用包含着色剂的超临界流体浸渍的地面覆盖护根物制造技术

一种护根物形式的地面覆盖物，其允许空气和水分渗透，其包括源自含有纤维的纸浆的、优选源自木质纤维素材料的纸基材，其已经形成幅材或形成片材，其特征在于基材已经用超临界流体、优选CO2浸渍，或者用流体在高压下，例如接近超临界条件下浸渍，其中在所述流体中还存在一种或多种着色剂。还公开了其制造方法及其用途。

Ground covering mulch impregnated with supercritical fluid containing colorants

A form of ground cover that allows air and water to permeate, including a paper base material derived from fiber based pulp, preferably from lignocellulosic material, forming a material or forming a sheet, characterized by a substrate that has been impregnated with a supercritical fluid, an excellent CO2, or a fluid at high pressure. For example, when immersed near supercritical conditions, there are still one or more coloring agents in the fluid. Its manufacturing methods and its uses are also disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用包含着色剂的超临界流体浸渍的地面覆盖护根物
本专利技术涉及一种地面覆盖物，其优选为护根物(mulch，覆盖料、覆/护盖物)的形式，该基材已经用超临界流体或类似物浸渍，其中在超临界流体中还存在一种或多种着色剂。还公开了其制造方法及其用途。该覆盖物进一步是可堆肥和可生物降解的。所述覆盖物还具有改进的渗透性。
技术介绍
目前常见的解决方案是在种植种子之前使用基于塑料的膜。这种塑料膜防止杂草生长、降低所需农药、杀真菌剂或除草剂的量、提高土壤的温度以及控制土壤的水分含量。在农业中使用护根物如所述那样主要是各种塑料膜和复合材料。使用这种膜还保护作物免受杂草侵害、杂草生长和昆虫等。为此目的开发的大多数塑料不是可持续性的或不是由可持续材料(尽管是可生物降解的)制成。另一方面，基于纸的材料的使用是环境概念，但通常太多孔(渗透性过高，tooporous)以至于不能改进熏蒸过程。塑料的问题之一是农民在收获作物后不收回塑料膜。这就是为什么需要实施可生物降解和可持续的解决方案的原因之一。欧盟立法的变化似乎在不久的将来也倾向于可生物降解的替代物。目前，如所述的，各种类型的塑料被用作护根物。纸也被认为太昂贵并且降解太快。另一个问题在于其复杂的过程，其通常涉及表面处理或涂布步骤。该涂布的目标是在一侧或两侧上使纸着上黑色，和或包含其他表面活性试剂，如防水化学品、光学试剂，强度剂或生物活性试剂。基于纸的护根物的涂布也存在问题，因为使用添加剂如炭黑需要粘合剂。这些粘合剂会改变纸的渗透性并因此获得致密的基材。当铺在土壤上时，水会在背侧凝结，这因此有利于微生物活性。另一个问题是涂布通常限于冲击涂布方法，这也意味着冲击可能降低纸强度性质。另一个问题是，冲击或非冲击涂布方法都将导致明显的z-曲线(z-profile)，并因此例如光学性质也会受到影响。冲击涂布或表面处理方法的使用还对原纸的性质敏感，并且要求涂层保持性良好，以免造成在涂布机上的运行性问题。例如，如果基材是非常可渗透的或含有孔，则涂料液体将穿透纸并且因此可能由于在辊上形成沉积物而导致幅材破裂等。因此需要解决一个或更多个以上问题，并且仍然保持基于纸的覆盖物(优选护根物)所需的重要物理标准，例如高强度、弹性、受控微生物降解性和成本有效的产品。还需要一种地面覆盖物，优选为护根物的形式，其允许空气和水分渗透。本专利技术解决了当涉及空气和水分时不太可渗透的基于纸的护根物的问题。同时，地面覆盖物，优选护根物的形式，应该是环境友好的并且具有一定的物理性质并且可耐水和耐风。因此需要一种改进的地面覆盖物，优选为护根物的形式。现已出人意料地发现，通过使用超临界流体、优选CO2浸渍步骤，可以制造出解决了一个或更多个以上问题的地面覆盖物，优选为纸护根物的形式。使用超临界流体已公开于“PolymerProcessingwithsupercriticalfluids”,S.G.Kazarian,PolymerScience,Ser.C,Vol42,No1,2000,pp-101。通过将染料溶解在流体、优选CO2中，可以浸渍优选为纸护根物的形式的覆盖物，其中基本上不使用粘合剂。以此方式，可以保持幅材的更开放的结构并因此确保足够的WVTR(水蒸气透过率)。同时，覆盖物的降解可能会变慢，因为水蒸气阻隔性过高可能造成生物基地面覆盖物(例如纸护根物)的过快降解。该解决方案进一步简化了制造地面覆盖材料(如护根物的形式)的制造过程(成本)。
技术实现思路
因此，本专利技术通过提供根据第一方面的一种护根物形式的地面覆盖物，允许空气和水分渗透，解决了一个或更多个以上问题，其包括源自含有纤维的纸浆的、优选源自木质纤维素材料的纸基材，其已经形成幅材或形成片材，其特征在于基材已经用超临界流体、优选CO2浸渍，或者用流体在高压下，例如接近超临界条件下浸渍，其中所述流体还可以优选为CO2，其中在所述流体中还存在一种或多种着色剂。该覆盖物还可以包括层压结构或为层压结构的一部分。根据本专利技术的第二方面还提供了一种用于制造根据本专利技术的第一方面的护根物形式的地面覆盖物的方法，包括以下步骤：a)提供纤维悬浮体，优选源自木质纤维素材料，b)任选地将一种或多种填料添加到纤维，以及c)形成纸/板幅材基材或片材，优选还包括干燥，以及d)用超临界流体、优选CO2浸渍，或者用流体在高压下，例如接近超临界条件下浸渍所述幅材基材或片材，从而提供覆盖物，其中所述流体还可以优选为CO2，所述流体包含一种或多种着色剂，其还任选地包含一种或多种疏水性试剂，如一种或多种蜡，还任选地包含一种或多种生物活性化学品。根据本专利技术的第三方面还提供了一种护根物形式的地面覆盖物，其可通过根据第二方面的方法获得。根据本专利技术的第四方面还提供了根据第一和第三方面的护根物形式的地面覆盖物在栽培中的用途。这还包括在农业和园艺中的用途。纸幅材基材还可以是多层纸。具体实施方式在整个本说明书中，表述“着色剂”旨在包括任何类型的可用于地面覆盖物(如护根物)的情况中的着色剂。表述“纤维(fibre)”和“纤维(fiber)”在本说明书中还可互换地使用，意指相同的事物。最优选地，着色剂来自生物/自然来源并且允许与食物直接接触。在本说明书中提及的纸浆可以是化学纸浆、机械纸浆、热机械纸浆或化学(热)机械纸浆(CMP或CTMP)。所述化学纸浆可以是机械纸浆、亚硫酸盐纸浆或牛皮纸浆，优选机械纸浆。纸浆可以由来自硬木、软木或这两种类型的纸浆组成。纸浆可以例如含有松树和云杉的混合物或桦树和云杉的混合物。纸浆还可以包括回收纸或纸板。可以用于本专利技术的化学纸浆包括所有类型的化学木基纸浆，如漂白的、半漂白和未漂白的亚硫酸盐纸浆、牛皮纸浆和苏打纸浆，以及这些的混合物。纸浆可以是溶解的类型。纸浆还可以包含纺织物纤维。纸浆也可以来自农业(例如马铃薯、竹子或胡萝卜)。纸浆还可以是所谓的纳米纸浆或高度原纤化的纸浆(MFC)。所述纳米纸浆或高度原纤化的纸浆(MFC)还可以被化学改性。在本专利技术的上下文中，所述纸浆类型的组合也是可能的。纸浆还可以含有合成纤维或生物纤维如PLA(聚乳酸)。根据本专利技术的第一方面的另一个优选的实施方案，所述额外地一种或多种疏水性试剂(如蜡)存在于优选为CO2的超临界流体中。所述蜡旨在防止纤维-纤维键(氢键)，但仍然允许空气和水分渗透通过覆盖物。所述蜡还可以是蜡形式的湿强度化学品，例如AKD。所述蜡还可以包括蜂蜡。根据本专利技术的第一方面的另一个的优选实施方案，覆盖物还包含一种或多种湿强度剂。湿强度化学品，其可以是例如UF树脂(尿素-甲醛)、三聚氰胺-甲醛树脂(MF)、聚酰胺-胺表氯醇(PAAE)、表氯醇(ECH)、聚丙烯酰胺/乙二醛、淀粉/乙二醛-水溶性聚合物，如固定剂(PDADMAC、CPAM、PEI、PVAm、阳离子淀粉)、助留化学品(阳离子PAM、PAM、阴离子PAM、PEI、阳离子淀粉、两性淀粉、PEO等)、干强度剂(阳离子淀粉、不同的树胶、基于丙烯酰胺的聚合物(PAM)、聚乙烯胺(PVAm)、CMC、壳聚糖等)和湿强度剂(参见上文)。-施胶分散体，如烷基烯酮二聚体(AKD)、烯基琥珀酸酐(ASA)、松香。根据本专利技术第一方面的另一个优选的实施方案，所述覆盖物还包含一种或多种选自粉碎或沉淀的碳酸钙、滑石、高岭土、二氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种护根物形式的地面覆盖物，其允许空气和水分渗透，其包括源自含有纤维的纸浆的、优选源自木质纤维素材料的纸基材，其已经形成幅材或形成片材，其特征在于基材已经用超临界流体、优选CO2浸渍，或者用流体在高压下，例如接近超临界条件下浸渍，其中在所述流体中还存在一种或多种着色剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.27 SE 1551545-51.一种护根物形式的地面覆盖物，其允许空气和水分渗透，其包括源自含有纤维的纸浆的、优选源自木质纤维素材料的纸基材，其已经形成幅材或形成片材，其特征在于基材已经用超临界流体、优选CO2浸渍，或者用流体在高压下，例如接近超临界条件下浸渍，其中在所述流体中还存在一种或多种着色剂。2.根据权利要求1所述的覆盖物，其中在CO2中还存在一种或多种疏水性试剂，如蜡。3.根据权利要求1所述的覆盖物，其中其还包含一种或多种湿强度剂。4.根据权利要求1所述的覆盖物，其还含有一种或多种选自粉碎或沉淀的碳酸钙、滑石、高岭土、二氧化硅、飞灰、石灰、CaO或CaOH2、白垩(CaCO3)、石英和氧化铝或其组合的填料。5.根据权利要求1所述的覆盖物，其中着色剂是黑色填料，优选炭黑。6.根据权利要求1所述的覆盖物，其中着色剂包括一种或多种UV吸收剂。7.根据前述权利要求中任一项所述的覆盖物，其还包含一种或多种生物活性化学品、pH控制剂、光学活性试剂和/或营养物或其组合。8.根据权利要求7所述的覆盖物，其中生物活性化学品选自酶、杀生物剂和农药及其组合。9.根据权利要求5所述的覆盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：K巴克福克，R卡利奥，CM塔格，
申请(专利权)人：斯道拉恩索公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI