BRPI0721269A2 - meio de crescimento hidropÈnico - Google Patents
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Abstract
MEIO DE CRESCIMENTO HIDROPÈNICO Um meio de crescimento hidropónico compreendendo fibras minerais e um aglutinante orgânico, o meio de crescimento possuindo uma Resistência Interlaminar sob Desgaste de pelo menos 4 kPa e um conteúdo de fenol de menos de ou igual a 0,01% em peso.
Description
MEIO DE CRESCIMENTO HIDROPÔNICO
Esta invenção relaciona-se a um produto de fibra mineral, particularmente para aplicações hidropônicas e particularmente possuindo um aglutinante com baixo teor de fenol ou livre de fenol.
Os aglutinantes normais da indústria usados para produtos de fibra mineral, por exemplo, de lã de vidro e lá de rocha, são baseados em resinas de fenol formaldeído. Tais aglutinantes são exigidos para prender as fibras minerais juntas na forma de uma manta ou bloco.
A presença de um aglutinante em um meio de crescimento hidropônico pode ser prejudicial ao crescimento da planta, particularmente devido à presença e/ou liberação de fenol. Entretanto, em condições de crescimento hidropônicas imersas em água, a presença de um aglutinante é necessária para manter as fibras minerais ligadas juntas.
De acordo com um aspecto, a presente invenção fornece um meio de crescimento hidropônico conforme definido na reivindicação 1. Outros aspectos são definidos em outras reivindicações independentes. Características preferidas e/ou alternativas são definidas nas reivindicações dependentes.
A Resistência Interlaminar sob Desgaste fornece uma indicação da capacidade do meio de crescimento de permanecer intacto como um bloco ou manta quando em contato com água de irrigação em condições de crescimento de planta. A Resistência Interlaminar sob Desgaste pode ser maior que 5 kPa; isto pode permitir que o meio de crescimento tenha integridade física suficiente para ser usada por mais de um ou mesmo mais de dois ciclos de crescimento em vez de ser descartado após um único uso.
0 baixo conteúdo de fenol (preferivelmente zero) pode fornecer um melhor ambiente de crescimento de planta, particularmente na semeação ou parte inicial do ciclo de crescimento da planta. O meio de crescimento pode ser livre de fenol ou substancialmente livre de fenol; preferivelmente o aglutinante é livre de fenol ou substancialmente livre de fenol.
Conforme aqui usado, a referência ao conteúdo de fenol
se dá em termos da presença de livre de fenol e/ou baixo peso molecular de fenol; o termo livre de fenol significa que não há substancialmente nenhum fenol livre ou baixo peso molecular de fenol presente e preferivelmente menos de uma parte por milhão em peso.
O conteúdo de fenol pode ser medido por cromatografia
gasosa.
Preferivelmente, o meio de crescimento hidrofóbico da presente invenção fornece vigor de planta melhorado quando comparado com meios de crescimento de fibra minerais
2 0 conhecidos, particularmente aqueles que possuem conteúdos
de fenol maiores que a presente invenção. O vigor da planta pode ser avaliado em um teste de crescimento comparativo, por exemplo, com plantas tipo pepino (cultivar aviance) semeada em blocos de lã mineral hidropônicos de 10 cm χ 10
cm χ 6,5 cm e crescimento em condições hidropônicas controladas. O tamanho da folha, 31 dias e/ou 42 dias, após a semeação pode ser usado como uma indicação do vigor da planta, preferivelmente usando-se análise estatística. As condições de crescimento para tal teste preferivelmente
3 0 incluem: - condições de estufa controladas;
- iluminação artificial suplementar por 16 horas por dia entre 400 e 2.000 horas;
- irrigação uma vez ao dia com nutrientes aplicados na água de irrigação;
cubos de crescimento agrupados juntos pelos primeiros 20 dias e então re-espaçados a aproximadamente 25 cm do centro; subseqüentemente re-espaçados duas vezes antes de serem amarrados a fios de suporte após 38 dias da semeação, as posições das plantas sendo mudadas em cada momento que elas são re-espaçadas ou amarradas para reduzir os efeitos da posição;
- temperatura da estufa foi ajustada inicialmente a 240C até o primeiro espaçamento e então reduzida a 23°C,
com ventilação 1°C acima dos pontos ajustados.
A natureza do aglutinante pode permitir que conteúdos de aglutinante aumentados, por exemplo, de 4% em peso ou mais, sejam usados sem possuir efeito adverso sob o crescimento da planta. 0 conteúdo de aglutinante pode ser maior que ou igual a 4,5%, 5%, 5,5%, 6%, 6,5%, 7%, 7,5%, 8% ou 9% em peso. 0 conteúdo de aglutinante é expresso como um % em peso quando curado no meio de crescimento como pronto para uso e pode ser medido e/ou expressado como perda na ignição. A perda na ignição é expressa como um percentual calculado a partir da perda de peso na ignição, isto é, perda de aglutinante dividida pelo peso total antes da ignição.
0 aglutinante pode:
- ser baseado em um açúcar redutor; e/ou 3 0 - ser baseado na reductose; e/ou - ser baseado em um aldeído contendo açúcares; e/ou
incluir pelo menos um produto de reação de um . reagente carboidrato e um reagente amina; e/ou
- incluir pelo menos um produto de reação de um açúcar redutor e um reagente amina; e/ou
incluir pelo menos um produto de reação de um reagente carboidrato e um reagente de sal de amônio de ácido policarboxílico; e/ou
- incluir pelo menos um produto de reação a partir de uma reação de Maillard.
0 aglutinante pode ser baseado em uma combinação de um ácido policarboxílico, por exemplo, ácido cítrico, um açúcar, por exemplo, dextrose, uma fonte de amônia, por exemplo, solução de amônia. Ele pode ser baseado em uma combinação de citrato de amônio e dextrose. Onde o aglutinante é baseado em açúcares e/ou ácido cítrico e ou compreende significantes grupos -OH, é particularmente surpreendente que tais níveis de Resistência Interlaminar sob Desgaste possam ser alcançados. Dever-se-ia imaginar 2 0 que os grupos -0H, por exemplo, nos açúcares e/ou ácido cítrico estão facilmente sujeitos à hidrólise e que o aglutinante perderá consequentemente significante força em úmido ou em condições de umidade. As propriedades da presente invenção são também surpreendentes uma vez que os sistemas de aglutinante baseados em poliéster tradicionalmente propostos são geralmente considerados como sendo suscetíveis à hidrólise e, portanto, carecendo de performance mecânica em úmido ou em condições de umidade.
0 aglutinante pode compreender um composto contendo silíc io, particularmente um silano; este pode ser um composto amino-substituído; ele pode ser um éter de silil; ele pode facilitar a aderência do aglutinante às fibras minerais.
0 aglutinante pode compreender melanoidinas; ele pode ser um aglutinante de termof ixação, ele pode ser termicamente curável.
0 aglutinante pode ser um daqueles divulgados no pedido de patente internacional de n° PCT/US2006/028929, cujos conteúdos estão aqui incorporados por referência A produção de aglutinante a partir de ou
essencialmente de matérias-primas naturais e/ou sustentáveis, isto quer dizer que, por exemplo, plantações, plantas ou produtos derivados destes em oposição, por exemplo, aos petroquímicos, pode reduzir o risco de introduzir de forma potencial compostos indesejáveis no meio; pode ser também ecologicamente desejável.
As fibras minerais são preferivelmente lã de rocha; eles podem ser fibra de vidro. Elas são preferivelmente onduladas, elas podem ter um diâmetro médio entre 2 e 9 μπι. O meio de crescimento pode ter:
- uma espessura nominal na faixa de 50-100 mm; e/ou uma densidade na faixa de 30 a 100 kg/m3, particularmente de 50 a 80 kg/m3. Um exemplo não limitante da invenção está descrito abaixo. Um aglutinante aquoso foi preparado por misturação
juntos:
% em peso aproximado Monoidrato de dextrose em pó 29,8% Ácido cítrico anidro em pó 5,3% Amônia aquosa a 28% 6,0% Silano A-1100 1,0% tensoativo 6,2% água 52,5%
Este aglutinante livre de fenol foi usado na produção de um meio de crescimento de lã de rocha em uma linha de produção de lã de rocha padrão, o aglutinante sendo pulverizado sobre as fibras imediatamente após a fiberização e as fibras revestidas serem coletadas, reunidas em uma manta, comprimidas e curadas na maneira usual.
0 meio de crescimento livre de fenol tinha:
- um conteúdo de aglutinante de cerca de 5% em peso conforme determinado pela perda na ignição;
- uma espessura de cerca de 65 mm;
- uma densidade de cerca de 75 kg/m3.
As características desejadas e resultados alcançados estão expostos na Tabela 1:
Unidades Limite aceito Preferido Mais preferido Muito Mais preferido Resultado alcançado Resistência Interlaminar sob Desgaste kPa > 4 > 5 > 7,5 > 10 9,2
Teste de Resistência Interlaminar sob Desgaste:
0 teste é executado em mantas de fibra mineral que foram sujeitadas aos seguintes procedimentos de desgaste acelerado: cinco amostras a serem testadas foram colocadas em um autoclave pré-aquecidos e condicionadas em uma prateleiras de malha metálica distante do fundo da câmara sob vapor úmido a 35 kN/m2 por uma hora. Elas são então removidas, secas em uma estufa a IOO0C por cinco minutos e testadas imediatamente para resistência interlaminar.
A resistência interlaminar é resistência à tração do material de fibra mineral na direção substancialmente perpendicular ao plano inicial no qual as fibras foram depositadas ou são orientadas. Ela é determinada de acordo com o Padrão Europeu EN1607 de novembro de 1996 (aqui incorporado por referência) com os seguintes detalhes e/ou variações:
- a espessura das amostras é a espessura conforme
comercializado;
- as dimensões das faces presas à máquina de teste de tração são preferivelmente de 100 mm χ 150 mm; as amostras possuindo estas dimensões são cortadas a partir do meio de
crescimento hidropônico conforme são comercializadas. Dimensões menores podem ser usadas se o meio de crescimento hidropônico é apenas comercializado em dimensões menores;
- o adesivo usado para prender as amostras ao aparelho de teste é preferivelmente um adesivo fundido a quente.
A resistência interlaminar é calculada como a média
aritmética da resistência à tração das cinco amostras testadas.
Claims (13)
1. Meio de crescimento hidropônico caracterizado por compreender fibras minerais e um aglutinante orgânico, o meio de crescimento possuindo uma Resistência Interlaminar sob Desgaste de pelo menos 4 kPa e um conteúdo de fenol de menos de ou igual a 0,01% em peso.
2. Meio de crescimento hidropônico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a Resistência Interlaminar sob Desgaste é pelo menos de 5 kPa, preferivelmente pelo menos 7,5 kPa.
3. Meio de crescimento hidropônico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o conteúdo de fenol é menor que 0,005% em peso, preferivelmente menor que 0,001% em peso.
4. Meio de crescimento hidropônico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o aglutinante é substancialmente livre de fenol.
5. Meio de crescimento hidropônico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que o conteúdo de aglutinante está na faixa de 2 a 10% em peso.
6. Meio de crescimento hidropônico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o conteúdo de aglutinante é maior que 4% em peso.
7. Meio de crescimento hidropônico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o aglutinante é baseado em um açúcar redutor.
8. Meio de crescimento hidropônico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que o aglutinante compreende pelo menos um produto da reação de Maillard.
9. Meio de crescimento hidropônico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o aglutinante é baseado nos produtos de reação obtidos pela cura de uma solução aquosa compreendendo ácido cítrico, amônia e dextrose.
10. Meio de crescimento hidropônico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o aglutinante é derivado essencialmente de matérias primas naturais e/ou sustentáveis.
11. Meio de crescimento hidropônico caracterizado por compreender fibras minerais e um aglutinante orgânico, o meio de crescimento possuindo uma Resistência Interlaminar sob Desgaste de pelo menos 4 kPa e o aglutinante sendo derivado essencialmente de matérias primas naturais e/ou sustentáveis.
12. Planta caracterizada por crescer em um meio de crescimento hidropônico definido em qualquer das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11.
13. Uso de um produto de fibra mineral caracterizado por compreender fibras minerais e um aglutinante orgânico e possuindo uma Resistência Interlaminar sob Desgaste de pelo menos 75 g/g e um conteúdo de fenol de menos de ou igual a 0,01% como um meio de crescimento hidropônico.
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