g jeweils 1 g als Kom-

Natrium-Eisen-äthylen- 0,25 g ponente) diamin-tetraacetat ⁺)

709827/1048

Zugesetzt als notwendiges Eisen für das Pflanzenwachstum. Die Testlösung wurde durch Auflösen der obigen Verbindungen in 50 g Wasser hergestellt.

Der Versuch wurde dreimal wiederholt, und die Pflanzenhöhe, Wurzellänge und Zahl nicht-entfalteter Blätterwurde ermittelt. Das Ergebnis zeigt die Tabelle 3.

Tabelle 3

	Pflanzen höhe (cm)	Wurzel länge (cm)	Zahl nicht-ent- falteter Blätter (Matte)
erfindungsgemäß Vergleich	15,2 14,8	16,1 15,5	2,6 2,5

Wie sich aus Tabelle 3 ergibt, ist das Wachstum von Feldreis auf der erfindungsgemäßen Harnstoffharzschaummatte besser als auf Boden nach herkömmlicher Methode.

Versuchsbeispiel 2: Erprobung bei der Keimung von Gemüsen

Eine nach der gleichen Arbeitsweise wie im Versuchsbeispiel 1 hergestellte Matte wurde in ein Abteil zum Ziehen von Sämlingen gebracht, und 2 1 Wasser wurden aufgesprüht und gründlich in die Matte, absorbiert. Etwa 400 Körner Saatgut der folgenden Sorten wurden aufgesät und 14 Tage gezogen.

709827/1048

- yt-

Zum Vergleich wurde ein ähnliches Abteil nach der herkömmlichen Methode mit Schwemm- oder Schlammboden belegt, und etwa 400 Körner Saatgut der folgenden Sorten aufgesät und 14 Tage gezogen. Das Keimungsverhältnis wurde 5, 6, 7 und 13 Tage nach der Aussaat geprüft. Das Kexmungsverhältnis ist das Verhältnis gekeimter zu gesäter Aussaat.

Die Versuchsergebnisse zeigt Tabelle 4.

Tabelle 4

Pflanzen sorte	Methode	Keimung χ Tage nach der Aussaat	χ = 6	χ = 7	χ = 13
Wasser melone	erfindungsge mäß Vergleich	χ = 5	73 % 71	90 % 76	90 % 80
Prinz melone	erfindungs gemäß Vergleich	32 % 25	94 95	96 95	99 95
Kürbis (Gourd)	erfindungs gemäß Vergleich	85 90	24 14	60 86	94 100
Kürbis (Pumpkin)	erfindungs gemäß Vergleich	5 0	-	-	VD VD 00 VD
—

Wie Tabelle 4 zu entnehmen ist, war das Keimungsverhältnis im Testbeet gemäß der Erfindung dem beim herkömmlichen Verfahren gleichwertig.

709827/1048

- nr-

Versuchsbeispiel 3; Erprobung bei der Wurzelbildung

gepfropfter Pflanzen

Die Erprobung bei der Wurzelbildung gepfropfter Pflanzen wurde mit einer Wassermelone, die auf einem Bodenwurzelstock aufgepfropft war, und einerPrinzmelone, die auf einem Kürbis-Wurzelstock aufgepfropft war, durchgeführt.

Das Wurzelungsverhältnis der genannten gepfropften Pflanzen wurde unter Verwendung der erfindungsgemäßen Matte und des Schlammbodens nach herkömmlichem Verfahren als Bett geprüft.

Das Wurzelungsverhältnis ist das Verhältnis der Zahl gepfropfter Pflanzen, die anwachsen, zur Zahl der gepfropften Pflanzen.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 angegeben.

Tabelle 5

	Beet	Wurzelungsver hältnis
Wassermelone	erfindungsgemäß Vergleich	90 % 90 %
Prinzmelone	erfindungsgemäß Vergleich	65 % 60 %

709827/1048

Wie bereits erwähnt, reduziert die Erfindung Arbeit und Maschineneinsatz, die dem Verlauf des Sammelns, Transportierens, Trocknens, Brechens, Siebens und Sterilisierens des Bodens nach der herkömmlichen Methode unter Verwendung des Schlammbodens zu eigen sind, beträchtlich und bietet eine Harnstoffharzschaummatte mit verbesserter Absorptionsfähigkeit für Wasser, die bei der herkömmlichen Matte zum Ziehen von Sämlingen ein Nachteil war. Die erfindungsgemäße Harnstoff· harzschaummatte ist industriell von hohem Wert, weil sie leicht ist, in großen Mengen leicht verfügbar und günstige Eigenschaften als arbeitssparender künstlicher Kulturboden besitzt und so zur Steigerung der Nahrungsproduktion beiträgt.

709827/1048

Claims

Patentansprüche

1. Harnstoffharzschauinmatte, dadurch gekennzeichnet, daß sie Alkylenglykole und anorganische Salze enthält.

2. Harnstoffharzschaummatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Alkylenglykol der Gruppe Äthylenglykol, Triäthylenglykol, Polyäthylenglykol oder Polypropylengiykol enthält.

3. Harnstoffharzschauinmatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,1 bis ungefähr 50 g Alkylenglykole pro Matte.(580 χ 280 χ 18 mm) enthält.

4. Harnstoffharzschauinmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein anorganisches Salz aus der Gruppe der Hydrochloride, Nitrate, Sulfate, Carbonate, Phosphate oder Hydroxide der Alkali-, Erdalkalimetalle oder des Ammoniums enthält.

5. Harnstoffharzschauinmatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie Ammoniumchlorid, Ammoniumnitrat, Ämmoniumsulfat, Ammoniumhydroxid, Ammoniumcarbonat, Ammoniumprim.-phosphat, Ammonium-sek.-phosphat, Kaliumchlorat, Kaliumnitrat, Kaliumsulfat, Natriumhydrogenphosphat, Calciumhydrogenphosphat oder Calciummonohydrogenphosphat enthält.

70 98 27/10 48

6. Harnstoffschaummatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,01 — 100 g anorganische Säuren pro Mattenlage (580 χ 280 χ 18 mm) enthält.

709827 / 1 (U R