TWI487479B - 有機複合結構及其製造方法 - Google Patents

Description

有機複合結構及其製造方法

本發明係有關於一種有機複合結構，特別是一種可以不需要藉由容器做為支撐而可以栽種植物或作物之有機複合結構。

一般在種植植物或作物時，係採用土壤做為栽植的媒介，然而，此種方式具有以下缺點：一、由於環境汙染問題日益嚴重，適合栽種的土壤取得不易；二、取得的土壤亦無法一體適用於各式植物或作物；三、由於土壤之含水性不佳，大部分的肥料在施澆過後，將快速流至底層而無法被植物或作物吸收造成浪費；四、對於盆栽植物，由於植物之根、莖與盆體攀附，換盆時容易造成植物損傷，甚至死亡；五、土壤較重，搬運時不但費力，且容易沿途散落，造成清潔困擾。

因此，業者發展出無土栽培介質的方式，係利用廢棄物中所提供的聚丙烯纖維(poly acrylonitrile fiber)(又稱奧隆Orlon)構成所謂的無土栽培介質來取代目前土壤，惟，所述無土栽培介質仍具有以下缺點：一、無法針對各種植物或作物之施肥需求量身訂做適合的栽培介質；二、製作時工序複雜，無法有效率地大量製造及大面積製造；三、結構強度不夠，無法適用於較大株植物；四、無法定型且樣式變化少，造成搬運上的困難及庫存時空間上的浪費，據此，以致於替代性不高，尤其無法得到良好的強度以及良好的保水性、排水性，更不具有環保的效用。

於是，本發明人依多年的栽種經驗配合節能減碳之環保概念，潛心研究，終於發明出一種可解決習知技術缺點之有機複合結構，本發明主要目的在於提供一種具有良好的吸水、排水能力，且可以不需要藉由容器做為支撐而可以栽種植物或作物之有機複合結構。

本發明的又一目的在於提供一種有機複合結構，其使用者可藉由量測其含水量來估算施肥或澆灌的次數，來做有效的栽植培養。

本發明的另一目的在於提供一種有機複合結構，其可以再回收利用重新製作另一個新的有機複合結構，減少環境的廢棄物量。

本發明的更一目的在於提供一種有機複合結構，在栽種的植物須要移植時無須要更換該有機複合結構，可以將具有該植物之有機複合結構置放在另一個較大的有機複合結構中可以繼續栽種，可避免在移植時植物容易遭到破壞而死亡。

本發明的再一目的在於提供一種有機複合結構，可根據使用者須要製作成片狀或是塊狀，可以增加搬運及庫存之便利性，亦可提升栽植的空間利用率。

本發明的又一目的在於提供一種有機複合結構，其有機複合結構內具有許多大小不一的孔隙可讓使用者將欲栽植的植物置入，方便栽種且不會有土壤散亂及弄髒環境的問題。

本發明的另一目的在於提供一種有機複合結構的製造方法，可調整有機複合結構之吸水材質及膠材之混合比例，來調整有機複合結構之孔隙度，以適合各式植物或作物之栽培植種，亦可做為釀造工業中之釀製容器之瓶塞，或做為除臭/香氛容器之瓶塞。

根據上述之目的，本發明提供一種有機複合結構，包括：由有機材料所組成之吸水材質以及膠材。其中膠材與吸水材質互相混合並藉由該膠材將吸水材質固化，以形成有機複合結構。

本發明之一實施例中，所述之有機材料選自於木屑、木屑粉、樹葉、樹枝、果皮、果殼、棉、澱粉、炭黑、炭纖維、碳黑粉、植物纖維、含銀離子纖維及上述組合所組成之群組。

本發明之一實施例中，所述之膠材可以是天然膠，環保膠、熱熔膠或樹脂。

本發明之一實施例中，所述之有機複合結構之形狀可以是管狀、塊狀、片狀、矩形、多邊形、圓形或橢圓形。

本發明之一實施例中，所述之有機複合結構更包含格網設置 在有機複合結構上。

本發明之一實施例中，所述之有機複合結構更包含支架設置在有機複合結構之周圍。

本發明之一實施例中，所述之有機複合結構更包含一保水層設置在有機複合結構之外表面。

本發明之一實施例中，所述之保水層為塑膠膜或保鮮膜。

本發明之一實施例中，所述之有機複合結構內具有多數個孔隙。

根據上述之有機複合結構，本發明還揭露一種有機複合結構的製造方法，包含：提供一承載容器；提供一吸水材質並倒入承載容器內；於吸水材質內填加膠材；攪拌以混合吸水材質及膠材；固化吸水材質；以及移除承載容器以得到有機複合結構。

本發明之一實施例中，所述之有機複合結構的製造方法更包含在吸水材質倒入承載容器內之前先磨碎該吸水材質。

本發明之一實施例中，所述之有機複合結構的製造方法更包含在吸水材質固化之前，將吸水材質浸泡於有機肥料中。

本發明之一實施例中，所述之有機複合結構的製造方法之吸水材質固化係採風乾方式。

本發明之一實施例中，所述之有機複合結構的製造方法之吸水材質固化係採天然乾燥方式。

本發明之一實施例中，所述之有機複合結構的製造方法之吸水材質之固化係採膠合方式。

本發明之一實施例中，所述之有機複合結構的製造方法之吸水材質之固化係採烘烤方式。

本發明之一實施例中，所述之有機複合結構的製造方法之膠材佔總體重量範圍為5%~25%，而吸水材質佔總體重量範圍為75%~95%。

11‧‧‧提供一承載容器

13‧‧‧提供一吸水材質並倒入承載容器內

15‧‧‧於吸水材質內填加膠材

17‧‧‧攪拌以混合吸水材質及膠材

19‧‧‧固化吸水材質

21‧‧‧移除承載容器以得到有機複合結構

30‧‧‧有機複合結構

40‧‧‧種子

50‧‧‧有機複合結構

60‧‧‧格網

70‧‧‧釀製容器

80‧‧‧除臭/香氛容器

82‧‧‧揮發性溶劑

83‧‧‧揮發氣體

第1圖係表示有機複合結構的製造方法步驟流程圖。

第2圖係表示有機複合結構之截面示意圖。

第3圖係表示當植物需要移根或是因植物繁植茂盛需要更換較大的栽種環境時，將原來的有機複合結構置放於較大的有機複合結構內之示意圖。

第4圖為本發明之另一實施例，係表示在有機複合結構上設置格網之示意圖。

第5圖係將有機複合結構應用在釀造工業中儲存釀製品之釀製容器之蓋體之示意圖。

第6圖係表示具有有機材質之有機複合結構做為除臭/香氛容器之蓋體之示意圖。

第7圖係為第6圖之另一實施例之示意圖。

本發明在此所探討的方向為一種有機複合結構，係可以不須要土壤及栽培器皿即可讓植物或作物於有機複合結構內生長。為了能徹底地瞭解本發明，將在下列的描述中提出詳盡的步驟及其組成。然而，對於本發明的較佳實施例，則會詳細描述如下，然而除了這些詳細描述之外，本發明還可以廣泛地施行在其他的實施例中，且本發明的範圍不受限定，其以之後的專利範圍為準。

首先請參考第1圖。第1圖係表示有機複合結構的製造方法步驟流程圖。在第1圖中，步驟11係先提供一承載容器。步驟13係提供一吸水材質並倒入承載容器內。於此步驟中，吸水材質倒入承載容器內的量可視使用者欲形成的有機複合結構的大小而定。其中，吸水材質是有機材料，其可以是木屑、廢棉、木屑粉、含澱粉之物質、樹葉、樹枝、果皮、果殼、炭黑、炭纖維、碳黑粉、植物纖維、含銀離子纖維、發熱纖維或者是上述的組合。要說明的是，在本發明中的吸水材質係可以隨手取得的廢棄物質，因此可以減少垃圾量以及避免造成環境污染。舉例來說，由家庭中可以隨時取得上述這些廢棄物質，例如舊衣服或是已破損無法回收或是送人的衣服、果皮或是損壞的木頭家具等等，這些都可以做為本發明中有機複合結構的吸水材質，因此可以大幅度的減少垃圾量也可以是另一種的 資源回收的再利用。

其中，吸水材質可以是全部或部分具特殊功能之特殊材質，例如具吸臭功能之炭黑、炭纖維，具殺菌功能之含銀離子纖維，具發熱功能之發熱纖維，使吸水材質更具使用效果。

接著於步驟15係於吸水材質內填加膠材。於此步驟中，係將膠材倒入承載容器內與吸水材質混合，其中膠材佔總體重量範圍為5%~25%及吸水材質佔總體重量範圍為75%~95%，且在本發明的實施例中，膠材可以是天然膠(乳膠、澱粉膠…等)，環保膠(天然或人工合成樹脂膠)，熱熔膠或樹脂。於步驟17係攪拌以混合吸水材質及膠材。於此步驟中，混合的方式可以利用人工或是機械攪拌裝置，其目的是為了讓膠材均勻的分佈在吸水材質內，使得吸水材質在之後的固化步驟，所有的吸水材質都可以被膠材黏著，而不會有部份吸水材質因無法黏著而在固化之後而脫落。

步驟19係固化吸水材質。於此步驟中，固化吸水材質可以是利用自然風乾的方式、膠合(A、B膠混合後自然固化)的方式、或者是將承載容器置放在烘烤裝置例如烤箱或烘箱，讓吸水材質內的膠材固化而將整個吸水材質固著，尤其是烘烤方式，烘烤過程可同時殺菌，使有機複合結構成為無菌有機複合結構體，使其更適合育種、育苗與栽種。

待吸水材質固化之後，係進行步驟21移除承載容器以得到有機複合結構。其中有機複合結構的形狀可以是心形、管狀、塊狀、片狀、矩形、多邊形、圓形或橢圓形。要說明的是，有機複合結構的形狀不僅於上述所列之形狀，其形狀可視所使用的承載容器的形狀而定，或是吸水材質在完全固化之前，藉由人工方式形成所需要的形狀，故有機複合結構的形狀不在上述的限制範圍內。

另外要說明的是，於上述步驟中，在吸水材質倒入承載容器之前，可以先進行磨碎步驟，然後再將磨碎之後的吸水材質倒入承載容器內。進行磨碎步驟的目的是為了將具有較大體積的吸水材質變成較小體積，而可容易與膠材黏著，並且容易製作成所要的有機複合結構的形狀。於另一可選擇性的步驟中，可於吸水材質倒入承載容器之後，直接在承載容器內進行磨碎步驟，而可以不需要再將磨碎後的吸水材質由另一容器倒 入承載容器中，而可以減少製作時間。

另外，在本發明的另一實施例中，承載容器可以是要形成有機複合結構形狀的模子，其可以是任何形狀例如心形、圓形、橢圓形、多邊形例如三角形、矩形或是如市面上所常見的花盆的形狀，在本發明中並不限制該承載容器的形狀。又於另一可選擇的實施例中，承載容器僅用來混合吸水材質及膠材之容器，待其混合均勻之後可以倒出在已預設的範圍內，將其均勻的設置在該區域範圍內待其固化之後即成為所須要的有機複合結構。舉例來說，若要形成較大面積的片狀的有機複合結構即可以利用上述的方式，將混合均勻的吸水材質與膠材由承載容器內倒在所要製作的片狀有機複合結構範圍內，待其固化之後即可形成具有較大面積的片狀的有機複合結構。

值得一提的是：使用軟質之膠材例如：乳膠，利用滾壓、熱烘方式可製作整捲的軟性有機複合結構，可使用於大面積、非平面之地點，大幅增廣有機複合結構使用範圍。

此外，在本發明的實施例中，於形成有機複合結構之後還可以將有機複合結構浸泡在有機肥料中，由於有機複合結構為吸水材質，即使在攪碎與膠材混合之後其仍具有吸水的特性，因此使用者可以在栽種植物或作物之前將此有機複合結構浸泡在有機肥料中，讓有機複合結構吸收有機肥料，而做為植物或作物在有機複合結構成長時的養份。當然，有機肥料也可事先混合於吸水材質中，固化乾燥後形成含有機肥料之有機複合結構。有機肥料在栽種植物後慢慢釋放，具有節省施肥時間與人力，並且可精確控制施肥量的功效。

因此根據上述製造方法可以得到有機複合結構30，如第2圖所示。根據以上所述，此有機複合結構30係由吸水材質和膠材組成，因此不須要任何的土壤或是砂土。另外由於膠材可以使吸水材質固著成型，在成型之後其結構緊實，因此不需要如目前一般所利用土壤栽種或是插花所使用的插花泥需藉由容器(或花器)來做為支撐，可以大幅度增加空間利用率以及降低栽培的成本。

同樣請參考第2圖。由於在有機複合結構30內具有許多的 孔隙，因此使用者可將要栽種的種子40或是植物直接放入此有機複合結構30內，其原理係類似於一般插花所使用的插花泥一樣，將花材直接插入插花泥內即可，但本發明所揭露之有機複合結構30與插花泥的不同點在於，習用的插花泥多半是由酚醛塑膠所製成，且其使用壽命短，使用幾次之後其孔洞太多容易破碎無法再次使用，另外也會造成環境污染。而本發明的有機複合結構30可以再回收將其攪碎之後，並根據第1圖之步驟流程圖，重新製成另一個新的有機複合結構30，故可以多次回收利用且無任何環境污染上的問題。另外習用的插花泥仍須要花器來支撐，而本發明的有機複合結構30不需要任何花器即有一定的強度而可以固定，因此有機複合結構30實用上的優點大於目前市面上所使用的插花泥或是土壤。

另外，在本發明的另一可選擇的實施例中，為了將水份可以保持在有機複合結構30內，因此於有機複合結構30的外表面還設置一保水層32，由於保水層32可以將有機複合結構30內的水份保持在一定的濕度，特別是在夏天或是氣候乾燥的地區，可以避免有機複合結構30內的水份散溢。於本發明的實施例中，保水層32的材質可以為保鮮膜、塑膠膜或其他防水材質。

另外，請參考第3圖。第3圖係表示當植物需要移植或是因植物繁植茂盛需要更換較大的栽種環境時，將原來的有機複合結構置放於較大的有機複合結構內之示意圖。在第3圖中，當植物在成長到一段時間之後，因植物繁植茂盛需要更換較大的栽種環境時，可以直接將原來的有機複合結構30置放在另一個具有較大體積的有機複合結構50內，由於有機複合結構50的組成成份與有機複合結構30都是有機的吸水材質，其相容性高，故可以不需要擔心在移植至新的土壤時，土壤的品質以及土壤不相容的問題所造成植物或是作物的死亡。另外，也可以避免在移根或是移植的時候，該植物或是作物的根或莖遭到破壞而使該植物死亡。又若該植物的根或莖已完全的附著在土壤內，則要移根或是移植是一件相當麻煩的程序。因此若是利用本發明所揭露之有機複合結構30，其可以省去移植或是移根的步驟，而將具有植物或作物的有機複合結構30置放於具有較大有機複合結構50內，一來不會破壞植物或作物另外也不會有土壤不相容的問題。

接著請參考第4圖。第4圖為本發明之另一實施例，係表示在有機複合結構上設置格網之示意圖。在第4圖中，係在片狀且具有較大面積之有機複合結構30上設置格網60。設置格網60的目的是可以增加有機複合結構30的強度以及增加其支撐力，其可以適用於目前常見到的植生牆，由於有機複合結構30的重量輕，因此當片狀的有機複合結構30置放在植生牆上時，其須要一些支撐元件來支撐其設置在牆上的附著力，一般是用格網60或是支架設置在該有機複合結構30的四周圍(未在圖中表示)。其目的除了增加有機複合結構30與牆之間的支撐力之外，可以藉由一格一格的格網60來做景觀設計以美化環境。

根據以上所述，本發明所揭露之有機複合結構30可以不需要任何的花器來做支撐之外，由於有機複合結構30為吸水材質其含水能力佳，因此使用者可以直接藉由有機複合結構30的外觀來判斷其濕潤程度，進一步的來決定有機複合結構30的目前是否需要澆水或是施肥，故不會浪費培養液或是有機肥料。另外，也可以藉由其潤濕的程度來估算要施肥或澆灌的次數，而不會造成植物或作物因水份過多或過少而死亡。此外，由於本發明所揭露之有機複合結構30是不需要任何的花器來支撐，且其具有多個孔隙，令有機複合結構30具有良好的吸水能力及排水性，因此，多餘的水份可以輕易的排出有機複合結構30之外，故不會發生如習知所使用的花器由於其排水性不佳，而使得澆灌於植物或作物的水或有機肥料都積存在花器內造成污染或是變質而毒害植物或作物。

另外，本發明所揭露之有機複合結構30的材質為有機材質，相較於習知的無機的無土栽培介質來說，本發明的有機複合結構30可以自然的腐化，並且回歸於大自然，並不會有酸化或是重金屬等等造成環境污染的問題。

另外，根據本發明所揭露之有機複合結構30是由各種有機的吸水材質所構成，因此其孔隙度的大小可以根據植物或作物的吸水/排水需求而彈性調配製作，而不會受限於同一種材質所製成而只能有固定的孔隙度。

此外，在產業應用上，本發明中所形成之有機複合結構還應 用於釀造工業，做為儲存釀製品之釀製容器70之蓋體或瓶塞，如第5圖所示。當釀製品有須要些微與空氣接觸或是要使有該釀製品部份揮發時，可利用本發明所揭露之有機複合結構30置放在釀製容器70的瓶口上，一方面可以做為釀製容器70之瓶蓋或瓶塞，而使釀製品(未在圖中表示)可以保存於釀製容器70內。另一方面，由於有機複合結構30內的孔隙度大小可任意調整，因此可以藉由控制該孔隙度的大小，讓儲存於釀製容器70之釀製品(未在圖中表示)可以適度的揮發，因此可透過藉由有機複合結構30內的孔隙可以產生揮發的效果，而使得儲存於釀製容器70之釀製品有更佳的口味。

接著請參考第6圖。第6圖係表示具有有機材質之有機複合結構做為除臭/香氛容器之蓋體或瓶塞之示意圖。在第6圖中，由前述可知，可以藉由調整吸水材質之間的材質與膠材之間混合的比例，來調整至形成有機複合結構30所需要的孔隙度，藉此原理，於本實施例中，係將有機複合結構30做為除臭/香氛容器80之瓶蓋或瓶塞，使得在除臭/香氛容器80內的揮發性溶劑82例如除臭/香氛劑，經揮發成氣體(如圖中箭頭83所示)之後，可以經由有機複合結構30內的孔隙散溢至四周圍，以達到除臭或是使環境芳香的功效。

第7圖係為第6圖之另一實施例。在第7圖中，係直接將做為除臭/香氛溶劑之於揮發性溶劑82滴在有機複合結構30上，藉由有機複合結構30是由吸水材質構成之特性，所滴入揮發性溶劑82會被有機複合結構30所吸收，又由於揮發性溶劑82具有揮發的特性，故可藉由有機複合結構30散溢至四周環境，而達到除臭或芳香的功能。於上述實施例中，也可以將一般所使用的香水滴入有機複合結構30內，同樣可以達到除臭或芳香的功能。因此，可以將此較小尺寸之有機複合結構30，在滴入揮發性溶劑82之後，置放在鞋子內、鞋櫃或衣櫃等須要除臭或是保持香味之地方，待在有機複合結構30內的揮發性溶劑82產生揮發(如圖中箭頭83所示)，而散溢至四周環境係同樣可以達到除臭或芳香的功能。

11‧‧‧提供一承載容器

13‧‧‧提供一吸水材質並倒入承載容器內

15‧‧‧於吸水材質內填加膠材

17‧‧‧攪拌以混合吸水材質及膠材

19‧‧‧固化吸水材質

21‧‧‧移除承載容器以得到有機複合結構

Claims (9)

1. 一種有機複合結構，用以塞合於容置有一釀製品或一揮發性溶劑的一容器的一開口處，該有機複合結構包括：一吸水材質，係由一有機材料所組成；以及一膠材，係與該吸水材質互相混合並固化該吸水材質。
2. 如申請專利範圍第1項所述之有機複合結構，其中該有機材料選自於木屑、木屑粉、樹葉、樹枝、果皮、果殼、棉、澱粉、炭黑、炭纖維、碳黑粉、植物纖維、含銀離子纖維、發熱纖維及上述組合所組成之群組。
3. 如申請專利範圍第1項所述之有機複合結構，其中該膠材可以是天然膠、環保膠、熱熔膠或樹脂。
4. 如申請專利範圍第1項所述之有機複合結構，其中該有機複合結構之形狀可以是心形、管狀、塊狀、片狀、矩形、多邊形、圓形或橢圓形。
5. 如申請專利範圍第1項所述之有機複合結構，更包含一格網設置在該有機複合結構上。
6. 如申請專利範圍第1項所述之有機複合結構，更包含一支架設置在該有機複合結構之周圍。
7. 如申請專利範圍第1項所述之有機複合結構，更包含一保水層設置在該有機複合結構之一外表面。
8. 如申請專利範圍第7項所述之有機複合結構，其中該保水層為一塑膠膜或一保鮮膜。
9. 如申請專利範圍第1項所述之有機複合結構，其中該有機複合結構內具有多數個孔隙。