Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki tor¬ fu celem zwiekszenia jego zwilzalnosci przy zasto¬ sowaniu substancji powierzchniowo-czynnych.Celem zaoszczedzenia kosztów transportu torf wysylany jest najczesciej w belach o zawartosci wody okolo 50°/o. Jest on wtedy w dotyku zupel¬ nie suchy i bardzo zle wchlania wode. Przeszkadza to zwlaszcza w przypadku stosowanych przez o- grodników torfowych substratów upraw, ponie¬ waz dla uzytkowania torf musi byc prawie cal¬ kowicie nasycony woda. Mozna to osiagnac jedy¬ nie znacznym nakladem pracy. Aby osiagnac dzia¬ lanie poprawiajaice glebe torf musi byc calkowi¬ cie w calej masie wilgotny. Z tego powodu zna¬ czenie poprawienia zdolnosci do zwilzania suche¬ go torfu wykracza znacznie poza ramy torfo¬ wych substratów upraw.W przypadku torfowych substratów upraw po¬ prawienie zdolnosci do zwilzania jest z tego wzgle¬ du szczególnie wazne, gdyz wiekszosc innych gleb przemyslowycih daje sie latwiej nawilzac, co ogra¬ nicza mozliwosci stosowania torfowych substra¬ tów upraw. Dlatego tez usilowano usunac odpor¬ nosc torfu na wchlanianie wody poprzez dodawa¬ nie substancji powierzchniowo-czynnej (zwilzaja¬ cej). Tak potraktowane torfy mozna po dodaniu substancji powierzchniowo-czynnych najczesciej w zadowalajacy sposób nawilzac jesli zostaly one na¬ tychmiast uzyte. W przypadku torfu belowanego i 10 15 20 25 30 torfowych substratów upraw wysylanych w po¬ staci bel jak tez innych produktów torfowych czas od chwili wytworzenia az do wyslania do uzyt¬ kownika wynosi przewaznie kilka miesiecy, a cze¬ sto nawet jeden roik.W ciagu kilku tygodni uzyskana przez dodatek substancji powierzchniowo-czynnych poprawa zwil¬ zalnosci zostaje jednak utracona. Poprzez zwiek¬ szenie ilosci substancji powienzchniowo-czyraiej u- zyskuje sie wprawdzie stopniowa poprawe, jed¬ nakze mozna zaobserwowac spadek dzialania az do calkowitego braku dzialania co przedstawione jest na rys. Fig. 1. Anionowo dzialajace substan¬ cje powierzchniowo-czynne sa bardziej przydatne niz niejonowotwórcze substancje powierzchniowo- -czynne. Anionowo dzialajace substancje po- wierzehmiowo-ezynne sa jednak wyraznie szkodli¬ we dla roslin.Aby znalezc podstawe dla mozliwosci rozwiaza¬ nia tego trudnego zagadnienia zbadano 28 sub¬ stancji powierzchniowo-czyinnych o wszelkich elektrycznych kierunkach ladowania, pod wzgle¬ dem ich oddzialywania na poprawe zwilzalnosci torfu. Stwierdzono, ze jedynie 3 substancje po- wierzchniowo-cizynne, wszystkie z grupy amono¬ wo-czynnych, po zmieszaniu z torfem powodowa¬ ly zachowanie przez torf dostatecznej jeszcze w praktyce zwilzalnosci po dluzszym magazynowa¬ niu. W przypadku pozostalych 25 substancji po¬ ili 042111042 3 4 wierzchniowo-czyninych przy ilosci 1 g substancji powierzchniowo-czynnej ina 1 1 torfu czasy zwil¬ zania juz po jednomiesiecznym magazynowaniu wynosily od 800 do 10000 sekund dla substancji niejonowych oraz od 300 do 7000 sekund dla sub¬ stancji anionowo-czynnych. A wiec nie wchodza one w rachube jako pojedyncze srodki-dla roz¬ wiazania zagadnienia zwilzania torfu.Dzialanie zwilzajace badano w ten sposób, ze w kazdym przypadku umieszczano na powierzchni wody 20 ml mieszaniny torfu z substancja po- wierzchniowo-czynma, a nastepnie mierzono czas az do opadniecia pod powierzchnie wody. Tym sposobem oznaczono wszystkie ponizej dane czasy zwilzania. Uzyteczna w praktyce dla ogrodnictwa zwilzalnosc wystepuje wtedy gdy mieszanina torfu z substancja powierzchniowo-czyinna równiez po dluzszym magazynowaniu (V2 roku) opada pod po¬ wierzchnie wody jeszcze w ciagu 100 sekund. Po okresie pól roku nie nalezy juz oczekiwac po¬ gorszenia sie dzialania zwilzajacego. Tego rodzaju torf dobrze wchlania wode doprowadzana podczas uprawy za pomoca polewaczki lub weza. W przy¬ padku takiego torfu ogrodnik nie musi liczyc sie ze strata czasu przy nawilzaniu torfu lub torfo¬ wych substratów upraw.Jak juz wyzej wspomniano, znaleziono 3 sub¬ stancje powierzchniowo-czynine które: 1) wywoluja dostatecznie szybkie zwilzanie tor¬ fu i 2) nie wykazuja znacznego spadku dzialania po dluzszym magazynowaniu.Powyzsze substancje powierzchiniowo-czynne do¬ dawano do torfu w ilosciach wagowych od 0,001 do 10 g na litr torfu i za pomoca pomiarów bie¬ zacych okreslano zmiane czasu zwilzania po dluz¬ szym magazynowaniu. W przypadku tych 3 sub¬ stancji powierzchniowo-czynnych nie stwierdzono zadnego spadku dzialania. Po trzymiesiecznym ^okresie magazynowania ustalono podane w poniz¬ szej tablicy czasy zwilzania w sekundach, przy czym nie podano tu stezen ponizej 0,1 g substan¬ cji powierzchniowo-czynnej na litr torfu, gdyz ze ~ wzgledu na dlugi czas zwilzania sa one calkowicie nieiinteresujaee.Srodek 1. Dwuizooktylosul- fobursztynian sodu 2. Druigorzedowy n-alkilosiairczan sodu 3. Kwas dodecylo- benzenosulfo- nowy Czas zwilzania (w sekun¬ dach) g substancji po- wierzchiniowo-czynnej ' (litr torfu) 0,1 700 ?7000 J2000 1,0 23 34 110 10,0 2 22 5 Czasy zwilzania ponizej 100 sekund, poczawszy od dawki substancji powierzchniowo-czynnej 1,0 g/l torfu i wyzszej, sa wystarczajace dla pierw¬ szorzednego dzialania zwilzajacego równiez w cia- 5 gu dluzszego okresu czasu.Wedlug czasowego przebiegu, liczby zwilzania równiez az do tej dawki nie nalezy oczekiwac zadnego spadku dzialania nawet po dluzszym ma¬ gazynowaniu. Jesli ilosc substancji powierzchnio¬ wo-czynnej, bedzie nizsza od podanej dawki to wtedy równiez w przypadku tych srodków szyb¬ ko osiaga sie ekstremalnie dlugie czasy zwilzania, co wykazuja juz dane dla 0,1 g substancji po- wierzchiniowo-czynnej/1 torfu. W nastepnej tablicy podano swieza wage 8 roslin salaty (w próbie z 4 powtórzeniami), które wyhodowano w odnosnych mieszaninach torfu i srodka powierzchniowo-czyn- nego.Srodek 1. Dwuizo- oktyliosul- foburszty- nian sodu 2. Drugorze- dowy n-al- kilosiar- czan sodu **) 3. Kwas dodecylo- benzeno- sulfonowy Sredni plon g swiezej wagi (8 roslin 1 salaty) g srodka powierzchniowo- -czymnegio/1 1 torfu 0,001 | D,01 57 38 46 47 59 57 64 58 ' 0,1 62 55 48 55 1,0 25 40 26 25 10,0 | 0 9 0 1 **) Wartosci poprawione, przy 60°/o-wym steze¬ niu substancji. Przy dawce 1,0 g substancji po- wierzchniówo-czyinnej na 1 1 torfu w przypadku wymienionych substancji powierzchniowo-czynnych powoduja juz znaczne obnizenie wzrostu.Wyniki podanej wyzej liczbowo próby zwilzania przedstawione sa graficznie na rys. Fig. 2.Zakladajac, ze czas zwilzania wynoszacy 100 sekund stanowi dolna granice, której nie naleza¬ loby przekraczac, mozna ustalic ilosc substancji powierzchniowo-czynnej ponizej której nie mozna zejsc. W przypadkach podanych na rys. Fig. 2 wysokoaktywnych substancji powierzchniowo- -czynnych .wynosi ona 6O0 mg na 1 1 torfu. Jesli ilosc te zmniejszy sie znacznie wtedy nie osiaga sie juz dostatecznego zwilzenia kazdorazowej mie¬ szaniny torfu i substancji powierzchniowo-czyn¬ nej. Na rys. Fig. 3 w podobny sposób podano ozna¬ czone ciezary swiezej salaty. Równiez i tutaj moz¬ na ustalic wartosc graniczna wynoszaca 60 mg podanych substancji powierzchniowo-czynnych na 1 1 torfu. Jesli przekroczy sie te ilosc substancji 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60111042 powierzchniowo-czynnej to wtedy szybko wyste¬ puja coraz silniejsze zaklócenia wzrostu roslin.Ponadto wykres ten wykazuje, ze kazda z tych substancji powierzchniowo-czynnych ma optymal¬ na wartosc, która w zaleznosci od substancji po¬ wierzchniowo-czynnej wynosi od 0,005 g do 0,05 g na 1 1 torfu. W badaniach tych ustalono równiez, ze w przypadku dawki 0,001 g. substancji powierz- chniowo-czynnej na 1 1 torfu substancja ta nie oddzialuje juz na wzrost roslin, a wiec przy tej dawce plon roslin odpowiada planowi torfu bez substancji powierzchniowo-czynnej. W tym ukla¬ dzie doswiadczen wyrazny przyrost plonu wywo¬ lala dawka substancji powierzchniowo-czynnej wy¬ noszaca okolo. 0,01 g/l 1 torfu.O podobnych poprawach plonu przez dawki sub¬ stancji powierzchniowo-czynnych doniesiono rów¬ niez z innych miejsc. Z rys. Fig. 2 i rys. Fig. 3 wynika, ze istnieje strefa pomiedzy 60 mg i 600 mg podanych substancji powierzchniowo-czynnych na litr torfu, w której wystepuja uszkodzenia roslin jesli przekroczona zostanie w góre dolna wairtosc oraz nie nastepuje juz wystarczajace zwilzenie mieszaniny torfu z substancja powierzchniowo- -czynna po dluzszym magazynowaniu jesli górna wartosc zostanie przekroczona w dól.Zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu takiej obróbki torfu aby mógl on byc w stanie suchym latwo i szybko trwale nawilzany 'bez na¬ ruszenia dobrego dzialania torfu na wzrost roslin.Bardzo trudno bylo znalezc rozwiazanie tego na pierwszy rzut oka nieroizwiazalnego zagadnienia, a mianowicie dobrac substancje powierzchniowo- -ozynma, która w ilosci 600 mg/l torfu nie wywo¬ luje uszkodzen u roslin lub tez taka substancje powierzchniowo-czynna, która w ilosci 60 mg/l tor¬ fu zapewnialaby jeszcze wystarczajace zwilzanie takze i po dluzszym magazynowaniu. Ponadto mu¬ siano wyjsc z tego, ze dla tego celu nie sa znane zadne bardziej skuteczne substancje powierzchnio¬ wo-czynne niz wymienione ponizej 3 wysokoak- tywne substancje powierzchniowo-czynne z grupy srodków anionowych, to znaczy 1 dwuizooktylosul- fobursztynian sodu, 2.drugorzedowy n-alkanosiar- czan sodu i 3.kwas dodecylobenzenosulfonowy.Z powyzszych substancji powierzchniowo-czyn- nych kazda pojedynczo jest jednak równiez nie¬ przydatna do poprawienia zwilzalnosci torfu po¬ niewaz z jednej strony w dawce ponizej 600 mg/l torfu nie wywoluja wystarczajacej zdolnosci na¬ wilzania torfu, a z drugiej strony w dawce powy¬ zej 60 mg/l torfu powoduja uszkodzenie roslin.Przy dalszym badaniu tego zagadnienia nieocze¬ kiwanie stwierdzono, ze problem, moze byc ro¬ zwiazany w ten sposób, ze jesli co najmniej 2 z wyzej wymienionych substancji powierzchniowo- -czynnych, to znaczy dwuizoaktylosulfobursztynian sodu, II-rz.alkalosiarczan sodu i kwas dodecylo- benzeinosulfonowy dodaje sie lacznie w ilosciach ograniczonych. a) dolna granice 60 mg substancji powierzchnio- - wo-czynnej/litr torfu albo O^l^/o wagowego sub¬ stancji powierzchniowo-czynnej liczac na sucha mase torfu, 10 15 20 25 30 40 50 55 60 63 b) górna granice 600 mg substancji powierzch¬ niowo czynnej/litr torfu albo l,2°/o wagowego sub¬ stancji powierzchniowo-czynnej liczac na sucha mase torfu.Jesli wymienione substancje powierzchniowo- -czynne do torfu dodaje sie nie pojedynczo a w polaczeniu co najmniej dwie substancje j?o- wierzchniowo-czynne w tym przypadku substancje powierzchniowo-czynne o silnym oddzialywaniu na torf albo nawet wszystkie trzy, to dzialanie zwil¬ zajace jest wieksze od efektu addytywnego. Przy polaczonym dodawaniu granice uszkodzenia roslin osiaga- sie przy wyzszej dawce substancji po¬ wierzchniowo-czynnych.Przyczyna uszkodzen wywolanych przez poszcze¬ gólne substancje powierzchniowo-czynne wydaje sie dzialac niezaleznie od siebie tak, ze granica 60 mg substancji powierzchniowo-czynnej A torfu musi byc zachowana jedynie w przypadku poszcze¬ gólnych substancji powierzchniowo-czynnych, na¬ tomiast jesli dodaje sie 2 substancje, to wartosc ta wzrasta do 120 mg, a przy 3 substancjach do 180 mg/l torfu.Poprawe zdolnosci zwilzania mieszanki torfu z substancja powierzchniowo-czynna wedlug wyna¬ lazku przedstawiaja ponizsze liczby: Mieszanina torfu z na¬ stepujacymi substancja¬ mi powierzchniowo- -czynnymi Dwuizooktyloisulfo- bursztynian sodu Drugorzedowy n-al- kanosiarczan sodu Srodek w mieszanine Ilosc w mg/l torfu 50 050 800 Czas zwilza¬ nia w sekun¬ dach po trzy- miesiecznytm magazyno¬ waniu 2100 8640 18 W przykladzie tym zastosowano dwie anoniowe substancje powierzchniowo-czynne, a wiec dwu- izooktyloisulfobuirsztynian sodu i drugorzedowy n- -alkanosiarczan sodu. Pojedyncze dawki w poda¬ nych ilosciach nie wykazuja w praktycznych wa¬ runkach zadnej poprawy zwilzalnosci mieszaniny torfu i srodka powierzchniowo-ezynnego. Dopie¬ ro polaczenie obu substancji wykazuje bardzo dob¬ ra zwilzalnosc jeszcze po trzymiesiecznym maga- zynowaniu. Pomimo wysokich dawek substancji powierzchniowo-czynnych nie stwierdzono zadnego obnizenia plonu.W tym wypadku wprost przeciwnie dawka sub¬ stancji powierzchniowo-czynnej wywolala duzy wzrost plonu co wykazuja nastepujace dane licz¬ bowe: Z rezultatu badan wynika jasno zakres przy którym wystarczajace zwilzanie oraz pelna tole-T 111042 S Torfowy substrat uprawowy bez substancji po- wierzchniowo-czyn- nych z ilosciami substancji powierzchniowo-czyn- nych z poprzedniej tablicy Ciezar swiezych 8 roslin salaty 16,7 22,9 Procent 100 137 rancja wobec roslin zapewnione sa tylko gdy do - torfu domieszane sa co najmniej dwie substancje powierzchniowo-czynne o silnym dzialaniu na torf.Zakres ten moze byc okreslony górnymi i dolny¬ mi wartosciami granicznymi. Przy uwzglednieniu faktu, ze torf czesto takze ma dosc rózne ciezary suchej substancji na jednostke objetosci — przy¬ czyna tego moze byc stopien rozkladu lub tez zle dajacy sie ustalic ciezar nasypowy — celowym jest podawanie tych danych takze w procentach wago¬ wych. Poniewaz w próbach tych stosowano wylacz¬ nie torf o zawartosci 50 g suchej substancji torfu w litrze, mozna latwo wyliczyc procenty wagowe w odniesieniu do suchej substancji. Przy tych za¬ lozeniach uzyskuje sie wówczas nastepujace dolne i górne wartosci graniczne: Dla mieszanin skladajacych sie z dwuizooktylo- sulfobuirsztynianu sodu, drugorzedowego n-alkano- siarczanu sodu i/albo kwasu dodecylobenzenosulfo- nowego wedlug wynalazku zakresy graniczne sa. nastepujace: a) dolna wartosc graniczna: 60 mg substancji powierzchniowo-iczynnej/1 torfu lub 0,12P/o wago¬ wych substancji powierzchniowo-czynnych w od¬ niesieniu do suchej substancji, przy czym obojet¬ na jest liczba zmieszanych substancji powierzch- niowo-czynnych, b) górna wartosc graniczna: 600 mg substancji powierzchniowo-czynnej/l torfu lub l,2°/« wago- S' wych substancji pcKwierzchniowo-czyinnej w odnie¬ sieniu do suchej masy torfu, przy czym obojetna jest liczba substancji powierzchniowo-czynnych.Ponizej podano przyklad skladu mieszaniny tor¬ fu i substancji powierzchniowo-czynnych wedlug i° wynalazku.Przyklad. Do malo rozlozonego torfu wysp- kobagiennego wedlug DIN 11542 o ilosci suchej substancji torfu 50 kg/m3 i zawartosci wody 45*/o oprócz potrzebnych dla torfowego substratu upra- 15 wowego ilosci nawozów dodano nastepujace ilos¬ ci substancji powierzchniowo-czynnych: 40 g dwu- izooktylosulioburisztynianu sodu i 60 g dlugorze- dowego n-alkanosiarczanu sodu.Ogólem 100 g substancji powierzchniowo-czyn- nych/m2 torfu. Substancje powierzchniowo-czyn¬ ne mozna dodawac w postaci cieklej z dodatkiem wody do mieszaniny torfu i nawozu przed zmie¬ szaniem. Mieszanine zlozona z torfu, nawozu i sub¬ stancji powierzchniowo-czynnych miesza sie w zwykly sposób w mieszalniku.Zastrzezenie patentowe 30 Sposób obróbki torfu celem zwiekszenia jego zwilzalnosci przy zastosowaniu substancji po¬ wierzchniowo-czynnych, znamienny tym, ze do torfu dodaje sie co najmniej dwie substancje po- 35 wierzchniowo-czynne sposród dwuizooktylobursz- tynianu sodu, drugorzedowego n-alkilosiarczanu sodu i kwasu dodecylobenzenosulfonowego w ilosci 600 mg substancji powierzchniowo-czynnych na litr torfu albo 0,1,2^1,2%-wagowego substancji po- 40 wierzchniowo-czynnych w stosunku do suchej masy torfu.lii ó4z Fig.1 '.i w 30 20 10 / \l V L 1 A),3% / / i 0,5% j\ i\ \ 'Pozostaje Sucha sub 10 15 20 25 Czas skladowania 30 chi Fig.2 0,1 0;6 10 10,0 g Substancja pow. czynna na 1 litr torfuT iii ó4z Fig.3 0,001 aoi ouo6 ai 1,0 ia^ Substancja pow. czynna na 1 litr toi /j £N-3, z. 147/Si Cena 45 zl PL