CZ283663B6 - Způsob výroby substrátu pro rostliny - Google Patents

Abstract

Řešení se týká způsobu výroby porézního keramického granulátu s velikostí pórů menší než 1 mm, při němž se mísí jíl, vápenec, křemenný písek, dolomit, živec, šamot, infusoriová hlinka a/nebo sepiolit, a dále voda, ztekucovací přísada a smáčedlo, složky se napění a napěněná směs se zpracovává na jílová tvarová tělesa, která se suší při teplotě místnosti až 200 stupňů C, načež se drtí, jemný podíl se přivádí zpět a požadovaný podíl se vypaluje na vnitřní teplotu produktu alespoň 600 stupňů C, přičemž se výchozí látky užíjí v určitém poměru a jílová tvarová tělesa, popřípadě rozdrcená jílová tvarová tělesa se zbytkovým obsahem vody 5 až 25 % se uloží do předehřáté pece a při vnitřní teplotě produktu 750 až 1050 stupňů C se vypalují. Řešení se rovněž týká takto získaného substrátu a jeho použití.ŕ

Description

Způsob výroby substrátu pro rostliny

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby substrátu pro rostliny na bázi jílu, zejména porézního keramického granulátu s velikostí pórů menší než 1 mm tak, že se smísí jíl, vápenec, křemenný písek, dolomit, živec, šamot, infusoriová hlinka a/nebo sepiolit jako přísada, dále voda, ztekucovací přísada a smáčedlo a tato směs se napění v dispergačním zařízení při přetlaku alespoň 0,03 MPa přiváděného vzduchu pod tlakem a při teplotě místnosti až teplotě 95 °C, přičemž tento tlak se udržuje až k výstupu z trysky a popřípadě se při výrobě vysoce viskózní, thixotropní a stálé napěněné suspenze přidává činidlo, které brání účinku ztekucovacího činidla, načež se směs, popřípadě napěněná zpracovává na jílová tvarová tělesa, která se suší při teplotě místnosti až teplotě 200 °C, sušená tvarová tělesa se popřípadě drtí, přičemž jemný podíl se přivádí zpět po prosetí do výchozí směsi, načež se jílová tvarová tělesa nebo rozdrcená jílová tvarová tělesa se zvolenou velikostí částic vypalují při vnitřní teplotě produktu alespoň 600 °C, vynález se rovněž týká použití těchto materiálů jako substrátů pro rostliny a těchto substrátů jako takových.

Dosavadní stav techniky

Z DE 37 05 204 je znám způsob výroby podobných výrobků, při němž se získá keramický granulát, vhodný jako substrát pro pěstování rostlin. Tento materiál má velmi podobné fyzikální i chemické vlastnosti. Přes tyto výhodné vlastnosti by bylo dále vhodné tento materiál ještě zlepšit, zejména pokud jde o jeho vnitřní porozitu.

Vynález si klade za úkol dále rozvinout tento známý postup tak, aby bylo dosaženo dalšího zlepšení porézní struktury tohoto keramického granulátu, tak, aby byl ještě vhodnější pro použití jako substrát pro pěstování rostlin.

Podstata vynálezu

Na základě toho, co bylo uvedeno, tvoří podstatu vynálezu způsob výroby substrátu pro rostliny na bázi jílu, zejména porézního keramického granulátu s velikostí pórů menší než 1 mm tak, že se smísí jíl, vápenec, křemenný písek, dolomit, živec, šamot, infusoriová hlinka a/nebo sepiolit, dále voda, ztekucovací přísada a smáčedla a směs se napění v dispergačním zařízení přiváděném vzduchu pod tlakem 0,1 až 1 MPa při teplotě místnosti až teplotě 95 °C, načež se napěněná směs dále zpracovává na jílová tvarová tělesa a tato jílová tvarová tělesa se suší při teplotě místnosti až teplotě 200 °C, pak se jílová tvarová tělese vypalují při vnitřní teplotě produktu nad 600 °C a získaný materiál se užije jako adsorpční nebo absorpční prostředek, zlepšení tohoto způsobu výroby spočívá v tom, že se ke zpracování na tvarová tělesa užije materiál, který obsahuje 25 až 45 % hmotnostního jílu, do 40 % hmotnostních vápence, křemenného písku, dolomitu, živce, šamotu, infusoriové hlinky a/nebo sepiolitu, 20 až 50 % hmotnostních vody, 0,1 až 10, % hmotnostní ztekucovací přísady a 0,1 až 1 % hmotnostní smáčela a pak se jílová tvarová tělesa se zbylým obsahem vody 5 až 25 % hmotnostních uloží do předehřáté vypalovací pece, kde se při předem stanovené vnitřní teplotě produktu v rozmezí 750 až 1050 °C vypálí.

V dalším výhodném provedení způsobu podle vynálezu se pro vypalování užije nepřímo zahřívaná válcová vypalovací pec.

-1 CZ 283663 B6

Je zvláště výhodné přenést vypálený produkt bezprostředně po vypálení z vypalovací pece do chladicího bubnu, do nějž se kromě nepřímého chlazení vzduchem přivádí voda ve formě přímého postřiku.

Je překvapující, že je podstatně možno zlepšit porézní vnitřní strukturu produktu volbou množství výchozích látek a podmínek při vypalování jílových tvarových těles. Z hlediska známých keramických postupů nebylo možno takové zlepšení očekávat.

Výhodné je zvláště rovnoměrné rozdělení pórů se stálou strukturou a s optimálním kapilárním účinkem, který je vyšší než u produktů, vyrobených známým způsobem. Na základě těchto svých zlepšených vlastností je získaný keramický granulát zvláště vhodný pro použití jako substrát pro pěstování rostlin.

Výhodné, řízení rychlé zchlazení vypálených jílových tvarových těles přímým postřikem vody v chladicím bubnu, při němž dojde v průběhu několika minut ke zchlazení výrobku z teploty 1000 až na 60 °C, je nutno považovat pro keramický materiál tohoto typu za extrémní, takže je překvapující, že toto rychlé zchlazení, které je z ekonomického hlediska výhodné, nemá žádný negativní vliv na vlastnosti výsledného produktu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad

400 kg jílu (Westerwald) s 10 % zbývající vody se uloží do mísícího zařízení spolu s 200 kg vody a 460 kg živce s obsahem 5 % vody, přidá se 4,5 kg dodecylsulfonátu sodného a 2 kg polyfosfátu sodného, směs se 5 minut míchá a napění při teplotě místnosti a tlaku 0,13 MPa, udržovaném přívodem stlačeného vzduchu a vzniklá, vysoce thixotropní suspenze jílu se v příslušném zařízení zpracuje na provazce o průměru 1 cm a převede se do sušicího zařízení. Po dosažení požadovaného zbytkového obsahu vody se napěněný jílový materiál převede do válcového drtiče, v němž se rozdrtí. Rozdrcené částice napěněného jílu se převedou do prosévacího zařízení a frakce s velikostí částic v rozmezí 1,0 až 5,0 mm se vede do vypalovací pece a frakce s částicemi menšími než 1,0 mm se odvede zpět do výchozí směsi. Částice ve vypalovací peci se v předehřáté peci zahřejí na 750 až 1050 °C. Vypálený keramický produkt se bezprostředně z vypalovací pece převede do chladicího bubnu, v němž jsou chlazeny nepřímo vzduchem a současně postřikovány vodou. Po několika málo minutách je možno takto zchlazený produkt již přivádět do balicího zařízení.

Materiály, získané svrchu uvedeným způsobem mají následující parametry:

hodnota pH: 7,3 až 7,5 schopnost přijímat vodu: 150 až 190 % hmotnostních vnitřní povrch: 100až200m²/g průměr pórů: menší než 0,8 mm.

Po přepočítání obsahu jednotlivých složek na % hmotnostní má materiál následující přibližné složení:

-2CZ 283663 B6 složka % hmotnostní

Jíl (Westerwald) přísada (živec) voda ztekucovací přísada (polyfosfát sodný) smáčedlo (dodecylsulfonát sodný)

34,0

40,0

25,0

0,2

0,4

Vynález byl popsán na základě výhodného provedení. Je však zřejmé, že by bylo možno užít ještě dalších kombinací znaků vynálezu, tak, jak jsou uvedeny v popisné části přihlášky a v nárocích, aniž by přitom došlo k odchylkám od smyslu vynálezu.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby substrátu pro rostliny na bázi jílu, zejména porézního keramického granulátu s velikostí pórů menší než 1 mm tak, že se smísí jíl, vápenec, křemenný písek, dolomit, živec, šamot, infusoriová hlinka a/nebo sepiolit, dále voda, ztekucovací přísada a smáčela a směs se napění v dispergačním zařízení přiváděním vzduchu pod tlakem 0,1 až 1 MPa při teplotě místnosti až teplotě 95 °C, načež se napěněná směs dále zpracovává na jílová tvarová tělesa a tato jílová tvarová tělesa se suší při teplotě místnosti až teplotě 200 °C, pak se jílová tvarová tělesa vypalují při vnitřní teplotě produktu nad 600 °C a získaný materiál se užije jako adsorpční nebo absorpční prostředek, vyznačující se tím, že se ke zpracování na tvarová tělesa užije materiál, který obsahuje 25 až 45 % hmotnostních jílu, do 40 % hmotnostních vápence, křemenného písku, dolomitu, živce, šamotu, infusoriové hlinky a/nebo sepiolitu, 20 až 50 % hmotnostních vody, 0,1 až 1,0 % hmotnostní ztekucovací přísady a 0,1 až 1,0 hmotnostní smáčedla a pak se jílová tvarová tělesa se zbylým obsahem vody 5 až 25 % hmotnostních uloží do předehřáté vypalovací pece, kde se při předem stanovené vnitřní teplotě produktu v rozmezí 750 až 1050 °C vypálí.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se pro vypalování produktu užije nepřímo zahřívaná válcová vypalovací pec.
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se vypálený produkt bezprostředně po vypálení přenese z vypalovací pece do chladicího bubnu, do nějž se kromě nepřímého chlazení vzduchem přivádí přímo chladicí voda ve formě postřiku.