用作土壤改良剂的聚氨酯泡沫制造技术

用作土壤和/或其它天然的植物生长介质的添加剂以改善保水性和/或减少甲烷排放的聚氨酯泡沫薄片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用作土壤改良剂的聚氨酯泡沬 专利
本专利技术涉及聚氨酯泡沫作为植物生长基质中的添加剂以改善例如该植物基质内 的吸水性和保水性的用途。 更具体地，本专利技术涉及可以添加到土壤或其它天然的植物生长介质中以改善该植 物生长基质内的吸水性和保水性的聚氨酯薄片。 本专利技术的聚氨酯泡沫，更具体为聚氨酯薄片可以用作用于使植物，例如蔬菜和悬 挂水果生长的植物生长基质中的添加剂，由此显著提高水果和蔬菜的产量。 本专利技术的聚氨酯泡沫，更具体为聚氨酯薄片可以用作用于生长水稻植株的植物生 长基质中的添加剂，由此显著减少甲烷气体的排放(减少温室气体排放)。 专利技术背景 包含聚氨酯泡沫的植物生长介质是已知的。 EP 939092公开了用于固定和支承植物的开孔聚异氰脲酸酯泡沫。 US 3798836公开了具有分散在其中的热塑性粒子的水不溶性开孔式发泡聚氨酯 基体。 US 3889417通过使预聚物与大量水反应制备了亲水性泡沫。这种泡沫可用于园艺 应用中。应用的水指数为1300-78000。类似方法已经公开在W0 96/16099中，其中没有就 异氰酸酯指数和水指数给出特别指导；在实施例中，水指数大于1700,并且异氰酸酯指数 小于6。所用的预聚物由具有至少1000的分子量的多元醇制得。 US 3970618公开了用于栽培植物的基质，该基质是通过使多异氰酸酯和多元醇在 低NC0指数下反应制得的低密度（18 kg/m3)亲水性聚氨酯泡沫，该多元醇具有900-1800的 羟基值，并且该多异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯（TDI)型多异氰酸酯。 US 5155931使用泡沫作为植物垫（plant mat)，该泡沫通过使有机异氰酸酯(其优 选为TDI)和多元醇在90-120的NC0指数下反应来制得。 US 6479433公开了通过使预聚物和水在选择的填料材料存在下反应制得的园艺 生长介质。 W02011/042284描述了用作植物基质的软质聚氨酯泡沫。这些泡沫具有25-70 kg/ m3的密度，在40%下的5-15 kPa的压缩载荷挠度（CLD)和水饱和下的至多25%的体积增加。 这些泡沫在20-70的低异氰酸酯指数下和200-400的高水指数下制得，这意味着该制剂中 要与可用异氰酸酯组分反应的异氰酸酯反应性组分之间存在着巨大的竞争，这可以导致当 该泡沫用作基质材料时的(排水）的喷沫。 US 6460473和EP 823203公开了低密度软质聚氨酯泡沫用于水稻育秧的用途。 在W0 2010/099431中已经公开了用于筛选植物的水栽装置。尤其提及了水稻，并 且聚氨酯可以用作发芽基质。 以上引用的现有技术并未触及与其中从栽培环境中释放甲烷气体的传统水稻栽 培方式相关的严重环境问题和减少甲烷气体排放的解决方案。 此外，现有技术没有公开适于在土壤或其它天然的植物基质中混合以改善土壤的 保水性并由此降低在可用水有限的例如半干旱和干旱气候条件下使植物生长或种植作物 (番茄、小麦、草和橄榄）所需的水量，并同时提高或至少保持植物产量的聚氨酯泡沫(块)。 专利技术概沐 根据本专利技术，公开了一种植物生长基质，所述植物生长基质包含土壤和/或其它天然 的生长介质和作为添加剂的聚氨酯泡沫薄片。 根据实施方案，该聚氨酯薄片由具有25-100 kg/m3的密度、在40%下的5-50 kPa 的压缩载荷挠度（CLD)、水饱和下的至多25%的体积增加和35-80%的水缓冲容量的聚氨酯 泡沫制得，并且其中该薄片具有〇. 1-100 mm的尺寸。 根据实施方案，用于制备根据本专利技术的薄片的聚氨酯泡沫具有5-15 kPa的CLD、 25至最高达70 kg/m3的自由起发芯密度（free-rise core density)和40-60%的水缓冲 容量。 根据实施方案，用于制备根据本专利技术的薄片的聚氨酯泡沫具有至少20 kPa，优选 至少25 kPa的CLD，20至最高达50 kg/m3的自由起发芯密度，至多30%的回弹率，并且在 水饱和下，体积增加为至多20%。 根据实施方案，用于制备根据本专利技术的薄片的聚氨酯泡沫具有至多40%，优选至多 30%的回弹率，至少16 kPa，在40%下的优选至少20 kPa和更优选至少25 kPa的压缩载荷 烧度（CLD)，至少20 kg/m3,优选20至最高达50 kg/m3的自由起发芯密度和水饱和下的至 多25%，优选至多20%的体积增加。 根据实施方案，根据本专利技术的薄片优选具有1-50 mm，优选10-30 mm，更优选12-20 mm的尺寸。 根据实施方案，根据本专利技术的薄片可以涂有添加剂，例如肥料、硬化剂……。 根据实施方案，该聚氨酯薄片以15-60体积％，优选15-50体积％和更优选20-30 体积％的聚氨酯薄片的量存在于植物生长基质中，所述量以薄片体积相对于植物生长基质 (包含薄片与土壤和/或其它天然的生长介质）总体积来计算。 根据实施方案，公开了根据本专利技术的植物生长基质用于在需氧条件下使植物生长 的用途，其中聚氨酯泡沫薄片以15-60体积％，优选15-50体积％和更优选20-30体积％的 聚氨酯薄片的量存在于该植物生长基质中，所述量以薄片体积相对于植物生长基质总体积 来计算。 根据实施方案，公开了根据本专利技术的植物生长基质用于改善植物生长基质的保水 性的用途，其通过将聚氨酯薄片添加到土壤和/或其它天然的生长介质中，其中聚氨酯泡 沫薄片以15-60体积％，优选15-50体积％和更优选20-30体积％的聚氨酯薄片的量存在于 该植物生长基质中，所述量以薄片体积相对于植物生长基质总体积来计算。 根据实施方案，该聚氨酯薄片存在于植物生长基质中，使得泡沫薄片在该植物生 长基质中的体积比为10:90至90:10 (体积％)，优选80:20至40:60 (体积％)。 根据实施方案，公开了根据本专利技术的植物生长基质用于减少甲烷和其它温室气体 的排放的用途，其中聚氨酯泡沫薄片存在于植物生长基质中，使得泡沫薄片在该植物生长 基质中的体积比为10:90至90:10 (体积％)，优选80:20至40:60 (体积％)。 根据实施方案，根据本专利技术的植物生长基质用于减少甲烷排放的用途用于栽培水 稻，所述方法包括使水稻在水、营养物、根据权利要求1-6任一项的聚氨酯泡沫薄片和土壤 的混合物中生长，其中泡沫薄片在该植物生长基质中的体积比为10:90至90:10 (体积％)， 优选80:20至40:60 (体积％)。 独立和从属权利要求阐述了本专利技术的特定和优选的特征。来自从属权利要求的特 征可以适当地与独立权利要求或其它从属权利要求的特征组合。 本专利技术的上述及其它特性、特征和优点将结合附图从以下详述变得明显，所述详 述以举例的方式举例说明了本专利技术的原理。 宙义和术语 在本申请的上下文中，以下术语具有以下含义： 1)异氰酸酯指数或NC0指数或指数： 制剂中存在的NC0基团相对于异氰酸酯反应性氢原子的比率，以百分比形式给出： 换言之，NC0指数表示制剂中实际使用的异氰酸酯相对于与制剂中使用的量的异 氰酸酯反应性氢反应在理论上所需要的异氰酸酯量的百分比。 应当观察到，本文中所用的异氰酸酯指数是从实际发泡过程的角度来考虑，涉及 在该反应步骤中使用的异氰酸酯成分和异氰酸酯反应性成分。仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
植物生长基质，其包含：‑ 土壤和/或其它天然的生长介质，和‑ 作为添加剂的聚氨酯泡沫薄片，其中所述聚氨酯泡沫具有25‑100 kg/m3的密度、在40%下的5‑50 kPa的压缩载荷挠度（CLD）、水饱和下的至多25%的体积增加和35‑80%的水缓冲容量，并且其中所述薄片具有0.1‑100 mm的尺寸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A范德维德，HEG毛里奥，F恩维尼兹，R维格拉亚尔，
申请(专利权)人：亨茨曼国际有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US