Ростовой субстрат

Группа изобретений относится к области растениеводства. Связный продукт представляет собой ростовой субстрат, образованный из искусственных стекловидных волокон, связанных с отвержденной связующей композицией и смачивающим веществом, представляющим собой алкилэфирсульфат. Применяют ростовой субстрат в качестве субстрата для выращивания растений или для проращивания семян. Способ для выращивания растений в связном продукте представляет собой ростовой субстрат, причем включает: изготовление по меньшей мере одного ростового субстрата, образованного из искусственных стекловидных волокон, связанных с отвержденной связующей композицией и смачивающим веществом; помещение одного или нескольких растений для выращивания в ростовой субстрат; и орошение ростового субстрата; смачивающее вещество представляет собой алкилэфирсульфат. Способ для проращивания семян в связном продукте представляет собой ростовой субстрат, причем включает: изготовление по меньшей мере одного ростового субстрата, образованного из искусственных стекловидных волокон, связанных с отвержденной связующей композицией и смачивающим веществом, помещение одного или нескольких семян в ростовой субстрат, орошение ростового субстрата; и обеспечение прорастания и выращивания семян, из которых образуется рассада; а смачивающее вещество представляет собой алкилэфирсульфат. Способ изготовления ростового субстрата включает стадии: i. изготовление искусственных стекловидных волокон; ii. опрыскивание искусственных стекловидных волокон связующей композицией; iii. опрыскивание искусственных стекловидных волокон смачивающим веществом; iv. сбор и объединение искусственных стекловидных волокон; и v. отверждение связующей композиции; а смачивающее вещество представляет собой алкилэфирсульфат. Изобретения позволяют улучшить смачивание. 5 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил., 5 табл., 5 пр.

 

Настоящее изобретение относится к связному продукту, представляющему собой ростовой субстрат, применению продукта в качестве ростового субстрата для выращивания растений или проращивания семян, к способу выращивания растений в связанном ростовом субстрате, к способу проращивания семян в ростовом субстрате и к способу изготовления ростового субстрата.

В течение многих лет известен способ выращивания растений в связанных субстратах для выращивания, которые составляют искусственные стекловидные волокна (ИСВ). Используемые для этой цели продуктв ИСВ, которые изготавливаются в форме связного вкладыша, блока или плиты, как правило, включают связующее вещество, обычно представляющее собой органическое связующее вещество, которое обеспечивает структурную целостность продукта. Это позволяет субстрату для выращивания сохранять свою структуру в процессе водного орошения. Однако продукты ИСВ, которые предназначаются для использования в качестве субстратов для выращивания, должны иметь способность поглощения и удерживания воды, которая регулярно подается оросительной системой в субстрат для выращивания, а также они должны иметь способность повторного смачивания. Соответственно, в течение нескольких известно включение смачивающего вещества в продукты ИСВ, которые предназначаются для использования в качестве субстратов для выращивания.

Европейский патент № EP 1278410 описывает использование неионного поверхностно-активного вещества, такого как Rewopal E070, представляющего собой сложный эфир жирной кислоты и полигликоля, в качестве смачивающего вещества в субстрате для выращивания. Такие смачивающие вещества успешно используются в имеющихся в продаже субстратах для выращивания; однако однородность содержания воды в таких субстратах для выращивания нуждается в улучшении как в пределах одного субстрата, так и в пределах множества субстратов. Кроме того, с течением времени такие смачивающие вещества вымываются из субстратов для выращивания, и данный эффект является нежелательным для сохранения достаточного смачивания субстрата для выращивания. Это означает, что с течением времени субстрат для выращивания теряет свою способность удерживания воды. Кроме того, оказывается нежелательным присутствие смачивающего вещества в сточной воде, поскольку это означает, что данная вода нуждается в обработке перед повторным использованием и/или выпуском в окружающую среду.

Такой смачивающее вещество имеет высокую молекулярную массу, и, таким образом, может оказаться более затруднительным введение в субстрат такого вещества, и при этом облегчается его вымывание.

Международная патентная заявка № WO 2008/009467 описывает использование ионного поверхностно-активного вещества, в частности, анионного поверхностно-активного вещества, такого как анионное поверхностно-активное вещество, представляющее собой линейный алкилбензолсульфонат (ЛАС), в качестве смачивающего вещества в субстрате для выращивания. Смачивающие вещества, такие как ЛАС, успешно используются в промышленной практике в субстратах для выращивания в целях улучшения однородности таких субстратов для выращивания. Однако было обнаружено, что использование смачивающего вещества на основе ЛАС приводит к замедлению первоначального смачивания субстрата для выращивания по сравнению с использованием неионного поверхностно-активного вещества, представляющего собой сложный эфир полигликоля и жирной кислоты, в качестве смачивающего вещества.

Таким образом, существует потребность в улучшенном смачивающем веществе для использования в субстратах для выращивания в целях выращивания растений. В частности, существует потребность в смачивающем веществе согласно настоящему изобретению, которое не может легко вымываться из субстратов для выращивания. Существует потребность в субстрате для выращивания с улучшенным первоначальным смачиванием. Существует потребность в субстрате для выращивания, которое проявляет более высокую однородность содержания воды, как в пределах одного субстрата, так и в пределах множества субстратов. Существует потребность в смачивающем веществе, которое может использоваться в производстве субстрата для выращивания без необходимости дополнительного технологического вещества. Существует потребность в увеличении содержания воды в областях, расположенных в верхней части субстрата для выращивания. Эти проблемы решает настоящее изобретение.

Сущность изобретения

Согласно первому аспекту настоящего изобретения, предлагается связной продукт, представляющий собой субстрат для выращивания, который образован из искусственных стекловидных волокон, связанных с отвержденной связующей композицией и смачивающим веществом, отличающийся тем, что смачивающее вещество представляет собой алкилэфирсульфат.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения, предлагается применение ростового субстрата согласно первому аспекту для выращивания растений или проращивания семян.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, предлагается способ выращивания растений в связном продукте, представляющем собой ростовой субстрат, причем данный способ включает:

изготовление, по меньшей мере, одного ростового субстрата, образованного искусственными стекловидными волокнами, связанными с отвержденной связующей композицией и смачивающим веществом;

помещение одного или нескольких растений для выращивания в субстрат для выращивания; и

орошение субстрата для выращивания;

и отличается тем, что смачивающее вещество представляет собой алкилэфирсульфат.

Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения, предлагается способ проращивания семян в связном продукте, представляющем собой ростовой субстрат, причем данный способ включает:

изготовление, по меньшей мере, одного субстрата для выращивания, образованное из искусственных стекловидных волокон, связанных с отвержденной связующей композицией и смачивающим веществом,

помещение одного или нескольких семян в субстрат для выращивания,

орошение субстрата для выращивания; и

обеспечение прорастания и выращивания семян, из которых образуется рассада;

и отличается тем, что смачивающее вещество представляет собой алкилэфирсульфат.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 иллюстрирует среднеквадратическое отклонение содержания воды в блоках после первого полного орошения блоков.

Фиг. 2 иллюстрирует среднеквадратическое отклонение содержания воды в блоках после третьего полного орошения блоков.

Фиг. 3 иллюстрирует среднеквадратическое отклонение содержания воды в блоках в оранжерее.

Фиг. 4 иллюстрирует среднеквадратическое отклонение содержания воды в плитах.

Фиг. 5 иллюстрирует продолжительность поглощения субстратов для выращивания.

Подробное описание изобретения

Субстрат для выращивания

Настоящее изобретение предлагает связной продукт, представляющий собой ростовой субстрат, образованный из искусственных стекловидных волокон, связанных с отвержденной связующей композицией и смачивающим веществом, отличающееся тем, что смачивающее вещество представляет собой поверхностно-активное вещество на основе алкилэфирсульфата.

Субстрат для выращивания согласно настоящему изобретению составляют искусственные стекловидные волокна (ИСВ). В качестве ИСВ могут присутствовать волокна традиционного типа, которые используются для изготовления известных субстратов для выращивания на основе ИСВ. В данном качестве может присутствовать стеклянная вата или шлаковая вата, но обычно используется каменная вата. Каменная вата, как правило, имеет содержание оксида железа, составляющее, по меньшей мере, 3%, и содержание оксидов щелочноземельных металлов, включая оксид кальция и оксид магния, составляющее от 10 до 40%, а также в ней содержатся и другие обычные оксидные компоненты минеральной ваты. Они представляют собой диоксид кремния, оксид алюминия, оксиды щелочных металлов, включая оксид натрия и оксид калия, которые обычно присутствуют в малых количествах; а также могут присутствовать диоксид титана и другие оксиды в незначительных количествах. Как правило, могут использоваться искусственные стекловидные волокна любого из известных типов, которые традиционно используются в производстве субстратов для выращивания.

Диаметр традиционно используемых волокон, как правило, находится в интервале от 2 до 10 мкм, в частности, от 3 до 8 мкм.

Предпочтительно субстрат для выращивания включает, по меньшей мере, 90 мас.% искусственных стекловидных волокон по отношению к суммарному массовому содержанию твердых веществ в субстрате для выращивания. Преимущество наличия такого количества волокон, которые присутствуют в устройстве субстрата для выращивания, заключается в том, что обеспечивается образование достаточного числа пор между волокнами, и эти поры позволяют субстрату для выращивания удерживать воду и питательные вещества для растений, и в то же время субстрат для выращивания сохраняет возможность проникновения корней растений. Остальное содержание твердых веществ составляют, главным образом, связующее вещество и смачивающее вещество.

Продукт ИСВ может быть изготовлен любым из способов изготовления продуктов, представляющих собой ростовые субстраты на основе ИСВ, которые известны специалистам в данной области техники. Как правило, изготавливается минеральная шихта, которая плавится в печи, и получается минеральный расплав. Этот расплав затем превращается в волокна посредством ротационного волокнообразования, такого как внутреннее центробежное волокнообразование, например, с использование прядильного стакана, или внешнее центробежное волокнообразование, например, с использование каскадного прядильного устройства, и образуется множество волокон. Эти волокна затем собираются и объединяются. Связующее вещество и необязательное смачивающее вещество обычно добавляются на стадии волокнообразования посредством опрыскивания множества образующихся волокон. Эти способы являются хорошо известными в технике.

Предпочтительно субстрат для выращивания имеет среднюю плотность, составляющую от 30 до 150 кг/м3, в том числе от 30 до 100 кг/м3, предпочтительнее 40 до 90 кг/м3.

Субстрат для выращивания предпочтительно имеет объем в интервале от 3 до 86400 см3, в том числе от 5 до 30000 см3, предпочтительно от 8 до 20000 см3. Субстрат для выращивания может быть выполнен в виде вкладыша или блока или плиты.

Устройство субстрата для выращивания может иметь размеры, которые являются традиционными для вкладыша. Таким образом, оно может иметь высоту, составляющую от 20 до 35 мм, часто от 25 до 28 мм, а длина и ширина находятся в интервале от 15 до 25 мм, часто составляя приблизительно 20 мм. В этом случае субстрат часто имеет практически цилиндрическую форму, в которой торцевые поверхности цилиндра представляют собой верхнюю и нижнюю поверхности субстрата для выращивания.

Объем субстрата для выращивания в форме вкладыша предпочтительно составляет не более чем 150 см3. Как правило, объем субстрата для выращивания в форме вкладыша находится в интервале от 3 до 150 см3 и составляет предпочтительно не более чем 100 см3, предпочтительнее не более чем 80 см3, в частности, не более чем 75 см3, наиболее предпочтительно не более чем 70 см3. Минимальное расстояние между верхней и нижней поверхностями вкладыша составляет предпочтительно менее чем 60 мм, предпочтительнее менее чем 50 мм и, в частности, не превышает величины, составляющей 40 мм или менее.

Согласно еще одному варианту осуществления, вкладыш имеет высоту, составляющую от 30 до 50 мм, часто приблизительно 40 мм, а длина и ширина находятся в интервале от 20 до 40 мм, часто составляя приблизительно 30 мм.

В этом случае субстрат для выращивания часто имеет форму прямоугольного параллелепипеда. В этом первом случае объем субстрата для выращивания часто составляет не более чем 50 см3, предпочтительно не более чем 40 см3.

В качестве альтернативы субстрат для выращивания может представлять собой вкладыш, который был описан авторами настоящего изобретения как первый связанный субстрат на основе ИСВ для выращивания в публикации международной патентной заявки № WO 2010/003677. В этом случае объем субстрата для выращивания наиболее предпочтительно находится в интервале от до 10 до 40 см3.

Субстрат для выращивания может иметь размеры, которые являются традиционными для продукта типа, общеизвестного как блок. Таким образом, устройство может иметь высоту, составляющую от 5 до 20 см, часто от 6 до 15 см, а его длина и ширина находятся в интервале от 4 до 30 см, часто от 10 до 20 см. В этом случае субстрат часто имеет, по существу, форму прямоугольного параллелепипеда. Объем устройства субстрата для выращивания в форме блока предпочтительно находится в интервале от 80 до 8000 см3.

Субстрата для выращивания может иметь размеры, которые являются традиционными для устройства типа, общеизвестного как плита. Таким образом, устройство может иметь высоту, составляющую от 5 до 15 см, часто 7,5 до 12,5 см, его ширина находится в интервале от 5 до 30 см, часто от 12 до 24 см, а его длина находится в интервале от 30 до 240 см, часто от 40 до 200 см. В этом случае субстрат часто имеет, по существу, форму прямоугольного параллелепипеда. Объем субстрата для выращивания в форме плиты предпочтительно находится в интервале от 750 до 86400 см3.

Высота представляет собой вертикальный размер субстрата для выращивания, когда оно находится в положении, предназначенном для его использования, и, таким образом, высота представляет собой расстояние между верхней поверхностью и нижней поверхностью. Верхняя поверхность представляет собой поверхность, которая является обращенной вверх, когда устройство находится в положении, предназначенном для его использования, а нижняя поверхность представляет собой поверхность, которая является обращенной вниз (и которая является опорой устройства), когда устройство находится в положении, предназначенном для его использования.

Как правило, субстрат для выращивания может иметь любую соответствующую форму, такую как цилиндр, прямоугольный параллелепипед и куб. Обычно верхняя и нижняя поверхности являются по существу плоскими.

Субстрат для выращивания присутствует в форме связной массы. Другими словами, субстрат для выращивания представляет собой, как правило, связную матрицу, которую составляют искусственные стекловидные волокна, которые находятся в состоянии после их изготовления, но она может быть также изготовлена посредством гранулирования плиты из минеральной ваты и объединения гранулированного материала.

Субстрат для выращивания включает отвержденную связующую композицию, часто представляющую собой органическое связующее вещество, которое, как правило, является термоотверждающимся. Устройство субстрата для выращивания представляет собой связанную матрицу, которую составляют ИСВ, связанные с отвержденным связующим веществом. Связующее вещество может представлять собой органическое гидрофобное связующее вещество, и, в частности, оно может представлять собой традиционное термоотверждающееся (термореактивное) гидрофобное связующее вещество такого типа веществ, которые в течение многих лет использовались в субстратах для выращивания на основе ИСВ (а также в других устройствах на основе ИСВ). Это вещество обладает преимуществами удобства и экономичности. Таким образом, в качестве связующего вещества может присутствовать фенолформальдегидная смола или карбамидоформальдегидная смола, в частности, фенолкарбамидоформальдегидная (ФКФ) смола.

Связующая композиция может представлять собой связующую композицию на основе сахара, образованную смесью фенолкарбамидоформальдегидной (ФКФ) смола и декстрозы. Декстроза может присутствовать в количестве, составляющем вплоть до 60 мас.% декстрозы.

Согласно следующему варианту осуществления, связующая композиция на основе сахара может представлять собой бесформальдегидную связующую композицию. Перед отверждением такие связующие композиции может составлять:

a) сахарный компонент,

b) продукт реакции компонента многоосновной карбоновой кислоты и компонента алканоламина,

причем связующая композиция перед отверждением содержит, по меньшей мере, 42 мас.% сахарного компонента по отношению к суммарной массе (сухого вещества) связующих компонентов, причем связующее вещество перед отверждением предпочтительно содержит от 46 до 64 мас.% сахарного компонента по отношению к суммарной массе (сухого вещества) связующих компонентов.

Бесформальдегидные связующие композиции оказываются особенно благоприятными для выращивания растений и, в частности, для прорастания растений, потому что растения являются чувствительными формальдегиду в высоких концентрациях, который может производить неблагоприятное воздействие на выращивание растений.

Связующее вещество само по себе может быть гидрофильным. Гидрофильное связующее вещество не обязательно должно использоваться в таком большом количестве, как гидрофобное связующее вещество. Согласно настоящему изобретению смачивающее вещество может использоваться, тем не менее, в целях повышения гидрофильности гидрофильного связующего вещества аналогично его действию в сочетании с гидрофобным связующим веществом. Это означает, что субстрат на основе ИСВ будет абсорбировать больший объем воды, чем в том случае, когда не присутствует смачивающее вещество. Может использоваться любое гидрофильное связующее вещество, например, связующее вещество, описанное в международной патентной заявке № WO 2012/028650.

Количество связующего вещества, которое добавляется перед отверждением устройства субстрата для выращивания, составляет предпочтительно от 1 до 10 мас.% и предпочтительнее от 2 до 6 мас.%, по отношению к суммарной массе компонентов устройства субстрата для выращивания перед отверждением.

Смачивающее вещество будет увеличивать количество воды, которое может абсорбироваться устройством субстрата для выращивания. В результате использования смачивающего вещества в сочетании с гидрофобным связующим веществом получается гидрофильное устройство субстрата для выращивания.

В качестве смачивающего вещество присутствует поверхностно-активное вещество, которое представляет собой алкилэфирсульфат. Смачивающее вещество может представлять собой алкилэфирсульфат щелочного металла или алкилэфирсульфат аммония. Предпочтительно смачивающее вещество представляет собой алкилэфирсульфат натрия.

Алкильная группа, которую содержит простой алкилэфирсульфат, имеет длину цепи, составляющую предпочтительно от 8 до 18 атомов углерода, предпочтительно от 12 до 15 атомов углерода и предпочтительно от 12 до 14 атомов углерода. Такие простые алкилэфирсульфаты имеют предпочтительный размер, и это означает, что они в таком случае с меньшей вероятностью вымываются из субстрата для выращивания.

Предпочтительно смачивающее вещество имеет среднюю степень этоксилирования, которая находится в интервале от 1 до 50 и предпочтительнее в интервале от 2 до 4. При использовании таких алкилэфирсульфатов в субстратах для выращивания проявляются улучшенные свойства смачивания. Считается, что это обусловлено более выраженным эффектом снижения поверхностного натяжения под действием таких алкилэфирсульфатов, в результате которого уменьшаются углы смачивания, и, таким образом, становится более эффективным и равномерным распределение воды по поверхности волокон по сравнению с алкилэфирсульфатами, имеющими более высокую степень этоксилирования.

Предпочтительно смачивающее вещество имеет формулу

RO(CH2CH2O)nSO3Na

в которой R представляет собой C8-18- неразветвленную или разветвленную, циклическую или нециклическую алкильная группа, предпочтительно C12-15 неразветвленную или разветвленную, циклическую или нециклическую алкильную группу, предпочтительнее C12-14 неразветвленную или разветвленную, циклическую или нециклическую алкильная группа; причем число n находится в интервале от 1 до 50, и предпочтительно n находится в интервале от 2 до 4. Такие смачивающие вещества проявляют значительный эффект снижения поверхностного натяжения, который обеспечивает низкие значения углов смачивания и, таким образом, эффективное и равномерное распространение воды по поверхности волокон.

Особенно предпочтительное смачивающее вещество представляет собой лаурилэфирсульфат натрия, в котором смачивающее вещество имеет среднюю степень этоксилирования, находящуюся предпочтительно в интервале от 2 до 3. Такие средние степени этоксилирования являются предпочтительными, потому что при этом поверхностное натяжение снижается и устанавливается на уровне низкого поверхностного натяжения лаурилэфирсульфата натрия, и в результате этого возникает значительный эффект снижения поверхностного натяжения и, таким образом, эффективное и равномерное распространение воды на поверхности волокна.

Смачивающее вещество присутствует на уровне, находящемся, предпочтительно, в интервале от 0,05 до 3 мас.% по отношению к массе субстрата для выращивания, в частности, в интервале от 0,05 до 0,8 мас.% по отношению к массе субстрата для выращивания.

Особенные преимущества смачивающего вещества согласно настоящему изобретению заключается в том, что смачивающее вещество согласно настоящему изобретению не может легко вымываться из субстрата для выращивания. Смачивающее вещество согласно настоящему изобретению улучшает первоначальное смачивание субстрата для выращивания по сравнению с известными смачивающими веществами, такими как ЛАС, то есть смачивание осуществляется быстрее в случае субстратов согласно настоящему изобретению по сравнению с субстратами для выращивания, в которых содержится ЛАС в качестве смачивающего вещества. Субстраты для выращивания, в которых используется смачивающее вещество согласно настоящему изобретению, являются устойчивыми и сохраняют свои показатели первоначального смачивания и свойства повторного насыщения при использованием с течением времени. Смачивающие вещества согласно настоящему изобретению представляют собой смачивающие вещества, имеющие низкую молекулярную массу. Посредством использования смачивающего вещества согласно настоящему изобретению обеспечивается улучшенная однородность субстрата для выращивания по сравнению с известными используемыми в промышленном масштабе смачивающими веществами, такими как Rewopal или ЛАС. Это проявляется, например, в однородности в отношении содержания воды в оранжерейных субстратах для выращивания.

При использовании субстратов для выращивания согласно настоящему изобретению обеспечивается снижение среднеквадратического отклонения содержания воды по сравнению с субстратами для выращивания, содержащими ЛАС или Rewopal в качестве смачивающего вещества. Смачивающие вещества согласно настоящему изобретению представляют собой низкотоксичные смачивающие вещества, которые не производят неблагоприятного воздействия на выращиваемые растения, по сравнению с традиционными смачивающими веществами, такими как ЛАС. Кроме того, смачивающие вещества согласно настоящему изобретению могут использоваться в производстве субстратов для выращивания без необходимости дополнительного технологического вещества, в отличие от известных смачивающих веществ, таких как ЛАС. В случае ЛАС требуется дополнительное технологическое вещество, представляющее собой многоатомный спирт, предпочтительно моноэтиленгликоль, который используется в способе изготовления субстрата для выращивания. Такое технологическое вещество не требуется для изготовления субстратов для выращивания согласно настоящему изобретению. Смачивающие вещества согласно настоящему изобретению присутствуют в жидкой форме, которая упрощает их применение в производстве субстратов для выращивания. Субстраты для выращивания, в которых используются смачивающие вещества согласно настоящему изобретению, увеличивают содержание воды в верхней области субстрата для выращивания по сравнению с традиционными смачивающими веществами, такими как Rewopal и ЛАС. Таким образом, смачивающие вещества согласно настоящему изобретению оказываются более предпочтительными по сравнению с традиционными смачивающими веществами, такими как Rewopal и ЛАС.

Помимо связующего вещества и смачивающего вещества, субстрат для выращивания может содержать и традиционные добавки других типов, например, соли, такие как сульфат аммония, а также улучшающие адгезию вещества, такие как силаны.

Применение ростового

Настоящее изобретение предлагает использование устройства субстрата для выращивания в качестве субстрата для выращивания в целях выращивания растений или в целях проращивания семян. Предусматривается, что устройство субстрата для выращивания согласно настоящему изобретению используется в целях выращивания растений и в целях проращивания семян.

Способ выращивания растений

Настоящее изобретение предлагает способ выращивания растений в связном продукте, представляющем собой ростовой субстрат, способ включающий:

изготовление, по меньшей мере, одного ростового субстрата, которое составляют искусственные стекловидные волокна, связанные с отвержденной связующей композицией, и смачивающее вещество;

подготовку одного или нескольких растений для выращивания в субстрате для выращивания; и

орошение субстрата для выращивания;

отличающийся тем, что смачивающее вещество представляет собой алкилэфирсульфат.

Орошение может осуществляться посредством непосредственного увлажнения субстрата для выращивания, в процессе которого вода поступает непосредственно в субстрат для выращивания, и для этого используется, например, оросительная линия, приливное орошение, капельница, разбрызгиватель или другая оросительная система.

Субстрат для выращивания, который используется в способе выращивания растений, предпочтительно является таким, как описывается выше.

Способ проращивания семян

Настоящее изобретение предлагает способ проращивания семян в связном продукте, представляющем собой ростовой субстрат, причем данный способ включает:

изготовление, по меньшей мере, одного ростового субстрата, которое составляют искусственные стекловидные волокна, связанные с отвержденной связующей композицией и смачивающим веществом,

помещение одного или нескольких семян в субстрат для выращивания,

орошение субстрата для выращивания; и

обеспечение прорастания и выращивания семян, из которых образуется рассада;

и отличается тем, что смачивающее вещество представляет собой алкилэфирсульфат.

Орошение может осуществляться посредством непосредственного увлажнения субстрата для выращивания, в процессе которого вода поступает непосредственно в субстрат для выращивания, и для этого используется, например, оросительная линия, приливное орошение, капельница, разбрызгиватель или другая оросительная система.

Субстрат для выращивания, который используется в процессе проращивания семян, предпочтительно является таким, как описывается выше.

Способ изготовления связного субстрата для выращивания

Способ изготовления связного продукта, представляющего собой ростовой субстрат, включает следующие стадии:

i. изготовление искусственных стекловидных волокон;

ii. опрыскивание искусственных стекловидных волокон связующей композицией;

iii. опрыскивание искусственные стекловидные волокна смачивающим веществом;

iv. сбор и объединение искусственных стекловидных волокон; и

v. отверждение связующей композиции;

и отличается тем, что смачивающее вещество представляет собой алкилэфирсульфат.

Предпочтительно стадии (ii) и (iii) осуществляются практически одновременно. Это означает, что связующая композиция и смачивающее вещество могут наноситься посредством отдельных опрыскивающих устройств. В качестве альтернативы, смачивающее вещество и связующее вещество могут смешиваться и наноситься посредством отдельных опрыскивающих устройств. Преимущество практически одновременного нанесения связующего вещества и смачивающего вещества заключается в том, что искусственные стекловидные волокна одновременно получают в согласованных количествах связующее вещество и смачивающее вещество.

Далее настоящее изобретение будет описано с представлением следующих неограничительных примеров.

Пример 1

Однородность в отношении содержания воды в блоках была измерена в оранжерее. Сравнивалась однородность в отношении содержания воды в блоках субстратов, в которых связующее вещество и смачивающее вещество содержались в сочетаниях, представленных в таблице 1. Субстраты для выращивания представляли собой вкладыши, изготовленные из волокон каменной ваты, соединенных отвержденным связующим веществом и содержащих смачивающее вещество. Вкладыши имели форму цилиндров высотой 28 мм и диаметром 20 мм и использовались для выращивания томатов. Однородность в отношении содержания воды в блоках, имеющих размеры 100 × 100 × 65 мм, измерялась после первого полного орошения блоков, и соответствующие результаты проиллюстрированы в таблице 1.

Таблица 1

Связующее вещество Смачивающее вещество Среднеквадратическое отклонение содержания воды (%)
Связующее вещество A Сравнительное смачивающее вещество 3,65
Связующее вещество A Новое смачивающее вещество 2,06
Связующее вещество B Сравнительное смачивающее вещество 3,45
Связующее вещество B Новое смачивающее вещество 1,46
Связующее вещество C Сравнительное смачивающее вещество 2,88
Связующее вещество C Новое смачивающее вещество 0,64

Сравнительное смачивающее вещество=смачивающее вещество на основе ЛАС

Новое смачивающее вещество=смачивающее вещество на основе простого алкилэфирсульфата, представляющего собой простой эфирсульфат жирного спирта и этиленгликоля (сокращенно называется ЖЭС)

Связующее вещество A=ФКФ

Связующее вещество B=гидрофильное связующее вещество 1 на основе сахара

Связующее вещество C=гидрофильное связующее вещество 2 на основе сахара

Среднеквадратическое отклонение содержания воды для множества измеренных блоков проиллюстрировано на фиг. 1.

Пример 2

Была дополнительно исследована однородность в отношении содержания воды в блоках согласно примеру 1. Дополнительные измерения были проведены после третьего полного орошения блоков. Результаты этих измерений проиллюстрированы ниже в таблице 2 и на фиг. 2.

Таблица 2

Связующее вещество Смачивающее вещество Среднеквадратическое отклонение содержания воды (%)
Связующее вещество A Сравнительное смачивающее вещество 3,22
Связующее вещество A Новое смачивающее вещество 2,66
Связующее вещество B Сравнительное смачивающее вещество 2,84
Связующее вещество B Новое смачивающее вещество 1,01
Связующее вещество C Сравнительное смачивающее вещество 3,55
Связующее вещество C Новое смачивающее вещество 1,01

Среднеквадратическое отклонение содержания воды для множества измеряемых блоков проиллюстрировано на фиг. 2.

Пример 3

Однородность в отношении содержания воды в блоках измерялась в оранжерее как для процесса прорастания, так и для процесса выращивания. Сравнивалась однородность в отношении содержания воды в блоках субстратов, в которых связующее вещество и смачивающее вещество содержались в сочетаниях, представленных в таблице 3. Субстраы для выращивания представляли собой вкладыши и блоки, причем все эти устройства были изготовлены из волокон каменной ваты, отвержденных с помощью связующего вещества и содержащих смачивающее вещество. Вкладыши имели форму цилиндров высотой 28 мм и диаметром 20 мм, использовались для выращивания сладкого перца и помещались поверх блоков. Также осуществляли выращивание огурцов посредством помещения семян непосредственно в блоки.

Таблица 3

Культура Место Дата Сравнительное смачивающее вещество Новое смачивающее вещество
Огурец Место прорастания A 04/04/2014 2,6 2,0

Огурец Место прорастания A 15/04/2014 4,1 3,5
Огурец Место прорастания A 24/04/2014 7,8 4,9
Огурец Место прорастания B 23/04/2014 6,9 4,8
Огурец Место прорастания C 23/04/2014 3,0 1,8
Огурец Место прорастания D 15/01/2014 1,5 1,1
Огурец Место прорастания D 14/03/2014 3,0 1,5
Сладкий перец Место выращивания A 15/01/2014 4,8 2,7
Сладкий перец Место выращивания A 14/03/2014 3,3 2,8
Сладкий перец Место выращивания A 23/04/2014 4,3 2,2

Среднеквадратическое отклонение содержания воды для измеренных блоков проиллюстрировано на фиг. 3.

Пример 4

Однородность в отношении содержания воды в плитах была измерена в лаборатории. Измерения субстрата для выращивания были проведены в девяти положениях на протяжении длины на четырех различных высотах, то есть всего в 36 точках. Сравнивалась однородность в отношении содержания воды в плитах, содержащих связующее вещество и смачивающее вещество в сочетаниях, которые представлены в таблице 4.

Таблица 4

Устройство Направление волокон Плотность Размеры
(д × ш × в, мм)
Сравнительное смачивающее вещество Новое смачивающее вещество
Плита A Вертикальное 46 1000 × 150 × 75 19,9 12,9
Плита B Горизонтальное 75 1000 × 150 × 75 18,6 10,6
Плита C Вертикальное 46 1000 × 150 × 75 12,3 10,5

Плита D Горизонтальное 57 1000 × 150 × 75 10,9 7,8
Плита E Вертикальное 46 1000 × 150 × 75 17,6 12
Плита F Горизонтальное 57 1000 × 150 × 75 8,6 6,2

Среднеквадратическое отклонение содержания воды для измеренных плит проиллюстрировано на фиг. 4.

Пример 5

Продолжительность поглощения устройства субстрата для выращивания определяется как мера скорости, с которой устройство может поглощать воду. Чем быстрее осуществляется поглощение воды, тем меньше продолжительность поглощения. Продолжительность поглощения семи устройств субстратов для выращивания (A-G) была измерена с использованием сравнительной композиции на основе смачивающих веществ (ЛАС) и с использованием новой композиции на основе смачивающих веществ (ЖЭС).

Таблица 5

Устройство Дата изготовления Тип устройства Сравнительное смачивающее вещество Новое смачивающее вещество
A 14/05/2014 Блок A 12 6
B 29/08/2013 Блок B 15 6
C 29/08/2013 Плита A 33 11
D 14/01/2014 Плита B 17 6
E 14/01/2014 Плита C 20 7
F 14/01/2014 Плита D 49 11
G 14/01/2014 Плита E 44 9

Измеренные значения продолжительности поглощения проиллюстрированы на фиг. 5.

Выводы:

Результаты среднеквадратического отклонения в отношении однородности содержания воды в блоках (таблица 1), измеряемого после первого полного орошения, показывают уменьшение среднеквадратического отклонения для смачивающего вещества на основе ЖЭС по сравнению со смачивающим веществом на основе ЛАС предшествующего уровня техники. Это показывает, что субстраты для выращивания согласно настоящему изобретению, в которых содержится смачивающее вещество, представляющее собой алкилэфирсульфат, имеют более высокую однородность, чем субстраты для выращивания, содержащие смачивающее вещество на основе ЛАС.

Аналогичным образом, результаты среднеквадратического отклонения в отношении однородности содержания воды в блоках (таблица 2), измеряемого после третьего полного орошения, показывают уменьшение среднеквадратического отклонения для смачивающего вещества на основе ЖЭС по сравнению со смачивающим веществом на основе ЛАС предшествующего уровня техники. Это показывает, что субстраты для выращивания согласно настоящему изобретению, в которых содержится смачивающее вещество, представляющее собой алкилэфирсульфат, имеют более высокую однородность, чем субстраты для выращивания, содержащие смачивающее вещество на основе ЛАС.

Результаты среднеквадратического отклонения в отношении однородности содержания воды в блоках (таблица 3) показывают уменьшение среднеквадратического отклонения для смачивающего вещества на основе ЖЭС по сравнению со смачивающим веществом на основе ЛАС. Это выполняется для блоков, измеряемых в оранжерее, как в процессе прорастания, так и в процессе выращивания. Это показывает, что субстраты для выращивания согласно настоящему изобретению, в которых содержится смачивающее вещество, представляющее собой алкилэфирсульфат, имеют более высокую однородность, чем субстраты для выращивания, содержащие смачивающее вещество на основе ЛАС.

Результаты среднеквадратического отклонения в отношении однородности содержания воды в плитах (таблица 4) показывают уменьшение среднеквадратического отклонения для смачивающего вещества на основе ЖЭС по сравнению со смачивающим веществом на основе ЛАС. Это выполняется для плит, имеющих как горизонтальную, так и вертикальную ориентацию волокон. Это показывает, что субстраты для выращивания согласно настоящему изобретению, в которых содержится смачивающее вещество, представляющее собой алкилэфирсульфат, имеют более высокую однородность,

Продолжительность поглощения устройств на основе ЖЭС, как для блоков, так т для плит, оказывается значительно меньше, чем в случае устройств на основе ЛАС, т. е. устройства на основе ЖЭС имеют значительно меньшую продолжительность поглощения. Это иллюстрирует, что субстраты согласно настоящему изобретению, в которых содержится смачивающее вещество, представляющее собой алкилэфирсульфат, обеспечивают более высокую скорость первоначального смачивания, чем субстраты, содержащие смачивающее вещество на основе ЛАС.

Специалист в данной области техники должен понимать, что любые из предпочтительных отличительных признаков настоящего изобретения могут сочетаться друг с другом, производя предпочтительный способ, устройство или использование согласно настоящему изобретению.

1. Связный продукт, представляющий собой ростовой субстрат, образованный из искусственных стекловидных волокон, связанных с отвержденной связующей композицией и смачивающим веществом, отличающийся тем, что смачивающее вещество представляет собой алкилэфирсульфат.

2. Ростовой субстрат по п. 1, в котором смачивающее вещество представляет собой алкилэфирсульфат щелочного металла или алкилэфирсульфат аммония.

3. Ростовой субстрат по любому предшествующему пункту, в котором смачивающее вещество представляет собой алкилэфирсульфат натрия.

4. Ростовой субстрат по п. 1, в котором алкильная группа имеет длину углеродной цепи, составляющую от 8 до 18 атомов углерода, предпочтительно от 12 до 15 атомов углерода и предпочтительно от 12 до 14 атомов углерода.

5. Ростовой субстрат по п. 1, в котором смачивающее вещество имеет среднюю степень этоксилирования в интервале от 1 до 50 и предпочтительно в интервале от 2 до 4.

6. Ростовой субстрат по п. 1, в котором смачивающее вещество имеет формулу

RO(CH2CH2O)nSO3Na,

в которой R представляет собой алкильную группу C8-18, неразветвленную или разветвленную, циклическую или нециклическую, предпочтительно алкильную группу C12-15, неразветвленную или разветвленную, циклическую или нециклическую, предпочтительнее алкильную группу C12-14, неразветвленную или разветвленную, циклическую или нециклическую; и

причем n находится в интервале от 1 до 50 и предпочтительно n находится в интервале от 2 до 4.

7. Ростовой субстрат по п. 5, в котором смачивающее вещество представляет собой лаурилэфирсульфат натрия, и предпочтительно смачивающее вещество имеет среднюю степень этоксилирования в интервале от 2 до 3.

8. Ростовой субстрат по п. 1, в котором количество смачивающего вещества находится в интервале от 0,05 до 3 мас.% по отношению к массе субстрата, предпочтительно в интервале от 0,05 до 0,8 мас.% к массе субстрата.

9. Ростовой субстрат по п. 1, средняя плотность которого составляет от 30 до 150 кг/м3, предпочтительно от 30 до 100 кг/м3 и предпочтительнее от 40 до 90 кг/м3.

10. Ростовой субстрат по п. 1, содержащий по меньшей мере 90 мас.% искусственных стекловидных волокон.

11. Ростовой субстрат по п. 1, в котором связующая композиция перед отверждением включает:

a) сахарный компонент,

b) продукт реакции компонента многоосновной карбоновой кислоты и компонента алканоламина,

причем связующее вещество перед отверждением содержит по меньшей мере 42 мас.% сахарного компонента по отношению к суммарной массе (сухого вещества) компонентов связующего вещества.

12. Ростовой субстрат по п. 11, в котором связующее вещество перед отверждением содержит от 46 до 64 мас.% сахарного компонента по отношению к суммарной массе (сухого вещества) компонентов связующего вещества.

13. Ростовой субстрат по п. 1, в котором связующая композиция перед отверждением представляет собой фенолкарбамидоформальдегидное связующее вещество.

14. Ростовой субстрат по п. 1, в котором количество связующего вещества, добавляемое перед отверждением, составляет от 1 до 10 мас.% и предпочтительно от 2 до 6 мас.%.

15. Применение ростового субстрата по любому из пп. 1-14 в качестве субстрата для выращивания растений или для проращивания семян.

16. Способ выращивания растений в связном продукте, представляющем собой ростовой субстрат, причем данный способ включает:

изготовление по меньшей мере одного ростового субстрата, образованного из искусственных стекловидных волокон, связанных с отвержденной связующей композицией и смачивающим веществом;

помещение одного или нескольких растений для выращивания в ростовой субстрат; и

орошение ростового субстрата;

отличающийся тем, что смачивающее вещество представляет собой алкилэфирсульфат.

17. Способ по п. 16, дополнительно включающий признаки по любому из пп. 2-14.

18. Способ проращивания семян в связном продукте, представляющем собой ростовой субстрат, причем данный способ включает:

изготовление по меньшей мере одного ростового субстрата, образованного из искусственных стекловидных волокон, связанных с отвержденной связующей композицией и смачивающим веществом;

помещение одного или нескольких семян в ростовой субстрат;

орошение ростового субстрата; и

обеспечение прорастания и выращивания семян, из которых образуется рассада;

отличающийся тем, что смачивающее вещество представляет собой алкилэфирсульфат.

19. Способ по п. 18, дополнительно включающий признаки по любому из пп. 2-14.

20. Способ изготовления ростового субстрата, включающий следующие стадии:

i. изготовление искусственных стекловидных волокон;

ii. опрыскивание искусственных стекловидных волокон связующей композицией;

iii. опрыскивание искусственных стекловидных волокон смачивающим веществом;

iv. сбор и объединение искусственных стекловидных волокон; и

v. отверждение связующей композиции;

отличающийся тем, что смачивающее вещество представляет собой алкилэфирсульфат.

21. Способ по п. 20, в котором стадии (ii) и (iii) осуществляются по существу одновременно.

22. Способ по п. 20 или 21, дополнительно включающий признаки по любому из пп. 2-14.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горнодобывающей и перерабатывающей промышленности и может быть использовано для закрепления пылящей поверхности и рекультивации нарушенных земель, занятых хвостохранилищами, содержащих токсичные отходы переработки оловорудного сырья и характеризующихся высокой концентрацией тяжелых металлов.
Изобретение относится к химии полимерных веществ, применяемых в смеси с органическими синтезированными и природными веществами для улучшения почвы в огородарстве, садоводстве, в частности к составам для мульчирования различных видов почв, газонов, парковых территорий.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог, а также для закрепления грунтов оснований зданий и сооружений.

Изобретение относится к области мелиорации и рекультивации солонцовых почв, буровых шламов и засоленных грунтов. В способе определяют дозу мелиоранта-коагулянта для солонцовых почв по порогу фильтрации.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Состав кондиционера почв содержит диатомит и янтарную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%: диатомит 85-90, янтарная кислота 15-10.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и мелиорации земель. Способ включает рассолительные мероприятия методом дождевания с последующим удалением промывных вод с помощью дренажно-коллекторной сети, мелиоративную вспашку или глубокое безотвальное рыхление, внесение химического мелиоранта – гипса, и послепосадочное прикатывание.

Изобретение относится к полимерному композиционному влагоудерживающему материалу, который может быть использован в растениеводстве в современных технологиях интенсивного земледелия, а также для озеленения городских и промышленных ландшафтов и противоэрозионной защиты поверхности.
Изобретения относятся к области гидропоники и ландшафтоведения, в частности к созданию поверхностей спортивного назначения. Субстрат для использования в качестве подложки для выращивания культур содержит: первую часть, представляющую собой скелет субстрата и составляющую более 70% общего объема субстрата, составленную из частиц Р>100 мкм размером более 100 мкм.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Состав мульчирующего покрытия содержит лигносульфонат, карбамид, причем он дополнительно содержит Na-карбоксиметилцеллюлозу, прошлогодний компост листьев и хвои, осадок сточных вод коммунального хозяйства и двойной суперфосфат.

Изобретение относится к области подготовки почвенных покровов для выращивания различных сельскохозяйственных культур и может быть использовано в сельском хозяйстве.

Изобретение относится к области выращивания растений без использования почвы. Получают листья (91) выращенного растения посредством отрезания нижнего участка листьев (92) от корневого участка выращенного растения.
Изобретение может быть использовано для получения искусственных почв, предназначенных для выращивания травянистых растений и древесных форм растений в условиях закрытого или открытого грунтов.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к питательным субстратам для растениеводства закрытого и открытого грунта, которые содержат полный набор питательных элементов для роста растений в высокой концентрации и предназначены для длительного использования без дополнительного внесения удобрений при поливе слабоминерализованной водой на уровне питьевых норм.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к картофелеводству и семеноводству, а также к гидропонике. Способ включает обработку растений раствором биологически активного вещества.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен способ обработки гидропонного питательного раствора, включающий обработку гидропонного питательного раствора физическим воздействием, в качестве которого используют акустическое и вращающиеся электромагнитные поля.

Группа изобретений относится к области растениеводства. Связный субстратный ростовой продукт для культивирования образован из искусственных стекловидных волокон (MMVF).

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Осуществляют выращивание листовых овощей с использованием гидропонного раствора с нормальным содержанием калия в течение определенного периода времени и последующее выращивание с использованием в качестве замены гидропонного раствора для периода выращивания с пониженным содержанием калия.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ приготовления концентрата питательного раствора для растений на базе комплекса удобрений включает растворение минеральных удобрений в воде, причем после подкисления воды азотной и/или серной кислотами до pH 1-2 в раствор вводят смесь химических удобрений, содержащую макроэлементы в количестве, характерном для их содержания в 1 л питательного раствора, мг-экв: азот 10-15, фосфор 3-4, кальций 6-8, калий 4-5, магний 2-3, сера 2-3, после длительного перемешивания, последующего отстаивания, слива надосадочной жидкости и фильтрации в нее добавляют водный раствор основных микроэлементов.

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству. Предложено устройство для обработки гидропонного питательного раствора, состоящее из емкости для размещения питательного раствора, с входными трубопроводами и выходным трубопроводом, подающим раствор растениям, с узлом обработки питательного раствора, который выполнен в виде двух корпусов из диамагнитного материала с соосным сквозным отверстием, каждый из которых имеет электромагнитную систему, состоящую из магнитопровода, выполненного в виде ферритовых колец, установленных друг от друга на расстоянии, обеспечивающем исключение перекрытия вращающихся магнитных полей.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Субстрат для выращивания растений содержит минеральные волокна диаметром от 0,5 до 10,0 мкм, связующее, полученное термическим отверждением водной композиции, содержащей поливиниловый спирт, модифицированный крахмал и модификатор адгезии силан.

Изобретение относится к области экологии и биологии. Способ включает отбор почвенных проб с клубеньковыми бактериями с учетом вертикальной зональности горных территорий в диапазоне 1000-2000 м над уровнем моря.

Группа изобретений относится к области растениеводства. Связный продукт представляет собой ростовой субстрат, образованный из искусственных стекловидных волокон, связанных с отвержденной связующей композицией и смачивающим веществом, представляющим собой алкилэфирсульфат. Применяют ростовой субстрат в качестве субстрата для выращивания растений или для проращивания семян. Способ для выращивания растений в связном продукте представляет собой ростовой субстрат, причем включает: изготовление по меньшей мере одного ростового субстрата, образованного из искусственных стекловидных волокон, связанных с отвержденной связующей композицией и смачивающим веществом; помещение одного или нескольких растений для выращивания в ростовой субстрат; и орошение ростового субстрата; смачивающее вещество представляет собой алкилэфирсульфат. Способ для проращивания семян в связном продукте представляет собой ростовой субстрат, причем включает: изготовление по меньшей мере одного ростового субстрата, образованного из искусственных стекловидных волокон, связанных с отвержденной связующей композицией и смачивающим веществом, помещение одного или нескольких семян в ростовой субстрат, орошение ростового субстрата; и обеспечение прорастания и выращивания семян, из которых образуется рассада; а смачивающее вещество представляет собой алкилэфирсульфат. Способ изготовления ростового субстрата включает стадии: i. изготовление искусственных стекловидных волокон; ii. опрыскивание искусственных стекловидных волокон связующей композицией; iii. опрыскивание искусственных стекловидных волокон смачивающим веществом; iv. сбор и объединение искусственных стекловидных волокон; и v. отверждение связующей композиции; а смачивающее вещество представляет собой алкилэфирсульфат. Изобретения позволяют улучшить смачивание. 5 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил., 5 табл., 5 пр.

Наверх