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促进海藻固定物收集和附着的复合材料制造技术

技术编号:41192486 阅读:12 留言:0更新日期:2024-05-07 22:22
本公开的一些方面涉及复合材料和培养系统,特别适用于水产培养,例如培养各种海藻。这些系统包括至少一种高度曲折且通常为微纤维的材料和至少一种具有低迂曲度的材料。这些系统可以被构造成各种形状,并与许多不同的结构相关联。其中一些复合材料和培养系统可用于大型藻类植物(如海藻)的直接和间接播种。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开一般涉及用于栽培植物的设备、系统和方法。更具体地说,该公开涉及促进海藻孢子和/或孢子体附着和生长的设备、系统和方法。


技术介绍

1、虽然已经对哺乳动物(例如,人类)细胞的生物界面发展进行了重大的研究和开发,但需要专门针对非哺乳动物细胞的生物界面。

2、传统的海藻孵化场依赖于附着在种子绳上的孢子。例如,目前从孢子中培养海藻的一种方法涉及使用有纹理的尼龙“培养绳”或“种子绳”,在基于实验室的播种过程中,孢子弱附着其上,然后通过外部营养系统进行滋养。然后将含有弱附着的幼年海藻(配子体和孢子体)的培养绳缠绕在海藻培养场的绳索上,随后将绳索置于水下。在产量和吞吐量方面该方法本质上是可变的,这在很大程度上是由于海藻容易被损坏。

3、大规模种植海藻的其他方法包括直接播种。其中许多方法包括在培养物中培养配子体和孢子体,然后从培养基中去除配子体和孢子体,并使用粘合剂手动将配子体和孢子体附着到绳索上,粘合剂本质上是有助于将配子体和孢子体固定在海藻植物生长的绳索上的胶水。这种技术是劳动密集型的,需要使用粘合剂,这可能会减缓固定剂固定物的研发,并可能减缓植物的生长。显然,对于海藻的间接和直接生长,仍然需要新材料和新方法。


技术实现思路

1、各种实施方式是针对构造成吸引、保留和可维持孢子和幼年海藻植物的栽培系统,以及相关的栽培方法。一些方面涉及栽培系统,该栽培系统包括具有复合结构的绳索或平台,而复合结构又包括至少两种不同类型的材料。这些材料包括至少一种微纤维材料,该材料包括适合于附着固定物和固定物元件的微观结构,特别是大型藻类等水生植物。另一方面是至少一种大纤维材料,其包括宏观结构,适合幼苗的收集。在一个示例性培养系统中,大纤维材料与包括培养系统的微纤维材料的至少一个表面紧密或近端相关。这些栽培系统几乎可以构造成任何形状,包括例如绳索、带、杆、面板、片材、木板等。这些结构可以包括至少一种具有微观结构的材料和至少一种相对亲水的材料,具有微观结构的材料被构造为保留成年植物或在植物繁殖周期中形成的植物形式,包括但不限于大型藻类孢子、孢子体、幼孢子体、配子体、幼年植物和/或成熟植物,至少一种相对亲水的材料作为大型藻类孢子、孢子体、幼孢子体、配子体、幼年植物和/或成熟植物的引诱剂。

2、根据一个示例(“实施例1”),用于生长大型藻类的复合材料包括至少一种第一高度曲折的组分,其平均孔径为约1毫米至约200毫米;以及至少一种第二组分,该第二组分具有低迂曲度,其中,第二组分的至少一部分与所述至少一种第一高度曲折的组分表面的至少一部分接触,并且该高度曲折组分比具有低迂曲度的第二组分更曲折至少5倍。

3、根据另一个示例(“实施例2”),关于实施例1,第一高度曲折的组分比具有低迂曲度的第二组分更曲折至少50倍。

4、根据另一个示例(“实施例3”),关于实施例1,第一高度曲折的组分比具有低迂曲度的第二组分更曲折至少500倍。

5、根据另一个示例(“实施例4”),关于实施例1-3,第一高度曲折的组分包括微纤维材料,该微纤维材料包括具有约1μm至约200μm原纤维间距离的连接纤维网络。

6、根据另一示例(“实施例5”),关于实施例1-4,所述至少一种具有低迂曲度的第二组分包括非连接的纤维束。

7、根据另一示例(“实施例6”),关于实施例1-4,所述至少一种具有低迂曲度的第二组分包括连接的纤维束。

8、根据另一示例(“实施例7”),关于实施例1-6,高度曲折组分和至少一种具有低迂曲度的第二组分具有彼此不同的亲水性。

9、根据另一示例(“实施例8”),关于实施例1-7,以重量为基准,第二组分比高度曲折的第一组分吸收更多的水。

10、根据另一示例(“实施例9”),关于实施例1-8,高度曲折组分的密度等于或小于1.0g cm-3,具有低迂曲度的第二组分的密度大于或等于1.0g cm-3。

11、根据另一示例(“实施例10”),关于实施例1-8,高度曲折组分的平均密度为0.1至1.0g cm-3。

12、根据另一示例(“实施例11”),关于实施例10,高度曲折组分的平均原纤维间距离(μm)与平均密度(g cm-3)的比值为约1到约2000。

13、根据另一示例(“实施例12”),关于实施例1-11,高度曲折组分具有密度等于或小于1g cm-3的区域。

14、根据另一示例(“实施例13”),关于实施例1-11,高度曲折组分具有密度等于或大于1.7g cm-3或更大的区域。

15、根据另一示例(“实施例14”),关于实施例1-13,高度曲折组分包括至少一种膨胀含氟聚合物。

16、根据另一示例(“实施例15”),关于实施例14,所述膨胀含氟聚合物为以下中的一种:膨胀氟化乙丙烯(efep)、多孔全氟烷氧基烷烃(pfa)、膨胀乙烯四氟乙烯(eetfe)、膨胀偏二氟乙烯-共-四氟乙烯或三氟乙烯聚合物(evdf-共-(tfe或trfe)),或膨胀聚四氟乙烯(eptfe)。

17、根据另一示例(“实施例16”),关于实施例1-15,所述复合材料包括至少一种膨胀热塑性聚合物。

18、根据另一示例(“实施例17”),关于实施例16,所述膨胀热塑性聚合物为以下中的一种:膨胀聚酯砜(epes)、膨胀超高分子量聚乙烯(euhmwpe)、膨胀聚乳酸(epla)或膨胀聚乙烯(epe)。

19、根据另一示例(“实施例18”),关于实施例1-17,所述复合材料包括至少一种膨胀聚合物。

20、根据另一示例(“实施例19”),关于实施例18,所述膨胀聚合物为膨胀聚氨酯(epu)。

21、根据另一示例(“实施例20”),关于实施例1-19,所述复合材料包括至少一种通过膨胀化学气相沉积(cvd)形成的聚合物。

22、根据另一示例(“实施例21”),关于实施例1-20,所述复合材料包括膨胀聚对二甲苯(eppx)。

23、根据另一示例(“实施例22”),关于实施例1-21,第二组分是至少一种选自下组的材料:纺/长丝涤纶(spun/filament polyester)、纺/长丝尼龙、纺麻(spun hemp)和天然纤维。

24、根据另一示例(“实施例23”),关于实施例1-22,第二组分包括至少一种包含相互连接的纤维的材料。

25、根据另一示例(“实施例24”),关于实施例1-23,第二组分包括至少一种具有多个纤维的材料,所述纤维的至少一端未连接到该材料中的另一纤维。

26、根据另一示例(“实施例25”),关于实施例1-24,所述复合材料为至少一种选自下组的形式:编织、针织、纱线、包覆纱、非织造、织造、织物、颗粒分散体、珠、缝合粘合织物和层压物。

27、根据另一示例(“实施例26”),关于实施例1-25,复合材料的表面具有亲水性相对较高和亲水性相对较低的区域。

28、根本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于在水生环境中锚定海藻植物固定物的海藻培养基质,所述基质包括:

2.根据权利要求1所述的海藻培养基质,其中所述第二迂曲度比至少比所述第一迂曲度比大50倍。

3.根据权利要求1所述的海藻培养基质,其中所述第二迂曲度比至少比所述第一迂曲度比大500倍。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第二绳状体包括微纤维材料,所述微纤维材料包括原纤维间距离为约1μm至约200μm的连接纤维网络。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第一绳状体包括非连接的纤维束。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第一绳状体包括连接的纤维束。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第一绳状体和第二绳状体具有彼此不同的亲水性。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的海藻培养基质,其中第一绳状体比第二绳状体吸收更多的水,以重量为基准。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第二绳状体的密度等于或小于1.0g cm-3,所述第一绳状体的密度大于或等于1.0gcm-3。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第二绳状体的平均密度为0.1至1.0g cm-3。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第二绳状体的平均原纤维间距离(μm)与平均密度(g cm-3)之比为约1至约2000。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的海藻培养基质,所述第二绳状体具有密度等于或小于1g cm-3的区域。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第二绳状体具有密度等于或大于1.7g cm-3或更高的区域。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第二绳状体包括至少一种膨胀含氟聚合物。

15.根据权利要求14所述的海藻培养基质,其中所述膨胀含氟聚合物为以下中的一种:膨胀氟化乙丙烯(eFEP)、多孔全氟烷氧基烷烃(PFA)、膨胀乙烯四氟乙烯(eETFE)、膨胀偏二氟乙烯共四氟乙烯或三氟乙烯聚合物(eVDF-共-(TFE或TrFE)),或膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的海藻培养基质,其中所述培养基质包括至少一种膨胀热塑性聚合物。

17.根据权利要求16所述的海藻培养基质,其中所述膨胀热塑性聚合物为以下中的一种:膨胀聚酯砜(ePES)、膨胀超高分子量聚乙烯(eUHMWPE)、膨胀聚乳酸(ePLA)或膨胀聚乙烯(ePE)。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的海藻培养基质,其中所述培养基质包括至少一种膨胀聚合物。

19.根据权利要求18所述的海藻培养基质,其中所述膨胀聚合物为膨胀聚氨酯(ePU)。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的海藻培养基质,其中所述培养基质包括通过膨胀化学气相沉积(CVD)形成的至少一种聚合物。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的海藻培养基质,其中所述培养基质包括膨胀聚对二甲苯(ePPX)。

22.根据权利要求1至20中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第一绳状体是选自以下材料组中的至少一种材料:纺/长丝涤纶、纺/长丝尼龙、纺麻和天然纤维。

23.根据权利要求1至22中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第二绳状体包括至少一种包含相互连接的纤维的材料。

24.根据权利要求1至23中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第一绳状体包括至少一种具有多种纤维的材料,该材料具有至少一端未与材料中的另一纤维相连。

25.根据权利要求1至24中任一项所述的海藻培养基质,其中所述培养基质为选自下组的至少一种形式:编织、针织、纱线、包覆纱、非织造、织造、织物、颗粒分散体、珠、缝合粘合织物和层压物。

26.根据权利要求1至25中任一项所述的海藻培养基质,其中所述培养基质的表面具有亲水性相对较高和亲水性相对较低的区域。

27.根据权利要求26所述的海藻培养基质,其中所述培养基质表面上亲水性相对较高的区域随机地间隔开。

28.根据权利要求26所述的海藻培养基质,其中所述培养基质表面上亲水性相对较高的区域均匀地间隔开。

29.根据权利要求26至28中任一项所述的海藻培养基质,其中亲水性相对较高的区域彼此之间相距约0.9至约1.0毫米之间的任意距离。

30.根据权利要求26至28中任一项所述的海藻培养基...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.用于在水生环境中锚定海藻植物固定物的海藻培养基质,所述基质包括:

2.根据权利要求1所述的海藻培养基质,其中所述第二迂曲度比至少比所述第一迂曲度比大50倍。

3.根据权利要求1所述的海藻培养基质,其中所述第二迂曲度比至少比所述第一迂曲度比大500倍。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第二绳状体包括微纤维材料,所述微纤维材料包括原纤维间距离为约1μm至约200μm的连接纤维网络。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第一绳状体包括非连接的纤维束。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第一绳状体包括连接的纤维束。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第一绳状体和第二绳状体具有彼此不同的亲水性。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的海藻培养基质,其中第一绳状体比第二绳状体吸收更多的水,以重量为基准。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第二绳状体的密度等于或小于1.0g cm-3,所述第一绳状体的密度大于或等于1.0gcm-3。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第二绳状体的平均密度为0.1至1.0g cm-3。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第二绳状体的平均原纤维间距离(μm)与平均密度(g cm-3)之比为约1至约2000。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的海藻培养基质,所述第二绳状体具有密度等于或小于1g cm-3的区域。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第二绳状体具有密度等于或大于1.7g cm-3或更高的区域。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第二绳状体包括至少一种膨胀含氟聚合物。

15.根据权利要求14所述的海藻培养基质,其中所述膨胀含氟聚合物为以下中的一种:膨胀氟化乙丙烯(efep)、多孔全氟烷氧基烷烃(pfa)、膨胀乙烯四氟乙烯(eetfe)、膨胀偏二氟乙烯共四氟乙烯或三氟乙烯聚合物(evdf-共-(tfe或trfe)),或膨胀聚四氟乙烯(eptfe)。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的海藻培养基质,其中所述培养基质包括至少一种膨胀热塑性聚合物。

17.根据权利要求16所述的海藻培养基质,其中所述膨胀热塑性聚合物为以下中的一种:膨胀聚酯砜(epes)、膨胀超高分子量聚乙烯(euhmwpe)、膨胀聚乳酸(epla)或膨胀聚乙烯(epe)。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的海藻培养基质,其中所述培养基质包括至少一种膨胀聚合物。

19.根据权利要求18所述的海藻培养基质,其中所述膨胀聚合物为膨胀聚氨酯(epu)。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的海藻培养基质,其中所述培养基质包括通过膨胀化学气相沉积(cvd)形成的至少一种聚合物。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的海藻培养基质,其中所述培养基质包括膨胀聚对二甲苯(eppx)。

22.根据权利要求1至20中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第一绳状体是选自以下材料组中的至少一种材料:纺/长丝涤纶、纺/长丝尼龙、纺麻和天然纤维。

23.根据权利要求1至22中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第二绳状体包括至少一种包含相互连接的纤维的材料。

24.根据权利要求1至23中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第一绳状体包括至少一种具有多种纤维的材料,该材料具有至少一端未与材料中的另一纤维相连。

25.根据权利要求1至24中任一项所述的海藻培养基质,其中所述培养基质为选自下组的至少一种形式:编织、针织、纱线、包覆纱、非织造、织造、织物、颗粒分散体、珠、缝合粘合织物和层压物。

26.根据权利要求1至25中任一项所述的海藻培养基质,其中所述培养基质的表面具有亲水性相对较高和亲水性相对较低的区域。

27.根据权利要求26所述的海藻培养基质,其中所述培养基质表面上亲水性相对较高的区域随机地间隔开。

28.根据权利要求26所述的海藻培养基质,其中所述培养基质表面上亲水性相对较高的区域均匀地间隔开。

29.根据权利要求26至28中任一项所述的海藻培养基质,其中亲水性相对较高的区域彼此之间相距约0.9至约1.0毫米之间的任意距离。

30.根据权利要求26至28中任一项所述的海藻培养基质,其中亲水性相对较高的区域平均彼此相距约1.0毫米或更多。

31.根据权利要求1至30中任一项所述的海藻培养基质,其中所述第二绳状体形成具有与所述第一绳状体接合的表面的芯。

32.根据权利要求31所述的海藻培养基质,其中所述第一绳状体形成条带,每个条带由第...

【专利技术属性】
技术研发人员:N·E·克劳E·杜福德V·N·席尔瓦
申请(专利权)人:WL戈尔及同仁股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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