DE941671C

DE941671C - Soil improvement

Info

Publication number: DE941671C
Application number: DER12159A
Authority: DE
Inventors: Dr Gerhard Abel; Dr Theodor Voelker
Original assignee: Roehm and Haas GmbH
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 1953-07-18
Filing date: 1953-07-18
Publication date: 1956-04-19

Description

Bodenverbesserung Gegenstand des Patents 927 444 ist die Verwendung solcher Mischpolymerisate der Acryl- oder bzw. und der Methacrylsäure mit Methacrylsäuremethylester, deren Calciumsalze eine solche Wasserlöslichkeit aufweisen, daß zo ccm einer o,5o/oigen Alkalisalzlösung dieser Mischpolymerisate mit 5 ccm einer o,5o/oigen Calciumchloridlösung keine Fällung aufweisen, als Bodenverbesserungsmittel.Soil improvement The subject of patent 927 444 is the use such copolymers of acrylic and / or and methacrylic acid with methacrylic acid methyl ester, the calcium salts of which have such a solubility in water that zo ccm of an o.5o / o Alkali salt solution of these copolymers with 5 ccm of a 0.5% calcium chloride solution show no precipitation, as a soil improver.

Über den Einfluß der Molekülgröße von Polyelektrolyten, die als Agglomerierungsmittel bekannt sind, auf den angestrebten Effekt, glaubt man auf Grund der vorliegenden Literatur abschließend urteilen zu können. Während die in der Natur vorkommenden $uminsäuren Molekulargewichte von 1200 und 1400 haben (Lehrbuch der Bödenkunde von F. Scheffer und P. Schachtschabel, 1952, S. 25 und 33), haben die im gleichen Sinne wirkenden Polysaccharide Molekulargewichte von 6 ooo .bis 27 ooo (Biochemical Journal, 1948, S. 8 bis z3). Von den synthetischen Bodenverbesserungsmitteln haben die wasserlöslichen Polymerisate und Mischpolymerisate der Acryl-, Methacryl- und Maleinsäuie die bisher größte Bedeutung erlangt. In den deutschen Patentschriften 893 345 und 897 347 wird angegeben, daß solche Mischpolymerisate Molekulargewichte von über 5 ooo, vorteilhaft solche von 15 ooo und darüber, aufweisen. Wörtlich wird in den Druckschriften ängeführt: »Bei einigen Polymeren kommt man maximal auf 30 oöo bis zoo ooo; geht man darüber hinaus, so wird das Polymere dadurch, nicht verbessert, obwohl auch ein merklicher Rückschritt nicht in Erfahrung gebracht wird. a Da die im Hauptpatent als- besonders wirksam beschriebenen Produkte zur Klasse- der in den genannten Patentschriften beschriebenen Mischpolymerisate gehören, konnte als sicher angenommen werden, daß der Bodenverbesserungseffekt jener Mischpolymeri- -. rate gemäß -dem Hauptpatent bei Molekulargewicliten. von 3o ooo, maximal 10o ooo, ein Optimum erreiclit.-Es wurde nun gefunden, daß sich die im Sinne- . des Hauptpatents ausgewählten Mischpolymerisate -der Acryl- und Methacrylsäure von der Vielzahl ähnlicher oder auch gleichartiger Produkte, wie sie in den zitierten älteren Patentschriften beschrieben sind, dadurch unterscheiden, daß die Agglomerierungswirkung dann am besten ist, wenn ihr Molekulargewicht größer als 300 000 ist und in der Regel bei 500 ooo bis 1 ooo ooo liegt. Diese Tatsache muß im Hinblick auf das Verhalten der nahe verwandten Mischpolymerisate, die in den angeführten älteren Patentschriften beschrieben sind, als unerwartet bezeichnet werden. Aus nachstehendem Beispiel geht die überraschende Verbesserung des Agglomerierungseffektes durch Steigerung der Molekulargröße der gemäß Hauptpatent zur Anwendung kommenden Polymerisate überzeugend hervor. Als Maß für die Wirksamkeit der mit steigendem. Polymerisationsgrad hergestellten Produkte wurde der nach dem bekannten Yodertest (Journal of the American Society of Agronomy, Mai 1936, Bd. 28, Nr. 5, S. 337 und ff.) bestimmte Rückstand gewählt.On the basis of the available literature, it is believed that a conclusive judgment can be made about the influence of the molecular size of polyelectrolytes, which are known as agglomerating agents, on the desired effect. While the naturally occurring amic acids have molecular weights of 1200 and 1400 (textbook of soil science by F. Scheffer and P. Schachtschabel, 1952, pp. 25 and 33), the polysaccharides that act in the same way have molecular weights of 6,000 to 27 ooo (Biochemical Journal, 1948, pp. 8 to z3). Of the synthetic soil improvers, the water-soluble polymers and copolymers of acrylic, methacrylic and maleic acid have achieved the greatest importance to date. In German patents 893 345 and 897 347 it is stated that such copolymers have molecular weights of more than 5,000, advantageously those of 15,000 and more. Literally in the publications: “With some polymers you get a maximum of 30,000 to zoo,000; if one goes beyond this, the polymer is not improved thereby, although a noticeable regression is not found out either. a Since the products described in the main patent as - particularly effective - belong to the class of copolymers described in the patents mentioned, it could be safely assumed that the soil improvement effect of those copolymers -. rate according to the main patent for molecular weights. of 3o, ooo, at most 10o, ooo, an optimum is reached. It has now been found that the in the sense. of the main patent selected copolymers of acrylic and methacrylic acid from the multitude of similar or similar products, as described in the cited earlier patents, differ in that the agglomeration effect is best when their molecular weight is greater than 300,000 and in is usually 500,000 to 1,000,000. In view of the behavior of the closely related copolymers which are described in the earlier patent specifications cited, this fact must be described as unexpected. The following example convincingly shows the surprising improvement in the agglomeration effect by increasing the molecular size of the polymers used according to the main patent. As a measure of the effectiveness of the increasing. According to the well-known Yodertest (Journal of the American Society of Agronomy, May 1936, vol. 28, no. 5, p. 337 and ff.), The residue determined was selected for the products produced with the degree of polymerization.

Je 500 g eines Bodens (Korngröße bis 0,4 mm) bestehend aus 6o Teilen Gartenerde, 2o Teilen Ton und 2o Teilen Sand, wurden mit 16o g der wäßrigen Lösungen von 500 mg der Natriumsalze von Mischpolymerisaten aus 65 Teilen Methacrylsäure und 35 Teilen Methacrylsäuremethylester durchfeuchtet und nach gleichmäßiger Antrocknung auf eine Korngröße von 0,4- bis 4 mm gebracht. 500 g of a soil (grain size up to 0.4 mm) consisting of 60 parts of garden soil, 20 parts of clay and 20 parts of sand were moistened with 160 g of the aqueous solutions of 500 mg of the sodium salts of copolymers of 65 parts of methacrylic acid and 35 parts of methyl methacrylate and after uniform drying, brought to a grain size of 0.4 to 4 mm.

Die Proben wurden nach dem Yodertest geprüft. Die dabei zwischen den Sieben bei einer Einwaage von 50 g verbleibenden Rückstände sind ein Maß für die Stärke der Bodenagglomeration. Tabelle Konzen- Durchschnitts- Rückstand tration molekulargewicht °l° g 0 0 0,052 0,= 2o bis 40 000 o,726 0,1 4o bis 6o ooo 5,21 o,1 etwa Zoo ooo 6,o6 0,1 etwa 500 ooo bis 6oo ooo 34,414 0,1 1,2 bis 1,5 Mill. 36,633 0,1 1,8 bis 2 Mill. 33737 Die Resultate weisen aus, daß man, wenn nach dem Stand der Technik verfahren und ein Produkt mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1o0 oco verwendet wird, einen Effekt erzielt, der ni- s rund 18"/, der Wirksamkeit ausmacht, die im Sinne der vorliegenden Erfindung mit Produkten von rund 5- bis 6facher Molekulärgröße erzielt wird. Gleichzeitig ist aus vorstehender Tabelle abzulesen, daß der Agglomerierungseffekt bei einer weiteren Erhöhung des Polymerisationsgrades nur unwesentlich verbessert wird.The samples were tested according to the Yoder test. The residues remaining between the sieves with a weight of 50 g are a measure of the strength of the soil agglomeration. Tabel Concentrate-average residue tration molecular weight ° l ° g 0 0 0.052 0 , = 2o to 40,000o, 726 0.1 4o to 6o, ooo 5.21 o, 1 about Zoo ooo 6, o6 0.1 about 500,000 to 6oo,000 34,414 0.1 1.2 to 1.5 million 36,633 0.1 1.8 to 2 million 33737 The results show that if you proceed according to the state of the art and a product with an average molecular weight of about 10 oco is used, an effect is achieved that is about 18 "/, the effectiveness that is in the sense of The present invention is achieved with products of about 5 to 6 times the molecular size.

Beispiel 1. In einen mittelschweren, für den Anbau von Futterrüben vorgesehenen Boden wird ein zu 7o Teilen aus Methacry1säure und zu 3o Teilen aus Methacrylsäuremethylester aufgebautes Mischpolymerisat mit einem Molekulärgewieht- von 350 000 in Form eines Natrium-Calcium-Mischsalzes eingebracht, und zwar derart, daß das Mischpolymerisat nach dem Pflügen aufgestreut und eingeeggt wird. Die Herstellung des Mischpdlymerisats kann beispielsweise nach dem in der deutschen Patentschrift 749 o16 beschriebenen Verfahren erfolgen. Die Menge wird dabei so bemessen, daß der Polymerisatanteil, bezogen auf eine Bodenschicht von 1o cm Tiefe, 0,05 °% ausmacht. Bei einem mittleren spezifischen Gewicht des Bodens von 1,5 sind pro Hektar 750 kg Polymerisat erforderlich.Example 1. A mixed polymer composed of 70 parts of methacrylic acid and 30 parts of methyl methacrylate with a molecular weight of 350,000 in the form of a sodium-calcium mixed salt is introduced into a medium-heavy soil intended for the cultivation of fodder beet, in such a way that that the copolymer is sprinkled and harrowed after plowing. The mixed polymer can be produced, for example, by the process described in German Patent 749 016. The amount is calculated so that the polymer content, based on a soil layer 10 cm deep, makes up 0.05%. With an average specific weight of the soil of 1.5, 750 kg of polymer are required per hectare.

2. In Lößlehm werden 300 kg eines Mischpoiymerisats, bestehend aus 6o Teilen Acrylsäure und.4o Teilen Methacrylsäuremethylester, in Form seines Natriumsalzes auf die im Beispiel z beschriebene Weise eingebracht. Die auf eine Bodenschicht von 1o cm Tiefe berechnete Mischpolymerisat-Konzentration beträgt 0,02°/0. DasMolekulargewichtdesBodenverbesserungsmittels liegt zwischen 500 000 und 6oo ooo. Der so vorbereitete Boden ist zum Anbau von Karotten bestimmt. 2. 300 kg of a mixed polymer consisting of 60 parts of acrylic acid and 40 parts of methyl methacrylate, in the form of its sodium salt, are introduced into loess clay in the manner described in Example z. The copolymer concentration calculated for a soil layer 10 cm deep is 0.02%. The molecular weight of the soil improver is between 500,000 and 600,000. The soil prepared in this way is intended for growing carrots.

3. Aus 4o Teilen Methacrylsäure, 3o Teilen Acrylsäure und 3o Teilen Methacrylsäufemethylester wird ein perlförmiges Mischpolymerisat mit einem Molekulargewicht von 6oo ooo hergestellt und in ein Cälcium-Natrium-Mischsalz übergeführt. In einen leichten Lehmboden, der für den Anbau von Kartoffeln vorgesehen ist, werden 15o kg des genannten Polymerisatsalzes pro Hektar eingebracht.3. From 4o parts of methacrylic acid, 3o parts of acrylic acid and 3o parts Methacrylic acid methyl ester is a bead-shaped copolymer with a molecular weight of 600,000 and converted into a calcium-sodium mixed salt. In a light clay soil intended for growing potatoes will be 15o kg of said polymer salt introduced per hectare.

4. Ein schwerer und tonreicher Boden zum Anbau von Zuckerrüben. wird durch den Zusatz eines Mischpolymerisats verbessert, das zu 65 Teilen aus Methacrylsäure und zu 35 Teilen aus Methacrylsäuremethylester aufgebaut ist, ein Molekulargewicht von x Zoo ooo aufweist und in Form eines Calcium-Natrium-Mischsalzes zur Anwendung kommt. Pro Hektar werden 45o kg Bodenverbesserungsmittel gestreut. '4. A heavy and clay-rich soil for growing sugar beets. will improved by the addition of a copolymer, 65 parts of which is methacrylic acid and is composed of 35 parts of methyl methacrylate, a molecular weight von x Zoo has ooo and is used in the form of a calcium-sodium mixed salt comes. 45o kg of soil improvers are scattered per hectare. '

Claims

PATENT CLAIM: Use of copolymers of acrylic or and methacrylic acid with methacrylic acid methyl ester according to Patent 927 444, characterized in that - polymers with a molecular weight of over 300,000, in particular with a molecular weight of about 500,000 to 1,000,000 as Soil improvers can be used. Referred documents Belgian patents nos. 501726, 5o1725.