CN110678066A - 生产植物生长基质的方法 - Google Patents

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CN110678066A
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夏洛特·林德
托马斯·耶尔姆高德
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Rockwell International Ltd
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    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4209—Inorganic fibres
    • D04H1/4218—Glass fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4266—Natural fibres not provided for in group D04H1/425
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    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/58—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
    • D04H1/587—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives characterised by the bonding agents used
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    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/58—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
    • D04H1/593—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives to layered webs
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/58—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
    • D04H1/64—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives the bonding agent being applied in wet state, e.g. chemical agents in dispersions or solutions
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/58—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
    • D04H1/64—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives the bonding agent being applied in wet state, e.g. chemical agents in dispersions or solutions
    • D04H1/645—Impregnation followed by a solidification process
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/72—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
    • D04H1/724—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged forming webs during fibre formation, e.g. flash-spinning
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/74—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being orientated, e.g. in parallel (anisotropic fleeces)
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/002—Inorganic yarns or filaments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/002—Inorganic yarns or filaments
    • D04H3/004—Glass yarns or filaments
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E04B1/78—Heat insulating elements
    • E04B1/80—Heat insulating elements slab-shaped
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/88—Insulating elements for both heat and sound
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/94—Protection against other undesired influences or dangers against fire
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/94—Protection against other undesired influences or dangers against fire
    • E04B1/941—Building elements specially adapted therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/26—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups
    • E04C2/284—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D3/00—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
    • E04D3/35—Roofing slabs or stiff sheets comprising two or more layers, e.g. for insulation
    • E04D3/351—Roofing slabs or stiff sheets comprising two or more layers, e.g. for insulation at least one of the layers being composed of insulating material, e.g. fibre or foam material
    • E04D3/352—Roofing slabs or stiff sheets comprising two or more layers, e.g. for insulation at least one of the layers being composed of insulating material, e.g. fibre or foam material at least one insulating layer being located between non-insulating layers, e.g. double skin slabs or sheets
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
    • E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
    • E04F13/0866—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements composed of several layers, e.g. sandwich panels or layered panels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B37/1207—Heat-activated adhesive
    • B32B2037/1215—Hot-melt adhesive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B2037/1253—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives curable adhesive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B2037/1269—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives multi-component adhesive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B32B2250/20—All layers being fibrous or filamentary
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    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
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    • B32B2305/00—Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/72—Cured, e.g. vulcanised, cross-linked
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    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/304—Insulating
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    • B32B2309/00—Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
    • B32B2309/02—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B32B2315/00—Other materials containing non-metallic inorganic compounds not provided for in groups B32B2311/00 - B32B2313/04
    • B32B2315/14—Mineral wool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B32B2419/00—Buildings or parts thereof
    • B32B2419/06—Roofs, roof membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2607/00—Walls, panels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/16—Drying; Softening; Cleaning
    • B32B38/164—Drying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2213/00—Glass fibres or filaments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00—Methods for coating glass
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Abstract

本发明涉及一种生产由人造玻璃质纤维(MMVF)形成的凝聚性生长基质产品的方法，包括以下步骤：(i)提供MMVF；(ii)提供未固化的粘结剂组合物；(iii)提供添加剂；(iv)形成所述MMVF、所述未固化的粘结剂组合物和所述添加剂的混合物；(v)将所述混合物中的所述未固化的粘结剂组合物固化以形成所述凝聚性生长基质产品；其中所述未固化的粘结剂组合物包含至少一种水胶体；并且其中添加剂是微生物、真菌、生物活性添加剂或它们的组合。

Description

生产植物生长基质的方法
技术领域
本发明涉及生产凝聚性生长基质的方法、凝聚性生长基质产品、繁殖种子或幼苗的方法、栽培植物的方法和凝聚性生长基质的用途。
背景技术
很多年以来，我们就已知道将植物栽培在由人造玻璃质纤维(MMVF)形成的凝聚性生长基质中。用于该目的的MMVF产品(以凝聚性塞子、块或板的形式提供)一般包含粘结剂(通常是有机粘结剂)以便向该产品提供结构完整性。此类粘结剂传统上与广泛固化时间和高固化温度相关联，并且需要特定固化设备来固化该粘结剂组合物。该固化设备传统上是在150℃至300℃、通常200℃至275℃的温度下工作的炉。
与此同时，期望凝聚性植物生长基质中掺入有添加剂。特别地，改善再饱和特性；水分布特性；保水性；初始润湿性；种子发芽、生根和植物生长的添加剂常用于植物生长基质中。通常高温会对这些添加剂产生负面影响。例如，这些添加剂可能因50℃或更高，诸如100℃或更高、或200℃或更高的温度而开始降解、分解或被破坏，并且在分解后不能提供其期望的功能。
植物生长基质的特别期望的添加剂是微生物、真菌或生物活性添加剂。
此类添加剂
通过改善生长条件或通过抵御病害而对植物起到有利效应。然而，某些微生物和真菌会被超过50℃，诸如60℃、或超过诸如100℃或更高、或200℃或更高的温度杀死或灭活。另外，某些生物活性添加剂会在超过50℃，诸如超过60℃，诸如100℃或更高、或200℃或更高的温度下降解或分解。因此如果要使用粘结剂组合物的话，则需要在粘结剂组合物已固化之后加入这些添加剂。
WO 01/87070公开了用于在MMVF生长基质中加入微生物和生物活性添加剂的方法。一种方法涉及在已形成凝聚性生长基质之后(即，在粘结剂组合物固化之后)加入微生物或生物活性添加剂，以避免暴露于高固化温度。另一种方法涉及在粘结剂组合物固化之前加入微生物或生物活性添加剂；然而，在这种情况下，必须使用耐热微生物或生物活性添加剂，即，能够在230℃下承受2分钟的微生物或生物活性添加剂。
因此期望生产一种粘结剂组合物，该粘结剂组合物在5℃至95℃、5℃至80℃，诸如10℃至60℃、诸如20℃至40℃下固化，并因此允许在发生粘结剂组合物的固化之前加入温度敏感型添加剂诸如微生物、真菌和生物活性添加剂(不单是耐热添加剂)，并且不会引起添加剂降解或分解，使得它们不能执行其期望的功能。
此外，除了需要高固化温度之外，已知的粘结剂组合物通常还包含苯酚-甲醛树脂，因为这些苯酚-甲醛树脂可以经济地生产。公开含甲醛粘结剂的用途的文献的示例包括WO2009/090053、WO2008/009467、WO2008/009462、WO2008/009461、WO2008/009460和WO2008/009465。然而，这些粘结剂存在的缺点是它们包含甲醛。已有报道指出甲醛化合物可对健康造成损害，因此对环境是不利的；这已在涉及降低或消除甲醛释放的法规中得到体现。此外，已知甲醛在植物毒性方面具有负面效应。
已公开了用于MMVF生长基质中的除标准苯酚脲甲醛类型之外的粘结剂类型
非苯酚-甲醛粘结剂的示例包括WO2017/114723和WO2017/114724中所述的那些。然而，这些粘结剂需要高固化温度，诸如至少200℃。
WO2012/028650公开了一种矿物纤维生长基质产品，该矿物纤维生长基质产品包含用固化的粘结剂组合物粘结的MMVF，其中粘结剂组合物在固化之前包含(i)糖组分、(ii)聚羧酸组分和链烷醇胺组分的反应产物。WO2012/028650的粘结剂组合物需要诸如200℃至300℃的高固化温度。另外，用于生产这些粘结剂的起始材料是相当昂贵的化学品。因此，持续需要提供具有低固化温度且能经济地生产的无甲醛的粘结剂。
与植物生长基质的先前已知的粘结剂组合物有关的另一种效应是用于生产这些粘结剂的至少大部分起始材料源自化石燃料。消费者不断倾向于选择完全或至少部分地由可再生材料生产的产品，因此需要提供至少部分地由可再生材料生产的植物生长基质的粘结剂。优选地，粘结剂由无毒材料生产。
之前已提出了基于可再生材料的粘结剂组合物。然而，当与用苯酚-甲醛树脂制备的MMVF产品相比时，用这些粘结剂制备的MMVF产品仍然在强度方面存在一些相关联的缺点。
参考文献EP 2424886 B1(Dynea OY)描述了一种包含可交联蛋白材料树脂的复合材料。在典型的实施方案中，复合材料为铸型(cast mould)，该铸型包含例如像砂和/或木材的无机填料，以及蛋白材料以及适合交联蛋白材料的酶。EP 2424886B1中没有描述矿棉产品。
参考文献C.
Figure BDA0002265117250000031
K.de la Caba,A.Eceiza,R.Ruseckaite,I.Mondragon inBiores.Technol.2010,101,6836-6842涉及由来自植物和肉类工业废料的可再生原料替换不可生物降解的塑料薄膜。就此而论，该参考文献描述了使用可水解栗树单宁来对明胶进行改性，以便形成膜。该参考文献没有描述粘结剂，特别是用于矿棉的粘结剂。
与先前已知的粘结剂组合物有关的另一种效应是，其包含腐蚀性和/或有害的组分。这就需要给生长基质生产中涉及的机械采取防护措施，以防止腐蚀，也需要给操作这些机械的人员采取安全措施。这会增加成本并带来健康问题。
希望有一种生产生长基质的方法，该方法允许在粘结剂组合物固化之前掺入温度敏感型添加剂。温度敏感型是指当暴露于50℃或更高，诸如100℃或更高或者200℃、诸如50℃至300℃、诸如80℃至230℃或者100℃至200℃的温度时开始降解、分解或破坏的添加剂。因此，需要生产不需要高温固化的粘结剂组合物。期望粘结剂组合物具有不降解、分解或破坏温度敏感型添加剂的固化温度。另外，期望该粘结剂组合物为无甲醛的。还期望粘结剂组合物主要衍生自可再生材料。还期望该粘结剂组合物生产经济。期望粘结剂组合物不含腐蚀性和/或有害的组分。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了生产由人造玻璃质纤维(MMVF)形成的凝聚性生长基质产品的方法，包括以下步骤：
(i)提供MMVF；
(ii)提供未固化的粘结剂组合物；
(iii)提供添加剂；
(iv)形成MMVF、未固化的粘结剂组合物和添加剂的混合物；
(v)将混合物中的未固化的粘结剂组合物固化以形成凝聚性生长基质产品；
其中该未固化的粘结剂组合物包含至少一种水胶体；并且
其中添加剂是微生物、真菌、生物活性添加剂或它们的组合。
根据本发明的第二方面，提供了凝聚性生长基质产品，该凝聚性生长基质产品包含；
用固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)；以及
添加剂；
其中粘结剂组合物在固化之前包含至少一种水胶体；并且
其中添加剂是微生物、真菌、生物活性添加剂或它们的组合。
根据本发明的第三方面，提供了凝聚性生长基质产品作为用于栽培植物或繁殖种子的基质的用途；
其中凝聚性生长基质产品包含；
用固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)；以及
添加剂；
其中粘结剂组合物在固化之前包含至少一种水胶体；并且
其中添加剂是微生物、真菌、生物活性添加剂或它们的组合。
根据本发明的第四方面，提供了在凝聚性生长基质产品中栽培植物的方法，该方法包括：
提供至少一种生长基质产品；
在生长基质产品中放置一株或多株植物进行生长；以及
灌溉生长基质产品；
其中凝聚性生长基质产品包含；
用固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)；以及
添加剂；
其中粘结剂组合物在固化之前包含至少一种水胶体，并且
其中添加剂是微生物、真菌、生物活性添加剂或它们的组合。
根据本发明的第五方面，提供了在凝聚性生长基质产品中繁殖种子的方法，该方法包括：
提供至少一种生长基质产品
在生长基质产品中放置一粒或多粒种子，
灌溉生长基质产品；以及
使种子发芽和生长以形成幼苗；
其中凝聚性生长基质产品包含；
用固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)；以及
添加剂；
其中粘结剂组合物在固化之前包含至少一种水胶体，并且
其中添加剂是微生物、真菌、生物活性添加剂或它们的组合。
本发明人已令人惊讶地发现，可以生产如上所述具有低固化温度的粘结剂组合物。这允许通常会因高温而开始降解、分解或被破坏的添加剂连同粘结剂组合物一起加入生长基质中，特别地，在粘结剂组合物固化之前加入。
本发明人还令人惊讶地发现，具有上述优点的粘结剂组合物在很大程度上可由可再生材料生产。另外，粘结剂组合物是无甲醛的，生产起来较经济，并且不包含腐蚀性和/或有害的组分。
具体实施方式
生产生长基质的方法
本发明提供了生产由人造玻璃质纤维(MMVF)形成的凝聚性生长基质产品的方法，包括以下步骤：
(i)提供MMVF；
(ii)提供未固化的粘结剂组合物；
(iii)提供添加剂；
(iv)形成MMVF、未固化的粘结剂组合物和添加剂的混合物；
(v)将混合物中的未固化的粘结剂组合物固化以形成凝聚性生长基质产品；
其中未固化的粘结剂组合物包含至少一种水胶体和优选地至少一种脂肪酸甘油酯；并且
其中添加剂是微生物、真菌、生物活性添加剂或它们的组合。
在本发明中，提供了人造玻璃质纤维(MMVF)。MMVF可通过MMVF生长基质产品生产领域的技术人员已知的任何方法制备。一般来讲，提供矿物装料，使其在炉中熔融以形成矿物熔体。然后借助于旋转纤维化使该熔体形成为纤维。
可例如使用级联纺丝机，通过外部离心使该熔体形成为纤维，从而形成纤维云。另选地，可例如使用转杯，通过内部离心纤维化使该熔体形成为纤维，从而形成纤维云。
通常，随后收集这些纤维以形成初级羊毛状物或网，之后对初级羊毛状物或网进行交叉铺网以形成次级羊毛状物或网。然后使次级羊毛状物或网固化并形成为生长基质。
MMVF可为用于形成已知MMVF生长基质的常规类型。其可为玻璃棉或渣棉，但通常为石棉。石棉一般具有至少3％的氧化铁含量和10％至40％的碱土金属(氧化钙和氧化镁)含量，以及矿棉的其他常见氧化物成分。这些成分可包括二氧化硅；氧化铝；碱金属(氧化钠和氧化钾)、二氧化钛和其他少量氧化物。一般来讲，其可为传统上以生产生长基质著称的任何类型的人造玻璃质纤维。
根据惯例，几何平均纤维直径通常在1.5微米至10微米的范围内，特别是2微米至8微米，优选地3微米至6微米。
在本发明中，可在纤维化阶段将未固化的粘结剂组合物加入到MMVF中。纤维化阶段是形成纤维的阶段。这涉及在纤维形成时将未固化的粘结剂组合物加入到纤维中，即在纤维云形成时将未固化的粘结剂组合物加入到纤维云中。这些方法是本领域熟知的。优选地，在纤维形成时将未固化的粘结剂组合物喷洒到纤维上，即喷涂到正形成的纤维的云。可以以固体或液体形式，优选地以液体形式，最优选地以含水形式加入未固化的粘结剂组合物。
另选地，可在纤维已形成之后将未固化的粘结剂组合物加入到纤维中。可将未固化的粘结剂组合物加入到由内部或外部离心纤维化形成的纤维中。可以以固体或液体形式，优选地以液体形式，最优选地以含水形式加入未固化的粘结剂组合物。
可在纤维化阶段将添加剂加入到MMVF中。纤维化阶段是形成纤维的阶段。这涉及在纤维形成时将添加剂加入到纤维中，即在纤维云形成时将添加剂加入到纤维云中。优选地，在纤维形成时将添加剂喷涂到纤维上，即喷洒到正形成的纤维的云上。
另选地，可在形成纤维之后加入添加剂。可将添加剂加入到由内部或外部离心纤维化形成的纤维。优选地将添加剂加入到初级羊毛状物或网中。
如果在纤维化阶段加入未固化的粘结剂组合物和添加剂，则可同时或连续加入它们。纤维化阶段是形成纤维的阶段。例如，可将未固化的粘结剂组合物和添加剂组合成混合物，并且然后在纤维形成时将所述混合物加入到纤维中。另选地，可首先在纤维形成时将未固化的粘结剂组合物加入到纤维中，并且然后接着加入添加剂。另选地，可首先在纤维形成时将添加剂加入到纤维中，并且随后加入未固化的粘结剂组合物中。
如果在纤维化为诸如初级网或羊毛状物之后加入未固化的粘结剂组合物和添加剂，则可同时或连续加入它们。例如，可将未固化的粘结剂组合物和添加剂组合成混合物，并且然后将所述混合物加入到所形成的纤维中。另选地，可首先将未固化的粘结剂组合物加入到所形成的纤维中，并且然后接着加入添加剂。另选地，可首先将添加剂加入到所形成的纤维中，并且随后加入未固化的粘结剂组合物。
可在纤维化阶段加入未固化的粘结剂组合物，并且随后将添加剂加入到所形成的纤维中，诸如加入到初级羊毛状物中。另选地，可在纤维形成时将添加剂加入到纤维中，并且随后可将未固化的粘结剂组合物加入到所形成的纤维中。
优选地，在相同阶段加入未固化的粘结剂组合物和添加剂，因为这通过避免制造过程中的附加步骤而简化了生产生长基质的整个过程。这可在纤维化阶段同时加入未固化的粘结剂组合物和添加剂。优选地，这可在纤维化之后加入，即一旦在纤维化为诸如初级网或羊毛状物之后纤维已形成为诸如初级网或羊毛状物就加入，因为这通过避免制造过程中的附加步骤而简化了生产生长基质的过程。
在任何上述方法中，一旦将未固化的粘结剂组合物和添加剂加入到纤维中，就使粘结剂组合物固化以形成凝聚性生长基质。
固化
粘结剂组合物将通过粘结剂组分的化学和/或物理反应而固化。
在一个实施方案中，固化在固化装置中发生。在一个实施方案中，固化在5℃至95℃，诸如5℃至80℃、诸如5℃至60℃、诸如8℃至50℃、诸如10℃至40℃的温度下进行。
在一个实施方案中，固化在常规固化炉中发生，以用于在5℃至95℃，诸如5℃至80℃、诸如10℃至60℃、诸如20℃至40℃的温度下操作矿棉生产。
固化过程可在将粘结剂组合物施加到纤维之后立即开始。固化被定义为一个粘结剂组合物经受物理和/或化学反应，通常直到粘结剂组合物达到固态的过程，其中，在化学反应的情况下，通常增大粘结剂组合物中化合物的分子量并由此增加粘结剂组合物的粘度。
在一个实施方案中，固化过程包括交联和/或水作为结晶水的加入(inclusion)。
在一个实施方案中，固化的粘结剂含有含量取决于主导的温度、压力和湿度条件可能会降低并升高的结晶水。
在一个实施方案中，固化过程包括干燥过程。
在一个实施方案中，固化过程包括压力干燥。可通过吹空气或气体越过/穿过矿物纤维和粘结剂组合物的混合物来施加压力。吹制法可伴随加热或冷却，或其可处于环境温度下。
在一个实施方案中，固化过程在潮湿环境中发生。潮湿环境可具有60％至99％，诸如70％至95％、诸如80％至92％相对湿度RH。在潮湿环境下的固化可跟随有固化或干燥，以获得普遍的湿度状态。
在一个实施方案中，在贫氧环境中进行固化。不想受任何特定理论的束缚，申请人相信当粘结剂组合物包含酶时，在贫氧环境中进行固化是特别有益的，因为它增加了酶组分、特别是转谷氨酰胺酶在一些实施方案中的稳定性，从而提高了交联效率。在一个实施方案中，固化过程因此在惰性气氛中，特别是在惰性气体(如氮气)的气氛中进行。
在一些实施方案中，特别是在其中粘结剂组合物包含酚类、特别是单宁的实施方案，可以加入氧化剂。氧化剂作为添加剂可用于增加酚类、特别是单宁的氧化速率。一个示例是酪氨酸酶，其将苯酚氧化成羟基酚/醌，因此加速粘结剂形成反应。
在另一个实施方案中，氧化剂为提供给粘结剂组合物的氧气。
在一个实施方案中，固化在富氧环境中进行。
粘结剂组合物
未固化的粘结剂组合物包含至少一种水胶体和优选地至少一种脂肪酸甘油酯。
使用这种粘结剂组合物的优点是其非常简单并且需要至仅一种组分，即至少一种水胶体。粘结剂组合物优选地具有两种组分，即至少一种水胶体和至少一种脂肪酸甘油酯。因此，本发明涉及天然和无毒的组分，并且因此可安全地使用。同时，该粘结剂是基于可再生资源的，并且具有关于强度(未老化和老化的两者)的优异特性。
重要的是，生产根据本发明的凝聚性生长基质产品的粘结剂组合物可在环境温度或在环境温度附近固化，因此，可在粘结剂固化之前掺入温度敏感型添加剂。
另外，产品生产期间的能耗非常低。该无毒和无腐蚀性质的粘结剂组合物与环境温度下的固化相结合的实施方案使得涉及的机械要简单得多。同时，由于在环境温度下固化，未固化的粘结剂的斑点的可能性明显下降。
另一个重要优点是，由粘结剂组合物产生的生长基质产品的自我修复能力。
生长基质产品的另一个优点是，在施用粘结剂组合物之后但是在固化之前，生长基质产品可根据需要成型。这开辟了制备定制产品的可能性。
另一个优点是，引火(punking)风险显著降低。
引火可与矿棉产品的制造期间的放热反应相关联，这会通过绝缘材料的厚度增加温度，导致MMVF的熔融或失透，并最终形成火灾隐患。在最坏的情况下，引火会导致仓库中存储的或运输期间的堆叠托盘中的火灾。
再一个优点是，固化期间不存在排放，特别是不存在VOC排放。
优选地，粘结剂是无甲醛的。为了本申请的目的，术语“无甲醛”被定义为表征矿棉产品，其中来自矿棉产品的甲醛的排放低于5μg/m2/h，优选地低于3μg/m2/h。优选地，根据用于测试甲醛排放的ISO 16000进行测试。
根据本发明的凝聚性生长基质产品的实施方案的令人惊奇的优点是其表现出自我修复特性。在暴露于非常恶劣的条件下之后，当MMVF产品松动其强度的一部分时，根据本发明的生长基质产品可重新获得初始强度的一部分或全部或甚至超过初始强度。在一个实施方案中，老化强度是未老化强度的至少80％，诸如至少90％、诸如至少100％、诸如至少130％、诸如至少150％。这与常规的生长基质产品形成对比，其中暴露于恶劣环境条件之后的强度损失是不可逆的。
虽然不想受任何特定理论的束缚，但本发明人认为，根据本发明的凝聚性生长基质产品中的这种令人惊奇的特性是由于形成于固化的粘结剂组合物的网络中键的复杂本性，该固化粘结剂组合物诸如是由含酚和/或醌的化合物所交联的蛋白质，或者是由酶交联的蛋白质，其还包括四级结构和氢键，并且允许在回到正常环境条件之后建立网络中的键。
水胶体
水胶体为植物、动物、微生物或合成来源的亲水性聚合物，通常包含许多羟基基团，并且可为聚电解质。水胶体广泛用于控制含水食料的功能特性。
水胶体可以是蛋白质或多糖，并且完全或部分地溶于水，并且主要用于增加连续相(水相)的粘度，即作为胶凝剂或增稠剂。水胶体还可用作乳化剂，这是因为其对乳液的稳定效应源自于水相的粘度增加。
水胶体通常由类似的但不相同的分子的混合物构成，并且由不同来源和制备方法产生。热处理以及例如盐含量、pH和温度均影响其展现的物理特性。水胶体的描述通常呈现理想化结构，但由于其是具有例如由随机酶作用确定，而不是由遗传密码精确制定(laydown)的结构的天然产物(或衍生物)，因此结构可与理想结构不同
许多水胶体为聚电解质(例如藻酸盐、明胶、羧甲基纤维素和黄原胶)。
聚电解质是其中大量重复单元具有电解质基团的聚合物。聚阳离子和聚阴离子为聚电解质。这些基团在水溶液(水)中解离，使聚合物带电。从而，聚电解质特性类似于电解质(盐)和聚合物(高分子量化合物)，并且有时被称为聚盐。
带电基团确保特别是每分子基础上的强力水合。反离子和共离子(与聚电解质具有相同电荷的离子)的存在引入离子特异性这一复杂性能。
反离子的比例与被捕集在其静电场中的聚电解质保持紧密关联，从而减少了反离子的活性和移动率。
优选地，粘结剂组合物可包含选自Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+的组的一种或多种反离子。
聚电解质的另一个特性是高线性电荷密度(每单位长度的带电基团数)。
通常，中性水胶体较不可溶，而聚电解质更可溶。
许多水胶体也凝胶。凝胶是显示类固体行为的含液态水的网络，其特征强度视其浓度而定，并且其硬度和脆度视所存在的水胶体的结构而定。
水凝胶是能够溶胀以吸收和保持大量水的亲水性交联聚合物。水凝胶在卫生产品中的用途特别已知。常用的材料使用聚丙烯酸酯，但水凝胶可通过交联可溶性水胶体，以制备不溶的但弹性的且亲水性的聚合物而制成。
水胶体的示例包括：琼脂、藻酸盐、阿拉伯木聚糖、卡拉胶、羧甲基纤维素、纤维素、凝胶多糖、明胶、结冷胶、β-葡聚糖、瓜尔豆胶、阿拉伯树胶、刺槐豆胶、果胶、淀粉、黄原胶。在一个实施方案中，至少一种水胶体选自明胶、果胶、淀粉、藻酸盐、琼脂、卡拉胶、结冷胶、瓜尔豆胶、阿拉伯树胶、刺槐豆胶、黄原胶、纤维素衍生物诸如羧甲基纤维素、阿拉伯木聚糖、纤维素、凝胶多糖、β-葡聚糖构成的组。
聚电解水胶体的示例包括：明胶、果胶、藻酸盐、卡拉胶、阿拉伯树胶、黄原胶、纤维素衍生物诸如羧甲基纤维素。
在一个实施方案中，至少一种水胶体为聚电解水胶体。
至少一种水胶体可选自明胶、果胶、藻酸盐、卡拉胶、阿拉伯树胶、黄原胶、纤维素衍生物诸如羧甲基纤维素构成的组。
至少一种水胶体可以是凝胶形成剂。
至少一种水胶体可以盐诸如Na+、K+、NH4+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+盐的形式使用。
明胶
明胶来源于胶原的化学降解。明胶也可通过重组技术产生。明胶为水溶性的，并且具有10.000g/mol至500.000g/mol，诸如30.000g/mol至300.000g/mol的分子量，分子量大小取决于水解等级。明胶是一种广泛使用的食物产品，因此人们普遍认为该化合物是完全无毒的，因此在处理明胶时不需要采取预防措施。
明胶是单链或多链多肽的异质混合物，通常显示螺旋结构。具体地讲，从作为明胶来源的皮肤和骨骼提取的I型胶原的三螺旋由两条α1(I)链和一条α2(I)链组成。
明胶溶液可经历卷曲螺旋(coil-helix)转变。
A型明胶通过酸性处理产生。B型明胶通过碱性处理产生。
可将化学交联引入明胶。在一个实施方案中，转谷氨酰胺酶用于将赖氨酸连接至谷氨酰胺残基；在一个实施方案中，戊二醛用于将赖氨酸连接至赖氨酸，在一个实施方案中，单宁用于连接赖氨酸残基。
明胶还可进一步水解成小至3000g/mol的较小片段。
在冷却明胶溶液时，可形成胶原样螺旋。
其他水胶体也可包含螺旋结构，诸如胶原样螺旋。明胶可形成螺旋结构。
在一个实施方案中，包含水胶体的固化的粘结剂包含螺旋结构。
在一个实施方案中，该至少一种水胶体为低强度明胶，诸如具有30布卢姆(Bloom)至125布卢姆(Bloom)的凝胶强度的明胶。
在一个实施方案中，该至少一种水胶体为中等强度明胶，诸如具有125布卢姆至180布卢姆凝胶强度的明胶。
在一个实施方案中，该至少一种水胶体为高强度明胶，诸如具有180布卢姆至300布卢姆凝胶强度的明胶。
在一个优选的实施方案中，明胶优选地源自哺乳动物、鸟类，诸如来自牛、猪、马、家禽和/或来自鱼鳞、鱼皮构成的组中的一种或多种来源。
在一个实施方案中，可将脲加入到粘结剂组合物中。本发明人已发现，即使是少量脲的加入，也会导致明胶变性，这会减缓胶凝，这在一些实施方案中可能是期望的。脲的加入也可导致产品的软化。
本发明人已发现，明胶中的羧酸基团与三价离子和四价离子(例如，铝盐)强烈地相互作用。对于比A型明胶包含更多羧酸基团的B型明胶而言，尤其如此。
本发明人已发现，在一些实施方案中，包含明胶的粘结剂组合物的固化/干燥不应在非常高的温度下开始。
本发明人已发现，在低温下开始固化可导致更强的产品。不受任何特定理论的束缚，本发明人假设在高温下开始固化可导致粘结剂组合物外壳的不可渗透，阻碍水从底部出来。
令人惊奇的是，包括明胶的粘结剂组合物是非常耐热的。本发明人已发现，在一些实施方案中，固化的粘结剂可经受高达300℃的温度而不降解。
果胶
果胶是酸性结构多糖的异质分组，其存在于形成酸稳定凝胶的水果和蔬菜中。
通常，果胶不具有精确的结构，而是可包含高达17种不同单糖和超过20种不同类型的连接(linkage)。
D半乳糖醛酸残基形成大多数分子。
凝胶强度随着Ca2+浓度的增加而增加，但随着温度和酸度增加(pH<3)而降低。
果胶可形成螺旋结构。
双阳离子的胶凝能力与采用藻酸盐发现的胶凝能力类似(Mg2+远小于Ca2+，Sr2+小于Ba2+)。
藻酸盐
藻酸盐是由褐色海藻产生的支架式多糖。
藻酸盐是包含β-(1,4)-连接的D-甘露糖醛酸(M)和α-(1,4)-连接的L-古洛糖醛酸(G)残基的线性非支化的聚合物。藻酸盐也可以是细菌藻酸盐，另外诸如是O-乙酰化的。藻酸盐不是无规共聚物，但根据源藻类，由类似且严格交替的残基(即MMMMMM、GGGGGG和GMGMGMGM)的嵌段构成，每个残基具有不同的构象偏好和行为。藻酸盐可以制备为具有宽范围的平均分子重量(50至100000个残基)。游离羧酸具有牢固地氢键合至羧酸根的水分子H3O+。Ca2+离子可置换这种氢键合，拉动(zipping)古洛糖醛酸，而不是甘露糖醛酸，在所谓的蛋盒状构象中以化学计量连接到一起。具有不同特异性的重组差向异构酶可用于产生设计的藻酸盐。
藻酸盐可形成螺旋结构。
卡拉胶
卡拉胶是通过从红色海藻碱性提取(和改性)制备的支架式多糖的统称。
卡拉胶是约25,000个半乳糖衍生物的线性聚合物，取决于来源和提取条件，具有规则但不确切的结构。
κ-卡拉胶(卡帕型卡拉胶)通过主要从热带海藻长心卡帕藻(Kappaphycusalvarezii)(也称为耳突麒麟菜(Eucheuma cottonii))分离的μ-卡拉胶的碱性消除来生产。
Ι-卡拉胶(约塔型卡拉胶)通过主要从菲律宾海藻齿麒麟菜(Eucheumadenticulatum)(也称为刺麒麟菜(Spinosum))分离的ν-卡拉胶的碱性消除来生产。
λ-卡拉胶(拉姆达型卡拉胶)(主要从雌蕊杉藻(Gigartina pistillata)或角叉菜(Chondrus crispus)分离)通过碱性消除转化成θ-卡拉胶(西塔型卡拉胶)，但其速率比导致Ι-卡拉胶和κ-卡拉胶生产的速率要慢得多。
κ-卡拉胶的最强凝胶由K+而非Li+、Na+、Mg2+、Ca2+或Sr2+形成。
所有卡拉胶可形成螺旋结构。
阿拉伯树胶
阿拉伯树胶是阿拉伯半乳糖低聚糖、多糖和糖蛋白的复杂且可变的混合物。阿拉伯树胶由较低相对分子质量的多糖和较高分子量的富含较宽可变性羟基脯氨酸的糖蛋白的混合物构成。
阿拉伯树胶同时存在亲水性碳水化合物和疏水性蛋白质。
黄原胶
黄原胶是由例如野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris)的有氧深层发酵制备的微生物耐干燥(desiccation-resistant)聚合物。
黄原胶是具有β-(1,4)-D-吡喃葡萄糖葡聚糖(作为纤维素)主链与-(3,1)-α-连接的D-吡喃甘露糖-(2,1)-β-D-葡糖醛酸-(4,1)-β-D-吡喃甘露糖侧链在交替残基上的阴离子聚电解质。
已经提出了黄原胶天然状态为双分子反平行双螺旋。有序双螺旋构象和更灵活的单伸展链之间的转换可能发生在40℃至80℃之间。黄原胶可形成螺旋结构。
黄原胶可包含纤维素。
纤维素衍生物
纤维素衍生物的一个示例是羧甲基纤维素。
羧甲基纤维素(CMC)是由纤维素与碱和氯乙酸反应形成的纤维素的化学改性的衍生物。
CMC结构基于纤维素的β-(1,4)-D-吡喃葡萄糖聚合物。不同制剂可具有不同的取代程度，但通常在每个单体单元0.6至0.95个衍生物的范围内。
琼脂
琼脂是由同科红色海藻(红藻纲(Rhodophycae))作为卡拉胶制备的支架式多糖。琼脂可从石花菜(Gelidium)和江蓠菜(Gracilariae)的物种商购获得。
琼脂由琼脂糖和琼脂胶的混合物构成。琼脂糖是基于-(1,3)-β-D-吡喃半乳糖-(1,4)-3,6-酐-α-L-吡喃半乳糖单元的相对分子质量(分子量)约120,000的线性聚合物。
琼脂胶是存在较少量的较小分子的异质混合物。
琼脂可形成螺旋结构。
阿拉伯木聚糖
阿拉伯木聚糖天然存在于草的麸皮(禾本科(Graminiae))中。
阿拉伯木聚糖由连接到β-(1,4)-连接的D-吡喃木糖聚合物主链作为分支点的α-L-阿拉伯呋喃糖残基构成。
阿拉伯木聚糖可形成螺旋结构。
纤维素
纤维素是在植物中作为微纤维(2nm至20nm的直径和100nm至40000nm长)发现的支架式多糖。纤维素主要是由木浆制备。纤维素也由一些细菌(例如，木醋杆菌(Acetobacterxylinum))以高度水合形式产生。
纤维素是4C1构象的β-(1,4)-D-吡喃葡萄糖单元的线性聚合物。存在四种结晶形式：Iα、Iβ、II和III。
纤维素衍生物可为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素。
凝胶多糖
凝胶多糖(Curdlan)是从产粘粪产碱杆菌变种(Alcaligenes faecalisvar.myxogenes)的突变菌株在商业上制备的聚合物。凝胶多糖(可得然胶(curdlan gum))是中等相对分子质量，非支化的线性1,3β-D葡聚糖，且不具有侧链。
凝胶多糖可形成螺旋结构。
可得然胶不溶于冷水，但含水悬浮液加热至约55℃产生可逆凝胶之前增塑并短暂溶解。在较高温度下加热产生更具回弹力的不可逆凝胶，然后不可逆凝胶通过冷却保持。
硬葡聚糖也是1,3β-D葡聚糖，但具有在环境条件下赋予可溶性的额外的1,6β-连接。
结冷胶
结冷胶是线性四糖4)-L-吡喃鼠李糖基-(α-1,3)-D-吡喃葡萄糖基-(β-1,4)-D-吡喃葡糖醛酸基-(β-1,4)-D-吡喃葡萄糖基-(β-1，其中在3-连接的葡萄糖上具有O(2)L-甘油基和O(6)乙酰基取代基。
结冷胶可形成螺旋结构。
β-葡聚糖
β-葡聚糖存在于草的麸皮(禾本科(Gramineae))中。
β-葡聚糖由连接的β-(1,3)-和β-(1,4)-D-吡喃葡萄糖单元的线性非支化的多糖以非重复但非随机顺序构成。
瓜尔豆胶
瓜尔豆胶(也称为瓜拉那(guaran))是从豆科灌木瓜尔豆(Cyamopsistetragonoloba)的种子提取的储备多糖(种子粉)。
瓜尔豆胶是与刺槐豆胶类似的半乳甘露聚糖，由(1,4)-连接的β-D-甘露吡喃糖主链构成，其6位分支点连接至α-D-半乳糖(即1,6-连接的-α-D-吡喃半乳糖)。
瓜尔豆胶由非离子型多分散棒形聚合物形成。
与刺槐豆胶不同，瓜尔豆胶不形成凝胶。
刺槐豆胶
刺槐豆胶(也称为角豆胶和卡如宾(Carubin))是从角豆树(Ceratonia siliqua)的种子(内核)提取的储备多糖(种子粉)。
刺槐豆胶是与瓜尔豆胶类似的半乳甘露聚糖，由(1,4)-连接的β-D-甘露吡喃糖主链构成，其6位分支点连接至α-D-半乳糖(即1,6-连接的α-D-吡喃半乳糖)。
刺槐豆胶是由非离子分子构成的多分散体。
淀粉
淀粉由两种类型的分子，直链淀粉(通常20％至30％)和支链淀粉(通常70％至80％)构成。这两者均由α-D-葡萄糖单元的聚合物以4C1构象构成。在直链淀粉中，其连接方式为-(1,4)-，其环氧原子都在同一侧，而在支链淀粉中，大概每二十个单元约一个残基也连接有-(1,6)-，形成了分支点。直链淀粉对支链淀粉和-(1,6)-分支点的相对比例均取决于淀粉来源。淀粉可来源于玉米(玉蜀黍)、小麦、马铃薯、木薯和大米。支链淀粉(不含直链淀粉)可从‘蜡质’玉蜀黍淀粉分离出来，而在用支链淀粉酶特异性水解支链淀粉后，最佳分离出直链淀粉(不含支链淀粉)。
直链淀粉可形成螺旋结构。
在一个实施方案中，至少一种水胶体为淀粉的功能性衍生物，诸如交联的、氧化的、乙酰化的、羟丙基化的和部分水解的淀粉。
在一个优选的实施方案中，粘结剂组合物包含至少两种水胶体，其中一种水胶体为明胶，并且至少一种其他水胶体选自果胶、淀粉、藻酸盐、琼脂、卡拉胶、结冷胶、瓜尔豆胶、阿拉伯树胶、刺槐豆胶、黄原胶、纤维素衍生物诸如羧甲基纤维素、阿拉伯木聚糖、纤维素、凝胶多糖、β-葡聚糖构成的组。
在一个实施方案中，粘结剂组合物包含至少两种水胶体，其中一种水胶体为明胶，并且至少其他水胶体为果胶。
在一个实施方案中，粘结剂组合物包含至少两种水胶体，其中一种水胶体为明胶，并且至少其他水胶体为藻酸盐。
在一个实施方案中，粘结剂组合物包含至少两种水胶体，其中一种水胶体为明胶，并且至少其他水胶体为羧甲基纤维素。
在一个优选的实施方案中，粘结剂组合物包含至少两种水胶体，其中一种水胶体为明胶，并且其中明胶基于水胶体的重量计，以10重量％至95重量％，诸如20重量％至80重量％、诸如30重量％至70重量％、诸如40重量％至60重量％的量存在于含水粘结剂组合物中。
在一个实施方案中，粘结剂组合物包含至少两种水胶体，其中一种水胶体和至少其他水胶体具有互补的电荷。
在一个实施方案中，一种水胶体为具有互补的电荷的明胶或阿拉伯树胶中的一种或多种，其选自果胶、藻酸盐、卡拉胶、黄原胶或羧甲基纤维素的组的一种或多种水胶体。
在一个实施方案中，粘结剂组合物能够在不超过95℃，诸如5℃至95℃、诸如10℃至80℃、诸如20℃至60℃、诸如40℃至50℃的温度下固化。
在一个实施方案中，含水粘结剂组合物不是热固性粘结剂组合物。
热固性组合物处于软固体或粘稠液体状态，优选地包含预聚物，优选地包含树脂，通过固化不可逆地转变为不可熔的、不溶性聚合物网络。固化通常由热作用引起，由此通常需要高于95℃的温度。
固化的热固性树脂被称为热固性或热固性塑料/聚合物—当用作聚合物复合材料中的主体材料时，其被称为热固性聚合物基质。在一个实施方案中，根据本发明的含水粘结剂组合物不包含聚(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸的盐或聚(甲基)丙烯酸的酯。
在一个实施方案中，至少一种水胶体为生物聚合物或改性的生物聚合物。
生物聚合物是由活生物体产生的聚合物。生物聚合物可包含共价键合以形成较大结构的单体单元。
存在根据所使用的单体单元和所形成的生物聚合物的结构分类的三类主要生物聚合物：多核苷酸(RNA和DNA)，其为由13个或更多个核苷酸单体组成的长聚合物；多肽，诸如蛋白质，其为氨基酸的聚合物；多糖，诸如线性键合的聚合物碳水化合物结构。
多糖可为线性或支化的；它们通常由糖苷键连接。另外，许多糖单元可经过各种化学改性，并且可形成其他分子诸如糖蛋白的一部分。
在一个实施方案中，至少一种水胶体为生物聚合物或改性的生物聚合物，其具有1，诸如0.9至1的相关分子质量分布的多分散性指数。
在一个实施方案中，粘结剂组合物包含来自动物来源的蛋白质，包括胶原、明胶和水解明胶，并且粘结剂组合物还包含至少一种含酚和/或醌的化合物，诸如选自单宁酸、缩合单宁(原花青素)、可水解单宁、没食子单宁、鞣花单宁、复合单宁构成的组中的一种或多种组分的单宁，和/或源自橡树、栗树、鹿角漆树(Staghorn sumac)和大穗杯花(fringecups)中的一种或多种的单宁。
在一个实施方案中，粘结剂组合物包含来自动物来源的蛋白质，包括胶原、明胶和水解明胶，并且其中粘结剂组合物还包含至少一种酶，所述至少一种酶选自转谷氨酰胺酶(EC 2.3.2.13)、蛋白质二硫键异构酶(EC5.3.4.1)、硫醇氧化酶(EC 1.8.3.2)、多酚氧化酶(EC 1.14.18.1)，特别是儿茶酚氧化酶、酪氨酸氧化酶和酚氧化酶、赖氨酰氧化酶(EC1.4.3.13)和过氧化物酶(EC 1.11.1.7)构成的组。
脂肪酸甘油酯
粘结剂组合物优选地包含为至少一种脂肪酸甘油酯的形式的组分。
脂肪酸为具有脂族链的羧酸，其为饱和的或不饱和的。
甘油为具有IUPAC名称丙烷-1,2,3-三醇的多元醇化合物。
天然存在的脂肪和油是具有脂肪酸的甘油酯(也称为甘油三酯)。
出于本发明的目的，术语脂肪酸甘油酯是指甘油与脂肪酸的单酯、二酯和三酯。
虽然术语脂肪酸在本发明的上下文中可为具有脂族链的任何羧酸，但优选的是其为带有具有4至28个碳原子、优选地偶数个碳原子的脂族链的羧酸。优选地，脂肪酸的脂族链是非支化的。
在一个优选的实施方案中，至少一种脂肪酸甘油酯为植物油和/或动物油的形式。在本发明的上下文中，术语“油”包括为油或脂肪的形式的至少一种脂肪酸甘油酯。
在一个优选的实施方案中，该至少一种脂肪酸甘油酯为基于植物的油。
在一个优选的实施方案中，该至少一种脂肪酸甘油酯为以下形式：果肉脂肪，诸如棕榈油、橄榄油、鳄梨油；种子内核脂肪，诸如月桂酸油，诸如椰子油、棕榈仁油、巴巴苏油和其他棕榈籽油，其他来源的月桂酸油；棕榈-硬脂酸油，诸如可可脂、牛油树脂、婆罗洲牛脂(borneo tallow)和相关的脂肪(植物脂)；棕榈酸油，诸如棉籽油、木棉油和相关的油、南瓜籽油、玉米(玉蜀黍)油、谷物油；油酸-亚油酸油，诸如向日葵油、芝麻油、亚麻籽油、紫苏油、大麻籽油、茶籽油、红花和尼日尔籽油(niger seed oils)、葡萄籽油、罂粟籽油、豆油诸如大豆油、花生油、羽扇豆油；十字花科油，诸如油菜籽油、芥菜籽油；共轭酸油，诸如桐油和相关的油、巴西果油和相关的油；取代的脂肪酸油，诸如蓖麻油、大风子(chaulmoogra\hydnocarpus\gorli)油、斑鸠菊油；动物脂肪，诸如陆生动物脂肪，诸如猪油、牛脂、羊脂、马脂肪、鹅脂肪、鸡脂肪；海洋石油，诸如鲸油和鱼油。
在一个优选的实施方案中，至少一种脂肪酸甘油酯为植物油的形式，特别地选自亚麻籽油、橄榄油、桐油、椰子油、大麻油、油菜籽油和向日葵油构成的组中的一种或多种组分。
在一个优选的实施方案中，至少一种脂肪酸甘油酯选自碘值在约136至178的范围内的植物油(诸如碘值在约136至178的范围内的亚麻籽油)、碘值在约80至88的范围内的植物油(诸如碘值在约80到88的范围内的橄榄油)、碘值在约163至173的范围内的植物油(诸如碘值在约163至173的范围内的桐油)、碘值在约7至10的范围内的植物油(诸如碘值在约7至10的范围内的椰子油)、碘值在约140至170的范围内的植物油(诸如碘值在约140至170的范围内的大麻油)、碘值在约94至120的范围内的植物油(诸如碘值在约94至120的范围内的油菜籽油)、碘值在约118至144的范围内的植物油(诸如碘值在约118至144的范围内的向日葵油)构成的组中的一种或多种组分。
在一个实施方案中，至少一种脂肪酸甘油酯不是天然来源的。
在一个实施方案中，至少一种脂肪酸甘油酯为改性的植物油或动物油。
在一个实施方案中，至少一种脂肪酸甘油酯包含至少一种反式脂肪酸。
在一个可供选择的优选的实施方案中，至少一种脂肪酸甘油酯为动物油诸如鱼油的形式。
在一个实施方案中，该至少一种脂肪酸甘油酯包含至少一种反式脂肪酸。
在一个另选的优选的实施方案中，该至少一种脂肪酸甘油酯为动物油诸如鱼油的形式。
本发明人已发现，用于粘结剂组合物中的脂肪酸甘油酯的重要参数是脂肪酸中的不饱和量。脂肪酸中的不饱和量通常由碘值(也称为碘价或碘吸收值或碘指数)来度量。碘值越高，脂肪酸中存在的C＝C键越多。为了测定作为脂肪酸不饱和度的量度的碘值，我们参考Thomas,Alfred(2002)“Fats and fatty oils”in Ullmann's Encyclopedia ofindustrial chemistry,Weinheim,Wiley-VCH。
在一个优选的实施方案中，至少一种脂肪酸甘油酯包括碘值为≥75，诸如75至180、诸如≥130、诸如130至180的植物油和/或动物油。
在一个可供选择的优选的实施方案中，至少一种脂肪酸甘油酯包括碘值为≤100，诸如≤25的植物油和/或动物油。
在一个实施方案中，至少一种脂肪酸甘油酯为干性油。关于干性油的定义，参见Poth,Ulrich(2012)“Drying oils and related products”in Ullmann’s Encyclopediaof industrial chemistry,Weinheim,Wiley-VCH。
因此，本发明人已发现，当碘值在相当高的范围内，或者另选地在相当低的范围内时，可获得特别好的结果。虽然不希望受任何具体理论的束缚，但本发明人认为，在一方面高碘值的脂肪酸酯和在另一方面低碘值的脂肪酸酯所造成的有利特性基于不同的机制。本发明人假定具有高碘值的脂肪酸甘油酯的有利特性可能是由于交联反应中以高数值存在于这些脂肪酸中的C＝C双键的参与，而具有低碘值并且缺乏高含量的C＝C双键的脂肪酸甘油酯可允许通过范徳瓦尔斯相互作用来稳定固化的粘结剂。
在一个优选的实施方案中，脂肪酸甘油酯的含量基于水胶体的干重计为0.5重量％至40重量％，诸如1重量％至30重量％，诸如1.5重量％至20重量％，诸如3重量％至10重量％，诸如4重量％至7.5重量％。
在一个实施方案中，粘结剂组合物包含明胶，并且粘结剂组合物还包含选自单宁酸、缩合单宁(原花青素)、可水解单宁、没食子单宁、鞣花单宁、复合单宁构成的组中的一种或多种组分的单宁和/或源自橡木、栗树、鹿角漆树和大穗杯花中的一种或多种的单宁，优选地单宁酸，并且粘结剂组合物还包含至少一种脂肪酸甘油酯，诸如至少一种选自包括亚麻籽油、橄榄油、桐油、椰子油、大麻油、油菜籽油和向日葵油构成的组中的一种或多种组分的至少一种脂肪酸甘油酯。
在一个实施方案中，粘结剂组合物包含明胶，并且粘结剂组合物还包含至少一种为转谷氨酰胺酶(EC 2.3.2.13)的酶，并且粘结剂组合物还包含至少一种脂肪酸甘油酯，诸如选自亚麻籽油、橄榄油、桐油、椰子油、大麻油、油菜籽油和向日葵油构成的组中的一种或多种组分的至少一种脂肪酸甘油酯。
在一个实施方案中，该含水粘结剂组合物是无甲醛的。
在一个实施方案中，粘结剂组合物基本上由下列组成：
-至少一种水胶体；
-任选的至少一种脂肪酸甘油酯；
-任选的至少一种pH调节剂；
-任选的至少一种交联剂；
-任选的至少一种抗溶胀剂；
-任选的至少一种防污剂
-水。
在一个实施方案中，可将油加入到粘结剂组合物中。
在一个实施方案中，该至少一种油为非乳化的烃油。
在一个实施方案中，该至少一种油为乳化的烃油。
在一个实施方案中，该至少一种油为基于植物的油。
在一个实施方案中，至少一种交联剂为选自单宁酸、缩合单宁(原花青素)、可水解单宁、没食子单宁、鞣花单宁、复合单宁构成的组中的一种或多种组分的单宁，和/或源自橡树、栗树、鹿角漆树和大穗杯花中的一种或多种的单宁。
在一个实施方案中，该至少一种交联剂是选自转谷氨酰胺酶(EC 2.3.2.13)、蛋白质二硫键异构酶(EC 5.3.4.1)、硫醇氧化酶(EC 1.8.3.2)、多酚氧化酶(EC 1.14.18.1)，特别是儿茶酚氧化酶、酪氨酸氧化酶和酚氧化酶、赖氨酰氧化酶(EC 1.4.3.13)和过氧化物酶(EC 1.11.1.7)构成的组中的酶。
在一个实施方案中，凝聚性生长基质产品的烧失量(LOI)按重量计，在0.1％至25.0％，诸如0.3％至18.0％、诸如0.5％至12.0％、诸如0.7％至8.0％的范围内。
在一个实施方案中，粘结剂是不交联的。在一个替代的实施方案中，粘结剂是交联的。
在一个实施方案中，该至少一种水胶体选自明胶、果胶、淀粉、藻酸盐、琼脂、卡拉胶、结冷胶、瓜尔豆胶、阿拉伯树胶、刺槐豆胶、黄原胶、纤维素衍生物诸如羧甲基纤维素、阿拉伯木聚糖、纤维素、凝胶多糖、β-葡聚糖构成的组。
在一个实施方案中，至少一种水胶体为聚电解水胶体。
在一个实施方案中，粘结剂由包含至少一种水胶体的粘结剂组合物的固化得到，所述至少一种水胶体选自明胶、果胶、藻酸盐、卡拉胶、阿拉伯树胶、黄原胶、纤维素衍生物诸如羧甲基纤维素构成的组。
在一个实施方案中，粘结剂由包含至少两种水胶体的粘结剂组合物的固化得到，其中一种水胶体为明胶，并且所述至少一种其他水胶体选自果胶、淀粉、藻酸盐、琼脂、卡拉胶、结冷胶、瓜尔豆胶、阿拉伯树胶、刺槐豆胶、黄原胶、纤维素衍生物诸如羧甲基纤维素、阿拉伯木聚糖、纤维素、凝胶多糖、β-葡聚糖构成的组。在一个实施方案中，粘结剂由包含明胶的粘结剂组合物的固化得到，其中明胶基于水胶体的重量计，以10重量％至95重量％，诸如20重量％至80重量％、诸如30重量％至70重量％、诸如40重量％至60重量％的量存在。
在一个实施方案中，粘结剂由包含水胶体的粘结剂组合物固化得到，其中一种水胶体和所述至少其他水胶体具有互补的电荷。
在一个实施方案中，烧失量(LOI)按重量计，在0.1％至25.0％，诸如0.3％至18.0％、诸如0.5％至12.0％、诸如0.7％至8.0％的范围内。
在一个实施方案中，粘结剂由粘结剂组合物在低于95℃，诸如5℃至95℃、诸如10℃至80℃、诸如20℃至60℃、诸如40℃至50℃的温度下的固化得到。
在一个实施方案中，粘结剂由不是热固性粘结剂组合物的粘结剂组合物的固化得到。
在一个实施方案中，粘结剂由不包含聚(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸的盐或聚(甲基)丙烯酸的酯的粘结剂组合物得到。
在一个实施方案中，粘结剂由包含至少一种水胶体的粘结剂组合物的固化得到，所述至少一种水胶体为生物聚合物或改性的生物聚合物。
在一个实施方案中，粘结剂由包含动物来源的蛋白质，包括胶原、明胶和水解明胶的粘结剂组合物的固化得到，并且粘结剂组合物还包含至少一种含酚和/或醌的化合物，诸如选自单宁酸、缩合单宁(原花青素)、可水解单宁、没食子单宁、鞣花单宁、复合单宁构成的组中的一种或多种组分的单宁，和/或源自橡树、栗树、鹿角漆树和大穗杯花中的一种或多种的单宁。
在一个实施方案中，粘结剂由包含动物来源的蛋白质，包括胶原、明胶和水解明胶的粘结剂组合物的固化得到，并且其中粘结剂组合物还包含至少一种酶，该至少一种酶选自转谷氨酰胺酶(EC 2.3.2.13)、蛋白质二硫键异构酶(EC 5.3.4.1)、硫醇氧化酶(EC1.8.3.2)、多酚氧化酶(EC 1.14.18.1)，特别是儿茶酚氧化酶、酪氨酸氧化酶和酚氧化酶、赖氨酰氧化酶(EC 1.4.3.13)和过氧化物酶(EC 1.11.1.7)构成的组。
粘结剂组分的反应
本发明人已发现，在酸性条件下将粘结剂组合物施用于MMVF是有益的。因此，在一个优选的实施方案中，施加到MMVF的粘结剂组合物包含pH调节剂，特别是为pH缓冲剂的形式。
在一个优选的实施方案中，处于其未固化的状态的粘结剂组合物的pH值小于8，诸如小于7，诸如小于6。
本发明人已发现，在一些实施方案中，粘结剂组合物的固化在碱性条件下被强烈地加快。因此，在一个实施方案中，用于MMVF的粘结剂组合物包含pH调节剂，所述pH调节剂优选地为碱，诸如有机碱，诸如胺或其盐；无机碱，诸如金属氢氧化物，诸如KOH或NaOH、氨或其盐的形式。
在一个特定的优选的实施方案中，pH调节剂为碱性金属氢氧化物，特别是NaOH。
在一个优选的实施方案中，根据本发明的粘结剂组合物的pH为7至10，诸如7.5至9.5，诸如8至9。
在一个实施方案中，可将油加入到粘结剂组合物中。
在一个实施方案中，该至少一种油为非乳化的烃油。
在一个实施方案中，该至少一种油为乳化的烃油。
在一个实施方案中，该至少一种油为基于植物的油。
在一个实施方案中，至少一种交联剂为选自单宁酸、缩合单宁(原花青素)、可水解单宁、没食子单宁、鞣花单宁、复合单宁构成的组中的一种或多种组分的单宁，和/或源自橡树、栗树、鹿角漆树和大穗杯花中的一种或多种的单宁。
在一个实施方案中，该至少一种交联剂是选自转谷氨酰胺酶(EC 2.3.2.13)、蛋白质二硫键异构酶(EC 5.3.4.1)、硫醇氧化酶(EC 1.8.3.2)、多酚氧化酶(EC 1.14.18.1)，特别是儿茶酚氧化酶、酪氨酸氧化酶和酚氧化酶、赖氨酰氧化酶(EC 1.4.3.13)和过氧化物酶(EC 1.11.1.7)构成的组的酶。
另外的添加剂可为包含钙离子和抗氧化剂的添加剂。
在一个实施方案中，粘结剂组合物包含为接头的形式的添加剂，该接头包含酰基基团和/或胺基团和/或硫醇基团。这些接头可以增强和/或修饰固化的粘结剂的网络。
在一个实施方案中，粘结剂组合物包含为选自PEG型试剂、硅烷和羟基磷灰石构成的组中的添加剂的形式的其他添加剂。
添加剂
在本发明中，术语“添加剂”是指微生物、真菌、生物活性添加剂或它们的组合。另选地，其是指在50℃和250℃之间的温度下分解或被杀死的添加剂。
术语“微生物”在本领域中具有其通常含义，即单细胞生物体。优选地，微生物是嗜常温菌。嗜常温菌通常在20℃和45℃之间生长并且它们在本发明中特别有用，因为它们不能经受150℃至300℃、通常200℃至275℃温度下操作的常规固化炉。微生物用于通过改善基质中的植物生长条件来优化植物生长，并且用于通过减少发病率和病原体来改善植物健康。
优选地，微生物是细菌。特别地，微生物可为细菌培养物。
优选地，微生物(诸如细菌)是优选地在50℃至250℃的温度下、更优选地在60℃至230℃下、最优选地在100℃至200℃下被杀死或被灭活、优选地被杀死的微生物。被灭活是指微生物被阻止进行其惯常活动。
特别地，微生物可为产生杀真菌剂的细菌。多种细菌菌种会产生杀真菌物质。示例性示例是：
假单胞菌菌种(Pseudomonas spp.)、链霉菌菌种(Streptomyces spp.)、小双孢菌菌种(Microbispora spp.)、短杆菌菌种(Brevibacterium spp.)、链孢囊菌菌种(Streptosporangium spp.)、堆囊菌菌种(Sorangium spp)、放线菌(Actinomycete)、内生菌(Endophyte)、色藻界(Chromista)，优选地假单胞菌菌种，优选地绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)。
杀真菌活性是由于产生了包括吩嗪衍生物在内的各种化合物。
优选地，选择具有良好根定殖特性和/或良好矿棉定殖特性的微生物。根定殖和矿棉定殖在生物防治中起着重要作用，大概是通过为抗真菌化合物提供输送系统来起作用。此外，当将植物移栽到新鲜基质时，表现出良好根定殖特性和/或良好矿棉定殖特性的微生物将附着并保留于根部。
能非常有效地防治真菌和细菌病害的微生物是绿针假单胞菌(Pseudomonaschlororaphis)。杀真菌活性似乎是由于产生了各种化合物，其中吩嗪-1甲酰胺是最重要的化合物。
术语“真菌”在本领域中具有其通常含义。真菌用于通过改善基质中的植物生长条件来优化植物生长，并且用于通过减少发病率和病原体来改善植物健康。
优选地，真菌是真菌或真菌孢子的培养物。
优选地，真菌优选地是木霉菌种(Trichoderma spp)或镰刀菌(Fusarium)，优选地木霉菌种。木霉菌种(可通过抑制土壤中的植物病原体来减轻植物病害的严重度。此外，木霉(Trichoderma)可与根直接相互作用，从而提高植物生长势、抗病性和对非生物胁迫的耐受性。
优选地，真菌是优选地在50℃至250℃、更优选地60℃至230℃、最优选地100℃至200℃的温度下被杀死或被灭活、优选地被杀死的真菌。被灭活是指真菌被阻止进行其惯常活动。
术语“生物活性添加剂”在本领域中具有其通常含义，即对生命物质具有直接生理效应的化合物。优选地，其是能抵御病原真菌或病原细菌的任何物质。其通过提供改善的生长条件或通过抵御真菌或细菌引发的病害而对植物有着有利效应。特别地，生物活性添加剂可为微囊化杀真菌剂。生物活性添加剂可为天然或合成物质。
优选地，生物活性添加剂是在50℃至250℃、更优选地60℃至230℃、最优选地100℃至200℃的温度下分解或降解、优选地分解的生物活性添加剂。
优选地，生物活性添加剂是能抵御包括多种多样不同菌种的病原真菌和病原细菌的物质，更优选地，生物活性添加剂是吩嗪，最优选地吩嗪-1-甲酰胺。
许多吩嗪衍生物及其合成是已知的。许多吩嗪具有抗生素活性，并且尤其是抗真菌活性。例如，吩嗪-1-甲酰胺(PCN)表现出对许多植物病原真菌(包括镰刀菌、丝核菌(Rhizoctonia)、腐霉菌(Pythium)、葡萄孢菌(Botrytis)、轮枝菌(Verticillium)和链格孢菌(Alternaria))以及对一些细菌(尤其是革兰阳性细菌)的强生长抑制效应。
例如，吩嗪-1-甲酰胺能有效地防治尖孢镰刀菌番茄颈腐根腐病专化型(Fusariumoxysporum f.sp.radicis lycopersici)引发的番茄根腐病。吩嗪-1-甲酰胺在pH 3.1和7.0之间测试的宽pH范围内具有强生长抑制效应。PCN还能有效地防治腐霉菌(Pythium)引发的(例如，番茄的)出苗后和出苗前猝倒。
在50℃或更高，诸如60℃或更高、诸如100℃或更高、诸如200℃或更高的温度下，微生物和真菌可被杀死或灭活，并且生物活性添加剂可被分解或降解。本发明的显著有益效果是由于使用在低温下固化的粘结剂组合物，可在发生固化之前将微生物、真菌或生物活性添加剂加入到MMVF生长基质中。如果粘结剂组合物在200℃或更高的温度下固化(这是现有技术中的粘结剂组合物的典型固化温度)，则必须在固化之后加入微生物、真菌或生物活性添加剂。
与已发生固化之后加入微生物、真菌或生物活性添加剂或实际上任何添加剂相关联的问题是通常该步骤由产品的用户而非制造商进行。一旦粘结剂组合物已固化，凝聚性生长基质就已形成。不期望在制造之后将添加剂加入到凝聚性生长基质中，因为这意味着添加剂不能均匀分布在整个生长基质中。此外，添加剂的微粒会在装卸和运输期间从产品分离，但当将添加剂与粘结剂组合物一起加入时，它们可结合于生长基质，从而减少添加剂的损失。为了避免这种情况，在其栽培设施中使用凝聚性基质的栽培者通常将添加剂加入到基质中。然而，这可导致对基质投加过量或投加不足。本发明的优点是可形成具有正确量的添加剂(例如，微生物、真菌或生物活性添加剂)的凝聚性产品。这是因为在形成凝聚性生长产品之前，即在粘结剂组合物固化之前加入微生物、真菌或生物活性添加剂。因此，不需要栽培者自己加入添加剂，并且消除了投加过量或投加不足的问题。此外，添加剂在装卸和运输期间不会分离。
与在粘结剂组合物固化之前加入添加剂相关联的另一个有益效果是，这允许添加剂(例如，微生物、真菌或生物活性添加剂)更稳妥地容纳在基质中。当粘结剂组合物固化时，这有助于将添加剂粘结到MMVF。
微生物、真菌或生物活性添加剂可以以固体或液体形式提供。例如，其可以作为固体颗粒提供。例如，其可以以含水形式提供。另选地，其可以以悬浮液形式提供，即其中物质的小颗粒分散在整个液体中。优选地，微生物、真菌或生物活性添加剂以固体形式提供，优选地作为固体颗粒提供。这是有利的，因为与为悬浮液或水溶液形式时相比，固体微生物、真菌或生物活性添加剂更易装卸，因此简化了制造。
优选地，微生物、真菌或生物活性添加剂基于生长基质的重量计，以0.1重量％至10重量％、优选地0.5重量％至7重量％、优选地1重量％至5重量％的量存在。
优选地，将另外的添加剂加入到MMVF生长基质中。这些另外的添加剂可与如上所讨论的微生物、真菌或生物活性添加剂和/或未固化的粘结剂组合物同时加入。优选地，这些另外的添加剂在MMVF纤维形成时连同未固化的粘结剂组合物和微生物、真菌或生物活性添加剂一起加入到MMVF纤维中。这确保制造过程得到简化。
优选地，该另外的添加剂选自粘土、肥料、杀虫剂、颜料、超吸收性聚合物、有机材料、生物炭以及它们的混合物。
优选地，当添加剂是微生物或真菌时，还提供粘土。粘土可为固体形式。其可为固体颗粒或分散体(即固体颗粒悬浮于液体中)的形式。优选地，粘土颗粒具有50μm至10mm的粒度。粘土之所以有利，是因为其能吸附植物毒性物质。另外，粘土与微生物或真菌的组合具有特别有利的效应。这是因为粘土充当微生物或真菌的食物储库，原因是存在有机物质。此外，粘土充当微生物或真菌的良好生长环境。
当存在粘土时，其优选地在将添加剂掺入到产品之前先与添加剂(诸如微生物或真菌)混合。优选地将添加剂(诸如微生物或真菌)和粘土加入到初级羊毛状物或网中。
优选地将粘土与微生物或真菌组合，并且可将粘土以固体颗粒、淤浆或悬浮液的形式掺入到生长基质中。提供固体颗粒的优点是防止堵塞，淤浆有时会出现这种问题。
优选地，当添加剂是微生物或真菌时，还提供生物炭。另外，添加剂与微生物或真菌的组合具有特别有利的效应。这是因为生物炭充当微生物或真菌的食物储库，原因是存在有机物质。此外，生物炭充当微生物或真菌的良好生长环境。
优选地，肥料是控释肥料。这确保了在生长周期期间在最佳时间释放养分。肥料可为固体形式或液体形式。肥料可为固体颗粒或分散体的形式。优选地，其为固体颗粒的形式。这是优选的，因为在制造期间固体比液体更易于处理。
颜料可为固体形式或液体形式。其可为固体颗粒或分散体的形式。优选地，其为固体颗粒的形式。这是优选的，因为在制造期间固体比液体更易于处理。颜料用于使生长基质产品着色。例如，可能希望基质的颜色更深，以便吸收更多的光。同样地，为了反射光，优选地基质可能更浅。另外，有可能在生长基质中包括深色，因为它使种植者更容易检查矿棉生长基质中任何浅色种子的位置。另外，对于最终用户而言，褐色的矿棉生长基质是理想的，因为与浅色的矿棉生长基质相比，它与土壤更相似。
生长基质还可包含润湿剂。
优选地，添加剂的总量以0.1重量％至20重量％、优选地0.5重量％至10重量％、优选地1重量％至5重量％的量存在。
凝聚性生长基质产品
本发明提供了凝聚性生长基质产品，该凝聚性生长基质产品包含；用固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)；以及添加剂；
其中粘结剂组合物在固化之前包含至少一种水胶体和优选地至少一种脂肪酸甘油酯；并且其中添加剂是微生物、真菌、生物活性添加剂或它们的组合。
粘结剂组合物可具有本文所述的任何优选的特征。微生物、真菌或生物活性添加剂可具有本文所述的任何优选的特征。
优选地，本发明的固化的生长基质在用于繁殖种子或栽培植物之前是干燥产品。“干燥”是指基质包含少于5重量％的水，优选地少于3重量％的水，优选地少于1重量％的水，优选地少于0.1重量％的水，最优选地不含水。
本发明提供了凝聚性生长基质产品，该凝聚性生长基质产品包含；
用固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)；以及
在30℃和250℃之间的温度下分解或被杀死的添加剂；
其中粘结剂组合物在固化之前包含至少一种水胶体和优选地至少一种脂肪酸甘油酯。
优选地，添加剂在80℃和230℃之间、优选地在100℃和200℃之间的温度下分解或被杀死。
优选地，生长基质产品包含按生长基质的总固体含量的重量计至少80重量％人造玻璃质纤维，优选地按生长基质的总固体含量的重量计至少90重量％人造玻璃质纤维。生长基质产品中存在有这种量的纤维的优点是纤维之间形成有足够的孔，以允许生长基质产品为植物保留水分和养分，同时保持植物的根渗透生长基质产品的能力。剩余固体含量主要由粘结剂和添加剂组成。
优选地，生长基质产品的平均密度为30kg/m3至150kg/m3，诸如30kg/m3至100kg/m3，更优选地40kg/m3至90kg/m3。
生长基质产品的体积优选地在3cm3至86,400cm3，诸如5cm3至30,000cm3、优选地8cm3至20,000cm3的范围内。生长基质产品可为传统上被称为塞子的产品的形式，或者为通常被称为块的产品的形式，或者为通常被称为板的产品的形式。
生长基质产品可具有传统上被称为塞子的产品类型的常规尺寸。因此，其高度可为20mm至35mm，通常为25mm至28mm，并且长度和宽度在15mm至25mm范围内，通常为约20mm。在这种情况下，基质通常是基本上圆柱形的，圆柱体的端表面形成生长基质的顶表面和底表面。
塞子的形式的生长基质产品的体积优选地为不超过150cm3。通常，塞子的形式的生长基质产品的体积在0.6cm3至40cm3的范围内，优选地在3cm3至150cm3的范围内，并且优选地不超过100cm3，更优选地不超过80cm3，特别是不超过75cm3，最优选地不超过70cm3。塞子的顶表面与底表面之间的最小距离优选地小于60mm，更优选地小于50mm，并且特别是小于40mm或更小。
塞子的另一实施方案，高度为30mm至50mm，通常为约40mm，在20mm至40mm的范围内，并且长度和宽度通常为约30mm。在这种情况下，生长基质通常是立方体形式。在第一种情况下，生长基质的体积通常不超过50cm3，优选地不超过40cm3。
另选地，生长基质可为在公布WO2010/003677中描述为第一凝聚性MMVF生长基质的塞子类型。在这种情况下，生长基质产品的体积最优选地在10cm3至40cm3的范围内。
优选地，呈塞子的形式的生长基质产品包括液体不可渗透的塑料覆盖物，该塑料覆盖物仅围绕其侧面，即，底表面和顶表面未被覆盖。
生长基质产品可具有传统上被称为块的产品类型的常规尺寸。因此，其高度可为5cm至20cm，通常为6cm至15cm，并且长度和宽度在4cm至30cm的范围内，通常为10cm至20cm。在这种情况下，基质通常是大致立方体的。块的形式的生长基质产品的体积优选地在80cm3至8000cm3、优选地在50cm3至5000cm3、更优选地在100cm3至350cm3、最优选地在250cm3至2500cm3的范围内。
优选地，呈块的形式的生长基质产品包括液体不可渗透的覆盖物，该覆盖物仅围绕其侧面，即，底表面和顶表面未被覆盖。
生长基质产品可具有传统上被称为板的产品类型的常规尺寸。因此，其高度可为5cm至15cm，通常为7.5cm至12.5cm，宽度在5cm至30cm、通常为12cm至24cm的范围内，并且长度在30cm至240cm、通常为40cm至200cm的范围内。在这种情况下，基质通常是大致立方体的。板的形式的生长基质产品的体积优选地在750cm3至86,400cm3的范围内，优选地3升至20升，更优选地4升至15升，最优选地6升至15升。
优选地，板的形式的生长基质产品包括包裹板的液体不可透过的覆盖物，其中排放孔由所述覆盖物中的第一孔形成。另外，块通过所述覆盖物中的第二开口接触板。覆盖物上可存在另外的孔，以允许块接触板，即，一个块可位于一个孔上。液体不可渗透的覆盖物具有将液体引导通过板朝向排放孔的作用，并且还限制了流体从板到大气的蒸发。
高度是按预期使用的方式放置时生长基质产品的垂直高度，因此是顶表面与底表面之间的距离。顶表面是当按预期使用产品放置时朝上的表面，而底表面是当按预期使用产品放置时朝下的表面(产品放在上面)。
通常，生长基质产品可具有任何合适的形状，包括圆柱形、立方体的和立方的。通常，顶表面和底表面基本上是平面的。塞子优选地为圆柱形的。块优选地为立方体的或立方的，优选地立方的。板优选地为立方体的。
生长基质产品为凝聚性团块的形式。即，生长基质通常是这样生产的人造玻璃质纤维的凝聚性基质。
在本发明中，术语“高度”是指在使用基质时从底表面到顶表面的距离。术语“长度”是指两侧之间的最长距离，即在使用基质时从一端到另一端的距离。术语“宽度”是在两侧之间垂直于长度的距离。这些术语在本领域中具有其通常含义。
生长基质产品的用途
本发明提供了凝聚性生长基质产品作为用于栽培植物或繁殖种子的基质的用途；
其中凝聚性生长基质产品包含；
用固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)；以及
添加剂；
其中粘结剂组合物在固化之前包含至少一种水胶体和优选地至少一种脂肪酸甘油酯；并且
其中添加剂是微生物、真菌、生物活性添加剂或它们的组合。
粘结剂组合物可具有本文所述的任何优选的特征。微生物、真菌或生物活性添加剂可具有本文所述的任何优选的特征。凝聚性生长基质产品可具有本文所述的任何优选的特征。
栽培植物的方法
本发明提供了在凝聚性生长基质产品中栽培植物的方法，该方法包括：
提供至少一种生长基质产品；
在生长基质产品中放置一株或多株植物进行生长；以及
灌溉生长基质产品；
其中凝聚性生长基质产品包含；
用固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)；以及
添加剂；
其中粘结剂组合物在固化之前包含至少一种水胶体和优选地至少一种脂肪酸甘油酯；并且
其中添加剂是微生物、真菌、生物活性添加剂或它们的组合。
可通过直接灌溉生长基质产品来进行灌溉，也就是说，诸如通过润湿管线、潮汐驱替、滴定器、喷头或其他灌溉系统将水直接供应到生长基质产品。
栽培植物的方法中所使用的生长基质产品优选地如上所述。粘结剂组合物可具有本文所述的任何优选的特征。微生物、真菌或生物活性添加剂可具有本文所述的任何优选的特征。
繁殖种子的方法
本发明提供了在凝聚性生长基质产品中繁殖种子的方法，该方法包括：
提供至少一种生长基质产品
在生长基质产品中放置一粒或多粒种子，
灌溉生长基质产品；以及
使种子发芽和生长以形成幼苗；
其中凝聚性生长基质产品包含；
用固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)；以及
添加剂；
其中粘结剂组合物在固化之前包含至少一种水胶体和优选地至少一种脂肪酸甘油酯；并且
其中添加剂是微生物、真菌、生物活性添加剂或它们的组合。
可通过直接灌溉生长基质产品来进行灌溉，也就是说，诸如通过润湿管线、潮汐驱替、滴定器、喷头或其他灌溉系统将水直接供应到生长基质产品。
繁殖种子的方法中所使用的生长基质产品优选地如上所述。粘结剂组合物可具有本文所述的任何优选的特征。微生物、真菌或生物活性添加剂可具有本文所述的任何优选的特征。
实施例
在下列实施例中，制备落入本发明定义的几种粘结剂，并且与根据现有技术的粘结剂进行比较。
用于根据现有技术的粘结剂组合物的测试方法
测定根据现有技术的粘结剂的以下特性。
试剂
硅烷(Momentive VS-142)由Momentive提供，并且为了简化，以100％计算。所有其他组分由Sigma-Aldrich以高纯度提供，并且为了简化，假定为无水的，除非另外说明。
粘结剂组分固体含量-定义
固化之前，给定粘结剂溶液中每种组分的含量基于组分的无水质量。
可使用下式：
粘结剂固体-定义和过程
固化之后粘结剂的含量被称为“粘结剂固体”。
圆盘形石棉样品(直径：5cm；高度1cm)从石棉切割出来，并且在580℃下热处理至少30分钟以除去所有有机物。通过将粘结剂混合物的样品(约2g)分配到锡箔容器中经热处理的石棉盘上测量粘结剂混合物的固体(参见下文针对混合的实施例)。在加入粘结剂混合物之前称取包含石棉盘的锡箔容器的重量，和在加入粘结剂混合物之后立即称取包含石棉盘的锡箔容器的重量。生产在锡箔容器中石棉盘装入的两个此类粘结剂混合物，并且然后将它们在200℃下加热1小时。在冷却并在室温下储存10分钟之后，将样品称重，并且将粘结剂固体计算为两个结果的平均值。然后，通过用所需的水量和10％的硅烷水溶液(Momentive VS-142)稀释来生产具有所需粘结剂固体的粘结剂。
反应损失-定义
反应损失被定义为粘结剂组分固体含量和粘结剂固体之间的差值。
机械强度研究(条测试)-过程
在条(bar)测试中测试粘结剂的机械强度。对于每种粘结剂，由粘结剂和来自石棉纺丝生产的石棉丸的混合物制造16个条。所述丸是与石棉纤维具有相同熔体组分的颗粒，并且该丸通常被认为是来自纺丝工艺的废产物。用于条状组合物的丸的尺寸为0.25毫米至0.50毫米。
如上文“粘结剂固体”所述，获得包含粘结剂固体的0.5％的硅烷(Momentive VS-142)的15％粘结剂固体的粘结剂溶液。将该粘结剂溶液的样品(16.0g)与丸(80.0g)充分混合。然后将所得混合物以耐热有机硅形式填充到四个狭槽中，以制备小条(每种形式4×5个狭槽；狭槽顶部尺寸：长度＝5.6cm，宽度＝2.5cm；狭槽底部尺寸：长度＝5.3cm，宽度＝2.2cm；狭槽高度＝1.1cm)。然后将放置在狭槽中的混合物用适当尺寸的平坦金属条硬压制以产生均匀条表面。以此方式制备来自每种粘结剂的16个条。然后将所得的条在200℃下固化1h。冷却至室温之后，将条小心地从容器中取出。将五个条在80℃水浴中老化3h，或在高压釜中老化(15分钟/120℃/1.2巴)。
干燥1至2天之后，在3点弯曲测试中断裂老化的条以及五个未老化的条(测试速度：10.0mm/min；破裂水平：50％；标称强度：30N/mm2；支撑距离：40mm；最大挠曲20mm；标称e-模块10000N/mm2)，所述测试采用弯轨机(Bent Tram machine)，以研究其机械强度。将条放置在机器中，条的“顶面”(即尺寸长度＝5.6cm，宽度＝2.5cm的面)向上。
条的烧失量(LOI)
通过在580℃下处理，在小的锡箔容器中测量条的烧失量(LOI)。对于每次测量，首先在580℃下将锡箔容器热处理15分钟以除去所有有机物。使锡箔容器冷却至环境温度，并且然后称重。四个条(通常在3点弯曲测试中发生断裂之后)被放入锡箔容器中并且整体被称重。然后，将包含条的锡箔容器在580℃下热处理30分钟，使其冷却至环境温度，并且最后再次称重。然后使用下式计算LOI：
Figure BDA0002265117250000351
吸水率测量
通过称量三个条，并且然后将条浸没在烧杯(565mL，底部直径＝9.5cm；顶部直径＝10.5cm；高度＝7.5cm)中的水(约250mL)3h或24h，来测量粘接剂的吸水率。将条彼此紧靠地放置在烧杯的底部，其中“顶面”向下(即，尺寸长度＝5.6cm，宽度＝2.5cm的面)。在指定的时间量之后，将条一个接一个地提起并使其向下滴落一分钟。将条(轻轻)保持，使长度侧几乎竖直使得小滴将从条的一个拐角滴落。然后称量所述条，并且使用下式计算吸水率：
Figure BDA0002265117250000352
来自现有技术的参考粘结剂组合物
粘结剂实施例，参考粘结剂A(用脲改性的苯酚-甲醛树脂，PUF-甲阶酚醛树脂)
通过以下来制备苯酚-甲醛树脂：在46％氢氧化钾(25.5g)水溶液的存在下，在84℃的反应温度下，使37％的甲醛(606g)水溶液和苯酚(189g)反应，通过约1℃/分钟的加热速率达到84℃的反应温度。在84℃下继续反应，直到树脂的酸耐受性为4，并且大部分苯酚被转化。然后加入脲(241g)并将混合物冷却。
酸耐受性(AT)表示可以用酸稀释给定体积的粘结剂的次数，而不使混合物变成浑浊的(粘结剂沉淀)。硫酸用于确定在粘结剂生产中的停止准则，酸耐受性低于4表示粘结剂反应结束。为了测量AT，用1L离子交换水稀释2.5mL浓硫酸(>99％)来生产滴定剂。然后在室温下用该滴定剂滴定5mL待研究的粘结剂，同时通过手动摇动保持粘结剂在运动；如果优选的话，使用磁力搅拌器和磁力棒。继续滴定，直到在粘结剂中出现轻微的浑浊时，当摇动粘结剂时，浑浊不消失。
酸耐受性(AT)通过将用于滴定的酸的量(mL)除以样品的量(mL)来计算：
AT＝(使用的滴定体积(mL))/(样品体积(mL))
使用获得的脲改性的苯酚-甲醛树脂，通过加入25％的氨(90mL)水溶液和硫酸铵(13.2g)水溶液，随后加入水(1.30kg)来制备粘结剂。然后如上所述测量粘结剂固体，并且用所需量的水和硅烷(Momentive VS-142)稀释混合物以用于机械强度研究(15％粘结剂固体溶液，0.5％的粘结剂固体硅烷)。
根据本发明的粘结剂组合物和参考粘结剂的测试方法
测定根据本发明的粘结剂和参考粘结剂的以下特性。
试剂
Speisegelatine，A型，猪(120布卢姆和180布卢姆)从Gelita AG获得。Tannorouge栗树单宁从Brouwland bvba获得。TI转谷氨酰胺酶制剂从Modernist Pantry获得。椰子油、大麻油、橄榄油、油菜籽油和向日葵油从Urtekram International A/S获得。亚麻籽油从Borup Kemi l/S获得。来自猪皮的中等凝胶强度的明胶(170-195g布卢姆)、氢氧化钠、桐油和所有其他组分从Sigma-Aldrich获得。除非另外指明，否则假定这些组分是完全纯的和无水的。
粘结剂组分固体含量-定义
固化之前，给定粘结剂溶液中每种组分的含量基于组分的无水质量。
可使用下式：
Figure BDA0002265117250000371
机械强度研究(条测试)-过程
在条(bar)测试中测试粘结剂的机械强度。对于每种粘结剂，由粘结剂和来自石棉纺丝生产的石棉丸的混合物制造16至20个条。所述丸是与石棉纤维具有相同熔体组分的颗粒，并且该丸通常被认为是来自纺丝工艺的废产物。用于条状组合物的丸的尺寸为0.25毫米至0.50毫米。
如下面实施例中所述获得具有约15％粘结剂组分固体的粘结剂溶液。将该粘结剂溶液的样品(16.0g)与丸(80.0g；当与相对快速的凝固粘结剂结合地使用时，预热至40℃)充分混合。然后将所得的混合物以耐热有机硅形式填充到四个狭槽中，以制备小条(每种形式4×5个狭槽；狭槽顶部尺寸：长度＝5.6cm，宽度＝2.5cm；狭槽底部尺寸：长度＝5.3cm，宽度＝2.2cm；狭槽高度＝1.1cm)。在每个条的制造期间，根据需要压制放置在狭槽中的混合物，并且然后用塑料刮刀整平以产生均匀的条表面。以此方式制得来自每种粘结剂的16至20个条。然后将所得的条在室温下固化1至2天。然后将条小心地从容器中取出，倒置并且在室温下保持一天以完全固化。将五个条在80℃水浴中老化3h，或在高压釜中老化(15分钟/120℃/1.2巴)。
干燥1至2天之后，在3点弯曲测试中断裂老化的条以及五个未老化的条(测试速度：10.0mm/min；破裂水平：50％；标称强度：30N/mm2；支撑距离：40mm；最大挠曲20mm；标称e-模块10000N/mm2)，所述测试采用弯轨机(Bent Tram machine)，以研究其机械强度。将条放置在机器中，条的“顶面”(即尺寸长度＝5.6cm，宽度＝2.5cm的面)向上。
条的烧失量(LOI)
通过在580℃下处理，在小的锡箔容器中测量条的烧失量(LOI)。对于每次测量，首先在580℃下将锡箔容器热处理15分钟以除去所有有机物。使锡箔容器冷却至环境温度，并且然后称重。四个条(通常在3点弯曲测试中发生断裂之后)被放入锡箔容器中并且整体被称重。然后，将包含条的锡箔容器在580℃下热处理30分钟，使其冷却至环境温度，并且最后再次称重。然后使用下式计算LOI：
Figure BDA0002265117250000381
吸水率测量
通过称量三个条，并且然后将条浸没在烧杯(565mL，底部直径＝9.5cm；顶部直径＝10.5cm；高度＝7.5cm)中的水(约250mL)3h或24h，来测量粘接剂的吸水率。将条彼此紧靠地放置在烧杯的底部上，其中“顶面”向下(即，尺寸长度＝5.6cm，宽度＝2.5cm的面)。在指定的时间量之后，将条一个接一个地提起并使其向下滴落一分钟。将条(轻轻)保持，使长度侧几乎竖直使得小滴将从条的一个拐角滴落。然后称量所述条，并且使用下式计算吸水率：
Figure BDA0002265117250000382
根据本发明的粘结剂组合物和参考粘结剂
粘结剂实施例，条目B
向在室温下搅拌的1M NaOH(15.75g)中，加入栗树单宁(4.50g)。在室温下再继续搅拌5至10分钟，得到深红褐色溶液。
在50℃下将明胶(Speisegelatine，A型，猪，120布卢姆，12.0g)在水(68.0g)中的混合物搅拌约15至30分钟直至获得澄清溶液(pH 5.0)。然后加入1M NaOH(4.37g)(pH9.1)，然后加入上述栗树单宁溶液的一部分(5.40g；因此有效量为1.20g栗树单宁)。在50℃下进一步搅拌1至2分钟之后，将所得的褐色混合物(pH 9.1)用于后续实验。
粘结剂实施例，条目3
向在室温下搅拌的1M NaOH(15.75g)中，加入栗树单宁(4.50g)。在室温下再继续搅拌5至10分钟，得到深红褐色溶液。
在50℃下将明胶(Speisegelatine，A型，猪，120布卢姆，10.0g)在水(56.7g)中的混合物搅拌约15至30分钟直至获得澄清溶液(pH 5.1)。加入1M NaOH(4.00g)(pH 9.3)，然后加入上述栗树单宁溶液的一部分(4.50g；因此有效量为1.00g栗树单宁)。然后在剧烈搅拌下加入椰子油(0.65g)。在50℃下剧烈搅拌约1分钟之后，再次减缓搅拌速度，并且将所得的褐色混合物(pH 9.3)用于后续实验中。
粘结剂实施例，条目5
向在室温下搅拌的1M NaOH(15.75g)中，加入栗树单宁(4.50g)。在室温下再继续搅拌5至10分钟，得到深红褐色溶液。
在50℃下将明胶(Speisegelatine，A型，猪，120布卢姆，10.0g)在水(56.7g)中的混合物搅拌约15至30分钟直至获得澄清溶液(pH 4.8)。加入1M NaOH(4.00g)(pH 9.2)，然后加入上述栗树单宁溶液的一部分(4.50g；因此有效量为1.00g栗树单宁)。然后在剧烈搅拌下加入亚麻籽油(0.65g)。在50℃下剧烈搅拌约1分钟之后，再次减缓搅拌速度，并且将所得的褐色混合物(pH 9.2)用于后续实验中。
粘结剂实施例，条目6
向在室温下搅拌的1M NaOH(15.75g)中，加入栗树单宁(4.50g)。在室温下再继续搅拌5至10分钟，得到深红褐色溶液。
在50℃下将明胶(Speisegelatine，A型，猪，120布卢姆，10.0g)在水(56.7g)中的混合物搅拌约15至30分钟直至获得澄清溶液(pH 4.8)。加入1M NaOH(4.00g)(pH 9.2)，然后加入上述栗树单宁溶液的一部分(4.50g；因此有效量为1.00g栗树单宁)。然后在剧烈搅拌下加入橄榄油(0.65g)。在50℃下剧烈搅拌约1分钟之后，再次减缓搅拌速度，并且将所得的褐色混合物(pH 9.1)用于后续实验中。
粘结剂实施例，条目9
向在室温下搅拌的1M NaOH(15.75g)中，加入栗树单宁(4.50g)。在室温下再继续搅拌5至10分钟，得到深红褐色溶液。
在50℃下将明胶(Speisegelatine，A型，猪，120布卢姆，10.0g)在水(56.7g)中的混合物搅拌约15至30分钟直至获得澄清溶液(pH 4.8)。加入1M NaOH(4.00g)(pH 9.3)，然后加入上述栗树单宁溶液的一部分(4.50g；因此有效量为1.00g栗树单宁)。然后在剧烈搅拌下加入桐油(0.16g)。在50℃下剧烈搅拌约1分钟之后，再次减缓搅拌速度，并且将所得的褐色混合物(pH 9.4)用于后续实验中。
粘结剂实施例，条目11
向在室温下搅拌的1M NaOH(15.75g)中，加入栗树单宁(4.50g)。在室温下再继续搅拌5至10分钟，得到深红褐色溶液。
在50℃下将明胶(Speisegelatine，A型，猪，120布卢姆，10.0g)在水(56.7g)中的混合物搅拌约15至30分钟直至获得澄清溶液(pH 5.0)。加入1M NaOH(4.00g)(pH 9.1)，然后加入上述栗树单宁溶液的一部分(4.50g；因此有效量为1.00g栗树单宁)。然后在剧烈搅拌下加入桐油(1.13g)。在50℃下剧烈搅拌约1分钟之后，再次减缓搅拌速度，并且将所得的褐色混合物(pH 9.1)用于后续实验中。
粘结剂实施例，条目C
向在室温下搅拌的1M NaOH(15.75g)中，加入栗树单宁(4.50g)。在室温下再继续搅拌5至10分钟，得到深红褐色溶液。
在50℃下将明胶(Speisegelatine，A型，猪，180布卢姆，12.0g)在水(68.0g)中的混合物搅拌约15至30分钟直至获得澄清溶液(pH 5.0)。然后加入1M NaOH(3.81g)(pH9.1)，然后加入上述栗树单宁溶液的一部分(5.40g；因此有效量为1.20g栗树单宁)。在50℃下进一步搅拌1至2分钟之后，将所得的褐色混合物(pH 9.3)用于后续实验。
粘结剂实施例，条目12
向在室温下搅拌的1M NaOH(15.75g)中，加入栗树单宁(4.50g)。在室温下再继续搅拌5至10分钟，得到深红褐色溶液。
在50℃下将明胶(Speisegelatine，A型，猪，180布卢姆，10.0g)在水(56.7g)中的混合物搅拌约15至30分钟直至获得澄清溶液(pH 5.0)。加入1M NaOH(3.28g)(pH 9.2)，然后加入上述栗树单宁溶液的一部分(4.50g；因此有效量为1.00g栗树单宁)。然后在剧烈搅拌下加入桐油(0.65g)。在50℃下剧烈搅拌约1分钟之后，再次减缓搅拌速度，并且将所得的褐色混合物(pH 9.1)用于后续实验中。
粘结剂实施例，条目D
在37℃下将明胶(猪皮肤，中等凝胶强度，12.0g)在水(62.0g)中的混合物搅拌约15至30分钟直至获得澄清溶液(pH 5.5)。然后加入Tl转谷氨酰胺酶(0.60g)在水(6.0g)中的溶液。在37℃下进一步搅拌1至2分钟之后，将所得的棕褐色混合物(pH 5.5)用于后续实验。
粘结剂实施例，条目13
在37℃下将明胶(猪皮肤，中等凝胶强度，12.0g)在水(62.0g)中的混合物搅拌约15至30分钟直至获得澄清溶液(pH 5.5)。加入Tl转谷氨酰胺酶(0.60g)在水(6.0g)中的溶液。然后在更剧烈搅拌下加入亚麻籽油(0.63g)。在37℃下更剧烈搅拌约1分钟之后，再次减缓搅拌速度，并且将所得的棕褐色混合物(pH 5.5)用于后续实验中。
粘结剂实施例，条目E
在50℃下将明胶(Speisegelatine，A型，猪，120布卢姆，12.0g)在水(68.0g)中的混合物搅拌约15至30分钟直至获得澄清溶液(pH 4.8)。然后加入1M NaOH(4.42g)。在50℃下进一步搅拌1至2分钟之后，将所得的棕褐色混合物(pH 9.0)用于后续实验。
粘结剂实施例，条目14
在50℃下将明胶(Speisegelatine，A型，猪，120布卢姆，10.0g)在水(56.7g)中的混合物搅拌约15至30分钟直至获得澄清溶液(pH 5.1)。加入1M NaOH(4.00g)(pH 9.4)。然后在剧烈搅拌下加入桐油(0.65g)。在50℃下剧烈搅拌约1分钟之后，再次减缓搅拌速度，并且将所得的棕褐色混合物(pH 9.1)用于后续实验中。
粘结剂实施例，条目15
在50℃下将明胶(Speisegelatine，A型，猪，120布卢姆，10.0g)在水(56.7g)中的混合物搅拌约15至30分钟直至获得澄清溶液(pH 5.1)。加入1M NaOH(4.00g)(pH 9.3)。然后在剧烈搅拌下加入桐油(1.13g)。在50℃下剧烈搅拌约1分钟之后，再次减缓搅拌速度，并且将所得的棕褐色混合物(pH 9.1)用于后续实验中。
表1-1：根据现有技术的参考粘结剂
实施例 A
粘结剂特性
粘结剂固体(％) 15.0
反应损失(％) 28.5
pH 9.6
条固化条件
温度(℃/1h) 200
条特性
机械强度，未老化(kN) 0.39
机械强度，水浴老化(kN) 0.28
机械强度，高压釜老化(kN) 0.28
LOI，未老化(％) 2.8
LOI，水浴老化(％) 2.8
吸水率，3h(％) 4
吸水率，24h(％) 8
表1-2：水胶体、交联剂、矿物油或脂肪酸甘油酯
实施例 B 1 2 3 4 5 6
粘结剂组合物
水胶体(重量％)
明胶，Speisegelatine，120布卢姆 100 100 100 100 100 100 100
明胶，Speisegelatine，180布卢姆 - - - - - - -
交联剂(重量％)<sup>[a]</sup>
栗树单宁 10 10 10 10 10 10 10
脂肪酸甘油酯(重量％)<sup>[a]</sup>
矿物油 - 1.6 6.5 - - - -
椰子油(碘值7至10) - - - 6.5 - - -
大麻油(碘值140至170) - - 6.5 -
亚麻籽油(碘值136至178) - - 6.5 -
橄榄油(碘值80至88) - - - - - - 6.5
碱(重量％)<sup>[b]</sup>
氢氧化钠 2.5 2.6 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
粘结剂混合和条制造
粘结剂组分固体含量(％) 15.1 15.2 15.7 15.7 15.7 15.7 15.7
粘结剂混合物的pH 9.1 9.1 9.1 9.3 9.1 9.2 9.1
固化温度(℃) 室温 室温 室温 室温 室温 室温 室温
条特性
机械强度，未老化(kN) 0.22 0.19 0.18 0.31 0.31 0.34 0.34
机械强度，老化(kN) 0.17 0.12 0.12 0.25 0.24 0.30 0.28
LOI，未老化(％) 2.9 2.9 2.9 3.0 3.0 3.0 3.0
LOI，水浴老化(％) 2.6 2.6 2.7 2.8 2.8 2.8 2.8
吸水率，3h(％) 16 18 16 10 10 9 10
吸水率，24h(％) 31 31 32 23 24 23 22
[a]水胶体的。[b]水胶体+交联剂的。
表1-3：水胶体、交联剂、脂肪酸甘油酯
Figure BDA0002265117250000441
[a]水胶体的。[b]水胶体+交联剂的。
表1-4：水胶体、交联剂、脂肪酸甘油酯
实施例 D 13 E 14 15
粘结剂组合物
水胶体(重量％)
明胶(猪皮)，中等凝胶强度 100 100
明胶，Speisegelatine，120布卢姆 - - 100 100 100
交联剂(重量％)<sup>[a]</sup>
TI转谷氨酰胺酶 5 5 - - -
脂肪酸甘油酯(重量％)<sup>[a]</sup>
桐油(碘值163至173) - - - 6.5 11.3
亚麻籽油(碘值136至178) - 5.3 - - -
碱(重量％)<sup>[b]</sup>
氢氧化钠 - - 1.4 1.5 1.5
粘结剂混合和条制造
粘结剂组分固体含量(％) 15.6 16.3 14.4 15.1 15.7
粘结剂混合物的pH 5.5 5.5 9.0 9.1 9.0
固化温度(℃) 室温 室温 室温 室温 室温
条特性
机械强度，未老化(kN) 0.28 0.29 0.16 0.22 0.19
机械强度，水浴老化(kN) 0.20 0.20
机械强度，高压釜老化(kN) 0.16 0.28 0.24
LOI，未老化(％) 3.0 3.2 2.7 3.0 3.1
LOI，水浴老化(％) 2.7 2.8 - - -
吸水率，3h(％) 6 5 - - -
吸水率，24h(％) 9 10 - - -
[a]水胶体的。[b]水胶体+交联剂的。
从上述结果可以看出，本发明中所使用的粘结剂组合物在室温下固化。这意味着可在发生固化之前将温度敏感型添加剂(即，微生物、真菌和生物活性添加剂)加入到MMVF中。

Claims (46)

1.一种生产由人造玻璃质纤维(MMVF)形成的凝聚性生长基质产品的方法，包括以下步骤：
(i)提供MMVF；
(ii)提供未固化的粘结剂组合物；
(iii)提供添加剂；
(iv)形成所述MMVF、所述未固化的粘结剂组合物和所述添加剂的混合物；
(v)将所述混合物中的所述未固化的粘结剂组合物固化以形成所述凝聚性生长基质产品；
其中所述未固化的粘结剂组合物包含至少一种水胶体；并且
其中所述添加剂是微生物、真菌、生物活性添加剂或它们的组合。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述未固化的粘结剂组合物还包含至少一种脂肪酸甘油酯。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中同时加入所述未固化的粘结剂组合物和所述添加剂。
4.根据权利要求1所述的方法，其中通过在形成所述纤维之后将所述未固化的粘结剂组合物和所述添加剂加入到所述MMVF中来形成步骤(iv)中的所述混合物。
5.根据权利要求4所述的方法，其中同时加入所述未固化的粘结剂组合物和所述添加剂。
6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述添加剂是固体。
7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述添加剂是微生物和/或真菌。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括在所述未固化的粘结剂组合物固化之前提供粘土颗粒的步骤，优选地将所述粘土与所述微生物和/或真菌预先混合。
9.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述添加剂在50℃至250℃、更优选地60℃至230℃、最优选地100℃至200℃的温度下被杀死或被灭活。
10.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述添加剂是微生物，优选地其中所述添加剂是细菌，更优选地其中所述添加剂选自假单胞菌菌种(Pseudomonas spp.)、链霉菌菌种(Streptomyces spp.)、小双孢菌菌种(Microbispora spp.)、短杆菌菌种(Brevibacterium spp.)、链孢囊菌菌种(Streptosporangium spp.)、堆囊菌菌种(Sorangium spp)、放线菌(Actinomycete)、内生菌(Endophyte)或色藻界(Chromista)，最优选地其中所述添加剂选自假单胞菌菌种。
11.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述添加剂是真菌，优选地其中所述真菌在50℃至250℃、更优选地60℃至230℃、最优选地100℃至200℃的温度下被杀死或被灭活。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述真菌选自木霉菌种(Trichoderma spp)和镰刀菌(Fusarium)，优选地木霉菌种。
13.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述添加剂是生物活性添加剂，优选地其中所述生物活性添加剂在50℃至250℃、更优选地60℃至230℃、最优选地100℃至200℃的温度下降解或分解。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述生物活性添加剂是杀真菌剂，优选地其中所述生物活性添加剂是吩嗪。
15.根据任一前述权利要求所述的方法，其中基于所述生长基质的重量计，提供0.1重量％至10重量％、优选地0.5重量％至7重量％、优选地1重量％至5重量％的所述添加剂。
16.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述至少一种水胶体选自明胶、果胶、淀粉、藻酸盐、琼脂、卡拉胶、结冷胶、瓜尔豆胶、阿拉伯树胶、刺槐豆胶、黄原胶、纤维素衍生物诸如羧甲基纤维素、阿拉伯木聚糖、纤维素、凝胶多糖、β-葡聚糖构成的组。
17.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述至少一种水胶体为聚电解水胶体。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述至少一种水胶体选自明胶、果胶、藻酸盐、卡拉胶、阿拉伯树胶、黄原胶、纤维素衍生物诸如羧甲基纤维素构成的组。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包含至少两种水胶体，其中一种水胶体为明胶，并且至少一种其他水胶体选自果胶、淀粉、藻酸盐、琼脂、卡拉胶、结冷胶、瓜尔豆胶、阿拉伯树胶、刺槐豆胶、黄原胶、纤维素衍生物诸如羧甲基纤维素、阿拉伯木聚糖、纤维素、凝胶多糖、β-葡聚糖构成的组。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其中所述明胶基于所述水胶体的重量计，以10重量％至95重量％，诸如20重量％至80重量％、诸如30重量％至70重量％、诸如40重量％至60重量％的量存在于所述粘结剂组合物中。
21.根据权利要求19或20中任一项所述的方法，其中所述一种水胶体和所述至少其他水胶体具有互补的电荷。
22.根据权利要求2至21中任一项所述的方法，其中所述至少一种脂肪酸甘油酯为植物油和/或动物油的形式。
23.根据权利要求2至22中任一项所述的方法，其中所述至少一种脂肪酸甘油酯为基于植物的油。
24.根据权利要求2至24中任一项所述的方法，其中所述至少一种脂肪酸甘油酯选自亚麻籽油、橄榄油、桐油、椰子油、大麻油、油菜籽油和向日葵油构成的组中的一种或多种组分。
25.根据权利要求2至22中任一项所述的方法，其中所述至少一种脂肪酸甘油酯为动物油诸如鱼油的形式。
26.根据权利要求2至25中任一项所述的方法，其中所述至少一种脂肪酸甘油酯包括碘值为≥75，诸如75至180、诸如≥130、诸如130至180的植物油和/或动物油。
27.根据权利要求2至25中任一项所述的方法，其中所述至少一种脂肪酸甘油酯包括碘值为≤100，诸如≤25的植物油和/或动物油。
28.根据权利要求2至27中任一项所述的方法，其中所述脂肪酸甘油酯的含量基于水胶体的干重计为0.5重量％至40重量％，诸如1重量％至30重量％，诸如1.5重量％至15重量％，诸如3重量％至10重量％，诸如4重量％至7.5重量％。
29.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述固化步骤(v)在不超过95℃，诸如5℃至95℃、诸如10℃至80℃、诸如20℃至60℃、诸如40℃至50℃的温度下发生。
30.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述粘结剂组合物不是热固性粘结剂。
31.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述粘结剂组合物不包含聚(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸的盐或聚(甲基)丙烯酸的酯。
32.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述至少一种水胶体为生物聚合物或改性的生物聚合物。
33.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述粘结剂组合物是无甲醛的。
34.根据前述权利要求中任一项所述的方法，基本上由下列组成：
至少一种水胶体；
任选的至少一种脂肪酸甘油酯；
任选的至少一种pH调节剂；
任选的至少一种交联剂；
任选的至少一种抗溶胀剂
任选的至少一种防污剂；
水。
35.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述粘结剂组合物是不交联的。
36.根据权利要求1至34中任一项所述的方法，其中所述粘结剂组合物是交联的。
37.一种凝聚性生长基质产品，所述凝聚性生长基质产品包含；
用固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)；以及
添加剂；
其中所述粘结剂组合物在固化之前包含至少一种水胶体；并且
其中所述添加剂是微生物、真菌、生物活性添加剂或它们的组合。
38.一种凝聚性生长基质产品，所述凝聚性生长基质产品包含；
用固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)；以及
在20℃和250℃之间的温度下分解或被杀死的添加剂；
其中所述粘结剂组合物在固化之前包含至少一种水胶体。
39.根据权利要求37或38所述的凝聚性生长基质产品，其中烧失量(LOI)按重量计，在0.1％至25.0％，诸如0.3％至18.0％、诸如0.5％至12.0％、诸如0.7％至8.0％的范围内。
40.根据权利要求37至39中任一项所述的凝聚性生长基质产品，还包含根据权利要求2和6至36中任一项所述的特征。
41.凝聚性生长基质产品作为用于栽培植物或繁殖种子的基质的用途；
其中所述凝聚性生长基质产品包含；
用固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)；以及
添加剂；
其中所述粘结剂组合物在固化之前包含至少一种水胶体；并且
其中所述添加剂是微生物、真菌、生物活性添加剂或它们的组合。
42.根据权利要求41所述的用途，其中所述生长基质产品还包含根据权利要求2和6至36中任一项所述的特征。
43.一种在凝聚性生长基质产品中栽培植物的方法，所述方法包括：
提供至少一种生长基质产品；
在所述生长基质产品中放置一株或多株植物进行生长；以及
灌溉所述生长基质产品；
其中所述凝聚性生长基质产品包含；
用固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)；以及
添加剂；
其中所述粘结剂组合物在固化之前包含至少一种水胶体，并且
其中所述添加剂是微生物、真菌、生物活性添加剂或它们的组合。
44.根据权利要求43所述的方法，其中所述生长基质产品还包含根据权利要求2和6至36中任一项所述的特征。
45.一种在凝聚性生长基质产品中繁殖种子的方法，所述方法包括：
提供至少一种生长基质产品
在所述生长基质产品中放置一粒或多粒种子，
灌溉所述生长基质产品；以及
使所述种子发芽和生长以形成幼苗；
其中所述凝聚性生长基质产品包含；
用固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)；以及
添加剂；
其中所述粘结剂组合物在固化之前包含至少一种水胶体，并且
其中所述添加剂是微生物、真菌、生物活性添加剂或它们的组合。
46.根据权利要求45所述的方法，其中所述生长基质产品还包含根据权利要求2和6至36中任一项所述的特征。
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