KR19980702162A

KR19980702162A - 개방형 배지 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR19980702162A
Application number: KR1019970705557A
Authority: KR
Inventors: 잔텐 에버트 반; 프란스 리어담
Original assignee: 에프.리어 댐; 프리포르마 웨스트랜드 비. 브이.
Priority date: 1995-02-13
Filing date: 1996-02-13
Publication date: 1998-07-15

Abstract

개선된 특성과 최소량의 결합제를 갖는 친수성 배지, 바람직하게는 플러그의 제조 방법. 이 방법은 응집체를 친수성 우레탄 초기중합체 및 물과 접촉시킴으로써 탄력 있고, 완전하며, 치수 안정하고, 점착력이 있으며, 균질적인 덩어리를 형성한다. 경화될대, 초기중합체는 응집체 재료와 함께 결합한다. 응집체, 초기중합체 및 물의 혼합은 조심스럽게 조절되는 특정 조건하에서 실시되며, 이는 소정의 강도 및 안정된 공극을 수득하기 위하여 필요한 양보다 더 적은 양의 초기중합체의 사용을 가능하게 한다.

Description

개방형 배지 및 이의 제조 방법

식물 묘목 또는 싹은 토양 혼합물 및 합성 결합제, 예컨대 유기 수지 중합체를 포함하는 발근상에 심어서 재배할 수 있다. 이 발근배지 또는 재배 플러그는 실실적인 중량 및 식물 운반 비용을 증가시키는 포트를 사용할 필요가 없다. 이들 재배 플러스는 초기중합체를 응집체 또는 토양 혼합물과 혼합하고 이 혼합물에 물을 첨가함으로써 제조된 발근배지를 개시하고 있는 미국 특허 3,805,531호에 명시된 바와 같이 공지되어 있다. 초기중합체를 경화할때, 점착력이 있는 덩어리가 형성된다. 이와 유사하게, 미국 특허 4,175,355호에는 건조된 토양 재료를 기준으로 15중량% 이상의 폴리우레탄을 포함하는 토양 재료 혼합물을 사용한 토양 플러그를 개시하고 있다. 초기중합체, 토양 재료 및 물을 긴밀히 혼합함으로써 슬러리를 제조한다. 그리고 나서 이 슬러리를 다이에 넣어 캐스팅하고 적어도 폴리우레탄 수지 형성 재료의 부분적인 경화가 있은 후에, 수득된 플러그를 다이로부터 제거한다.

종래 기술의 플러그에서는 상대적으로 높은 퍼센트의 폴리우레탄 때문에, 묘목의 재배가 방해받는다. 사실, 이들 플러그 내의 합성 재료가 적을수록, 이들 묘목이 더 잘 생장한다. 합성 재료가 존재하면 물 및 공기가 식물 뿌리에 접근하는 것이 방해받는 것으로 보인다. 따라서, 재배 플러그가 합성 재료를 함유하지 않는 것이 이상적이다. 그러나, 합성 재료는 취급시 분해되지 않는 자가-지지적이며 안정한 플러그를 제공하기 위하여 이러한 플러그의 중요한 성분이다. 실제로, 상기 기재된 미국 특허 4,175,355호에서는 약 15 건조중량% 미만의 폴리우레탄 수지를 사용하면 발근배지가 부서져 떨어진다고 밝히고 있다. 또한, 고농도의 폴리우레탄을 갖는 플러그는 질기고 밀도가 불충분하다. 그 결과, 이들 플러그의 담수 특성이 나쁘며, 공기의 침투가 어렵다.

따라서 가능한 한 합성 재료가 없는 배지와 유사한 재배 플러그를 제조하는 것이 매우 바람직하다.

미국 특허 5,209,014호에서는 묘목을 재배하기 위한 주형을 개시하고 있으며, 이들 주형은 토탄, 물, 영양분 및 합성 주형 재료 예컨대 폴리우레탄 수지로 형성된다. 상기 특허에서는 초기중합체가 토탄 혼합물에 대하여 약 6 내지 8중량%의 양으로 첨가되며, 토탄 혼합물이 먼저 토탄 분쇄기 안에서 분쇄된다. 상기 개시된 6 내지 8 건조 중량%의 초기중합체에 있어서, 건조 중량이란 용어는 아직 물이 첨가되지 않은 토탄 혼합물을 의미한다. 즉, 토탄 혼합물은 본래의 습기를 함유하며, 상기 특허에 있어서 건조 중량은 이 습기를 포함하지만, 초기중합체가 첨가되기 전에 토탄 혼합물에 도입되는 물은 포함하지 않는다. 진정으로 바싹 마른상태에서 계산된 상기 특허에서 초기중합체의 양이 다른 종래 기술과 일치하려면, 초기중합체의 퍼센트는 개시된 6~8% 보다 훨씬 더 많을 것이다.

따라서 최소량의 합성 재료를 가지면서, 점착력이 있고, 안정하며, 탄력 있고, 균질적이며, 완전하고, 자가-지지적인 배지를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

개선된 담수 특성 및 증가된 공극을 갖는 배지를 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.

최소량의 합성 결합 재료는 가지면서, 점착력이 있고, 안정하며, 탄력 있고, 균질적이며, 완전하고, 자가-지지적인 배지의 제조 방법을 제공하는 것이 본 발명의 또다른 목적이다.

[발명의 요약]

종래 기술의 문제는 친수성 배지, 바람직하게는 플러그의 제조 방법을 제공하고, 개선된 특성과 최소량의 결합제를 갖는 배지를 제공하는 본 발명에 의해 극복되었다. 일반적으로, 응집체를 친수성 우레탄 초기중합체 및 물과 접촉시킴으로써 탄력 있고, 완전하며, 치수 안정하고, 점착력이 있으며, 균질적인 덩어리를 형성시키는 방법이 제공된다. 경화될때, 초기중합체는 응집체 재료와 함께 결합한다. 응집체, 초기중합체 및 물의 혼합은 조심스럽게 조절되는 특정 조건하에서 실시되며, 이는 소정의 강도 및 안정된 공극을 수득하기 위하여 필요한 양보다 더 적은 양의 초기중합체의 사용을 가능하게 한다.

본 발명은 종자 발아 및 식물 생장 또는 증식을 위한 안정한 배지, 예컨대 플러그; 및 이 배지의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에서 사용될 수 있는 적합한 응집체는 토탄 이끼(갈대-사초 이탄, 물이끼 이탄, 원예용 물이끼 이탄 및 목제 이탄 포함), 토양, 코이어(coir, 코코넛 껍질), 퍼얼라이트, 질석, 경석, 구운 점토, 목재 펄프, 소나무 껍질, 분쇄된 나무껍질, 톱밥 및 이들의 혼합물을 포함한다. 이탄이 바람직한 응집체이다. 본 명세서의 바싹 마른 응집체라는 용어는 수분을 제거하기 위하여 24시간 동안 105℃의 오븐에서 건조된 응집체를 의미한다.

토탄 이끼인 경우, 시판되는 토탄 이끼의 수분 함량이 다양하기 때문에, 사용하기 전에 이탄을 검사해야 한다. 구체적으로, 이탄이 포화될 때까지 물을 첨가하여 이탄의 수분 함량을 표준화시킬 수 있다. 포화점은 시각적으로 결정될 수 있으며; 이탄이 물 흡수를 멈출 때이다.

본 발명의 플러그를 위한 적합한 결합제는 친수성 폴리우레탄 초기중합체; 예컨대 폴리올, 바람직하게는 폴리옥시에틸렌 폴리올과 폴리이소시아네이트의 반응 생성물을 포함한다. 바람직한 초기중합체는 우드(Wood)에게 허여된 미국 특허 3,812,619호에 개시된 것이며(이 기재내용은 참고 문헌에 포함되어 있다), Hampshire Chemical Corp. 사의 샹표명 HYPOL로 시판되고 있다.

바람직하게는 초기중합체 대 공급된 응집체의 비율은 0.03~0.1:1, 더욱 바람직하게는 0.05~0.07:1, 가장 바람직하게는 0.07:1이다. 구체적인 비율은 사용되는 응집체의 특성에 따라 다를 것이며, 실험에 손상없이 당업자에 의해 쉽게 결정될 수 있다. 첨가되는 물의 양은 응집체 5kg당 약 14~16kg이 바람직하다.

하기 표는 몇몇 적합한 제제를 나타낸다:

도 1은 본 발명에 따른 재배 플라그를 제조하기 위한 적합한 장치를 나타낸다. 플러그를 함유하도록 적합한 공동을 갖는 복수개의 트레이(tray)를 설치하였다. 트레이 디스태커(destacker)(1)는 공간을 견고히 하며, 하기 제조된 슬러리로 충전될 복수개의 트레이를 유지하기 위하여 사용될 수 있다. 이들 트레이는 임의의 원하는 구성을 지닐 수 있으며, 각각은 통상 최종 플러그의 원하는 모양에 따라 만들어진 복수개의 구멍 또는 주형을 포함한다. 통상적인 모양은 원통형 및 플루스토-원추형을 포함한다. 디스태커(1)는 개별 트레이를 운반 장치, 예컨대 컨베이어 벨트(20) 위에 하적하며, 컨베이어 벨트(20)는 이들 트레이를 분무기(2)로 운반한다. 분무기(2)는 이전에 형성된 플러그를 트레이로부터 용이하게 제거하기 위하여 각 트레이에 이형제를 분무한다. 비록 바람직한 이형제는 레시틴을 포함하지만, 식물 독성이 없는 임의의 통상적인 이형제가 사용될 수 있다.

이형제로 피복된 트레이는 컨베이어 벨트(20)를 따라 혼합기(3)로 이동한다. 혼합기(3)는 트레이에서 결국 경화되는 슬러리의 다양한 성분을 혼합하여 재배 플러그를 형성된다. 슬러리는 응집체, 친수성 폴리우레탄 초기중합체 결합제 및 물을 포함하며, 각각은 혼합기(3)에 따라 공급되는 것이 바람직하다. 도 1에 도시된 구체예에서, 결합제는 적합한 관을 통하여 혼합기(3)와 연결된 용기(11)에 저장되며; 응집체는 컨베이어(12) 및 (13)를 경유하여 혼합기(3)과 연결된 용기(15)에 저장되고; 또 물은 적합한 관을 통하여 혼합기(3)와 연결된 용기(14)에 저장된다. 일단 모든 성분이 혼합기(3)의 혼합실로 옮겨지면 혼합이 시작된다. 비록 성분의 첨가 순서는 중요하지 않지만, 바람직하게는 응집체를 먼저 혼합실에 첨가하고 나서 물을 첨가하고, 마지막에 결합제를 첨가한다.

본 발명의 방법에 있어서, 혼합될 슬러리의 온도, 혼합중의 온도 및 경화시의 온도를 적합하게는 20℃ 미만, 바람직하게는 10℃ 미만, 가장 바람직하게는 6℃ 미만으로 하는 것이 중요하다. 저온이 반응 속도를 느리게 하여, 본 발명자는 적합한 공극을 갖는 안정된 생성물을 얻었다. 더욱 구체적으로 설명하면, 초기중합체의 경화 속도를 느리게 함으로써, 비록 혼합이 응집체 입자를 손상시키지 않을 정도로 낮은 전단 응력하에서 실시될지라도 균질적인 혼합을 얻을 수 있으며, 저밀도 생성물을 제공하기 위하여 혼합에 의해 충분한 공기를 공급하고 취입에 의해 이산화탄소(초기중합체와 물의 반응으로부터 얻어진)를 공급할 수 있으며, 그 결과 얻어진 균질적인 혼합물은 주형 내로 옮겨질 수 있다. 슬러리의 온도는 응집체 및 결합제에 첨가되는 물의 온도를 조절함으로써 가장 잘 조절될 수 있다. 따라서, 결합제의 온도는 비교적 높을 수 있으며, 예컨대 40~50℃이지만, 적합한 냉수를 결합제 및 응집체에 첨가하면, 물 온도가 적절히 조절될때 그 결과 얻어지는 슬러리는 원하는 온도가 될 것이다. 물의 양은 결합제의 양을 훨씬 초과하기 때문에, 결합제의 초기 온도는 사실상 슬러리의 온도에 아무런 영향을 미치지 않는다.

본 발명에 있어서, 또한 응집체 섬유의 손상을 최소화시킬 정도로, 바람직하게는 손상이 없을 정도로 충분히 낮은 전단 응력하에서 혼합을 실시하는 것이 중요하다. 다르게 표현하면, 혼합 전 응집체 섬유의 길이가 혼합이 완료된 후의 길이와 실질적으로 동일하여야 하며; 사실상 섬유의 분쇄 또는 파쇄가 일어나지 않아야 하며, 그 결과 혼합실 내에서 혼합물의 잔류 시간과는 무관하게, 혼합 전 응집체의 총 표면적은 혼합 후 응집체의 총 표면적과 동일하거나 또는 실질적으로 동일하다.

이것은 입경 분포에 의해 측적될 수 있으며; 혼합 전 응집체의 입경 분포는 혼합후 응집체의 입경 분포와 동일하거나 또는 실질적으로 동일하여야 한다. 당업자는 출발 응집체가 순수한 응집체; 즉, 시중에서 구입가능한 분쇄되지 않은 응집체여야 한다는 것을 알고 있을 것이다. 바람직하게는 출발 응집체의 입경 분포가 메시 크기 8의 체에 남아있는 입자가 제거된 후, 40% 이상의 입자가 메시 크기 35의 체에 남아있도록, 바람직하게는 46~65% 이상, 더욱 바람직하게는 48~60% 이상, 더더욱 바람직하게는 약 50~58%, 가장 바람직하게는 약 54~56%가 남아있도록 입경 분포를 갖는다. 혼합 중의 입자 손상, 특히 더 큰 입자에 대한 손상을 최소화하거나 방지하기 위하여, 혼합은 낮은 전단 응력하에서 실시되어야 한다. 이 목적을 위하여, 혼합실은 바람직하게는 4-회전팔 혼합기가 장착되어 있으며, 각 혼합팔은 길이가 약 25cm이며 약 150rpm으로 작동한다. 당업자는 시행 착오를 거쳐 다른 적합한 낮은 전단 응력을 갖는 혼합기를 쉽게 결정할 수 있으며; 혼합기가 혼합 중에 응집체 섬유, 특히 더 큰(예컨대 35 메시 이상) 입자를 조각내거나 실질적으로 손상시키거나 또는 분쇄시키지 않고, 충분한 공기가 혼입될 정도로 충분히 길고, 주형의 충전을 방지하기에 충분한 양으로 또는 배지를 덩어리로 분해시켜 생성물을 약화시키기에 충분한 양으로도 결합제가 경화되지 않을 정도로 충분히 짧은 혼합 시간 동안에 균질적인 혼합물을 제조하는 한, 상기 혼합기는 본 발명의 요건을 만족시킨다. 본 발명자는 본 발명에서는 바라믹한 상표명 HYPOL 친수성 초기중합체 결합제를 사용하여, 혼합기 내에서 약 30초 내지 약 4.5분, 바람직하게는 약 60초 내지 약 2분, 가장 바람직하게는 약 1.5분의 잔류 시간이 이상적이고 안정된 공극을 갖는 균질적인 생성물을 제조함을 밝혔다. 입자 혼합기가 균질적인 혼합물을 형성할 수 있는지의 여부는 눈으로 결정할 수 있으며; 비-균질적인 혼합물에서는 경화된 중합체의 큰 입자를 쉽게 눈으로 볼 수 있으며, 및/또는 그 결과 얻어진 배지는 균질적인 혼합물로부터 제조된 다른 동일한 배지보다 상대적으로 약하다.

혼합물의 온도가 초기중합체의 실질적인 경화를 억제할 정도로 충분히 낮기 때문에, 혼합하는 동안에 초기중합체는 경화될때 강하고, 점착력이 있고, 안정하며 자가-지지적인 균질적인 조성물을 형성하기에 충분한 양으로 응집체 섬유의 틈속으로 주입될 수 있다. 혼합물의 온도가 저하되는 점에 비추어, 균질적인 혼합물을 얻는데 필요한 낮은 전단 응력하에서 상대적으로 긴 혼합 시간은 혼합물의 혼합 또는 적합한 주형 또는 트레이로의 충전을 억제시킬 정도로 초기중합체가 경화되지 않도록 하면서 사용될 수 있다.

본 발명은 연속적인 충전 작업과 커플링된 배치(batch) 혼합 작업을 특징으로 한다. 따라서, 배지를 구성하는 다양한 성분을 배치를 기본으로 측량해서 혼합실에 넣고 혼합하고 나서 트레이 충전기(5)로 옮긴다(도 1). 트레이 충전기(5) 안에서, 이 혼합물을 천천히 교반시키고, 트레이 충전기(5)의 하부를 컨베이어 벨트(20) 위에 적당한 간격으로 나열된 적합한 트레이 또는 주형 내로 연속적으로 밀어낸다. 컨베이어 벨트(20)의 속도는 충전 작업이 연속적이 되도록 조절하는데; 즉, 미리 결정된 혼합기(3)의 혼합 시간을 바탕으로 하여, 작업 중에 트래이 충전기(5) 내에 혼합된 배지 조성물이 항상 존재한다. 각 트레이로 옮겨지는 생성물의 양은 계량 장치(4)에 의해 조절된다. 트레이 내의 생성물은 실온에서 약 5분 안에 경화된다. 배치 혼합/연속 충전 작업은 기계의 재정비 없이 다른 주형 또는 트레이용으로의 사용을 가능하게 한다.

그리고 나서 경화된 생성물을 함유하는 트레이는 구멍파기 장치(9)로 이동시켜, 묘목 등을 심기 위하여 각각의 플러그를 적합하게 자르거나 구멍을 낸다. 트레이 스태커(6) 및 (10), 트레이 디스태커(8)는 간격을 유지하기 위하여 이송로를 따라서 배치될 수 있다.

당업자는 기타 첨가제, 예컨대 영양분, 수화제, 비료, 살진균제, 살충제, 석회와 같은 pH 조절제가 배지에 포함될 수 있음을 알 것이다. 바람직하게는 상기 첨가제는 배치 혼합 단계에서 첨가되며, 수용성이면 급속히 물에 용해되거나 또는 오랜 시간 동안 서서히 용해될 수 있다.

본 발명은 하기 비-제한적 실시예에 의해 더욱 자세히 설명된다.

[도면의 간단한 설명]

도 1은 본 발명에 따른 재배 플러그의 제조에 적합한 장치의 전면도이다.

[실시예 1]

하기 성분으로부터 슬러리를 제조하였다:

5kg의 이탄 토양(47중량%의 수분을 함유함)

200g의 상표명 HYPOL 2002

15kg의 물

첨가된 물의 온도는 5℃였다. 그 결과 얻어진 슬러리를 25cm 길이의 4개의 팔을 갖는 혼합기 내에서 100rpm에서 1.5분 동안 혼합하였다. 그 결과 얻어진 분산액을 포장 트레이에서 캐스팅하여 약 10℃에서 3~4분 내에 경화시켰다.

그 결과 얻어진 플러그는 우수한 밀도를 가졌으며 부서지거나 분해되지 않았다.

[실시예 2]

이탄 토양 대신에 6kg의 땅콩 섬유를 사용하는 것을 제외하고 상기 실시예 1의 과정을 반복하였으며, 슬러리는 210g의 수지 형성 용액 및 4kg의 물을 사용하여 제조하였다. 그 결과 얻어진 플러그는 우수한 밀도를 갖는 점착력 있는 물체였다.

[실시예 3]

버거 블론드 골든 스패그넘 토탄 이끼(Berger blonde golden spaghnum peat moss)를 사용하였다. 이것을 호바트(Hobart) 혼합기 안에서 3분 동안 100rpm에서 부풀렸다. 그리고 나서 상기 이탄을 표준 메시 크기 8, 20, 35, 50 및 80의 체를 사용하여 5분 동안 체질하였다. 메시 8의 체에 남아 있는 모든 재료는 버리고 나머지 다른 분획은 수집하여 각각 분리된 봉지에 담았다. 그리고 나서 상기 이탄을 낮은 전단 응력(500rpm의 호바트 혼합기에서 90초 동안 혼합) 및 높은 전단 응력(균질기 막대와 배지 사이의 높은 수준의 접촉을 위하여 막대 직경 2.75인치 보다 약간 더 큰 내부 직경 3.5인치, 높이 7인치의 플라스틱 용기 내에 균질기 막대를 갖는 변형된 핸드드릴 사용)으로 건조 혼합하였다. 그 결과 얻어진 각각의 입경 분포는 하기 표 1과 같다:

상기 자료는 낮은 전단 응력하에서는 입자에 대한 손상이 거의 없을 나타낸다. 반대로, 높은 전단 응력하에서는 특히 큰 섬유에 실질적인 손상이 생겼으며, 즉 메시 20의 체에서는 대조구의 31.4%에 비하여 단지 14.77%의 섬유가 남아 있었다.

부풀려지고 체질된 다양한 입경의 이탄의 중량을 재고 정확한 원래의 입경 분포로 재조합하였다. 다시 만들어진 입경 분포를 갖는 이탄은 충분한 물을 첨가하여 원래의 밀도 100g/ℓ를 180g/ℓ로 조절하였다. (이 조절 단게는 초기(미리 조절된) 밀도/수분 함량과는 무관하게, 배치마다 일정한 혼합물을 제조하기 위하여 표준량의 물을 첨가하기 위한 배지를 제조한다.) 그 결과 얻어진 조성물은 100rpm의 호바트 혼합기 안에서 2분 동안 혼합하였다. 하기 표 A는 상이한 입경의 이탄에 대하여 기록된 다양한 자료를 나타내며, 더 작은 입경인 경우 훨씬 더 많은 물이 필요함을 나타낸다:

조절된 이탄은 표준 메시 크기 8 및 35를 사용하여 체질하였다. 조절된 이탄이 조절 단계에서 사용된 물을 흡수하여 부풀려졌기 때문에 더 큰 메시를 사용하였다. 조절된 이탄을 5분 동안 체질하였으며, 낮은 전단 응력 및 높은 전단 응력혼합(상기에서 실시된 바와 같음)의 결과는 하기 표 2와 같다:

마찬가지로, 상기 자료는 높은 전단 응력하에서 응집체의 섬유, 특히 큰 섬유에 실질적인 손상이 생김을 나타낸다.

대조구로서, 200g의 조절된 이탄을 혼합 용기에 담았다. 4~5℃의 물 500g을 첨가하였다. 그리고 나서 9g의 상표명 HYPOL 2002 초기중합체를 첨가하고, 이들 재료는 호바트 혼합기를 사용하여 500rpm에서 90초 동안 혼합하였다. 그 결과 얻어진 혼합물을 내부 직경 3인치, 높이 3.5인치의 두개의 실린더에 부었다. 여분의 혼합물을 눈금 비이커에 부었다. 습윤 밀도(배수됨) 및 강도를 측정하고, 하기 표에 기록하였다. 습윤/배수 밀도는 실런더는 30℃에서 3 내지 4시간 동안 배수시킨 후에 측정하였다. 배지를 갖는 각 실린더의 무게를 쟀다. (강도 및 건조 밀도를 검사하기 위하여 배지를 실린더로부터 제거하였다.)이 총중량에서 실린더 자체 중량을 뺀 중량을 실린더의 부피(403.29cc)로 나눈다. 습윤(배수됨) 배지의 강도는 메시 3/8인치, 8 및 20의 체를 사용하여 체질함으로써 측정하였다. 샘플의 상대 강도를 측정하기 위하여 체질한 후 각각의 체에 남아 있는 배지의 양을 기록하였다.

혼합 시간 실험은 대조구(90초의 혼합)와 30초(샘플 2) 및 300초(샘플 3) 동안 혼합된 샘플과 비교하여 실시하였다. 그 결과는 하기 표 3과 같다. 이들 결과는 너무 짧은 혼합시간(샘플 2)이 더 밀도가 높은 배지(이 경우 21%)를 제조하였고, 너무 긴 혼합 시간(300초)은 훨씬 더 밀도가 높은 배지(이 경우 54%)를 제조함을 나타낸다. 고밀도는 더 적은 공극, 너무 축축한 배지(식물 또는 묘목의 뿌리에 해로우며, 뿌리를 썩게할 수 있음) 및 높은 배지 제조 비용(즉, 낮은 생산량)을 의미한다.

입경 실험은 대조구에 비하여 샹대적으로 큰 입경의 응집체(샘플 4), 더 작은 입경(샘플 5) 및 매우 작은 입경(샘플 6)을 갖는 샘플을 제조함으로써 실시하였다. 하기 표 3의 자료는 큰 입경의 배지를 사용하여 대조구와 유사한 특성을 갖는 우수한 배지가 조제됨을 나타낸다. 그러나, 입경이 감소함에 따라, 공극이 감소하기 시작하며, 배지는 현저히 약해졌다. 입경이 매우 작아짐에 따라(분쇄된 응집체와 유사함), 배지는 훨씬 더 밀도가 높아졌고, 공극은 감소하였고, 또 배지는 사실상 매우 축축하게 남아 있었다.

물의 양 실험은 너무 적은 물을 함유하는 샘플(샘플 7) 및 너무 많은 물을 함유하는 샘플(샘플 8)을 대조구와 비교함으로써 실시하였다. 하기 표 3은 비록 너무 적은 물을 사용하면 낮은 밀도, 높은 공극의 배지가 제조되었지만, 이 배지는 점착력이 없었으며 오히려 매우 약하였다. 너무 많은 물을 사용하면 식재에 해로울 수 있는 너무 많은 물을 함유하는 높은 밀도, 낮은 공극의 배지가 제조되었다.

*:상기 표 1에 설명된 부풀려지고 체질된 이탄에 대한 표준(STD) 입경 분포.

**:30℃에서 4시간 동안 건조시킨 후의 밀도.

N.D.:측정 불가능.

N.A.:적용 불가능.

Claims

필수적으로 응집체, 친수성 폴리우레탄 초기중합체 및 물로 구성된 슬러리를 형성하고; 혼합 중에 상기 응집체의 실질적인 손상을 방지할 정도로 충분히 낮은 전단 응력으로 약 20℃ 미만의 온도에서 상기 슬러리를 균질적인 혼합물이 생성되기에 충분한 시간 동안 혼합하고; 및 그 결과 얻어진 혼합물을 경화시키는 것을 포함하는, 점착력이 있고, 안정하며, 자가-지지적인 개방형 배지의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 슬러리의 온도가 약 10℃ 미만인 방법.
제1항에 있어서, 상기 응집체가 이탄, 토양, 코이어(코코넛 껍질), 퍼얼라이트, 질석, 경석, 구운 점토, 목제 펌프, 분쇄된 나무 껍질, 톱밥 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 방법.
제1항에 있어서, 상기 응집체가 이탄인 방법.
제1항에 있어서, 상기 초기중합체와 응집체가 0.03~0.1:1의 비율로 존재하는 방법.
필수적으로 입경 분포를 갖는 응집체, 친수성 폴리우레탄 초기중합체 및 물로 구성된 온도가 약 20℃ 미만인 슬러리를 형성하고; 상기 응집체의 입경 분포가 물질적으로 변하지 않을 정도로 충분히 낮은 전단 응력으로 약 20℃ 미만의 온도에서 상기 슬러리를 균질적인 혼합물이 생성되기에 충분한 시간 동안 혼합하고; 및 그 결과 얻어진 혼합물을 경화시키는 것을 포함하는, 점착력이 있고, 안정하며, 자가-지지적인 개방형 배지의 제조 방법.
제6항에 있어서, 상기 슬러리의 온도가 약 10℃ 미만인 방법.
제6항에 있어서, 상기 응집체가 이탄, 토양, 코이어(코코넛 껍질), 퍼얼라이트, 질석, 경석, 구운 점토, 목재 펄프, 분쇄된 나무 껍질, 톱밥 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 방법.
제6항에 있어서, 상기 응집체가 이탄인 방법.
제6항에 있어서, 상기 초기중합체와 응집체가 0.03~0.1:1의 비율로 존재하는 방법.
제6항에 있어서, 상기 응집체의 입경 분포가 메시 크기 8의 체보다 더 큰 입자가 제거된 후, 약 40% 이상의 입자가 메시 크기 35의 체에 남아있는 방법.
제6항에 있어서, 상기 응집체의 입경 분포가 메시 크기 8의 체보다 더 큰 입자가 제거된 후, 약 50% 이상의 입자가 메시 크기 35의 체에 남아있는 방법.
a) 조합물이 혼합을 방지하기에 충분한 양으로 상기 초기중합체를 경화시키지 않으면서 하기 단계 b)에 설명된 혼합이 가능할 정도로 충분히 낮은 온도에서, 입경 분포르 갖는 응집체, 친수성 폴리우레탄 초기중합체 및 물을 조합하고;

b) 상기 응집체의 입경 분포가 물질적으로 변하지 않을 정도로 충분히 낮은 전단 응력으로 균질적인 혼합물이 생성되기에 충분한 시간 동안, 상기 온도에서 상기 조합물을 혼합하고;

c) 상기 균질적인 혼합물로 주형을 충전시키고; 및

d) 그 결과 수득된 혼합물을 경화시키는 것을 포함하는, 점착력이 있고, 안정하며, 자가-지지적인 개방형 배지의 제조 방법.
제13항에 있어서, 상기 조합물의 온도가 약 10℃ 미만인 방법.
제13항에 있어서, 상기 응집체가 이탄, 토양, 코이어(코코넛 껍질), 퍼얼라이트, 질석, 경석, 구운 점토, 목재 펄프, 분쇄된 나무 껍질, 톱밥 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 방법.
제13항에 있어서, 상기 응집체가 이탄인 방법.
제13항에 있어서, 상기 초기중합체와 응집체가 0.03~0.1:1의 비율로 존재하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 응집체의 입경 분포가 메시 크기 8의 체보다 더 큰 입자가 제거된 후, 약 40% 이상의 입자가 메시 크기 35의 체에 남아있는 방법.
제13항에 있어서, 상기 응집체의 입경 분포가 메시 크기 8의 체보다 더 큰 입자가 제거된 후, 약 50% 이상의 입자가 메시 크기 35의 체에 남아있는 방법.
a) 혼합 전 입경 분포를 갖는 응집체를 제공하고;

b) 물이 상기 응집체 및 초기중합체와 혼합될때, 혼합물의 온도가 약 20℃ 미만으로 조정되도록 충분히 낮은 온도를 갖고, 상기 응집체의 혼합 전 입경 분포가 혼합시에 물질적으로 변하지 않을 정도로 충분히 낮은 전단 응력으로 균질적인 혼합물이 생성되기에 충분한 시간 동안, 상기 응집체를 친수성 폴리우레탄 초기중합체 및 물과 혼합하고;

c) 그 결과 수득된 혼합물을 경화시키는 것을 포함하는, 점착력이 있고, 안정하며, 자가-지지적인 개방형 배지의 제조 방법.
제20항에 있어서, 상기 혼합물의 온도가 약 10℃ 미만인 방법.
제20항에 있어서, 상기 응집체가 이탄, 토양, 코이어(코코넛 껍질), 퍼얼라이트, 질석, 경석, 구운 점토, 목재 펄프, 분쇄된 나무 껍질, 톱밥 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 방법.
제20항에 있어서, 상기 응집체가 이탄인 방법.
제20항에 있어서, 상기 초기중합체와 응집체가 0.03~0.1:1의 비율로 존재하는 방법.
제20항에 있어서, 상기 물의 온도가 4~5℃인 방법.
제20항에 있어서, 상기 혼합 전 입경 분포가 메시 크기 8의 체보다 더 큰 입자가 제거된 후, 약 40% 이상의 입자가 메시 크기 35의 체에 남아있는 방법.
제20항에 있어서, 상기 응집체의 입경 분포가 메시 크기 8의 체보다 더 큰 입자가 제거된 후, 약 50% 이상의 입자가 메시 크기 35의 체에 남아 있는 방법.
균일하게 분포된 친수성 폴리우레탄 중합체에 의해 결합된 응집체를 포함하고, 이 응집체는 상기 첫번째 입경 분포와 실질적으로 동일한 두번째 입경 분포를 갖는, 첫번째 입경 분포를 갖는 응집체로부터 형성된 안정하고 자가-지지적인 개방형 배지.
제28항에 있어서, 상기 응집체가 이탄, 토양, 코이어(코코넛 껍질), 퍼얼라이트, 질석, 경석, 구운 점토, 목재 펄프, 분쇄된 나무 껍질, 톱밥 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 배지.
제28항에 있어서, 상기 첫번째 입경 분포가 메시 크기 8의 체보다 더 큰 입자가 제거된 후, 약 40% 이상의 입자가 메시 크기 35의 체에 남아 있는 방법.
제28항에 있어서, 상기 첫번째 입경 분포가 메시 크기 8의 체보다 더 큰 입자가 제거된 후, 약 50% 이상의 입자가 메시 크기 35의 체에 남아있는 방법.
a) 물이 상기 응집체 및 초기중합체와 혼합될때, 혼합물의 온도가 약 20℃ 미만으로 조정되도록 충분히 낮은 온도를 갖고, 상기 응집체의 혼합 전 입경 분포가 혼합시에 물질적으로 변하지 않을 정도로 충분히 낮은 전단 응력으로 균질적인 혼합물이 생성되기에 충분한 시간 동안, 배치 안에서 응집체, 친수성 폴리우레탄 초기중합체 및 물을 혼합하고;

b) 그 결과 수득되는 균질적인 혼합물을 용기로 옮기고;

c) 상기 용기의 균질적인 혼합물로 주형을 연속적으로 충전시키고; 및

d) 그 결과 수득된 혼합물을 상기 주형 안에서 경화시키는 것을 포함하는, 점착력이 있고, 안정하며, 자가-지지적인 개방형 배지의 제조 방법.