PL190643B1

PL190643B1 - Sposób wytwarzania podłoża z wełny mineralnej do uprawy roślin i podłoże z wełny mineralnej do uprawy roślin

Info

Publication number: PL190643B1
Application number: PL99342211A
Authority: PL
Inventors: Erling Lennart Hansen; Groot Jacob Frank De
Original assignee: Rockwool Int
Priority date: 1998-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2005-12-30
Also published as: WO1999038372A1; ES2222716T3; CZ20002826A3; EP1059837B1; CA2319827C; PL342211A1; EP0933021A1; US6562267B1; CA2319827A1; SK285591B6; AU3252299A; SK11352000A3; EP1059837A1; DE69917752D1; CZ296569B6; DE69917752T2; JP2002501724A

Abstract

1 Sposób wytwarzania podloza z welny mineralnej do uprawy roslin, majacego spo- ista hydrofilowa matryce z wlókien welny mineralnej zwiazanych utwardzonym srodkiem wiazacym, znamienny tym, ze na wlókna welny mineralnej nanosi sie zywice fenolowo - formaldehydowa i zywice furanowa jako srodek wiazacy, formuje sie matryce z wlókien welny mineralnej i utwardza sie srodek wiazacy, przy czym stosuje sie 1-10% wagowych srodka wiazacego w przeliczeniu na mase podloza, a ilosc naniesionej zy- wicy furanowej wynosi 1-50% wagowych w przeliczeniu na mase naniesionego srodka wiazacego. 6. Podloze z welny mineralnej do uprawy roslin majace spoista hydrofilowa matryce z wlókien welny mineralnej zwiazanych utwardzonym srodkiem wiazacym, znamienne tym, ze utwardzony srodek wiazacy sklada sie z utwardzonej zywicy fenolowo-for- maldehydowej i zywicy furanowej, zawartosc srodka wiazacego wynosi 1-10% wagowych w przeliczeniu na mase podloza, a zawartosc zywicy furanowej wynosi 1-50% wagowych w przeliczeniu na mase naniesionego srodka wiazacego, przy czym pod cisnieniem -21,1 hPa podloze ma zdolnosc zachowywania wody co najmniej 15% objetosciowych, korzystnie co najmniej 20% objetosciowych, a zwlaszcza 15-40% objetosciowych, a pod cisnieniem -9,8 hPa podloze ma zdolnosc zachowywania wody co najmniej 70% objeto- sciowych, korzystnie co najmniej 75% objetosciowych, korzystniej 70-95% objetoscio- wych, a zwlaszcza 75-90% objetosciowych. PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest także hydrofitowe podłoże do uprawy roślin wytwarzane wyżej ujawnionym sposobem. Mimo częściowego usunięcia tradycyjnie stosowanej żywicy fenolowo-formaidehydowej i zastąpienia jej żywicą furanową, hydrofitowe podłoże do uprawy roślin według wynalazku ma takie właściwości fizyczne (gęstość, wytrzymałość na zginanie i wytrzymałość na ściskanie), że nadaje się do stosowania w identycznych warunkach manipulacji, transportu i wzrostu roślin, jak tradycyjne podłoża do uprawy roślin.

Poniższy przykład ilustruje użyteczność hydrofitowego podłoża do uprawy roślin według wynalazku, zawierającego kombinację żywicy fenolowo-formaidehydowej (jako polimeru) i żywicy furanowej (jako polimeru). Żywica furanowa nadaje właściwości hydrofitowe, które zostają zachowane w warunkach wzrostu roślin i w warunkach przepływania pożywki, ponieważ żywica furanowa jest zasadniczo nieodwracalnie związana z włóknami wełny mineralnej, na których została utwardzona. Stosunkowo mała ilość żywicy furanowej względem żywicy fenolowo-formaidehydowej obniża koszty wytwarzania, przy uniknięciu stosowania środka zwilżającego.

Przykład. W znany sposób wytworzono podłoże do uprawy roślin o gęstości około 75 kg/m³. Na unoszone w powietrzu włókna wełny mineralnej naniesiono żywicę fenolowo-formaldehydową przed dyszą nanoszącą żywicę furanową na te unoszone w powietrzu włókna wełny mineralnej. Ilość naniesionej żywicy furanowej stanowiła 20% łącznej ilości naniesionego środka wiążącego, a ilość żywicy fenolowo-formaidehydowej stanowiła 80% naniesionego środka wiążącego. Łączna ilość naniesionego środka wiążącego wynosiła około 2,3% wagowych w przeliczeniu na masę podłoża do uprawy roślin.

W piecu do utwardzania środek wiążący złożony z żywicy fenolowo-formaidehydowej i żywicy furanowej uległ utwardzeniu. Po utwardzeniu podłoże z wełny mineralnej według wynalazku poddano badaniom gęstości, wytrzymałości na zginanie, wytrzymałości na ściskanie, strat przy prażeniu i zdolności zachowywania wody.

Zbadano także właściwości hydrofitowe w teście zatapiania.

Dla celów porównawczych wytworzono podłoże do uprawy roślin znane ze stanu techniki, stosując jedynie żywicę fenolowo-formaldehydową w ilości około 2,3% wagowych i 0,03 -0,07% wagowych Tritonu.

Wytrzymałość na zginanie określono z użyciem podłoża do uprawy roślin o długości 1 m i szerokości 15 cm, podtrzymywanego na 10 i 90 cm. Zginanie określono umieszczając obciążenie 500 g na środku i określając wielkość ugięcia podłoża.

Moduł elastyczności określono w standardowych warunkach testowania na próbce testowej 25x25x7,5 cm, na świeżo (po 1 godzinie w roztworze odżywczym) i po 25 dniach w roztworze odżywczym.

Właściwości zdolności zachowywania wody określono stosując standardowy aparat do testowania dla określenia krzywej pF.

Pierwsze doświadczenia z uprawą roślin wykazały dobry i obiecujący wzrost i zbiory w przypadku warzyw i ciętych kwiatów.

190 643

Właściwości	Podłoże do uprawy roślin według wynalazku	Znane podłoże do uprawy roślin
Gęstość (kg/m³)	77 ±2	73 ±2
Wytrzymałość na zginanie (mm)	5± 1	6 ± 1
Moduł elastyczności (N/cm²) po 1 godzinie	23 ±2	21 ±5
Po 25 dniach	17 ± 1	15 ± 0
Strata przy prażeniu (% m/m)	2,0 ±01	2,2 ±0,1
Zdolność zachowywania wody (% objętościowych)
Nasycenie (-3,25 cm)	92 ± 0	90 ± 1
-10 cm	89 ± 1	61 ± 1
-21,25 cm	23 ± 1	12 ± 0
Test zatapiania (s)	15 ± 2	12± 3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenie patentowe

1 Sposób wytwarzania podłoża z wełny mineralnej do uprawy roślin, mającego spoistą hydrofilową matrycę z włókien wełny mineralnej związanych utwardzonym środkiem wiążącym, znamienny tym, że na włókna wełny mineralnej nanosi się żywicę fenolowo-formaldehydową i żywicę furanową jako środek wiążący, formuje się matrycę z włókien wełny mineralnej i utwardza się środek wiążący, przy czym stosuje się 1-10% wagowych środka wiążącego w przeliczeniu na masę podłoża, a ilość naniesionej żywicy furanowej wynosi 1-50% wagowych w przeliczeniu na masę naniesionego środka wiążącego.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że nanosi się najpierw żywicę fenolowo-formaldehydową, a następnie żywicę furanową
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że żywicę fenolowo-formaldehydowąi żywicę furanową nanosi się z użyciem oddzielnych dysz i/lub kół wirujących.
4. Sposób według zastrz. 1 albo zastrz. 2, znamienny tym, że ilość naniesionej żywicy furanowej wynosi 1-50% wagowych, korzystnie 5-40% wagowych, a korzystniej 10-30% wagowych w przeliczeniu na naniesiony środek wiążący.
5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że ilość naniesionej żywicy furanowej wynosi 1-50% wagowych, korzystnie 5-40% wagowych, a korzystniej 10-30% wagowych w przeliczeniu na naniesiony środek wiążący.
6. Podłoże z wełny mineralnej do uprawy roślin mające spoistą hydrofilową matrycę z włókien wełny mineralnej związanych utwardzonym środkiem wiążącym, znamienne tym, że utwardzony środek wiążący składa się z utwardzonej żywicy fenolowo-formaldehydowej i żywicy furanowej, zawartość środka wiążącego wynosi 1-10% wagowych w przeliczeniu na masę podłoża, a zawartość żywicy furanowej wynosi 1-50% wagowych w przeliczeniu na masę naniesionego środka wiążącego, przy czym pod ciśnieniem -21,1 hPa podłoże ma zdolność zachowywania wody co najmniej 15% objętościowych, korzystnie co najmniej 20% objętościowych, a zwłaszcza 15-40% objętościowych, a pod ciśnieniem -9,8 hPa podłoże ma zdolność zachowywania wody co najmniej 70% objętościowych, korzystnie co najmniej 75% objętościowych, korzystniej 70-95% objętościowych, a zwłaszcza 75-90% objętościowych.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania podłoża z wełny mineralnej do uprawy roślin i podłoże z wełny mineralnej do uprawy roślin.

Podłoża do uprawy roślin mogą mieć postać wkładów pasujących do otworów w tacy, klocków owiniętych folią wokół powierzchni, na których się je ustawia, płyt opakowanych w tworzywo sztuczne lub granulatu.

Znane podłoża z wełny mineralnej do uprawy roślin są oparte na spoistej matrycy z wełny mineralnej, w której włókna wełny mineralnej są wzajemnie połączone utwardzonym środkiem wiążącym, którym jest zwykle żywica fenolowo-formaldehydowa. Przy stosowaniu tego typu środków wiążących matryca z wełny mineralnej musi zawierać tak zwany środek zwilżający w celu nadania hydrofobowej matrycy z wełny mineralnej właściwości hydrofilowych. Dzięki temu we względnie krótkim czasie matryca może absorbować wodę w ilości aż do poziomu nasycenia. Taki typ znanych podłoży do uprawy roślin z właściwościami hydrofitowymi nadanymi dzięki zastosowaniu środka zwilżającego ujawniono np. w brytyjskim zgłoszeniu patentowym GB-A-1 336 426. Zastosowanie środków zwilżających, a zwłaszcza Tritonu (nazwa handlowa) ma kilka wad. Jedną z wad jest to, że Triton może wykazywać działanie toksyczne i jest wypłukiwany z podłoża do uprawy roślin po pewnym okresie przepływania

190 643 przez to podłoże do uprawy roślin roztworu odżywiającego. Oznacza to, że po pewnym czasie środek zwilżający zostaje usunięty z matrycy z wełny mineralnej, toteż po zmniejszeniu się ilości wody ponowne nawilżenie hydrofilowego podłoża do uprawy roślin będzie trudne, o ile nie niemożliwe, ponieważ straci ono właściwości hydrofilowe.

W publikacji WO 97/07664 ujawniono hydrofilowe podłoże do uprawy roślin, któremu nadano właściwości hydrofilowe dzięki zastosowaniu żywicy furanowej jako środka wiążącego. Zastosowanie żywicy furanowej pozwala zrezygnować z zastosowania środka zwilżającego. Tak więc te znane hydrofilowe podłoża do uprawy roślin nie wykazują wad związanych z zastosowaniem środka zwilżającego, a w szczególności Tritonu. Wadą stosowania żywicy furanowej jako środka wiążącego w spoistej matrycy z włókien wełny mineralnej do wytwarzania podłoża do uprawy roślin jest to, że żywica furanowa jest dość kosztowna. Tak więc zastosowanie takich hydrofitowych podłoży do uprawy roślin z utwardzoną żywicą furanową jako środkiem wiążącym jest mało ekonomiczne.

W publikacji WO 97/07664 ujawniono, że żywicę furanową może stanowić kopolimer furanu jako monomeru i innych monomerów, takich jak formaldehyd i fenol. Formaldehyd i fenol można stosować w ilościach do 50%, a przykładowo w ilości 5-10%. Chociaż doniesiono, że stosowanie tych monomerów pozwala na uzyskiwanie pożądanego charakteru hydrofilowego, stwierdzono, że kontrola polimeryzacji monomerów furanowych z jednej strony i formaldehydu i fenolu z drugiej jest niedostateczna, toteż konieczne są kosztowne instalacje lub skomplikowane receptury dla uzyskania hydrofilowego podłoża do uprawy roślin. Wynikiem takiego złożonego procesu wytwarzania jest dość drogie hydrofilowe podłoże do uprawy roślin.

Celem wynalazku było dostarczenie hydrofilowego podłoża do uprawy roślin nie wykazującego wad związanych ze stosowaniem środka zwilżającego albo stosowaniem żywicy furanowej lub kopolimeru furanu, fenolu i formaldehydu.

Wynalazek jest oparty na odkryciu, że gdy włókna wełny mineralnej połączy się z żywicą fenolowo-formaldehydową i żywicą furanową, to jest dwiema odrębnymi żywicami polimerycznymi, a nie jednym żywicowym kopolimerem, uzyskuje się właściwości hydrofilowe bez stosowania środka zwilżającego i z użyciem stosunkowo małej ilości żywicy furanowej względem ilości żywicy fenolowo-formaldehydowej.

Tak więc wynalazek dostarcza sposób wytwarzania podłoża z wełny mineralnej do uprawy roślin mającego spoistą hydrofitową matrycę z włókien wełny mineralnej związanych utwardzonym środkiem wiążącym, charakteryzujący się tym, że na włókna wełny mineralnej nanosi się żywicę fenolowo-formaldehydową i żywicę furanową jako środek wiążący, formuje się matrycę z włókien wełny mineralnej i utwardza się środek wiążący, przy czym stosuje się 1-10% wagowych środka wiążącego w przeliczeniu na masę podłoża, a ilość naniesionej żywicy furanowej wynosi 1-50% wagowych w przeliczeniu na masę naniesionego środka wiążącego.

Korzystnie nanosi się najpierw żywicę fenolowo-formaldehydową, a następnie żywicę furanową.

Korzystnie żywicę fenolowo-formaldehydową i żywicę furanową nanosi się z użyciem oddzielnych dysz i/lub kół wirujących.

Korzystnie ilość naniesionej żywicy furanowej wynosi 1-50% wagowych, korzystnie 5-40% wagowych, a korzystniej 10-30% wagowych w przeliczeniu na naniesiony środek wiążący.

Wynalazek dostarcza podłoże z wełny mineralnej do uprawy roślin mające spoistą hydrofitową matrycę z włókien wełny mineralnej związanych utwardzonym środkiem wiążącym, charakteryzujące się tym, że utwardzony środek wiążący składa się z utwardzonej żywicy fenolowo-formaldehydowej i żywicy furanowej, zawartość środka wiążącego wynosi 1-10% wagowych w przeliczeniu na masę podłoża, a zawartość żywicy furanowej wynosi 1-50% wagowych w przeliczeniu na masę naniesionego środka wiążącego, przy czym pod ciśnieniem -21,1 hPa podłoże ma zdolność zachowywania wody co najmniej 15% objętościowych, korzystnie co najmniej 20% objętościowych, a zwłaszcza 15-40% objętościowych, a pod ciśnieniem -9,8 hPa podłoże ma zdolność zachowywania wody co najmniej 70% objętościowych, korzystnie co najmniej 75% objętościowych, korzystniej 70-95% objętościowych, a zwłaszcza 75-90% objętościowych.

190 643

Podłoża do uprawy roślin według wynalazku zawierają spoistą matrycę z wełny mineralnej. Jako wełnę mineralną można stosować wełnę skalną, watę szklaną i/lub watę żużlową. Takie matryce wytwarza się stosując znane metody wytwarzania, które zależą tylko od wyjściowej wełny.

Na podłoża dla roślin według wynalazku można użyć spoistej matrycy z wełny mineralnej. Spójność uzyskuje się utwardzając naniesioną wiążącą żywicę furanowątak, że poszczególne włókna zostają ze sobą połączone mechanicznie. Jednakże należy zauważyć, że podłoże do uprawy roślin może się składać z tak zwanego granulatu mającego postać płatków wełny mineralnej zawierających pewną liczbę włókien i mających rozmiar cząstek 0,2-5 cm.

W kontekście wynalazku charakter hydrofilowy oznacza, że woda ulega absorpcji w znacznym stopniu/znacznej ilości, co można zmierzyć w tak zwanym teście zatapiania w wodzie, do której nie dodaje się żadnego środka powierzchniowo czynnego, przy czym na podłoże nie działa się żadną siłą mechaniczną. Należy zauważyć, że przy braku środka zwilżającego podłoże do uprawy roślin według wynalazku ma dobre właściwości (hydrofitowe) z punktu widzenia wzrostu roślin. W teście zatapiania czas zatapiania hydrofilowego podłoża do uprawy roślin według wynalazku jest ogólnie krótszy niż 1 minuta, zwłaszcza krótszy niż 30 s, a korzystnie i najczęściej wynosi 5-25 s.

Gęstość hydrofilowego podłoża do uprawy roślin według wynalazku można regulować i zależy ona od gęstości podłoża do uprawy roślin bezpośrednio przed utwardzeniem wiążącej mieszaniny żywicy fenolowo-formaldehydowej i żywicy furanowej.

Ta gęstość wynosi zazwyczaj od 10 kg/m³ do 150 kg/m³, a praktycznie 30-100 kg/m³, np. 40-70 kg/m3.

Przez „żywice fenolowe” rozumie się grupę opartych na fenolu żywic, np. żywicę fenolowo-formaldehydową i fenolowo-mocznikowo-formaldehydową, opisane np. w Knop i Pilato, „Phenolic resins”. Springer Verlag 1985. Żywice fenolowo-formaldehydowe są dobrze znane jako termoutwardzalne środki wiążące. Preparat żywicy można stosować w postaci niespolimeryzowanej lub częściowo spolimeryzowanej. Preparat żywicy rozpylony w strumieniu gazu po zetknięciu się z włóknami mineralnymi osadza się na nich i utwardza się pod działaniem temperatury, dzięki czemu włókna wełny mineralnej ulegają wzajemnemu połączeniu tą utwardzoną żywicą.

Żywica fenolowo-formaldehydową zawiera zarówno fenol, jak i formaldehyd w stosunku molowym 1:2,8 lub większym, takim jak do 1:6. Ogólnie ilość formaldehydu przewyższa ilość stechiometryczną, tak jak przy stosunku 1:3,1 do 1:5, np. 1:3,6. Nadmiar formaldehydu pozwala uniknąć możliwości pozostawania fenolu w postaci gazowej w strumieniu gazu i emisji do środowiska po rozpyleniu preparatu żywicy i odparowaniu obecnej w nim wody. Mocznik jest obecny jako dodatek zapewniąjacy optymalną polimeryzację.

Preparat żywicy zwykle zawiera także amoniak w celu związania nadmiaru formaldehydu względem fenolu. W razie potrzeby emisję amoniaku można znacząco zmniejszyć neutralizując amoniak w preparacie żywicy z użyciem związku cukrowego.

Związek cukrowy można dodać zanim środek wiążący jest gotowy do stosowania, nawet przed dodaniem amoniaku. Zgodnie z jedną z procedur wytwarzania związek cukrowy dodaje się przed rozpyleniem preparatu żywicy, co pozwala na uniknięcie, dzięki reakcji amoniaku ze związkiem cukrowym, końcowej neutralizacji amoniaku i osłabienia jego funkcji jako stabilizatora żywicy. Możliwe jest także dodawanie związku cukrowego podczas wytwarzania żywicy. Preparat żywicy staje się w końcu nietrwały i nieodpowiedni do stosowania jako środek wiążący dla wełny mineralnej. Proponuje się, aby związek cukrowy i/lub amoniak dodawać do preparatu żywicy w odpowiednim czasie przed naniesieniem preparatu żywicy na wełnę mineralną.

Związek cukrowy, a ogólnie preparat cukrowy, może zawierać dowolny odpowiedni związek cukrowy, o ile tylko ten związek cukowy wejdzie w reakcję z amoniakiem i nie zahamuje zbytnio działania preparatu żywicy. Do odpowiednich związków cukrowych należą aldozy i ketozy, takie jak monosacharydy, np. glukoza i fruktoza, disacharydy, takie jak sacharoza, maltoza i laktoza, oligosacharydy, takie jak syrop, a w szczególności syrop glukozowy i fruktozowy, oraz polisacharydy, a zwłaszcza polisacharydy rozpuszczalne w wodzie, takie jak dekstryna i skrobia. Należy zauważyć, że preparaty cukrowe mogą zawierać jeden lub

190 643 większą liczbę tych związków cukrowych. Preparaty cukrowe mogą mieć postać substancji stałej, dyspersji lub, korzystnie, roztworu wodnego. Możliwe jest dzięki temu optymalne zmieszanie z wodnym preparatem żywicy.

Jeśli jest to pożądane, preparat żywicy może zawierać dodatki umożliwiające optymalną polimeryzację, takie jak amidy, a zwłaszcza mocznik. W przypadku mocznika należy jednak zauważyć, że nie ma on wpływu na efekt wiązania amoniaku przez cukier, zgodnie z wynalazkiem, ponieważ emisja amoniaku nie spada w znacznym stopniu.

Żywice furanowe, które stosuje się zgodnie z wynalazkiem pochodzą z polimeryzacji co najmniej cząsteczki furanu o ogólnym wzorze.

W tym ogólnym wzorze A i B oznaczają grupy polimeryzowalne. W wyniku polimeryzacji powstają cząsteczki dimeryczne, oligomeryczne i polimeryczne, w których pierścieniowa struktura furanu jest oddzielona od co najmniej jednej innej struktury furanu grupą A i/lub B. Ponadto pierścień furanowy może być mniej nienasycony, to znaczy może zawierać tylko jedno podwójne wiązanie węgiel-węgiel w pozycjach 2, 3 lub 4 struktury pierścieniowej lub nawet nie zawierać go wcale.

Polimeryzowalne grupy A i B można wybrać spośród atomu wodoru, grup Ci-Cio-alkilowych, wielopodstawionych rodników winylowych, wielopodstawionych grup aromatycznych, ketonów, bezwodników, wielopodstawionego furfurylu, hydroksyli, aldehydów, kwasów karboksylowych, estrów, amin, imin, alkinów, halogenków alkili, halogenków aromatycznych, halogenków olefinowych, eterów, tioli, sulfidów, nitryli, grup nitrowych, sulfonów, kwasów sulfonowych i ich mieszanin.

Tak więc powtarzające się grupy w produkcie otrzymanym przez polimeryzację obejmują furan, furfural, alkohol furfurylowy, 5-hyd.roksymetylo-2-furanokarboksyaldehyd, 5-metylo2-furanokarboksyaldehyd, pirośluzian 2-winylu, pirośluzian 5-metylo-2-winylu; pirośluzian 5t-butylo-2-winylu, metakrylan 2-furfurylu, metylometakrylan 2-furfurylu, 2-winyloiuran, 5-metylo-2-winylofuran, 2-(2-propyleno)łuran (lub 2-metylowinylidenofuran), 5-metylo-2-metylowinylidenofuran; furfurylidenoaceton, 5-metylo-2-furfurybden, aceton, 2-winylotetrahydrofuran, 2-furylooksiran, 5-metylo-2-furylooksiran, eter furfurylowo-winylowy, eter 5-metylofurfurylowo-winylowy, keton winylowo-2-furylowy, bis-2,5-karboksyaldehydoίriran, bis-2,5-hydroksymetylofuran, furanoakrylan 5-hydroksymetylo-2-etylu, kwas 2,5-furanodikarboksylowy, dichlorek dikwasu 2,5-furanowego, ester dimetylowy kwasu 2,5-furanodikarboksylowego, 2,5-furanometyloaminę, 5-karboksy-2-furanoaminę, 5-(ester metylowy)-2-furanoaminę, bis-(2,5-metylenoizocyjaniano)furan, bis(2,5-izocyjamano)furan, 2-izocyjanian furylu i 2-metylenoizocyjanian furylu.

Korzystna jest żywica furanowa oparta na alkoholu furylowym.

Żywice furanowe można stosować jako koncentrat lub w postaci rozcieńczonej odpowiednim rozpuszczalnikiem, takim jak woda. Zawartość subtancji stałych w kompozycji żywicy furanowej przy wyzyskiwaniu może wynosić od 1% wagowych, ogólnie mniej niż 40% wagowych, np. 2-30% wagowych, tak jak 5-20% wagowych. Odpowiednią wiążącą żywicą furanowąjest żywica typu Farez M (TM) z QO-Chemicals.

Żywicę fbranową można wytworzyć przez polimeryzację, taką jak poliaddycja lub polikondensacja. Takie rodzaje polimeryzacji są znane.

W celu obniżenia lepkości stosowanego preparatu polimerycznego można użyć współrozpuszczalnika. Odpowiednimi współrozpuszczalnikami są organiczne mono-, di- i polikwasy, takie jak kwas lewulinowy i kwas maleinowy. Współrozpuszczalmki można stosować w ilości do 15% wagowych, np. 2-10% wagowych lub zazwyczaj 4-8% wagowych.

W celu utwardzenia żywicy furanowej kompozycja żywicy furanowej może zawierać katalizator. Przykładami są nieorganiczne i organiczne kwasy, takie jak kwas chlorowodorowy lub kwas maleinowy. innymi przykładami katalizatorów są katalizatory Friedela-Craftsa,

190 643 takie jak chlorek glinu. Innymi przykładami są sole kwasów nieorganicznych i organicznych, takie jak siarczan amonu, azotan amonu i sól mocznika i kwasu toluenosulfonowego. W zależności od typu katalizatora można go stosować w ilości do 20% wagowych, zazwyczaj 1-15% wagowych, a korzystnie 8-10% wagowych.

W celu polepszenia spójności przy wiązaniu z powierzchnią włókna lub materiałem włóknistym można dodawać środek sprzęgający. Przykładami środków sprzęgających są silany albo tytaniany lub cyrkoniany organiczne. Przykładami odpowiednich silanowych środków sprzęgających sąN-metylo-3-ammopropylo-trimetoksysilan i 3-aminopropylotrietoksysilan.

Ponadto w kompozycji żywicy furanowej można stosować środki powierzchniowo czynne i wypełniacze.

W celu uniknięcia tworzenia się pyłu podczas wytwarzania podłoża dla roślin i manipulacji minerałem można dodać hydrofobowego oleju, przy czym utworzone podłoże zachowuje właściwości hydrofilowe.

Środek wiążący zawierający żywicę fenolowo-formaldehydową i żywicę furanową, obie w postaci odrębnych polimerów, nanosi się na włókna wełny mineralnej po utworzeniu i w czasie unoszenia w powietrzu. Ten środek wiążący nanosi się w takiej ilości, że zawartość żywicy w podłożu do uprawy roślin wynosi około 1-10% wagowych, np. 1,5-5% wagowych, a zwłaszcza 2-3,5% wagowych.

Korzystnie najpierw dodaje się żywicę fenolowo-formaldehydową, a następnie żywicę furanową. W ten sposób unika się pokrywania w znacznym stopniu żywicy furanowej, naniesionej na włókna wełny mineralnej, żywicą fenolowo-formaldehydową.

Zatem całą ilość tej żywicy furanowej można wykorzystać zasadniczo tylko dla nadania właściwości hydrofitowych przez wystawienie na jej działanie. Ponieważ żywica furanowa wywiera jednocześnie działanie wiążące i zwiększające wytrzymałość, ilość żywicy fenolowoformaldehydowej można zmniejszyć.

Ilość żywicy furanowej jest zazwyczaj taka, by podłożu do uprawy roślin nadać żądane właściwości hydrofilowe. Ogólnie z żywicą fenolowo-formaldehydową można łączyć dowolną ilość żywicy furanowej dopuszczalną względami ekonomicznymi. Zwykle ilość żywicy furanowej wynosi 1-50% łącznej ilości zastosowanego środka wiążącego. Korzystnie ilość żywicy furanowej wynosi 5-40%, a korzystniej 10-30% zastosowanego środka wiążącego. Resztę stanowi żywica fenolowo-formaldehydowa.

Gdy korzystne jest nanoszenie żywicy fenolowo-formaldehydowej jako pierwszej i oddzielnie od żywicy furanowej, obie żywice można nanosić przez odrębne dysze i/lub odrębne koła wirujące (patrz między innymi WO 95/14135). Gdy stosuje się odrębne dysze, żywicę fenolowo-formaldehydową nanosi się z użyciem dysz znajdujących się przed dyszami nanoszącymi żywicę furanową. Gdy stosuje się koła wirujące, żywicę fenolowo-formaldehydową nanosi się z użyciem kół wirujących innych niż koła wirujące, z użyciem których nanosi się żywicę furanową, lecz w taki sposób, aby otrzymać żądane i optymalne właściwości hydrofitowe. Oczywiście żywicę fenolowo-formaldehydową i żywicę furanową można nakładać z użyciem kombinacji dysz i/lub wirujących kół.

Właściwości hydrofilowe można dobierać w zależności od potrzeb i ten dobór jest w dużym stopniu podyktowany względami ekonomicznymi. Właściwości hydrofilowe można określić w wyżej opisanym teście zatapiania lub można je określić jako ilość wody zatrzymaną przez podłoże do uprawy roślin pod ciśnieniem ssącym podawanym w centymetrach słupa wody. Korzystnie zdolność zatrzymywania wody przez hydrofitowe podłoże do uprawy roślin według wynalazku wynosi pod ciśnieniem ssącym -21,5 cm słupa wody co najmniej 15% objętościowych. Korzystnie hydrofilowe właściwości są wyższe, a zdolność zatrzymywania wody wynosi co najmniej 20% objętościowych. Ogólnie, zdolność zatrzymywania wody pod ciśnieniem ssącym -21,5 cm słupa wody mieści się w zakresie 15-40% objętościowych. Zdolność zatrzymywania wody wynosi, ewentualnie dodatkowo pod ciśnieniem ssącym -10 cm słupa wody, co najmniej 70% objętościowych, a korzystnie co najmniej 75% objętościowych. Zdolność zatrzymywania wody przy -10 cm słupa wody mieści się ogólnie w zakresie 70-95% objętościowych, a zwłaszcza w zakresie 75-90% objętościowych.

190 643

Te wartości zdolności zatrzymywania wody są wyższe niż w przypadku tradycyjnego hydrofitowego podłoża do uprawy roślin zawierającego środek zwilżający i żywicę fenolowo- formaldehydową. Tak więc takie podłoża do uprawy roślin zawierają w podobnych warunkach większą ilość zaadsorbowanej wody, a więc są mniej wrażliwe na warunki obniżonej ilości wody.