NO824168L - Plantepotte og fremstilling derav. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår plantepotter av den type som benyttes for dyrking av frø, stiklinger o.l. og som disintegreres når de er plantet ut.

En slik plantepotte må ha tilstrekkelig styrke

til å kunne holde på jorden, komposten eller det andre vekstmediet for planten fra den opprinnelige såing og til utplanting. Vekstmediet kan være kontinuerlig fuktig og således må potten være tilstrekkelig vannresistent til å forhindre disintegrering og å tillate behandling før utplanting. Plantepotten må være lett å fylle og fortrinnsvis bør den

være noe skrådd slik at luft har tilgang til røttene gjen-

nom potteveggen når pottene står side ved side i en vekst-skål. Når de er skrådd, lettes også stabling av pottene før de fylles med vekstmedium.

Forskjellige materialer er tidligere benyttet for fremstilling av slike potteplanter, f.eks. torv, bitumenisert kraftpapp, svart polyten og skummet polystyren. Imidlertid er ingen av disse frie for mangler. Plantepotter kon-struert fra skummet polystyren eller svart polyten er imper-meable for luft, fuktighet og røtter og må fjernes før utplanting fordi de ikke vil disintegrere i tilstrekkelig grad. Et annet problem med skummet polystyren er at det kan trans-mittere mere lys til røttene enn det som kan aksepteres,

mens plantepotter av svart polyten er for myke til lett å kunne fylles. Plantepotter laget av bitumenisert kraftpapp har en tendens til å mangle styrke, disintegrerer ikke tilstrekkelig og krever slisser i potteveggen for å lette drener-ing. Torvpotter er sprø, spesielt når de er tørre, og kan ikke lett lages store.

En gjenstand for oppfinnelsen er å avhjelpe eller

i det minste redusere de ovenfor angitte mangler. Det er i DT-OS 1.611.734 foreslått å fremstille dekomponerbare beholdere for planter ved å påføre syntetisk termoplastisk materiale på et dekomponerbart fibrøst materiale, spesielt cellu-loseholdig fibrøst materiale, og knuse produktet som således oppnås, blande dette med vann for å lage en masse, avsiling av massen under pressforming til beholderformer og tørking

av de således dannede beholdere ved temperaturer innen området 100 - 250°C.

Det er nå overraskende funnet at plantepotter med utmerkede egenskaper kan fremstilles fra en papirvevnad fremstilt av en varmebundet blanding av fibre av vegetabilsk opprinnelse og syntetiske termoplastiske fibre. Denne løs-ning unngår nødvendigheten av forslaget i henhold til DT-OS 1.611.734 for trinnet med påføring av syntetisk termoplastisk materiale på det fibrøse materialet og for det etter-følgende forminskningstrinn, begge deler trinn som fører til økede utgifter.

I et første aspekt ligger derfor foreliggende oppfinnelse i en plantepotte som er tildannet fra en rotgjennomtrengelig varmebundet papirvevnad omfattende en blanding av fibre av vegetabilsk opprinnelse og syntetiske termoplastiske fibre.

R^ -g.nn^t^^y.gkk^-^e^^ i <?n f rgJHr gangsmåte for fremstilling av plantepotter omfattende tildan-ning av en papirvevnad fra en blanding av fibre av vegetabilsk opprinnelse og syntetiske termoplastiske fibre, oppvarming av den således dannede vevnad til en temperatur ved hvilken varmebinding inntrer og forming av den resulterende varmebundne vevnad til en plantepotte.

De syntetiske termoplastiske fibre kan være av forskjellige termoplastiske materialer, f.eks. polyolefiner slik som polyetylen og polypropylen, polyvinylklorid, poly-vinylalkohol og polyestere. Polyetylenfibre er så langt foretrukket. Polyolefinfibre som benyttes bør fortrinnsvis være av den type som spesielt fremstilles for bruk i papir-fremstilling og som er vanligvis kjent i papirindustrien som syntetiske tremassefibre. Imidlertid kan hakkede stapelfibre benyttes. Egnede syntetiske tremassefibre er f.eks. de polyetylenfibre som markedsføres under varemerket "Pulpex" av Hercules, "SWP" av Crown Zellerbach og "Ferlosa" av Montedison ("Pulpex"-fibrene ble tidligere markedsført av Solvay). De syntetiske termoplastiske fibre kan ha et innhold av leire eller andre mineraler..

Fibrene av vegetabilsk opprinnelse kan være hvilke som helst av de cellulosemasser som vanligvis benyttes ved papir fremstilling, f.eks. ubleket kraft- eller bleket kraftmasse, eventuelt blandet med bark- og/eller torvfibre.

Fortrinnsvis er de syntetiske termoplastiske fibre tilstede i en mengde på mellom 15 og 50% av det totale fiberinnhold (mens de gjenværende 85 - 50% er fibre av vegetabilsk opprinnelse), da potter med et syntetisk innhold under 15%

har en tendens til ikke å kunne motstå gjentatt behandling før utplanting og overdrevet syntetisk innhold fører til økede omkostninger uten noen tilsvarende forbedring av ytel-sen. Mengden termoplastiske fibre som benyttes er mere foretrukket mellom 15 og 30 vekt-% av det totale fiberinnhold og et innhold av syntetiske termoplastiske fibre på 25% er spesielt egnet.

Temperaturen ved hvilken varmebindingen av papiret fra hvilket plantepotten fremstilles gjennomføres er fortrinnsvis 130 - 150°C når det gjelder polyetylenfibre og 90 - 100°C når det gjelder polyvinylalkoholfibre.

Papiret hvorfra plantepottene fremstilles kan være fremstilt på konvensjonelt papirfremstillingsutstyr, f.eks.

på en Fourdrinier papirmaskin ved bruk av skummet eller uskum-met råstoff.

Papiret hvorfra plantepottene fremstilles kan være behandlet med fungicider for å forhindre muggvekst, men fordi enkelte fungicider har en tendens til å inhibere rotveksten,

må man passe på med henblikk på den mengde som benyttes.

Typisk er 0,5 - 1,0% egnet. Fungicidet blir hensiktsmessig innarbeidet i vevnaden under eller kort etter dennes dannelse og før potten tildannes.

Papiret hvorfra plantepotten fremstilles kan være farget hvis dette er ønskelig. Igjen må man passe på når det gjelder typen og mengden fargestoff som benyttes fordi enkelte typer fargestoff kan drepe røttene eller i det minste inhibere rotveksten.

Fortrinnsvis blir plantepotten laget på konvensjonel-le papirbeger- eller papirposemaskiner der nærværet av synte tiske termoplastiske fibre muliggjør at produktet varmfor-segles til form hvis dette er nødvendig.

Den totale flatevekt for papiret hvorfra plantepotten fremstilles ligger fortrinnsvis innen området 50 og

2 9

250 g/m og aller helst mellom 60 og 120 g/m . Aller helst er vekten 100 g/m .

For å lette rotpenetrering er det foretrukket at bruddstyrken for det varmbundne papir er mellom 40 og 200

kg Pascal og aller helst mellom 80 og 100 kg Pascal.

Av samme grunn er det også å foretrekke at porøsi-teten i papiret er rimelig høy. Luftmotstandsevnen benyttes for å måle porøsiteten og ligger fortrinnsvis mellom 6 og 30 mm W.G. (ved en flatehastighet på 20 m/min.) og helst mellom 8 og 15 mm W.G. (ved en flatehastighet på 20 m/min.).

Mens områdene for bruddstyrke og luftmotstandsevne som angitt ovenfor er generelt anvendbare, kan det i praksis finnes vanskelig med visse planter å oppnå tilstrekkelig rotpenetrering hvis både bruddstyrke og luftmotstandsevne ligger mot den øvre ende av de respektive områder. Hvis videre et fungicid benyttes som har en inhiberende virkning på rotveksten, kan det hende at tilstrekkelig rotpenetrering ikke oppnås, selv med meget lav luftmotstandsevne, hvis bruddstyrken ligger mot den øvre ende av det foretrukne området. Utvalget av en egnet blanding av egenskaper er imidlertid ikke vanskelig selv om en viss grad av foregående utprøvning kan være nødvendig. Ledetråder med henblikk på egnede papir-egenskaper er selvfølgelig tilgjengelige fra de senere føl-gende eksempler.

Den foreliggende plantepotte kan hvis ønskelig være perforert for å øke rotpenetrerbarheten, selv om dette ikke er vesentlig for tilstrekkelig ytelse. Perforering tilbyr imidlertid muligheten av å gi aksepterbar rotgjennomtrengbar-het til et materiale som ellers ville være utilstrekkelig i denne henseende. Perforering av plantepottepapiret kan f.eks. oppnås ved mekaniske hjelpemidler eller ved egnet perforering før papiret formes til en plantepotte, men etter at papirbanen er varmebundet.

Mekanisk perforering kan oppnås på generelt konven-sjonell måte, f.eks. ved å føre plantepottepapiret mellom en perforeringsvalse, dvs. en valse med utspring, stifter,

nåler eller andre perforerende gjenstander, langs omkretsen, og en bakvalsé. Alternativ mekanisk perforering kan oppnås ved å punktere plantepottepapiret med en perforerende gjenstand slik som en liten sone eller en nål, på tilfeldig måte.

Gnistperforering kan oppnås på en måte som angitt

i søkerens egen GB-PS 2.079.212A. Papiret som skal perforeres føres mellom en serie elektroder som avgir gnister som forårsaker perforeringer i materialet. Apparaturen for gjen-nomføringen av gnistperforering av et arkmateriale omfatter i avstand fra hverandre anordnede første og andre elektroder som mellom seg definerer en gnistsone gjennom hvilken ark-materialet som skal perforeres kan beveges i på forhånd be-stemt retning.

En alternativ metode for gnistperforering er beskrevet i søkerens eget GB-PS 2.089.211, hvori papiret som skal gnistperforeres føres mellom elektrodene av en roterende elektrodemontasje og en egnet nær anbragt jordet over-flate. Den roterende elektrodeanordning har et første sett ringelektroder som er forbundet med en egnet kraftkilde og et andre sett ringelektroder med større ytre diameter enn det første sett og som alternerer med det første sett. Et dielektrisk materiale skiller elektrodene for å danne en serie parallellkapasiteter.

Porediameteren som oppnås ved.gnistperforering er karakteristisk fra 80 - 200 ym, mens porediameteren ved mekanisk perforering karakteristisk er 500 ym.

Eksempel 1

Et spektrum av papirark med tilsvarende flatevekt (100 5 g/m 2) med forskjellig tykkelse, bruddstyrke og luftmotstandsevne ble fremstilt på en laboratoriearkfremstillings-maskin ved bruk av et råstoff fremstilt fra forskjellige blandinger av cellulose og "Pulpex" polyetylenfibre.

Disse ark ble deretter anordnet i en ovn ved en temperatur på 130°C for å varmebinde de syntetiske termoplastiske

fibre.

Plantepotter med konisk form ble deretter hånd-laget fra arkene.

Pottene ble fylt med en pottingskompost og to erter ble anbragt i hver potte. Frøene ble godt innvannet og en daglig undersøkelse og et notat ble gjort av de første tegn på spiring. Etter at planten.vokste ble det også utført undersøkelser med henblikk på rdtgjennomtrengning. 3 potter av hver type materiale ble benyttet. All dyrking ble utført innendørs ved bruk av en teknikk som tillot en synlig be-dømmelse av rotpenetreringen uten fullstendig fjerning av vekstmediet. Dette involverte anbringelse av plantepottene med toppene i kontakt med en frøskål og kantene av skålen var dekket for å forhindre at noe særlig lys fikk tilgang til den nedre halvdel av plantepottene. Veksten ble fortsatt i en periode på 2 måneder.

Resultatene er vist i tabell 1.

forts. tab. 1 forts. tab. 1

Ingen av pottene A og B tillot rotgjennomtrengning. I begge disse tilfeller lå porøsiteten, målt ved hjelp av luftmotstandsevnen, godt utenfor det foretrukne område. Pottene C, D, F, G, H og K tillot god rotgjennomtrengning.

I disse potter var porøsitet og bruddstyrke godt innenfor

de foretrukne områder. Potten I tillot også god rotgjennomtrengning på tross av en noe høy bruddstyrke. Denne noe høye bruddstyrke ble muligens motvirket av den høye porøsitet. Potten J tillot .ikke rotgjennomtrengning på tross av at den hadde de samme fysikalske egenskaper som potten I, muligens på grunn av nærværet av fungicid. Potten E tillot ikke rotgjennomtrengning selv om både bruddstyrke og porøsitet lå innenfor de foretrukne områder. Dette skyldes muligens at både porøsitet og bruddstyrke lå mot den høye enden av disse områder.

Eksempel 2

Dette eksempel viser bruken av papir med forskjellige flatevekter ifølge oppfinnelsen.

+ 2+2

Papirark med flatevekter på 60 - 5 g/m ,70-5 g/m , 80-5 g/m^ og 100 - 5 g/m^ ble fremstilt på et konvensjonelt papirfremstillingsmaskineri ved bruk av et råstoff bestående av en blanding av 64% blekede kraftfibre, 14% ublekede kraftfibre og 22% syntetisk tremasse.

Disse ark ble deretter varmebundet, omdannet til plantepotter og prøvet med henblikk på rotgjennomtrengning som beskrevet i eksempel 1. I tillegg ble biomassen i de spirende planter målt. Biomassen er vekten av vegetasjon over vekstmediet og gir således en kvantitativ vekstindika-sjon.

Resultatene er vist i tabell 2A.

I alle tilfeller viste plantepottene god evne til

å kunne behandles.

Ark av papir med flatevekt 100 - 5 g/m<2>og 80

5 g/m 2 ble også omdannet til plantepotter ved bruk av konvensjonelt utstyr.

Resultatene er vist i tabell 2B (de fysikalske egenskaper for papiret var de samme som i tabell 2A).

Eksempel 3

Dette eksempel viser bruken av en alternativ syntetisk termoplastisk fiber i stedet for polyetylen. Ark av papir med en flatevekt på 100 g/m 2 ble fremstilt på en labo-ratoriearkfremstillingsmaskin ved bruk av et råstoff av en blanding av 64% blekede kraftfibre, 14% ublekede kraftfibre og 22% poly(vinylalkohol)fibre (som leveres under betegnelsen "Mewlon SML" av Unitaksei Ltd.). Arkene ble deretter varmebundet ved temperaturer på 90 - 100°C og omdannet til plantepotter og prøvet med henblikk på rotgjennomtrengning som beskrevet i eksempel 1. Resultatene er vist i tabell 3.

Eksempel 4

Dette eksempel viser bruken av mindre andeler polyetylenfibre enn det som ble benyttet i eksempel 1.

Det ble fremstilt ark av papir med en flatevekt på 100 - 5 g/m<2>på en laboratoriemaskin ved bruk av forskjellige råstoffer inneholdende reduserende mengde syntetiske termoplastiske fibre (markedsført under betegnelsen "Pulpex E" type A av Hercules). Arkene ble deretter varmebundet og omdannet til plantepotter og prøvet med henblikk på rotgjennomtrengning som beskrevet i eksempel 1. Resultatene er vist i tabell 4.

Plantepotter inneholdende 15% STM viste bedre evne til behandling enn de som inneholdt 10 hhv. 5%.

Eksempel 5

Dette eksempel viser anvendelse av en hovedandel ^tora^f.ibr.s^-i—papiret^

. -p 2 — med flatevekt på 100 - 5 g/m ble fremstilt på en laboratorie-arkfremstillingsmaskin. Disse ark ble deretter varmebundet og omdannet til plantepotter og prøvet på rotgjennomtrengning som beskrevet i eksempel 1. Resultatene er vist i tabell 5.

Plantepottene vist god evne til behandling.

Eksempel 6

Et antall papirark med samme flatevekt, 100-5 g/m2, med forskjellige tykkelser, bruddstyrker og luftmotstandsevner ble fremstilt på en laboratoriemaskin ved bruk av en blanding av 80% ublekede kraftfibre og 20% syntetiske termoplastiske fibre (markedsført under betegnelsen "Pulpex E" type A av Hercules). Disse ark ble deretter anbragt i en ovn ved en temperatur på 130°C for å varmbinde de syntetiske fibre. Arkene ble deretter gnistperforert ved bruk av den appara-

tur som er beskrevet i fig. 10 og 26 i GB-PS 2.079.212A ved en spenning på 10.000 volt og en strømstyrke på 5,5 - 6 ampere. De perforerte ark ble deretter omdannet til plantepotter og prøver med henblikk på rotgjennomtrengning som beskrevet i eksempel 1. Resultatene er vist i tabell 6. Venstre kolonne angir egenskapene for en kontroll hvori plantepottematerial-et var uperforert.

Man ser at plantepotten som ikke var gnistperforert ikke tillot gjennomtrengning. Dette antas å skyldes en lav porøsitet og høy bruddstyrke. Ved gnistperforering oppnås en plantepotte med forbedret porøsitet som tillater rotgjennomtrengning. I begge tilfeller var plantepottenes evne til å motstå gjentatt behandling god.

Eksempel 7

Et antall papirark med samme flatevekt (100 - 5 g/m 2), men med forskjellig tykkelse, bruddstyrke og luftmotstandsevne, ble fremstilt ved bruk av et råstoff av:

1) 64% bleket kraft

14% ubleket kraft

22% syntetisk tremasse ("Pulpex E")

2) 80% ubleket kraft

20% syntetisk tremasse ("Pulpex E")

Disse ark ble deretter underkastet mekanisk perforering i stedet for gnistperforering. Mekanisk perforering ble oppnådd ved tilfeldig punktering av plantepotte-materialet med en metallsonde. Materialet ble deretter omdannet til plantepotter og prøvet med hensyn på rotgjennomtrengning som beskrevet i eksempel 1. Resultatene er vist i tabell 7.

I begge tilfeller tålte plantepottene godt behandling.

Eksempel 8

Et antall papirark med forskjellige fysikalske egenskaper ble fremstilt på konvensjonelt papirfremstillingsmaskineri ut fra råstoffer av forskjellige blandinger av cellulose og syntetiske tremassefibre. Papirvevnaden ble der etter varmebundet og gnistperforert før omdanning til plantepotter som beskrevet i eksempel 5. Plantepottene ble deretter fylt med vekstmedium hvori frøplanter var plantet og graden av rotgjennomtrengning ble observert som beskrevet i eksempel 1. Resultatene er vist i tabell 7. Det fremgår at vev-nadshastigheten og gnistgapet må velges på riktig måte hvis man skal oppnå tilstrekkelig perforering og således tilstrekkelig rotgjennomtrengning.

Claims (12)

1. Plantepotte, karakterisert ved at den er fremstilt fra en rotgjennomtrengelig varmebundet papirbane omfattende en blanding av fibre av vegetabilsk opprinnelse og syntetiske termoplastiske fibre.

2. Plantepotte ifølge krav 1, karakterisert ved at de syntetiske termoplastiske fibre er tilstede i en mengde av 15 - 50 vekt-% og helst 15 - 30 vekt-% av det totale fiberinnhold i papiret.

3. Plantepotte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at de syntetiske termoplastiske fibre er polyolefinfibre.

4. Plantepotte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at fibrene av vegetabilsk opprinnelse er cellulosemassefibre, eventuelt blandet med bark- og/eller torvfibre.

5. Plantepotte ifølge krav 4, karakterisert ved at cellulosemassefibrene er ublekede og/ eller blekede kraftfibre.

6. Plantepotte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den totale flatevekt for papiret som utgjør plantepotten ligger innen området 50 - 250 g/m 2 og fortrinnsvis mellom 60 og 120 g/m <2> .

7. Plantepotte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at bruddstyrken for papiret som utgjør plantepotten er 40 - 200 kPa og luftmotstandsevnen er 6 - 30 mm W.G. (ved en flatehastighet på 20 m/min.).

8. Plantepotte ifølge krav 7, karakterisert ved at bruddstyrken for papiret som utgjør plantepotten er 80 - 100 kPa og luftmotstandsevnen 8 - 15 mm W.G. (ved en flatehastighet på 20 m/min.).

9. Plantepotte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den varmebundne papirbane er perforert.

10. Fremgangsmåte for fremstilling av plantepotter, karakterisert ved at den omfatter å tildan-ne en papirbane fra en blanding av fibre av vegetabilsk opprinnelse og syntetiske termoplastiske fibre, oppvarming av den således dannede bane til en temperatur ved hvilken varmebinding inntrer og forming av den resulterende varmebundne bane til en plantepotte.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at papirbanen er som definert i et hvilket som helst av kravene 2-8.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at banen etter at den er oppvarmet til en temperatur ved hvilken varmebinding inntrer, perforeres før omdanning av den varmebundne bane til en plantepotte.