基於開孔三聚氰胺/甲醛泡沫的栽培基質的製作方法

2023-09-12 00:33:35

專利名稱：：基於開孔三聚氰胺/甲醛泡沫的栽培基質的製作方法基於開孔三聚氰胺/曱醛泡沫的栽培基質本發明涉及一種合成的栽培基質及其用於栽種植物的用途。德國實用新型G9402159.7Ul公開了一種包含泥炭和開孔絮狀三聚氰胺/曱醛泡沫的土壤改良劑，還可以添加種植(planting)堆肥、插枝(cutting)堆肥或腐殖表土(gravetopsoil)。該土壤改良劑是可流動的並JU^口入到土壤中。在花盆或栽培容器中的植物必須比直接種植在土壤中(例如在花圃中)的植物更經常地澆灌，因為盆中的土壤量有限。草皮植物和某些其他園林植物也對於乾旱敏感並且必須常常被澆灌。上述土壤改良劑的持水能力在這些應用中並不總是令人滿意。因此德國實用新型DE202005018041Ul提出了由開孔三聚氰胺/甲醛泡沫製成的儲水網(web)，該網與種植堆肥或與土壤接觸。然而，即使對於本發明，仍具有改善空間，特別涉及到植物根部生長於其中的基質本身。原因尤其在於現代種植業中的基質要求很高。與天然土壤或天然基質如泥炭相比，這應該具有一系列優點，如-灌溉筒單化，高持水能力，其在不規律澆水的情形中彌補了向植物過渡供水或植物缺水，-即使在吸水量很高時，基質應該能夠使氧氣滲入根部區域中，-吸水和放水應該僅^J^質體積微小改變，-基質應該便於加入到要栽上的容器中並且最佳地利用要栽上的體積，-將植物種植到基質中，以及將它們從其中移出應當簡單，-植物才艮部應該充分穩定地保持在基質內，-應該以簡單的方式加入用於釋放活性化合物(例如肥料或植物保護劑)的體系和_基質應當能夠被消毒並再使用。已發現基於開孔三聚氰胺/甲醛泡沫的基質非常滿足上述要求並且可以省去添力口泥炭o本發明因此涉及一種由以下組分組成的栽培基質(a)25-100重量％的開孔三聚氰胺/甲醛泡沫，(b)0-75重量％的其他合成的栽培基質和/或礦質土壤和(c)0-25重量％的一種或多種用於釋方文活性物質的體系和/或其他添加劑。根據本發明的基質可以在沒有任何水的情況下儲存和運輸，不必如例如使用泥炭基基質的情形呈現疏水性。根據本發明的應用獲得了突出的通風，並且顯著地簡化了灌溉。本發明另外涉及由以下組分組成的混合物作為培育植物用基質的用途，(a)25-100重量％的開孔三聚氰胺/甲醛泡沫，(b)0-75重量的％其他合成的栽培基質和/或礦質土壤和(c)0-25重量％的一種或多種用於釋;^文活性物質的體系和/或其他添加劑。本發明還涉及一種培育植物的方法，其中在由以下組分組成的基質中栽種植物(a)25-100重量％的開孔三聚氰胺/甲醛泡沫，(b)0-75重量％的其他合成的栽培基質和/或礦質土壤和(c)0-25重量％的一種或多種用於釋放活性物質的體系和/或其他添加劑。所有的百分比總是涉及根據本發明的栽培基質的總重。優選地，栽培基質基本上不含泥炭。合適的泡沫為所有由三聚氰胺/甲醛縮合樹脂製成的開孔泡沫。尤其優選基於三聚氰胺樹脂的彈性泡沫，如它們描述在EP0017672Al中。特別參考這些公開內容。這類泡沫例如可以從BASFAktiengesellschaft以Basotect⑧的名稱獲得。對於本發明來說，開孔泡沫意思是指這樣的泡沫其中聚合物形成由不連續肋狀物(rib)形成的支化結構以及發泡過程形成的各個氣泡彼此連接。相反，閉孔泡沫是這樣的泡沫其中各個氣泡完全被聚合物材料包圍以及其中各個泡沫泡被聚合物膜相互隔開，即使在最終的經發泡和固化的聚合物中也這樣。根據本發明方法適於生產由泡沫顆粒製成的塊料(block)或網的開孔泡沫的孔體積為至少0.95m3/m3，優選至少0.98m"m3和特別為至少0.985m3/m3。術語孔體積意思是指孔體積相對於泡沫體積的比率。在開孔泡沫中的肋狀物的長度隨著孔體積值的增加而增加。同時，肋狀物的直徑降低。按照DIN53420的規定，這類泡沫的淨比重為例如4-100g/l，優選6-60g/l，特別為8-40g/1和尤其優選為8-20g/l。為了生產這類泡沫，可以使用熱空氣、蒸汽或微波效應使高濃縮的、含推進劑的三聚氰胺/甲醛預縮物溶液或分散體發泡，然後固化，如EP-A071672或EP-A037470描述。三聚氰胺/甲醛的摩爾比範圍通常為1:1-1:5。為了製備尤其低曱醛含量的泡沫，在1:1.3-1:1.8的範圍內選擇摩爾比，並使用不含亞疏酸鹽的預縮物，如例如WO01/94436所描述。非常尤其優選基於三聚氰胺/甲醛縮合物的彈性泡沫，該縮合聚物包含至少50重量％，優選至少80重量％的併入聚合物中的三聚氰胺和甲醛單元，其一方面可以包含至多50重量％，優選至多20重量％的併入聚合物中的其他含氨基、醯胺基、羥基或羧基的熱固性塑料，另一方面可以包含醛，並且該泡沫的特徵在於下列性能a)按照DIN53420規定的淨比重為4-80，優選6-60和特別為8-40b)按照DIN52612規定的熱導率小於0.06，優選小於0.05和特別小於0.04[W.m".。K"];c)按照DIN53577規定的在60。/。撓度(deflection)下的壓縮強度值，除以淨比重，小於0.3，優選小於0.2[N'cm-2/g'r1]，其中，當測定在60%撓度下的壓縮強度時，泡沫必須恢復至其原始尺寸的至少70%,優選至少80%和特別至少90%;d)通過與DIN50423相似的方法測定的彈性才莫量，除以淨比重，小於0.25，優選小於0.2和特別小於0.15[N'mm力g'l"；e)按照DIN53423規定的斷裂伸長率大於6，優選大於9和特別大於12[mml;f)按照DIN4102規定的可燃性至少正常，優選難燃；g)按照DIN53571規定的拉伸強度優選為至少0.07，特別為至少0.1N.mm—。在優選的實施方案中，根據本發明的栽培基質排他地包含合成的栽培基質。在另外優選的實施方案中，根據本發明的栽培基質包含礦質土壤。在另外優選的實施方案中，根據本發明的栽培基質不包含任何另外的合成栽培基質或礦質土壤。在另外優選的實施方案中，泡沫以粉碎形式使用，例如以絮狀形式。這類絮狀物的平均直徑優選為1.5-75mm，特別為4-40mm。在另外優選的實施方案中，泡沫以塊料的形式使用。在優選的實施方案中，根據本發明使用的泡沫是廢料或再循環材料。如果以粉碎形式使用根據本發明的基質，則例如可以將泡沫片粉碎從而得到絮狀物，所述泡沫片在切割成形製品時或在製造泡沫塊料或泡沫網時作為切餘料(off-cuts)生成。例如可以通過撕裂泡沫片，通過切割或通過衝壓來實現將泡沫片粉碎成絮狀物。優選通過撕裂泡沫片生成絮狀物，因為這產生大量不規則表面。在優選的變體中，在切割或分割開孔泡沫之前，開孔泡沫被液體例如醇、酮、液經或水浸透。優選使用水。可以使用安裝有旋轉葉片或壓碎機的常規粉碎機器實現分割。合適的粉碎機器為例如磨機如球磨機或Ultraturax，擠出機。取決於粉碎機器的特性或葉片的轉速，可以獲得細散顆粒(粉末)或棉絮狀片(絮狀物)。這樣，可以以特別簡單且無塵的方式加工浸水或浸醇的泡沫片，從而得到氨基塑料顆粒懸浮體。如果需要，隨後可以將該懸浮體過濾或離心分離，以及隨後將得到的粉末乾燥。當產品以塊料形式使用時，也可使用廢料或再循環材料。例如，EP-B0646452公開了一種生產成形泡沫片的方法，其中將比重為5-100g/1的開孔三聚氰胺樹脂泡沫的切佘料粉碎從而得到絮狀物。這些絮狀物與粘結劑、固化劑和水一起用於製造可流動的組合物。將可流動的組合物加入到密封的模具中並在該模具中壓縮至比重為15-120g/1。粘結劑的固化產生按照模製品形式設定的模製材料。優選的是生產由至少一種開孔泡沫的泡沫片組成的塊料的方法，其包含下列步驟(a)粉碎泡沫片從而得到絮狀物，(b)壓縮絮狀物從而得到複合材料，(c)通過縫合將絮狀物機械連接。通過縫合連接泡沫絮狀物避免了向泡沫中引入另外物質，而在另外方式中將引入。這類方法描述在EP-A1764204中。為了避免處置在切割成形製品時或在生產泡沫塊料時作為切餘料得到的各泡沫片，按照根據本發明的方法將這些泡沫片粉碎從而得到絮狀物。例如可以通過撕裂泡沫片，通過切割或通過衝壓來實現將泡沫片粉碎成絮狀物。優選通過撕裂泡沫片產生絮狀物，因為這產生大量的不規則表面，這使得在縫合過程中各個絮狀物可更好地連接。為了能夠通過縫合連接各個絮狀物從而得到塊料，絮狀物所有的三維尺寸範圍優選為3-250mm，更優選5-100mm和特別地為10-50mm。優選以與縫合纖維從而得到無紡物相同的方法，實現通過縫合以機械方式連接絮狀物。通過縫合生產無紡物獲知於例如DE-A19819733。在此，從縫針移除無紡物通過以下事實支持，加壓室位於剝離器的背對無紡物的那面，壓縮空氣從該室中沿著剝離器內的通道向無紡物流動，因此將無紡物從剝離器推向縫合載體。然而，也可藉助於剝離器從縫針剝離無紡物，但不用壓縮空氣協助。另外合適的人造基質為例如基於脲的有機合成泡沫樹脂(例如Hygromull),閉孔styromull或其混合物(例如Hygropor73)，超吸收劑(交聯的聚丙烯酸酯或交聯的聚丙烯醯胺(例如L叫uasorb⑧))，無水礦物組分如沙、礫石、膨脹粘土和粘土顆粒(例如Seramis⑧)。這類另外的人造基質的存在量為0-75重量％，優選0-40重量％，特別為0-20重量％。對本發明來說，礦質土壤意思是指包^30重量％的有機物質即腐殖質和/或生物質的土壤。優選含量^20重量％，特別^15重量％。礦質土壤的量佔0-75重量％，優選0-40重量％，特別為0-20重量％。在根據本發明的方法中使用的肥料可以採取單一肥料(straights)或複合肥料的形式。這些可用的肥料組分全部都是通常的肥料組分，可使用的氮源為例如疏酸銨、硝酸銨、氯化銨、硫硝酸銨、尿素、氨基氰、雙氰胺、硝酸鈉、智利硝石或硝酸4丐、以及緩釋肥料如草醯胺、脲/甲醛縮合物、脲/乙醛縮合物或脲/乙二醛縮合物，例如尿甲醛、乙炔二脲、異丁叉二脲或巴豆叉二脲。還可以存在包含一種或多種下列植物養分的化合物磷、鉀、鎂、鈣或硫，和包含微量元素硼、鐵、銅、鋅、錳或鉬的化合物。這類化合物的實例為磷酸單銨、磷酸二銨、過磷酸鹽、Thomas磷酸鹽、三過磷酸鹽、磷酸二鈣、磷酸鉀、部分或完全煮解的粗磷酸鹽、硝酸鉀、氯化鉀、硫酸鉀、磷酸二鉀、疏酸鎂、氯化鎂、硫鎂礬、白雲石、石灰、硬硼4丐石、硼酸、硼砂、疏酸鐵、硫酸銅、硫酸鋅、硫酸錳、鉬酸銨或類似物質。此外，肥料可以包含一種或多種活性物質，例如硝化抑制劑、脲酶抑制劑、除草劑、殺真菌劑、殺蟲劑、生長調節劑、激素、信息素或其他植物保護劑或土壤助劑，基於肥料計含量為0.01-20重量％。也可以存在^劑如EI)TA或EDDHA。優選使用複合肥料，特別是緩釋複合肥料，其包含例如化合物如尿甲醛、乙炔二脲、異丁叉二脲或巴豆叉二脲作為氮源。另外優選使用包膜肥料，其中肥料微粒塗有薄的聚合物膜。包膜肥料以延遲的養分釋放而著名並且其本身對於技術人員是已知的。合適的植物保護劑為例如殺蟲劑、殺真菌劑、生長調節劑和除草劑，如果合適與合適的安全劑組合。優選內吸活性物質，其經由根部吸入植物中。釋放體系引起延遲的活性物質釋放，這樣在整個生長期中，優選在至少一年中，特別是兩年中，為植物提供養分和/或植物保護劑。具有延遲的活性物質釋放(緩釋劑型)的微包嚢及其他體系描述在例如H.Mollet，A.Grubenmaim，FormulationTechnology,Wiley-VCH，Weinheim2001，ControlledReleasePesticides,ACSSymp.Series,No.53，Am.Chem.Soc.，WashingtonD.C.1977,WO97/14308和H.B.Scher，Controlled-releasedeliverysystemsforpesticides,MacelDekker，Inc.,NewYork1999中。如果存在活性物質的釋放體系，則它們含量通常為0.01-20重量％,優選0.05-10重量％。這類體系的實例為容器作物、窗口花箱。植物可以以種子、插條的形式或以預培育的形式使用。此外，栽培基質特別適用於所有的觀賞植物或容器植物(木本類、多年生植物)和適用於各類水果和蔬菜。此外，栽培基質特別適用於溫室、露天容器、窗口花箱、栽培容器、內院花盆、用來栽培或播種的種植袋中，以及用作種植秧苗用的生根基質。根據本發明的栽培基質也可用作土壤改良劑，即土壤和其他基質的添力口劑。通過實施例更加詳細地說明本發明。實施例將尺寸為13的塑料盆裝滿實施例1-4和對比例1和2的基質，並在每種情形中栽上一顆大白菜(ChineseLeaves)苗。使用水溶性全營養肥料(0.5%濃度"HakaphosSpezial"溶液NPK-肥料，具有鎂和微量養分)向植物施肥並澆灌(加肥灌溉)。根據農作實踐，只要變體7需要水，就給植物澆水。相反，使用加肥灌溉溶液給浸在水中的變體4和對比例2每天澆水直到觀察到徑流(flowthrough),以便測試耐過度澆水性。將盆放在大約18-23。C下的溫室中。獲得下列結果:tableseeoriginaldocumentpage10MFF^三聚氰胺/甲醛泡沫(Basotect⑧，BASF)SAP-超吸收劑+滿意，++良好，+++很好在實施例1、2、3和傳統的盆栽堆肥(對比例l)中觀察到良好的植物生長。在日常供應100ml營養液的每日過度澆水(浸在水中條件)下，如實施例4和對比例2，MFF絮狀物表現為比市場上可買到的盆栽堆肥優越的基質。由於市場上可買到的泥炭基基質中的溼潤狀態，極大抑制了大白菜植物的生長，並且它們僅僅達到在MFF絮狀物中培育的平均直徑為大約20mm的大白菜植物(實施例4)苗鮮重的三分之一。圖1顯示了根據實施例2(b)和4(d)以及對比例1(a)和2(c)培育的植物。權利要求1、一種由以下組分組成的栽培基質(a)25-100重量％的開孔三聚氰胺/甲醛泡沫，(b)0-75重量％的其他合成的栽培基質和/或礦質土壤和(c)0-25重量％的一種或多種用於釋放活性物質的體系和/或其他添加劑。2、根據權利要求1的栽培基質，其中開孔三聚氰胺/甲醛泡沫為絮狀物形式。3、根據權利要求1的栽培基質，其中開孔三聚氰胺/甲醛泡沫為塊料形式。4、根據權利要求1-3任一項的栽培基質，其中三聚氰胺/曱醛泡沫是廢料或再循環材料。5、根據權利要求1-4任一項的栽培基質，其中三聚氰胺/曱醛泡沫的淨比重為4-100g/1。6、根據權利要求1-5任一項的栽培基質，包含0.1-40重量。/。的組分(b)。7、根據權利要求l-6任一項的栽培基質，包含單一肥料或複合肥料。8、根據權利要求l-7任一項的栽培基質，包含選自殺蟲劑、殺真菌劑和生長調節劑的植物保護劑。9、根據權利要求l-8任一項的栽培基質用於培育植物的用途。10、一種培育植物的方法，其中將植物栽種在根據權利要求1-8任一項的栽培基質中。全文摘要一種由以下組分組成的栽培基質(a)25-100重量％的開孔三聚氰胺/甲醛泡沫，(b)0-75重量％的其他合成的栽培基質和/或礦質土壤和(c)0-25重量％的一種或多種用於釋放活性物質的體系和/或其他添加劑，可以在沒有任何水的情況下儲存和運輸並且能夠使土壤具有良好的通風。文檔編號A01G9/10GK101553110SQ200780045317公開日2009年10月7日申請日期2007年12月5日優先權日2006年12月6日發明者A·維瑟邁爾,A·阿爾特黑爾德,H·褒姆伽特爾,H-J·誇德貝克-西格,W·魏格爾特申請人:巴斯夫歐洲公司