DE2748482A1 - Bewaesserungseinrichtung und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Description

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann - Ur. R. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl. Ing. F. KIingseicen - Dr. F. Zumstein jun.

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40/Te/Li DOJ 3955/ 3974

RHONE-POULENC-TEXTILE, Paris, Frankreich

Bewässerungseinrichtung und Verfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung betrifft eine Bewässerungseinrichtung für Böden und ein Verfahren zu deren Herstellung.

Für die Bewässerung von Kulturen wird das Wasser im allgemeinen entweder auf die Oberfläche des Bodens oder in den Boden zugeführt. Hierzu werden meistens tröpfelnde Vorrichtungen oder poröse oder perforierte Rohre verwendet, die ein Gleichgewicht zwischen einem zuviel und zu wenig an zuzuführender Feuchtigkeit herstellen. In wirtschaftlicher Hinsicht sind

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diese Vorrichtungen teuer und aufwendig. Überdies ergeben sich bei der Anwendung von Rohren Schwierigkeiten bei der Herstellung des Feuchtigkeitsgleichgewichts aufgrund des Erfordernisses, dasiWasser zur Vermeidung des Verstopfens der Anlagen zu filtrieren. Die im Wasser enthaltenen Mineralsalze verstopfen nämlich die Löcher oder Poren beim intermittierenden Betrieb dieser Vorrichtungen. In diesem Fall muß in der Nähe der Bewässerungsöffnungen eine Einrichtung zur Vermeidung von deren Zusetzen eingebaut werden. All dies bedingt Unregelmäßigkeiten der Durchsatzmenge, die schwer einzustellen ist, und eine häufige Wartung. Bei dieser Art von Vorrichtungen besteht auch ein übermäßig großer Flüssigkeitsverbrauch dadurch, daß das zu bewässernde oder zu befeuchtende Gelände häufig geneigt ist, und daß zur Sicherstellung einer gleichbleibenden Befeuchtung das Wasser die Neigung hat, die tiefer gelegenen Zonen zu sättigen, wobei eine zusätzliche Flüssigkeitszufuhr zur Sicherstellung einer guten Befeuchtung der höher gelegenen Zonen erforderlich ist. Überdies bestehen im Fall einer an der Oberfläche gelegenen Anlage Verdampfungsverluste und ebenfalls Gefahren für das Zusetzen der Löcher und Poren. Diese Nachteile verstärken sich in den Bereichen starker Sonnenbestrahlung und in sandigem Gelände.

Die Erfindung schafft eine einfache Einrichtung zur Bewässerung von Böden und eine Vorrichtung zu deren Durchführung und Herstellung.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende Bewässerungseinrichtung zeichnet sich aus durch ein in einer filtrierenden Textilhülle enthaltenes absorbierendes Produkt.

Das verwendete absorbierende Produkt besteht vorzugsweise aus einem Brei auf der Basis eines polymeren Materials mit einer Schüttdichte von 0,01 bis 0,5, vorzugsweise 0,04 bis 0,2, und mit einer spezifischen Oberfläche von 2 bis 12 m²/g, die

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nafch dem Meßverfahren der spezifischen Oberflächen durch Gasadsorption gemäß dem Brunauer-Bjamet-Teller (B.E. T.) - Verfahren bestimmt wird. Dieser absorbierende Brei ist ein amorphes Produkt, das durch Ausfällen eines polymeren Materials, ausgehend von seiner Lösung in einem Lösungsmittel, in einem Bad erhalten wird, das im wesentlichen ein mit dem verwendeten Lösungsmittel mischbares, das polymere Material nicht lösendes Mittel enthält. Der Brei wird anschließend daran vom Lösungsmittel und vom nicht lösenden Mittel entfernt.

Als sich für die Herstellung von Produkten nach der Erfindung eignende Polymerisate sind zellulosehaltige Verbindungen, wie das Zelluloseacetat und -triacetat, zu nennen mit Ausnahme der Produkte auf der Basis von Natur- oder Regeneratzellulose, und die synthetischen Polymerisate, unter denen die Polyamide und Polyester bevorzugt werden. Die Erfindung ist jedenfalls nicht auf diese Polymerisate beschränkt, und es kann die Verwendung von Vinylpolymerisaten und von Polymerisaten auf der Basis von Acrylnitril und von Polyolefinen in Betracht gezogen werden.

Zur Herstellung von Brei werden verschiedene an sich bekannte Verfahren verwendet. Gemäß einem Verfahren wird unter Rühren die Polymerisatlösung in ein Bad gegossen, das im wesentlichen ein das polymere Material nicht lösendes Mittel enthält, wobei der entstehende Brei durch Filtration getrennt, danach ναι darFlüssigkeit befreix, gewaschen und getrocknet wird.Diese Produkte werden ebenfalls kontinuierlich hergestellt durch Einspritzen eines Lösungsmittelstroms in einen Strom aus einem nicht lösenden Mittel. Der entstehende Brei wird auf einem Förderband aufgenommen. Er wird nach dem Abtropfen, Waschen, Flüssigkeitsentzug und Trocknen grob zerbröckelt.

Die Absorptionsfähigkeit von Brei, insbesondere im Hinblick auf Wasser, ist groß. So' absorbiert Brei aus Polyamid und

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Polyester Wasser bis zum 15-fachen seines Eigengewichts. Wenn das absorbierende Produkt kein Brei ist, kann es aus einem wasseraufsaugenden Textilmaterial bestehen, das in Form eines Seils aus gekräuselten oder nicht gekräuselten Endlosfilamenten vorliegt.

Die bei. der Erfindung verwendete filtrierende Textilhülle ist ein Gewebe, ein Trikot oder ein Vlies, das vorzugsweise als ein Textilmaterial hergestellt ist, das von Natur aus nicht fault oder durch Behandlung in diesen Zustand versetzt ist. Es werden vorzugsweise aus Endlosfäden hergestellte Vliese verwendet, die durch Schmelztechniken erhalten und als "spun-

2 bonded" bezeichnet werden. Das Gewicht je m und die Textur des verwendeten Textilmaterials hängen von der Art der gewünschten Bewässerung ab. Selbstverständlich können Vliese verwendet werden, die, ausgehend von Fasern,auf trockenem Wege hergestellt sind.

Die Form der Bewässerungseinrichtung hängt von der Art der gewünschten Bewässerung und Befeuchtung ab. Sie kann in Form eines Textilzylinders, eines das absorbierende Produkt enthaltenden flachen Sacks oder von Textillagen mit einer Breite und Länge vorliegen, die vom gewünschten Gebrauch abhängen und zwischen denen das absorbierende Produkt angeordnet wird. Die Bewässerung kann waagerecht, senkrecht oder gegenüber der Oberfläche des Bodens geneigt erfolgen, wobei die Bewässerungseinrichtung ständig mit einer Flüssigkeitszufuhrquelle verbunden ist, die eine stillstehende oder unter Druck stehende Quelle sein kann. Die Flüssigkeit kann Wasser sein, dem Zusätze wie Dünger, Insektizide, Pestizide, Nährlösungen usw. zugesetzt sind. Die Flüssigkeit kann gegebenenfalls erhitzt werden.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der vorgeschlagenen Bewässerungseinrichtung und zeichnet sich da-

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durch aus, daß die Bewässerungseinrichtung in den Boden eingesetzt wird, und daß deren Verbindung mit einer Flüssigkeitszufuhr erfolgt.

Die Tiefe, in der sich die Bewässerungseinrichtung befindet, hängt von den zu bewässernden Kulturen, und auch von der waagerechten, senkrechten oder geneigten Lage der Bewässerungseinrichtung ab. Die auf diese Weise angeordnete Bewässerungseinrichtung ermöglicht die Regelung und' Dosierung der Befeuchtung von Böden. Sie vermeidet Wasserverluste und Überwässerung, die z.B. bei den bekannten Vorrichtungen mit durchlöcherten Rohrleitungen festzustellen sind, die in oder auf geneigten Böden angeordnet werden. Dank der filtrierenden Eigenschaften des Textilmaterial und dadurch, daß das Wasser das poröse Produkt allmählich verläßt, ist somit das Aufrechterhalten einer konstanten, nicht übermäßigen Feuchtigkeit in Viehweiden," in Sportgeländen und in Orten von lebensmittelerzeugenden Kulturen möglich, die mit einem Treibhauseffekt verbunden sind oder nicht. Die Bewässerungseinrichtung kann auch für Zimmerpflanzen verwendet werden. Sie ermöglicht das Erhalten einer Feuchtigkeit des Pflanzen ernährenden Bodens ohne übermäßige Verdampfung und ermöglicht somit dem Bewohner eine Abwesenheit von mehreren Tagen, ohne daß die Pflanzen gegossen werden und somit an Wassermangel leiden, wobei deren Wasserversorgung durch bekannte Mittel, etwa mit Ventilen arbeitende Systeme, geregelt wird. Die Durchsatzmenge wird dabei in Abhängigkeit vom Querschnitt des mit der Wasserzufuhr verbundenen Teils der Bewässerungseinrichtung geregelt.

Wenn das absorbierende Produkt durch ein wasseraufnehmendes Textilmaterial in Form eines Seils aus Endlosfilamenten besteht, kann die filtrierende TextilhÜlle bei der Herstellung des Seils endlos ausgeführt werden. Diese endlose Ausführung erfolgt durch rohrförmiges Stricken oder dxrfch Flechten, Umspinnen usw. um das Seil herum im Ausmaß von dessen Herstel-

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lung. Die Kräuselung des Seils kann bei dessen Herstellung laufend erfolgen, wobei in diesem Fall das Kräuseln durch mechanische oder mit einem Fluid arbeitende Mittel erfolgt. Unter"rohrförmig"ist ein langgestrecktes Volumen mit kreisförmigem, ovalem, rechteckigem usw. Querschnitt zu verstehen. Das wasseraufnehmende Textilkabel besteht vorzugsweise aus künstlichem oder synthetischem Textilmaterial, das durch Behandlung wasseraufnehmend gemacht wird.

Selbstverständlich kann, ohne daß der Bereich der Erfindung verlassen wird, die filtrierende Einrichtung nach der Herstellung des Seils um dieses herum aufgebracht werden. Ebenfalls bezeichnet bei der Erfindung der Ausdruck "Seil" wenigstens ein Seil. Entsprechend der gewünschten Größe der Bewässerungseinrichtung kann es von Interesse sein, mehrere Seile zu vereinigen. In diesem Fall könnte die Herstellung der filtrierenden Hülle endlos in Verbindung mit dem Zusammenbau der Seile erfolgen. Wenn das absorbierende Produkt aus Brei besteht, wird es im allgemeinen von Hand in die filtrierende Textilhül-Ie eingeführt.

Die Bewässerungseinrichtung nach der Erfindung wird verwendet zum Aufrechterhalten einer ständigen Befeuchtung von Böden, um das Wachsen von Pflanzen, Kulturen, Bäumen und das Keimen von Samenkörnern zu erleichtern. Sie wird insbesondere in Bereichen verwendet, wo sich das V/asser als Schicht unter einem sandigen Boden befindet, insbesondere in Wüstenzonen. Die Bewässerungseinrichtung vermeidet das häufige Bewässern von Kulturen aufgrund der durch Sonnenwärme bedingten Verdampfung und der Wasseraufnahme durch den Sand in der Tiefe. In diesem Fall wird die Bewässerungseinrichtung in Verbindung mit einer Zufuhr von Wasser gebracht, das in einem Behälter enthalten ist, in den das Wasser aus der Tiefe gepumpt wird. Durch das Halten des Bodens auf einer gleichbleibenden Feuchtigkeit in einer gewissen Tiefe ohne Verdampfung wird somit ein zu großer Flüssigkeitsverbrauch vermieden, was eine bessere Erhaltung

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der phreatischen Schichten ermöglicht.

Beispiel 1

Es wird eine Bewässerungseinrichtung hergestellt, bestehend aus einem Rohr mit einem Gewicht von 150 g/m , das aus einem Vlies aus Endlosfäden aus Polyäthylenglykolterephthalat hergestellt ist und das mit einem absorbierenden Produkt gefüllt wird, bestehend aus einem auf folgende Weise hergestellten Brei aus Polyhexamethylenadipämid:

Es wird unter 4 Std. langem Umrühren ein Hexamethylendiaminpolyadipat von 10 Gew.-96 in 98 #iger Schwefelsäure gelöst. Die erhaltene Lösung wird unter Umrühren in ein Bad gegossen, das eine normale wäßrige Sodalösung enthält. Der sich ergebende Niederschlag wird durch Filtrieren zurückgewonnen, der danach bei gewöhnlicher Temperatur gewaschen und danach bis zu einem gleichbleibenden Gewicht von Flüssigkeit befreit und getrocknet Der erhaltene weiße trockene Brei hat eine Schüttdichte von 0,6.

Die auf diese Weise hergestellte Bewässerungseinrichtung wird in 10 cm Tiefe in einem 2 m langen Trog mit feinem Sand von einer Körnung von 100 bis 200 Mikron eingegraben. Das Ende des Rohrs wird mit einer Flüssigkeitsquelle verbunden, die in einem Behälter von 5 1 Fassungsvermögen enthaltenes Wasser ist. Am Ende einer gewissen Zeit steigt das Wasser durch Kapillarität in die Bewässerungseinrichtung, tritt durch das durchlässige Vlies und befeuchtet den Sand bis zu seiner Oberfläche.

Während 8 Tagen wurde Sand an verschiedenen Stellen des Trogs in einem Abstand von 25,50,100 und 150 cm von der Wasserzufuhrquelle entnommen. Es konnte unabhängig vom Tag und von der Entnahmestelle eine konstante Feuchtigkeit von 1596 festgestellt werden, wobei das Wasser im Behälter überdies sehr wenig absank.

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Zur Überprüfung der Wirkung einer Wärmequelle auf die Oberflächen des Trogs wurden Infrarotlampen angeordnet. Es wurde das Erscheinen einer trockenen Zone auf der Oberfläche des Trogs beobachtet, während das Innere feucht blieb. Überdies verschwand diese Zone, sobald die Wärmequelle entfernt wurde.

Beispiel 2

In einem 1 m breiten, 3 m langen und 0,50 m tiefen, mit Erde gefüllten Trog wurde in 15 cm Tiefe auf der halben Breite und auf der Länge des Trogs Brei der im Beispiel 1 hergestellten Art angeordnet und zwischen zwei Vliesschichten von 210 g/m aus Endlosfäden aus Athylenglykolpolyterephthalat gehalten. Auf das Ganze wurde Samen von halblangem Rettich gesät, wobei der die Bewässerungseinrichtung enthaltende Teil 18 Tage lang an eine Zufuhrquelle angeschlossen wurde, die ein Behälter mit einem Inhalt von 10 1 Wasser war. Der die Bewässe.rungseinrichtung nicht enthaltende Teil wurde regelmäßig begossen. Am Ende von 3 Wochen wurde festgestellt, daß die Rettiche, die in der Zone mit der Bewässerungseinrichtung gewachsen sind, Blätter Von 18 cm Höhe hatten, während die begossenen Rettiche Blätter mit nur 13 cm Höhe hatten. Überdies wurde festgestellt, daß mit der Bewässerungseinrichtung 4,5 1 Wasser verbraucht wurden, während zum Begießen des anderen Teils des Trogs mit einem geringeren Ergebnis 7 1 Wasser verbraucht werden mußten.

Beispiel 3

Es wurde eine Bewässerungseinrichtung nach der Erfindung durch Einsetzen von 2 Seilen mit 28g/m Endlosfilamenten aus Viskose mit einem Titer von je 17 dtex in eine Hülle, gebildet aus einem Jerseytrikot aus Endlosfilamenten aus Polyhexamethylenadipamid mit einem Titer von 110 dtex je 30 Enden, hergestellt. Die auf diese Weise hergestellte Bewässerungseinrichtung wurde zur Befeuchtung von jungen Strauchwurzeln in Neuauf forstungszonen mit geringem Wassergehalt verwendet. Es wurde

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der durch Begießen bedingte Wasserverlust vermieden und die Feuchtikeit um die Wurzeln herum gut erhalten, ohne daß deren Entwicklung behindert wurde.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung. Mit 1 ist eine filtrierende Textilhülle bezeichnet, welche das absorbierende.Material enthält. An den Enden ist die rohrförmige Hülle bei 3 zusammengebunden und verschlossen. Bei 2 sind die Textilfaden angedeutet, aus denen die Hülle besteht.

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eerseite

Claims (12)

Patentansprüche

1. Bewässerungseinrichtung für Böden, gekennzeichnet durch ein in einer filtrierenden Textilhülle enthaltenes absorbierendes Produkt.

2. Bewässerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das absorbierende Produkt durch einen amorphen Brei auf der Basis von synthetischem Polymerisat gebildet wird, das durch Ausfällen des polymeren Materials, ausgehend von seiner Lösung in einem Lösungsmittel in einem Bad, erhalten wird, das ein mit dem verwendeten Lösungsmittel mischbares, das polymere Material nicht lösendes Mittel enthält.

3. Bewässerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die filtrierende Textilhülle ein durch Schmelzen hergestelltes Vlies aus Endlosfäden ist.

4. Bewässerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die filtrierende Textilhülle ein auf trockenem Wege hergestelltes Vlies ist.

5. Verfahren zur Anbringung der Bewässerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewässerungseinrichtung in einer von der in Betracht gezogenen Bewässerung abhängende Tiefe im Boden angebracht und danach an eine Flüssigkeitszufuhrquelle angeschlossen wird.

6. Bewässerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Form eines mit einem absorbierenden Produkt gefüllten filtrierenden Zylinders aus Textilma-

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terial hat.

7. Bewässerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Form eines mit einem absorbierenden Produkt gefüllten filtrierenden Sacks aus Textilmaterial hat.

8. Bewässerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Form von filtrierenden Schichten aus Textilmaterial hat, zwischen denen ein absorbierendes Produkt angeordnet ist.

9. Verfahren zur Herstellung der Bewässerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das absorbierende Produkt ein Textilmaterial ist, das die Form eines Seils aus wasseraufnehmenden Endlosfilamenten hat,und daß die filtrierende textile Hülle in Verbindung mit der Herstellung des Seils fortlaufend hergestellt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die filtrierende Hülle fortlaufend durch Stricken hergestellt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die filtrierende Hülle fortlaufend durch Flechten hergestellt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß die filtrierende Hülle durch Umspinnen hergestellt v/ird.

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