HU201582B - Method for producing barrier layer improving the water and nutrient recycling of soils - Google Patents
Method for producing barrier layer improving the water and nutrient recycling of soils Download PDFInfo
- Publication number
- HU201582B HU201582B HU88532A HU53288A HU201582B HU 201582 B HU201582 B HU 201582B HU 88532 A HU88532 A HU 88532A HU 53288 A HU53288 A HU 53288A HU 201582 B HU201582 B HU 201582B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- water
- gel
- clay
- polymer
- soil
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 52
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 title claims abstract description 11
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 claims abstract description 4
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 claims abstract description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 claims description 40
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 4
- 241001169121 Gabriella Species 0.000 claims 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 abstract description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 abstract 1
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 7
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 7
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 7
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 6
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 6
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- -1 allevardite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 3
- 229920002126 Acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 2
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 2
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 2
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 2
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical class O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 2
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 2
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- MUZDXNQOSGWMJJ-UHFFFAOYSA-N 2-methylprop-2-enoic acid;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CC(=C)C(O)=O MUZDXNQOSGWMJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNIHAPSVIGPAFF-UHFFFAOYSA-N Acrylamide-acrylic acid resin Chemical compound NC(=O)C=C.OC(=O)C=C RNIHAPSVIGPAFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 244000141359 Malus pumila Species 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 229920002845 Poly(methacrylic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000007952 growth promoter Substances 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 229910000271 hectorite Inorganic materials 0.000 description 1
- KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L hectorite Chemical compound [Li+].[OH-].[OH-].[Na+].[Mg+2].O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O[Si]([O-])(O1)O[Si]1([O-])O2 KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052900 illite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052610 inosilicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003621 irrigation water Substances 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical group CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- VGIBGUSAECPPNB-UHFFFAOYSA-L nonaaluminum;magnesium;tripotassium;1,3-dioxido-2,4,5-trioxa-1,3-disilabicyclo[1.1.1]pentane;iron(2+);oxygen(2-);fluoride;hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[F-].[Mg+2].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[K+].[K+].[K+].[Fe+2].O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2 VGIBGUSAECPPNB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000273 nontronite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229910052615 phyllosilicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 150000004804 polysaccharides Polymers 0.000 description 1
- 229920001290 polyvinyl ester Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- RPACBEVZENYWOL-XFULWGLBSA-M sodium;(2r)-2-[6-(4-chlorophenoxy)hexyl]oxirane-2-carboxylate Chemical compound [Na+].C=1C=C(Cl)C=CC=1OCCCCCC[C@]1(C(=O)[O-])CO1 RPACBEVZENYWOL-XFULWGLBSA-M 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Description
A találmány tárgya eljárás talajok - elsősorban homoktalajok - viz- és tápanyag-visszatartésát javító záróréteg előállítására.The present invention relates to a process for producing a barrier layer which improves the water and nutrient retention of soils, in particular sandy soils.
Ismert, hogy a homoktalajok - különösen az arid és szemiarid területek - a vizes tápanyag-visszatartó képessége csekély. A homoktalajokba természetes csapadék, esóztető vagy csepegtető öntözés vagy altalaj-öntözés formájában bejuttatott víz viszonylag gyorsan lehúzódik a talaj olyan mély rétegeibe, amit a növények gyökérzete már nem képes elérni, igy a viz a növények számára hasznosithatatlan. A talaj mélyebb rétegeibe lehúzódó viz a talajra például műtrágyázással felvitt tápanyagok egy részét is magával sodorja, ami azon túlmenően, hogy fokozza a mezőgazdasági kezelések vegyszer- és vízigényét, környezetszennyezéshez is vezet.It is known that sandy soils, especially arid and semiarid areas, have low aqueous nutrient retention. The water introduced into the sandy soils in the form of natural rainfall, irrigation or drip irrigation, or subsoil irrigation, is relatively quickly drained into deep layers of the plant that the root system can no longer reach, rendering the water unusable for the plants. The water flowing into the deeper layers of the soil, for example, absorbs some of the nutrients applied to the soil, which, in addition to increasing the chemical and water requirements of agricultural treatments, also leads to environmental pollution.
A homoktalajok viz- és tápanyag-visszatartó képességét megfelelő zárórétegek elhelyezésével próbálták meg fokozni. Ismert például az a megoldás, hogy a homoktalajokban 20-60 cm-re a talajfelszín alatt műanyag fóliából vagy bitumen emulzióból készült vékony vízzáró réteget helyeznek el, ami megakadályozza a talajba juttatott víz elszivárgását [Horánszky, Szabó, Túri: Műanyagok a mezőgazdaságban 243-249. oldal (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1979)].The water and nutrient retention capacity of the sandy soils has been enhanced by the placement of suitable barrier layers. It is known, for example, to place a thin waterproof layer of plastic film or bitumen emulsion 20-60 cm below the soil surface in sandy soils, which prevents leakage of water to the soil [Horánszky, Szabó, Túri: Plastics in Agriculture 243-249 . (Technical Publisher, Budapest, 1979)].
Ennek a megoldásnak nagy hátránya, hogy a talajba kőrnyezetidegen anyagokat visznek be nagy mennyiségben, amelyek ott csak igen lassan (esetenként évtizedek alatt) bomlanak le, és hosszú időre elszennyezik a talajt. A műanyag- és bitumenemulzió-rétegeken a növények gyökérzete nem képes áthatolni, ezáltal a győkérzet rendellenesen fejlődik, ami rövidubb-hosszabb idő elteltével a földfeletti részek fejlődését is gátolja. Az eddig alkalmazott vízzáró membránok nagy mértékben csökkentik a talajban a levegövizgóz- és gázáramlást (azaz rontják a talaj szellőzését), ami a talajban lévő aerob mikroorganizmusok életfunkcióinak lelassításával aktivitásuk gátlásával jár.A major disadvantage of this solution is that large amounts of foreign materials are introduced into the soil, which decompose very slowly (sometimes over decades) and contaminate the soil for a long time. The roots of the plants are unable to penetrate the plastic and bitumen emulsion layers, which causes an abnormal growth of the root system, which also inhibits the development of the above-ground parts after a shorter or longer period. The waterproofing membranes used to date greatly reduce the flow of airborne gases and gases in the soil (i.e., impair the ventilation of the soil), which slows down the activity of the aerobic microorganisms in the soil by inhibiting their activity.
Szükség van tehát olyan zárórétegre, amely megfelelő mértékben javítja a talajok víz- és tápanyagvisszatartását, ugyanakkor azonban nem szennyezi a környezetet, nem akadályozza az adott területen később végzendő mezőgazdasági munkákat, és sem a nővény természetes fejlődését, sem a talajmikroorganizmusok működését nem befolyásolja hátrányosan.There is therefore a need for a barrier layer that improves soil water and nutrient retention to an adequate degree, but does not pollute the environment, hinder future agricultural work in the area, or adversely affect the natural development of the crop or the functioning of soil microorganisms.
Kísérleteink során felismertük, hogy agyagásványok és polimerek reakciójával kialakított, speciális szerkezetű, reverzibilis vizfelvételre és vizleadásra képes gélek a fenti céloknak maradéktalanul megfelelnek.In our experiments, we have discovered that gels with a specific structure, reversible uptake and release formed by the reaction of clay minerals and polymers are perfectly capable of meeting these goals.
A 186 325 és 189 280 sz. magyar szabadalmi leírásból, valamint a 4721/84 és 3386/84 alapszámú közzétett magyar szabadalmi bejelentésekből ismert, hogy egyes speciális duzzadóképes agyagásványok vízoldható polimerekkel reagáltatva stabil szerkezetű géleket képeznek, amelyek reverzibilisen képesek megkötni és leadni vizet. Ismert az is, hogy ezek a gélek talajba bekeverve alkalmasak a talaj vízháztartásának szabályozására oly módon, hogy a talajba bejuttatott diszkrét géldarabkák képesek a talajból nedvességet felvenni, és víztartalmukat növények gyökereinek átadni. Nem volt azonban ismert az a találmány szempontjából döntő jelentőségű körülmény, hogy az ilyen gélekből kialakított rétegeken a növények erősebb gyökerei át tudnak hatolni úgy, hogy az áthatolás helyén a gélréteg szorosan rátapad a gyökerekre, tehát a vízzáró rétegen nem képződik hézag. Az sem volt ismert, hogy az ilyen gélekből képezett rétegek nem gátolják a talaj normális szellőzését, azokon a levegő és a különböző gázok és gőzök kisebb sebességgel, de áthaladhatnak. A felsorolt kedvező tulajdonságaik következtében a gélrétegek sem a nővények normális fejlődését, sem az aerob talajmikroorganizmusok életműködését nem gátolják. Ezek a tapasztalataink rendkívül meglepőek, a már idézett szabadalmi leírásokban közöltek alapján ugyanis arra számíthattunk, hogy a polimerek és agyagásványok reakciójával kialakított gélek az eddig alkalmazott műanyag fóliákkal azonosan viselkednek, vízzáró rétegként! alkalmazásuk tehát szükségszerűen a gyökérzet rendellenes fejlődésével és a talajmikroorganizmusok életfunkcióinak gátlásával fog együtt járni.Nos. 186,325 and 189,280. It is known from Hungarian Patent Application Laid-Open Patent Application Nos. 4721/84 and 3386/84 that certain special swellable clay minerals react with water-soluble polymers to form stable-form gels which are capable of reversibly binding and releasing water. It is also known that these gels, when mixed with soil, are capable of controlling the water content of the soil by allowing the discrete gel fragments introduced into the soil to absorb moisture from the soil and transfer their water content to the roots of the plants. However, it was not known that the layers of such gels were able to penetrate the roots of the plants so that the gel layer adheres to the roots at the point of penetration so that no gap is formed in the waterproofing layer. It was also not known that layers of such gels do not impede the normal ventilation of the soil, and that air and various gases and vapors can pass through them at lower speeds. Due to their listed beneficial properties, the gel layers do not inhibit the normal development of the plants or the life of aerobic soil microorganisms. These experiences are extremely surprising, as in the patents cited above we could expect that gels formed by the reaction of polymers and clay minerals behave in the same way as plastic films used to date, as a waterproofing layer! their application will therefore necessarily lead to abnormal growth of the root system and inhibition of the vital functions of soil microorganisms.
A találmány tárgya tehát eljárás talajok, elsősorban homoktalajok viz- és tápanyag-visszatartásét javító záróréteg előállítására. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a talajokba - célszerűen a talajfelszín alatt 20-60 cm mélységbe - reverzibilis vízfelvételre/vizleadásra képes agyagásvány - polimer gélréteget juttatunk úgy, hogy agyagásványt aktivált vagy aktiválatlan állapotban vagy aktiválás közben, viz jelenlétében az agyagásvány tömegére vonatkoztatva 0,5-30 tömegX vízben oldható, az agyagásvánnyal reagálni képes egy vagy több polimerrel reagáltatunk, a kapott gél víztartalmát a reakció előtt, után vagy közben olyan értékre állítjuk be, amelynél a gél közegellenállása az azonos mennyiségű agyagásványt tartalmazó, de polimer-mentes szuszpenzió közegellenállásához viszonyítva legalább háromszorosára nő, és amennyiben aktiválatlan agyagásványból indultunk ki, az agyagásványt lúgos aktiválószer bekeverésével a polimerrel végzett reakció után aktiváljuk, mimellett a gélhez kivánt esetben a reakció végrehajtása előtt, alatt és/vagy után további vizoldható polimert, legalább ΙΟΟΧ-os vizfelvételre képes, vizoldhatatlan, de vízben duzzadó, duzzadt állapotban 1 mm-nél kisebb méretű szemcséket alkotó egy vagy több xerogélt és/vagy mezőgazdasági vegyszereket, célszerűen növényi tápanyagot, talajgombákat pusztító fungicid anyagokat és/vagy növekedésserkentő anyagokat adunk, és kívántThe present invention therefore relates to a process for producing a barrier layer which improves the water and nutrient retention of soils, in particular sandy soils. According to the invention, a reversible water uptake / drainage clay mineral polymer layer is applied to the soils, preferably to a depth of 20-60 cm below the soil surface, with the clay mineral in the activated or inactivated state or in the presence of water 5 to 30% by weight of water-soluble one or more polymers capable of reacting with the clay, adjusting the water content of the resulting gel before, after, or during the reaction to a resistance of the gel to the fluid resistance of the same amount of clay minerals is increased at least three-fold relative to the polymer, and when starting from an inactivated clay mineral, the clay mineral is activated by the addition of an alkaline activator after reaction with the polymer, where one or more xerogels and / or agrochemicals, preferably plant nutrients, soil fungi, to form an additional water-soluble polymer, at least ΙΟΟΧ water-absorbable, water-insoluble, but water-swellable, granules of a size less than 1 mm when swollen fungicidal agents and / or growth promoters are added and desired
HU 201582 A esetben a géleket és a reagálatlan polimer molekulákat aldehiddel tér hálóéit juk, majd a talajban a fentiek szerint kiképezett gélréteget talajréteggel fedjük be.HU 201582 In this case, the gels and unreacted polymer molecules are cross-linked with aldehyde, and the gel layer formed in the soil as described above is covered with a layer of soil.
Az agyagásvány/poliraer gélek előállítása a korábban idézett magyar szabadalmi leírásokból, illetve szabadalmi bejelentésekből ismert. Az .agyagásvány’ megjelölésen - az idézett közleményekkel összhangban - a leírásban kizárólag a háromréteges filloszilikátokat és láncszilikátokat, valamint az ezeket legalább 10 tömegX (előnyösen 20-80 tömegX) mennyiségben tartalmazó kőzeteket, bányatermékeket és mesterséges keverékeket értjük. A felhasználható agyagásványok közül példaként a következőket soroljuk fel: Na-bentonit, aktivált (azaz Na-sóval vagy egyéb aktiválószerrel előkezelt) Ca-bentonit, illit, attapulgit, allevardit, hektorit, nontronit. A természetes állapotú agyagásványokat célszerűen aktivált állapotban használjuk fel, ilyen állapotban ugyanis lényegesen könnyebben képesek reagálni a polimerrel, és reakcióképes helyeiken mintegy felfűződnek a polimer láncra, ami a gélszerkezet stabilitását biztosítja. Aktiváláson az agyagásvány duzzadóképességének növelésére alkalmazott, ismert kezelésmódokat (például nátrium-karbonáttal végzett gyúrás stb.) értjük; az aktiválás során az agyagásványok fótömegükben elemi lemezkötegeikre, illetve láncaikra esnek szét, és ezek az elemi lemezkötegek vagy láncok reagálnak a polimerekkel.The preparation of clay mineral / poliraer gels is known from the previously cited Hungarian patents and patent applications. The term "clay mineral" as used in the references cited herein, refers only to triple layer phyllosilicates and chain silicates, and to rocks, mining products and artificial mixtures containing at least 10% by weight (preferably 20-80% by weight) thereof. Examples of clay minerals that can be used include: Na-bentonite, activated (i.e. pretreated with Na-salt or other activating agent) Ca-bentonite, illite, attapulgite, allevardite, hectorite, nontronite. Natural clay minerals are preferably used in the activated state, since they are much more readily reactive with the polymer and, at their reactive sites, are attached to the polymer chain, providing stability of the gel structure. Activation refers to known treatments (e.g., kneading with sodium carbonate, etc.) to increase the swelling capacity of the clay mineral; during activation, the clay minerals are predominantly disintegrated on their elemental bundles or chains and these elemental bundles or chains react with the polymers.
Amennyiben aktiválatlan állapotban reagáltattuk az agyagásványt a polimerrel, a reakcióterméket utólag aktiváljuk úgy, hogy azt lúgos aktiválószerrel kezeljük. Lúgos aktiválószerként túlaktivált (tehát fölösleges mennyiségű aktiválószert tartalmazó) agyagásványt is használhatunk. Az aktiválás során ebben az esetben is végbemegy az agyagásvány lemezekre, illetve láncokra bomlása, és a felszabaduló reakcióképes helyek utólag reagálnak a polimerrel és képeznek stabil szerkezetű gélt.If the clay mineral is reacted with the polymer in an inactive state, the reaction product is subsequently activated by treatment with an alkaline activator. An overactivated (i.e., excess activator) clay mineral may also be used as the alkaline activator. In this case, too, the clay mineral disintegrates into sheets or chains during activation and the reactive sites liberated subsequently react with the polymer to form a stable structure gel.
Az agyagásvány - polimer gélek előállításához - az idézett közleményekkel összhangban - minden olyan vízoldható polimert felhasználhatunk, amely az agyagásvánnyal reakcióba léphet; ezek közül példaként a reakcióképes csoportként - COOH, -COO'M* (M* egyvegyértékű kationt jelent), -CONH2, OH és/vagy -C-O-C- csoportokat tartalmazó, vízben oldódó polimereket említjük meg. Ezek a polimerek például a következők lehetnek: poliakrilamid, poli-metakrilamíd, poliakrilsav, poli-metakrilsav, hidrolizált poliakrilamid, akrilamid-akrilsav kopoliraerek, hidrolizált akrilamid-akrilészter kopolimerek, poli-vinil-alkohol - akrilsav kopolimerek, poli-vinil-alkoholok, hidrolizált poli-vinil-észterek, poli-etilén-oxidok, vizoldható poliszacharidok stb., illetve a felsorolt homo- és kopolimerek elegyei. A polimerek ojtásos kopolimerek is lehetnek; ilyenek például a cellulóz- vagy egyéb poliszacharid-oldalláncra ojtással felvitt akrilsav- metakrilsav-, akrilamid- és/ /vagy metakrilamid-oldalláncokat tartalmazó kopolimrek, továbbá az akrilnitrillel ojtott, majd hidrolízissel -CONH2 és/vagy -COO’M* csoporttá alakított funkciós csoportokat tartalmazó kopolimerek.Any water-soluble polymer which may react with the clay may be used to prepare the clay mineral polymer gels, in accordance with the cited publications; examples of such reactive groups include water-soluble polymers containing - COOH, -COO'M * (M * being a monovalent cation), -CONH2, OH and / or -C-O-C-. Examples of such polymers include: polyacrylamide, polymethacrylamide, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, hydrolyzed polyacrylamide, acrylamide-acrylic acid copolymers, hydrolyzed acrylamide-acrylic ester copolymers, polyvinyl alcohol-acrylic acid copolymers, polyvinyl esters, polyethylene oxides, water soluble polysaccharides, etc., and mixtures of the listed homo- and copolymers. The polymers may also be graft copolymers; for example, copolymers containing acrylic acid methacrylic acid, acrylamide and / or methacrylamide side chains grafted on a cellulose or other polysaccharide side chain, and a -CONH2 and / or -COO'M * group grafted with acrylonitrile and then hydrolyzed. containing copolymers.
A felhasználható polimerek móltömege általában 50 000 és 20 000 000 közötti, célszerűen 500 000 és 10 000 000 közötti érték lehet.The molecular weight of the polymers that can be used will generally be in the range of 50,000 to 20,000,000, preferably in the range of 500,000 to 10,000,000.
Alapvetően fontos intézkedés, hogy az agyagásvány és a polimer reakciójának végrehajtása előtt, alatt vagy utólag a gél víztartalmát olyan értékre állítsuk be, ahol a gél közegellenállása legalább háromszorosa az ugyanilyen mennyiségű agyagásványt tartalmazó, azonban polimer-mentes vizes szuszpenzió közegellenállásának.It is essential to adjust the water content of the gel before, during, or after the reaction between the clay mineral and the polymer so that the gel has a fluid resistance of at least three times that of an aqueous suspension containing the same amount of clay minerals.
A talajban a zéróréteget úgy is kialakíthatjuk, hogy a fentiek szerint előállított gél száraz porát szórjuk be a talajba, majd arra megfelelő mennyiségű vizet juttatunk, aminek hatására a gélpor megduzzad és öszszefüggő réteget képez. Lényegesen egyszerűbb, gazdaságosabb és célszerűbb azonban az a megoldás, ha a géleket hidrogélként (tehát víztartalmú gélként), képződésük ütemében juttatjuk be a talajba. Ebben az esetben úgy járunk el, hogy két tartállyal felszerelt erőgép egyik tartályába a gélképzés egyik reagensét vagy reagens-keverékét, másik tartályába a gélképzés másik reagensét vagy reagens-keverékét juttatjuk, a tartályok kivezető nyilasánál a két reagenst megfelelő arányban intenziven összekeverjük egymással, és az így kialakult gélképző keveréket azonnal a talajba visszük be, ahol a reakció lezajlik, és rövid idő (1-100 sec) alatt gél képződik. A kialakult gél rendszerint maximum 1 nap alatt éri el végleges mechanikai tulajdonságait. A tartály-párokba például a következő folyadékokat tölthetjük:It is also possible to form the zero layer in the soil by spraying the dry powder of the gel prepared as described above with a suitable amount of water which causes the gel powder to swell and form a coherent layer. However, it is significantly simpler, more economical and expedient to apply the gels as hydrogels (i.e., water-containing gels) at the rate at which they are formed. In this case, one gelling reagent or reagent mixture is introduced into one container of a two-reservoir power plant, another reagent or reagent mixture is formed into another container, and the two reagents are vigorously mixed with each other at the outlet of the containers and The resulting gelling mixture is immediately introduced into the soil, where the reaction takes place and a gel is formed within a short time (1-100 sec). The resulting gel usually reaches its final mechanical properties within a maximum of 1 day. For example, the following fluids may be added to the container pairs:
Miként a 4721/84 és 3386/84 alapszámú magyar szabadalmi bejelentésekből ismert, kívánt esetben az agyagásvány - polimer gélszerkezetbe vízben nagymértékben duzzadni képes, azonban vi zöld hatatlan xerogél-35As is known from Hungarian Patent Applications Nos. 4721/84 and 3386/84, if desired, it is highly swellable in water into the clay mineral polymer gel structure, but vi green inert xerogel-35.
HU 201582 AHU 201582 A
-szemcséket ágyazhatunk be, és/vagy a gélszerkezetbe mezőgazdasági vegyszereket építhetünk be. Ezeket az anyagokat a reagens-keverékek bármelyikéhez hozzátehetjük, azonban utólag is felvihetjük a kialakított kész gélre. Kívánt esetben a gélszerkezetet aldehides kezeléssel az adalékokkal együttesen utólag térhálósithatjuk.embedding granules and / or incorporating agrochemicals into the gel structure. These materials may be added to any of the reagent mixtures, but may subsequently be applied to the finished gel formed. If desired, the gel structure may be subsequently cross-linked with aldehyde treatment together with the additives.
Egy igen célszerű megoldás szerint a két folyékony komponenst tartalmazó tartályt ( erőgépre szereljük fel, és az erőgéphez szárnyasekét csatlakoztatunk. A két tartályból távozó folyékony komponenst szivattyú segítségével, előre beállított megfelelő arányban, gégecsővön keresztül a szárnyaseke csatlakozó csonkjához juttatjuk, ahonnan a két folyékony komponens keveréke közvetlenül a talajba jut. A szárnyaseke által felemelt körülbelül 20-60 cm vastag fedő talajréteg a szárnyaseke tovahaladósa során közvetlenül befedi az igy kijuttatott gélréteget, amely a talajréteg rákerülésekor már megfelelően szilárd ahhoz, hogy szerkezetét a rázúduló talajréteg ne károsítsa.In a very convenient embodiment, the tank containing the two liquid components (mounted on a power plant and connected to the power plant by a poultry flap. The liquid component leaving the two tanks is pumped through a laryngeal tube to a The about 20-60 cm thick soil layer raised by the wings directly covers the applied gel layer, which is already firm when the layer is applied, so that its structure is not damaged by the shaking soil layer.
Amennyiben a környező talaj száraz, a kijuttatott hidrogél a benne lévő viz nagy részét (körülbelül 50-75%-át) átadja a kör-? nyező talajnak, miközben vastagsága ezzel arányosan csökken. Amikor a hidrogél fölötti talajréteg természetes vagy mesterséges úton vízzel telítődik, a hidrogél is megduzzad, és ez a száradási (összehúzödási) - nedvesedést (duzzadást) folyamat igen sok alkalommal reverzibilisen megy végbe. Alkálifémek sói, vízoldhatö nemionos szerves molekulák a hidrogél duzzadóképességét nem befolyásolják. Többértékű vízben oldott fémionok, savasan disszociáló szervetlen vagy szerves vegyületek a hidrogél duzzadóképességét csökkentik. A hidrogél duzzadóképességét azonban lúgos aktiváló anyagok - például nátrium-karbonát vagy nátrium-foszfát - segítségével regenerálható; ezt a kezelést a tenyészidőszak végén, betakarítás után célszerű elvégezni, és az aktiválószert az öntözővízzel együtt célszerű a hidrogélhez juttatni.If the surrounding soil is dry, the applied hydrogel will transfer most (about 50-75%) of the water in it to the circular? soil, while decreasing in thickness. When the soil layer above the hydrogel is naturally or artificially saturated with water, the hydrogel is also swollen, and this drying-shrinkage-swelling process is reversible many times. Salts of alkali metals, water-soluble non-ionic organic molecules do not affect the swelling capacity of the hydrogel. Polyvalent metal ions dissolved in water, acid-dissociating inorganic or organic compounds, reduce the swelling capacity of the hydrogel. However, the swelling capacity of the hydrogel can be regenerated by using alkaline activating agents such as sodium carbonate or sodium phosphate; this treatment should be carried out at the end of the growing season, after harvesting, and the activator, together with the irrigation water, should be applied to the hydrogel.
A találmányt az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük.The invention is further illustrated by the following non-limiting examples.
lyadékot az erőgép szivattyúi 4:1 térfogatarányban mérték össze, és intenzíven összekeverték. Az erőgéphez szárnyasekét csatlakoztattunk, amelynek csatlakozó csonkjához műanyag gégecsővön keresztül 0,1 m3/perc sebességgel nyomtattuk át a két folyadék keverékét. A már gélesedó keverék a szárnyaseke szárában függőlegesen lefelé haladt, majd derékszögben irányt váltva és szétte10 rülve kb. 4 mm vastag és 600 mm széles nyíláson haladt át. A gélt szétterítő szerszám a szárnyaseke hátsó részében a felsó lemezburkolaton belül helyezkedett el. Az erőgép 3 km/óra sebességgel haladt, s eközben egyenletesen kb. 3-4 mm vastagságú gélcsikot juttatott ki a talajba. Az erőgép tartályát kb. 25 perces üzemelés után újból feltőltőttük, és a gél kijuttatását folytattuk.fluid was weighed by power plant pumps at a 4: 1 by volume and mixed vigorously. The power plant was connected to a winged wagon, to which a mixture of the two fluids was printed through a plastic laryngeal tube at a rate of 0.1 m 3 / min. The already gelling mixture proceeded vertically downward in the stalk of the wing, then at right angles and disassembled for approx. It passed through an opening 4 mm thick and 600 mm wide. The gel spreading tool was located inside the upper plate cover at the back of the poultry blade. The propulsion machine was driven at 3 km / h while steadily moving for approx. It applied a 3-4 mm thick gelatin to the soil. The power reservoir tank is approx. After 25 minutes of operation, it was refilled and the gel applied.
A szárnyaseke segítségével egyúttal al20 talajöntöző csövet is beágyaztunk a talajba kb. 10 cm-rel a gélréteg fölé. Az altalajöntöző csövet a felszín alatt 45 cm mélységben, a gélréteget a felszín alatt 55 cm mélységben helyeztük el, az egymástól 3 m távolságra telepített szőlősorok közé. Két sorral arrább ugyanazt az öntözócsövet ugyanolyan távolságban 60 cm széles PVC fóliával együtt vezettük be.At the same time, with the help of fowl, al20 soil irrigation tube was embedded in the soil for approx. 10 cm above the gel. The sub-irrigation tube was placed 45 cm below the surface and the gel layer 55 cm below the surface, between the rows of vines 3 m apart. Two rows of the same irrigation tube were introduced at the same distance with a 60 cm wide PVC film.
Egy éven át üzemeltetve az altalajöntö30 zést, a fiatal, éppen termőre forduló szólóben 15%-kal nagyobb terméseredményt értünk el a találmány szerinti módon, gélréteggel ellátott sorokban, mint az ismert, PVC zéróréteggel ellátott sorokban.By operating underground irrigation for one year, the yield of the young single crop rotating soles was 15% higher in the gel coated rows according to the invention than in the known PVC zero-coated rows.
2. példaExample 2
Az 1. példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy 1 évvel korábban telepített almás facsemete sorok között alakítottuk ki a gélréteget 45 cm-rel a talajfelszín alatt, és altalajöntöző csövet nem helyeztünk el. A természetes csapadék jobb hasznosulása következtében a gél záróréteggel ellátott fasorok 1 év alatt kb. 10 cm-rel nagyobb átlagmagasságot értek el a záróréteggel el nem látott sorokban lévőknél, ami kb. 30%-os fejlődési különbségnek felelt meg.The procedure was the same as in Example 1, except that a row of apple seedlings planted 1 year earlier was applied at a depth of 45 cm below the soil surface and no under-watering tube was placed. Due to the better utilization of the natural precipitate, the rows with the gel barrier layer will be ca. They achieved an average height of 10 cm in the unstressed rows, which was approx. This corresponds to a development difference of 30%.
1. példaExample 1
Két tartállyal felszerelt, 110 KW-os erőgép egyik tartályéba 2 m3 15 tőmeg% szárazanyag-tartalmú, F2 jelzésű aktivált bentonit szuszpenziót (gyártja az Országos Érc- és Ásványbányák Vállalat, Mád), másik tartályába 500 liter, 2 tömeg% szárazanyag-tartalmú poliakrilamid oldatot töltöttünk. A két fo-Two tanks, 110 KW power plant, one tank contains 2 m 3 of 15 wt% dry solids F2 activated bentonite suspension (manufactured by National Ore and Minerals Company, Mad), the other tank 500 liters, 2 wt% dry solids polyacrylamide solution. The two main
Claims (1)
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU88532A HU201582B (en) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | Method for producing barrier layer improving the water and nutrient recycling of soils |
| IL89016A IL89016A (en) | 1988-02-05 | 1989-01-20 | Closing layer for solids |
| PT89603A PT89603B (en) | 1988-02-05 | 1989-02-02 | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF A COHERENT COATED CLAY OF CLAY BASED ON CLAY AND OF INCHAVEL POLYMER THAT INCREASES THE RETENTION OF WATER AND NUTRIENTS IN SOILS OF CULTURES |
| BR898900466A BR8900466A (en) | 1988-02-05 | 1989-02-02 | PROCESS TO PRODUCE A CLOSING LAYER THAT IMPROVES THE RETENTION OF WATER AND SOIL NUTRIENTS |
| MA21731A MA21583A1 (en) | 1988-02-05 | 1989-02-02 | PROCESS FOR PRODUCING A SEALING LAYER THAT IMPROVES THE RETENTION OF WATER AND NUTRIENT ELEMENTS OF SOILS. |
| IT8919304A IT1228320B (en) | 1988-02-05 | 1989-02-03 | Prodn. of sub-surface moisture barrier gel layer in soil |
| ES8900397A ES2010856A6 (en) | 1988-02-05 | 1989-02-03 | Method of production of a closure layer that improves the retention of water and nutrients in the lands (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
| AU29592/89A AU2959289A (en) | 1988-02-05 | 1989-02-03 | Method for producing a closing layer which improves the water and nutrient retention of soils |
| GR890100064A GR890100064A (en) | 1988-02-05 | 1989-02-03 | Method for producing a closing layer which improves the water and nutrient retention of soils |
| TNTNSN89012A TNSN89012A1 (en) | 1988-02-05 | 1989-02-03 | PROCESS FOR PRODUCING A WATERPROOFING LAYER THAT IMPROVES THE RETENTION OF WATER AND NUTRIENT ELEMENTS OF SOILS |
| US07/747,467 US5120344A (en) | 1988-02-05 | 1991-08-13 | Method for producing a barrier layer in soil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU88532A HU201582B (en) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | Method for producing barrier layer improving the water and nutrient recycling of soils |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU201582B true HU201582B (en) | 1990-11-28 |
Family
ID=10950030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU88532A HU201582B (en) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | Method for producing barrier layer improving the water and nutrient recycling of soils |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU2959289A (en) |
| BR (1) | BR8900466A (en) |
| ES (1) | ES2010856A6 (en) |
| GR (1) | GR890100064A (en) |
| HU (1) | HU201582B (en) |
| IL (1) | IL89016A (en) |
| IT (1) | IT1228320B (en) |
| MA (1) | MA21583A1 (en) |
| PT (1) | PT89603B (en) |
| TN (1) | TNSN89012A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992002596A1 (en) * | 1990-07-31 | 1992-02-20 | Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostju 'novaya Mekhanika' | Water-swelling polymer-mineral composite and method of obtaining it |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ZA825595B (en) * | 1981-08-07 | 1984-03-28 | Unilever Plc | Particulate compositions useful as plant growing media additives |
| DE3328098C2 (en) * | 1983-08-04 | 1985-07-25 | R.Hubeny GmbH, 4402 Greven | Means for improving the water retention capacity of soils |
| HUT35639A (en) * | 1984-08-06 | 1985-07-29 | Nippon Soda Co | Process for preparing 3-chloro-1-formyl-4-phenyl-pyrrole derivatives |
| GB8610762D0 (en) * | 1986-05-02 | 1986-06-11 | Allied Colloids Ltd | Soil sealing compositions |
-
1988
- 1988-02-05 HU HU88532A patent/HU201582B/en not_active IP Right Cessation
-
1989
- 1989-01-20 IL IL89016A patent/IL89016A/en unknown
- 1989-02-02 PT PT89603A patent/PT89603B/en active IP Right Grant
- 1989-02-02 BR BR898900466A patent/BR8900466A/en not_active Application Discontinuation
- 1989-02-02 MA MA21731A patent/MA21583A1/en unknown
- 1989-02-03 GR GR890100064A patent/GR890100064A/en unknown
- 1989-02-03 ES ES8900397A patent/ES2010856A6/en not_active Expired
- 1989-02-03 IT IT8919304A patent/IT1228320B/en active
- 1989-02-03 AU AU29592/89A patent/AU2959289A/en not_active Abandoned
- 1989-02-03 TN TNTNSN89012A patent/TNSN89012A1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IL89016A (en) | 1993-02-21 |
| IT8919304A0 (en) | 1989-02-03 |
| BR8900466A (en) | 1989-10-03 |
| TNSN89012A1 (en) | 1991-02-04 |
| IL89016A0 (en) | 1989-08-15 |
| IT1228320B (en) | 1991-06-11 |
| PT89603B (en) | 1994-01-31 |
| GR890100064A (en) | 1994-03-31 |
| MA21583A1 (en) | 1989-12-31 |
| ES2010856A6 (en) | 1989-12-01 |
| PT89603A (en) | 1989-10-04 |
| AU2959289A (en) | 1989-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5120344A (en) | Method for producing a barrier layer in soil | |
| EP0072569B1 (en) | Water absorbing composite | |
| CA1134981A (en) | Amendment for modifying soil matrices | |
| US7652080B2 (en) | Water absorbing hydrogels and methods of making and use thereof | |
| US4579578A (en) | Plant growing media | |
| EP0072214B1 (en) | Copolymeric compositions useful as plant growing media additives | |
| US20090163365A1 (en) | Water-swellable hybrid material with inorganic additives and method of Producing same | |
| US3759197A (en) | Process for the agglomeration of particulate materials | |
| WO2006131213A1 (en) | Coated plant seeds and a method for coating seeds | |
| Jhurry | Agricultural polymers | |
| KR20090129508A (en) | Apparatus and method for applying soil modifier | |
| JP2002305975A (en) | Biodegradable plant supplement | |
| HU201582B (en) | Method for producing barrier layer improving the water and nutrient recycling of soils | |
| JP2974215B2 (en) | Soil conditioner and soil conditioner method | |
| US5143536A (en) | Gel rooting composition and method | |
| JPH0624453B2 (en) | Soil water retention agent and water retention method | |
| CA1283555C (en) | Plant growing media | |
| EP3122784A1 (en) | Moisturizing agents | |
| Asamatdinov | New water-keeping soil additives | |
| NO129505B (en) | ||
| JP2000166380A (en) | Gel composition for growing plants, method for producing and using the same | |
| JP2000044728A (en) | Carboxymethylcellulose gel composition for growing plants, method for producing and using the same | |
| JPH0433327B2 (en) | ||
| JP2595379B2 (en) | Spraying method for creating a plant growth base | |
| JP2002051611A (en) | Material for coating plant seed |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee | ||
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |