NO814288L - Et inert vekstmedium og fremgangsmaate ved fremstilling derav - Google Patents

Description

Et inert vekstmedium og fremgangsmåte ved fremstilling derav Teknisk område

Foreliggende oppfinnelse vedrører et inert vekstmédium basert på elastisk polyuretanskum.

Bakgrunn

Jord som vekstmedium medfører flere ulemper. Det kan f.eks. være vanskelig å foreta en kontrollert tilførsel av næringsstoffer til planter som vokser i jord. Videre kan det være vanskelig å påvirke bakteriemiljøet i jorden uten samtidig

å skade vektsbetingelsene for plantene.

I senere år er der for dyrkning av planter uten å bruke jord benyttet den såkalte hydrokultur hvorunder flere inerte vekstmedier er blitt brukt, som har vært tilsatt næringsstoffer for plantene under kontrollerte betingelser. Når imidlertid inerte vekstmedier brukes har det vist seg å være vanskelig å oppnå en riktig balanse mellom behovet for et tilstrekkelig luftinnhold i vekstmediet og for det andre behovet for en tilstrekkelig vannretensjonsevne, og for det tredje kravet om at hudirriterende substanser ikke skal foreligge.

Under forsøk på å utviklse syntetiske vekstmedia er forskjellige typer plaster inter alia anvendt, f.eks. polyuretanskum og polyakrylonitril podet på massefibre i forbindelse med in situ polymerisasjon, ionebyttere mettet med gjødnings-stoffer, leirarter og torvbunn. Slike medier er f.eks. be-skrevet i i svensk patent nr. 349,225, tysk utlegningsskrift nr..1,221,484. og nr. 1,227,724 og fransk patent nr. 2,056,215.

Imidlertid er ingen av disse forsøkene falt helt tilfreds-stillende ut. Når f.eks. torv tilblandes, vil ikke mediet lenger forbli inert fordi flere forskjellige organiske og I uorganiske næringsstoffer samt patogene kimer og andre bakterier som er skadelige for veksten noen ganger foreligger i torven.

Det ovennevnte svenske patent beskriver et vekstmedium bestående av en fUtlignende masse av naturlige cellulosefibre, en akrylonitrilpolymer som er kjemisk bundet til"disse gjen-, nom in situ polymerisasjon. Vekstmediet består av de resul- I terende polymerpodede massefibre, og et forutbestemt vekst-forhold av polymerandelen til cellulosedelen av fibrene an-gis for disse massefibre idet vektforholdet bestemmes mellom mengden av anvendt polymer for polymerpodingen av masse-, fibrene.

Videre beskriver tysk utlegningsskrift nr. 2,054,823 en fremgangsmåte ved fremstilling av plantesubstrater basert på polyuretanskum-substanser.

Ved den fremgangsmåte som er behandlet i det tyske utlegnings-skriftet fremstilles lagringsstabile, sammenpressede plantesubstrater i ferdig dimensjonerte piastfilminnpakninger, hvilke plantesubstrater er basert på hydrofile, elastiske polymetanskumsubstanser. Disse polyuretanskumsubstansene'

må kunne svelle for å absorbere det tilførte vann i slik grad at de fyller ut plastfilminnpakningene fullstendig.

I forbindelse med det hydrofile polyuretanskum kan det være en fordel å bruke hydrofobe polyuretanskum da bruk av det hydrofile polyuretanskum medfører betydelige problemer; Det er således for en fagmann velkjent at rockwool^-—'-produk-ter er forbundet med den betydelige ulempe at det er vanskelig å oppnå tilstrekkelig ventilasjon, og det er derfornesten alltid umulig å unngå rotforråtnelse idet rockwool^—-produkter i stor grad brukes som plantedyrkningssubstrater og nettopp er særpreget ved sterkt hydrofile egenskaper.

Bruken av hydrofobt polyuretanskum overvinner de ovennevnte ulemper vedrørende rotforråtnelse som følger med bruken av det hydrofile polyuretanskum. Dette skyldes at materialet etter fukting inneholder den nødvendige mengde luft. Videre er materialet behagelig å arbeide med og irriterer ikke huden. Videre kan det lagres i sammentrykket tilstand før bruk.IImidlertid gir det hydrofobe polyuretanskum det problem at det som følge av sin hydrofobe natur er vanskelig å fukte og det gir ikke tilstrekkelig kapillarvirkning til å gi den nødvendige vannrensjonsevne. En blanding av hydrofilt polyuretanskum i et hydrofobt polyuretanskum kan ikke garantere i en riktig fukting og vannretensjonsevne mer enn en blanding av hydrofobt polyuretanskum i hydrofilt polyuretanskum kan, fordi det har vist seg at mengden av vann som bindes til,det. polyuretanskum bindes så sterkt til dette at vannet ikke'er tilgjengelig for planterøttene på en slik måte at røttene er istand til å absorbere vannet.

Beskrivelse av oppfinnelsen

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe

et inert vekstmedium basert på elastisk polyuretanskum som tilfredsstiller de ovennevnte krav vedrørende tilstrekkelig luftinnhold, tilstrekkelig vannretensjonsevne og ikke inneholder hudirritérende substanser.

For dette formål er vekstmediet ifølge foreliggende oppfinnelsekarakterisert vedat polyuretanskummet er hydrofobt og

at det inneholder naturlige fibre, fortrinnsvis i en mengde på 10 - 70 vekt-% beregnet på sluttproduktet, for å gi en optimal vannretensjonsevne..

Som naturlig fibre forétrekkes å bruke granulert papir, fortrinnsvis i en mengde på 40 - 60 vekt-%, eller oppslått masse (fluff), fortrinnsvis•i en mengde på 25-35 vekt-%.

Overraskende har det vist seg at ved å variere mengden av naturlig fibre er det mulig å tilveiebringe en optimal vannretensjonsevne. Således har det vist seg å være mulig

å justere en passende hydrofob/hydrofil balanse ved å variere mengden av hydrofobt polyuretan og hydrofile naturlige

fibre innenfor de ovennevnte grenser.

Som en bidragende faktor til en korrekt justering av hydro- ] fob/hydrofil balanse foretrekkes det i.h.t. en utførelses-form av oppfinnelsen å bruke et. fuktemiddel, fortrinnsvis et ikke-ionisk aktivt fuktemiddel ved fremstillingen av vekstmediet.

Ifølge oppfinnelsen foretrekkes det å bruke polyuretanskum

i form av rekombinert skum som tilveiebringes ved å kappe rester fra fremstillingen av større gjenstander av elastiske skumplaster som granuleres og etter tilblanding av bindemiddel formes under tilførsel av varme.

Det foreliggende vekstmedium kan f.eks. gjerne brukes som vekstmedium for planter på rot som skal eksporteres eller importeres, som vekstmedium for ornamentelle planter på rot for bruk i hospitaler, og som vekstmedium for planter for. energiskoger.

Kort beskrivelse av tegning og utførelsesmåte av oppfinnelsen

Oppfinnnelsen skal beskrives i nærmere detalj i det følgende eksempel under henvisning til den medfølgende tegning som illustrerer resultatene av sammenligningsforsøk.

Eksempel

For å måle virkningen av a blande inn masse i rekombinert polyuretanskum ble de følgende prøver fremstilt:

I Rekombinert skum uten masse

II Rekombinert skum inneholdende 15 vekt-% masse III Rekombinert skum inneholdende 30 vekt-% masse

IV Rekombinert skum inneholdende.43,5 vekt-% masse

Alle prøver hadde en densitet på 50- kg/m 3 og ble fremstilt i henhold til den følgende tabell:

Det granulerte polyuretanskum inneholdt elastisk polyuretan-i skum granulert i små biter på 2 - 30 mm, fortrinnsvis 5 - 10 mm. Den oppslåtte cellulosemasse som ble brukt inneholdt oppslått masse av samme type som brukes i bleier. Prepoly-meren var et bindemiddel bestående av 100 deler polyeter-polyol med en OH-verdi på 4 3 sammen med 20 deler toluen di-isocyanat. Før bruk var blandingen preomsatt i 48 timer ved 1 romtemperatur.

"Berol" 087 er et ikke-ionisk aktivt fuktemiddel fra Berol Kemi AB.

Granulert polyuretan og opphakket cellulosemasse ble blandet

i en mikser. Under røringen ble en løsning av "Berol" 087 til-ført ved hjelp av en sprøytekanon og til slutt ble fortynnet prepolymer tilført ved hjelp av en sprøytekanon. Fortynningen ble utført med Freon 11 som senere fordampet etter sprøyting.

Blandingen ble overført i en 8 liters form og overopphetet . damp ble tilført i 10 min., hvorpå den ferdige prøve ble fjernet etter ytterligere 5 min.

For sammenligningsforsøk ble 7 rondeller punchet ut av prøvene I - IV. Rondellene hadde en diameter på 77 mm og en tykkelse på 10 mm. De 7 rondeller av hvert materiale ble stablet på en avfettet plastplate som deretter ble neddyppet i vann for å sikre at stabelen ble fullstendig mettet med vann i forbindelse med utpresning av all luften. Stablene ble deretter tatt ut av vannet og etter henstand i 10 min. ble vektøkningen målt for hver rondell. Basert på disse målingene ble den ab-j sorberte vannmengden beregnet som andel av volumet som funk-' sjon av høyden til den enkelte rondell i stabelen. Den gjen-værende vannmengde fremgår fra tegningen.

Deretter ble prøvene plassert på slik måte at. den laveste rondellen ble dyppet i vann. Etter 24 timer ble restmengden av vann beregnet. Herved viste prøvene I og II seg å være opptørket i de øverste rondeller, mens prøvene III og IV også hadde bibeholdt sin fuktighet i- de øverste rondeller. En avgjørende forbedring av vannretensjonsevnen oppnås således med et innhold av cellulosefibre på 30% eller mer.

Claims (10)

1. Inert vekstmedium basert på elastisk polyuretanskum, karakterisert ved at polyuretanskummet er hydrofobt og at det inneholder naturlige fibre, fortrinnsvis i en mengde på 10-70 vekt-% beregnet på sluttproduktet, for å gi en optimal vannretensjonsevne.

2. Vekstmedium ifølge krav 1, karakterisert vedat det hydrofobe polyuretanskum er rekombinert polyuretanskum.

3. Vekstmedium ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at de naturlige fibre foreligger i form av granulert papir i en mengde på 40-60 vekt-%. .

4; Vekstmedium ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at' de naturlige fibre foreligger i form-av oppslått pulp (fluff) i en lengde på 25-35 yekt-%.

5. Vekstmedium ifølge hvert av kravene 1. - 4, karakterisert ved at mediet under fremstillingen behandles med et ikke-ionisk aktivt fuktemiddel.

6. Fremgangsmåte ved fremstilling av et inert vekstmedium basert på polyuretanskum, karakterisert ved at hydrofobt polyuretanskum blandes med naturlige fibre i en mengde på 10-7-0 vekt-% beregnet på sluttproduktet.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at man anvender rekombinert polyuretanskum som hydrofobt polyuretanskum.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at man anvender granulert papir i en mengde på 40-60 vekt-% som naturlige fibre. j

9. Fremgangsmåte ifølge krav 6 eller 7, karakterisert vedat man anvender oppslått masse (fluff) i en mengde på 25-35 vekt-% som naturlige fibre.

10 . Fremgangsmåte ifølge hvert av kravene 6 - 9 , karakterisert ved at polyuretanskum og fibermaterialene behandles med et ikke-ionisk aktivt fuktemiddel i forbindelse med fremstillingen av vektsmediet.