供植物生長的盆栽用堆肥塊的製作方法

2023-11-03 19:49:57 2

專利名稱：供植物生長的盆栽用堆肥塊的製作方法
技術領域：
本發明涉及製造植物牆或生物屋面，即產生覆蓋有植物的基質，其以能夠呈現相 對於水平線0° -180°之間隨機值的角度傾斜，特別是傾斜角度為90°的垂直植物牆。
背景技術：
製造這種牆的一個方法包括在傾斜的表面附著基質，盆栽用堆肥塊，即一定體積 的能夠發育植物的介質，其水平尺寸長和寬明顯大於厚度，接著在塊狀的盆栽用堆肥培養 植物，並尤其確保給予塊中植物充足的供水，促使植物發育到塊外面。然而，設計傾斜使用中的這種塊的一個特定問題是自身支撐，即傾斜的塊永久承 受地球重力和由於在植物生長過程中不可避免的噴灑水和水的消耗導致的盆栽用堆肥水 分巨大變化的能力。對於盆栽用堆肥塊，在實踐中可能會預期到兩種與水分相關的機械作用龜裂或 由於根團中盆栽用堆肥固化導致的宏觀脆化和通過在水中的稀釋以泥漿和其通過流運輸 導致的溝蝕或微觀脆化。在塊是水平且具有有限厚度的情況下，微觀和宏觀脆化已經發生作用，從而通過 將塊碎裂為越來越小的根球和向塊的深度溝蝕，來減少塊的使用壽命。對於斜的塊，這種效應變大，使得塊的傾斜角度增加。重力由此通過表面溝蝕產生 泥流，其通過加大裂縫加速了構成塊的盆栽用堆肥膜的破壞。因此可知，能夠培養植物的表 面傾斜角度的擴大增加了在其中培養植物的難度。因此在現有技術中，對於斜塊，其重力和 水分的變化，因此可能預期到快速的老化，這使得不經歷失敗的風險在牆上培養植物的設 想變得不可能。因此塊碎裂為越來越小的盆栽用堆肥根球似乎不是很容易主要在外部控制。為了防止根球沿著適度的斜坡下落，現有技術通常建議網袋型或網線袋型方案， 網袋或網線袋配置到塊的表面上並弄平塊基質上的根球，使根球保持在原位。然而，對於斜 塊，該方案不能對抗重力與引起盆栽用堆肥沿著塊快速溝蝕的微觀脆化的作用。網線袋的 目一旦大於根球的大小，就不能阻止主要由於大斜角或大量噴灑水導致的塊的破壞。因此，龜裂和溝蝕不可避免地導致斜的盆栽用堆肥塊的破壞，重力加速這種破壞， 並且，尤其在外牆的情況下，暴露於惡劣的天氣、雨、風或雹子，加速塊的分解。因此在現有 技術中，不同時解決盆栽用堆肥塊龜裂和溝蝕問題的方案因此似乎不適於這些塊的傾斜應 用，更別說這些塊的外部應用。另外，對於水平應用，現有技術已知通過加入粘合劑即與植物生長相容的膠粘劑 改進盆栽用堆肥，這使得能夠聚集足夠機械抗性根球形式的甚至溼的盆栽用堆肥，使得通 過莖處理幼株而不會破壞圍繞根系統的根球成為可能。例如，這些盆栽用堆肥是「Jiffy International」 公司(http//iiffypot. com)的 「preforma」 盆栽用堆肥。這種類型的盆 栽用堆肥以根球使用。然而，其機械抗性使得不可能製備直徑大於幾釐米的根球而不會導 致以常規盆栽用堆肥的方式龜裂和破裂為更小的根球。因此，處理這種根球來製備植物牆甚至更加困難和由於根球的表面積增加經歷根球的破裂。例如，不考慮軋制形式的貯存，並 且這種類型的根球附著到基質上會導致根球破裂問題。因此，這種盆栽用堆肥不能同時解 決製備能夠傾斜應用於產生植物牆中的龜裂和溝蝕問題。現有技術也已知纖維分隔的三維織物例子有，Terageos公司的產品 「Teracro" (http://www. teraReos. com)或"Colbond，，公司的產品"Enkamat，，(http://www. CoIbond-Reosynthetics. fr)。這種類型的纖維在所有方向上基本是能夠形變的，並被設計為在組成織物的纖維 上容納土壤，接著固定在斜的角度，其應用受到許多限制。製造商們特別強調，對於產品諸 如「Teracro，」該系統不適用於超過45°的斜角，使用的土壤的質量應該是適宜的，相對原 生的並且可以使用表面網線袋(surface string bag)。因此盆栽用堆肥不適於在傾斜的含 三維織物的表面上使用。因此在現有技術中，普遍認可的是，即使為低於45度的斜角，三維 織物會被大量的、未知的缺陷破壞。因此在現有技術中，這些纖維沒有被認為能夠同時解決 盆栽用堆肥斜塊的龜裂和溝蝕問題，尤其是當暴露於雨、風和雹子時。因此，製備自我支撐的、水平尺寸大於一分米、用於在牆上生長植物的盆栽用堆肥 塊的問題，在現有技術中似乎沒有被解決，特別是在建築物的外部和在惡劣天氣的情況下。 在本文中，本發明規定如下1)用於製備植物牆或生物屋面的盆栽用堆肥塊，其特徵在於其包括配備有使其能 夠滲透水和空氣的裝置的無彈性板，由相互分隔的纖維組成的彈性織物、能夠使植物生長 的盆栽用堆肥，其中織物粘合到板的表面，其中纖維之間的空隙填裝有盆栽用堆肥，粘合劑 與盆栽用堆肥混合，其中所述粘合劑能夠實現形成大小比纖維之間的空隙大的盆栽用堆肥 根球。2)根據1)的塊，其中粘合劑是浙青。3)根據1)的塊，其中粘合劑是橡膠或乳膠。4)根據1)的塊，其中粘合劑是動物明膠或食用膠(alimentaryglue)。5)根據1)到4)的塊，其中使得板能夠滲透水和空氣的裝置由板的孔組成。6)根據1)到4)的塊，其中使得板能夠滲透水和空氣的裝置由至少一個刺穿板的 洞組成。7)產生根據1)到6)的盆栽用堆肥塊的方法，其中其包括以下步驟混合盆栽用 堆肥和水以及水溶性的、且通過除去水聚合的粘合劑，獲得泥，沉積在由相互間隔的纖維組 成的織物上獲得的泥，並粘合到能夠滲透水和空氣的板的表面，由此織物位於泥和板之間 的進入口，使得泥侵入纖維之間的空間，排出空氣和水，獲得粘合在大小比纖維之間的空間 大的根球中的盆栽用堆肥。8)根據7)獲得的1)到6)的盆栽用堆肥塊的應用，其通過將塊粘合到基質上和培 養插入到塊中的植物，製備在屋面型斜基質上的植物牆。

發明內容
對於使用包含間隔纖維的、「Colbond」公司的稱為「Enkamat」三維織品以及混合 有「Jiffy」公司製造、名稱為「Preforma」的粘合劑的盆栽用堆肥的具體方式，本發明將在 以下進行描述。這種類型的盆栽用堆肥也在題為「Growth Medium for the Cultivationof Plants」(培養植物的生長培養基)、授權給Jiffy Products International Ltd的加 拿大專利號1046281中描述。 在該類型的盆栽用堆肥中，粘合劑是浙青，其分散於水乳劑中，接著通過去除水而 沉積在盆栽用堆肥的纖維上。在噴灑水時保持形狀、大小為3mm到IOmm的根球能夠用泥炭 根據該專利的說明製備。對於本發明的實施，能夠得到不同根球尺寸的壤土與泥炭或盆栽 用堆肥的混合物也可以使用。同樣，可以使用溶於水溶液的橡膠或溶於水的動物明膠以代替浙青乳劑。交織的、防腐的塑料繩或玻璃棉可以用作產生三維織物的纖維。對於本發明的具體實施方案，三維織物被粘合到稱作「無紡」無彈性板的表面上。 該板是多孔的並且可滲透空氣和水，而且洞在板中形成，使得能夠在塊的製備期間快速地 排空水和空氣。由此粘合到板上的織物在平行於板表面的方向上沒有彈性。與其粘合劑一起使用的盆栽用堆肥具有在水平位置噴灑水期間不破裂也不改變 形狀的特性，這使得運輸根部周圍環繞有混合粘合劑、甚至水的盆栽用堆肥根球的幼齡植 株成為可能。其也具有在粘合劑聚合之前通過加入水製備成液體的特性，隨後通過排出和 蒸發掉水促使粘合劑聚合而防水。在本文中，包括粘合劑的盆栽用堆肥與水混合製備成液體和泥狀。接著沉積在位 於板上的織物上並且通過重力作用將禁錮在泥和板之間的空氣通過板的孔隙和洞以及經 過板邊緣的流排到織物中，以用盆栽用堆肥和粘合劑的混合物完全填充織物空隙。通過排出水和乾燥，泥被轉化為膠粘的盆栽用堆肥，並且通過粘合劑的聚合形成 水平方向大於纖維之間的自由空間的根球，圍繞織物的纖維。在這個方面，在乾燥期間，水 能夠被俘獲於海綿狀的盆栽用堆肥中，其能夠被植物獲得，被塊即時使用，或者，水能夠被 完全除去，以以結構材料方式分送塊和用於不同的用途。不論溼度如何，選擇粘合劑以強制 根球的成型，其中根球的大小大於織物纖維之間的間隔，以使得織物能夠將這些根球保留 在織物的纖維周圍。這種粘合劑沒有可以考慮使用的膠粘劑耐久性的限制，並且本發明不局限於所提 至_名稱為「Preforma」的盆栽用堆肥類型，實際上，在應用中遭受雨和風的植物根系統的 發育隨著時間的推移接收粘合劑，以包括粘合的盆栽用堆肥和限制龜裂現象作用。同樣，生 長植株的莖和葉也逐漸阻擋對盆栽用堆肥的直接噴灑，限制了溝蝕現象。因此，能夠從已存 在的膠粘劑中選擇粘合劑的特性遇水大大膨脹、水中的第一溶解度、最有可能的尤其是通 過流或蒸發除去水後的第一聚合作用，對植物一般無毒和聚合後能夠防水，聚合是在大約 將要隨後被移植到盆栽用堆肥中的植物的根的生長時期發生。以重量計為浙青和盆栽用堆肥混合物總重量的到2%濃度的浙青一般適於獲 得本發明的效果。然而，這個濃度可以根據實驗依據獲得的纖維、使用的盆栽用堆肥和選擇 的粘合劑來調整。實踐上，對於給定的織物，通過觀察與粘合劑混合的盆栽用堆肥在乾燥後 的龜裂之間的距離，通過測量織物的纖維之間的自由空間大小和選擇提供最小的、大於自 由空間平均尺寸的龜裂間距離確定粘合劑的滿意濃度。當龜裂不形成根球的閉合曲線時， 也可以通過選擇提供比纖維間自由空間大的龜裂長度的粘合劑濃度，確定粘合劑濃度。在 這些具體的情況下，根球的大小遠遠大於纖維間的自由空間，並且粘合劑的濃度能夠根據 其它的標準優化，諸如盆栽用堆肥和粘合劑在織物中的滲透速度。當根球的尺寸與織物的纖維間的自由空間相當時，選擇將織物交換為更緻密的纖維或改變粘合劑的濃度萊增加根球的最小尺寸是可能的。本發明的板選擇為無彈性的，以避免由於根球填充的織物擴展發生的附加的龜 裂。板更優選地為多孔的並且配備有洞。板的空隙或板中存在的洞可以被單獨考慮用於本 發明的製備；然而它們的同時應用是優選的，以用於通過調整板中的空隙實現一定程度的 水保留和在引入混合有粘合劑的、在織物中以液化泥的形式的盆栽用堆肥期間通過該板的 洞將空氣排出。在本文中，用於產生本發明的方法由例如以下步驟組成在板上粘合織物，混合盆 栽用堆肥和非聚合粘合劑以及水，得到泥液，將板放在基質上，使得經板的洞排出水和空氣 成為可能，由此板將織物與基質隔開，通過重力將泥沉積在織物上，由此織物將泥的進入口 與板隔開，供應泥直到已經將空氣經板的洞和孔隙從織物排出，並且讓在織物的空隙或自 由空間中含有粘合劑的盆栽用堆肥乾燥。在工業生產根據本發明的大尺寸的盆栽用堆肥塊過程中，噴嘴將以泥形式的水溶 液中的盆栽用堆肥和粘合劑沉積在粘合到穿過噴嘴下方的板的織物帶上。在這種情況下， 板中洞的存在使得在給定的泥粘度和流動性的情況下，實現織物以比不存在洞的情況下更 快的流速通過噴嘴來完全填裝織物成為可能。因此，洞的存在對於本發明的生產是有利的。根據本發明的塊適於通過將塊粘附到基質上製備在不同的斜角的基質上製備植 物牆，並且培養插入到塊中的植物。本發明有利於在製備傾斜或水平的植物牆或植物屋面領域內的工業應用。
權利要求
用於製備植物牆或生物屋面的盆栽用堆肥塊，其特徵在於其包括配備有使其能夠滲透水和空氣的裝置的無彈性板，由相互分隔的纖維組成的彈性織物、能夠使植物生長的盆栽用堆肥，其中織物粘合到板的表面，纖維之間的空隙填裝有盆栽用堆肥，粘合劑與盆栽用堆肥混合，其中所述粘合劑能夠實現形成大小比纖維之間的間隔大的盆栽用堆肥根球。
2.根據權利要求1的盆栽用堆肥塊，其中粘合劑是浙青。
3.根據權利要求1的盆栽用堆肥塊，其中粘合劑是橡膠。
4.根據權利要求1的盆栽用堆肥塊，其中粘合劑是動物明膠。
5.根據權利要求1到4任一項的盆栽用堆肥塊，其中使得板能夠滲透水和空氣的裝置 由板的孔組成。
6.根據權利要求1到4任一項的盆栽用堆肥塊，其中使得板能夠滲透水和空氣的裝置 由至少一個刺穿板的洞組成。
7.產生根據權利要求1到6任一項的盆栽用堆肥塊的方法，其包括以下步驟混合盆 栽用堆肥和水以及水溶性且通過除去水可聚合的粘合劑，獲得泥，沉積在由相互間隔的纖 維組成的織物上獲得的泥，並粘合到能夠滲透水和空氣的板的表面，由此織物位於泥和板 之間的進入口，使得泥侵入纖維之間的空間，排出空氣和水，獲得粘合在大小比纖維之間的 空間大的根球中的盆栽用堆肥。
8.根據權利要求7獲得的權利要求1到6任一項的盆栽用堆肥塊的應用，其通過將塊 粘合到基質上和培養插入到塊中的植物，製備在屋面型斜基質上的植物牆。
全文摘要
用於產生生物牆或植物屋面的盆栽用堆肥塊，其特徵在於其包括配備有使得其能夠滲透水和空氣的裝置的不可伸展的板、可伸展的由間隔的纖維構成的織物、植物可以在其中生長的盆栽用堆肥，其中織物粘合到板的一面，纖維之間的空間裝填有盆栽用堆肥，並且能夠促進形成大小比纖維之間的空間大的堆肥塊的粘合劑與堆肥混合。
文檔編號E04D11/00GK101815830SQ200880109955
公開日2010年8月25日 申請日期2008年10月7日 優先權日2007年10月8日
發明者馬修·雅各布 申請人:馬修·雅各布