EP2456736A2 - Flüssigkeiten speicherndes und expandierbares kompositmaterial sowie dessen herstellung und anwendung - Google Patents

Flüssigkeiten speicherndes und expandierbares kompositmaterial sowie dessen herstellung und anwendung

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Publication number
EP2456736A2
EP2456736A2 EP10765562A EP10765562A EP2456736A2 EP 2456736 A2 EP2456736 A2 EP 2456736A2 EP 10765562 A EP10765562 A EP 10765562A EP 10765562 A EP10765562 A EP 10765562A EP 2456736 A2 EP2456736 A2 EP 2456736A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
composite material
material according
water
composite
perlite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10765562A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter O. Glienke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inotec Peter O Glienke & Isolde M Glienke GbR
Original Assignee
Inotec Peter O Glienke & Isolde M Glienke GbR
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inotec Peter O Glienke & Isolde M Glienke GbR filed Critical Inotec Peter O Glienke & Isolde M Glienke GbR
Publication of EP2456736A2 publication Critical patent/EP2456736A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/32—Materials not provided for elsewhere for absorbing liquids to remove pollution, e.g. oil, gasoline, fat
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/40—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds

Definitions

  • the present invention relates to a novel composite material, in particular designed as a shaped body and / or suitable for the production of moldings homogeneous composite material consisting of polymer materials and lignite and / or leonardite and / or lignite Ie-XyIi + (hereinafter referred to as xylitol ) and mineral constituents from igneous rock, which expands by the action of liquids, in particular of water, aqueous solutions and aqueous oil emulsions and is suitable for storing these fluids and hydrogel formation and its delivery.
  • xylitol polymer materials and lignite and / or leonardite and / or lignite Ie-XyIi +
  • the composite material according to the invention is used for the humus formation, plant growth and the production of biomass in crops enhancing soil improvement product with a pronounced long-term water storage effect, which ensures that the plants, even in arid and / or semiarid soil structures Provided water and dissolved in these nutrients and also solved by the stored water in the composites, contained in the composites nutrients and / or activated or, for example, the applied in the immediate vicinity of the composite fertilizers and / or plant nutrients and made available for the plant root become. Further extensive applications are given depending on the structure and composition of the composite material according to the invention, for example. As a binder for oil-water emulsions, reclamation of fallow and spoil, soil hardening and dust binding, etc.
  • finished products not only finished products but also intermediates are understood as being a composite material, such as, for example, fine-grained earth-moist and / or dried agglomerates, which are preferred for the production of finished products, such as granules, pellets, etc., which are preferred for treatment and / or incorporation into natural soil and terrestrial substr ⁇ te and / or soil and earth structures, in particular for improving soil structures or increasing the Wäss Grande bugss of dry soils, provided by means of mechanical equipment and are tuned to it in shape, particle size and bulk density.
  • a composite material such as, for example, fine-grained earth-moist and / or dried agglomerates, which are preferred for the production of finished products, such as granules, pellets, etc., which are preferred for treatment and / or incorporation into natural soil and terrestrial substr ⁇ te and / or soil and earth structures, in particular for improving soil structures or increasing the Wäss Grandestainss of dry soils, provided by means
  • the invention thus encompasses various embodiments and compositions which make it possible to produce and apply respective combinations of the composite material according to the invention for specific fields of application.
  • the invention relates to processes for the preparation of the composite materials according to the invention and the preferred applications, and particularly preferably in the agricultural sector.
  • microporous SAP On the basis of renewable raw materials can easily be prepared biodegradable SAP, which also have the advantage that they have a microporous structure.
  • the production of such microporous SAP is of- fenb ⁇ rt in DE 196554745 C2.
  • Such microporous SAP can be incorporated excellently into the composite materials according to the invention.
  • the new superabsorbent composites all known SAPs which are capable of storing and releasing at least 20 times their own weight in water.
  • preference is given to those SAPs which are biodegradable and largely free of monomeric impurities and pollutants.
  • Polyacrylic acid is a colorless substance that dissolves well in water.
  • the glass transition temperature is> 100 ° C. Above 200 ° C to 250 0 C, the polymer loses water to form insoluble crosslinked anhydrides. From about 350 ° C it decomposes to carbon dioxide and hydrocarbons.
  • polyacrylic acid For the preparation of polyacrylic acid, various methods can be used, usually the solution in water, the precipitation or the emulsion, but also the hydrolysis of acrylic acid derivatives (esters, nitriles, amides) has become more important. A particularly large range of properties is possible by copolymerization with other comonomers.
  • Polyacrylic acid is offered as a commercial product in the acid or salt form.
  • Crosslinked or partially crosslinked polyacrylic acids as potassium or sodium salt of polyacrylic acid are preferably used as extremely liquid absorbent SAP, for example.
  • SAP is available in a networked and / or partially networked form for all the uses mentioned. The crosslinking is necessary to ensure the insolubility of the SAP in water.
  • Superabsorbents can absorb a multiple of their own weight of water, swelling to a hydrogel.
  • Polymer chains, especially of polyacrylic acid, are linked to each other by isolated covalent bonds. This light cross-linking is necessary to ensure the insolubility of the SAP in water.
  • a hydrogel is a hydrophilic polymeric network swollen in water or in aqueous liquids. The properties of these gels depend on the interaction between the network and the surrounding fluid. In ionic gels, the osmotic contribution of the ionic groups must be taken into account, which has a great influence on the swelling properties of the gels. For example, in a polyacrylic acid gel, the acrylic acid groups are in close proximity to each other. net.
  • SAP tend to stick and even have no planter structure that, for example, when used in desert areas, although water is bound in the desert sand soils, but no structure is given or is achieved, which allows successful planting. With sufficient effect, SAP can only be used if they are already incorporated in soil substrates whose structure is suitable for planting with crops. In addition, SAP sometimes releases the bound water only with great difficulty and is thus not available for plant growth as desired. In order to achieve an effect, relatively high discharge amounts of SAP are required, if a homogeneous distribution in the soil structure and a binding to the soil crumb must be achieved. The use of pure SAP is therefore very cost-intensive and more than problematic. Because of these disadvantages, the use of SAP based on acrylic acid polymers and other superabsorber polymers in this area has not been successful so far. this applies also for the preparations and blends with other soil structure improving additives.
  • SAP hybrids due to a lack of international nomenclature.
  • SAP hybrids their production and fields of application are described, for example, in WO 2003000621 A1.
  • porous rock particles and / or rock flour SAP hybrid materials bring some minor improvements in the application, but are mostly sponge-like, coarse-grained granules that are tacky on the surface and can cork under pressure and Difficult to distribute and work in the ground.
  • These SAP granules are reminiscent in their consistency of porous rubber granulate.
  • porous foamed hydrophilic and hydrous hydrogel material which identifies open cells is added as a porous expanded mineral, perlite or vermiculite.
  • the resulting porous, sponge-like structures are indeed suitable as a carrier material with water storage effect for the propagation of plants, but not as a soil improvement product with long-term water storage effect.
  • the US 2007/0051 148 Al describes and discloses a fertilizer preparation, which is characterized in that the substances contained lignite, Leonardite, xylitol and earth similar additives in the presence of water and gluconic acid treated alkaline and added as a water-storing binder hydrolyzed starch derivatives become.
  • EP 0140795 Bl are proposed improvement additives for soil fertilization with lignite (defined in this document as lignite) and the treatment of lignite to increase the humic acids.
  • biodegradable polymers are used. These are defined as cellulose derivatives, starch derivatives, polyacrylic derivatives, polyacrylamide derivatives, polyvinyl alcohols and cellulose ethers. These polymers Although they are so-called retention aids, as they are also used in the paper industry, they are not SAPs which have a crosslinked or partially crosslinked polymer structure which leads to hydrogel formation on exposure to water.
  • CN 1450028 A The abstract of CN 1450028 A is to be found in a proposal which relates, inter alia, to a mixture of a wide variety of inorganic and organic substances, the humic acid, chemical fertilizers, the binder bentonite and as a water-storing medium, a mixture of polyacrylate and hyaluronic acid but does not in any way disclose the teaching of the claimed invention.
  • HU 9801302 A2 discloses a fertilizer mixture containing humic acid, inorganic aggregates and lignite, to which compost and zeolite are added, which are formed into a fertilizer in granular form.
  • WO 03/000621 A1 discloses an SAP as a hybrid material, its composition, production and preferred applications, wherein this hybrid material can be mixed after comminution with a wide variety of inorganic and organic substances, including lignite, but it is not the presently claimed Composite material disclosed.
  • Lignite, lignite, leonardite and xylitol is, as follows defined and described and hereinafter referred to as lignite, this irrespective of that an exact definition due to the natural fluctuations and the different periods of origin, the origin and thus different composition not is possible.
  • the common classification of brown coal types in lignite, hard lignite, matte lignite and lignite is based on the rising content of carbon and is only a rough type classification.
  • Preferred for the use according to the invention is the so-called soft brown coal from the early Tertiary period and in particular the use and / or the addition of Leonardite, when in the composites of the invention, a high content of humic substances is required.
  • Leonardite is a soft brown coal stratum that has not yet reached the stage of soft lignite and is characterized by a particularly high content of humic substances and a high degree of oxidation.
  • the transitions from Leonardite to soft lignite are fluid and Leonardite is thus assigned in this application, in the description and in the description of lignite. This provides a better overview, because the transitions from Leonardite to soft lignite are fluid.
  • lignite The origin of lignite goes back to the plant world and the millions of years ago created peat bogs, which were repeatedly covered by sea sands and river giants and led by the Kohlenohlungsrea to the emergence of various types of brown coal.
  • the world production of lignite which accounts for about 15% of the total amount of xylitol, is currently around 900 million tonnes per year.
  • the depletion reserves, ie the deposits, are estimated at over 280 billion tons worldwide. It is estimated that over 90% of the lignite mined is used for energy production.
  • the main components of the natural product lignite are, based on raw lignite, about 55% water, 40% carbon and a total of about 5% mineral trace elements, organic sulfur, nitrogen and humic substances.
  • a lignite may contain, depending on the degree of carbonization, 15% and more, based on the dry matter, xylitol.
  • Xylitol is defined in the literature as having the composition and structure as follows:
  • Other common names for xylitol are lignite and shale coal xylitol is over 10 million years old and occurs in strongly fragmented form, as a compact te, plate xylitol stems or brockig or bar-like. Almost always the structures of wood are recognizable.
  • Xylitol has a high resistance to biodegradation and acts in the soil as a permanent humus or promotes humus formation. In contrast to lignite, the ancient natural substance is not completely carbonated and is characterized by an organic, fibrous structure.
  • xylitol In the treatment of brown coal, xylitol is processed and comminuted separately from it.
  • the peat-like soil cultivator xylitol has an acidic pH and a low salt content. As a pure aggregate it loosens soil, stores water and nutrients and balances the soil climate.
  • Xylitol is microbiologically inanimate, weed-free and rich in humic acids and humus-forming substances. In combination with other raw materials, xylitol, for example, ensures good structural stability and optimal root formation in plant and plant potting soil. Its high nitrogen stability makes it resistant to mold growth and degradation by microorganisms.
  • the proportion of organic matter in xylitol is over 85% based on the dry weight. The water-holding capacity is not very pronounced and is below the values of lignite.
  • the fibrous xylitol can be crushed in hammer mills and can then be grinded in other milling processes to a particle sizes even ⁇ 100 microns and is then available as xylitol with a very large surface area also for further processing to the composites of the invention and preferably here Enrichment of the humus-forming constituents in the processed, ground lignite and / or in leonardite.
  • the organic degradation rate is low compared to other organic substances.
  • Xylitol is thus very stable in structure and the N-immobilization is low and this despite the high N / C ratio of 80 to 200.
  • Heavy metal residues and other pollutants are only present in traces and without relevance to ecological, biological safety.
  • Xylitol has the following composition and ratios as averages.
  • the content of humic acid-forming complexes is in this Listed as organic substance (Lusatian brown coal xylitol indices average values, analysis values and properties of xylitol in fiber form):
  • the invention has set itself the task of creating a composite material that is inexpensive to manufacture and eliminates the disadvantages mentioned.
  • such composite material should expand utilizing the water retention properties of the SAP, with the action of water and / or liquids to form a ready-to-plant soil substrate while binding the water, or reshape into non-plantable soil structures and loosen them up after incorporation thereof
  • Composite material and subsequent irrigation attaches to the earth crumbs and has a plant growth promoting water storage and discharge capacity and is able to bind a multiple of its own weight of water and nutrients dissolved in water and this but also to give back to the plant root.
  • such a composite material should be particularly structurally stable and have a long duration of action, at least over 3 to 5 years, can be combined with fertilizers of any kind and actively contribute to the formation of humus and additionally provide the plants with growth and strengthening.
  • b ⁇ r be supplied in a suitable form Miner ⁇ lstoffe and trace elements.
  • such a composite material should be in an agricultural, homogeneous and compact, dust-free form, which ensures that when handling the superabsorbent composites, no polymer particles can be generated and / or produced by abrasion whose particle size is ⁇ 50 microns.
  • composite material and / or superabsorbent composite is, as already stated, chosen as the descriptive name for the homogeneous composite material according to the invention and is always composed of at least the abovementioned material components and to bond the materials together to a homogeneous composite usually requires the action of water.
  • Other material surcharges such as. Fertilizer preparations, mineral nutrients in solid and liquid form are possible and the introduction of liquid humic acid solutions and / or humic complex solutions are possible.
  • the solid material components basically required for the composite formation according to the invention are:
  • At least one biodegradable, crosslinked or partially crosslinked synthetic or natural SAP preferably with open or closed pore structure, which forms with water a three-dimensional preferably cation-active hydrogel;
  • At least one natural, finely ground inorganic mineral solid preferably finely ground rock flour and additionally at least one inorganic solid derived from the group of expandable and / or expanded expanded igneous rocks and / or minerals (expanded by explosive escape of in the rock enclosed water by temperature action of over 700 ° Celsius), and this solid belongs to the group of Ryolite or Quarzporphyrgläser, wherein the inorganic solids alone and / or in sum with all inorganic solids contained a proportion of at least five weight percent, based on the total weight in the composite material, and the composite material exhibits a time-dependent swelling behavior and a water absorption at 20-30 ° Celsius, which corresponds to at least 5 times its own weight and / or the initial volume of the dry composite material.
  • organic solid which is defined as early tertiary and / or incompletely incarcerated wood or plant materials and / or the group of early tertiary bitumen-free lignite (lignite) and / or Leonardite and / or xylitol and / or a mixture of these organic solids;
  • Characteristic of the composite material according to the invention is that at least one inorganic solid at least one per cent by weight forming industrially and / or naturally blown but crushed and / or milled perlite particles in irregular, sharp-edged and porous particle shape / structure as fragments the porous cell and pore walls, wherein the perlite particles have a particle size preferably ⁇ 2000 microns, preferably ⁇ 200 microns identify.
  • the components 2 to 4 form a matrix of substances into which the SAPs shown in FIG. 1 are incorporated and / or bound.
  • the material declarations or for the designations perlite, perlite and expanded and / or expanded perlite and / or expanded perlite particles:
  • perlite is a lamellar eutectoid structural constituent of the steel.
  • Perlite ie the crude perlite or perlite, also called pearl stone, is a volcanic glass in which an average of two to six percent water is trapped, which under the action of temperatures greater than 700 degrees Celsius, especially from 1000 degrees Celsius, expanded by the explosive evaporation of the water in the rock and inflates up to twenty times its original volume.
  • Blown Perlite has a pore structure with many closed pores, whose pore walls, so cell walls, are permeable, porous.
  • the distended pearlite stone has an irregular spherical shape resembling natural pearls with a permeable pore structure.
  • the bulk density of expanded Perlite is between 40 and 350 kg / m 3 for starting grain sizes of 50 to 3,000 micrometers.
  • the initial bulk density unblown is approximately 1000 kg / m 3 .
  • Perlite is considered as rock and also incombustible in blown form.
  • the melting point of Perlite is around 1400 degrees Celsius.
  • Commercial blown perlite has, depending on the shape and starting grain size of the ground crude perlite a particle size between 500 and 6000 microns and a pore volume of 95 percent by volume. The moisture content is less than 0.5 percent by weight. Puffed perlite can absorb up to 50% by weight of water or the pores can be filled with liquid preparations or stored in the pores.
  • perlite When blown perlite is ground, for example for use as a filter aid, it is in the form of porous powder or in the form of irregularly shaped, porous flakes whose structure can be compared with cellulose fibers.
  • the bulk densities of such perlite powders or perl flakes are between 50 and 90 kg / m 3 .
  • Perlite is thus an aluminum silicate with a proportion of more than 60% silica.
  • Perlite occurrences known that deliver by a whim of nature, already naturally bloated perlite, since the pearlite stone bloated already in the eruption.
  • the pore and cell structure of this naturally expanded Perlite is identical to the industrially expanded Perlite.
  • This naturally expanded perlite additionally contains many trace elements, so that the use of this material is ideally suited for use in the composites according to the invention.
  • the bulk densities are higher with identical particle sizes than with the perlite particles, which are obtained from industrially expanded perlite. This is a considerable advantage in some areas of use of the composites according to the invention.
  • the object of the invention is achieved in that the hydrogel-forming crosslinked and / or partially crosslinked polymers and / or copolymers in a porous matrix of lignite and / or leonardite and / or xylitol and expanded perlite particles be bound and / or deposited and / or fixed to these and / or incorporated in the pores and / or material structure and so homogeneous, agrarian compatible superabsorbent composites can be constructed that fully meet all requirements.
  • Fig.l blown perlite particles as fragments B of the pores cell walls;
  • Fig. 2 expanded perlite in particle form P in an enlarged schematic view.
  • the expanded perlite must be used in particle form, namely that these perlite particles must break through and / or be obtained from expanded perlite and thus consist of the comminuted, porous pore walls / cell walls of larger expanded perlites. balls. This is illustrated in FIG.
  • the expanded perlite particles used according to the invention fulfill a matrix and carrier function on the one hand in the composites and on the other hand prevent the SAP from forming into a solid gel upon exposure to water and the hydrogel formation resulting therefrom SAP particles are separated.
  • This drainage effect can be significantly increased if the proportion of xylitol and / or xylitol fibers in the composites according to the invention is increased.
  • novel composite materials according to the invention are homogeneous in structure and fully meet all requirements that are placed on soil improvement products with humus-forming properties and repeatedly activated long-term water storage effect and are simple and inexpensive to produce.
  • the following production technologies can preferably be used for the formation of homogeneous composites in a very wide variety of forms and compositions:
  • the total mixing time is 3 minutes and the temperature rises to 30 ° Celsius.
  • the composite material thus formed is dark brown and homogeneous in structure, crumbly, porous and the particle size is between 800 and 1500 microns and the composite can be referred to as earth-moist fine granules, which is free-flowing and well dosed in this form and does not stick together or clumped.
  • the bulk density was about 550g per liter.
  • the composite as finished product has the following composition in weight percent, rounded: (1) Lignite with xylitol content: 14,2%
  • the composite material according to Example 1 is able to absorb water under volume increase up to 60 times the dry weight and store this and release it again. After delivery of the bound water, so after removal of the hydrogel state by evaporation of the absorbed water and / or the delivery of water, by recording through the plant roots, the composite material is always able to absorb water, store and deliver.
  • the composite material of Example 1 is, for example, excellent as an admixture to Rooerdemischungen in which increases the water storage capacity and the humus formation is to be positively influenced.
  • the soil-moist composite attaches very well to the crumbs of the Rooerdemischung.
  • the water discharge could be reduced by about 40% in the amount of water, but the yield of tomatoes was increased by about 1 70% compared to a comparison crop without entry of the composite according to the invention.
  • hydrogel-forming polymers and / or copolymers can be used to construct the composite material. This makes it possible to produce customized composite materials for specific applications.
  • the choice of hydrogel-forming polymers and / or copolymers depends on the desired product properties and applications. This also applies to the proportion of composite material in the composite material according to the invention. ⁇ l contained hydrogel-forming polymers and / or copolymers and for the proportion of lignite and brown coal xylitol.
  • the composite as finished product has the following composition in weight percent, rounded:
  • perlite particles according to the invention has once again proved to be very advantageous, since this additive serves as an additional matrix in Kompositm ⁇ teri ⁇ l and also prevents the caking of the granular composite material whose irregularly shaped particle sizes are between 800 to 2500 micrometers and which has a bulk density of 680 grams per liter.
  • the inventive composite material according to Example 2 can be used, for example, for submerging under potting soil or plant substrates whose water storage capacity must be increased.
  • this composite material readily deposits well on the substrate constituents, including peat, wood flour and other organic substances, prevents drying out and thus improves wetting ability with water while at the same time providing very good water storage capacity.
  • SAP SAP
  • the addition levels of SAP in these applications depend on the water binding capacity to be achieved. It is also possible to incorporate this composite material directly into dry soils.
  • the composite material has an average water binding capacity of more than 40 times its own weight and thereby expands under volume enlargement to 45 times its original volume.
  • the composite material according to Example 2 was dried in a vacuum dryer to a residual water content ⁇ 15 percent by weight and then formed under pressure application by means of pelletizing presses into scattered granules. For the formation of such compacted moldings, so granules of different sizes and shapes but also roll presses, extruders and other shaping technologies can be used.
  • the composite materials thus formed are particularly suitable for use as long-term water storage, if it is to be used punctually, for example for introduction into planting holes for trees or shrubs.
  • Example 4
  • the water content is increased to more than 48 percent by weight during the production of the composite material according to the invention, a flaky, porous, soft gel-like agglomerate is formed.
  • the particle size is determined by the proportion of water in the composite as a function of the feed grain size of the SAP and the other additives. Whereby the SAP and the hydrogel formed therefrom are essential for the particle size of the composite.
  • Example 2 Given this, a composite prepared according to Example 2 and the water content in the composite was adjusted to 50 weight percent.
  • the composite had the following composition:
  • the relatively soft, pressure-sensitive composite was then processed by means of a Einscheckenpress (extruder) with orbital granulator to cylindrically shaped granules with a strand length of about 3-4 mm and a diameter of 3 - 3.5 mm.
  • the wet granules were then dried on a belt dryer to a residual moisture of ⁇ 20 weight percent.
  • the granules had a porous structure and a drying-related volume shrinkage of about 40% and a very stable strength.
  • This composite material which is shaped as agglomerate granules, can be used, for example, alone or in admixture with materials other than water-binding drainage in green roofs.
  • organic and / or inorganic binders are incorporated in the processing via screw presses for solidifying the granulate strands via suitable metering devices.
  • the addition of lignin compounds and / or Ligninderiva- th is advantageous, in particular the addition or the formation of ügninsulfo- natkomplexen as a reaction product of aqueous calcium lignosulfonates with calcium oxide brings essential Improvements in the Strukturstabitician the granulate strands and the granules produced therefrom.
  • the composites as structurizing and / or as humus-forming and compostable organic additives preferably with a particle size ⁇ 10,000 microns and preferably with a porous, open-pore structure but also in the form of fibers, preferably with a fiber length ⁇ 30 mm, to be added, from, for example, cellulose, paper, wood, hay, straw, coconut, cocoa, hemp, hemp shives, sugar beet pulp.
  • ground natural minerals and / or rock granules preferably microporous minerals and / or rock granules or water-swelling minerals and / or rock granules
  • the composite material according to the invention or the molded article formed therefrom or the shaped article formed therefrom serve to improve the soil structure and on the other hand are able to provide the plants with the appropriate mineral nutrients.
  • This can be, for example, rock powder from lava rock as well as trass, dolomite, bentonite, magnesite, feldspar, etc.
  • twin-screw extruder - batch size 500 kg.
  • This embodiment was based on the object to produce a composite, the one Made of 40 percent by weight SAP, has a maximum water content in the composite of 20 percent by weight and a high proportion of humus-forming xylitol, lignite, xylitol fiber and lava rock flour identifies.
  • composition-substance entry the following basic composition, weighted in percent by weight, was tested (composition-substance entry):
  • the raw materials (1) to (6) were fed via a volumetric screw feed to the mixing kneader (2-screw synchronous extruder), which was maintained at a temperature of 50 ° C.
  • the water was continuously injected via two integrated nozzles according to the recipe. Due to the pressure and kneading effect, the material plasticized and could be discharged at the Scheckenausgang as a homogeneous crumbly, irregular particle granules.
  • the bulk density of the particles which had a size of 2.5 - 3.5 mm and were largely free of dust, was about 700g / liter.
  • the composite according to embodiment 5 is best suited for machine discharge in large agricultural areas.
  • the composite materials according to the invention are to be designed in such a way that they are also ideally suited for receiving and binding and / or treating pollutant-containing and / or odoriferous substances.
  • liquids and suspensions such as, for example, manure, sewage and waste water.
  • oil and / or pollutant degrading microorganisms and / or plant growth-promoting microorganisms and / or animal pests defensive and destructive microorganisms and / or their metabolites to store and / or bind the pores of the composite material. It is advantageous that they are initially stored in the expanded Perl tepumble and / or bound to them.
  • inorganic and / or organic fertilizers and / or pesticides and / or other functional active ingredients and additives Preferably, these agents should be activatable by water action and / or be soluble in water.
  • Another preferred embodiment of the invention is the incorporation of cellulose fiber, microcellulose, waste paper fiber, wood chips, sawdust, wood wool, hay, straw, coconut fiber and coconut shell meal, ie generally the incorporation of organic additives and / or fillers preferably of vegetable origin, in the composite material.
  • This makes it possible, for example, to form flat, cardboard-like structures and mats which, for example, can serve as water-storing mats and / or seed carriers or also in conjunction with other planar support materials for cultivating plants in wetlands and / or flooded soil surfaces.
  • fibers of xylitol are used, in particular if the composite material is to be formed as a mat.
  • these developments of the composite materials and / or shaped bodies according to the invention can be used as oil binders and / or binders for water-oil emulsions, in particular in the form of pellets and fine granules.
  • a further advantageous development of the invention comprises incorporating natural or synthetic fragrances and / or perfume preparations, preferably based on essential oils, into the composite material according to the invention.
  • Such products find application as liquids and odor neutralizing materials in the control of foul odors and exuding foul-smelling liquids, such as those incurred, for example, in biotics.
  • These products according to the invention can also be used for odor absorption in the area coverage of landfills or in the processing of sewage sludge.
  • the effect of the composite material according to the invention is achieved by adding activated carbon, preferably highly porous activated carbon obtained from coconut shells, preferably in grain sizes ⁇ 5000 micrometers.
  • the composite material is formed as an aqueous suspension, which can be applied by means of suitable application devices and / or spraying and injection units.
  • these suspensions for example, additionally contains vegetable short fibers, such as coconut fiber and / or xylitol fiber.
  • the composite material according to the invention contains brown coal and / or xylitol and the humic complexes contained therein are present at least partially in water-soluble form. This substantially favors the desired humus formation in the soil, and it is particularly advantageous in this continuing embodiment of the invention that the soluble humic complexes can be stored in the composite material and released over a long period of time.
  • Wood grate ash is a mineral fertilizer or a soil adjuvant that contains many minerals and trace elements and can be compared with dolomite fertilizer (dolomite rock flour) as the minerals are initially in oxide form but then carbonated. It is particularly advantageous that the particles of the wood grate ash in the structure are similar to the finely ground expanded Perlite particles.
  • the term wood grate ash has become established, as it refers to the ashes remaining in the cremation ovens on the grate or being deposited as fine particles in the cyclone.
  • wood-grate ash used is a purely mineral fertilizer or soil conditioner
  • a further advantageous embodiment of the invention is achieved in that the composite additionally compost, preferably obtained from digestate and / or manure is added, since this one high proportion of nitrogen identifies.
  • liquid active ingredients and additives which are to be introduced into the composites such as humic acid solutions, liquid perfume preparations, binders, etc.
  • liquid perfume preparations such as humic acid solutions, liquid perfume preparations, binders, etc.
  • the proportion of water required for the (composite) Hyrogel Struktur invention is introduced by means of water-laden or partially laden expanded Perlite beads (pearlite beads are filled / loaded with water) ,
  • a further advantageous embodiment of the invention is achieved in that the expanded perlite beads are only partly transformed by mechanical force action into broken, ground perlite particles, preferably only 50% of the total mass of the entry and thus in the composite Proportion of multicellular, open-pore inflated Perlite is included, which promotes soil aeration.
  • this can also be achieved by adding blown multicellular pearlite beads, preferably so-called microfill perlite beads with a grain size ⁇ 2500 micrometers, into the composite. These may be hydrophilic and / or hydrophobic.
  • SAP polymers in particular based on acrylic acid and / or acrylamide, degrade faster by the action of UV radiation and thus the long-term effect is reduced as a water reservoir.
  • This problem is more than disadvantageous in the application of SAP and SAP composites in southern countries, because it is unavoidable that the composites and thus the SAP hydrogels, for example during plowing, reach the upper part of the soil layer and thus the reinforced one Sun exposure and increased exposure to UV rays are exposed.
  • vermiculites that is to say a Fe-AL-Mg silicate, also known as mica schist
  • mica schist a Fe-AL-Mg silicate

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Abstract

Kompositmaterial, insbesondere ein als Formkörper ausgebildetes und/oder zur Herstellung von Formkörpern geeignetes homogenes Kompositmaterial, bestehend aus Polymermaterialien und Weichbraunkohle und/oder Leonardit und/oder Xylit und mineralischen Bestandteilen aus Eruptivgestein und/oder Schichtsilikat gewonnen, das durch die Einwirkung von Flüssigkeiten, insbesondere von Wasser, wässrigen Lösungen und wässrigen Ölemulsionen expandiert und zur Speicherung dieser Flüssigkeiten und Hydrogelbildung sowie dessen Abgabe geeignet ist.

Description

Flüssigkeiten speicherndes und expαndierbαres Kompositmαteriαl sowie dessen Herstellung und Anwendung
BESCHREIBUNG
Technisches Gebiet
[0001 ] Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges Kompositmaterial, insbesondere ein als Formkörper ausgebildetes und/oder zur Herstellung von Formkörpern geeignetes homogenes Kompositmaterial, bestehend aus Polymermaterialien und Weichbraunkohle und/oder Leonardit und/oder Braunkoh- Ie-XyIi+ (nachstehend kurz als Xylit bezeichnet) und mineralischen Bestandteilen aus Eruptivgestein gewonnen, das durch die Einwirkung von Flüssigkeiten, insbesondere von Wasser, wässrigen Lösungen und wässrigen Ölemulsionen expandiert und zur Speicherung dieser Flüssigkeiten und Hydrogelbildung sowie dessen Abgabe geeignet ist.
[0002] Vorzugsweise dient das erfindungsgemäße Kompositmaterial zum Einsatz als die Humusbildung, das Pflanzenwachstum und die Produktion von Biomasse bei Nutzpflanzen steigerndes Bodenverbesserungsprodukt mit einem ausgeprägten Langzeit-Wasserspeicher-Effekt, der gewährleistet, dass die Pflanzen, auch in ariden und/oder semiariden Bodenstrukturen mit Wasser und in diesen gelösten Nährstoffen versorgt und auch durch das in den Kompositen gespeicherte Wasser, in den Kompositen enthaltene Nährstoffe gelöst und/oder aktiviert oder bspw. die in unmittelbarer Nähe der Komposite ausgebrachten Düngemittel und/oder Pflanzennährstoffe gelöst und für die Pflanzenwurzel damit verfügbar gemacht werden. Weitere umfangreiche Anwendungen sind je nach Aufbau und Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Kompositmaterials gegeben, bspw. als Bindemittel für Öl-Wasser-Emulsionen, Rekultivierung von Brach- und Abraumflächen, Bodenverfestigung und Staubbindung usw.
[0003] Unter einem Kompositmaterial seien im Folgenden nicht nur Fertigprodukte, sondern auch Zwischenprodukte verstanden, wie bspw. feinkörnige erdfeuchte und/oder getrocknete Agglomerate, welche zur Herstellung von Fertigprodukten, wie bspw. Granulaten, Pellets usw., die - wie ausgeführt - vorzugsweise zur Behandlung und/oder Einbringung in natürliche Boden- und Erd- substrαte und/oder Boden- und Erdstrukturen, insbesondere zur Verbesserung von Bodenstrukturen oder der Erhöhung des Wαsserspeichervermögens von trockenen Böden, mittels maschineller Einrichtungen vorgesehen und darauf in Form, Partikelgröße und Schüttgewicht abgestimmt sind.
[0004] Die Erfindung umfasst damit vielfältige Ausführungsformen und Zusammensetzungen, die es erlauben, für spezielle Anwendungsbereiche jeweils entsprechende Kombinationen des erfindungsgemäßen Kompositmaterials herzustellen und anzuwenden.
[0005] Des Weiteren betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Kompositmaterialien sowie die bevorzugten Anwendungen und hier besonders bevorzugt im Agrarbereich.
Stand der Technik
[0006] Es ist nach dem Stand der Technik bekannt, dass vernetzte und oder teilvernetzte synthetische und/oder natürliche superabsorbierende Polymere (Superabsorber; Superabsorbent Polymers; in der einschlägigen Fachliteratur auch unter dem Oberbegriff SAP bekannt), bspw. auf der Basis von Polyacryl- säure und/oder Copolymere auf der Basis von Polyacrylsäure und/oder Polyacrylamid, insbesondere in ihrer Salzform, in der Lage sind, ein vielfaches ihres Eigengewichtes an Wasser, wässrigen Lösungen und auch Öl-Wasser- Dispersionen und/oder wässrige Suspensionen aufzunehmen und, unter Ausbildung von Hydrogelen, zu binden und wieder abzugeben. Dies gilt auch für SAP auf der Basis nachwachsender Rohstoffe, wie z.B. auf der Basis von Polysacche- riden und oder Co- und Propfpolymere mit synthetischen Polymeren und/oder Abmischungen aus diesen SAP allein und/oder mit anorganischen und/oder organischen Zuschlagstoffen.
[0007] Auf der Basis von nachwachsenden Rohstoffen lassen sich leicht biologisch abbaubare SAP herstellen, die auch den Vorteil haben, dass diese eine mikroporöse Struktur haben. Die Herstellung solcher mikroporösen SAP wird of- fenbαrt in der DE 196554745 C2. Solche mikroporösen SAP lassen sich hervorragend in die erfindungsgemäßen Kompositmaterialien einbinden.
[0008] Bekannt sind auch reine Abmischungen von SAP mit organischen und mineralischen Zuschlagstoffen, die als Bodenverbesserungsmittel eingesetzt zusätzlich das Wasserhaltevermögen des Erdreichs verbessern sollen. Es handelt sich aber bei diesen Abmischungen um reine Stoffgemenge, die sich bereits beim Transport oder bei der Einbringung ins Erdreich entmischen können.
[0009] Es ist auch bekannt, reine SAP allein den Pflanz- und Kulturerden zuzusetzen, um das Wasserspreichervermögen solcher Substrate zu erhöhen und deren Wachstum und den Ertrag zu fördern.
[0010] Diese beschriebenen inhomogenen Materialabmischungen, auch in kompakter Form als Pellets ausgebildet, finden zwar Einsatz als Bodenverbesserungsmittel mit Langzeit-Wasserspreicher-Effekt und sollen aride Bodenstrukturen verbessern und das Pflanzewachstum und insbesondere die Wurzelausbildung positiv beeinflussen, es handelt sich aber nicht um homogene Superabsorber- Komposite nach der Lehre der vorliegenden Erfindung, sondern um Gemenge verschiedener Rohstoffe.
[001 1 ] Nach der Lehre der Erfindung können vorzugsweise für die neuen Su- perabsorber-Komposite alle bekannten SAP eingesetzt werden, die in der Lage sind, mindestens das 20-Fache ihres Eigengewichtes an Wasser zu speichern und wieder abzugeben. Zu bevorzugen sind, insbesondere beim Einsatz im Ag- rarbereich, solche SAP, die biologisch abbaubar sind und weitgehendst frei von monomeren Verunreinigungen und Schadstoffen.
[0012] In der Folge wird auf eine umfassende Aufzählung und Beschreibung der einzelnen SAP-Typen verzichtet und nur am Beispiel der SAP auf der Basis von Acrylsäure deren Wirkungsmechanismus erläutert. Dazu sei ausgeführt: - A -
[0013] Polyαcrylsäure ist eine farblose Substanz, die sich gut in Wasser löst. Die Glasübergangstemperatur liegt bei >100°C. Oberhalb von 200°C bis 2500C verliert das Polymer Wasser, wobei unlösliche vernetzte Anhydride entstehen. Ab ca. 350°C kommt es zur Zersetzung zu Kohlendioxid und Kohlenwasserstoffen.
[0014] Für die Herstellung von Polyacrylsäure können verschiedene Verfahren genutzt werden, meist die Lösungspolymerisation in Wasser, die Fällungs- oder die Emulsionspolymerisation, aber auch die Hydrolyse von Acrylsäure-Derivaten (Ester, Nitrile, Amide) hat eine größere Bedeutung erlangt. Ein besonders großes Eigenschaftsspektrum ist durch Copolymerisation mit anderen Comonomeren möglich. Polyacrylsäure wird als Handelsprodukt in der Säure- oder Salzform angeboten.
[0015] Vernetzte oder teilvernetzte Polyacrylsäuren als Kalium- oder Natriumsalz der Polyacrylsäure werden vorzugsweise als extrem Flüssigkeit aufsaugende SAP eingesetzt, bspw. in Babywindeln oder Damenbinden. Weitere Anwendungen liegen in der Verpackung feuchtigkeitsempfindlicher oder Flüssigkeit absondernder Lebensmittel oder als Gelbildner in der Arzneimittelherstellung. Das SAP liegt für alle genannten Verwendungen in vernetzter und/oder teilvernetz- ter Form vor. Die Vernetzung ist notwendig, um die Unlöslichkeit des SAP in Wasser zu gewährleisten.
[0016] Superabsorber können ein Vielfaches ihres Eigengewichtes an Wasser absorbieren, wobei sie zu einem Hydrogel aufquellen. Polymerketten, vor allem von Polyacrylsäure, werden durch vereinzelte kovalente Bindungen untereinander verknüpft. Diese leichte Vernetzung ist notwendig, um die Unlöslichkeit des SAP in Wasser zu gewährleisten. Ein Hydrogel ist ein in Wasser oder in wässri- gen Flüssigkeiten gequollenes, hydrophiles polymeres Netzwerk. Die Eigenschaften dieser Gele sind abhängig von der Wechselwirkung zwischen Netzwerk und der umgebenden Flüssigkeit. In ionischen Gelen muss der osmotische Beitrag der ionischen Gruppen berücksichtigt werden, der großen Einfluss auf die Quelleigenschaften der Gele hat. Zum Beispiel sind in einem Polyacrylsäure-Gel die Acrylsäure-Gruppen in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander angeord- net. Die gleichen Ladungen der dissoziierten Carboxylat-Gruppen stoßen sich ab, die polymeren Ketten strecken sich und das Gel quillt in extremer Weise an. Solche Netzwerke können bis zu lOOOgr Wasser pro lgr Polymer aufnehmen. Aufgrund dieser Produkteigenschaften werden vernetzte Polyacrylsäuren als Superabsorber bezeichnet.
[0017] Es war nun nahe liegend, das Wasserbindevermögen der SAP dazu zu nutzen, dass diese als Wasserspeicher bei trockenen Böden zum Einsatz kommen, insbesondere dann, wenn es darum geht, in heißen Klimazonen den Wasserhaushalt zu regulieren und sicherzustellen, dass das für das Pflanzenwachstum erforderliche Wasser nicht schnell verdunstet und über einen längeren Zeitraum gebunden ist und an die Pflanzen abgegeben werden kann. Hier sind in der einschlägigen Fach- und Patentliteratur vielfältige Anwendungsbeispiele und Studien, gerade in den letzten zehn Jahren, veröffentlicht worden. Grundsätzlich wird immer empfohlen, dass SAP mittels geeigneten mechanischen Vorrichtungen in die Bodenstruktur eingearbeitet wird.
[0018] Nachteilig ist allerdings, dass SAP zum Verkleben neigen und selbst keine Pflanzerdestruktur aufweisen, dass damit zum Beispiel bei Anwendung in Wüstengebieten zwar Wasser in den Wüstensandböden gebunden wird, aber keine Struktur gegeben ist bzw. erzielt wird, die ein erfolgreiches Bepflanzen ermöglicht. Mit ausreichender Wirkung können SAP nur dann angewendet werden, wenn diese bereits in Bodensubstraten eingearbeitet sind, deren Struktur zur Bepflanzung mit Nutzpflanzen geeignet ist. Hinzu kommt, dass SAP das gebundene Wasser zum Teil nur sehr schwer abgeben und damit für das Pflanzenwachstum nicht - wie gewünscht - zur Verfügung stehen. Zur Erzielung eines Effektes sind relativ hohe Austragungsmengen von SAP erforderlich, wenn eine homogene Verteilung in der Bodenstruktur und eine Bindung an die Erdkrume erreicht werden muss. Der Einsatz von reinem SAP ist daher sehr kostenintensiv und mehr als problematisch. Aufgrund dieser Nachteile hat sich die Anwendung von SAP auf der Basis von Acrylsäurenpolymeren und anderen Superab- sorber-Polymeren in diesem Bereich bisher nicht durchsetzen können. Dies gilt αuch für die Zubereitungen und Abmischungen mit anderen die Bodenstruktur verbessernden Zuschläge.
[0019] In neuerer Zeit wurden Produkte bekannt, die hier Abhilfe schaffen sollen. Hierbei werden zum Beispiel vor der Polymerisation in die Acrylsäuremono- mere fein gemahlene Lavagesteinsmehle eingebracht und im Polymer gebunden. Solche Polymermaterialien werden aufgrund fehlender internationaler Nomenklatur als Hybridmaterialien oder SAP-Hybride bezeichnet. SAP-Hybride, deren Herstellung und Anwendungsbereiche werden bspw. in der WO 2003000621 Al beschrieben. Die Anwendung solcher mit Lavagesteinsmehl oder ähnlicher, poröser Gesteinspartikel und/oder Gesteinsmehl befüllten SAP- Hybridmaterialien bringen zwar einige geringfügige Verbesserungen in der Anwendung, aber handelt es sich zumeist um schwammartige, grobkörnige Granulate, die an der Oberfläche klebrig sind und unter Druckeinwirkung zusammenbacken können und sich im Erdreich nur schwer verteilen und einarbeiten lassen. Diese SAP-Granulate erinnern in ihrer Konsistenz an poröses Gummigranulat.
[0020] Die Herstellung von Feingranulaten, die eine erdenähnliche Struktur aufweisen, und eine Bindung an die Erdkrumen sowie eine Förderung der für das Pflanzenwachstum erforderlichen Humusausbildung ist mit diesem Verfahren nicht möglich. Die beanspruchte Wirkung, dass das im SAP gebundene Lavagesteinsmehl der Pflanze bzw. den Pflanzenwurzeln kurzfristig mineralische Nährstoffe zuführen kann oder diese aus diesem Hybridmaterial aufnimmt, ist nicht gegeben, da das Gesteinsmehl fest im Polymerisat eingebunden ist. Zu einer Verbesserung der Humusbildung im Boden können diese Materialien nicht beitragen, auch für den Fall, dass bspw. Huminsäurehaltige organische Stoffe zusätzlich einpolymerisiert werden, stehen diese dann in einem homogenen Polymerisat nicht löslich oder als verwertbare Feinpartikel zur Verfügung. Diese Produkte sind zudem durch den aufwändigen Herstellungsprozess sehr teuer. Damit ist deren Einsatz in Trocken- und Wüstengebieten nur mit sehr großem Kostenaufwand möglich und mithin wirtschaftlich uninteressant. [0021 ] In diesem Zusammenhang sei auch auf die EP 1879932 Bl ausdrücklich als Stand der Technik verwiesen, die den Widerspruch enthält, dass bspw. das in diesem Hybridmaterial einpolyimerisierte feine Lavagesteinsmehl nach der Einbringung in die Bodenstruktur die mineralischen Bestandteile, unter anderem die wertvollen Spurenelemente, den Pflanzen bioverfügbar zur Verfügung stellen kann, die im Polymerisat fest und unlösbar einpolymerisiert sind.
[0022] Weitere gravierende Nachteile sind beim Einsatz solcher polymeren SAP-Hybride dadurch gegeben, dass beim Verdunsten des Wassers aus diesen SAP-Hybriden, das so genannte Bodenverbesserungsmittel steinhart wird und die sich nach Wasserentzug bildende Form im Aussehen und in seiner Härte an Kieselsteine erinnert und damit keinesfalls dazu beiträgt, insbesondere bei der Anwendung im Oberflächenbereich, die Bodenstruktur zu verbessern. Es besteht die Gefahr, dass zarte Pflanzenkeimlinge bzw. feine entstehende Wurzelstrukturen erdrückt werden oder verkümmern.
[0023] In der EP 0647093 Bl wird vorgeschlagen, dass der Matrix aus porösem geschäumtem hydrophilen und wasserhaltenden Hydrogelmaterial, das offene Zellen ausweist, als poröses expandiertes Mineral, Perlite oder Vermiculit zugesetzt wird. Die daraus resultierenden porösen, schwammartigen Gebilde eignen sich zwar als Trägermaterial mit Wasserspeichereffekt für die Vermehrung von Pflanzen, aber nicht als Bodenverbesserungsprodukt mit Langzeit- Wasserspeicher-Effekt.
[0024] Es ist bekannt und umfangreich durch einschlägige Patente, wissenschaftliche Veröffentlichungen und Fachliteratur belegt, dass auf der Basis und/oder durch Zuschlag von Weichbraunkohle und/oder Xylit und/oder Leo- nardit Bodenverbesserungsprodukte und Düngemittel aufgebaut werden können. Bspw. sei hierzu auf die Schriften und Veröffentlichungen EP 0504644 Al und DE 19825168 Al sowie DE 10120433 Cl verwiesen. In anderen Patentschriften (z. B. Offenlegungsschrift DE 26 03 771 Al , DE 4137 171 Al . DE 195 1 1 319 ° Al ) wird die Vermischung von Braunkohle mit nährstoffreichen anorganischen Stoffen beschrieben. Darüber hinaus sind auch Pflanzerden und Produkte be- kαnnt, die als Bodenverbesserungsprodukte eingesetzt werden und aufbereitete, zum Teil durch chemische Behandlungen modifizierte jungtertiäre Weichbraunkohle und/oder Xylit enthalten oder auf diesen natürlichen Rohstoffen aufgebaut sind.
[0025] In neuerer Zeit gibt es Lösungsvorschläge, die Kombinationen von Wasser speichernden Polymeren mit Zuschlagstoffen auf der Basis von Braunkohle, Leonardit und Xylit und/oder SAP- ähnliche Binde- oder Retentionsmittel (Polymere) zum Einsatz zu bringen. Wesentlich beziehen sich diese Lösungsvorschläge allerdings auf den Aufbau von Düngemitteln mit einem zusätzlichen Gehalt von Wasser speichernden Bindemittel auf Polymerbasis, die allerdings nicht konkret offenbart werden und deren Superabsorber-Eigenschaften mehr als fraglich sind.
[0026] Zum Stand der Technik von Bodenverbesserungsmittel mit Braunkohle, Leonardit, Xylit und Zuschlagstoffen, denen neben den düngenden Eigenschaften auch Wirkungen als Langzeitwasserspeicher zugesprochen wird, sei unter Bezug auf die Schutzrechtsveröffentlichungen und Schutzrechtsbegehren ausgeführt:
[0027] Die US 2007/0051 148 Al beschreibt und offenbart eine Düngemittelzubereitung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die enthaltenen Stoffe Braunkohle, Leonardit, Xylit und Erden ähnliche Zuschlagstoffe in Anwesenheit von Wasser und Gluconsäure alkalisch behandelt und als Wasser speicherndes Bindemittel hydrolisierte Stärkederivate zugesetzt werden.
[0028] In der EP 0140795 Bl werden vorgeschlagen Verbesserungszusätze für die Bodendüngung mit Braunkohle (in dieser Schrift als Lignit definiert) und die Behandlung der Braunkohle zur Erhöhung der Huminsäuren. Des Weiteren sollen zur Verbesserung der Eigenschaften und zur Erhöhung der Wasserretention, nicht oder nur schwer biologisch abbaubare Polymere zum Einsatz kommen. Diese werden als Cellulosederivate, Stärkederivate, Polyacrylderivate, Polyac- ryamidderivate, Polyvinylalkohlen und Celluloseether definiert. Diese Polymere sind zwar so genannte Retentionsmittel, wie diese auch in der Papierindustrie eingesetzt werden, stellen aber keine SAP dar, die eine vernetzte oder teilvernetzte Polymerstruktur ausweisen, die bei Einwirkung von Wasser zur Hydroge- lausbildung führen.
[0029] Der Zusammenfassung der CN 1450028 A ist ein Vorschlag zu entnehmen, der sich unter anderem auf eine Mixtur unterschiedlichster anorganischer und organischer Stoffe bezieht, die Huminsäure, chemische Düngemittel, das Bindemittel Bentonit und als wasserspeicherndes Medium eine Mixtur aus PoIy- acrylat und Hyaluronsäure bezieht, das aber keinesfalls die Lehre der beanspruchten Erfindung offenbart.
[0030] Die Zusammenfassung der HU 9801302 A2 offenbart eine Düngemittelmischung, die Huminsäure, anorganische Zuschlagsstoffe und Braunkohle enthält, der auch Kompost und Zeolith zugesetzt sind, die zu einem Düngemittel in Granulatform ausgeformt werden.
[0031 ] Die WO 03/000621 Al offenbart ein SAP als Hybridmaterial, dessen Zusammensetzung, Herstellung und bevorzugte Anwendungen, wobei dieses Hybridmaterial nach der Zerkleinerung mit unterschiedlichsten anorganischen und organischen Substanzen abgemischt werden kann, auch mit Braunkohle, es wird aber nicht das vorliegend beanspruchte Kompositmaterial offenbart.
Braunkohle, Weichbraunkohle, Leonardit, Xylit
[0032] Braunkohle, Weichbraunkohle, Leonardit und Xylit wird, wie folgt definiert und beschrieben und in der Folge kurz als Braunkohle bezeichnet, dies unabhängig davon, dass eine exakte Definition aufgrund der natürlichen Schwankungen und den unterschiedlichen Entstehungszeiträumen, der Herkunft und damit differierenden Zusammensetzung nicht möglich ist. Die gebräuchliche Einteilung der Braunkohletypen in Weichbraunkohle, Hartbraunkohle, Mattbraunkohle und Glanzbraunkohle richtet sich nach dem aufsteigendem Gehalt an Kohlenstoff und ist nur eine grobe Typeneinteilung. [0033] Bevorzugt für den erfindungsgemäßen Einsatz ist die so genannte Weichbraunkohle aus der frühtertiären Zeit und insbesondere die Verwendung und/oder der Zusatz von Leonardit, wenn in den erfindungsgemäßen Kompositen ein hoher Gehalt an Huminstoffen gefordert ist. Leonardit ist eine Weichbraunkohleschicht, die noch nicht das Stadium der Weichbraunkohle erreicht hat und sich durch einen besonders hohen Gehalt an Huminstoffen und einem hohen Oxidationsgrad auszeichnet. Die Übergänge von Leonardit zur Weichbraunkohle sind fließend und Leonardit wird damit in dieser Anmeldung, in der Beschreibung und bei der Beschreibung der Braunkohle zugeordnet. Damit ist eine bessere Übersichtlichkeit gegeben, denn die Übergänge von Leonardit zu Weichbraunkohle sind fließend.
[0034] Der Ursprung der Braunkohle geht auf die Pflanzenwelt zurück und die vor Jahrmillionen entstandenen Torfmooren, die mehrfach von Meersanden und Flusskiesen überdeckt wurden und durch den Inkohlungsprozess zur Entstehung der unterschiedlichsten Arten von Braunkohle führten. Die Weltproduktion an Braunkohle, bei deren Aufbereitung etwa 15% von der Gesamtmenge, Xylit anfällt, liegt derzeit bei ungefähr 900 Millionen Tonnen pro Jahr. Die Abbaureserven, also die Lagerstätten, werden weltweit auf über 280 Milliarden Tonnen beziffert. Schätzungsweise über 90% der abgebauten Braunkohle wird zur Energiegewinnung genutzt. Die Hauptbestandteile des Naturproduktes Braunkohle sind, bezogen auf Rohbraunkohle, cirka 55 % Wasser, 40 % Kohlenstoff und in der Summe etwa 5 % mineralischen Spurenelemente, organischer Schwefel, Stickstoff und Huminstoffe.
[0035] Eine Weichbraunkohle kann, je nach Grad der Inkohlung, 15 % und mehr, bezogen auf die Trockenmasse, Xylit enthalten. Xylit wird in der Fachliteratur aufgrund der Zusammensetzung und Struktur wie folgt definiert:
[0036] Xylit (vom griechischen Wort„xylon" = Holz abgeleitet) ist der nicht vollständig inkohlte Bestandteil der Braunkohle aus nahezu unzerstörtem Pflanzengewebe. Andere gängige Bezeichnungen für Xylit sind Lignit und Schieferkohle. Xylit ist über 10 Mio. Jahre alt und tritt auf in stark zersplitterter Form, als kompak- te, platte Xylitstängel oder brockig bzw. balkenähnlich. Fast immer sind die Strukturen von Holz erkennbar. Xylit verfügt über eine hohe Resistenz gegen biologischen Abbau und fungiert im Boden als Dauerhumus bzw. fördert die Humusbildung. Im Unterschied zur Braunkohle ist der uralte Naturstoff nicht vollkommen inkohlt und zeichnet sich durch eine organische, faserige Struktur aus. Bei der Aufbereitung von Braunkohle wird Xylit von dieser getrennt aufbereitet und zerkleinert. Der torfähnliche Bodenkultivierer Xylit hat einen sauren pH-Wert und einen niedrigen Salzgehalt. Als reiner Zuschlagstoff lockert er Böden auf, speichert Wasser und Nährstoffe und gleicht das Bodenklima aus. Xylit ist mikrobiologisch unbelebt, unkrautfrei und reich an Huminsäuren und Humus bildenden Substanzen. In Kombination mit anderen Rohstoffen sorgt Xylit bspw. in Blumen- und Pflanzenerden für eine gute Strukturstabilität und optimale Wurzelausbildung. Seine hohe Stickstoffstabilität macht ihn resistent gegen Schimmelbildung und den Abbau durch Mikroorganismen. Der Anteil an organischer Substanz liegt im Xylit bei über 85% bezogen auf das Trockengewicht. Die Wasserhaltefähigkeit ist nicht sehr ausgeprägt und liegt unter den Werten von Braunkohle.
[0037] Der fasrige Xylit kann in Hammermühlen zerkleinert werden und lässt sich dann in weiteren Mahlprozessen auf eine Partikelgrößen auch < 100 Mikrometer mahlen und steht dann als Xylitstaub mit einer sehr großen Oberfläche zur Verfügung auch zur weiteren Verarbeitung zu den erfindungsgemäßen Kompositen und hier vorzugsweise zur Anreicherung der Humus bildenden Bestandteile in der aufbereiteten, gemahlenen Braunkohle und/oder im Leonardit.
[0038] Die organische Abbauquote ist im Vergleich zu anderen organischen Substanzen gering. Xylit ist damit sehr strukturstabil und die N-Immobilisierung ist gering und dies trotz des hohen N/C-Verältnisses von 80 bis 200. Schwermetallrückstände und andere Schadstoffe sind nur in Spuren vorhanden und ohne Relevanz für ökologische, biologische Unbedenklichkeit.
[0039] Xylit weist folgende Zusammensetzung und Kennzahlen als Durchschnittswerte aus. Der Gehalt an Huminsäure bildenden Komplexen ist in dieser Aufstellung als organische Substanz erfasst (Lausitzer Braunkohle-Xylit- Kennzahlen-Durchschnittswerte; Analysenwerte und Eigenschaften von Xylit in als Faserform aufbereitet):
Körnung/Faserlänge mm 0- 20
Schüttdichte g/ι 350 - 400
Wassergehalt Gew.-% 45 - 55
Gesamtporenvolumen Vol.-% 85 - 90
Wasserkapazität Vol.-% 40 - 50
Luftkapazität Vol.-% 30 - 50
Schrumpfungswert % 8 - 12
pH-Wert 4,5 - 5.5
organische Substanz Gew.-% 96 - 99 in der Trockenmasse
Salzgehalt, gesamt mg/1 < 300
Lösliche Pflanzen verfügbare Nährstoffe
Stickstoff mg/1 < 30
Phosphat mg/1 > 40
Kalium mg/1 < 30
Kohlenstoff Gew.-% 25-36
Stickstoff Gew.-% 0,3 - 0,5
C : N-Verhältnis 80 - 200
Biologische Eigenschaften
Nitrifizierung keine
N-Haushalt vollkommen
N-Bindung mg N/l -30 bis - 70
[0040] Die Herstellung der bisher bekannten Bodenverbesserungsprodukte und Düngemittel auf der Basis und/oder mit Zuschlag von Braunkohle, Leonardit und Xylit ist sehr aufwändig in der Verfahrenstechnologie und kostenintensiv und damit teuer, trotz der geringen Rohstoffeinsatzkosten. Hinzu kommt, dass diese Bodenverbesserungsprodukte und Düngemittel nicht in der Lage sind, große Mengen an Wasser und/oder wässrige Flüssigkeiten, bspw. Flüssigdünger oder Gülle, zu speichern und über einen langen Zeitraum an die Pflanzenwurzeln abzugeben. Es wird mit diesen Produkten auf der Basis von Braunkohle, Le- onardit und/oder Xylit die Bodenstruktur verbessert aber eine gewünschte Bindung an die Erdkrumen ist nicht möglich.
[0041 ] Als Bodenverbesserungsprodukte mit Langzeit-Wasser- und Nährstoff- Speicher-Effekt sind diese Produkte ebenfalls nicht gut geeignet. Außerdem führen sie teilweise zur Verhärtung der Bodenstruktur und nicht, wie gewünscht, zu einer Auflockerung, insbesondere dann, wenn die Braunkohle und/oder Xylit in den Mischungen als Feinkorn und/oder Staub vorliegen, was erwünscht ist, da damit die Pflanzenverfügbarkeit der Huminstoffe erhöht wird und eine gleichmäßige Verteilung in der Bodenstruktur erleichtert würde.
Darstellung der Erfindung
[0042] Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, ein Kompositmaterial zu schaffen, das preiswert herzustellen ist und die aufgezeigten Nachteile ausräumt. Idealerweise sollte ein solches Kompositmaterial unter Nutzung der wasserspeichernden Eigenschaften der SAP, unter Einwirkung von Wasser und/oder Flüssigkeiten expandieren und unter Bindung des Wassers ein fertiges bepflanzbares Bodensubstrat bilden oder bei Untermengung in nicht bepflanzbare Bodenstrukturen diese so umformen und auflockern, dass sie nach Einarbeiten dieses Kompositmaterials und anschließender Beregnung dieses sich an die Erdkrumen anlagert und über ein das Pflanzenwachstum förderndes Wasserspeicher- und Abgabevermögen verfügt und in der Lage ist, ein Vielfaches des Eigengewichtes an Wasser und in Wasser gelöste Nährstoffe zu binden und dieses aber auch wieder an die Pflanzenwurzel abzugeben.
[0043] Des Weiteren sollte ein solches Kompositmaterial besonders strukturstabil sein und eine lange Wirkungsdauer, mindestens über 3 bis 5 Jahre, entfalten, sich mit Düngemittel jeder Art kombinieren lassen und aktiv zur Humusbildung beitragen und den Pflanzen zusätzlich zum Wachstum und zur Stärkung verfüg- bαr in geeigneter Form Minerαlstoffe und Spurenelemente zuzuführen. Darüber sollte ein solches Kompositmaterial in einer agrargerechten, homogenen und kompakten, staubfreien Form vorliegen, die gewährleistet, dass bei der Handhabung der Superabsorber-Komposite, keine Polymerteilchen durch Abrieb entstehen und/oder anfallen können, deren Partikelgröße < 50 Mikrometer ist.
[0044] Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich wesentlich aus den beschreibend und kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.
[0045] Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung und des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Kompositmaterials sowie dessen Verwendung ergeben sich aus den ergänzenden Beschreibungen, Ausführungsbeispielen und aus den Unteransprüchen.
[0046] Zum besseren Verständnis der Erfindungslehre sei ergänzend ausgeführt: Die erfindungsgemäße Bezeichnung Kompositmaterial und/oder Super- absorber-Komposit wird, wie bereits ausgeführt, als beschreibende Bezeichnung für den erfindungsgemäßen homogenen Materialverbund gewählt und der immer mindestens aus den nachgenannten Materialkomponenten zusammengesetzt ist und zur Bindung der Materialien untereinander zu einem homogenen Komposit in der Regel der Einwirkung von Wasser bedarf. Weitere Materialzuschläge, wie bspw. Düngerzubereitungen, mineralische Nährstoffe in fester und flüssiger Form sind möglich und auch die Einbringung von flüssigen Huminsäure- Lösungen und/oder Humin-Komplex-Lösungen sind möglich.
[0047] Die grundsätzlich zur erfindungsgemäßen Kompositausbildung erforderlichen festen Materialkomponenten sind:
[0048] 1. Mindestens ein biologisch abbaubares, vernetztes oder teilvernetztes synthetisches oder natürliches SAP, vorzugsweise mit offener oder geschlossener Porenstruktur, das mit Wasser ein dreidimensionales vorzugsweise kationenaktives Hydrogel bildet; [0049] 2. Mindestens ein natürlicher, fein gemahlener anorganischer mineralischer Feststoff, vorzugsweise fein gemahlenes Gesteinsmehl und zusätzlich mindestens ein anorganischer Feststoff, der aus der Gruppe der expandierbaren und/oder expandierten geblähten Eruptivgesteine und/oder Mineralien stammt, (expandiert durch explosionsartiges Entweichen von im Gestein eingeschlossenem Wasser durch Temperatureinwirkung von über 700°Celsius), und dieser Feststoff zur Gruppe der Ryolite oder Quarzporphyrgläser gehört, wobei die anorganischen Feststoffe allein und/oder in Summe mit allen enthaltenen anorganischen Feststoffen einen Anteil von mindestens fünf Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht im Kompositmaterial, ausmacht und das Kompositmaterial ein zeitabhängiges Quellverhalten und eine Wasseraufnahme bei 20-30°Celsius ausweist, die mindestens dem 5-Fachen des Eigengewichtes und/oder des Ausgangsvolumen des trockenen Kompositmaterials entspricht.
[0050] 3. Mindestens ein, vorzugsweise 5 bis 95 Gewichtsprozent an organischem Feststoff, der als früh tertiäre inkohlte und/oder unvollständig inkohlte Holz oder Pflanzenmaterialien definiert wird und/oder der Stoffgruppe früh tertiärer bitumenfreier Braunkohle (Weichbraunkohle) und/oder Leonardit und/oder Xylit zuzurechnen ist und/oder einer Mischung aus diesen organischen Feststoffen;
[0051 ] 4. Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Kompositmaterial ist, dass mindestens ein anorganischer Feststoff ein zumindest einen einprozentigen Gewichtsanteil bildenden industriell und/oder natürlich geblähter aber gebrochener und/oder gemahlener Perlite-Partikel in unregelmäßiger, scharfkantiger und poröse Partikelform / -struktur als Bruchstücke der porösen Zell- und Porenwandungen ist, wobei die Perlite-Partikel eine Partikelgröße vorzugsweise < 2000 Mikrometer, vorzugsweise < 200 Mikrometer ausweisen.
[0052] wobei die Komponenten 2. bis 4. eine Stoffmatrix bilden, in die/an die die in 1. dargestellten SAP eingelagert und/oder gebunden werden. [0053] Zur Stoffdeklαrαtion bzw. zu den Bezeichnungen Perlite, Perlit und geblähtes und/oder expandiertes Perlite und/oder geblähte Perlite-Partikel ist zum besseren Verständnis des Erfindungsgedankens und einer exakteren Materialdefinition, Einordnung und Abgrenzung erläuternd auszuführen:
[0054] Es überrascht, dass in der einschlägigen Literatur und auch in vielen Patent- und Veröffentlichungsschriften unabhängig von der Form und Struktur, immer nur von Perlit und/oder Perlit gesprochen wird, ohne dass auch für den Fachmann zu erkennen ist oder offenbart wird, welche Erscheinungsform von Perlit und/oder Perlite damit beschrieben ist und/oder gemeint und/oder beansprucht wird. Hinzu kommt, dass in der Metallurgie für spezielle Stahlstrukturen die Bezeichnung Perlit verwendet wird, die dort wie folgendermaßen definiert ist: „Perlit ist ein lamellar angeordneter, eutektoider Gefügebestandteil des Stahles".
[0055] Insofern bedarf es nachfolgenden Erläuterungen, soweit es Stoffbezeichnungen Perlit, Perlite, Perlite-Partikel in ungeblähter und geblähter (expandierter) Form betrifft:
[0056] Perlite, also das Rohperlite oder auch der Perlite, auch Perlgestein genannt, ist ein vulkanisches Glas, in dem durchschnittlich zwei bis sechs Prozent Wasser eingeschlossen ist, das unter Einwirkung von Temperaturen größer als 700 Grad Celsius, vornehmlich ab 1000 Grad Celsius, durch die explosionsartige Verdampfung des Wassers im Gestein expandiert und sich bis zum zwanzigfachen seines ursprünglichen Volumens aufbläht. Geblähtes Perlite hat eine Porenstruktur mit vielen geschlossenen Poren, deren Porenwände, also Zellwände, durchlässig, porös sind. Das geblähte Perlitegestein hat eine unregelmäßige an Naturperlen erinnernde Kugelform mit einer durchlässigen Porenstruktur. Das Schüttgewicht von geblähtem Perlite liegt je nach Größe der ungeblähten Per- litekornfraktionen und des ursprünglichen Wassergehaltes zwischen 40 bis 350 kg/m3 bei Ausgangskorngrößen von 50 bis 3000 Mikrometer. Das Ausgangsschüttgewicht ungebläht liegt bei cirka 1000 kg/m3. Die Wärmeleitfähigkeit von geblähtem Perlite liegt bei λ = 0,045 bis 0,070 W/mK Perlite ist als Gestein und αuch in geblähter Form unbrennbar. Der Schmelzpunkt von Perlite liegt bei cir- ka 1400 Grad Celsius.
[0057] Handelsübliches geblähtes Perlite hat, je nach Form und Ausgangskorngröße des gemahlenen Rohperlite eine Korngröße zwischen 500 und 6000 Mikrometer und ein Porenvolumen von 95 Volumenprozent. Der Feuchtegehalt liegt unter 0,5 Gewichtsprozent. Geblähtes Perlite kann bis zu 50 Gewichtsprozent Wasser aufnehmen beziehungsweise können die Poren mit flüssigen Zubereitungen befüllt oder in die Poren eingelagert werden.
[0058] Wird geblähtes Perlite gemahlen, bspw. zur Verwendung als Filterhilfsmittel, liegt dieses in Form von porösem Pulver oder in Form von unregelmäßig geformten, porösen Flocken vor, deren Struktur mit Cellulosefasern verglichen werden kann. Die Schüttgewichte solcher Perlitpulver, beziehungsweise Per- litflocken, liegen zwischen 50 und 90 kg/m3.
[0059] Die chemische Zusammensetzung von Perlit kann, ohne Berücksichtigung des Anteils an im Gestein eingelagertem Wasser, wie folgt angegeben werden. Aufgrund der unterschiedlichen Lagerstätten sind dies nur Richtwerte (chemische Zusammensetzung von Perlit in Gewichtsprozent):
SiO2 60 - 80%
AI2O3 12 -16%
Na2O 5 -10%
K2O 2 - 5%
CaO 0 - 2%
MgO 0 - 1 %
Fe2O3 0 - 1 %
[0060] Perlit ist damit ein Aluminiumsilikat mit einem Anteil von mehr als 60% Siliziumdioxid. [0061 ] Es sind auch Perlite-Vorkommen bekannt, die durch einer Laune der Natur, bereits natürlich geblähtes Perlite liefern, da das Perlitegestein bereits bei der Eruption aufblähte. Die Poren- und Zellstruktur dieses natürlich geblähten Perlite ist identisch mit dem industriell geblähten Perlite. Dieses natürlich geblähte Perlite enthält zusätzlich sehr viele Spurenelemente, so dass die Verwendung dieses Materials zum Einsatz bei den erfindungsgemäßen Kompositen bestens geeignet ist. Die Schüttgewichte liegen bei identischen Partikelgrößen höher als bei den Perlite-Partikel, die aus industriell geblähtem Perlite gewonnen werden. Dies ist bei einigen Einsatzbereichen der erfindungsgemäßen Komposite von erheblichem Vorteil.
[0062] Es wurde nun überraschend gefunden, dass die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst wird, dass die Hydrogel bildenden vernetzten und/oder teilvernetzten Polymere und/oder Copolymere in eine poröse Matrix aus Braunkohle und /oder Leonardit und/oder Xylit und geblähten Perlite- Partikeln gebunden und/oder angelagert und/oder an diesen fixiert und/oder in deren Poren und/oder Materialstruktur eingelagert werden und so homogene, agrargerechte Superabsorber-Komposite aufgebaut werden können, die alle Forderungen voll erfüllen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung
[0063] Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von der Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
[0064] In der Zeichnungen zeigen
[0065] Fig.l geblähte Perlitepartikel als Bruchstücke B der Poren Zellwandungen; [0066] Fig.2 geblähte Perlite in Partikelform P in vergrößerter schematischer Ansicht.
[0067] Überraschend wurde gefunden, dass das geblähte Perlite in Partikelform zum Einsatz kommen muss, und zwar müssen diese Perlite-Partikel durchbrechen und/oder mahlen von geblähtem Perlite gewonnen werden und bestehen damit aus den zerkleinerten, porösen Porenwänden / Zellwänden größerer geblähter Perlite-Kugeln. Dies wird veranschaulicht in Fig.l .
[0068] Die erfindungsgemäß zum Einsatz kommenden geblähten Perlite- Partikel erfüllen einerseits in den Kompositen eine Matrix- und Trägerfunktion und andererseits verhindern diese, dass bei Einwirkung von Wasser und der daraus resultierenden Hydrogelbildung der SAP diese sich nicht zu einem festen Gel ausbilden, sondern die SAP-Partikel separiert sind. Dieser Dränage-Effekt kann wesentlich verstärkt werden, wenn in den erfindungsgemäßen Kompositen der Anteil an Xylit und/oder Xylitfasern erhöht wird.
[0069] Die erfindungsgemäßen neuen Kompositmaterialien sind homogen in der Struktur und erfüllen voll alle Anforderungen, die an Bodenverbesserungsprodukte mit Humus bildenden Eigenschaften und immer wieder aktivierbaren Langzeit-Wasserspeicher-Effekt gestellt werden und sind einfach und preiswert herzustellen.
[0070] Zur industriellen Produktion der erfindungsgemäßen Kompositmaterialien können bevorzugt folgende Herstellungstechnologien zur Ausbildung von homogenen Kompositen in unterschiedlichster Form und Zusammensetzung zum Einsatz kommen:
- Agglomeration mittels Einwellen - und/oder Zweiwellen Pflugscharmischer Flach- und Ringmaritzen-Pressen
- Ein- und Zweiwellenscheckenmischer und -Pressen
Walzenpressen
Formpressen und Bandpressen [0071 ] Es muss nur gesichert sein, dass zur Ausbildung des Kompositmaterials und/oder zum Verbinden einzelner Bestandteile des Kompositmaterials zu einem homogenen Superabsorber-Komposit mindestens ein enthaltenes ein Hydrogel bildendes SAP durch Zugabe von Wasser und/oder durch in den Mischkomponenten bereits eingebrachtes Wasser und/oder Wasserdampf beim Misch- und/oder Formgebungsvorgang ganz und/oder teilweise in die Hydrogelform überführt wird.
[0072] Nachfolgende Ausführungs- und Anwendungsbeispiele können nur ansatzweise die vielfältigen Zusammensetzungen der erfindungsgemäßen Komposite und deren Anwendungs- und Einsatzmöglichkeiten aufzeigen.
[0073] Beispiel 1 :
Herstellung: mit Pflugscharmischer - Ansatzgröße: 700 kg: 200 kg (1 ) gemahlene Rohbraunkohle (Weichbraunkohle) mit einem Gehalt von zwölf Gewichtsprozent Xylit in der Trockenmasse und fünfzig +/- 2 Gewichtsprozent Wasser in der Trockenmasse und mit einer Partikelgröße von 0 - 2 mm werden mit 100 kg (2) Lavagesteinsmehl , Korngröße < 50 Mikrometer und (3) 100 kg geblähten Perlite- Partikel, Korngröße < 200 Mikrometer und 200 kg (4) SAP, das als Kaliumpolyac- rylat mit einer Korngröße < 700 Mikrometer vorlag, in einem schnell laufenden Pflugscharmischer mit rotierendem Zerhacker homogenisiert und 100 kg Wasser (5) eingedüst und zu einem homogenen Kompositmaterial agglomeriert.
[0074] Die Gesamtmischzeit beträgt 3 Minuten und dabei steigt die Temperatur auf 30° Celsius an. Das so ausgebildete Kompositmaterial ist dunkelbraun und homogen in der Struktur, krümelig, porös und die Partikelgröße liegt zwischen 800 und 1500 Mikrometer und das Komposit kann als erdfeuchtes Feingranulat bezeichnet werden, das in dieser Form frei fließend und gut dosierbar ist und nicht zusammenklebt oder verklumpt. Das Schüttgewicht lag bei ca. 550g pro Liter. Das Komposit als Fertigprodukt hat folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent, gerundet: ( 1 ) Braunkohle mit Xylitanteil: 14,2 %
(2) Lavagesteinsmehl: 14,2 %
(3) Perlitpartikel: 14,2 %
(4) SAP: 28,4 %
(5) Wasser: 29,0 % (gebunden im SAP- als Hydrogel)
[0075] Das Kompositmaterial nach Beispiel 1 ist in der Lage, unter Volumenvergrößerung bis zum 60-Fachen des trockenen Eigengewichtes Wasser aufzunehmen und dieses zu speichern und wieder abzugeben. Nach Abgabe des gebundenen Wassers, also nach Aufhebung des Hydrogelzustandes durch Verdunsten des aufgenommenen Wassers und/oder die Abgabe des Wassers, durch Aufnahme durch die Pflanzenwurzeln, ist das Kompositmaterial immer wieder in der Lage, Wasser aufzunehmen, zu speichern und abzugeben.
[0076] Das Kompositmaterial nach Beispiel 1 eignet sich bspw. hervorragend als Beimischung zu Pflanzerdemischungen, bei denen das Wasserspeichervermögen erhöht und die Humusbildung positiv beeinflusst werden soll. Das erdfeuchte Komposit lagert sich sehr gut an die Krumen der Pflanzerdemischung an. In einem Feldversuch wurden bei Tomatenanpflanzungen von diesem Komposit pro Hektar Anpflanzfurche bis zu einer Tiefe von 20 cm 150 kg Komposit aufgebracht; normal bewässert. Der Wasseraustrag konnte um ca. 40% in der Wassermenge reduziert werden, aber der Ernteertrag an Tomaten wurde um ca. 1 70% gesteigert gegenüber einer Vergleichsanbaufläche ohne Eintrag des erfindungsgemäßen Komposit.
[0077] Anstelle des im Beispiel 1 eingesetzten Kalium-Polyacrylat-Polymer können zum Aufbau des Kompositmaterials auch andere Hydrogel bildende Polymere und/oder Copolymere verwendet werden. Dadurch ist es möglich, für spezifische Anwendungen maßgeschneiderte Kompositmaterialien herzustellen. Die Auswahl der Hydrogel bildenden Polymere und/oder Copolymere ist abhängig von den angestrebten Produkteigenschaften und Anwendungsbereichen. Dies gilt ferner für den Anteil des im erfindungsgemäßen Kompositmateri- αl enthaltenen Hydrogel bildenden Polymere und/oder Copolymere und für den Anteil an Braunkohle und Braunkohle-Xylit.
[0078] Durch anschließende Trocknung des so zusammengesetzten und hergestellten Kompositmaterials auf eine Restfeuchte unter 20 Gewichtsprozent wird die Bindung der SAP-Polymere in der anorganischen, mineralischen Matrix wesentlich verbessert.
[0079] Beispiel 2:
Herstellung: gemäß Beispiel 1 mit Pflugscharmischer-Ansatzgröße: 500 kg. Das Komposit als Fertigprodukt hat folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent, gerundet:
( 1 ) Braunkohle, gemahlen,
Korngröße: 12,5 % (Wassergehalt: ca. 50%)
(2) Lavagesteinsmehl: 13,0 %
(3) Perlitpartikel: 12,5 %
(4) SAP: 22,0 %
(5) Wasser: 40,0 %
[0080] Beim Mischvorgang stieg die Temperatur auf ca. 40°C an. Trotz des Wassergehaltes von ca. 46 Gewichtsprozent im Kompositmaterial fühlte sich dieses sehr trocken an und konnte ohne nachfolgende Trocknung als Fertigware abgepackt werden. Das Komposit als Fertigprodukt hat folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent, gerundet:
( 1 ) Braunkohle mit Xylitanteil: 6,25 %
(2) Lavagesteinsmehl: 13,0 %
(3) Perlitpartikel: 12,5 %
(4) SAP: 22,0 %
(5) Wasser: 46,25 % (gebunden im SAP- als Hydrogel)
[0081 ] Der erfindungsgemäße Zusatz der Perlitepartikel hat sich wiederum als sehr vorteilhaft erwiesen, denn dieser Zuschlagstoff dient als zusätzliche Matrix im Kompositmαteriαl und verhindert auch das Zusammenbacken des körnigen Kompositmaterials, dessen unregelmäßig geformte Partikelgrößen zwischen 800 bis 2500 Mikrometer liegen und das ein Schüttgewicht von 680 gr pro Liter hat.
[0082] Das erfindungsgemäße Kompositmaterial nach Beispiel 2 kann bspw. eingesetzt werden zur Untermischung unter Pflanzerde oder Pflanzsubstrate, deren Wasserspeichervermögen erhöht werden muss.
[0083] Dieses Kompositmaterial lagert sich durch den Wassergehalt sofort gut an die Substratbestandteile an, auch an Torf, Holzmehl und andere organische Stoffe, verhindert das Austrocknen und verbessert damit die Benetzungsfähig- keit mit Wasser bei gleichzeitigem sehr guten Wasserspeichervermögen.
[0084] Die Zugabemengen von SAP bei diesen Anwendungen richten sich nach dem zu erzielenden Wasserbindevermögen. Es ist auch möglich, dieses Kompositmaterial direkt in trockene Böden einzuarbeiten. Das Kompositmaterial hat ein durchschnittliches Wasserbindevermögen von mehr als dem 40-Fachen seines Eigengewichtes und expandiert dabei unter Volumenvergrößerung bis auf das 45-Fache seines Ausgangsvolumens.
[0085] Beispiel 3:
Das Kompositmaterial nach Beispiel 2 wurde in einem Vakuumtrockner auf einen Restwassergehalt < 15 Gewichtsprozent getrocknet und dann unter Druckanwendung mittels Pelletpressen zu streuförmigen Granulaten ausgebildet. Zur Ausbildung von solchen verdichteten Formkörpern, also Granulaten unterschiedlicher Größe und Formgebung können aber auch Walzenpressen, Strangpressen und andere formgebende Technologien eingesetzt werden.
[0086] Die so ausgeformten Kompositmaterialien eignen sich besonders zur Anwendung als Langzeit-Wasserspeicher, wenn dieser punktuell, bspw. zum Einbringen in Pflanzlöcher für Bäume oder Sträucher zum Einsatz kommen soll. [0087] Beispiel 4:
Wird bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Kompositmaterials beim Mischvorgang nach Beispiel 2 der Wassergehalt auf mehr als 48 Gewichtsprozent erhöht, so bildet sich ein flockiges, poröses, weiches Gel artiges Agglome- rat aus. Die Partikelgröße wird durch den Anteil von Wasser im Komposit in Abhängigkeit von der Einsatzkorngröße der SAP und der anderen Zuschlagstoffe bestimmt. Wobei das SAP und das daraus gebildete Hydrogel wesentlich für die Partikelgröße des Komposit ist.
[0088] Dies vorausgeschickt, wurde ein Komposit hergestellt nach Beispiel 2 und der Wasseranteil im Komposit auf 50 Gewichtsprozent eingestellt. Das Komposit hatte folgende Zusammensetzung:
( 1 ) Braunkohle mit Xylitanteil: 6,25 %
(2) Lavagesteinsmehl: 1 1 ,25 %
(3) Perlitepartikel: 12,5 %
(4) SAP: 20,0 %
(5) Wasser: 50,5 %
[0089] Das relativ weiche, druckempfindliche Komposit wurde dann mittels einer Einscheckenpresse (Extruder) mit Lochscheiben-Granuliereinrichtung zu zylindrisch geformten Granulat verarbeitet mit einer Stranglänge von ca. 3-4 mm und einem Durchmesser von 3 - 3,5 mm. Das nasse Granulat wurde dann auf einem Bandtrockner auf eine Restfeuchte von < 20 Gewichtsprozent getrocknet. Die Granulate hatten eine poröse Struktur und einen trocknungsbedingten Volumen-Schrumpf von ca. 40% und eine sehr stabile Festigkeit.
[0090] Dieses Kompositmaterial, das als Agglomeratgranulat ausgeformt ist, kann bspw. allein oder in Abmischung mit anderen Materialien als Wasser bindende Drainage bei Dachbegrünungen zum Einsatz kommen.
[0091 ] Es hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, dass bei der Verarbeitung ü- ber Schneckenpressen, zur Verfestigung der Granulatstränge über geeignete Dosiervorrichtungen organische und/oder anorganische Bindemittel eingear- beitet werden, vorzugsweise auf der Basis Natronwasserglas und/oder Kaliwasserglas, aber auch der Zusatz von Ligninverbindungen und/oder Ligninderiva- ten ist vorteilhaft, insbesondere der Zusatz bzw. die Ausbildung von ügninsulfo- natkomplexen als Umsetzungsprodukt aus wässrigen Calcium-Ligninsulfonaten mit Calciumoxid bringt wesentliche Verbesserungen der Strukturstabiität der Granulatstränge und der daraus hergestellten Granulate.
[0092] Es hat sich gezeigt, dass der Zusatz alkalischer Bindemittel und/oder die alkalische Umsetzung von Ligninablauge mit Calciumoxid beim Herstellungspro- zess, die Huminkomplexe in der Braunkohle und im Xylit aktiviert und zum Teil auch in Wasser lösliche Formen überführt. Durch den Zusatz von Bindemittel können zusätzlich die Festigkeiten des Kompositmaterials und deren Gebrauchseigenschaften wesentlich beeinflusst werden.
[0093] Bei der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Aufgabe, ein Bodenverbesserungsmittel zu schaffen, mit Struktur gebenden und Wasser speichernden Eigenschaften, müssen vielfältige Faktoren und Anforderungen beachtet werden. Berücksichtigt werden muss grundsätzlich bei einer entsprechenden Produktausgestaltung für den Bereich der Bodenverbesserung und Langzeitwasserspeicher, dass solche Produkte beim Quellungsprozess große Mengen an Wasser aufnehmen und speichern müssen und trotzdem dieses Wasser wieder an die Pflanzen abgegeben bzw. von den Pflanzen aufgenommen werden kann.
[0094] Eine Verbesserung der Bodenkapillarität ist erwünscht, gleichzeitig sollte die Bodenqualität durch Beimischungen der Mineralstoffe positiv beeinflusst werden. Wünschenswert ist, dass ein entsprechendes Produkt bei Untermischung unter trockenen Erdboden und anschließender Beregnung, nicht nur das Wasser speichert sondern auch expandiert, so dass eine lockere, bepflanzbare Bodenstruktur entsteht, in die auch Saatgut eingebracht werden kann. Diese Gesamtproblematik ist bereits ausführlich in WO2003000621 A1 beschrieben. [0095] Weitere vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Komposite ergeben sich dadurch, dass diesen Struktur gebende, fast nicht verrottbare Xy- litfasern, vorzugsweise mit einer Faserlänge < 10 mm zugesetzt werden.
[0096] Des Weiteren können den Kompositen als Struktur gebende und/oder auch als Humus bildende - und kompostierbare organische Zuschlagstoffe, vorzugsweise mit einer Partikelgröße < 10.000 Mikrometer und vorzugsweise mit poröser, offenporiger Struktur aber auch in Form von Fasern, vorzugsweise mit einer Faserlänge < 30 mm, zugesetzt werden, aus bspw. Zellulose, Papier, Holz, Heu, Stroh, Kokos, Kakao, Hanf, Hanfschäben, Zuckerrübentrockenschnitzel.
[0097] Vielfältige Weiterbildungen der Erfindung sind dadurch gegeben, dass dem erfindungsgemäßen Kompositmaterial bzw. dem daraus ausgebildeten oder hergestellten Formkörper natürliche Gesteinsmehle und/oder Gesteinsgranulate, vorzugsweise mikroporöse Gesteinsmehle und/oder Gesteinsgranulate oder unter Wasseraufnahme quellfähige Gesteinsmehle und/oder Gesteinsgranulate zugesetzt werden, die einerseits zur Verbesserung der Bodenstruktur dienen und andererseits in der Lage sind, die Pflanzen mit den entsprechenden mineralischen Nährstoffen zu versorgen. Dies können bspw. sein Gesteinsmehle aus Lavagestein sowie Trass, Dolomit, Bentonit, Magnesit, Feldspat usw.
[0098] Überraschend wurde gefunden, dass es sehr vorteilhaft ist, wenn den erfindungsgemäßen Kompositen so genannter Kohleton zugesetzt wird. Kohletone, also Tonmineralien, die mit Braunkohle- und Leonardit- Partikel durchsetzt sind, fallen beim Abbau von Braunkohle und Leonardit und auch bei bestimmten Steinkohlesorten als nicht verwertbarer Abraum an. Durch den Einsatz von Kohleton in den Kompositen können die wertvollen Boden verbessernde Eigenschaften der Tonmineralien und der Braunkohle sinnvoll und preiswert in den erfindungsgemäßen Kompositen genutzt werden.
[0099] Beispiel 5:
Herstellung: Zweischnecken-Extruder - Ansatzgröße: 500 kg. Diesem Ausführungsbeispiel lag die Aufgabe zugrunde, ein Komposit zu fertigen, das einen Gehαlt von 40 Gewichtsprozent SAP ausweist, maximal einen Wassergehalt im Komposit von 20 Gewichtsprozent hat und einen hohen Anteil an Humus bildendem Xylit, Braunkohle, Xylitfaser und Lavagesteinsmehl ausweist. Dafür wurde folgende Grundzusammensetzung, in Gewichtsprozent gerundet, getestet (Zusammensetzung-Stoff eintrag) :
( 1 ) Braunkohle, Korngröße < 100 Mikrometer: 5,00 % Wassergehalt ca. 50%
(2) Xylit- Pulver, Korngröße < 100 Mikrometer: 17,50 %
(3) Xylit-Faser, Faserlänge 2- 4 mm: 5,00 %
(4) Lavagesteinsmehl, Korngröße < 50 Mikrometer: 5,00 %
(5) Periitepartikel, Korngröße < 200 Mikrometer: 10,00 %
(6) SAP, Korngröße 150 - 650 Mikrometer: 40,00 %
(7) Wasser: 17,50 %
[00100] Die Rohstoffe (1 ) bis (6) wurden über eine volumetrische Schneckendosierung dem Mischkneter (2-Schnecken-Gleichlauf-Extruder) zugeführt, der auf eine Temperatur von 50°C gehalten wurde. Das Wasser wurde über zwei integrierten Düsen entsprechend der Rezeptur kontinuierlich eingedüst. Aufgrund der Druck- und Knetwirkung plastifizierte das Material und konnte am Scheckenausgang als homogenes krümeliges, unregelmäßiges Partikel-Granulat ausgetragen werden.
[00101 ] Eine Nachtrockung war nicht erforderlich. Das Schüttgewicht der Partikel, die eine Größe von 2,5 - 3,5 mm auswiesen und weitgehendst frei von Staubanteilen waren, betrug ca. 700g/ Liter.
[00102] Das Komposit gemäß Ausführungsbeispiel 5 ist bestens geeignet zum maschinellen Austrag in Agrargroßflächen.
[00103] Ergänzend ist generell zu den erfindungsgemäßen Kompositmaterialien auszuführen, das diese außerdem bestens geeignet sind zur Aufnahme und Bindung und/oder Behandlung von schadstoffhaltigen und/oder geruchsinten- siven Flüssigkeiten und Suspensionen, wie bspw. Gülle, Schmutzwαsser und Ab- wαsserschlαmm.
[00104] Aufgrund der Mαteriαlstruktur und Eigenschaften der erfindungsgemäßen Kompositmaterialien ist es in weiterbildenden Ausführungen der Erfindung möglich, dass Öl und/oder Schadstoff abbauende Mikroorganismen und/oder das Pflanzenwachstum fördernde Mikroorganismen und/oder tierische Schädlinge abwehrende und vernichtende Mikroorganismen und/oder deren Stoffwechselprodukte in die Poren des Kompositmaterials einzulagern und/oder an diese zu binden. Vorteilhaft ist dabei, dass diese zunächst in die geblähten Perli- tepartikel eingelagert und/oder an diese gebunden werden.
[00105] Dies gilt auch für die Einlagerung von anorganischen und/oder organischen Düngemittel und/oder Pflanzenschutzmittel und/oder anderen funktionellen Wirk- und Zuschlagstoffen. Vorzugsweise sollten diese Mittel durch Wassereinwirkung aktivierbar und/oder in Wasser löslich sein.
[00106] Auch die Einarbeitung von Herbiziden, Fungiziden, Insektiziden, Pestiziden und Bakteriziden in das Kompositmaterial bzw. den daraus ausgebildeten Formkörper sind weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
[00107] Eine weitere bevorzugte Ausbildung der Erfindung ist die Einarbeitung von Cellulosefaser, Mikrocellulose, Altpapierfaser, Holzspäne, Sägemehl, Holzwolle, Heu, Stroh, Kokosfaser und Kokosschalenmehl, also generell die Einarbeitung von organischen Zuschlagstoffen und/oder Füllstoffen vorzugsweise pflanzlicher Herkunft, in das Kompositmaterial. Dadurch ist es bspw. möglich, flächige, Karton ähnliche Gebilde und Matten auszubilden, die bspw. als wasserspeichernde Matten und/oder Saatgutträger dienen können oder auch in Verbindung mit anderen flächigen Trägermaterialien, zur Kultivierung von Pflanzen in Feuchtgebieten und/oder überfluteten Bodenflächen. Wobei es besonders vorteilhaft ist, wenn Fasern aus Xylit zum Einsatz kommen, insbesondere dann, wenn das Kompositmaterial als Matte ausgebildet werden soll. [00108] Des Weiteren können diese erfindungsgemäßen Weiterbildungen der Kompositmaterialien und/oder Formkörper Verwendung finden als Ölbindemit- tel und/oder Bindemittel für Wasser-Ölemulsionen, insbesondere in der Form von Pellets und Feingranulaten.
[00109] Es ist darüber hinaus bekannt, dass Braunkohle und auch geblähte Per- litpartikel, in der Lage sind, Gerüche zu absorbieren.
[001 10] Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung beinhaltet, dass in das erfindungsgemäße Kompositmaterial natürliche oder synthetische Duftstoffe und/oder Duftstoffzubereitungen, vorzugsweise auf der Basis ätherischer Öle, eingearbeitet werden. Solche Produkte finden Anwendung als Flüssigkeiten speichernde und Gerüche neutralisierende Materialien bei der Bekämpfung von üblen Gerüchen und austretenden übel riechenden Flüssigkeiten, wie diese bspw. in Biotonnen anfallen. Diese erfindungsgemäßen Produkte können auch zur Geruchsabsorbierung bei der Flächenabdeckung von Mülldeponien zum Einsatz kommen oder bei der Verarbeitung von Abwasserschlamm.
[001 1 1 ] Es wurde auch herausgefunden, dass die Wirkung des erfindungsgemäßen Kompositmaterials, das Gerüche absorbieren soll, dadurch erreicht wird, dass Aktivkohle, vorzugsweise hochporöse Aktivkohle aus Kokosschalen gewonnen, zugesetzt ist, vorzugsweise in Korngrößen < 5000 Mikrometer.
[001 12] Es wurde herausgefunden, dass eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung dadurch erreicht wird, dass das Kompositmaterial als wässrige Suspension ausgebildet ist, die mittels geeigneter Auftragsvorrichtungen und/oder Sprüh- und Spritzaggregaten appliziert werden kann. Dadurch ist es bspw. möglich, einfach und unproblematisch Staubbindungen auf Wegen und Plätzen durchzuführen und auch Befestigungen von sandigen Hängen und Böschungen optimiert, wenn diese Suspensionen bspw. zusätzlich pflanzliche Kurzfasern, wie bspw. Kokos-Faser und/oder Xylit-Faser enthält. [001 13] Gefunden wurde, dass eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung erreicht wird, wenn das erfindungsgemäße Kompositmaterial Braunkohle und/oder Xylit enthält und die darin enthaltenen Huminkomplexe zumindest teilweise in wasserlöslicher Form vorliegen. Dies begünstigt wesentlich die gewünschte Humusausbildung im Erdreich, und besonders vorteilhaft ist bei dieser fortführenden Ausbildung der Erfindung, dass die löslichen Huminkomplexe im Kompositmaterial gespeichert und über einen langen Zeitraum abgegeben werden können.
[001 14] Es ist ergänzend auszuführen, dass sich das erfindungsgemäße Kompositmaterial in seiner Ausführung, Herstellung und Verwendung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Beispiele beschränkt. Vielmehr sind eine Vielzahl von Ausgestaltungsvariationen, Herstellungs- und Verwendungsmöglichkeiten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung Gebrauch machen.
[001 15] Bei den vielfältigen Ausbildungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Kompositen wurde gefunden, dass die Eigenschaften wesentlich beeinflusst werden können durch die vielen Kombinationsmöglichkeiten, die sich aus den Mischungsverhältnissen und den Partikelgrößen, Korngrößen und Faserlängen der erfindungsgemäßen Grundkomponenten ergeben.
[001 16] Besondere Bedeutung für die Bioverfügbarkeit für die Pflanzen - und die Humusausbildung und die Strukturverbesserung von Böden sind hier die erfindungsgemäß beanspruchten Partikelgrößen, Partikelausbildungen und Faserlängen.
[001 17] Überraschend wurde gefunden, dass es anstelle von reinem Wasser zur Ausbildung der Komposite zweckmäßig sein kann, dass dieses durch wässrige Nährstoff-Lösungen, vorzugsweise durch Humisäure-Lösungen, ersetzt und/oder teilweise ersetzt wird, so dass über die Hydrogelbildung zusätzliche die Wurzelausbildung, den Ertrag der Nutzpflanzen, die Humusbildung im Boden, unterstützende Stoffe durch das Komposit zugeführt werden können. [001 18] Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird dadurch erreicht, dass dem Komposit fein gemahlene Holz-Rostasche (Rostasche aus Holz) zugesetzt wird, die beim Verbrennen, vorzugsweise von naturbelassenem Holz anfällt und/oder beim Verbrennen von so genannten Energiepflanzen. Holz-Rostasche ist ein mineralisches Düngemittel bzw. ein Bodenhilfsstoff, der sehr viele Mineralien und Spurenelemente enthält und in etwa mit Dolomitdünger (Dolomitgesteinsmehl) verglichen werden kann, da die Mineralien zunächst in Oxidform vorliegen aber dann carbonatisieren. Besonders vorteilhaft ist es, dass die Partikel der Holz-Rostasche in der Struktur den fein gemahlenen geblähten Perlite-Partikel ähnlich sind. Die Bezeichnung Holz-Rostasche hat sich durchgesetzt, da dies die Asche bezeichnet, die in den Verbrennungsöfen auf dem Rost zurückbleibt oder als Feinstasche im Zyklon abgeschieden wird.
[001 19] Da die eingesetzte Holz-Rostasche ein rein mineralisches Düngemittel bzw. Bodenverbesserungsmittel ist, wird eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung dadurch erreicht, dass dem Komposit zusätzlich Kompost, vorzugsweise aus Gärresten und/oder Gülle gewonnen, zugesetzt wird, da dieser einen hohen Anteil an Stickstoff ausweist.
[00120] Es wurde zusätzlich gefunden, dass je nach Herstellungstechnologie der Komposite, insbesondere bei der Produktion mit Schneckenpressen (Extruder) bzw. mit Misch- und Homogenisierungs-Aggregaten, bei denen Druck und Scherkräfte auf die Feststoffe einwirken, es vorteilhaft sein kann, wenn expandiertes (geblähtes) Perlite (Perlite-Perlen) in ungebrochener, nicht gemahlener Form eingebracht wird, das dann durch die Einwirkung der einwirkenden mechanischen Kräfte, zu Perlite-Partikeln aufgebrochen wird.
[00121 ] Bei dieser weiterbildenden Ausführung der Erfindung ist es möglich, dass flüssige Wirk- und Zusatzstoffe, die in die Komposite einzubringen sind, wie z.B. Huminsäure-Lösungen, flüssige Duftstoffzubereitungen, Bindemittel u.a. zunächst in die geblähten Perlite-Perlen eingelagert werden. Dies erleichtert die Einbringung und homogene Verteilung im auszubildenden Komposit. [00122] Nach dieser Technik ist es auch möglich, dass der Wasseranteil, der zur erfindungsgemäßen (Komposit-) Hyrogelbildung erforderlich ist, mittels mit Wasser voll oder teilweise beladenen geblähten Perlite-Perlen eingebracht wird (Perlit-Perlen werden mit Wasser gefüllt/beladen).
[00123] Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung wird dadurch erreicht, dass die geblähten Perlite-Perlen nur teilweise durch mechanische Kräf- teweinwirkung zu gebrochenen, gemahlenen Perlite-Partikel umgeformt werden, vorzugsweise nur zu 50% der Gesamtmasse des Eintrages und damit im Komposit ein Anteil von mehrzelligen, offenporigem geblähtem Perlite enthalten ist, das die Bodenbelüftung fördert. Dies kann allerdings auch dadurch erreicht werden, dass geblähte mehrzellige Perlit-Perlen, vorzugsweise so genannte Mikrofill-Perlite-Perlen mit einer Korngröße < 2500 Mikrometer zusätzlich in die Komposite eingebracht werden. Diese können hydrophil und/oder hydrophob ausgerüstet sein.
[00124] Es ist bekannt, dass die SAP-Polymere, insbesondere auf der Basis von Acrylsäure und/oder Acrylamid, durch die Einwirkung von UV-Strahlung schneller abbauen und so auch die Langzeitwirkung als Wasserspeicher reduziert wird. Dieses Problem ist bei der Anwendung von SAP und SAP-Kompositen in südlichen Ländern mehr als nachteilig, denn es lässt sich nicht vermeiden, dass die Komposite und damit die SAP-Hydrogele, beispielsweise beim Pflügen in den oberen Bereich der Bodenschicht gelangen und damit der verstärkten Sonneneinstrahlung und erhöhten UV-Strahlen-Belastung ausgesetzt sind. Es wurde nun überraschend gefunden, dass dieser Abbau verhindert oder zumindest dadurch verzögert werden kann, wenn in die erfindungsgemäßen Komposite zusätzlich Vermiculite, also ein Fe-AL-Mg- Silikat, auch bekannt als Glimmerschiefer, eingearbeitet wird und/oder die Komposite damit umhüllt werden. Die Ver- miculite-Partikel reflektieren wirksam die Sonneneinstrahlung und verzögern dadurch den unerwünschten Abbau der SAP-Polymere. Verwendet werden können sowohl ungeblähtes fein gemahlenes Vermiculite, wie auch geblähtes Vermiculite, das bevorzugt zum Einsatz kommt, da dieses eine Porenstruktur hat und zusätzlich Wasser speichern und abgeben kann.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Kompositmαteriαl, insbesondere ein als Formkörper ausgebildetes und/oder zur Herstellung von Formkörpern geeignetes homogenes Kompositmaterial, bestehend aus Polymermaterialien und Weichbraunkohle und/oder Leo- nardit und/oder Xylit und mineralischen Bestandteilen aus Eruptivgestein und/ oder Schichtsilikat gewonnen, das durch die Einwirkung von Flüssigkeiten, insbesondere von Wasser, wässrigen Lösungen und wässrigen Ölemulsi- onen expandiert und zur Speicherung dieser Flüssigkeiten und Hydrogelbil- dung sowie dessen Abgabe geeignet ist, aufweisend
a) mindestens ein biologisch abbaubares, vernetztes oder teilvernetztes synthetisches oder natürliches SAP und
b) mindestens einen natürlichen, fein gemahlenen anorganischen mineralischen Feststoff, vorzugsweise fein gemahlenes Gesteinsmehl, und zusätzlich mindestens einen anorganischen Feststoff, der aus der Gruppe der expandierbaren und/oder expandierten geblähten Eruptivgesteine stammt, und dieser Feststoff zur Gruppe der Ryolite oder Quarzporphyrgläser gehört,
wobei die anorganischen Feststoffe allein und/oder in Summe mit allen enthaltenen anorganischen Feststoffen einen Anteil von mindestens zwei Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht im Kompositmaterial, ausmacht und das Kompositmaterial ein zeitabhängiges Quellverhalten und eine Wasseraufnahme bei 20-30°Celsius ausweist, die mindestens dem fünffachen des Eigengewichtes und/oder des Ausgangsvolumen des trockenen Kompositmaterials entspricht,
dadurch gekennzeichnet, dass
c) mindestens ein, vorzugsweise fünf bis fünfzig Gewichtsprozent an organischem Feststoff, der als früh tertiäre inkohlte und/oder unvollständig inkohlte Holz oder Pflanzenmaterialien definiert wird und/oder der Stoffgruppe früh tertiärer bitumenfreier Braunkohle und/oder Leo- nardit und/oder Xylit zuzurechnen ist und/oder einer Mischung aus diesen organischen Feststoffen sowie d) mindestens ein anorganischer Feststoff ein zumindest einen einpro- zentigen Gewichtsanteil bildenden industriell und/oder natürlich geblähter aber gebrochener und/oder gemahlener Perlite-Partikel in unregelmäßiger, scharfkantiger und poröse Partikelform / -struktur als Bruchstücke der porösen Zell- und Porenwandungen vorgesehen ist, wobei die vorgenannten Komponenten in b), c) und d) eine Stoff matrix bilden, in die/an die die in a) dargestellten SAP eingelagert und/oder gebunden werden.
2. Kompositmaterial nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Perlite-Partikel eine Partikelgröße < 2000 Mikrometer, vorzugsweise < 200 Mikrometer, ausweisen.
3. Kompositmaterial nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das SAP vollständig oder teilweise als Hydrogel ausgebildet ist.
4. Kompositmaterial nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
zur Ausbildung des Kompositmaterials und/oder zum Verbinden einzelner Bestandteile des Kompositmaterials zu einem homogenen Superabsorber- Komposit mindestens ein enthaltenes ein Hydrogel bildendes SAP durch Zugabe von Wasser und/oder durch in den Mischkomponenten bereits eingebrachtes Wasser und/oder Wasserdampf beim Misch- und/oder Formgebungsvorgang ganz und/oder teilweise in die Hydrogelform überführt wird.
5. Kompositmaterial nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
Kohleton zugesetzt wird.
6. Kompositmαteriαl nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die in der Braunkohle und/oder Leonardit und/oder im Xylit enthaltenen Huminsäure-Komplexe zumindest teilweise in wasserlöslicher Form vorliegen und/oder durch Alkalieinwirkung aktiviert werden.
7. Kompositmaterial nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die SAP vernetzte und/oder teilvernetzte Polyacrylsäuren sind, vorzugsweise auf Kalium-Polyacrylate- und/oder Natrium-Polyacrylat- und/oder Ammoni- um-Polyacrylate-Basis und/oder Copolymere auf der Basis Polyacrylamid und Polyacrylsäure und deren Salze sind.
8. Kompositmaterial nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das SAP eine mikroporöse Struktur aufweist.
9. Kompositmaterial nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein natürliches, gemahlenes Mineralgestein, vorzugsweise Lavagestein und Sedimentgesteine, wie Trass, Dolomit, Magnesit, Bentonit, Feldspat oder Tonerde enthalten ist, mit einer Korngröße < 2000 Mikrometer, vorzugsweise < 50 Mikrometer.
10. Kompositmaterial nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
natürliche, organische Zuschlagstoffe und/oder Füllstoffe, vorzugsweise pflanzlicher Herkunft, mit einer Partikelgröße >1000 Mikrometer und vorzugsweise in poröser offenporiger Struktur und/oder in Form von Fasern, vorzugsweise mit einer Faserlänge bis 30 Millimeter enthalten sind, vorzugsweise aus Zellulose, Papier, Holzspäne, Sägemehl, Heu, Stroh, Kokosfaser und Kokos- schalen.
1 1. Kompositmαteriαl nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
Braunkohle-Xylitfasern enthalten sind, vorzugsweise mit einer Faserlänge < 10 mm
12. Kompositmaterial nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
organische und/oder anorganische Bindemittel enthalten sind, vorzugsweise auf der Basis von Kaliwasserglas und/oder Ligninverbindungen und/oder Ligninderivate, vorzugsweise Ligninsulfonat-Komplexe gebildet als Umsetzungsprodukt aus Calcium-Ligninsulfonaten mit Calciumoxid.
13. Kompositmaterial nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
Insektizide und/oder Pestizide und/oder Bakterizide und/oder Fungizide enthalten sind.
14. Kompositmaterial nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dgss
natürliche und/oder synthetische Duftstoffe und/oder Duftstoffzubereitungen, vorzugsweise auf der Basis von natürlichem ätherischen Ölen enthalten sind.
15. Kompositmaterial nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
pflanzlich basierte Aktivkohle enthalten ist, vorzugsweise in Korngrößen < 2000 Mikrometer.
16. Kompositmaterial nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
dass dieses als wässrige Suspension ausgebildet ist.
17. Kompositmαteriαl nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
es zu Formkörpern ausgebildet ist wie bspw. Tabletten, Granulaten, Pellets, körnigen Agglomeraten und/oder zu flächigen Matten verarbeitet ist.
18. Kompositmaterial nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
dieses organische und/oder anorganische Düngemittel und/oder Kompostzubereitungen und/oder Himunsäure und/oder Huminsäure-Komplexe in fester und/oder gelöster Form enthält.
19. Kompositmaterial nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
dem Komposit fein gemahlene Holz-Rostasche zugesetzt wird,
wobei besonders bevorzugt die Partikel der Holz-Rostasche in der Struktur den fein gemahlenen geblähten Perlite-Partikel ähnlich sind.
20. Kompositmaterial nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
dem Komposit zusätzlich Kompost, vorzugsweise ous Gärresten und/oder Gülle gewonnen, zugesetzt wird.
21. Kompositmaterial nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
expandiertes Perlite in ungebrochener, nicht gemahlener Form eingebracht wird, das dann durch die Einwirkung der einwirkenden mechanischen Kräfte, zu Perlite-Partikeln aufgebrochen wird.
22. Kompositmaterial nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
flüssige Wirk- und Zusatzstoffe, die in die Komposite einzubringen sind, wie z.B. Humninsäure-Lösungen, flüssige Duftstoffzubereitungen, Bindemittel u.a. zunächst in die geblähten Perlite-Perlen eingelagert werden.
23. Kompositmαteriαl nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Wasseranteil, der zur Hyrogelbildung erforderlich ist, mittels mit Wasser voll oder teilweise beladenen geblähten Perlite-Perlen eingebracht wird.
24. Kompositmaterial nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die geblähten Perlite-Perlen nur teilweise durch mechanische Kräfteweinwir- kung zu gebrochenen, gemahlenen Perlite-Partikel umgeformt werden, vorzugsweise nur zu 50% der Gesamtmasse des Eintrages und damit im Kompo- sit ein Anteil von mehrzelligen, offenporigem geblähtem Perlite enthalten ist, das die Bodenbelüftung fördert.
25. Kompositmaterial nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
geblähte mehrzellige Perlit-Perlen, vorzugsweise so genannte Mikrofill-Perlite- Perlen mit einer Korngröße < 2500 Mikrometer zusätzlich in die Komposite eingebracht werden.
26. Kompositmaterial nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
zusätzlich Vermiculite, also ein Fe-Al-Mg-Silikat, eingearbeitet wird und/oder die Komposite damit umhüllt werden.
27. Verwendung eines Kompositmaterials nach einem oder mehreren der voran gegangenen Ansprüche gls Wgsserspeicher und/oder Nährstofflieferont zur Förderung von Wochstum, Keimung und Kultivierung von Pflonzen gller Art, wobei dos Kompositmoterial entweder direkt dem Erdboden oder als Zusatzstoff in Abmischung mit dem Erdboden und/oder Kultursubstraten zur Verbesserung der Bodenstruktur, des Bodenklimas und des Wasserhaushaltes, zugeführt wird.
28. Verwendung eines Kompositmαteriαls nach einem oder mehreren der voran gegangenen Ansprüche als Trägermaterial und/oder Beimischung bei Düngemittel, Pflanzenstärkungssubstraten und als das unterirdischen und oberirdische Pflanzenwachstum fördernde Mittel, vorzugsweise zur Steigerung der Biomasseausbildung bei Nutzpflanzen. 25. Verwendung eines Kompositmaterials nach einem oder mehreren der voran gegangenen Ansprüche als Hangbegrünungs- und/oder Hangverfestigungsmittel und/oder Beimischung zu solchen Produkten.
29. Verwendung eines Kompositmaterials nach einem oder mehreren der voran gegangenen Ansprüche als Dachbegrünungssubstrat und/oder als Drainageuntergrund bei Dachbegrünungen.
30. Verwendung eines Kompositmaterials nach einem oder mehreren der voran gegangenen Ansprüche als Applikationsmaterial zur Einbringung von Insektiziden, Pestiziden, Bakteriziden und Fungiziden in den Erdboden und/oder in andere Pflanzsubstrate.
31. Verwendung eines Kompositmaterials nach einem oder mehreren der voran gegangenen Ansprüche in flächenartiger Ausbildung, auch im Verbund mit anderen flächenartigen Trägermaterialien, zur Kultivierung von Pflanzen in Feuchtgebieten und/oder überfluteten Bodenflächen.
32. Verwendung eines Kompositmaterials nach einem oder mehreren der voran gegangenen Ansprüche als Ölbindemittel und/oder Bindemittel für Wasser- Öl-Emulsionen.
33. Verwendung eines Kompositmaterials nach einem oder mehreren der voran gegangenen Ansprüche als Wasser absorbierender, expandierender und/oder Wirkstoffe abgebender Werkstoff im Hochwasserschutz und/oder Dammbau.
34. Verwendung eines Kompositmαteriαls nach einem oder mehreren der voran gegangenen Ansprüche zur Abdeckung und/oder Rekultivierung von Mülldeponien.
35. Verwendung eines Kompositmaterials nach einem oder mehreren der voran gegangenen Ansprüche zur Aufnahme, Bindung und/oder Behandlung von schadstoffhaltigen und/oder geruchsintensiven Flüssigkeiten und/oder Suspensionen, wie bspw. Gülle, Schmutzwasser und Abwasserschlamm.
36. Verwendung eines Kompositmaterials nach einem oder mehreren der voran gegangenen Ansprüche als Wasserbindemittel und/oder zur Bodenverfestigung und zur Staubbindung auf Plätzen und Wegen.
37. Verwendung eines Kompositmaterials nach einem oder mehreren der voran gegangenen Ansprüche als Trägermaterial und/oder Applikationsmaterial für organische und anorganische durch Wasser und/oder Feuchtigkeit aktivierbare Wirkstoffe, vorzugsweise Mikroorganismen.
38. Verwendung eines Kompositmaterials nach einem oder mehreren der voran gegangenen Ansprüche zur Oberflächenabdeckung und/oder Einarbeitungen in die Oberflächenstruktur bei der Rekultivierung und/oder Renaturierung von abgebauten Braunkohlegruben und/oder anderen Brachflächen.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202014006943U1 (de) 2014-08-25 2014-11-13 Idea 24....Ug (Haftungsbeschränkt) Bodenhilfsstoff für den Agrarbereich

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011010329A1 (de) 2011-02-04 2012-08-09 Inotec Glienke & Glienke Gbr (Vertretungsberechtigte Gesellschafter: Peter O. Glienke, 10557 Berlin; Isolde M. Glienke, 10557 Berlin) Wasser speicherndes und abgebendes organisch basiertes Kompositmaterial sowie dessen Herstellung und Anwendung
WO2013135239A1 (de) 2012-03-15 2013-09-19 Sachtleben Pigment Gmbh Verfahren zur granulierung von teilchenhaltigem material aus industriellen prozessen, das so hergestellte granulat und dessen verwendung
DE102012102473A1 (de) 2012-03-22 2013-09-26 Xtract Gmbh Verfahren zur Behandlung von Klärschlamm
CN104230561A (zh) * 2014-09-02 2014-12-24 山西凯盛肥业有限公司 一种硅、钙、镁土壤调理剂及其生产方法
CN105347424B (zh) * 2015-10-22 2018-05-01 马鞍山月季园蔬菜种植有限公司 一种荸荠种植塘水处理剂及其制备方法
EP3469890A1 (de) * 2017-10-10 2019-04-17 KNAUF AQUAPANEL GmbH Bodenhilfsstoff, verwendungen des bodenhilfsstoffs, ein den bodenhilfsstoff umfassendes substrat sowie ein verfahren zur herstellung eines bodenhilfsstoffs
CN107602249A (zh) * 2017-10-24 2018-01-19 武汉农宝超力有机肥有限公司 一种商品有机肥及其生产工艺
CN108359475B (zh) * 2018-03-03 2020-06-02 湖南科技大学 一种腐植酸类土壤重金属修复剂及其制备方法和应用
CN109628096B (zh) * 2019-01-18 2020-12-11 内蒙古恩微科技有限公司 一种防渗锁水保肥的沙地土壤改良剂及应用
EP3715438A1 (de) * 2019-03-27 2020-09-30 W.A.D. Global B.V. Bodenkonditionierungszusammensetzung und bodenkonditionierungsverfahren
EP3947600B1 (de) 2019-03-27 2025-08-20 W.A.D. Global B.V. Bodenkonditionierungszusammensetzung und bodenkonditionierungsverfahren
IT202100008291A1 (it) 2021-04-01 2022-10-01 Bios Hydrogel S R L Composito per la coltivazione di piante o funghi, kit di coltivazione comprendente detto composito e processo per la produzione di detto composito
KR102555843B1 (ko) 2022-10-24 2023-07-14 (주)테라그린 토양개량제용 다기능성 하이드로겔과 이를 포함하는 토양개량제 및 그 제조방법
PL442672A1 (pl) * 2022-10-28 2024-04-29 Ticuna Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Nawóz organiczno-mineralny wspomagający uprawę roślin i grzybów oraz sposób jego wytwarzania
WO2025176466A1 (de) * 2024-02-23 2025-08-28 Blücher Inkubator GmbH Feuchtigkeits- und/oder nährstoffregulationsmittel für pflanzen

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE793650A (fr) * 1972-11-06 1973-07-03 Union Carbide Corp Polymeres particulaires meubles, insolubles et gonflables et procede pour les preparer
DE2603771A1 (de) 1976-01-31 1977-08-04 Rheinische Braunkohlenw Ag Verfahren zur herstellung eines phosphathaltigen duengemittels
CA1134981A (en) * 1976-08-24 1982-11-02 Robert H. Eikhof Amendment for modifying soil matrices
DE10130427A1 (de) 2001-06-23 2003-03-27 Reinmar Peppmoeller Stabile, wasserquellbare und -saugende anionische Polymere mit Schwammstruktur sowie deren Herstellung und Verwendung
FR2550783B1 (fr) * 1983-08-18 1990-01-12 Said Amendement pour la fertilisation des sols
DE4130468A1 (de) 1991-03-16 1992-09-17 Aurenz Helmut Asb Gruenland Basismaterial fuer ein pflanzenkultursubstrat und kultursubstrat fuer pflanzen
DE4137171A1 (de) 1991-11-12 1993-05-13 Walter Iten Biologisch reines drei-phasen-naturstoff-duengemittel und verfahren zu seiner herstellung
GB9213621D0 (en) 1992-06-26 1992-08-12 Univ Strathclyde Porous solid material
US5514191A (en) * 1994-04-05 1996-05-07 Deerpoint Industries, Inc. Polymeric media amendment for growing mushrooms
DE19511319A1 (de) 1995-03-28 1996-10-02 Rheinische Braunkohlenw Ag Mittel zur Kalk-Düngung und/oder Melioration von Böden
DE19654745C5 (de) 1996-12-30 2004-01-22 Lechner, M.D., Prof. Dr. Biologisch abbaubares Absorptionsmittel, dessen Herstellung und Verwendung
DE19825168A1 (de) 1998-06-05 1998-10-29 Gertung Lutz Dipl Ing Dünger aus Kompost und Braunkohle
HUP9801302A2 (hu) * 1998-06-08 2001-12-28 Dér Ferencné Vereb Eljárás magas huminsavtartalmú szerves talajjavító anyag előállítására, valamint mezőgazdasági és környezetvédelmi célú alkalmazása
DE10120433C1 (de) 2001-04-26 2002-11-21 Lausitzer Braunkohle Ag Verfahren zur Herstellung von Dauerhumusstoffen
CN1450028A (zh) * 2002-04-05 2003-10-22 汪松林 一种抗旱生物有机肥及其制备方法
BRPI0411390A (pt) * 2003-06-13 2006-07-18 Fertirev S R L composições fertilizantes
DE102005021221A1 (de) * 2005-05-07 2006-11-09 Geohumus International Gmbh & Co. Kg Superabsorber mit anorganischen und organischen Ballast- und Zusatzstoffen
ITBO20080758A1 (it) * 2008-12-18 2010-06-19 Stefano Frapoli Materassino per supporto piante

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2011009441A2 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202014006943U1 (de) 2014-08-25 2014-11-13 Idea 24....Ug (Haftungsbeschränkt) Bodenhilfsstoff für den Agrarbereich

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009034137A1 (de) 2011-01-27
DE112010003046A5 (de) 2012-10-18
WO2011009441A3 (de) 2011-06-03
WO2011009441A2 (de) 2011-01-27

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