WO2008009278A2 - Pflanzcontainer - Google Patents

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WO2008009278A2
WO2008009278A2 PCT/DE2007/001288 DE2007001288W WO2008009278A2 WO 2008009278 A2 WO2008009278 A2 WO 2008009278A2 DE 2007001288 W DE2007001288 W DE 2007001288W WO 2008009278 A2 WO2008009278 A2 WO 2008009278A2
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peat
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lignin
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Alireza Kharazipour
Kai Ludwig
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Georg-August-Universität Göttingen Stiftung öffentlichen Rechts (ohne Bereich Humanmedizin)
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    • A01G24/00—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor
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    • A01G24/27—Pulp, e.g. bagasse

Definitions

  • the invention relates to novel plant containers containing organic fiber material and lignin and the production of such plant containers.
  • Table 1 Fiber length distribution of the wood fibers digested in the Retruderianu.
  • TMP Thermo - Mechanical Pulping
  • a disadvantage of the peat substitute made of wood fibers is the relatively low water absorption capacity.
  • the water absorption capacity of wood fibers can be improved by the addition of lignins.
  • lignins For this one uses technical Ligninc u.a. in the form of sodium, calcium, ammonium and magnesium lignosulfonate, Organocell lignin and Kraft lignin. These substances are a mass product, which occurs annually in an amount of about 50 million t (20 million t lignosulfonates and 30 million kraft lignin) as waste or by-product of the pulp industry.
  • the technical lignin has a broad molecular weight distribution, e.g. Lignosulfonates of 1,000 to 1,000,000 daltons MW (Hüttermann 1977, Wilsontermann et al., 1,977).
  • Lignin is a substance that can be absorbed by plants and is growth-demanding;
  • the substrate can be well wiped:
  • the substrates have a better dimensional stability, increased strength and the
  • the object of the present invention is therefore to provide a substrate for the cultivation of green plants, which is dimensionally stable and for this reason can be used simultaneously as a plant container, which has a good water absorption capacity or wettability and a good rewettability and in any shape and size can be produced.
  • the organic fiber material which mechanically and / or thermomechanically digested wood fibers or peat with an addition of 1 to 50 vol .-% adhaesiv or cohesive bound to the fiber material technical lignin and optionally other additives, such as presensitized or peat contains.
  • the plant container may be a shaped body in the form of cubes, cuboids, round or square pyramid sections.
  • the production of the plant containers according to the invention can be carried out in a wet process (suspension process), as will be described below.
  • a nonwoven is made from 100% Holzmaschinematcrial, which is finally divided into pots.
  • the wood fibers should have a size of 8 mm to 0.1 mm, preferably 7 mm to 0.3 mm, optimum of 5 mm to 0.3 mm.
  • a certain amount of wood fibers depending on the desired fleece size and residual moisture of the wood fibers, filled in a vessel with water.
  • the solids content in the suspension should be ⁇ 10%, better still ⁇ 5%.
  • lignin is added in liquid or powdery form. The proportion of lignin should be between 1% and 50%, better between 5% and 30%. If necessary, fertilizer can be added directly to the suspension.
  • NPK fertilizers nitrogen, phosphorus and potassium fertilizers
  • This suspension is thoroughly mixed with the aid of a stirrer and then poured into a container, on the sieve-shaped bottom of which a vacuum can be applied.
  • the water is withdrawn from the suspension so that the fibers can slowly and uniformly flock into one another.
  • the extracted wastewater contains certain quantities of lignin. This wastewater can be used again for web formation.
  • the fleece body contains depending on the level of negative pressure during web formation, as well as fleece height a certain residual moisture. This varies between 100% to 600% based on the dry mass of the fleece.
  • the wet fleece can be removed from the water in various drying processes. These methods are:
  • the fleece When oven drying, the fleece must be dried for several hours, depending on the moisture and size of the fiber body and the performance of the oven.
  • the drying in microwaves depends on the same parameters, but runs much faster due to the much higher performance.
  • the drying in the microwave at a power of 500 watts for a non-woven plate with dimensions of 9 cm x 19 cm x 5 cm took 20 to 90 minutes, depending on the starting moisture.
  • drying takes only a few minutes.
  • the drying process in the microwave is approximately linear.
  • the wood fiber fabric is split into the desired plant container size and a hole drilled in the center of each body.
  • this planting hole can be planted either one or more seeds or a cutting.
  • the seeds do not start to germinate without additional watering. This, in turn, means that the plant containers that have been completely cultivated can be delivered to the respective plants, so that they only have to pour the containers in order to start cultivating them.
  • the moisture in the dried plant containers is initially too low for plant growth. As a result, no seeds began to germinate within a trial period of 14 days. This, in turn, means that the plant containers and plant seeds could be produced and delivered for practical use.
  • the growth is only induced by moistening the plant containers.
  • the plant containers were rooted without any problems by the roots of the plants (eg: power lettuce). To reduce evaporation, the plant containers can be used with commercially available biodegradable films. Damage to the plants could not be detected during cultivation.
  • W euere ⁇ ⁇ V £ Wood fibers are:
  • lignin is a wood-based substance and therefore completely harmless to the environment
  • Plant containers can be manufactured in addition to the wet process in the dry process.
  • the wood fiber material depending on the composition, if necessary, first screened so that coarser wood fibers or pieces (> 0.7 cm) are removed.
  • the screened material is then sprayed with lignin.
  • These impregnated fibers are then mixed with conventional press pot substrate (mixture of black peat and white peat), depending on the desired volume fraction, and filled in the Erdtopfmaschine.
  • the mixture must be slightly moistened with water. It is important to ensure that the binding capacity of the Erdtopfsubstrats is greatly reduced by excessive humidification.
  • the pots can be directly packaged and planted in boxes from the conveyor of the soil potting machine.
  • wood fibers were used which were produced by the process described in EP 0 472 684 and which are shown in Table 1 exhibited.
  • 350 g wood fibers with a humidity of 43 ° were given in cm with 3.6 1 water-filled vessel ..
  • the Fcststoffgehalt in the suspension was thus 5%.
  • the suspension was mixed by means of a stirrer and poured into a container with Sicbbodcn.
  • the liquid was sucked off by an applied vacuum, so that a slow and uniform distribution of the solid was ensured.
  • the wastewater was collected in a container and could be reused.
  • the drying of the wood fiber body was carried out in a microwave apparatus with a power of 500 watts.
  • the result was the following drying process:
  • Figure 1 Drying run of a 19 cm x 19 cm x 5 cm nonwoven fabric produced: ui * H ol / fibers at a microwave power of 500 watts. Finally, the fleece was cut into the desired ⁇ opl sizes by means of a circular saw and a drilling hole was drilled in the middle with the help of a drill.
  • Example 1 The production of the plant containers was carried out as in Example 1. The addition of different amounts of lignosulfonate to the plant substrate water absorption could be increased. For this example 1 was varied as follows:
  • Example 2 5%, 10%, 15%, 25% and 30% lignosulfonate were added to the suspension instead of the 20% lignosulfonate.
  • the further process steps were identical to those in Example 1. Subsequently, the plant containers were measured with the help of a caliper and determined the dry weight. A bowl was filled with water, the filling height of half of the plant container height corresponded. Another bowl of water along with a grid screen on it served as a drip. The plant container was immersed in the water bath and held so that it is in contact with the water up to half its height. After 20 seconds, the container was removed from the liquid and placed on the device for dripping. After no more dripping water, the weight was determined. Then, the plant container was dipped into the water bath for another 20 seconds, without the amount of water was replenished before and weighed after draining. This process was repeated until the end of the 180th second.
  • the water capacity was calculated using the formula:
  • the maximum water capacity of the plant containers was determined. For this purpose, the containers were stored completely in water for 24 hours and weighed after draining. It was found that the maximum water absorption capacity was relatively the same for all Ptlanzcontamem, whereas the water absorption capacity varied depending on the amount of lignin.
  • the amount of technical lignin added to the suspension does not completely adhere to the fibers. Some of the lignin is not bound and enters the wastewater of the suspension. The following amounts of lignin have remained in the plant containers for the different amounts added.
  • Table 3 Addition levels and bound amount of technical lignin in the suspension process.
  • Figure 2 Change in water absorption capacity as a function of the amount of bound lignosulfonate on the wood fibers.
  • Figure 2 shows that the addition of varying amounts of lignosulfonate greatly increases the water absorption capacity. With the addition of 25% lignosulfonate or a proportion of 10.7% bound lignosulfonate to the wood fiber based on the dry weight of the fibers, the water absorption capacity is approximately 250% after 180 seconds.
  • Example 4 Production of plant containers in a mixing process
  • IZs were made with a soil potting machine pressed plant containers with wood fiber, as used in Example 1. For this, the coarser (> 0.7 cm) wood fibers were first removed with the aid of a sieve. Following that was the Wood fiber material wetted in a mixer with lignosulfonate. On 10 kg of screened wood fiber material with a residual moisture content of 50%, 568 g of lignosulfonate were added with a residual moisture content of 12%. The degree of wetting was thus 10%. The lignosulfonate powder was diluted with 543 g of water to a 45% solution and applied.
  • the substrates listed in Table 3 were mixed by hand with the aid of a blade and moistened with water for better adhesion.
  • the following substrate variants were used for the production of pressed plant containers:
  • the production of the plant container with wood fiber worked with the Erdtopfmaschine without problems.
  • the pots had sufficient strength or sufficient peat-fiber bonding and could be stacked in crates without breaking.
  • the pots from substrate variant 2 80% by volume black and white peat mix, 20% wood fiber
  • were stronger than those from variant 1 (60% by volume of black and white peat mix, 40% by volume of wood fiber).
  • Another boost of. Strength properties can be achieved by increasing the black peat content in the black peat / white peat mix, as this improves the paving properties of the peat mix.

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Abstract

Pflanzcontainer enthalten organisches Fasermaterial, wie mechanisch und/oder thermomechanisch aufgeschlossene Holzfasern oder Torf mit einem Zusatz von 1 bis 50 Vol.- % adhaesiv oder cohaesiv an das Fasermaterial gebundenem technischen Lignin umd ggf. weitere Zusatzstoffe, wie Preßtopferde oder Torf.

Description

Pflanzcontainer
Die Erfindung betrifft neuartige Pflanzcontainer enthaltend organisches Fasermaterial und Lignin sowie die Herstellung solcher Pflanzcontainer.
Stand der Technik
In Deutschland werden pro Jahr ungefähr 9 Mio. m3 Torf (70 % Schwarz- und 30 % Weißtorf) abgebaut, wovon 85 % für gartenbauliche Zwecke verwendet werden (VOGTMANN 2005). Unter der Voraussetzung konstanter Abbaumengen würden die Ressourcen an Weißtorf weitere 25 Jahre reichen und die Vorkommen an Schwarztorf wären in rund 40 Jahren erschöpft.
Seit 1995 wird in Deutschland von der Firma Toresa® Deutschland GmbH ein natürliches Holzfasermaterial als Torfersatz produziert (Europäisches Patent 0472684). Zur Herstellung von Pflanzensubstrat aus Holz müssen zunächst die Stämme zerkleinert werden. Der Aufschluss des Holzes erfolgt im Retruderverfahren. Im Retruder befinden sich zwei parallel zueinander laufende Schnecken, deren Förderrichtung auf dem letzten Ende der Schnecke bei gleicher Umdrehungsrichtung der Schnecken entgegengesetzt verläuft. Durch das Umkehren der Förderrichtung entsteht ein hoher Reibungsdruck, der das Auffascrn der Hackschnitzel verursacht. Bei diesem Mahlprozess entstehen Temperaturen bis über 100 0C, d. h. das Material ist nach dem Aufschluss keimfrei. Die Faserlängenverteilung dieses Materials setzen sich wie folgt zusammen:
Tabelle 1 : Faserlängenverteilung der im Retruderverfahren aufgeschlossenen Holzfasern.
Faserlängenverteilung > 8 mm ca. 2 Gew.- %
5 - 8 mm ca. 7 Gcw.- %
2 - 5 mm ca. 22 Gew.- %
< 2 mm ca. 69 Gcw.- %
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Holzfasern ist das Thermo - Mechanical - Pulping (TMP-Verfahren). Hierbei wird das Holz zunächst in einem Defibrator bei 164 0C und einem Druck von 7 bis 8 bar aufgeschlossen. Im eigentlichen Hauptaufschluss wird das Holz bei einem Druck von 6,8 bar zwischen einer feststehenden und einer rotierenden Scheibe gemahlen und dadurch aufgeschossen. Die Faserlängenverteilung ist in Tabelle 2 dargestellt.
- l - "ϊ abcVic 1: V
Figure imgf000003_0001
der \m YMY-X erfahren autgcscMosstnen UotoAißfcπv.
Fascrlängcnvcrtcilung > 2 mm ca. 1 Gcw.- %
2 - 0,5 mm ca. 36 Gcw.- %
0,5 - 0,1 mm ca. 45 Gcw.- %
< 0,l mm ca. 18 Gcw.- %
Ein Nachteil des Torfersatzes aus Holzfasern besteht in der relativ geringen Wasseraufnahmekapazität. Überraschenderweise lässt sich die Wasseraufnahmekapazität von Holzfasern durch die Zugabe von Ligninen verbessern. Hierzu verwendet man technische Ligninc u.a. in Form von Natrium-, Calcium-, Ammonium- und Magnesium-Ligninsulfonat, Organocell Lignin und Kraft Lignin. Diese Stoffe sind ein Massenprodukt, was jährlich in einer Menge von ungefähr 50 Mio. t (20 Mio. t Ligninsulfonate und 30 Mio. Kraftlignin) als Abfall- bzw. Nebenprodukt der Zellstoffindustrie auftritt.
Technische Lignine fallen hauptsächlich bei den fünf folgenden Produktionsprozessen an:
1. Sulfat Verfahren
2. Sulfit Verfahren
3. Organocell Verfahren
4. Organosolv Verfahren
5. Acetosolv Verfahren
Die Verwendung dieser genannten technischen Lignine gemeinsam mit Holzfasern in Substraten für die Kultivation von Pflanzen hat folgende Vorteile:
Das technische Lignin hat eine breite Molekulargewichtsverteilung, z.B. Ligninsulfonate von 1.000 bis 1.000.000 Dalton MW (Hüttermann 1977; Hüttermann et al. 1 977). Lignin ist ein Stoff, der von Pflanzen aufgenommen werden kann und Wachstums fordernd wirkt;
Nach dem Austrocknen des Substrats bzw. Presstopfs kann das Substrat gut wicdcrbcnctzt werden:
Die Substrate haben eine bessere Dimensionsstabilität, eine erhöhte Festigkeit und die
Wasscraufnahmc wird stark beschleunigt. Container aus Holzfasern
In jüngster Zeit wurde bereits versucht, Pflanzcontainer aus Holzfasern herzustellen. Der Nachteil dieser Container besteht aber darin, dass auch diese mit einer Folie ummantelt werden mussten und einen gewissen Anteil an zerfasertem Polycthylcn enthalten. Ohne Umhüllung sind solche Pflanzcontainer nur bedingt formstabil.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Substrats für die Anzucht von Grünpflanzen, das formstabil ist und aus diesem Grund gleichzeitig als Pflanzcontainer benutzt werden kann, das eine gute Wasseraufnahmekapazität bzw. Benetzbarkeit sowie eine gute Wiederbenetzbarkeit aufweist und das in beliebiger Form und Größe hergestellt werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Pflanzcontainer, der organisches Fasermaterial, was mechanisch und/ oder thermomechanisch aufgeschlossene Holzfasern oder Torf mit einem Zusatz von 1 bis 50 Vol. - % adhaesiv oder cohaesiv an das Fasermaterial gebundenem technischen Lignin und ggf. weitere Zusatzstoffe, wie Preßtopferde oder Torf enthält.
Der Pflanzcontainer kann ein Formkörper in Form von Würfeln, Quadern, runden oder eckigen Pyramidenabschnitten sein.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Pflanzcontainer kann in einem Nassverfahren (Suspensionsverfahren) erfolgen, da im Folgenden beschrieben wird.
Im Suspensionsverfahren wird aus 100 % Holzfasermatcrial ein Vlies hergestellt, der final in Töpfen geteilt wird. Die Holzfasern sollten eine Größe von 8 mm bis 0,1 mm, vorzugsweise von 7 mm bis 0,3 mm, Optimum von 5 mm bis 0,3 mm aufweisen. Zur Vliesbildung wird eine gewisse Menge an Holzfasern, in Abhängigkeit von der gewünschten Vliesgröße und Restfeuchte der Holzfasern, in ein Gefäß mit Wasser gefüllt. Der Feststoffanteil in der Suspension sollte < 10 %, noch besser < 5 % betragen. Zu dieser Suspension aus Fasermaterial und Wasser wird Lignin in flüssiger oder pulveriger Form hinzu gegeben. Der Anteil an Lignin sollte zwischen 1 % und 50 %, besser zwischen 5 % und 30 % betragen. Direkt in die Suspension kann bei Bedarf auch noch Dünger hinzu gegeben werden. Handelsübliche Stickstoff-, Phosphor- und Kalium- Dünger (NPK-Dünger) können z.B. in Pulverform ohne Beeinträchtigung der Vliesbildung in den Prozess integriert werden. Diese Suspension wird mit Hilfe eines Rührers gut durchmischt und anschließend in einen Behälter, an dessen siebförmigen Boden ein Vakuum angelegt werden kann, gegossen.
Durch das Anlegen des Vakuums wird der Suspension das Wasser entzogen, so dass sich die Fasern langsam und gleichmäßig zu einem Vlies ineinander verfilzen können. Eine /υvΛi/.WiK T rcssung άci VioUϊasem zu άnα
Figure imgf000005_0001
Das abgesaugte Abwasser der Suspension enthält je nach Zugabemenge an Lignin, gewisse Ligninrestmengen. Dieses Abwasser kann erneut zur Vliesbildung verwendet werden.
Der Vlieskörper enthält je nach Höhe des Unterdrucks während der Vliesbildung, sowie Vlieshöhe eine gewisse Restfeuchte. Diese schwankt zwischen 100 % bis 600 % bezogen auf die atro Masse des Vlies. Dem feuchten Vlies kann in verschiedenen Trocknungsverfahren das Wasser entzogen werden. Diese Verfahren sind:
• Ofentrockung
• Mikrowellentrockυng
Bei der Ofentrockunung muss das Vlies, je nach Feuchte und Größe des Faserkörpers sowie Leistung des Ofens mehrere Stunden getrocknet werden. Die Trocknung in Mikrowellen ist von denselben Parametern abhängig, läuft aber aufgrund der wesentlich höheren Leistung erheblich schneller ab. Die Trocknung in der Mikrowelle dauerte bei einer Leistung von 500 Watt für eine Vliesplatte mit den Maßenl9 cm x 19 cm x 5 cm je nach Ausgangs feuchte 20 bis 90 Minuten. Bei Leistungsstarkeren Industriemikrowellen dauert die Trocknung hingegen nur einige Minuten. Der Trocknungsverlauf in der Mikrowelle ist dabei annähernd linear.
Nach der Trocknung wird das Holzfaservlics in die gewünschte Pflanzcontainergröße geteilt und ein Loch in die Mitte jedes Körpers gebohrt. In dieses Pflanzloch kann nun entweder ein bzw. mehrere Samen oder ein Steckling gepflanzt werden. Bei einer sehr geringen Endfeuchte in den Pflanzcontainem fangen die Samen ohne eine zusätzliche Wässerung nicht an zu keimen. Dies wiederum bedeutet, dass die komplett für die Kultivation fertigen Pflanzcontainer an die jeweiligen Betriebe ausgeliefert werden könnten, so dass diese lediglich die Container gießen müssen, um mit der Kultivation zu beginnen.
Die Feuchte in den getrockneten Pflanzcontainern ist für das Pflanzenwachstum zunächst zu gering. Demzufolge fingen binnen einer Versuchszeit von 14 Tagen keine Samen an zu keimen. Dies wiederum bedeutet für die praktische Anwendung, dass die Pflanzcontaincr samt Pflanzsamen produziert und ausgeliefert werden könnten. Das Wachstum wird erst durch das Befeuchten der Pflanzcontainer induziert. Die Pflanzcontainer wurden problemlos von den Wurzeln der Pflanzen (z. B.: Triebkopfsalat) durchwurzelt. Zur Senkung der Evaporation können die Pflanzcontainer mit handelsüblichen, biologisch abbaubaren Folien verschen werden. Schäden der Pflanzen konnten während der Kultivation nicht festgestellt werden. W euere ιλV£
Figure imgf000006_0001
Holzfasern sind:
• eine Ummantelung der Container mit Folie ist nicht zwingend notwendig
• das Lignin ist ein Holzeigencr Stoff und somit bezüglich der Umweltverträglichkeit vollkommen unbedenklich
• das Lignin erhöht die Wasseraufnahmekapazität der Container
• die Container können kompostiert werden
Pflanzcontainer können neben dem Nassverfahren auch im Trockenverfahren hergestellt werden. Zur Herstellung der Pflanzcontainer nach diesem Verfahren wird das Holzfasermaterial, je nach Zusammensetzung ggf. zunächst gesiebt, so dass gröbere Holzfasern oder - stücke (> 0,7 cm) entfernt werden. Das gesiebte Material wird daraufhin mit Lignin besprüht. Diese imprägnierten Fasem werden danach mit herkömmlichem Presstopfsubstrat (Gemisch aus Schwarztorf und Weißtorf), je nach gewünschtem Volumenanteil, gemischt und in die Erdtopfmaschine gefüllt. Zur besseren Stabilität der Pflanzcontainer muss das Gemisch mit Wasser leicht angefeuchtet werden. Dabei ist darauf zu achten, dass durch eine zu starke Befeuchtung die Bindefähigkeit des Erdtopfsubstrats stark herabgesetzt wird.
Nach dem Pressen können die Töpfe direkt vom Förderband der Erdtopfmaschine in' Kästen abgepackt und bepflanzt werden.
Beispiel I: Herstellung von Pflanzcontainern im Suspensionsverfahren
Figure imgf000007_0001
/ur Herstellung der Pflanzcontaincr wurden Holzfasern verwendet, die nach dem im EP 0 472 684 beschriebenen Verfahren hergestellt wurden und die in Tabelle 1 dargestellte
Figure imgf000007_0002
aufwiesen. Hierfür wurden 350 g Holzfasern mit einer Feuchte von 43 ° n in cm mit 3.6 1 Wasser gefülltes Gefäß gegeben.. Der Fcststoffgehalt in der Suspension betrug somit 5 %.
Rezogen auf die atro Masse an Holzfaser wurden 20 % Lignin atro zu der Suspension hinzu gegeben Das Ligninsulfonat wies eine Restfeuchte von 6,8 % auf. Teilweise weiterhin zur Suspension hinzugefügt wurde folgender Dünger in einer Konzentration von 2 g/ 1 H2O:
Flory 3 Grün 15-10-15 (+2)" mit 15 % Stickstoff (N), 10 % Phosphor (P), 15 % Kalium (K) und 2 % Magnesium (Mg; Spurenelemente).
Die Suspension wurde mit Hilfe eines Rührers gemischt und in einen Behälter mit Sicbbodcn gegossen. Die Flüssigkeit wurde durch ein angelegtes Vakuum abgesaugt, so dass eine langsame und gleichmäßige Verteilung des Feststoffes gewährleistet war. Das Abwasser wurde einem Behälter aufgefangen und konnte wieder verwendet werden.
Die Trocknung des Holzfaserkörpers wurde in einer Mikrowellen Apparatur mit einer Leistung von 500 Watt durchgeführt. Dabei ergab sich folgender Trocknungsvcrlauf:
Figure imgf000007_0003
10 20 30 40 50 60 70 80 90
Trocknungszeit in der Mikrowelle [min.]
A bbild u n z 1 : Trocknungsvcrlauf eines 19 cm x 19 cm x 5 cm großen Vlies hergestellt :ui * H ol/ fasern bei einer .M ikrow ellenleistung von 500 Watt. Abschließend wurde das Vlies mittels einer Kreissäge in die gewünschten ϊoplgrößen geschnitten und mit Hilfe einer Bohrmaschine ein Pflanzloch in die Mitte gebohrt.
Beispiel 2
Die Herstellung der Pflanzcontainer erfolgte wie in Beispiel 1. Durch die Zugabe von unterschiedlichen Mengen an Ligninsulfonat zum Pflanzensubstrat konnte die Wasseraufnahme gesteigert werden. Dazu wurde Beispiel 1 wie folgt variiert:
In die Suspension wurden anstatt der 20 % Ligninsulfonat 5%, 10 %, 15 %, 25 % bzw. 30 % Ligninsulfonat hinzugegeben. Die weiteren Verfahrensschritte waren mit jenen in Beispiel 1 identisch. Anschließend wurden die Pflanzcontainer mit Hilfe einer Schieblehre vermessen und das Trockengewicht ermittelt. Eine Schale wurde mit Wasser gefüllt, wobei die Füllhöhe der Hälfte der Pflanzcontainerhöhe entsprach. Eine weitere Wasserschale samt darauf befindlichem Gittersieb fungierte als Abtropfvorrichtung. Der Pflanzcontainer wurde in das Wasserbad getaucht und festgehalten, damit er bis zur Hälfte seiner Höhe mit dem Wasser in Kontakt ist. Nach 20 Sekunden wurde der Container aus der Flüssigkeit herausgenommen und zum Abtropfen auf die Vorrichtung gestellt. Nachdem kein Wasser mehr abtropfte wurde das Gewicht ermittelt. Daraufhin wurde der Pflanzcontainer für weitere 20 Sekunden, ohne dass die Wassermenge zuvor wieder aufgefüllt wurde, ins Wasserbad getaucht und nach dem Abtropfen gewogen. Dieser Vorgang wurde bis zum Ablauf der 180 ten Sekunde wiederholt.
Die Wasserkapazität wurde mit folgender Formel berechnet:
ψf[ _ ^Pfi"^1" ~ P«»-« ' * I QQ
Patro mit:
WK = Wasserkapazität [%]
Pfeucht = feuchte Probe [g] patro = trockene Probe [g]
Mit der gleichen Formel wurde auch die maximale Wasserkapazität der Pflanzcontainer bestimmt. Hierfür wurden die Container 24 Stunden komplett in Wasser gelagert und nach dem Abtropfen gewogen. Es zeigte sich, dass die maximale Wasseraufnahmekapazität bei allen Ptlanzcontamem relativ gleich war, wohingegen die Wasseraufnahmekapazität in Abhängigkeit von der Menge an Lignin schwankte.
Die in die Suspension gegebene Menge an technischem Lignin bleibt nicht gänzlich an den Fasern hängen. Ein gewisser Teil des Lignins wird nicht gebunden und gelangt in das Abwasser der Suspension. Bei den unterschiedlichen Zugabemengen sind folgende Ligninmengen in den Pflanzencontainern verblieben.
Tabelle 3: Zugabemengen und gebundene Menge an technischem Lignin im Suspensionsverfahren.
Figure imgf000009_0001
Wie in Tabelle 3 ersichtlich sind bei einer Zugabemenge von 25 % bzw. 30 % mehr als 40 % des hinzu gegebenen technischen Lignins während der Suspension an den Fasern gebunden worden. Dies wiederum hat Einfluss auf die Wasseraufnahmekapazität der Holzfasern.
Figure imgf000010_0001
20 40 60 80 100 120 140 160 180
Nach ... Sekunden
Abbildung 2: Veränderung der Wasseraufnahmekapazität in Abhängigkeit von der Menge an gebundenem Ligninsulfonat an den Holzfasern.
In der Abbildung 2 wird ersichtlich, dass durch die Zugabe von unterschiedlich steigenden Ligninsulfonatmengen die Wasseraufnahmekapazität stark gesteigert wird. Bei der Zugabe von 25 % Ligninsulfonat bzw. einem Anteil von 10,7 % gebundenem Ligninsulfonat an der Holzfaser bezogen auf das Trockengewicht der Fasern beträgt die Wasscraufnahmckapazität annähernd 250 % nach 180 Sekunden.
Beispiel 3
Zur weiteren Absicherung der Versuchsergebnisse wurden 50 im Suspensionsverfahren nach Beispiel 1 hergestellte Pflanzcontainer mit bewurzelten Chrysanthemenstecklingen bepflanzt. Die Container ließen sich sehr gut wässern und es traten keine Probleme während der Kultur auf. Die erneute Bewässerung der Container nach provoziertem Austrocknen war gut.
Beispiel 4: Herstellung von Pflanzcontainern in einem Mischverfahren
IZs wurden mit einer Erdtopfmaschine gepresste Pflanzcontainer mit Holzfaser, wie sie in Beispiel 1 eingesetzt wurden, hergestellt. Hierfür wurden die gröberen (> 0.7 cm) Holzfasern als erstes mit Hilfe eines Siebs entfernt. Im Anschluss wurde das Holzfasermaterial in einem Mischer mit Ligninsulfonat benetzt. Auf 10 kg gesiebtes Holzfasermaterial mit einer Restfeuchte von 50 % wurden 568 g Ligninsulfonat mit einer Rest feuchte von 12 % gegeben. Der Benetzungsgrad betrug somit 10 %. Das Ligninsulfonatpulvcr wurde mit 543 g Wasser zu einer 45 %igcn Lösung verdünnt und aufgetragen.
Die benetzte Holzfaser im Presstopf bringt folgende Vorteile mit sich:
• größeres Porenvolumen => bessere Wurzelbildung
• bessere Wiederbenetzung der Töpfe
• leichte Fungizide Wirkung des Lignins
Vor dem Verpressen wurden die in Tabelle 3 aufgeführten Substrate per Hand mit Hilfe einer Schaufel gemischt und zur besseren Haftung mit Wasser angefeuchtet. Folgende Substratvarianten wurden zur Herstellung von gepressten Pflanzcontainern verwendet:
Tabelle 4: Substratzusammensetzungen für die Herstellung von gepressten Pfianzcontainern.
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Die Erzeugung der Pflanzcontainer mit Holzfaser funktionierte mit der Erdtopfmaschine ohne Probleme. Die Töpfe wiesen eine ausreichende Festigkeit bzw. ausreichende Faser - Torf Bindung auf und konnten, ohne dass sie zerbrachen, in Kisten gestapelt werden. Die Töpfe aus Substratvariante 2 (80 % vol. Schwarz-/ Weißtorfgemisch; 20 % Holzfaser) waren fester als jene aus Variante 1 (60 % vol. Schwarz-/ Weißtorfgemisch; 40 % vol. Holzfaser). Eine weitere Steigerung der. Festigkeitseigenschaften kann durch Erhöhung des Schwarztorfanteils in dem Schwarztorf-/ Weißtorfgemisch erzielt werden, da dadurch die Klebeigenschaften des Torfgemischs verbessert werden.
Literatur
HÜTTERMANN, A. (1977): Gelchromatographie von Na-Lignosulfonaten an Sepharose CL 6B. Holzforschung 31 , 45-50
HÜTTERMANN, A., GEBAUER, M., VOLGER, C. UND RÖSGER, C. (1977): Polymerisation und Abbau von Ligninsulfonat durch Fomes annosus. Holzforschung 31 , 83-89
MOMBÄCHER, R. (1988): Holz Lexikon Band 1 A-M. DRW- Verlag: 195
VOGTMANN, H. (2005): Dem Klimawandel vorbeugend begegnen - regionale Nährstoffkreisläufe schliessen. Bundesamt für Naturschutz. EKO-PLANT Fachtagung am 13. Oktober 2005 auf Burg Ludwigstein, http://www.brh.de/09/0903.htm Datum: 13.12.2005

Claims

PflanzcontainerPatentansprüche
1. Pflanzcontainer, 'enthaltend organisches Fasermaterial, wie mechanisch und/ oder thermomechanisch aufgeschlossene Holzfasern oder Torf mit einem Zusatz von 1 bis 50 Vol. - % adhaesiv oder cohaesiv an das Fasermaterial gebundenem technischen Lignin und ggf. weitere Zusatzstoffe, wie Preßtopferde oder Torf.
2. Pflanzcontainer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Formkörper in Form von Würfeln, Quadern, runden oder eckigen Pyramidenabschnitten vorliegen.
3. Pflanzcontainer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial aus Holzfasern mit folgender Faserlänge- Verteilung besteht > 8 mm bis < 2 mm, sowie > 2 mm bis < 0,1 mm.
4. Pflanzcontainer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das technische Lignin Na-, Ca-, NH4- und / oder Mg- Ligninsulfonat, Organocell-Lignin oder Kraft-Lignin ist.
5. Pfanzcontainer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Höhe von 0,5 bis 50 cm haben.
6. Pflanzcontainer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Höhe von 1 bis 30 cm haben.
7. Pflanzcontainer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie 50 bis 90 VoI .- % Torf enthalten.
8. Pflanzcontainer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie 60 bis 80 Vol. - % Torf enthalten.
9. Pflanzcontainer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Torf eine Mischung aus Schwarztorfund Weißtorf ist.
10. Verfahren zur Herstellung der Pflanzcontainer nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass 350 g Holzfasern mit einer Anfangsfeuchte von 5 bis 100 Vol. - % in 3,6 1 Wasser eingebracht werden, mit 1 bis 30 % Ligninsulfonat (bezogen auf atro Faser) vermischt werden, bis 20 g eines herkömmlichen Stickstoff-, Phosphor- und Kalium- Dünger (NPK-Dünger) zugegeben werden, die Mischung durch Rühren gemischt wird und die Flüssigkeit durch eine angelegtes Vakuum abgesaugt, der erhaltene Holzfaserkörper bei 160 bis 180 °C 6 bis 8 Stunden in einem Trockenofen oder 1 bis 90 Minuten in einer Mikrowelle getrocknet wird.
11. Verfahren zur Herstellung der gepressten Pflanzcontainer nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf 10 kg gesiebtes Holzfasermaterial mit einer Restfeuchte von 1 % bis 50 % wurden 568 g Ligninsulfonat mit einer Restfeuchte von 1% bis 20 % gegeben werden. Das Ligninsulfonatpulver mit Wasser zu einer dickflüssigen Lösung verdünnt und auf die Holzfasern aufgetragen wird. Die Holzfasern werden mit einem Schwarztorf-/ Weißtorfgemisch in einem Verhältnis von 90 Vol. - % Schwarztorf-/ Weißtorfgemisch zu 10 Vol. - % Holzfasern bis zu 50 Vol. - % Schwarztorf-/ Weißtorfgemisch zu 50 Vol. - % Holzfasern gemischt und in einer Erdpresstopfmaschine zu Pflanzcontainern verpresst.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3247195A4 (de) * 2015-01-19 2019-01-23 Jiffy International AS Pflanzenwachstumsbehälter aus haltbarer faser und zugehörige materialen und verfahren
CN109566332A (zh) * 2018-12-20 2019-04-05 江苏培蕾基质科技发展有限公司 一种甜瓜专用育苗复合基质
WO2022144110A1 (en) 2020-12-30 2022-07-07 Rockwool International A/S Method of growing plants

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0472684A1 (de) 1990-03-20 1992-03-04 Iup Inst Fuer Umweltpflege Ag Verfahren zur herstellung von torfersatz, anlage zur durchführung dieses verfahrens, anwendung des verfahrens und nach diesem verfahren hergestellter torfersatz.

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19500653C2 (de) * 1995-01-12 2000-05-18 Christian Nuernberger Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines durch Verrottung oder Verdauung abbaubaren Behälters sowie dergleichen Behälter
DE10060158A1 (de) * 2000-12-04 2002-06-13 Blieninger Holzspaene Gmbh Verpresster Formkörper

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0472684A1 (de) 1990-03-20 1992-03-04 Iup Inst Fuer Umweltpflege Ag Verfahren zur herstellung von torfersatz, anlage zur durchführung dieses verfahrens, anwendung des verfahrens und nach diesem verfahren hergestellter torfersatz.

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3247195A4 (de) * 2015-01-19 2019-01-23 Jiffy International AS Pflanzenwachstumsbehälter aus haltbarer faser und zugehörige materialen und verfahren
US11051460B2 (en) 2015-01-19 2021-07-06 Jiffy International As Durable fiber plant growth containers and related materials and methods
CN109566332A (zh) * 2018-12-20 2019-04-05 江苏培蕾基质科技发展有限公司 一种甜瓜专用育苗复合基质
WO2022144110A1 (en) 2020-12-30 2022-07-07 Rockwool International A/S Method of growing plants

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