PL249186B1 - Method of manufacturing nonwoven flowerpots for horticultural and agricultural applications using the pneumothermal method from biodegradable polymers - Google Patents
Method of manufacturing nonwoven flowerpots for horticultural and agricultural applications using the pneumothermal method from biodegradable polymersInfo
- Publication number
- PL249186B1 PL249186B1 PL448053A PL44805324A PL249186B1 PL 249186 B1 PL249186 B1 PL 249186B1 PL 448053 A PL448053 A PL 448053A PL 44805324 A PL44805324 A PL 44805324A PL 249186 B1 PL249186 B1 PL 249186B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- polymer
- extruder
- rpm
- temperature
- pot
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
- D04H1/4326—Condensation or reaction polymers
- D04H1/435—Polyesters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/02—Receptacles, e.g. flower-pots or boxes; Glasses for cultivating flowers
- A01G9/021—Pots formed in one piece; Materials used therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/02—Receptacles, e.g. flower-pots or boxes; Glasses for cultivating flowers
- A01G9/029—Receptacles for seedlings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/02—Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison
- B29C49/04—Extrusion blow-moulding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
- C08J3/22—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L67/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L67/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania włókninowych doniczek do zastosowań w ogrodnictwie i rolnictwie, metodą pneumotermiczną z polimerów biodegradowalnych, który charakteryzuje się tym, że jako tworzywo, z którego wytwarza się włókninowe doniczki stosuje się polilaktyd lub biopochodny polibursztynian butylenu lub mieszaninę biopochodnego polibursztynianu butylenu z polimerem, takim jak polihydroksyalkanian poli(kopolimer adypinianu butylenu i tereftalanu butylenu) oraz dodaje się barwnik w postaci masterbatcha lub węgla aktywnego w ilości 0,1% - 10% w stosunku do masy polimeru lub mieszanki polimerów, przy czym granulat polimerowy wysuszony w temperaturze nie przekraczającej 130°C, w czasie do 7 godzin, korzystnie 80°C i 5 godzin, poddaje się topieniu i uplastycznieniu w kolejnych strefach wytłaczarki o temperaturach na poszczególnych strefach w zakresie: 150°C-180°C, 160°C-200°C, 160°C-210°C, 170°C-210°C, 170°C-220°C, 180°C-230°C, 190°C-260°C i jest wytłaczany z prędkością z zakresu 20 - 50 obr./min, korzystnie 40 obr./min, po czym rozdmuchuje się w postaci włókien powietrzem o temperaturze 200°C-260°C, przepływającym z natężeniem 30 - 60 Nm3/h, korzystanie 45 Nm3/h z głowicy wytłaczarki o temperaturze 190°C-260°C, korzystanie 220°C i odbiera na formę w postaci doniczki, obracającą się ze stałą prędkością 0 - 2000 obr./min w odległości 20 - 40 cm, korzystnie 30 cm, od głowicy wytłaczarki, ostatecznie doniczki zdejmuje się z formy w jednakowych odstępach czasu od 15 do 45 sekund, korzystnie co 30 sekund.The subject of the application is a method for manufacturing non-woven flower pots for use in horticulture and agriculture, using the pneumothermal method from biodegradable polymers, which is characterized in that the material from which the non-woven flower pots are manufactured is polylactide or bio-derived polybutylene succinate or a mixture of bio-derived polybutylene succinate with a polymer such as polyhydroxyalkanoate poly (copolymer of butylene adipate and butylene terephthalate) and a dye in the form of masterbatch or activated carbon is added in an amount of 0.1% - 10% in relation to the weight of the polymer or polymer mixture, wherein the polymer granulate dried at a temperature not exceeding 130°C, for up to 7 hours, preferably 80°C and 5 hours, is subjected to melting and plasticization in subsequent zones of the extruder with temperatures in the individual zones in the range of: 150°C-180°C, 160°C-200°C, 160°C-210°C, 170°C-210°C, 170°C-220°C, 180°C-230°C, 190°C-260°C and is extruded at a speed in the range of 20 - 50 rpm, preferably 40 rpm, then blown into fibers with air at a temperature of 200°C-260°C, flowing at a rate of 30 - 60 Nm3/h, using 45 Nm3/h from an extrusion head at a temperature of 190°C-260°C, using 220°C and collected on a mold in the form of a pot, rotating at a constant speed of 0 - 2000 rpm at a distance of 20 - 40 cm, preferably 30 cm from the extruder head, the pots are finally removed from the mold at equal time intervals of 15 to 45 seconds, preferably every 30 seconds.
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytarzania włókninowych doniczek do zastosowań w ogrodnictwie i rolnictwie, technologią pneumotermiczną z biopochodnych i biodegradowalnych polimerów.The subject of the invention is a method of manufacturing non-woven flower pots for use in horticulture and agriculture, using pneumo-thermal technology from bio-derivatives and biodegradable polymers.
Z uwagi na rosnącą ekoświadomość, konwencjonalne polimery stosowane do celów rolniczych i ogrodniczych, powoli są wypierane przez produkty wykonane z materiałów biodegradowalnych lub kompostowalnych. Zgodnie z tym, obecnie zwiększonym zainteresowaniem cieszą się rozwiązania ekologiczne z surowców naturalnych, jak celuloza, skrobia, chitozan, alginiany, ale również z biotworzyw czyli polimerów syntetycznych pozyskiwanych ze źródeł odnawialnych, takich jak polilaktyd (PLA), polihydroksyalkanian (PHB), poli(kopolimer adypinianu butylenu i tereftalanu butylenu) (PBAT) czy polibursztynian butylenu (PBS) oraz ich mieszanek (czasopisma: Polimery, 64 (7-8), 2020, 480-486, International Journal of Molecular Sciences ,10, 2009, 3722-3742).Due to growing environmental awareness, conventional polymers used for agricultural and horticultural purposes are slowly being replaced by products made of biodegradable or compostable materials. Accordingly, there is currently increased interest in ecological solutions made from natural raw materials such as cellulose, starch, chitosan, and alginates, as well as bioplastics, i.e., synthetic polymers obtained from renewable sources, such as polylactide (PLA), polyhydroxyalkanoate (PHB), poly(butylene adipate-butylene terephthalate copolymer) (PBAT), and polybutylene succinate (PBS) and their blends (journals: Polymers, 64 (7-8), 2020, 480-486; International Journal of Molecular Sciences, 10, 2009, 3722-3742).
Obecnie, w uprawie roślin, doniczki rozsadowe używane są przez krótki okres czasu (w zależności od czasu potrzebnego do wzrostu rośliny). Rosnące w nich sadzonki są następnie przesadzane do gleby, a doniczka, nawet użyta kilkukrotnie, po pewnym czasie musi zostać zutylizowana. Obecnie, biodegradowalne doniczki wytwarzane są z biomasy - torfu, celulozy oraz naturalnych materiałów włóknistych takich jak włókna kokosowe, palmowe. Rosnące w nich rośliny mogą być rozsadzane do gruntu wraz z doniczką, ponieważ zbudowana jest ona z materiałów łatwo ulegających biodegradacji, jej struktura ulega rozluźnieniu, przez co system korzenny rośliny może się rozwijać. Dodatkowym atutem biodegradowalnych doniczek jest zmniejszone ryzyko uszkodzenia korzenia przy wyjmowaniu rośliny z doniczki o ile taki proces jest konieczny.Currently, in plant cultivation, seedling pots are used for short periods (depending on the time required for the plant to grow). The seedlings growing in them are then transplanted into the soil, and the pot, even if used several times, must be disposed of after some time. Currently, biodegradable pots are made from biomass – peat, cellulose, and natural fibrous materials such as coconut fiber or palm fiber. Plants growing in them can be transplanted into the ground along with the pot, because the pot is made of readily biodegradable materials; its structure loosens, allowing the plant's root system to develop. An additional advantage of biodegradable pots is the reduced risk of root damage when removing the plant from the pot, if such a process is necessary.
Z opisu zgłoszenia patentowego P.442079, znany jest sposób wytwarzania hybrydowej membrany do zastosowań w ogrodnictwie i rolnictwie, włókninową metodą pneumotermiczną z tworzyw na bazie biopochodnego polibursztynianu butylenu i polilaktydu, z wykorzystaniem wytłaczarki jedno- lub dwuślimakowej. Metoda polega na suszeniu granulatu polimeru, następnie wprowadzeniu granulatu polimerowego do wytłaczarki, w której poddaje się go topieniu i uplastycznianiu, a następnie wytłaczaniu z rozdmuchem z głowicy wytłaczarki, w postaci włókien, które odprowadza się na odbieralnik usytuowany w określonej odległości od głowicy wytłaczarki. Otrzymane membrany charakteryzowały się różnymi parametrami - grubością, masą powierzchniową, transmisją pary wodnej (MVTR), chropowatością oraz przepuszczalnością powietrza, przy zastosowaniu różnych parametrów technologicznych. Otrzymana membrana włókninowa potencjalnie może być wykorzystana do produkcji doniczek, ale w kolejnym procesie technologicznym.Patent application P.442079 describes a method for producing a hybrid membrane for horticultural and agricultural applications using a nonwoven pneumatic thermal method from biobased polybutylene succinate and polylactide, using a single- or twin-screw extruder. The method involves drying the polymer granules, then feeding them into the extruder, where they are melted and plasticized. Subsequently, they are blow-extruded from the extruder head into fibers, which are discharged onto a receiver located at a specified distance from the extruder head. The resulting membranes were characterized by various parameters – thickness, mass per unit area, water vapor transmission rate (MVTR), roughness, and air permeability – using various technological parameters. The resulting nonwoven membrane could potentially be used for the production of flowerpots, but in a subsequent technological process.
Z amerykańskiego opisu patentowego US 5,523,331 znany jest model doniczki ulegającej biodegradacji w glebie, złożonej z kompozycji gumowej, która zasadniczo składa się z 97 do 30 części wagowych składnika gumowego i od 3 do 70 części wagowych dodatku rozpuszczalnego w wodzie, który nie wiąże się ze składnikiem gumowym. Jako lepiszcza wymienia się karboksymetylocelulozę, kazeinę i skrobię. Jako najlepsze metody produkcji takiej doniczki, autorzy wskazali różne metody - ekstruzję czy maszynę do oplatania. Kompozycja gumowa ulegająca rozkładowi w glebie, znamienna jest tym, że wspomniany składnik gumowy obejmuje kauczuk naturalny lub kauczuk syntetyczny mający strukturę poliizoprenową jako składnik gumowy.U.S. Patent No. 5,523,331 describes a soil-degradable plant pot composed of a rubber composition essentially consisting of 97 to 30 parts by weight of a rubber component and 3 to 70 parts by weight of a water-soluble additive that does not bind to the rubber component. Carboxymethylcellulose, casein, and starch are listed as binders. The authors have identified various methods for producing such a pot, including extrusion and braiding. The soil-degradable rubber composition is characterized in that the rubber component comprises natural rubber or synthetic rubber with a polyisoprene structure.
Z opisu patentowego PL236220B1, znana jest biodegradowalna doniczka wykonana z rozdrobnionego biowęgla, otrzymanego w procesie pirolizy i/lub taryfikacji biomasy, w ilości 70-99% wagowych, oraz biodegradowalnego lepiszcza w postaci roztworu żywicy mocznikowo -formaldehydowej i/lub lepiszcza białkowego w ilości 1-30% wagowych. Według opisu roztwór lepiszcza zawierać może znane sole nawozowe. Doniczki uformowane były znanymi metodami, na przykład w formach z prasą, do pożądanego kształtu. Doniczka znamienna jest tym, że zawiera włókna naturalne o długości od 1 do 50 mm, w ilości od 0,1 do 20% wagowych. Zauważono, że dodatek włókien naturalnych, w postaci np. włókien celulozowych, podnosi wytrzymałość mechaniczną doniczek. Z opisu wynalazku PL236101B1 znana jest metoda formowania takiej biodegradowalnej doniczki. Jest ona wytwarzana z wodnej zawiesiny cząstek biowęgla oraz materiału włókninowego z wodorozpuszczalnym lepiszczem. Do zawiesiny wprowadzana jest forma w kształcie doniczki, dzięki porowatej przegrodzie wymusza się przepływ zawiesiny tak długo aż na powierzchni formy utworzy się warstwa cząstek zawiesiny o grubości od 1 do 20 mm. Forma następnie poddawana jest suszeniu i wygrzaniu w podwyższonej temperaturze.Patent description PL236220B1 describes a biodegradable flowerpot made from comminuted biochar obtained through pyrolysis and/or biomass tarification, in an amount of 70-99% by weight, and a biodegradable binder in the form of a urea-formaldehyde resin solution and/or a protein binder in an amount of 1-30% by weight. According to the description, the binder solution may contain known fertilizer salts. The pots were formed using known methods, for example, in press molds, to the desired shape. The pot is characterized in that it contains natural fibers ranging from 1 to 50 mm in length, in an amount of 0.1 to 20% by weight. It has been noted that the addition of natural fibers, such as cellulose fibers, increases the mechanical strength of the pots. Patent description PL236101B1 describes a method for forming such a biodegradable flowerpot. It is made from an aqueous suspension of biochar particles and a nonwoven material with a water-soluble binder. A pot-shaped mold is introduced into the suspension, and a porous partition forces the suspension to flow until a layer of suspension particles 1 to 20 mm thick forms on the mold's surface. The mold is then dried and heated at an elevated temperature.
Z japońskiego opisu patentowego JP2001190157 znana jest metoda przygotowania pojemnika/doniczki przeznaczonego do wzrostu sadzone k roślin, wytworzony z mieszanki materiału węglowego z biodegradowalną żywicą, określoną jako polimer alifatyczny lub oparty na kwasie mlekowym. Biodegradowalny pojemnik jest wytwarzany przez upłynnienie żywicy, a następnie zmieszanie ze sproszkowanym materiałem węglowym, w proporcji wagowej 4:1. Mieszanina przenoszona jest do formy, gdzie następuje jej zestalenie.Japanese patent JP2001190157 describes a method for preparing a container/pot for growing seedlings, made from a mixture of carbonaceous material and a biodegradable resin, defined as an aliphatic or lactic acid-based polymer. The biodegradable container is produced by liquefying the resin and then mixing it with powdered carbonaceous material in a 4:1 weight ratio. The mixture is transferred to a mold, where it solidifies.
W opisie patentowym US 8,474,181 ujawniono sposób konstrukcji biodegradowalnej doniczki z warstw papieru wzmocnionych przez sklejenie na gorąco z biodegradowalną folią polietylenową. Biodegradowalna doniczka według opisu zawiera podłoże tekturowe utworzone z naturalnych włókien celulozowych, wewnętrzną kompozycję zakleszczającą wprowadzoną do tekturowego podłoża tak, aby uczynić tekturowe podłoże zasadniczo odporne na nasycenie ciekłą wodą oraz warstwę termoplastycznego polimeru na jednej z głównych powierzchni podłoża tekturowego.U.S. Patent No. 8,474,181 discloses a method of constructing a biodegradable flowerpot from layers of paper reinforced by heat gluing with a biodegradable polyethylene film. The biodegradable flowerpot as described herein comprises a paperboard substrate formed from natural cellulose fibers, an internal sealing composition incorporated into the paperboard substrate so as to render the paperboard substrate substantially resistant to saturation with liquid water, and a layer of a thermoplastic polymer on one of the major surfaces of the paperboard substrate.
Znane sposoby otrzymywania doniczek, nie odnoszą do otrzymywania doniczek z polimerów biodegradowalnych, które mają strukturę włókninową. Sposób otrzymywania włókninowej doniczki otrzymanej według wynalazku, wyróżnia się prostą i szybką metodą wytwarzania, nie wymagającą zmiany powszechnie używanych w przemyśle maszyn na specjalistyczną aparaturę. Włókninowa doniczka otrzymana według wynalazku nie wymaga suszenia ani długotrwałego kształtowania, jest zdatna do użycia od razu po wytworzeniu. Dodatkowo, struktura doniczki wykazuje się dobrymi właściwościami mechanicznymi oraz wysoką przepuszczalnością powietrza, co jest niezbędne dla prawidłowego wzrostu rośliny. Dzięki porowatej i elastycznej strukturze takich doniczek, korzenie rośliny z łatwością mogą wydostać się poza nią, co nie hamuje jej wzrostu. Dzięki dostosowaniu parametrów otrzymywania oraz zastosowaniu odpowiedniej mieszanki polimerów, można otrzymać doniczki o różnej masie powierzchniowej i grubości, co daje realną możliwość wytworzenia doniczki odpowiedniej do danego zastosowania. Należy mieć również na uwadze, że obecnie stosowane tworzywa sztuczne do konstrukcji doniczek, w dużej większości nie są materiałami biodegradowalnymi, a wprowadzanie ich do gleby prowadzi do jej zanieczyszczenia. Proponowane rozwiązanie jest ekologiczne i innowacyjne za sprawą wybranych biopolimerów i ich mieszanek.Known methods for producing flowerpots do not address the production of flowerpots from biodegradable polymers that have a nonwoven structure. The method for producing a nonwoven flowerpot obtained according to the invention is distinguished by a simple and rapid production method, requiring no conversion from commonly used industrial machinery to specialized equipment. The nonwoven flowerpot obtained according to the invention does not require drying or lengthy shaping and is ready for use immediately after production. Additionally, the flowerpot structure exhibits good mechanical properties and high air permeability, which is essential for proper plant growth. Thanks to the porous and flexible structure of such flowerpots, plant roots can easily escape the flowerpot without inhibiting its growth. By adjusting the production parameters and using an appropriate polymer blend, flowerpots with varying surface area and thickness can be obtained, providing a realistic opportunity to create a flowerpot suitable for a given application. It's also important to note that the majority of plastics currently used to construct plant pots are not biodegradable, and introducing them into the soil leads to soil contamination. The proposed solution is ecological and innovative thanks to selected biopolymers and their blends.
Sposób wytwarzania włókninowych doniczek do zastosowań w ogrodnictwie i rolnictwie, metodą pneumotermiczną z polimerów biodegradowalnych z wykorzystaniem wytłaczarki jedno - lub dwuślimakowej, polegający na suszeniu granulatu polimeru, wprowadzeniu składnika nadającego ciemną barwę w postaci przedmieszki lub węgla aktywnego, następnie wprowadzeniu wysuszonego granulatu polimerowego do wytłaczarki, w której poddaje się go topieniu i uplastycznianiu, a następnie wytłaczaniu z rozdmuchem z głowicy wytłaczarki, w postaci włókien, które odprowadza się na stale obracający się odbieralnik w kształcie doniczki, usytuowany w określonej odległości od głowicy wytłaczarki charakteryzuje się tym, że jako tworzywo, z którego wytwarza się włókninowe doniczki stosuje się polilaktyd lub biopochodny polibursztynian butylenu lub mieszaninę biopochodnego polibursztynianu butylenu z polimerem, takim jak polihydroksyalkanian (PHA) lub kopolimer adypinianu butylenu i tereftalanu butylenu (PBAT) oraz dodaje się barwnik w postaci przedmieszki lub węgla aktywnego w ilości 0,1%-10% w stosunku do masy polimeru lub mieszanki polimerów, przy czym granulat polimerowy wysuszony w temperaturze nie przekraczającej 130°C, w czasie do 7 godzin, korzystnie 80°C i 5 godzin, poddaje się topieniu i uplastycznieniu w kolejnych strefach wytłaczarki o temperaturach na poszczególnych strefach w zakresie: 150 °C-180°C, 160°C-200°C, 160°C-210°C, 170°C-210°C, 170°C-220°C, 180°C-230°C, 190°C-260°C, i jest wytłaczany z prędkością z zakresu 20-50 obr/min, korzystnie 40 obr/min, po czym rozdmuchuje się w postaci włókien powietrzem o temperaturze 200°C-260°C, przepływającym z natężeniem 30-60 Nm3/h, korzystanie 45 Nm3/h z głowicy wytłaczarki o temperaturze 190°C-260°C, korzystanie 220°C i odbiera na formę w postaci doniczki, obracającą się ze stałą prędkością 2000 obr/min w odległości 20-40 cm, korzystnie 30 cm, od głowicy wytłaczarki, ostatecznie doniczki zdejmuje się z formy w jednakowych odstępach czasu od 15 do 45 sekund, korzystnie co 30 sekund.A method for manufacturing nonwoven flowerpots for horticultural and agricultural applications, using a pneumatic method from biodegradable polymers using a single- or twin-screw extruder, which comprises drying the polymer granulate, introducing a component imparting a dark color in the form of a masterbatch or activated carbon, then introducing the dried polymer granulate to the extruder, in which it is melted and plasticized, and then blow-extruded from the extruder head in the form of fibers, which are discharged onto a constantly rotating pot-shaped receiver, located at a specific distance from the extruder head, characterized in that the material from which the nonwoven flowerpots are manufactured is polylactide or bio-based polybutylene succinate or a mixture of bio-based polybutylene succinate with a polymer such as polyhydroxyalkanoate (PHA) or a copolymer of butylene adipate and butylene terephthalate (PBAT) and a dye in the form of a masterbatch or activated carbon is added in the amount of 0.1%-10% in relation to the mass of the polymer or polymer mixture, wherein the polymer granulate dried at a temperature not exceeding 130°C, for up to 7 hours, preferably 80°C and 5 hours, is subjected to melting and plasticization in subsequent zones of the extruder with temperatures in the individual zones in the range of: 150°C-180°C, 160°C-200°C, 160°C-210°C, 170°C-210°C, 170°C-220°C, 180°C-230°C, 190°C-260°C, and is extruded at a speed in the range of 20-50 rpm, preferably 40 rpm, and then blown into fibers with air at a temperature of 200°C-260°C, flowing at a rate of 30-60 Nm3 /h, using 45 Nm3 /h from an extruder head at a temperature of 190°C-260°C, using 220°C and collected in a form of a pot, rotating at a constant speed of 2000 rpm at a distance of 20-40 cm, preferably 30 cm, from the extruder head, finally the pots are removed from the mold at equal time intervals of 15 to 45 seconds, preferably every 30 seconds.
Włókninowa doniczka wytworzona jednoetapowym sposobem według wynalazku, charakteryzuje się masą powierzchniową ścianek w zakresie 117-439 oraz grubością w zakresie 0,205-0,975 w zależności od wybranej kompozycji polimerowej i parametrów technologicznych procesu. Właściwości fizyczne, takie jak przepuszczalność powietrza czy wytrzymałość na przebicie metodą kulki, zależą od parametrów technologicznych i są zróżnicowane, zwłaszcza odległością odbiornika od głowicy formującej.The nonwoven flowerpot produced using a single-stage process according to the invention is characterized by a wall mass of 117-439 and a thickness of 0.205-0.975, depending on the selected polymer composition and technological parameters of the process. Physical properties, such as air permeability and ball puncture resistance, depend on the technological parameters and vary, particularly by the distance of the receiver from the forming head.
PL 249186 Β1PL 249186 Β1
Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady.The method according to the invention is illustrated by the following examples.
Przykład 1Example 1
Włókninową doniczkę wytworzono z granulatu biopochodnego polibursztynianu butylenu (BioPBS) z dodatkiem 5% masowym przedmieszki (ang. masterbach) o barwie brązowej na bazie polilaktydu, barwiącej wyrób na kolor brązowy. Mieszanka została poddana suszeniu w temperaturze 80°C w czasie 5 godzin. Granulat wprowadzono do wytłaczarki dwuślimakowej typ EH-16D firmy Zamak Mercator i przetwarzano stosując parametry podane w poniższej tabeli 1. Runo włókien odbierano na oddaloną o 30 cm metalową, obracającą się ze stałą prędkością 2000 obr/min formę o wymiarach: średnica podstawy di = 48 mm, średnica górna d2 = 60 mm i wysokość h = 65 mm. Doniczki odbierano w jednakowych odstępach czasu, co 30 sekund.A nonwoven flowerpot was made from biobased polybutylene succinate (BioPBS) granulate with a 5% by weight addition of a brown polylactide-based masterbatch, which colored the product brown. The mixture was dried at 80°C for 5 hours. The granulate was fed to a Zamak Mercator EH-16D twin-screw extruder and processed using the parameters given in Table 1 below. The fiber web was removed from a metal mold 30 cm away, rotating at a constant speed of 2000 rpm, with the following dimensions: base diameter di = 48 mm, top diameter d2 = 60 mm, and height h = 65 mm. The pots were removed at regular intervals of 30 seconds.
Tabela 1Table 1
Doniczka otrzymana przy zastosowaniu parametrów podanych w tabeli 1 charakteryzowała się parametrami technologicznymi podanymi w poniższej tabeli 2.The pot obtained using the parameters given in Table 1 was characterized by the technological parameters given in Table 2 below.
Tabela 2Table 2
Przykład 2Example 2
Włókninową doniczkę wytworzono z granulatu biopochodnego polibursztynianu butylenu (BioPBS) z dodatkiem 5% masowym przedmieszki o barwie brązowej na bazie polilaktydu, barwiącej wyrób na kolor brązowy. Mieszanka została poddana suszeniu w temperaturze 80°C w czasie 5 godzin. Granulat wprowadzono do wytłaczarki dwuślimakowej typ EH-16D firmy Zamak Mercator i przetwarzano stosując parametry podane w poniższej tabeli 3. Runo włókien odbierano na oddaloną o 20 cm, metalową, obracającą się ze stałą prędkością 2000 obr/min formę o wymiarach: średnica podstawy di = 48 mm, średnica górna d2 = 60 mm i wysokość h = 65 mm. Doniczki odbierano w jednakowych odstępach czasu, co 45 sekund.A nonwoven flowerpot was made from biobased polybutylene succinate (BioPBS) granulate with a 5% by weight addition of a brown polylactide-based masterbatch, which colored the product brown. The mixture was dried at 80°C for 5 hours. The granulate was fed to a Zamak Mercator EH-16D twin-screw extruder and processed using the parameters given in Table 3 below. The fiber web was removed 20 cm from the mold, rotating at a constant speed of 2000 rpm, into a metal mold with the following dimensions: base diameter di = 48 mm, top diameter d2 = 60 mm, and height h = 65 mm. The pots were removed at regular intervals of 45 seconds.
PL 249186 Β1PL 249186 Β1
Tabela 3Table 3
Doniczka otrzymana przy zastosowaniu parametrów podanych w tabeli 3 charakteryzowała się parametrami technologicznymi podanymi w poniższej tabeli 4.The pot obtained using the parameters given in Table 3 was characterized by the technological parameters given in Table 4 below.
Tabela 4Table 4
Przykład 3Example 3
Włókninową doniczkę wytworzono z granulatu polilaktydu (PLA) z dodatkiem 5% masowym przedmieszki o barwie brązowej na bazie polilaktydu, barwiącej wyrób na kolor brązowy. Mieszanka została poddana suszeniu w temperaturze 80°C w czasie 5 godzin. Granulat wprowadzono do wytłaczarki dwuślimakowej typ EH-16D firmyZamakMercatori przetwarzano stosując parametry podane w poniższej tabeli 5. Runo włókien odbierano na oddaloną o 30 cm, metalową, obracającą się ze stałą prędkością 2000 obr/min formę o wymiarach: średnica podstawy di = 48 mm, średnica górna d2 = 60 mm i wysokość h = 65 mm. Doniczki odbierano w jednakowych odstępach czasu, co 30 sekund.A nonwoven flowerpot was made from polylactide (PLA) granules with a 5% by weight addition of a brown polylactide-based masterbatch, which colored the product brown. The mixture was dried at 80°C for 5 hours. The granulate was fed to a Zamak Mercator EH-16D twin-screw extruder and processed using the parameters given in Table 5 below. The fiber web was removed 30 cm away from a metal mold rotating at a constant speed of 2000 rpm. The mold dimensions were: base diameter di = 48 mm, top diameter d2 = 60 mm, and height h = 65 mm. The pots were removed at regular intervals of 30 seconds.
Tabela 5Table 5
Doniczka otrzymana przy zastosowaniu parametrów podanych w tabeli 5 charakteryzowała się parametrami technologicznymi podanymi w poniższej tabeli 6.The pot obtained using the parameters given in Table 5 was characterized by the technological parameters given in Table 6 below.
PL 249186 Β1PL 249186 Β1
Tabela 6Table 6
Przykład 4Example 4
Włókninową doniczkę wytworzono z mieszanki granulatu biopochodnego polibursztynianu butylenu (BioPBS) oraz polihydroksyalkanianu (PHA) w stosunku 75:25 z dodatkiem 0,5% masowym węgla aktywnego. Mieszanka została poddana suszeniu w temperaturze 80°C w czasie 5 godzin. Granulat wprowadzono do wytłaczarki dwuślimakowej typ EH-16D firmy Zamak Mercator i przetwarzano stosując parametry podane w poniższej tabeli 7. Runo włókien odbierano na oddaloną o 30 cm, metalową, obracającą się ze stałą prędkością 2000 obr/min formę o wymiarach: średnica podstawy di = 48 mm, średnica górna d2 = 60 mm i wysokość h = 65 mm. Doniczki odbierano w jednakowych odstępach czasu, co 30 sekund.A nonwoven pot was made from a 75:25 blend of biobased polybutylene succinate (BioPBS) and polyhydroxyalkanoate (PHA) granules with 0.5% by weight of activated carbon. The blend was dried at 80°C for 5 hours. The granules were fed to a Zamak Mercator EH-16D twin-screw extruder and processed using the parameters given in Table 7 below. The fiber web was removed 30 cm from the mold, rotating at a constant speed of 2000 rpm, and measuring: base diameter di = 48 mm, top diameter d2 = 60 mm, and height h = 65 mm. The pots were removed at regular intervals of 30 seconds.
Tabela 7Table 7
Doniczka otrzymana przy zastosowaniu parametrów podanych w tabeli 7 charakteryzowała się parametrami technologicznymi podanymi w poniższej tabeli 8.The pot obtained using the parameters given in Table 7 was characterized by the technological parameters given in Table 8 below.
Tabela 8Table 8
PL 249186 Β1PL 249186 Β1
Przykład 5Example 5
Włókninową doniczkę wytworzono z mieszanki granulatu biopochodnego polibursztynianu butylenu (BioPBS) oraz polihydroksyalkanianu (PHA) w stosunku 50:50 z dodatkiem 0,5% masowym węgla aktywnego. Mieszanka została poddana suszeniu w temperaturze 80°C w czasie 5 godzin. Granulat wprowadzono do wytłaczarki dwuślimakowej typ EH-16D firmy Zamak Mercator i przetwarzano stosując parametry podane w poniższej tabeli 9. Runo włókien odbierano na oddaloną o 30 cm, metalową, obracającą się ze stałą prędkością 2000 obr/min formę o wymiarach: średnica podstawy di = 48 mm, średnica górna d2 = 60 mm i wysokość h = 65. Doniczki odbierano w jednakowych odstępach czasu, co 30 sekund.A nonwoven pot was made from a 50:50 blend of biobased polybutylene succinate (BioPBS) and polyhydroxyalkanoate (PHA) granules with 0.5% by weight of activated carbon. The mixture was dried at 80°C for 5 hours. The granules were fed to a Zamak Mercator EH-16D twin-screw extruder and processed using the parameters given in Table 9 below. The fiber web was removed 30 cm from a metal mold rotating at a constant speed of 2000 rpm. The mold dimensions were: base diameter di = 48 mm, top diameter d2 = 60 mm, and height h = 65 mm. The pots were removed at regular intervals of 30 seconds.
Tabela 9Table 9
Doniczka otrzymana przy zastosowaniu parametrów podanych w tabeli 9 charakteryzowała się parametrami technologicznymi podanymi w poniższej tabeli 10.The pot obtained using the parameters given in Table 9 was characterized by the technological parameters given in Table 10 below.
Tabela 10Table 10
Przykład 6Example 6
Włókninową doniczkę wytworzono z mieszanki granulatu biopochodnego polibursztynianu butylenu (BioPBS) oraz poli(kopolimer adypinianu butylenu i tereftalanu butylenu) (PBAT) w stosunku 75:25 z dodatkiem 0,5% masowym węgla aktywnego. Mieszanka została poddana suszeniu w temperaturzeThe non-woven pot was made from a mixture of bio-based granules of polybutylene succinate (BioPBS) and poly(butylene adipate-butylene terephthalate copolymer) (PBAT) in a ratio of 75:25 with the addition of 0.5% by mass of activated carbon. The mixture was dried at a temperature
PL 249186 Β1PL 249186 Β1
80°C w czasie 5 godzin. Granulat wprowadzono do wytłaczarki dwuślimakowej typ EH-16D firmy Zamak Mercator i przetwarzano stosując parametry podane w poniższej tabeli 11. Runo włókien odbierano na metalową, obracającą się ze stałą prędkością 2000 obr/min formę o wymiarach: średnica podstawy di = 48 mm, średnica górna d2 = 60 mm i wysokość h = 65 mm. Doniczki odbierano w jednakowych odstępach czasu, co 30 sekund.80°C for 5 hours. The granulate was fed to a Zamak Mercator EH-16D twin-screw extruder and processed using the parameters given in Table 11 below. The fiber web was removed to a metal mold rotating at a constant speed of 2000 rpm with the following dimensions: base diameter di = 48 mm, top diameter d2 = 60 mm, and height h = 65 mm. The pots were removed at regular intervals of 30 seconds.
Tabela 11Table 11
Membrana otrzymana przy zastosowaniu parametrów podanych w tabeli 11 charakteryzowała się parametrami technologicznymi podanymi w poniższej tabeli 12.The membrane obtained using the parameters given in Table 11 was characterized by the technological parameters given in Table 12 below.
Tabela 12Table 12
Przykład 7Example 7
Włókninową doniczkę wytworzono z mieszanki granulatu biopochodnego polibursztynianu butylenu (BioPBS) oraz poli(kopolimeradypinianu butylenu i tereftalanu butylenu) (PBAT) w stosunku 50:50 z dodatkiem 0,5% masowym węgla aktywnego. Mieszanka została poddana suszeniu w temperaturze 80°C w czasie 5 godzin. Granulat wprowadzono do wytłaczarki dwuślimakowej typ EH-16D firmy Zamak Mercator i przetwarzano stosując parametry podane w poniższej tabeli 13. Runo włókien odbierano na oddaloną o 20 cm, metalową, obracającą się ze stałą prędkością 2000 obr/min formę o wymiarach: średnica podstawy di = 48 mm, średnica górna d2 = 60 mm i wysokość h = 65 mm. Doniczki odbierano w jednakowych odstępach czasu, co 30 sekund.A nonwoven pot was made from a 50:50 blend of biobased polybutylene succinate (BioPBS) and poly(butylene adipate-butylene terephthalate copolymer) (PBAT) granules with 0.5% by weight of activated carbon. The blend was dried at 80°C for 5 hours. The granules were fed to a Zamak Mercator EH-16D twin-screw extruder and processed using the parameters given in Table 13 below. The fiber web was removed 20 cm away from a metal mold rotating at a constant speed of 2000 rpm. The mold dimensions were: base diameter di = 48 mm, top diameter d2 = 60 mm, and height h = 65 mm. The pots were removed at regular intervals of 30 seconds.
Tabela 13Table 13
PL 249186 Β1PL 249186 Β1
Doniczka otrzymana przy zastosowaniu parametrów podanych w tabeli 13 charakteryzowała się parametrami technologicznymi podanymi w poniższej tabeli 14.The pot obtained using the parameters given in Table 13 was characterized by the technological parameters given in Table 14 below.
Tabela 14Table 14
Przykład 8Example 8
Włókninową doniczkę wytworzono z mieszanki granulatu biopochodnego polibursztynianu butylenu (BioPBS) oraz poli(kopolimeradypinianu butylenu itereftalanu butylenu) (P8AT) w stosunku 25:75, z dodatkiem 0,5% masowym węgla, aktywnego. Mieszanka została poddana suszeniu w temperaturze 80°C w czasie 5 godzin. Granulat wprowadzono do wytłaczarki dwuślimakowej typ EH-16D firmy Zamak Mercator i przetwarzano stosując parametry podane w poniższej tabeli 15. Runo włókien odbierano na oddaloną o 30 cm, metalową, obracającą się ze stałą prędkością 2000 obr/min formę o wymiarach: średnica podstawy di= 48 mm, średnica górna d2 = 60 mm i wysokość h = 65 mm. Doniczki odbierano w jednakowych odstępach czasu, co 30 sekund.A nonwoven pot was made from a blend of biobased polybutylene succinate (BioPBS) and poly(butylene terephthalate-butylene copolymer adipate) (P8AT) granules in a 25:75 ratio, with the addition of 0.5% activated carbon. The mixture was dried at 80°C for 5 hours. The granulate was fed to a Zamak Mercator EH-16D twin-screw extruder and processed using the parameters given in Table 15 below. The fiber web was removed 30 cm from a metal mold rotating at a constant speed of 2000 rpm. The mold dimensions were: base diameter di = 48 mm, top diameter d2 = 60 mm, and height h = 65 mm. The pots were removed at regular intervals of 30 seconds.
Tabela 15Table 15
Doniczka otrzymana przy zastosowaniu parametrów podanych w tabeli 15 charakteryzowała się parametrami technologicznymi podanymi w poniższej tabeli 16.The pot obtained using the parameters given in Table 15 was characterized by the technological parameters given in Table 16 below.
PL 249186 Β1PL 249186 Β1
Tabela 16Table 16
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL448053A PL249186B1 (en) | 2024-03-20 | 2024-03-20 | Method of manufacturing nonwoven flowerpots for horticultural and agricultural applications using the pneumothermal method from biodegradable polymers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL448053A PL249186B1 (en) | 2024-03-20 | 2024-03-20 | Method of manufacturing nonwoven flowerpots for horticultural and agricultural applications using the pneumothermal method from biodegradable polymers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL448053A1 PL448053A1 (en) | 2025-09-22 |
| PL249186B1 true PL249186B1 (en) | 2026-03-09 |
Family
ID=97103645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL448053A PL249186B1 (en) | 2024-03-20 | 2024-03-20 | Method of manufacturing nonwoven flowerpots for horticultural and agricultural applications using the pneumothermal method from biodegradable polymers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL249186B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL221076B1 (en) * | 2011-09-29 | 2016-02-29 | Inst Biopolimerów I Włókien Chemicznych | Biodegradable, modified agro-nonwoven fabric |
| CN108265394A (en) * | 2018-04-08 | 2018-07-10 | 武汉纺织大学 | A kind of biodegradable melt-blown poly butylene succinate non-woven fabrics and preparation method thereof |
| CN114517355A (en) * | 2022-01-24 | 2022-05-20 | 北京石墨烯技术研究院有限公司 | Degradable non-woven fabric and preparation method and application thereof |
| PL442079A1 (en) * | 2022-08-24 | 2024-02-26 | Politechnika Lodzka | Method for producing a hybrid membrane for applications in horticulture and agriculture, using a pneumothermal non-woven method |
-
2024
- 2024-03-20 PL PL448053A patent/PL249186B1/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL221076B1 (en) * | 2011-09-29 | 2016-02-29 | Inst Biopolimerów I Włókien Chemicznych | Biodegradable, modified agro-nonwoven fabric |
| CN108265394A (en) * | 2018-04-08 | 2018-07-10 | 武汉纺织大学 | A kind of biodegradable melt-blown poly butylene succinate non-woven fabrics and preparation method thereof |
| CN114517355A (en) * | 2022-01-24 | 2022-05-20 | 北京石墨烯技术研究院有限公司 | Degradable non-woven fabric and preparation method and application thereof |
| PL442079A1 (en) * | 2022-08-24 | 2024-02-26 | Politechnika Lodzka | Method for producing a hybrid membrane for applications in horticulture and agriculture, using a pneumothermal non-woven method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL448053A1 (en) | 2025-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rychter et al. | Utilization of starch films plasticized with urea as fertilizer for improvement of plant growth | |
| WO2020134850A1 (en) | Degradable bio-based masterbatch and preparation method therefor and application thereof, | |
| KR102239309B1 (en) | Method for manufacturing biodegradable agriculture mulching film | |
| EP2770815B1 (en) | Growth substrate for plants | |
| CN1489616A (en) | Ternary mixture of biodegradable polyesters and products prepared therefrom | |
| WO2009043580A1 (en) | Biodegradable composition, preparation method and their application in the manufacture of functional containers for agricultural and/or forestry use | |
| CN103289134A (en) | Fully biodegradable and multi-functional plastic mulch | |
| JP2020050855A (en) | Biodegradable resin composition, master batch, and molded body thereof | |
| KR20110035215A (en) | Biodegradable resin composition comprising cellulose derivative and surface treated natural fiber | |
| CN111808334B (en) | Processing technology of biomass-based composite material for non-woven fabric with high degradability | |
| KR102142972B1 (en) | Biodegradable resin composition comprising mineral elements fertilizer and mineral elements fertilizer sustained and contolled releasing biodegradable mulching film | |
| KR102308401B1 (en) | Biodegradable release controlling fertilizer, biodegradable mulching film comprising the same and method for manufacturing the same | |
| CN117229612B (en) | A PBAT/PPCP polymer film and its preparation method and its application in the field of biodegradable mulch film | |
| CN120303342A (en) | Thermoplastic resin composition for agricultural materials and agricultural materials | |
| KR100545271B1 (en) | Eco-friendly biodegradable agricultural mulching film and its manufacturing method | |
| US20220388217A1 (en) | Manufacturing method for thermoplastic resin composition, manufacturing method for shaped body, and film | |
| PL249186B1 (en) | Method of manufacturing nonwoven flowerpots for horticultural and agricultural applications using the pneumothermal method from biodegradable polymers | |
| JP7525281B2 (en) | Thermoplastic resin composition and molded article thereof | |
| CA3201873A1 (en) | Improved biodegradable composition and their methods for manufacture | |
| PL246566B1 (en) | Method of manufacturing a hybrid membrane for horticultural and agricultural applications by means of a nonwoven pneumo-thermal method | |
| Sriroth et al. | Biodegradable plastics from cassava starch | |
| Hiskakis et al. | Experimental processing of biodegradable drip irrigation systems—possibilities and limitations | |
| Ranakoti et al. | Synthesis and utilization of biodegradable polymers | |
| CN101381509A (en) | Polylactic acid/colophonium compound material and preparation method thereof | |
| KR102335950B1 (en) | Composition for Biodegradable and photodegradable seeding-pot and manufacturing method using the same |