椰子皮纖維木髓與泥炭苔的壓縮混合物及其制備方法

專(zhuān)利名稱(chēng)：椰子皮纖維木髓與泥炭苔的壓縮混合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及本發(fā)明涉及含椰子皮纖維木髓(coconut coir pith)與泥炭苔(peat moss)的摻合的組合物以及生產(chǎn)這種摻合的組合物的方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及被壓縮而作為包裝好的產(chǎn)品銷(xiāo)售的椰子皮纖維木髓與泥炭苔的摻合物，它能夠隨后去壓以形成松散的植物生長(zhǎng)介質(zhì)，與分別由椰子皮纖維木髓或泥炭苔得到的產(chǎn)品相比，它顯示提高的松散物產(chǎn)量特性和增大的潤(rùn)濕性。
2．相關(guān)技術(shù)描述椰子皮纖維木髓是椰子殼纖維加工業(yè)的一種副產(chǎn)品。椰子皮纖維是構(gòu)成椰子果(Cocos nucifera)的厚中果皮(中層)的纖維狀材料的名稱(chēng)。在加工時(shí)，椰子皮纖維的長(zhǎng)纖維是從椰子殼抽出的以用于制造刷子、室內(nèi)裝飾品填料、過(guò)濾材料、繩子等產(chǎn)品。短纖維(2mm或以下)與碎屑(在此處統(tǒng)稱(chēng)為“木髓”)通常被收集在一起成為由椰子殼生產(chǎn)有工業(yè)價(jià)值的長(zhǎng)纖維工廠外的大堆或“垛”狀廢物。椰子皮纖維木髓具有高的相對(duì)于纖維素的木素含量以防止氧化與隨后的收縮。因此，這些材料不會(huì)快速地分解，形成除了燃燒外基本上沒(méi)有工業(yè)實(shí)用價(jià)值的長(zhǎng)期的廢料堆。
較近時(shí)期以來(lái)，已認(rèn)識(shí)到椰子皮纖維木髓材料可提供優(yōu)良的植物生長(zhǎng)介質(zhì)，且有人建議椰子皮纖維木髓能成為取代先前使用的標(biāo)準(zhǔn)生長(zhǎng)介質(zhì)例如泥炭苔的有效的取代品。椰子皮纖維木髓在外觀上非常類(lèi)似于泥炭蘚泥炭沼(Sphagnum peat moss)，具有淺到深的棕色且主要(75-90％)是由粒徑為0．2-2．0mm的粒子組成的。然而，不象泥炭蘚泥炭，椰子皮纖維木髓中沒(méi)有粘性的或外來(lái)的物質(zhì)。此外，當(dāng)疏松(30-50％含水量)時(shí)泥炭蘚泥炭沼的密度約為7磅／立方英尺，而椰子皮纖維木髓密度要高得多(即，當(dāng)其以5∶1的體積比被壓縮時(shí)，約為43磅／立方英尺，當(dāng)其疏松并具有50-55％含水量時(shí)約為25磅／立方英尺)。
將椰子皮纖維木髓與蘆葦泥炭(也被稱(chēng)為“Florida”泥炭)和泥炭蘚泥炭產(chǎn)品進(jìn)行比較的另外分析表明，椰子皮纖維木髓具有優(yōu)異的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，因?yàn)榕c具有高于木素的纖維素含量的泥炭苔相比，木髓具有防止氧化和收縮的高的相對(duì)于纖維素的木素含量。
作為植物生長(zhǎng)介質(zhì)使用的椰子皮纖維木髓是通過(guò)收集從現(xiàn)存的廢物堆的陳化木髓或新加工的木髓并將該材料干燥到20％含水量，然后以壓縮率為約5∶1(v／v)將木髓壓縮成木髓磚而制備的。然后可通過(guò)加水而在水分含量為約80％時(shí)使這些壓縮磚的體積膨脹到約七倍，盡管需要某些機(jī)械攪拌來(lái)增加產(chǎn)出的椰子皮纖維木髓的產(chǎn)量。但是此機(jī)械攪拌需要在加工椰子皮纖維木髓中存在一個(gè)缺陷，因?yàn)閷?duì)于許多生長(zhǎng)劑和其它最終用戶(hù)來(lái)說(shuō)它導(dǎo)致產(chǎn)品的使用不便與費(fèi)用高。在加工椰子皮纖維木髓作為植物生長(zhǎng)介質(zhì)的另一個(gè)缺陷是，與能容易疏松或產(chǎn)出想望的松散產(chǎn)品的壓縮打包的泥炭苔不同，椰子皮纖維木髓需要相當(dāng)多的時(shí)間來(lái)疏松或“產(chǎn)出”。
泥炭苔，包括灰蘚與泥炭蘚泥炭和蘆葦泥炭或“Florida”泥炭等等，是濕地生態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)物且產(chǎn)量相當(dāng)大能滿足園藝業(yè)作為植物生長(zhǎng)介質(zhì)的需要。泥炭蘚泥炭是通過(guò)從泥炭地和沼澤地耙出泥炭來(lái)收集的，讓收集的產(chǎn)物干燥并真空收集之。然后，泥炭苔被篩選和打包。打包時(shí)泥炭的壓縮比為1．5∶1到2．5∶1(v／v)，平均為約2．0∶1。現(xiàn)已知道，壓縮比低于約1．5∶1在經(jīng)濟(jì)上是不能接受的而較高的壓縮比在商業(yè)上是有意義的。
然而，在加工作為植物生長(zhǎng)介質(zhì)使用的泥炭苔時(shí)產(chǎn)生如下的缺點(diǎn)，由于高于約2．5∶1的壓縮比實(shí)際上不能施加到被打包的泥炭產(chǎn)品，因?yàn)檫@樣的壓縮比會(huì)導(dǎo)致泥炭纖維的破壞并隨之導(dǎo)致低的疏松物產(chǎn)量與差的產(chǎn)品性能。
在使用天然來(lái)源諸如泥炭苔時(shí)的另一缺陷是，當(dāng)天然來(lái)源的收獲量滿足園藝業(yè)的大量需要時(shí)，天然來(lái)源事實(shí)上就被認(rèn)為是不能再恢復(fù)的了。因此，迄今為止作為想望的目的，已有人推薦能持續(xù)不斷地獲得并且還能夠滿足越來(lái)越為人們所關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題的高質(zhì)量的泥炭苔替代物，它在環(huán)境方面的優(yōu)點(diǎn)在于能減少園藝方面使用所需的采收的泥炭苔的量。
關(guān)于泥炭苔方面所遇到的另一問(wèn)題是，當(dāng)此種材料的包裝在使用前被長(zhǎng)期放置時(shí)(例如，12個(gè)月以上)，泥炭纖維干燥并變成脆性而導(dǎo)致松散產(chǎn)物產(chǎn)量降低。還有，已經(jīng)知道，泥炭蘚泥炭是憎水性的而需要添加增濕劑和潤(rùn)濕劑以使它快速地吸水。另一方面，甚至在低水分含量和沒(méi)有添加任何潤(rùn)濕劑的情況下椰子皮纖維木髓能快速地吸水。這種椰子皮纖維木髓的快速潤(rùn)濕甚至出現(xiàn)在潤(rùn)濕／干燥循環(huán)之后；而當(dāng)潤(rùn)濕后泥炭干燥時(shí)，就相當(dāng)難地使產(chǎn)品再水化。
可與泥炭苔相區(qū)別的椰子皮纖維木髓的另一特性在于椰子皮纖維木髓天然是顆粒狀的，并以相當(dāng)于“蜂窩”或海棉的基質(zhì)保持水分，而泥炭天然是纖維狀的且不能容易地保持水分。于是，椰子皮纖維木髓不會(huì)像泥炭苔那樣大地收縮而泥炭苔又不能像椰子皮纖維木髓那樣好地被潤(rùn)濕。此外，椰子皮纖維木髓具有比泥炭苔高的木素／纖維素含量比，以致泥炭的微生物降解快于椰子皮纖維木髓，從而導(dǎo)致纖維減弱并產(chǎn)生“收縮”。
于是，有人建議椰子皮纖維木髓可為作為生長(zhǎng)介質(zhì)的泥炭苔的可行的替代物。然而，已看出椰子皮纖維木髓在園藝應(yīng)用中在經(jīng)濟(jì)與操作適用性方面存在某些問(wèn)題，它們包括，例如，在椰子皮纖維產(chǎn)品生產(chǎn)方面的上述加工缺點(diǎn)。在本領(lǐng)域中已經(jīng)認(rèn)識(shí)到提高含有泥炭苔的植物生長(zhǎng)介質(zhì)包在壓縮與疏松后的使用率，以保存這一天然資源是有利的。
因此，已開(kāi)發(fā)出包括椰子皮纖維木髓與泥炭苔的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品現(xiàn)在在市場(chǎng)上是可購(gòu)到的并且是由椰子皮纖維木髓的壓縮磚與泥炭蘚泥炭沼的包裝物生產(chǎn)的，它們先被去壓以形成分開(kāi)的松散的椰子皮纖維木髓和松散的泥炭苔原料。然后，將兩種已經(jīng)松散的材料混合到一起生產(chǎn)和分裝含有椰子皮纖維木髓與泥炭苔的去壓的松散混合物的“松散充填的”產(chǎn)品。以這種方式生產(chǎn)的松散產(chǎn)品業(yè)已證明能提供比單獨(dú)由椰子皮纖維木髓或由泥炭苔形成的介質(zhì)更好的植物生長(zhǎng)介質(zhì)。據(jù)信這種改進(jìn)是由于泥炭纖維將椰子皮纖維木髓顆粒保持在一起而形成更穩(wěn)定的根部環(huán)境之故。此外，還發(fā)現(xiàn)椰子皮纖維木髓能減輕或減少由單獨(dú)的泥炭苔所提供的不利的差潤(rùn)濕性，且還能減少泥炭苔的收縮性。然而，先前已認(rèn)識(shí)到的，這些“松散充填的”產(chǎn)品并不有利于該產(chǎn)品的運(yùn)輸和／或貯存，也認(rèn)識(shí)到生產(chǎn)含這些混合物的生長(zhǎng)介質(zhì)的更有利的方法在工業(yè)上是具有重要意義的。提供達(dá)到增大椰子皮纖維木髓與泥炭苔摻合的組合物的松散物產(chǎn)量和能夠生產(chǎn)出迄今為止還不可能的椰子皮纖維木髓與泥炭苔的壓縮混合物的方法是一個(gè)不斷開(kāi)發(fā)研究的根源。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的主要目的是提供作為適于生產(chǎn)和以包裝形式銷(xiāo)售的壓縮產(chǎn)品形式的含椰子皮纖維木髓與泥炭苔混合物的摻合的組合物。
另一個(gè)目的是提供含椰子皮纖維木髓與泥炭苔混合物的包裝的壓縮產(chǎn)品，該產(chǎn)品能容易地去壓(例如，在運(yùn)輸或貯存后)以供應(yīng)用作生長(zhǎng)介質(zhì)的高于預(yù)期松散產(chǎn)物產(chǎn)量的椰子皮纖維木髓／泥炭苔混合物。
本發(fā)明的另一個(gè)重要目的是提供一種制備壓縮的椰子皮纖維木髓和泥炭苔混合物的方法。
本發(fā)明的上述的與其他的目的通過(guò)提供含椰子皮纖維木髓與泥炭苔的摻合的組合物而得以實(shí)現(xiàn)，所說(shuō)的組合物是能方便地以打包形式銷(xiāo)售的壓縮產(chǎn)品而不是現(xiàn)有的去壓的松散產(chǎn)品生產(chǎn)。特別是，我們發(fā)現(xiàn)，通過(guò)混合去壓的椰子皮纖維木髓與泥炭苔例如灰蘚、泥炭蘚或蘆葦泥炭，并使所生成的去壓混合物經(jīng)受壓縮的步驟，獲得一種新的改進(jìn)的壓縮產(chǎn)品，這種新的改進(jìn)的壓縮產(chǎn)品能經(jīng)受最終的去壓或疏松步驟。我們發(fā)現(xiàn)，通過(guò)此方法，與由椰子皮纖維木髓與泥炭苔組分的混合物所得到的預(yù)期的平均松散物產(chǎn)量相比，由椰子皮纖維木髓／泥炭苔混合物得到的松散物產(chǎn)量得到明顯提高。此外，與泥炭苔單獨(dú)受壓的情況相比，當(dāng)在壓縮前包含椰子皮纖維木髓的情況下泥炭組分本身的松散物產(chǎn)量被提高。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，首先，混合物的椰子皮纖維木髓組分是以壓縮磚的形式提供的而泥炭苔是以壓縮包裝物形式提供的。然后，壓縮的椰子皮纖維木髓和泥炭苔原料受到初始的去壓步驟，從而產(chǎn)生單獨(dú)量的去壓的椰子皮纖維木髓和泥炭苔。將所產(chǎn)生的去壓的椰子皮纖維木髓和泥炭苔材料混合在一起并進(jìn)行壓縮而產(chǎn)生適于銷(xiāo)售和作為包裝產(chǎn)品分配的和能夠隨后為園藝使用而去壓的壓縮包裝物。
詳細(xì)描述我們已發(fā)現(xiàn)新的和改進(jìn)的方法，它們能使生產(chǎn)可以壓縮包裝形式運(yùn)輸或貯存的包含壓縮的椰子皮纖維木髓與泥炭苔的混合物的新的和改進(jìn)的產(chǎn)品成為可能，這類(lèi)產(chǎn)品能夠被疏松或“產(chǎn)出”而以意想不到高的松散物產(chǎn)出速率形成去壓的椰子皮纖維木髓與泥炭苔混合物。本發(fā)明的產(chǎn)品可用于各種各樣的園藝應(yīng)用，最具體是用作植物生長(zhǎng)的土壤改良劑與基底物。
在本發(fā)明的生產(chǎn)椰子皮纖維木髓與泥炭苔的壓縮混合物的方法中通常使用標(biāo)準(zhǔn)的椰子皮纖維木髓的壓縮磚與泥炭苔的壓縮包裝作為原料；雖然，本發(fā)明的方法可以使用已經(jīng)去壓的椰子皮纖維木髓和／或泥炭苔作為原料，如果這種原料是可得到的話，可以全部或部分省略掉該方法的初始的去壓步驟。
優(yōu)選的是，用于本發(fā)明方法中的壓縮的椰子皮纖維木髓磚已被干燥到含水量為約20％和已經(jīng)以至少5∶1(v／v)的壓縮比被壓縮。在本發(fā)明方法中使用的壓縮的泥炭苔包可以是由各種泥炭苔產(chǎn)物中的任何一種形成，例如灰蘚泥炭、泥炭蘚泥炭、蘆葦泥炭以及它們的混合物，優(yōu)選在壓縮之前原料泥炭已被篩選而除去尺寸過(guò)大的原料，然后以約1．5∶1到約2．5∶1(v／v)的壓縮比進(jìn)行壓縮與包裝。
盡管，如前所述，在本發(fā)明的方法中壓縮的椰子皮纖維木髓磚和壓縮的泥炭苔包裝受到初始的去壓步驟以形成單獨(dú)的去壓或松散的椰子皮纖維木髓與泥炭苔；但是至少部分該去壓步驟可以通過(guò)使用已經(jīng)去壓的椰子皮纖維木髓和／或去壓泥炭苔，如果這樣的原料能夠得到的話，而被省略掉。然而，不管去壓的椰子皮纖維木髓和／或泥炭苔的來(lái)源如何，在本發(fā)明的方法中這些去壓的原料被混合在一起而形成摻合的產(chǎn)品。
與去壓的泥炭苔相混合的去壓的椰子皮纖維木髓應(yīng)該是相對(duì)干的并具有小于約25％、優(yōu)選為約15-20％的含水量。另一方面，與去壓的椰子皮纖維木髓相混合的去壓的泥炭苔應(yīng)該是相對(duì)溫的并具有高于約50％、優(yōu)選為約50-85％、更優(yōu)選為約70％的含水量。用于混合物中的椰子皮纖維木髓的量(以體積計(jì))應(yīng)為約95％到約5％，而泥炭苔的存在量應(yīng)為約5％到約95％，雖然優(yōu)選混合等體積的椰子皮纖維木髓與泥炭苔。
在制備去壓的椰子皮纖維木髓與泥炭苔混合物后，以比率為約1．5∶1(v／v)到約2．5∶1(v／v)、優(yōu)選為約2．0-2．1∶1(v／v)壓縮所制成的混合物，以便形成作為包裝產(chǎn)品適于運(yùn)輸和銷(xiāo)售的想望的椰子皮纖維木髓與泥炭苔的壓縮混合物。然后，為了以高于預(yù)期的松散產(chǎn)物產(chǎn)出速率和在減少的產(chǎn)出時(shí)間內(nèi)形成椰子皮纖維木髓與泥炭苔的松散混合物，而對(duì)此椰子皮纖維木髓與泥炭苔的壓縮混合物進(jìn)行最終的去壓步驟。
為了說(shuō)明本發(fā)明的摻合的椰子皮纖維木髓與泥炭苔產(chǎn)品的優(yōu)選的實(shí)施方式、優(yōu)選的制備方法以及與現(xiàn)有技術(shù)的組合物的對(duì)比性評(píng)估，提供以下的實(shí)施例。
實(shí)施例1此實(shí)施例說(shuō)明當(dāng)單獨(dú)的椰子皮纖維木髓與泥炭苔試樣受到壓縮接著去壓時(shí)它們的松散物產(chǎn)量。
通過(guò)首先使用標(biāo)準(zhǔn)椰子皮纖維木髓產(chǎn)出設(shè)備對(duì)以5∶1(v／v)的比率壓縮的標(biāo)準(zhǔn)椰子皮纖維木髓磚進(jìn)行去壓來(lái)提供松散材料而制備椰子皮纖維木髓試樣。然后，在5升的帶蓋容器中用手將1份干的松散的椰子皮纖維木髓與一等體積份的椰子皮纖維木髓相混合。用手搖動(dòng)容器直至各組分充分混合為止。然后將制得的椰子皮纖維木髓混合物通過(guò)一種其中將其充填于6英寸高的柱中和然后將柱中的材料壓縮到3英寸的標(biāo)記處以保證實(shí)際的壓縮比為2∶1的方法進(jìn)行壓縮。此后，對(duì)壓縮的椰子皮纖維木髓試樣進(jìn)行去壓，使用英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)疏松體積試驗(yàn)測(cè)量所制得的椰子皮纖維木髓產(chǎn)品的松散物產(chǎn)量。
通過(guò)首先篩選加拿大泥炭蘚泥炭沼使其穿過(guò)0．5英寸篩網(wǎng)以除去尺寸過(guò)大的材料，并形成去壓的松散材料，將所述松散材料通過(guò)用于混合椰子皮纖維木髓試樣的相同方法與一等體積份的泥炭苔相混合來(lái)制備泥炭苔的試樣。然后以與上述壓縮椰子皮纖維木髓混合物的相同方式壓縮此泥炭苔混合物達(dá)到壓縮比為2∶1(v／v)。此后，對(duì)壓縮的泥炭苔試樣進(jìn)行去壓，使用英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)疏松體積試驗(yàn)測(cè)量所制得的泥炭苔產(chǎn)品的松散物產(chǎn)量。
此試驗(yàn)的結(jié)果代表2∶1的壓縮和去壓后的每一種含椰子皮纖維木髓的混合物和含泥炭苔的混合物的三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的平均產(chǎn)量值，它們被列于下表1中
表1
應(yīng)該指出的是，表1中的所列的試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，當(dāng)1份干的松散椰子皮纖維與一等份的椰子皮纖維木髓相混合和隨后被壓縮為2∶1，然后去壓時(shí)，可料到結(jié)果的體積損失為6％。同樣，1∶1體積的泥炭苔混合物被壓縮為2∶1和然后去壓時(shí)的體積損失為4％。
實(shí)施例2此實(shí)施例描述當(dāng)?shù)润w積的椰子皮纖維木髓與泥炭苔相混合時(shí)對(duì)椰子皮纖維木髓與泥炭苔摻合物的重量比與體積比進(jìn)行比較。
用于此實(shí)施例的試樣是通過(guò)首先使用標(biāo)準(zhǔn)椰子皮纖維木髓產(chǎn)出設(shè)備對(duì)以5∶1(v／v)的比率壓縮的標(biāo)準(zhǔn)椰子皮纖維木髓磚進(jìn)行去壓來(lái)提供松散的椰子皮纖維木髓材料和通過(guò)對(duì)已用0．5英寸的篩網(wǎng)篩選以除去過(guò)大的材料的加拿大泥炭蘚泥炭沼進(jìn)行研磨以提供松散泥炭苔材料來(lái)制備的。然后，在5升的帶蓋容器中用手將等體積的這些松散椰子皮纖維木髓與泥炭苔材料混合在一起，并用手搖動(dòng)容器直至被摻合的各組分充分混合為止。然后對(duì)制得的椰子皮纖維木髓和泥炭苔的去壓混合物進(jìn)行評(píng)估，以確定在混合物中椰子皮纖維的實(shí)際量。即，需要測(cè)定重量比以確定在與泥炭苔的等體積混合物中椰子皮纖維木髓的量，因?yàn)橐悠だw維木髓產(chǎn)量是通過(guò)體積與重量來(lái)確定的。干椰子皮纖維木髓產(chǎn)量是通過(guò)與被添加到給定重量的椰子皮纖維木髓中的水分(水的重量)的關(guān)系來(lái)計(jì)算的?，F(xiàn)已確認(rèn)，當(dāng)水分為88％時(shí)，一公噸干(15-20％水分)的、5∶1壓縮的椰子皮纖維木髓的產(chǎn)量為22立方碼。因此，在椰子皮纖維木髓-泥炭苔混合物中必須計(jì)算干的松散椰子皮纖維木髓的重量以確定在混合物中椰子皮纖維的實(shí)際量。
當(dāng)?shù)润w積的椰子皮纖維木髓與泥炭苔被混合時(shí)制得的混合物的重量百分比被于下表中，其中所有的數(shù)字均為壓縮前的表2
列于表2中的結(jié)果指出，椰子皮纖維木髓與泥炭苔的50／50體積混合物實(shí)際上為55％重量的椰子皮纖維木髓與45％重量的泥炭苔。就此而言，應(yīng)該明白，重量比是受混合物各組分的堆積密度與水分影響的，而堆積密度是受疏松椰子皮纖維木髓的方法與研磨泥炭苔的方法影響的。即，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在混合物中使用較小粒徑的椰子皮纖維木髓和／或泥炭苔由于材料不能以最高產(chǎn)量被疏松而導(dǎo)致高的堆積密度。
實(shí)施例3在此實(shí)施例中，評(píng)估根據(jù)實(shí)施例2方法制備的椰子皮纖維木髓與泥炭苔的混合物以測(cè)定疏松的1∶1(v／v)的椰子皮纖維木髓與泥炭苔的摻合物在壓縮混合物前的階段的平均產(chǎn)量。
所有的混合物均是1∶1(v／v)的椰子皮纖維木髓與泥炭苔的混合物，且其產(chǎn)量是在混合的一小時(shí)內(nèi)測(cè)定的。在混合后立即測(cè)定的這些產(chǎn)量結(jié)果如下表3
如表3中所示，當(dāng)將椰子皮纖維木髓與泥炭苔混合在一起時(shí)，能達(dá)到瞬時(shí)的產(chǎn)量增加。例如，將一份20％水分的椰子皮纖維木髓添加到一份60％水分的泥炭苔中產(chǎn)生2．22份的產(chǎn)品或產(chǎn)量增加11％。
實(shí)施例4評(píng)估根據(jù)實(shí)施例2方法制備的椰子皮纖維木髓與泥炭苔的混合物以確定在混合物壓縮前的階段時(shí)間是否影響疏松的1∶1(v／v)椰子皮纖維木髓與泥炭苔摻合物的平均產(chǎn)量。因?yàn)橐悠だw維木髓由于添加水分而膨脹，所以如果水分是從泥炭苔轉(zhuǎn)移到干椰子皮纖維木髓的話，時(shí)間將僅是一個(gè)影響因素。
所有的混合物均是1∶1(v／v)的椰子皮纖維木髓與泥炭苔的混合物，且其產(chǎn)量是在混合后72小時(shí)測(cè)定的。這些產(chǎn)量結(jié)果如下表4
列于表4中的結(jié)果表明，在混合后72小時(shí)時(shí)，含50％或以上水分的摻合物的產(chǎn)量再增加5-10％。在72小時(shí)后進(jìn)行的測(cè)定表明，不再有另外的產(chǎn)量增加。
實(shí)施例5首先對(duì)根據(jù)實(shí)施例2方法制備的疏松的1∶1(v／v)椰子皮纖維木髓與泥炭苔的混合物經(jīng)過(guò)下面的壓縮方法其中將椰子皮纖維木髓／泥炭苔混合物充填于6英寸高的柱中和然后將柱中的材料壓縮到3英寸的標(biāo)記處以保證實(shí)際的壓縮比為2∶1，并記錄壓縮前后混合產(chǎn)品的總產(chǎn)量。此后，對(duì)壓縮的混合物進(jìn)行去壓，以獲得疏松的椰子皮纖維木髓／泥炭苔混合物的試樣并記錄在最終的去壓步驟后的總產(chǎn)量，和獲得以1∶1(v／v)的椰子皮纖維木髓與泥炭苔原料的起始混合物為基準(zhǔn)計(jì)的凈產(chǎn)量變化。
由此制備的每一種試樣的三次重復(fù)試驗(yàn)的平均產(chǎn)量如下表5
從表列的結(jié)果中可以看出，含有含水量小于約50％的泥炭苔的試樣提供相對(duì)于原料量為較不利的去壓的(即，疏松的)凈產(chǎn)量。然而，應(yīng)當(dāng)指出，含有含水量大于50％的泥炭苔的試樣顯示相對(duì)于椰子皮纖維木髓和泥炭苔原料量為增大的去壓的(即，疏松的)凈產(chǎn)量。例如，表5表明，含有60％水分泥炭苔的1∶1混合物比原料量具有0．13的凈產(chǎn)量增加。更具體說(shuō)，此處表列的結(jié)果顯示，泥炭苔含水量為35％引起1％產(chǎn)量增加(1份椰子皮纖維木髓+1份泥炭苔=2．02)，但是在壓縮后有凈損失(1份椰子皮纖維木髓+1份泥炭苔=1．74)。這是由于這樣的事實(shí)，即，從泥炭苔轉(zhuǎn)移到椰子皮纖維木髓的水分不足之故，因此，兩種材料均保持脆性并在壓縮應(yīng)力期間發(fā)生磨損。此結(jié)果的重要意義在于所有表列的含有大部份重量椰子皮纖維木髓的混合物由于缺乏水分而沒(méi)有或很小的產(chǎn)量增加。
另外，含水量為75％的泥炭苔導(dǎo)致瞬時(shí)的產(chǎn)量增加(1份椰子皮纖維木髓+1份泥炭苔=2．30)，并在72小時(shí)后產(chǎn)量還增加(1份椰子皮纖維木髓+1份泥炭苔=2．37)。這主要是由于水分轉(zhuǎn)移之故。這種向椰子皮纖維木髓的水分轉(zhuǎn)移引起椰子皮纖維木髓膨脹造成摻合物的瞬時(shí)產(chǎn)量增加。該數(shù)據(jù)還表明，這種相同的混合物在壓縮后顯示產(chǎn)量增加(1份椰子皮纖維木髓+1份泥炭苔=2．26)，盡管該產(chǎn)量小于壓縮前。
實(shí)施例6
通過(guò)將4立方英尺的含水量為20％的去壓的椰子皮纖維木髓與4立方英尺的含水量為50％的去壓泥炭苔相混合和將所制得的松散混合物壓縮成3．8立方英尺的包裝物來(lái)制備試樣。然后對(duì)壓縮的包裝物去壓并測(cè)定所制成的松散椰子皮纖維木髓／泥炭苔產(chǎn)品的松散物產(chǎn)量。此試驗(yàn)的結(jié)果被列表如下表6
上述表列的數(shù)據(jù)指出，混合等體積的椰子皮纖維木髓與泥炭苔引起瞬時(shí)體積增加。此產(chǎn)量增加主要受材料的堆積密度和椰子皮纖維木髓與泥炭苔的含水量影響。產(chǎn)量受堆積密度影響原因在于混合物中椰子皮纖維木髓的實(shí)際量是通過(guò)材料重量測(cè)定的。產(chǎn)量受水分影響原因在于來(lái)自泥炭的水分轉(zhuǎn)移引起干椰子皮纖維的所得膨脹。此外，從此處表列的數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)含水量為20％的松散但不膨脹的椰子皮纖維木髓與水分為35％-99％的泥炭苔相摻合時(shí)在混合時(shí)出現(xiàn)好處。
實(shí)施例7在此實(shí)施例中，根據(jù)實(shí)施例1的方法制備單個(gè)椰子皮纖維木髓與泥炭苔試樣和根據(jù)實(shí)施例2的方法制備椰子皮纖維木髓和泥炭苔混合物的50-50體積混合物試樣。然后對(duì)這些試樣進(jìn)行試驗(yàn)以測(cè)定其孔隙率、空氣隙和容器容納性(container capacity)以及收縮率。使每種混合物的水分提高到75％，然后使用北卡羅來(lái)納州立大學(xué)微孔測(cè)徑儀法進(jìn)行測(cè)試。
表7
列于表7中的結(jié)果表明，50-50體積的椰子皮纖維木髓和泥炭苔混合物的收縮小于單獨(dú)的泥炭苔試樣而高于單獨(dú)的椰子皮纖維木髓，由此顯示出介質(zhì)的收縮率是隨水的添加而變化的。這些結(jié)果還表明，泥炭苔的容器容納性通過(guò)添加椰子皮纖維木髓而增大和椰子皮纖維木髓的百分空氣隙通過(guò)添加泥炭苔而增大。
盡管以其優(yōu)選的形式與某種程度的特殊性對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了介紹，但是應(yīng)該理解，本公開(kāi)的內(nèi)容僅僅是以實(shí)例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。在不背離如所附權(quán)利要求書(shū)定義的本發(fā)明的精神與范圍下，在組合物的細(xì)節(jié)和方法的操作步驟以及其中所用的材料方面，顯然會(huì)有許多變化。
權(quán)利要求
1．一種包含椰子皮纖維木髓(coconut coir pith)與泥炭苔(peatmoss)的壓縮混合物的組合物。
2．權(quán)利要求1的組合物，其中所說(shuō)的泥炭苔選自灰蘚泥炭、泥炭蘚泥炭、蘆葦泥炭以及它們的混合物。
3．權(quán)利要求1的組合物，其中所說(shuō)的壓縮混合物是由去壓的椰子皮纖維木髓與去壓的泥炭苔制備的。
4．權(quán)利要求3的組合物，其中所說(shuō)的去壓的椰子皮纖維木髓的含水量為約15％-約20％。
5．權(quán)利要求3的組合物，其中所說(shuō)的泥炭苔的含水量為高于約50％。
6．權(quán)利要求5的組合物，其中所說(shuō)的去壓的泥炭苔的含水量為約50％-約85％。
7．權(quán)利要求6的組合物，其中所說(shuō)的去壓的泥炭苔的含水量為70％。
8．權(quán)利要求1的組合物，其中在混合物中的椰子皮纖維木髓的量(體積)為約95％-約5％和泥炭苔的量(體積)為約5％-約95％。
9．權(quán)利要求8的組合物，其中在混合物中摻合等體積的椰子皮纖維木髓與泥炭苔。
10．權(quán)利要求7的組合物，其中椰子皮纖維木髓包括粒徑為約0．2-2．0mm的顆粒。
11．一種生產(chǎn)椰子皮纖維木髓與泥炭苔的壓縮混合物的方法，包括提供去壓的椰子皮纖維木髓與泥炭苔；混合去壓的椰子皮纖維木髓和泥炭苔；和對(duì)所得的混合物進(jìn)行壓縮步驟以便形成椰子皮纖維木髓與泥炭苔的壓縮混合物。
12．權(quán)利要求11的方法，其中所說(shuō)的去壓的椰子皮纖維木髓是通過(guò)使壓縮的椰子皮纖維木髓磚受到初始的去壓步驟而生產(chǎn)的。
13．權(quán)利要求11的方法，其中所說(shuō)的去壓的泥炭苔是通過(guò)使壓縮的泥炭苔包裝受到初始的去壓步驟而生產(chǎn)的。
14．權(quán)利要求11的方法，還包括使壓縮的椰子皮纖維木髓與泥炭苔的混合物經(jīng)受最終的去壓步驟以形成椰子皮纖維木髓與泥炭苔的松散混合物。
15．權(quán)利要求11的方法，其中混合物是以約1．5∶1(v／v)到約2．5∶1(v／v)的比率被壓縮的。
16．權(quán)利要求15的方法，其中混合物是以約2．0-2．1∶1(v／v)的比率被壓縮的。
17．權(quán)利要求12的方法，其中壓縮的椰子皮纖維木髓磚被干燥到含水量為約20％且以至少為5∶1(v／v)的比率被壓縮。
18．權(quán)利要求11的方法，其中所說(shuō)的泥炭苔選自灰蘚泥炭、泥炭蘚泥炭、蘆葦泥炭以及它們的混合物。
19．權(quán)利要求18的方法，其中泥炭苔在與椰子皮纖維木髓混合前經(jīng)過(guò)篩選以除去過(guò)大的顆粒且椰子皮纖維木髓與泥炭苔的混合物是以約1．5-2．5∶1(v／v)的比率被壓縮的。
20．權(quán)利要求11的方法，其中與椰子皮纖維木髓混合的去壓的泥炭苔的含水量為高于約50％。
21．權(quán)利要求20的方法，其中與椰子皮纖維木髓混合的去壓的泥炭苔的含水量為約50％-約85％。
22．權(quán)利要求11的方法，其中與泥炭苔混合的去壓的椰子皮纖維木髓的含水量為約15％-約20％。
23．權(quán)利要求11的方法，其中混合物中去壓的椰子皮纖維木髓的量(體積)為約95％-約5％和去壓的泥炭苔的量(體積)為約5％-約95％。
24．權(quán)利要求23的方法，其中將等體積的去壓的椰子皮纖維木髓與去壓的泥炭苔混合。
全文摘要
椰子皮纖維木髓(coconut coir pith)與泥炭苔(peat moss)的壓縮混合物是由去壓的椰子皮纖維木髓與泥炭苔制備的。該壓縮的混合物能夠被去壓而形成具有提高的松散物產(chǎn)量和增強(qiáng)潤(rùn)濕特性的松散植物生長(zhǎng)介質(zhì)。
文檔編號(hào)C05F5/00GK1291073SQ99803147
公開(kāi)日2001年4月11日 申請(qǐng)日期1999年2月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月20日
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