CN1180293A

CN1180293A - 制备开放单元式生长基质的方法和生长基质

Info

Publication number: CN1180293A
Application number: CN 96193015
Authority: CN
Inventors: E·范·赞藤; F·利尔达姆
Original assignee: Preforma Westland BV
Current assignee: Preforma Westland BV
Priority date: 1995-02-13
Filing date: 1996-02-13
Publication date: 1998-04-29

Abstract

一种制备亲水性生长基质优选填料的方法,提供了具有改善性能和最少量粘合剂的生长基质。通过将聚集物与亲水性聚氨酯预聚物和水接触,该方法形成一种弹性的、完整的、空间形状稳定的、内聚的匀质实体。通过硬化,预聚物将聚集物质粘合在一起。在特定的、精心控制的条件下,进行聚集物、预聚物和水的混合,这样能用较少的预聚物获得给定强度和稳定的空气空间,否则所需预聚物量较多。

Description

制备开放单元式生长基质的方法和生长基质

发明背景

本发明涉及供种子发芽和植物生长或繁殖的稳定的生长基质，如填料，以及生产这种生长基质的方法。

植物幼苗或枝条可在含土壤混合物和一种合成粘合剂如有机树脂聚合物的生根基质中种植和生长。这种生根基质或生长填料(plugs)排除了使用花盆的需要，花盆会增加实际重量和搬运植物的花销。这种生长填料是已知的，正如美国专利3,805,531所示，其中公开了一种生根基质，通过将一种预聚物与聚集物或土壤混合物混合并向该混合物中加入水而形成。在预聚物的固化过程中，形成一块紧密结合在一起的物质。相似地，美国专利4,175,355公开了包含以干燥土壤物质为基础重量至少占15％的聚氨酯的土壤物质混合物制备的土壤填料。通过充分混合预聚物、土壤物和水制备浆液。然后将浆液注入模具，在聚氨酯树脂形成材料至少部分硬化后，从模具中移出所制的填料。

由于现有技术中，填料内的聚氨酯的百分含量相对高，所以幼苗的生长受到阻碍。实际上，通常认为这种填料中合成材料越少，幼苗生长越好。

可能是合成材料的存在阻碍了水和空气到达植物的根。因此理想的情况是填料不含合成材料。但是为提供一个自持的、稳定的填料，使它在操作中不会散裂，合成材料是此填料的关键成分。事实上，上述讨论的美国专利4,175,355中明确指出聚氨酯占干燥基质的重量百分比少于15％时会导致生根基质碎散并分裂。另一方面，具有高浓度聚氨酯的填料趋于橡胶化且不够致密。作为结果，这种填料的持水性很差，空气渗透受到阻碍。

因此，特别需要生产一种尽可能类似于不含合成材料的生长基质的生长填料。

美国专利No.5,209,014公开了生长幼苗的模型，该模型由草根土、水、营养物质和如聚氨酯树脂这种合成压模材料形成。美国专利5,209,014号指出，向草根土混合物中加入预聚物的量以重量百分比计约为6至8％，该草根土混合物预先已在草根土研磨机上研磨。明显可见，此公开文本中提及占干物质重6-8％的预聚物，术语“干物质”用来表示还没有额外加水的草根土混合物。也就是说，草根土混合物本身含有水分，美国专利5,209,014中指的“干物质”也包含这些水分，但是并不包括在加入预聚物之前导入草根土混合物的水。如果与其它现有技术一致，在真正的“完全无水的干物质”基础上来计算美国专利5,209,014中的预聚物的量，那么预聚物的百分含量将会远远高于所公开的6-8％。

因此本发明的一个目的是提供内聚的、稳定的、弹性的、均匀的、完整的、自持的、含最少量合成材料的生长基质。

本发明的另一目的是提供具有改善的持水性和增多的空气空间的生长基质。

本发明还有一个目的是提供内聚的、稳定的、弹性的、均匀的、完整的、自持的、含最少量合成粘结材料的生长基质的制备方法。发明简述

本发明已克服了现有技术的问题，提供了生产亲水性生长基质优选填料的方法，并提供了具有改善性质和最少量粘合剂的生长基质。概括而言，通过将聚集物与亲水聚氨酯预聚物和水接触，提供了形成弹性的、完整的、空间大小稳定的、内聚的、均匀物质的方法。硬化时，预聚物将聚集物质粘结在一起。在特定的、精心控制的条件下进行聚集物、预聚物和水的混合，这样能利用较少的预聚物获得给定强度和稳定的空气空间，否则必需的预聚物量较多。

附图简述

图1是适用于生产本发明生长填料的装置的前视图。

发明详述

能用于本发明的合适的聚集物包括泥炭地(包括芦苇泥、水苔泥、园艺水藓泥和生长树木的泥)、土壤、椰纤维(椰子壳)、珍珠岩、蛭石、浮石、烧结粘土、木浆、松树皮、树皮粉、锯屑及其混合物。泥炭是优选的聚集物。这里使用的术语“完全无水的聚集物”意指为除去其中的水分在105℃烘干24小时的聚集物。

在使用泥炭的情况中，由于市售的泥炭含水量不同，所以在使用之前应对泥炭进行处理。具体而言，通过向其中加水直至泥炭饱和，使泥炭的含水量标准化。目测来确定饱和点，当泥炭停止吸水则至饱和。

用于本发明填料的合适的粘合剂包括亲水的聚氨酯预聚物，如那些由多元醇、优选聚氧乙烯多元醇与聚异氰酸酯的反应产物。优选的预聚物是美国专利No.3,812,619(其公开文本在此参考引用)中公开的加入到木粉中的那些预聚物，并可从Hampshire Chemical公司购买，商品名为HYPOL^。

预聚物与将其加入进的聚集物的比例优选0.03-0.1∶1，更优选0.05-0.07∶1，最优选0.07∶1。具体的比例依赖于所用的聚集物的性质，对本领域技术人员而言不需要过度的实验便能很快确定。优选加水量约为14-16kg/5kg聚集物。下表给出了一些合适的配比。

基质	密度(g/l)	基底(G)	HYPOL^(g)	水(1)
基质	密度(g/l)	基底(G)	HYPOL^(g)	水(1)	珍珠岩(1级)	88	1500	120	3.5
农用珍珠岩(2级)	85	1500	120	3.5	珍珠岩(1级)	88	1500	120	3.5
农用珍珠岩(2级)	85	1500	120	3.5	蛭石	94	3500	250	7.5
浮石(来自冰岛的石头)	637	10,000	200	2.0	蛭石	94	3500	250	7.5
浮石(来自冰岛的石头)	637	10,000	200	2.0	FLUGZAND(非常精细的沙子)		10,000	200	2.0

现在来自图1，其中示出了制备本发明生长填料的适宜装置。提供了大量带有适当凹槽的托盘以盛放填料。托盘分送迭板1可用来固定空间位置，并容纳大量装有下述方法制备的浆液的托盘。这些托盘可呈任意所需的形状，通常每个托盘都包括许多孔口或根据最终所需的填料形状而设计的模具。一般的形状包括圆柱和圆台。分送迭板1将单个托盘卸放于传送装置上，如传送带20，传送带将托盘送至喷雾器2。喷雾器2将一种脱模剂喷撒于每个托盘上，以便于当填料一旦形成便使之从托盘中容易取出来。可使用任何一种没有植物毒性的常规脱模剂，但优选脱模型包含卵磷脂。

涂有脱模剂的托盘沿着传送带20被送至混合器3。混合器3将浆液的各种成份混合，浆液最终在托盘中硬化形成填料。浆液中含聚集物、亲水性聚氨酯预聚物粘合剂和水，优选将它们各自单独加入混合器3。在图1所示的实施方案中，粘合剂盛放在容器11中，通过适当的管道与混合器3连通；聚集物盛放在容器15中，通过传送器12和13与混合器3相通；水盛放在容器14中，通过适宜管道与混合器3相通。一旦将这些成分注入混合器3的混合室中，混合即开始。虽然成分的加入顺序不是关键，但优选首先向混合室中加入聚集物，随后加入水，最后是粘合剂。

对本发明方法而言，至关重要的是要混合的浆液温度、混合中的温度及硬化时的温度应该低，应适当低于20℃，优选低于10℃，最优选低于6℃。低温确保反应进行缓慢，本发明人发现这样能获得具有合适空气空间的所期望的稳定产品。更具体而言，通过确保低的预聚物硬化速率，即使混合是在低剪切力下进行也能获得均匀混合，这样便不会破坏聚集物颗粒，混合中足够的空气和鼓泡中的二氧化碳(来自预聚物和水之间的反应)可以气泡状态存在，从而得到低密度产品，并且所得匀质混合物可合适地注入模具中。最好通过控制向聚集物和粘合剂中加入的水温来控制浆液温度。这样，粘合剂的温度可以相对高，如40-55℃，但只要将水温进行适当调节，向粘合剂和聚集物中加入适当冷水，所得泥浆便会具有所需温度。因为水量远远超过粘合剂的量，所以粘合剂的初始温度实际上对浆液的温度不会有什么影响。

对本发明而言，在足够低的剪切力下进行混合以使对聚集纤维的损害最小化并优选避免这种损害，也是至关重要的。换句话说，混合前聚集物纤维的长度与混合完成后的长度应基本上相同；实际上应没有发生纤维的磨碎或毁坏，这样不管混合物在混合室中停留时间长短，混合前聚集物的总表面积与混合后聚集物的总表面积相同或基本相同。这可通过颗粒大小分布来测量；混合前聚集物的颗粒大小分布应与混合后聚集物的颗粒大小分布相同或基本相同。本领域技术人员认为初始聚集物应是未曾用过的聚集物；也就是说，市售的这种聚集物没有被研磨过。优选初始聚集物颗粒大小分布为：在用8目筛子将留在筛上的颗粒去除后，颗粒大小分布为至少多于40％的颗粒留在35目的筛上，优选至少45-65％，更优选至少48-60％，再优选约50-58％，最优选约54-56％。为了使混合中颗粒损伤最小化或避免颗粒损伤，特别是对较大颗粒的损伤，应在低剪切力下进行混合。为达到这个目的，混合室最好装备有四个旋转桨叶的混合器，每个混合器桨叶长约25cm，于约150rpm速度操作。本领域技术人员通过试错法能很快确定其它适合的低剪切力混合器；只要在混合中混合器不切碎或基本上不损坏或磨碎聚集物纤维，特别是较大颗粒(如大于35目)，并且还在一定的混合时间中生产出匀质混合物，那么混合器便满足本发明要求，其中混合时间可长得使足够的空气变成气泡状存在，但也可足够短，以便粘合剂在足以抑制模具充满的量或在足以使基质碎裂为小块的量而由此削弱产品质量时不硬化。本发明人发现使用本发明中优选的HYPOL^亲水性预聚物粘合剂，在混合器中停留时间约30秒至约4.5分、优选约60秒至约2分、最优选约1.5分时，能得到具有理想的、稳定的空气空间的均匀产品。颗粒混合器是否能形成匀质混合物可通过目测确定；在非匀质混合物中，易发现硬化聚合物的大颗粒，和/或所得基质比由匀质混合物制的理想基质要相对不耐用。

由于混合物的温度低得足够防止预聚物的实质硬化，因此在混合过程中预聚物便有机会以足以形成匀质组合物的量注入聚集物纤维间的空隙，该组合物通过硬化呈现出坚实、内聚、稳定并自持。鉴于混合时被降低的温度，在要获得匀质混合物所必需的低剪切力下可使用相对长的混合时间，而不会使预聚物硬得不利于抑制混合或抑制混合物装满合适的模具或托盘。

本发明特征在于成批的混合作业伴随着连续式的装料作业。这样，根据一批投料所需的量计量配制生长基质的各种成分，放入混合室中进行混合，然后注入托盘装料器5中(图1)。当在托盘装料器5中时，混合物被慢慢翻滚或搅拌，并被连续压出托盘装料器5的底部，装入适当间隔且成一排放置于传送带20上的相应的托盘或模具中。调节传送带20的速度以使装料作业连续进行，即根据预先确定的在混合器3中的混合时间来调节，这样在作业过程中在托盘装料器5中总有混合好的生长基质组合物。通过称重装置4来控制注入每个托盘的产物的量。产物在托盘中室温下硬化约5分钟。这种成批混合/连续式装料作业法可供不同的模具或托盘使用而不用对装置进行改造。

装有硬化产品的托盘随后移到掘穴器9，在这里每个填料中被挖掘出合适的孔或洞以埋放幼苗等。可将托盘堆积器6和10及托盘分送器8沿着传送至存放位置的路径放置。

本领域技术人员会意识到可在生长基质中包括其它添加剂，如营养素、润湿剂、肥料、杀真菌剂、杀虫剂、象石灰这样的pH调节剂等等。优选在成批的混合阶段加入这类添加剂，如果它们是水可溶性的，可迅速溶于水或可在更长的时间内释放。

通过下述非限制性实施例进一步描述本发明。实施例1

由下列成分制备浆液：

5kg泥炭土(含重量百分比47％的水分)

200g HYPOL^2002

15kg水

所加的水温度为5℃。所得浆液在具有4个25cm长桨叶的混合器中100rpm混合1.5分钟。所得分散液浇铸于装配托盘中，在约10℃温度下3-4分钟内硬化。得到的填料具有优良的密度且不会碎裂或分成几块。实施例2

重复实施例1的程序，除了以6kg磨碎的椰子壳纤维代替泥炭土及利用210g树脂形成溶液和4kg水制备浆液，所得填料是具有优良密度的凝聚体。实施例3

使用Berger淡金色水苔草泥。在Hobart混合器中以100RPM使其松散3分钟。然后将这种泥炭用标准8目、20目、35目、50目和80目的筛子筛滤。所有留在8目筛上的物质被扔掉，并收集其它级分，将它们盛放在用于每个级分的分开的袋子中。接着将这些泥炭进行干混模拟低剪切力(Hobart混合器中500rpm 90秒)和高剪切力(改性的手钻，其在内径(3.5英寸；高7英寸)稍大于叶片直径(2.75英寸)的塑料容器内带有一个匀质化叶片，以确保叶片与基质间的高度接触)情况。每种情况下所得的颗粒大小分布示于表1：表1

	对比	低剪切力	高剪切力
	对比	低剪切力	高剪切力	20目	31.4％	28.2％	14.77％
＜20＞80	56.2％	54.5％	65.1％	20目	31.4％	28.2％	14.77％
＜20＞80	56.2％	54.5％	65.1％	＜80	12.4％	17.3％	20.2％

这些数据证明在低剪切力下，对颗粒没有多少损害。相反，在高剪切力下破坏性很大，特别是对较大纤维，即与对照样中的31.4％相比，仅有14.77％的纤维被20目筛留下。

将经松散和筛选的各种颗粒大小的泥炭称重，并以其原有的颗粒大小分布重新进行结合。通过加入足量的水来调节这种具有再造颗粒大小分布的泥炭，使密度从它原来的100g/1到180g/l。(这一调节步骤准备了用来加入标准量水的基质，这是为了生产每批与每批一致的混合物，而不管初始(预调节)密度/含水量)所得组合物在Hobart混合器中100RPM混合2分钟。表A列出了记录泥炭不同颗粒大小的各种数据，表明对于较小的颗粒，明显地需要更多的水：

表A

项目	对照泥炭	20目泥炭	35目泥炭	50目泥炭
项目	对照泥炭	20目泥炭	35目泥炭	50目泥炭	样品重(g)	100.0	100.0	80	41.5
初始密度(g/l)	100.0	79.8	78.6	83.0	样品重(g)	100.0	100.0	80	41.5
初始密度(g/l)	100.0	79.8	78.6	83.0	加水量(g)	110.0	130.0	118.0	110.0
终密度(g/l)	180	178	180	185	加水量(g)	110.0	130.0	118.0	110.0
终密度(g/l)	180	178	180	185	加水量/100g泥炭	110/100	130/100	147.5/100	266/100

使用标准8目和35目的筛子筛滤调节好的泥炭。使用较大目的筛子是因为调节好的泥炭通过吸收调节步骤中所用的水已经膨胀。将调节好的泥炭筛滤5分钟，在低剪切力和高剪切力下所得混合(按上述方法进行)结果示于表2：表2

	对照	低剪切力	高剪切力
	对照	低剪切力	高剪切力	20目	6.0％	2.8％	0.2％
＜80＞35	93.2％	95.1％	97.6％	20目	6.0％	2.8％	0.2％
＜80＞35	93.2％	95.1％	97.6％	＜35	0.8％	2.1％	2.2％

这些数据再次证实了在高剪切力下对聚集物纤维会产生严重破坏，特别是较大纤维。

作为对照，将200g调节好的泥炭放于混合杯中。加入温度为4-5℃的水500g。然后再加入9g HYPOL^2002预聚物，使用Hobart混合器将这些材料在500RPM转速下混合90秒钟。所得混合物被注入两个内径3英寸高3.5英寸的圆柱体中。任何多余的混合物被灌到有刻度的烧杯中。测定湿密度(和吸干水后的密度)和强度，并记录于下。通过使圆柱体在30℃排水3至4小时来测定湿/吸干密度。称重每个盛有基质的圆柱体(从圆柱体中移出基质用于强度和干密度测试试验(如下))。从此总重量中减去圆柱体皮重，所得重量除以圆柱体容积(403.29cc)。湿(和排干水)基质的强度通过用3/8英寸、8目和20目的筛子筛滤来确定。记录筛滤后留在每个筛子上的基质量，以测量样品的相对强度。

通过将对照样品(混合90秒钟)与混合仅30秒钟(样品2)和300秒钟(样品3)的样品进行对比，进行混合时间实验。结果示于下面表3。此结果表明混合太短时间(样品2)得到比较致密的基质(此情况为21％)，混合太长时间(300秒)得到更致密的基质(此情况为54％)。较高的密度说明空气空间较少，基质太湿(这对于植株或幼苗的根是不利的，并会导致根腐烂)，以及较高的基质生产成本(即较低产率)。

通过制备仅有相对大颗粒聚集物(样品4)、较小颗粒(样品5)、很小颗粒(样品6)的样品与对照相比较来进行颗粒大小的实验。表3中的数据说明使用大颗粒基质得到性能与对照样相似的良好基质。然而随着颗粒变小，空气空间减少，基质明显变差。当颗粒变得非常小(类似磨碎的聚集物)时，基质变得更加致密，空气空间减少，基质看起来特别湿。

进行水量实验，其中将含极少量水的样品(样品7)和含许多水的样品(样品8)与对照样相比。表3表明，虽然使用极少量的水会导致低密度、空气空间大的基质，但空气空间不稳定(即随时间推移会减少)，且基质不凝聚而且相当脆弱。使用许多水会导致高密度、空气空间小的基质，其含有太多的水对植物不利。

表3

	1	2	3	4	5	6	7	8
	1	2	3	4	5	6	7	8		对照	混合时间实验		颗粒大小实验			水量实验
预聚物量(g)	9	9	9	9	9	9	9	9		对照	混合时间实验		颗粒大小实验			水量实验
预聚物量(g)	9	9	9	9	9	9	9	9	混合速度(RPM)低剪切力	500	500	500	500	500	500	500	500
混合时间(秒)	90	30	300	90	90	90	90	90	混合速度(RPM)低剪切力	500	500	500	500	500	500	500	500
混合时间(秒)	90	30	300	90	90	90	90	90	聚集物颗粒大小分布	STD⁺	STD⁺	STD⁺	＜8＞20	＜20＞35	＜35＞50	STD⁺	STD⁺
聚集物量(g)	200	200	200	200	200	200	200	200	聚集物颗粒大小分布	STD⁺	STD⁺	STD⁺	＜8＞20	＜20＞35	＜35＞50	STD⁺	STD⁺
聚集物量(g)	200	200	200	200	200	200	200	200	加水量(g)	500	500	500	500	500	500	200	800
密度，湿(g/ml)⁺⁺	0.50	0.60	0.76	N.A.	N.A.	N.A.	0.43	0.58	加水量(g)	500	500	500	500	500	500	200	800
密度，湿(g/ml)⁺⁺	0.50	0.60	0.76	N.A.	N.A.	N.A.	0.43	0.58	强度	好	好	好	好	弱	N D.	极弱	弱
评价		密度高	密度高	类似对照样		太湿不能过筛			强度	好	好	好	好	弱	N D.	极弱	弱

⁺标准(STD)颗粒大小分布，如表1中所示的经松散筛选的那些泥炭。⁺⁺30℃干燥4小时后的密度。N.D.＝不可确定N.A.＝不可使用

Claims

1.一种制备内聚、稳定、自持、开放单元或生长基质的方法，所述方法包括形成一种基本上由聚集物、亲水性聚氨酯预聚物和水组成的浆液；在低于约20℃的温度下混合所说浆液，所说的混合是在足够低的剪切力下进行的，由此避免混合中对所述聚集物的实质性破坏，并且混合时间足以生成均匀混合物；使所得混合物硬化。

2.权利要求1的方法，其中所说浆液具有低于约10℃的温度。

3.权利要求1的方法，其中所说聚集物选自泥炭、土壤、椰子纤维(椰子壳)、珍珠岩、蛭石、浮石、熔烧粘土、木浆、磨碎树皮、锯屑及其混合物。

4.权利要求1的方法，其中所说聚集物是泥炭。

5.权利要求1的方法，其中所说预聚物和聚集物以0.03-0.1∶1的比例存在。

6.一种制备内聚、稳定、自持、开放单元式生长基质的方法，包括形成一种浆液，浆液基本上由具有一种颗粒大小分布的聚集物、亲水性聚氨酯预聚物和水组成，所述浆液温度低于约20℃；在低于约20℃的温度下混合所述浆液，所述混合在足够低剪切力下进行，以使所述聚集物的颗粒大小分布不会有太大改变，且混合时间足以产生均匀混合物；使所得混合物硬化。

7.权利要求6的方法，其中所述浆液具有的温度低于约10℃。

8.权利要求6的方法，其中所述聚集物选自泥炭、土壤、椰子纤维(椰子壳)、珍珠岩、蛭石、浮石、熔烧粘土、木浆、磨碎的树皮、锯屑及其混合物。

9.权利要求6的方法，其中所说聚集物是泥炭。

10.权利要求6的方法，其中所述预聚物与聚集料以0.03-0.1∶1的比例存在。

11.权利要求6的方法，其中所述聚集物的颗粒大小分布为：将大于8目筛的颗粒除去后至少约40％的颗粒被35目筛截留。

12.权利要求6的方法，其中所述聚集物颗粒大小分布为：将大于8目筛的颗粒除去后至少约50％的颗粒被35目筛截留。

13.一种制备内聚、稳定、自持、开放单元式生长基质的方法，包括：

a.将具有一颗粒大小分布的聚集物、亲水性聚氨酯预聚物和水结合，所说结合具有足够低的温度，使得在步骤b所给定的时间进行混合而不会使所说预聚物在足以抑制这种混合的量时发生硬化；

b.在所述温度下将所述结合成分进行混合，所述混合是在足够低的剪切力下进行，使所述聚集物的所述颗粒大小分布基本不变，并且混合时间足以制得均匀混合物；

c.用所述均匀混合物装填模具；且

d.使所得混合物硬化。

14.权利要求13的方法，其中所述结合具有的温度低于约10℃。

15.权利要求13的方法，其中所述聚集物选自泥炭、土壤、椰子纤维(椰子壳)、珍珠岩、蛭石、浮石、熔烧粘土、木浆、磨碎树皮、锯屑及其混合物。

16.权利要求13的方法，其中所述聚集物是泥炭。

17.权利要求13的方法，其中所述预聚物和聚集物以比例0.03-0.1∶1的比例存在。

18.权利要求13的方法，其中所述聚集物颗粒大小分布为：将大于8目筛的颗粒除去后，至少约40％的颗粒被35目筛截留。

19.权利要求13的方法，其中所述聚集物颗粒大小分布为：将大于8目筛的颗粒除去后，至少约50％的颗粒被35目筛截留。

20.一种制备内聚、稳定、自持、开放单元式生产基质的方法，包括：

a.提供具有预混颗粒大小分布的聚集物；

b.将所述聚集物与亲水性聚氨酯预聚物和水混合，所述水具有足够低的温度，以致当将所述的水与所述聚集物和预聚物混合时，混合物的温度被调节至低于约20℃，所述混合在足够低的剪切力下进行，以致于在所述混合过程中所述聚集物的所述预混颗粒大小分布基本不变，所述混合进行的时间足以制得均匀混合物；且

c.使所得混合物硬化。

21.权利要求20的方法，其中所述混合物具有的温度约低于10℃。

22.权利要求20的方法，其中所述聚集物选自泥炭、土壤、椰子纤维(椰子壳)、珍珠岩、蛭石、浮石、熔烧粘土、木浆、磨碎树皮、锯屑及其混合物。

23.权利要求20的方法，其中所述聚集物为泥炭。

24.权利要求20的方法，其中所述预聚物和聚集物以0.03-0.1∶1比例存在。

25.权利要求20的方法，其中所述水温为4-5℃。

26.权利要求20的方法，其中所述的预混颗粒大小分布为：将大于8目筛的颗粒除去后，至少约40％的颗粒被35目筛截留。

27.权利要求20的方法，其中所述聚集物颗粒大小分布为：将大于8目筛的颗粒除去后，至少约50％的颗粒被35目筛截留。

28.稳定、自持、开放单元式生长基质，由具有一级颗粒大小分布的聚集物形成，所述生长基质包含均一分布其中的亲水性聚氨酯聚合物粘结的所述聚集物，所述生长基质的所述聚集物具有与一级颗粒大小分布基本相同的二级颗粒大小分布。

29.权利要求28的生长基质，其中所述聚集物选自泥炭、土壤、椰子纤维(椰子壳)、珍珠岩、蛭石、浮石、熔烧粘土、木浆、磨碎树皮、锯屑及其混合物。

30.权利要求28的生长基质，其中所述一级颗粒大小分布为：将大于8目筛的颗粒除去后，至少约40％的颗粒被35目筛截留。

31.权利要求28的生长基质，其中所述一级颗粒大小分布为：将大于8目筛的颗粒除去后，至少约50％的颗粒被35目筛截留。

32.一种制备内聚、稳定、自持、开放单元式生长基质的方法，包括：

a.一批性混合聚集物、亲水性聚氨酯预聚物和水，所述的水具有足够低的温度以致当将所述水与所述聚集物和预聚物混合时，混合物的温度被调节至低于约20℃，所述混合是在足够低的剪切力下进行以致在所述混合过程中所述聚集物的预混颗粒大小分布基本不变，所述混合进行的时间足以制得均匀混合物；

b.使所得均匀混合物移入容器；

c.将所述容器中的所说均匀混合物连续装填模具；且

d.使所得混合物在所述模具中硬化。