BR112014010010B1 - Meio de crescimento de planta, processo para fabricar uma espuma de poliuretano, e, uso de uma espuma - Google Patents

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Abstract

meio de crescimento de planta, processo para fabricar uma espuma de poliuretano, e, uso de uma espuma processo para fabricar uma espuma adequada como meio de crescimento de planta através da reação de um poli-isocianato, uma mistura de poliéter poliol e água em um índice de isocianato de 90 a 150 em que a mistura de poliol usada compreende pelo menos 2 polióis e em que a mistura de poliol compreende menos do que 50 % em peso de oxietileno calculado no peso da mistura de poliol.

Description

“MEIO DE CRESCIMENTO DE PLANTA, PROCESSO PARA FABRICAR UMA ESPUMA DE POLIURETANO, E, USO DE UMA ESPUMA” [0001] A presente invenção se refere a um processo para fabricar uma espuma de poliuretano, a um meio de crescimento de planta compreendendo tal espuma e ao uso de tal espuma como meio de crescimento de planta.
[0002] Meios de crescimento de planta compreendendo espumas de poliuretano são conhecidos.
[0003] US 3798836 descreve uma matriz de poliuretano espumado de célula aberta insolúvel em água tendo dispersas nas mesmas partículas termoplásticas.
[0004] US 3889417 forma uma espuma hidrofílica através da reação de um pré-polímero com uma grande quantidade de água. Esta espuma pode ser usada em aplicações de horticultura. O índice de água aplicado é de 1300 a 78000. Um processo similar foi descrito em WO 96/16099 em que nenhuma orientação especial quanto ao índice de isocianato e o índice de água foi dado; nos exemplos o índice de água foi de mais do que 1700 e o índice de isocianato foi de menos do que 6. Os pré-polímeros usados são feitos de a partir de polióis tendo um peso molecular de pelo menos 1000.
[0005] US 3970618 descreve um substrato para cultivar plantas as quais o substrato é uma espuma de poliuretano hidrofílica de baixa densidade (18 kg/m3) feito através da reação de um poli-isocianato e um poliol em um baixo índice de NCO, o poliol tendo um valor de hidroxila de 900 a 1800 e o poli-isocianato sendo um poli-isocianato do tipo tolueno di-isocianato (TDI). [0006] US 5155931 utiliza uma espuma como matriz de planta, espuma a qual é feita através da reação de um isocianato orgânico, o preferivelmente é TDI, e um poliol em um índice de NCO de 90 a 120.
[0007] US 6479433 descreve um meio de crescimento de horticultura feito através da reação de um pré-polímero e água na presença de um material de preenchimento selecionado.
[0008] US 2005/0131095 descreve um processo para fabricar espumas de poliuretano em um índice de NCO de 40 a 150. Nenhuma atenção especial foi dada ao índice de água; nos exemplos o índice de NCO estava entre 85 e 106 e o índice de água variou entre 93 e 120. No entanto neste processo a mistura de poliol usada possui um teor global alto de oxietileno (50 a 90% em peso) e nenhum poliol tendo um teor de oxietileno médio (< 50 % em peso). As espumas obtidas como é ilustrado nos exemplos são espumas flexíveis tendo uma resiliência de pelo menos 60% e uma deflexão de carga de compressão a 40 % (CLD) abaixo 10 kPa.
[0009] WO2011/042284 descreve espumas de poliuretano flexíveis para o uso como substrato de plantas. Estas espumas possuem uma densidade de 25 a 70 kg/m3, uma deflexão de carga de compressão a 40 % (CLD) de 5 a 15 kPa e um aumento de volume em saturação de água de no máximo 25 %. Estas espumas são feitas em um baixo índice de isocianato de 20 a 70 e em um alto índice de água de 200 a 400 o que significa que existe uma grande competição entre os componentes reativos de isocianato na formulação para reagir com os componentes de isocianato disponíveis os quais podem levar a formação de espuma (da água de drenagem) quando a espuma é usada como material de substrato.
[00010] US 5459170 descreve métodos para a preparação de espumas de poliuretano flexíveis reagindo um poli-isocianato contendo pelo menos 85% em peso de 4,4’-difenilmetano di-isocianato ou um variante líquido do mesmo com uma composição de poliol compreendendo pelo menos um poli(oxietileno-oxialquileno)poliol. As espumas obtidas têm, entretanto, uma captação de água muita alta e mostram muito intumescimento os tornando não adequados como material de substrato de planta.
[00011] As espumas de poliuretano descritas acima podem ser adicionalmente melhoradas em particular com relação as características de captação de água e características de retenção (caracterizadas adicionalmente como valores de pFo e pFi), estabilidade de espuma e inchamento em 100 % de saturação de água junto com uma alta deflexão de carga de compressão em baixa densidade, a prevenção de formação de espuma e a prevenção de inibição de crescimento em particular de plantas jovens (mudas).
[00012] De maneira surpreendente, nós descobrimos que todos os efeitos colaterais indesejados mencionados acima (por exemplo, formação de espuma, inibição de crescimento,...) podem ser evitados usando uma espuma de poliuretano fabricada em um índice de isocianato na faixa de 90 até 150 em combinação com uma seleção específica de isocianatos e poliéter polióis. [00013] Adicionalmente as espumas de acordo com a invenção mostram excelentes durezas as quais as formam em particular muito adequado por exemplo para aplicações de telhado verde e de paisagismo. Adicionalmente as espumas de acordo com a invenção mostram excelentes características de retenção de água e baixo inchamento a 100% de saturação de água que as formam muito adequados para o uso como substrato de crescimento de planta para a promoção da germinação de semente e do crescimento de mudas.
[00014] Portanto a presente invenção se refere a uma espuma de poliuretano adequada para o crescimento de planta e tendo uma resiliência de no máximo 40%, uma deflexão de carga de compressão (CLD) a 40 % de pelo menos 16 kPa, uma densidade de núcleo de surgimento livre de pelo menos 20 kg/m3 e um aumento de volume em saturação de água de no máximo 25 %.
[00015] A espuma de poliuretano de acordo com a invenção preferivelmente possui uma CLD que é pelo menos 20 kPa e mais preferivelmente pelo menos 25 kPa, uma densidade que é de 20 a 50 kg/m3, uma resiliência que é no máximo 30% e um aumento de volume em saturação de água de no máximo 20%.
[00016] A espuma de poliuretano de acordo com a invenção em particular possui boa absorção de água (captação) e retenção de água. A captação de água e em particular a retenção de água de uma espuma de poliuretano pode ser medida através da determinação de valores de pF e pode ser visualizada por meio de uma curva de retenção de água que é um gráfico de teor de água volumétrico medido retido na espuma no eixo Y versus a subpressão aplicada no eixo X (ver a Figura 2A).
[00017] A espuma de poliuretano de acordo com a invenção preferivelmente possui um valor de pFo de pelo menos 70%), preferivelmente pelo menos 80%>, mais preferivelmente pelo menos 90%> em que o valor de pFo é medido após submeter a amostra de espuma saturada por água tendo dimensões de 100 x 120 x 75 mm a uma pressão de 0 cm de coluna de H2O por 30 minutos.
[00018] A espuma de poliuretano de acordo com a invenção pode ter um valor de pFi na faixa de 10% até 90% em que o valor de pFi é medida após submeter a amostra de espuma saturada por água de 100 x 120 x 75 mm a uma pressão de -10 cm de coluna de H2O por 24 horas.
[00019] A espuma de poliuretano de acordo com a invenção adequada para o crescimento de mudas preferivelmente possui um valor de pFi de pelo menos 50%, mais preferivelmente pelo menos 60% e ainda mais preferivelmente pelo menos 70% em que o valor de pFi é medido após submeter a amostra de espuma saturada com água de 100 x 120 x 75 mm a uma pressão de -10 cm de coluna de H2O por 24 horas.
[00020] Uma espuma de acordo com a invenção tendo valores de pFi na faixa de 50% até mais do que 75% é adequada de maneira ideal como meio de crescimento de planta para o crescimento de mudas. Os meios de crescimento de planta de acordo com a invenção adequados para o crescimento de mudas podem estar na forma de recipientes individuais, também referidos como blocos de cultivo (propagação) 2 e ilustrados na Figura IA. Os ditos blocos de cultivo 2 podem ser posicionados em um maior meio de crescimento de planta de acordo com a invenção e o qual pode ser na forma de uma chapa 1. A combinação de um sistema de crescimento de planta no qual vários blocos de cultivo 2 são posicionados em uma chapa 1 como é ilustrado na Figura 1B é conhecido e em particular é adequado para cultivar vegetais, frutas, flores, etc em estufas. Os blocos de cultivo (propagação) de acordo com a invenção preferivelmente possuem um valor de pFi na faixa de 50% até mais do que 75% enquanto maiores meios de crescimento de planta (chapas) de acordo com a invenção preferivelmente possuem um valor de pFi na faixa de 10% até 50%. A Figura 2A ilustra características de pF preferidas para chapas e blocos de propagação.
[00021] Adicionalmente a presente invenção é referida com um processo para fabricar uma espuma de poliuretano.
[00022] O processo descrito na presente invenção pode ser usado para fabricar os meios de crescimento de planta mencionados acima feitos de espuma de poliuretano.
[00023] O processo de acordo com a presente invenção compreende reagir em um índice de isocianato de 90 a 150: [00024] - um poli-isocianato compreendendo difenilmetano di- isocianato (MDI) e homólogos dos mesmos tendo uma funcionalidade de isocianato de 3 ou mais em que a quantidade de di-isocianato calculado na quantidade total dos di-isocianatos e os homólogos é de 20 a 80 % em peso, preferivelmente 25 a 70 % em peso e [00025] - um primeiro polioxi etileno polioxipropileno poliol tendo uma funcionalidade hidroxi nominal média de 2 a 6, um peso molecular médio de 2.000 a 12000, um teor de oxietileno de mais do que 50 % de peso calculado no peso deste poliol, e [00026] - um segundo polioxietileno polioxipropileno poliol tendo uma funcionalidade hidroxi nominal média de 2 a 6, um peso molecular médio de 2.000 a 6000, um teor de oxietileno de 20 a 45% em peso calculado no peso deste poliol, e [00027] - um teor de água de 2 a 7 pep, e [00028] em que a razão de peso do primeiro e do segundo poliol usados está variando a partir de 60:40 a 20:80.
[00029] Espumas e processos para fabricar espumas de poliuretano tem sido bastante usados. No entanto as espumas e os processos de acordo com a presente invenção não têm sido descritos. As espumas da presente invenção são únicas já que elas combinam boas propriedades de retenção de água com excelentes características de espuma tal como a estabilidade, a dureza e o inchamento de espuma limitado em 100% de saturação de água.
[00030] As espumas da presente invenção são muito adequadas para o uso como meio de crescimento de planta já que eles possuem boas propriedades de capacidade de molhar, de retenção de água e de liberação de água.
[00031] Os poli-isocianatos usados para fazer o poli-isocianato (pré-polímero) são conhecidos na técnica. Eles são bastante chamados de MDI cru ou polimérico e misturas de MDI cru ou polimérico e MDI.
[00032] O MDI cru ou polimérico compreende MDI e homólogos tendo uma funcionalidade de isocianato de 3 ou mais e são bem conhecidos na técnica. Eles são feitos para a fosgenação de uma mistura de poliaminas obtidas pela condensação de ácido de anilina e formaldeído.
[00033] A fabricação tanto das misturas de poliamina quanto das misturas de poli-isocianato é bem conhecida. A condensação de anilina com formaldeído na presença de ácidos fortes tal como ácido hidroclórico origina um produto de reação contendo diamino difenilmetano junto com polimetileno polifenileno poliaminas de maior funcionalidade, a composição precisa dependendo da maneira conhecida inter alia na razão de anilina/formaldeído. Os poli-isocianatos são feitos por fosgenação das misturas de poliamina e as várias proporções de diaminas, triaminas e poliaminas superiores originam proporções relacionadas de di-isocianatos, tri-isocianatos e poli-isocianatos superiores. As proporções relativas de diisocianato, tri-isocianato e poli-isocianatos superiores em tais composições de MDI polimérico ou cru determinam a funcionalidade média das composições, que é o número médio de grupos isocianato por molécula. Através da variação das proporções de materiais de partida, a funcionalidade média das composições de poli-isocianato pode ser variada a partir de pouco mais do que 2 a 3 ou ainda mais. Na prática, no entanto, a funcionalidade de isocianato média preferivelmente varia a partir de 2,3 a 2,8. O valor de NCO destes MDIs crus ou poliméricos é de pelo menos de 30% em peso. O MDI cru ou polimérico contém difenilmetano di-isocianato, o restante sendo polimetileno polifenileno poli-isocianatos de funcionalidade maior do que dois. Se isto for desejado MDI cru ou polimérico pode ser misturado com MDI provido o poli-isocianato possui a quantidade necessária de diisocianatos e homólogos tendo uma funcionalidade de isocianato de 3 ou mais. O poli-isocianato usado no processo de acordo com a invenção compreende 20 a 80%, preferivelmente 25 a 70%, mais preferivelmente 25 a 55 % em peso de MDI e 80 a 20%, preferivelmente 75 a 30%) e mais preferivelmente 75 a 45 % em peso de homólogos de MDI, os homólogos tendo uma funcionalidade de isocianato de 3 ou mais, em que ambas as quantidades são calculadas na quantidade total de poli-isocianato.
[00034] Por exemplo tais poli-isocianatos podem ser feitos através de mistura em quantidades relativas apropriadas SUPRASEC®MPR (ex Huntsman), um 4,4'-difenilmetano di-isocianato e SUPRASEC®2185 (ex Huntsman), um MDI polimérico tendo um valor de NCO de 30,7% em peso compreendendo cerca de 37,7% em peso de di-isocianato. Misturas de SUPRASEC®2185 e SUPRASEC®MI 20 (que podem ser obtidos de ex Huntsman), contendo cerca de 80 partes em peso de 4,4'-MDI e cerca de 20 partes em peso de 2,4'-MDI e menos do que 2 partes em peso de 2,2'-MDI também podem ser usados.
[00035] O uso de um poli-isocianato tendo uma funcionalidade de 3 e mais é benéfico de maneira a fabricar uma espuma de poliuretano para o uso como substrato de crescimento de planta tendo altos valores de pFi (valores de pFi > 50%) já que isocianatos tendo funcionalidade de 3 e mais levam a espumas com relativamente mais poros fechados (membranas celulares) e possuem assim melhores propriedades de retenção de água.
[00036] Pré-polímeros feitos dos poli-isocianatos mencionados acima podem ser usados. O pré-polímero preferivelmente possui um valor de NCO de 10 a 30 % em peso e é feito através da reação de um poli-isocianato compreendendo 20 a 80 % (preferivelmente 25 a 55%) em peso de difenilmetano di-isocianato (MDI) e 80 a 20 % (preferivelmente 75 a 45%) em peso de homólogos deste di-isocianato, os homólogos tendo uma funcionalidade de isocianato de 3 ou mais, ambas as quantidades calculadas na quantidade de poli-isocianato, e um poliol tendo um peso molecular médio de 62 a 7.000 e uma funcionalidade de hidroxila nominal média de 2 a 6. [00037] Polióis adequados para o uso no pré-polímero de poli-isocianato possuem um peso molecular médio de 62 a 7.000 e uma funcionalidade de hidroxila nominal média de 2 a 6. Exemplos incluem etileno glicol, dietileno glicol, trietileno glicol, propileno glicol, dipropileno glicol, tripropileno glicol, butanodiol, glicerol, trietanolamina, trimetilolpropano, 1,2,6-hexanotriol, pentaeritritol, sorbitol, polioxietileno polióis, polioxipropileno polióis, polioxietileno polioxipropileno polióis e misturas dos mesmos. São preferidos polióis obtidos através da polimerização de óxido de etileno e opcionalmente óxido de propileno na presença, onde for necessário, de iniciadores polifuncionais. Compostos iniciadores adequados contêm uma pluralidade de átomos de hidrogênio ativos e incluem água, butanodiol, etileno glicol, propileno glicol, dietileno glicol, trietileno glicol, dipropileno glicol, etanolamina, dietanolamina, trietanolamina, ciclo-hexano-dimetanol, glicerol, trimetilolpropano, 1,2,6-hexanotriol, pentaeritritol e sorbitol. Misturas de iniciadores e/ou óxidos cíclicos podem ser usados. Os polioxietileno e polioxipropileno polióis são obtidos através da adição simultânea ou sequencial de óxido de etileno e de propileno para iniciadores como completamente descrito na técnica anterior. Copolímeros aleatórios, copolímeros de bloco e combinações dos mesmos podem ser usados. São preferidos aqueles tendo pelo menos parte e preferivelmente todos os grupos oxietileno em uma extremidade da cadeia de polímero (tampado ou na ponta). Misturas dos ditos polióis também podem ser usadas. Polióis preferidos adequados para o uso no pré-polímero de poli-isocianato são polioxietileno polióis e polioxietileno polioxipropileno polióis tendo uma funcionalidade de hidroxila nominal média de 2 a 4 e ainda mais preferivelmente de 3, um peso molecular médio de 250 a 1.000 e um teor de oxietileno de pelo menos 50 % em peso, calculado no peso do poliol. Tais polióis estão comercialmente disponíveis. Um exemplo é o Polyol 3380 ex Perstorp.
[00038] Também de acordo com a invenção parte do poliol 1 e/ou do poliol 2 pode ser reagida anteriormente com todo o ou parte do isocianato. Parte do poliol 1 e/ou do poliol 2 assim pode ser usada para fazer uma composição de pré-polímero de poli-isocianato. Portanto, um pré-polímero adequado pode ser feito primeiro através da reação do poli-isocianato de acordo com a invenção com pelo menos parte do primeiro e/ou do segundo poliol.
[00039] Os pré-polímeros de poli-isocianato de acordo com a invenção são feitos de maneira conhecida através da combinação e da mistura do poli-isocianato e do poliol e permitindo que eles reajam. A razão de poli-isocianato e de poliol é tal que após a reação um pré-polímero é obtido tendo um valor de NCO de 10 a 30 % em peso. Se for desejado um catalisador pode ser usado o qual melhora a formação de grupos uretano.
[00040] Preferivelmente pré-polímeros de poli-isocianato são usados para fazer a espuma de acordo com a invenção. O uso de pré-polímeros pode ser benéfico para a formação de reticulações na espuma de poliuretano e uma espuma mais rígida pode ser obtida naquele caso.
[00041] Polióis os quais podem ser usados como o primeiro e o segundo poliol incluem produtos obtidos através da polimerização de óxido de etileno e de óxido de propileno na presença, onde for necessário, de iniciadores polifuncionais. Compostos iniciadores adequados contêm uma pluralidade de átomos de hidrogênio ativos e incluem água, butanodiol, etileno glicol, propileno glicol, dietileno glicol, trietileno glicol, dipropileno glicol, etanolamina, dietanolamina, trietanolamina, ciclo-hexano dimetanol, glicerol, trimetilolpropano, 1,2,6-hexanotriol, pentaeritritol e sorbitol. Misturas de iniciadores também podem ser usadas. Os polioxietileno -polioxipropileno polióis são obtidos através da adição simultânea ou sequencial de óxidos de etileno e de propileno para iniciadores como completamente descritos na técnica anterior. Copolímeros aleatórios, copolímeros de bloco e combinações dos mesmos podem ser usados tendo a quantidade indicada de grupos oxietileno.
[00042] O primeiro poliéter poliol usado no processo para fabricar a espuma de acordo com a invenção possui uma funcionalidade hidroxi nominal média de 2 a 6, um peso molecular médio de 2.000 a 12.000 e um teor de oxietileno de mais do que 50 % de peso calculado no peso deste poliol.
[00043] De acordo com algumas modalidades, o primeiro poliéter poliol usado no processo para fabricar a espuma de acordo com a invenção preferivelmente possui uma funcionalidade hidroxi nominal média de 2 a 4 e mais preferivelmente de 3, um peso molecular médio de 2.000 a 8.000 e mais preferivelmente de 3.000 a 6.000 e um teor de oxietileno de mais do que 60% em peso calculado no peso deste poliol.
[00044] De acordo com algumas modalidades o teor de insaturação do primeiro poliéter poliol pode ser de no máximo 0,03 meq/g, preferivelmente no máximo 0,02 meq/g, mais preferivelmente no máximo 0,01 meq/g.
[00045] O segundo poliéter poliol usado no processo para fabricar a espuma de acordo com a invenção possui uma funcionalidade hidroxi nominal média de 2 a 6, um peso molecular médio de 2.000 a 6.000 e um teor de oxietileno de 20 a 45% em peso calculado no peso deste poliol.
[00046] De acordo com algumas modalidades, o segundo poliéter poliol usado no processo para fabricar a espuma de acordo com a invenção preferivelmente possui uma funcionalidade hidroxi nominal média de 2 a 4 e mais preferivelmente de 3, um peso molecular médio de 2.000 a 4.000 e um teor de oxietileno de 20 a 35 % em peso e mais preferivelmente de 25 a 30 % em peso calculado no peso total deste poliol.
[00047] De acordo com algumas modalidades os grupos oxietileno no primeiro e no segundo poliol são distribuídos de maneira aleatória.
[00048] De acordo com algumas modalidades o teor de insaturação do segundo poliéter poliol pode ser no máximo 0,03 meq/g, preferivelmente no máximo 0,02 meq/g, mais preferivelmente no máximo 0,01 meq/g.
[00049] De acordo com algumas modalidades a razão de peso do primeiro poliol para o segundo poliol usado no processo para fabricar a espuma de acordo com a invenção está variando a partir de 60:40 a 20:80, variando preferivelmente a partir de 49:51 a30:70.
[00050] De acordo com algumas modalidades a razão de peso de o segundo poliéter poliol usado preferivelmente é pelo menos 50% calculado no peso total do primeiro e do segundo poliéter poliol ou em outras palavras a razão de peso do primeiro e do segundo poliol usado está variando a partir de 49:51 a 20:80, mais variando preferivelmente a partir de 49:51 a 30:70. [00051] O teor total de oxietileno preferivelmente é menor do que 50 % em peso calculado no peso total do primeiro e do segundo poliéter.
[00052] De acordo com algumas modalidades o primeiro e o segundo poliéter poliol primeiro pode ser misturado para formar uma dispersão estável de poliéter polióis antes de adicionar os mesmos à composição de poli-isocianato.
[00053] A razão de peso média do teor de oxietileno na dispersão estável de poliéter polióis preferivelmente é menos do que 50 % calculado no peso da dispersão.
[00054] O primeiro e o segundo poliéter polióis são conhecidos na técnica e/ou estão comercialmente disponíveis. Exemplos do primeiro tipo de poliéter polióis são Daltocel®F442, F444 e F555, todos de ex Huntsman e tendo um teor de oxietileno de mais do que 60 % em peso. Um exemplo do segundo tipo de poliéter poliol é Jeffol®Gil-56 ex Huntsman. Daltocel e Jeffol são marcas registradas de Huntsman Corporation ou um afiliado da mesma que foi registrado em um ou mais mas não todos os países.
[00055] De acordo com algumas modalidades, o processo para fabricar a espuma de acordo com a presente invenção é realizado em um índice de isocianato de 95 a 120, mais preferivelmente em um índice de isocianato de 100 a 110.
[00056] Ainda reticuladores e/ou extensores de cadeia reativos com isocianato tendo um peso molecular médio de 60 a 1999 podem ser adicionados. Exemplos de tais compostos são butanodiol, etileno glicol, propileno glicol, dietileno glicol, trietileno glicol, dipropileno glicol, etanolamina, dietanolamina, trietanolamina, ciclo-hexano dimetanol, glicerol, trimetilolpropano, 1,2,6-hexanotriol, pentaeritritol, sorbitol e polioxietileno polióis, polioxipropileno polióis, polioxietileno polioxipropileno polióis e misturas dos mesmos tendo um peso molecular médio de cerca de 200, 600 e 1.000 e misturas de tais compostos. A quantidade usada destes reticuladores e/ou extensores de cadeia é de até 20 e preferivelmente até 10 pep por 100 pep da mistura de poliéter poliol acima tendo um peso molecular médio de 2.000 e mais.
[00057] A água pode ser adicionada à reação em uma quantidade tal que o índice de isocianato está na faixa de 90 a 150 (preferivelmente 95 a 120, mais preferivelmente 100 a 110). A quantidade de água (teor de água) usada no processo de acordo com a invenção preferivelmente é na faixa de 2 a 7 pep e mais preferivelmente na faixa de 3,5 a 6 pep.
[00058] Ainda um catalisador pode ser usado o qual melhora a formação de grupos uretano. Preferivelmente ele é usado em uma quantidade de 0,1 a 2% em peso (em todos os ingredientes reativos a isocianato). Tais catalisadores em geral são conhecidos na técnica. Exemplos são catalisadores de amina, como trietilenodiamina, Ν,Ν-dimetiletanolamina, bis (,N-dimetilaminoetil)éter, 2-(2-dimetilaminoetoxi)-etanol, N,N,N'-trimetil-N'-hidroxietilbisaminoetil-éter, N-(3-dimetilaminopropil)-N,N-di- isopropanolamina, Ν,Ν'-dietilpiperazina e l-(bis(3-dimetil-aminopropil)amino-2 a propanol e compostos organometálicos como octoato estanhoso e dilaurato de dibutil estanho. Misturas de catalisadores também podem ser usados.
[00059] Opcionalmente as espumas podem ser feitas na presença de aditivos e auxiliares usados na técnica de poliuretanos, como retardantes de chama, tensoativos, outros agentes de explosão, supressores de chama, agentes de coloração, negro de carbono, agentes antimicrobianos, antioxidantes, agentes de liberação de molde, preenchedores e fertilizantes. [00060] As espumas são feitas por combinação e mistura de todos os ingredientes e deixando a reação ocorrer. As espumas podem ser feitas de acordo com um processo de surgimento livre, um processo de moldagem, um processo em chapa, um processo de laminação ou um processo de pulverização. Quando as espumas são feitas em um molde, uma sobre-embalagem de no máximo 100 %, preferivelmente no máximo 50% é usado. Quando usando um processo de moldagem, as espumas podem mostrar uma morfologia vantajosa: quando duas peças da mesma espuma são posicionadas entre si, tanto saturada com água, então a peça inferior irá absorver menos da água a partir da espuma superior do que uma espuma da técnica anterior feita sem esta sobre-embalagem.
[00061] Os ingredientes podem ser alimentados de maneira independente para a cabeça de mistura de uma máquina de formação de espuma. Preferivelmente os ingredientes reativos a isocianato são pré-misturados, opcionalmente junto com os aditivos e os auxiliares usados na técnica de poliuretanos, antes de eles serem misturados com o poli-isocianato. [00062] As espumas obtidas pelo processo da presente invenção possuem uma densidade de núcleo de surgimento livre global de pelo menos 20 kg/m3 e preferivelmente de 20 a 50 kg/m3, uma resiliência de no máximo 40 % e preferivelmente no máximo 30 % e um aumento de volume em saturação de água de no máximo 25 % e preferivelmente no máximo 20 %. [00063] As espumas obtidas pelo processo da presente invenção preferivelmente possuem uma deflexão de carga de compressão (CLD) a 40 % que é pelo menos 16 kPa, mais preferivelmente mais do que 20 kPa.
[00064] As espumas obtidas pelo processo da presente invenção podem ter uma deflexão de carga de compressão (CLD) a 40 % até 200 kPa.
[00065] As espumas obtidas pelo processo da presente invenção possuem adicionalmente uma absorção de água, um nível de fluxo de ar e aberturas de célula as quais as fazem em particular adequadas para o uso como meio de crescimento de planta.
[00066] As espumas obtidas pelo processo da presente invenção podem ser usadas em estufas para cultivar flores, frutas, vegetais e outra vegetação adequada bem como para cultivar a vegetação adequada em paredes verdes e telhados verdes e outras aplicações relacionada ao gerenciamento de economia de água para as plantas.
[00067] Para o uso em estufas a espuma da presente invenção pode ser adicionalmente complementada por um sistema de irrigação por gotejamento ao qual nutrientes adicionais podem ser fornecidos.
[00068] Para o uso em telhados verdes e cobertura de paisagismo a espuma da presente invenção pode ser adicionalmente complementada por um sistema a prova de água com base em poliureia pura (por exemplo Tecnocoat P-2049).
[00069] Para o uso em telhados verdes as espumas obtidas pela presente invenção podem melhorar o isolamento da cobertura de uma edificação. Uma camada adicional de isolamento térmico pode melhorar ainda mais a eficiência de energia e pode reduzir os custos de aquecimento e de refrigeração em até 5 %.
[00070] Adicionalmente o uso da espuma da presente invenção em telhados verdes, paredes verdes e cobertura de paisagismo pode reduzir a combinação acústica graças ao abafamento do som e ela irá diminuir o número de superfícies "rígidas" disponíveis para a reverberação do som. [00071] A espuma de substrato hidrofílico da presente invenção é caracterizada pela capacidade de gerenciar de maneira muito eficiente e reter água. A espuma pode ser usada em várias espessuras e perfis para satisfazer os requisitos finais para o usuário final.
[00072] As principais vantagens da espuma da presente invenção se comparada aos substratos de planta existentes (cultivo) são: [00073] · A espuma da presente invenção pode reter até 30 vezes o seu peso em água com inchamento limitado (< 25%).
[00074] · A espuma da presente invenção possui características de retenção de água as quais podem ser comparadas com meios de crescimento de planta naturais tais como o solo.
[00075] · A espuma da presente invenção pode drenar de maneira suficiente a sobrecarga de água enquanto mais do que 65% da água é retida na espuma.
[00076] · A espuma da presente invenção é fácil de manipular e instalar (várias espessuras e perfis podem ser configurados de maneira a satisfazer os requisitos finais para o usuário final).
[00077] · Devido ao seu peso leve (20 a 50 kg/m3), a espuma da presente invenção é idealmente adequada para telhados verdes em edificações mais antigas com propriedades estruturais fracas.
[00078] · O uso de a espuma da presente invenção pode melhorar o isolamento da construção e assim reduzir os custos de aquecimento e os custos de refrigeração em até 5%.
[00079] No contexto da presente aplicação os seguintes termos possuem o seguinte significado: [00080] 1) índice de isocianato ou índice de CO ou índice: a razão de grupos de NCO sobre átomos de hidrogênio reativos a isocianato ativos presentes em uma formulação, dados como uma porcentagem: [NCO] x 100 (%).
[hidrogênio ativo] [00081] Em outras palavras o índice de NCO expressa a porcentagem de isocianato usado atualmente em uma formulação com relação à quantidade de isocianato teoricamente necessária para reagir com a quantidade de hidrogênio reativo a isocianato usada em uma formulação.
[00082] Deve ser observado que o índice de isocianato como foi usado aqui é considerado a partir do ponto de vista do processo de formação de espuma real que envolve o ingrediente de isocianato e os ingredientes reativos a isocianato usados na etapa de reação. Apenas os grupos isocianato livres e o hidrogênio reativo a isocianato livre (incluindo aqueles da água) presente no estágio de formação de espuma real são levados em conta.
[00083] O índice de água é a razão 100Y/X (%) em que Y é a quantidade de água em gramas atualmente usada em uma formulação e X é a quantidade total de água em gramas teoricamente necessária na mesma formulação de forma a obter um índice de isocianato de 100.
[00084] 2) A expressão "átomos de hidrogênio reativos a isocianato" como foi usado aqui para o propósito de calcular o índice de isocianato se refere ao total de átomos de hidrogênio amina e hidroxila presentes nas composições reativas na forma de polióis, poliaminas e/ou água. Isto quer dizer que para o propósito de calcular o índice de isocianato em um processo de formação de espuma atual um grupo hidroxila é considerado para compreender um hidrogênio reativo e uma molécula de água é considerado para compreender dois hidrogênios ativos.
[00085] 3) A expressão "espumas de poliuretano" como foi usado aqui em geral se refere aos produtos celulares como obtidos através da reação de poli-isocianatos com compostos que contém hidrogênio reativo a isocianato, usando agentes de formação de espuma, e em particular inclui produtos celulares obtidos com água como agente de formação de espuma reativo (que envolve uma reação de água com grupos isocianato que rendem ligações de ureia e dióxido de carbono e produzindo espumas de poliureia - poliuretano). [00086] 4) O termo "funcionalidade de hidroxila nominal" ou "funcionalidade nominal" ou "funcionalidade de hidroxila" é usado aqui para indicar a funcionalidade (número de grupos hidroxila por molécula) da composição de poliol na hipótese de que esta é a funcionalidade (número de átomos de hidrogênio ativos por molécula) dos iniciadores usados na sua preparação apesar de na prática ela geralmente ser de alguma forma menos por causa de alguma insaturação terminal. O termo "peso equivalente" se refere ao peso molecular por átomo de hidrogênio reativo a isocianato na molécula.
[00087] 5) A palavra "médio" se refere ao "número médio".
[00088] 6) A densidade é medida nas amostras de espuma feitas sob condições atmosféricas sem o uso de agentes de explosão auxiliares e de acordo com ISO 845.
[00089] 7) Dureza CLD: a deflexão da carga de compressão a 40 % medida de acordo com ISO 3386/1 com as formas providas que a dureza é medida nas amostras secas e não esmagadas durante o primeiro ciclo.
[00090] 8) O inchamento de espuma AY é o aumento de volume de amostras de espuma a 100 % de saturação de água, em %: em que V2 é o volume da espuma sem a captação de água e Vi é o volume da espuma em absorção de água máxima tanto a 23 °C e 50 % de umidade relativa. De maneira a determinar Vi, a espuma é imersa em água por 24 horas em pressão ambiente e 23 °C.
[00091] 9) A resiliência é medida de acordo com ISO 8307 com a condição de que a resiliência é medida nas amostras secas e não esmagadas. [00092] 10) Os valores de retenção de água são medidos nesta invenção por meio de valores de pF. No contexto da invenção valores de pF correspondem a volumes de água retidos na espuma após a imersão em uma amostra de espuma em água por um período predeterminado para alcançar a amostra de espuma saturada por água e então submeter a espuma de água saturada a diferentes sobpressões por um período predeterminado. Em uma curva de pF o teor de água volumétrico medido retido na espuma é traçado no eixo Y, contra a subpressão aplicada no eixo X (negativo). Na curva de pF um valor de pFo corresponde a um volume de água retida na amostra de espuma saturada por água após submeter a dita amostra de espuma por um período predeterminado para uma pressão de 0 cm de coluna de H2O. Na curva de pF um valor de pFi corresponde a um volume de água retido na amostra de espuma saturada por água após submeter a dita amostra de espuma por um período predeterminado a uma pressão de -10 cm de coluna de H2O. Na curva de pF um valor de pFi,s corresponde a um volume de água retida na amostra de espuma saturada por água após submeter a dita amostra de espuma por um período predeterminado a uma pressão de -32 cm de coluna de H2O.
[00093] Valores de pFo e pFi tomados a partir da curva de pF são adequados para calcular a retenção de água e assim a disponibilidade de água em uma espuma de poliuretano. pFo e pFi são definidos adicionalmente como [00094] em que Vf é o volume inicial (em ml) de uma amostra de espuma (seca), Vu é a captação de água (que quer dizer o volume de água retida na amostra de espuma saturada por água após submeter a dita amostra de espuma por um período predeterminado para uma pressão de 0 cm de coluna de H2O) em ml da amostra de espuma quando saturada com água e Vr_i é o volume da água retida em ml após submeter a amostra de espuma saturada por água a uma pressão de -10 cm de coluna de H2O por um período predeterminado.
[00095] Vf, Vu e Vr-i são determinados como na sequência: uma amostra de espuma é cortada para obter dimensões indicadas tal como 100 x 120 x 75 mm ou 100 x 120 x 60 mm (comprimento x largura x altura). Assim Vf da amostra é 900 ml ou 720 ml. O peso seco da amostra de espuma é determinada em 105 °C. Então a amostra de espuma é imersa por um período predeterminado de 6 horas em pressão atmosférica e 23 °C em um banho de água de tal modo que 1 cm da amostra na direção da altura se estende acima da superfície de água.
[00096] Então a amostra é imersa completamente no banho de água por 18 horas em pressão atmosférica e 23 °C. Subsequentemente a amostra é posicionada em uma peneira com uma malha de 0,5 a 1 cm na mesma pressão e temperatura e deixado liberar água por 30 minutos. Finalmente o peso da amostra de espuma (contendo a água remanescente) é determinado novamente e Vu é calculado, assumindo uma densidade da H2O de 1 kg/dm3.
[00097] Então a amostra saturada de água é posicionada por 24 horas em um ambiente fechado a 23 °C e uma pressão subatmosférica é aplicada à superfície de fundo da amostra (por exemplo a uma pressão de -10 cm de coluna de H2O medida a partir da metade da altura da amostra de espuma de maneira a medir pFi).
[00098] Finalmente o peso da amostra é determinado novamente e o volume Vr-i de água retida na amostra é calculada (assumindo uma densidade da água de 1 kg/dm3).
[00099] Um dispositivo o qual pode ser usado para medir valores de pF e adequado para criar um ambiente subatmosférico na superfície de fundo da amostra é uma assim chamada Caixa de areia que pode ser obtida a partir de Dutch firm Eijkelkamp (www.eijkelkamp.com) e é usada para determinações de pF.
[000100] O cálculo do teor de água com base no volume também é descrito em ISO 11274 para amostras de solo após submeter as amostras de solo a uma pressão métrica (ver a seção 5.5) e também pode ser aplicado para calcular o teor de água na amostra de espumas da presente invenção. A pressão métrica aqui se refere à subpressão aplicada em cm de coluna de H2O.
[000101] 11) Capacidade do tampão de água (WBC, %) pode ser definida como pFo - pF i s (também referido na técnica anterior como Φο - Φ32), em que em que Vf é o volume inicial (em ml) de uma amostra de espuma (seca), Vu is é a captação de água (em ml) da amostra de espuma quando saturada com água e Vr_ 1,5 é o volume da água retida após submeter a amostra de espuma saturada por água a uma pressão de -32 cm de coluna de H2O por um período predeterminado em ml. Vf, Vu e Vr_ 1,5 são determinados como descrito em 10).
[000102] 12) A insaturação da mistura de poliol que é usada no processo de acordo com a presente invenção, expressa em meq/g (miliequivalentes de grupos insaturados por grama de poliol), é determinada por ISO 17710. [000103] A invenção é adicionalmente ilustrada com os seguintes exemplos.
Exemplos 1 a 8 [000104] Espumas foram feitas deixando as formulações indicadas reagir sob condições de surgimento livre (exceto o exemplo 6 o qual compara amostra moldadas versus amostras de surgimento livre).
[000105] Os seguintes ingredientes são usados: Poli-isocianato 1: um pré-polímero tendo um valor de NCO de 26,82 % em peso, preparado através da reação de 93 pep de Suprasec®2185 ex Huntsman e 7 pep de Perstorp's P3380 um polioxietileno poliol iniciado por trimetilolpropano tendo um valor de OH de 382 mg de KOH/g. Este pré-polímero em particular é muito adequado para a produção de espuma de substrato com um valor de pFi de mais do que 70 % para o uso em blocos de propagação.
Poli-isocianato 2 é um pré-polímero obtido através da reação de 54 pep de Suprasec®2185 e 36 pep Suprasec®MPR e 10 pep de Polyol 3380 (um polioxietileno triol ex Perstorp tendo um valor de OH de 382 mg de KOH/g) e tendo um valor de NCO de cerca de 25,9 % em peso. Este pré-polímero em particular é muito adequado para a produção de espuma de substrato com um valor de pFi na faixa de 10 a 60 % para o uso em matrizes de cultivo.
Poli-isocianato 3 é Suprasec®2185 ex Huntsman (no pré- polímero).
Poli-isocianato 4 é um pré-polímero obtido através da reação de 30 pep de 4,4'-MDI e 70 pep de um polioxietileno iniciado por triol tendo resíduos de oxietileno e oxipropileno aleatórios com 75% em peso teor de oxietileno. O pré-polímero tendo um valor de NCO de cerca de 7,85 % em peso.
Poliol 1: DaltocelR F555, um poliéter poliol ex Huntsman tendo um valor de OH de cerca de 28 mg de KOH/g, um teor de oxietileno de cerca de 77 % em peso (em poliol). O Poliol 1 é adequado para o uso como o primeiro poliéter poliol como referido nesta invenção.
Poliol 2: Jeffol®G 11-56 (também similar ao disponível comercialmente Daltocel®F450, um poliéter poliol ex Huntsman), um polioxietileno polioxipropileno poliol tendo um valor de OH de cerca de 56 mg de KOH/g, um teor de oxietileno na faixa 25 a 30 % em peso (em poliol) e um peso molecular médio de cerca de 3000. O Poliol 2 é adequado para o uso como o segundo poliéter poliol como referido nesta invenção.
Poliol 3: Daltocel®F442, um poliéter poliol ex Huntsman tendo a funcionalidade nominal de 3, um valor de OH de cerca de 42 mg de KOH/g e compreendendo grupos oxietileno e oxipropileno, a quantidade de grupos oxietileno sendo de cerca de 75 % em peso (no poliol). O Poliol 3 é adequado para o uso como o primeiro poliéter poliol como referido nesta invenção.
Poliol 4: Daltocel®F489, um poliéter poliol ex Huntsman tendo a funcionalidade nominal de 3, um valor de OH de cerca de 28 mg de KOH/g e compreendendo grupos oxietileno e oxipropileno, a quantidade de grupos oxietileno sendo de cerca de 27,5 % em peso (on poliol).
Catalisador 1: Jeffcat®DPA ex Huntsman Catalisador 2: Jeffcat®ZF-10, ex Huntsman.
Tensoativo 1: Tegostab®B8724FF, ex Evonik Tensoativo 2: Dabco®DC 198, ex Air Products Suprasec, Daltocel, Jeffol e Jeffcat são marcas registradas de Huntsman Corporation ou um Afiliado da mesma o qual foi registrado em um ou mais países mas não em todos.
[000106] As espumas foram submetidas aos testes físicos de maneira a determinar a densidade, a resiliência, a dureza (CLD), a estabilidade da espuma dimensional ou o inchamento (AV), os valores de retenção de água (pFo, pFo,7, pFi, pFi,5, PF2). Os valores de retenção de água são medidos nas amostras de espuma não esmagada tendo dimensões de 100 x 120 x 75 mm a menos que seja declarado de outra forma.
[000107] Quantidades nas formulações são sempre dadas em partes em peso (pep).
Exemplo 1: A comparação com o estado da técnica de espumas de substrato de planta feitas de poliuretano e fabricadas em baixo índice de isocianato [000108] Na Tabela 1 as espumas 1 e 2 são espumas de substrato de planta do estado da técnica feitas de poliuretano e fabricadas em baixo índice de isocianato. As espumas 1 e 2 assim são exemplos comparativos, as espumas 3 e 4 são de acordo com a invenção. A espuma 1 primeiro foi esmagada antes de realizar medições de pF de maneira a abrir as células na espuma (de outra forma a espuma é muito fechada e não irá absorver a água), as espumas 2, 3 e 4 não precisam ser esmagadas de antemão.
Exemplo 2: Valores de retenção de água [000109] Na Tabela 2 as espumas 5 e 6 são estadas da técnica espumas de substrato de planta feitas de poliuretano e fabricadas em baixo índice de isocianato. Lã mineral é um substrato de crescimento de planta disponível comercialmente com base em fibras minerais. A lã mineral, as espumas 5 e 6 são assim exemplos comparativos, as espumas 7 e 8 são de acordo com a invenção e são produzidas em uma máquina de dispensação de baixa pressão. A espuma 5 (que pode ser comparada a espuma da técnica anterior 1 no exemplo 1) primeiro foi esmagada antes de realizar medições de pF de maneira a abrir as células na espuma (de outra forma a espuma é muito fechada e não irá absorver água). [000110] A Figura 2B ilustra a curva de pF para o substrato de plantas referido na Tabela 2.
[000111] Os valores de pF são medidos em amostras tendo dimensões de 100 χ 100 χ 60 mm (comprimento x largura x altura). Para a espuma 5 os dados de pF na Figura 2B estão se originando a partir das amostras esmagadas. Exemplo 3: Efeito de razões de poliéter poliol e composição usada para fabricar a espuma de poliuretanos de acordo com a invenção.
[000112] Na Tabela 3 as espumas 9 a 17 são espumas feitas de poliuretano e são fabricadas usando os ingredientes reativos de acordo com a invenção mas em diferentes razões de ingredientes reativos a poli-isocianato (poliéter polióis). As espumas 10, 11, 12, 13 e 14 são produzidas usando as formulações (razões) de acordo com a invenção, as espumas 9, 15, 16 e 17 são produzidas usando diferentes razões e assim são exemplos comparativos. A espuma 9 possui um valor de pFo muito baixo e assim não possui boa retenção de água para o crescimento de planta, as espumas 16 e 17 colapsaram e a espuma 15 teve uma estrutura de célula mais grosseira. Exemplo 4: Efeito de teor de água no processo usado para fabricar a espuma de poliuretanos de acordo com a invenção [000113] Na Tabela 4 todas as espumas são fabricadas de acordo com a invenção usando a mesma composição de isocianato e em um idêntico índice de isocianato de 110. As espumas 18, 20 e 22 são espumas feitas com 5,5 pep de água e as espumas 19, 21 e 23 são espumas feitas com 6,5 pep de água. As espumas fabricadas usando uma maior quantidade de água levam a espumas tendo menos inchamento.
Exemplo 5: Efeito da composição de isocianato no processo usado para fabricar a espuma de poliuretanos de acordo com a invenção [000114] Na Tabela 5 todas as espumas são fabricadas de acordo com a invenção usando a mesma composição de poliéter poliol mas com uma diferente composição de isocianato. As espumas 24, 25, 27 e 28 são espumas feitas usando um pré-polímero de poli-isocianato. As espumas 26 e 29 são espumas feitas com uma composição de poli-isocianato que não é um pré-polímero. As espumas fabricadas usando um pré-polímero isocianato possuem uma maior dureza. As espumas feitas usando uma composição de pré-polímero de isocianato são melhores para fabricar meios de crescimento de planta para as mudas devido a sua maior capacidade de retenção de água (valores de pFi).
Exemplo 6: Efeito de moldagem durante a fabricação da espuma de poliuretanos de acordo com a invenção [000115] Na Tabela 6 todas as espumas são fabricadas usando as mesmas formulações (de acordo com a invenção). A quantidade de sobre-embalagem foi de 0% (nenhuma moldagem, processo de surgimento livre), 30%, 45% e 55%.
Exemplo 7: Formulação típica usada para fabricar as espumas de acordo com a invenção e adequada como meios de crescimento de planta [000116] Na Tabela 7 são mostradas formulações típicas as quais são adequadas para fabricar as espumas de acordo com a invenção. As espumas 34 a 39 possuem todas valores de retenção de água muito bons e são muito adequadas para o uso como meios de crescimento de planta. O alto valor de pFi (pFi > 50%) torna estas espumas em particular adequadas para o crescimento de mudas (alta demanda de água). As espumas na Tabela 7 são produzidas em uma máquina de dispensação de baixa pressão em larga escala (o que pode resultar em uma espuma levemente mais de "célula aberta" se comparada às espumas de escala de bancada misturadas à mão).
Exemplo 8: Resultados do crescimento [000117] Sementes de pepino foram deixadas crescer na espuma comparativa 1 bem como nas espumas 7 e 8 as quais são de acordo com a invenção (ver a Tabela 2 para as formulações). Após 21 dias as plantas foram cortadas acima da espuma do substrato e então o peso das plantas foi determinado (ver a Tabela 8). As espumas de acordo com a invenção originam plantas com peso de planta significativamente aumentado se comparado ao crescimento de plantas na espuma comparativa 1.
(-) quer dizer não presente ou medido Tabela 1: Comparação de espumas de substrato de planta do estado da técnica feitas de PU e fabricadas em baixo índice de NCO (-) quer dizer não presente ou medido Tabela 2: valores de pF para diferentes substratos de crescimento de plantas.
Tabela 3: Efeito da razão de poliéter poliol (*) quer dizer espumas colapsadas (**) quer dizer que a espuma possui estrutura celular grosseira, (-) quer dizer não presente ou medida Tabela 4: Efeito de teor de água (-) quer dizer não presente ou não medida Tabela 5: Efeito da composição de poli-isocianato (-) quer dizer não presente ou não medida Tabela 6: Efeito da moldagem em características da espuma (-) quer dizer não presente ou não medida Tabela 7: Formulações típicas adequadas para fabricar a espuma de acordo com a invenção (meios de crescimento de planta). (-) quer dizer não presente ou não medida Tabela 8: Resultados do teste de crescimento. (-) quer dizer não presente ou não medida (*) rendimento relativo ao peso de planta médio da espuma 7.
REIVINDICAÇÕES

Claims (18)

1. Meio de crescimento de planta, caracterizado pelo fato de que é feito de uma espuma de poliuretano tendo uma resiliência (medida de acordo com a ISO 8307 em amostras secas e não esmagadas) de no máximo 40%, uma deflexão de carga de compressão (CLD) em 40 % (medida de acordo com a ISO 3386/1 durante o primeiro ciclo em amostras secas e não esmagadas) de pelo menos 16 kPa, uma densidade de núcleo de surgimento livre (medida de acordo com a ISO 845 sob condições atmosféricas sem o uso de agentes de explosão auxiliares) de pelo menos 20 kg/m3 e um aumento de volume em saturação de água de no máximo 25 % (medido de acordo com o método revelado no relatório descritivo).
2. Meio de crescimento de planta de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de que a CLD é pelo menos de 20 kPa, preferivelmente pelo menos 25 kPa, a densidade de núcleo de surgimento livre é de 20 até 50 kg/m3, a resiliência é de no máximo 30% e o aumento de volume é de no máximo 20%.
3. Meio de crescimento de planta de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o volume de água retida na espuma tendo um tamanho de 100 x 120 x 75 mm (expresso como pFo) saturada com água e submetida a uma pressão de 0 cm de coluna de H2O é pelo menos de 70% e em que o volume de água retida na espuma tendo um tamanho de 100 x 120 x 75 mm (expresso como pFi) saturada com água e submetida a uma pressão de -10 cm de coluna de H2O é de 10 a 90%, em que pFo e pFi são definidos adicionalmente como em que: - Vf é o volume (em ml) da amostra de espuma, - Vu é a captação de água (em ml) da amostra de espuma saturada com água e submetida a uma pressão de 0 cm de coluna de H2O por 30 minutos (em ml), - Vr-i é o volume da água retida na amostra de espuma saturada com água e submetida a uma pressão de -10 cm de coluna de H2O por 24 horas (em ml)
4. Meio de crescimento de planta de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que pFo preferivelmente é pelo menos 80%, mais preferivelmente pelo menos 90%.
5. Meio de crescimento de planta de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que é para o uso como um substrato de planta para o crescimento de mudas e/ou para o uso como blocos de propagação em que pFi é pelo menos de 50%, mais preferivelmente pelo menos 60% e ainda mais preferivelmente pelo menos 70%.
6. Processo para fabricar uma espuma de poliuretano como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizado pelo fato de que compreende reagir em um índice de isocianato de 90 a 150: um poli-isocianato compreendendo difenilmetano diisocianato (MDI) e homólogos dos mesmos tendo uma funcionalidade de isocianato de 3 ou mais em que a quantidade de di-isocianato calculado na quantidade total dos di-isocianatos e dos homólogos está na faixa de 20 a 80%, preferivelmente na faixa de 25 a 70 % em peso, e um primeiro polioxietileno polioxipropileno poliol tendo uma funcionalidade hidroxi nominal média de 2 a 6, um peso molecular médio numérico de 2.000 a 12000, um teor de oxietileno maior do que 50 % em peso calculado no peso deste poliol, e um segundo polioxietileno polioxipropileno poliol tendo uma funcionalidade hidroxi nominal média de 2 a 6, um peso molecular médio de 2.000 a 6000, um teor de oxietileno de 20 a 45% em peso calculado no peso deste poliol, e teor de água de 2 a 7 partes em peso, e em que a razão de peso do primeiro e do segundo poliol usado está variando a partir de 60:40 até 20:80.
7. Processo para fabricar uma espuma de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o índice de isocianato preferivelmente é de 95 a 120 e mais preferivelmente de 100 a 110.
8. Processo para fabricar uma espuma de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que a quantidade de di-isocianato calculado na quantidade total dos di-isocianatos e os homólogos é de 25 a 55 % em peso.
9. Processo para fabricar uma espuma de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado pelo fato de que o poli-isocianato é um pré-polímero tendo um valor de NCO de 10 a 30 % em peso e feito primeiro através da reação do poli-isocianato com um poliol tendo um peso molecular médio numérico de 62 a 7.000 e preferivelmente 250 a 1000, uma funcionalidade de hidroxila nominal média numérica de 2 a 6, preferivelmente 2 a 4 e mais preferivelmente 3 e um teor de oxietileno de pelo menos 50%.
10. Processo para fabricar uma espuma de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado pelo fato de que o poli-isocianato é um pré-polímero tendo um valor de NCO de 10 a 30 % em peso e feito primeiro através da reação do poli-isocianato com pelo menos parte do primeiro e/ou do segundo poliol.
11. Processo para fabricar uma espuma de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 10, caracterizado pelo fato de que o primeiro poliéter poliol possui uma funcionalidade hidroxi nominal média numérica de 2 a 4 e preferivelmente 3, um peso molecular médio numérico de 2.000 a 8.000 e preferivelmente 3.000 a 6000, um teor de oxietileno maior do que 60 % em peso calculado no peso deste poliol e em que o segundo polioxietileno polioxipropileno poliol possui uma funcionalidade hidroxi nominal média de 2 a 4 e preferivelmente 3, um peso molecular médio numérico de 2.000 a 4.000, um teor de oxietileno de 20 a 35 % em peso calculado no peso deste poliol e em que o teor de água é de 3,5 a 6 partes em peso e em que os grupos oxietileno no primeiro e no segundo poliol preferivelmente são distribuídos de maneira aleatória.
12. Processo para fabricar uma espuma de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 11, caracterizado pelo fato de que o teor de oxietileno total preferivelmente é menor do que 50 % em peso calculado no peso total do primeiro e do segundo poliéter.
13. Processo para fabricar uma espuma de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 12, caracterizado pelo fato de que a razão de peso do primeiro e do segundo poliol usado preferivelmente está variando de a partir de 49:51 até 20:80, mais preferivelmente a partir de 49:51 até 30:70.
14. Processo para fabricar uma espuma de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 13, caracterizado pelo fato de que o primeiro e o segundo poliéter poliol são primeiro misturados para formar uma dispersão estável de poliéter polióis antes de adicionar os mesmos ao poli-isocianato.
15. Processo para fabricar uma espuma de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a razão de peso médio do teor de oxietileno na dispersão estável de poliéter polióis é menor do que 50 % calculado no peso da dispersão.
16. Processo para fabricar uma espuma de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 15, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a adição de reticuladores e/ou extensores de cadeia reativos com isocianato tendo um peso molecular médio numérico de 60 a 1999 e outros auxiliares e aditivos.
17. Processo para fabricar uma espuma de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 16, caracterizado pelo fato de que a espuma é feita em um molde com uma sobre-embalagem de no máximo 100 %, preferivelmente no máximo 50%.
18. Uso de uma espuma feita por um processo como definido em qualquer uma das reivindicações 6 a 17, caracterizado pelo fato de ser como meio de crescimento de planta em estufas, em telhados verdes, em paredes verdes e/ou várias funcionalidades de paisagismo.
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