无土栽培基质制造技术

这是一项关于用于无土栽培和由矿物纤维材料组成的新基质的发明专利技术．按照本发明专利技术．该基质尤其具有较低容重的特点．最好由细纤维组成．根据本发明专利技术，该基质即使厚度很薄，也特别能显示出保水力强的优点．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
不断地研究无土栽培或土外栽培的方法，业已引起对各种类型基质的利用，特别是那些来源于植物的纤维、诸如砾石和火山灰一类的矿物质以及经过处理的诸如多孔珍珠岩或褐块石棉。基质的选择取决于以下两个方面：一是取决于便于栽培的特性、良好的溶液保持力、满意的通气性、几何学和化学的稳定性等。二是取决于经济因素：基质的成本、必要的更新投资次数。如我们将会发现的那样，投资次数因上述栽培方法而不同，它可与所使用的基质类型有联系。在经处理的矿物材料中，褐块石棉具有便于利用的性质。它具有大约95%的非常高的孔隙度、良好的保水力和良好的通气性。而且这种材料因其质轻而容易搬运。另一方面，从这些基质的成本明显的经济考虑出发，他们要使用多次。但多次使用带来了消毒问题，因此带来处理操作问题，在连续栽培过程之后，其结构遭受破坏，而增加了材料的复杂性。与此相应的一种后果是，结构的破坏造成失去改变生长条件的多孔性和紧实度。在褐块石棉基质有利的特点中，其保留的有效水量是特别令人感兴趣的。这种固有的特点决定其用于保持满意湿度条件的安全系数。对一种相同体积的材料来说，有效水量越大，提供的安全性越大。如果该种材料含有大量的有效水分，则在栽培期间可以在较长的时间间隔对基质进行液体供应。更好的是，当每单位体积有效水量增加时，可减-->少栽培所需的基质体积。后一个特点是有明显实际意义的。一种小体积的基质，更精确地说一种较小量的纤维产品意味着该种材料较便宜。如果这种成本能充分降低，那么可能随之产生其它优点，特别是其成本在一定的限度以下时，可设想该种基质只使用1次，这就有可能在连续栽培之间免除基质的消毒作业。本专利技术打算对无土栽培提供新的矿物纤维基质。根据本专利技术，这种矿物材料具有固有的特点，这就是显著地增加有效水分。专利技术者们业已证实了纤维基质中水分的有效性和该基质结构特点之间所存在的比例。特别是，在专利技术者们已成功地在保证良好的保水性方面，确定出容重和纤维细度的最满意条件。根据本专利技术，该基质的容重为50公斤/立方米以下，最好是40公斤/立方米以下，其纤维的直径至少平均为8微米，最好小于6微米。用褐块石棉作为基质，以容重作为一项指标，一般是比较高的，约70～80公斤/立方米或多于70～80公斤/立方米。因此，根据本专利技术，该基质明显比常规基质轻。这样的轻度实际上并不改变其多孔性。的确，常规的基质甚至有大约95%的多孔性。换句话说，在该基质中，纤维只占其体积的5%，其余的部分为水所占据。因而，容重的减少实际上并不增加溶液可利用的空间，但是因纤维平均直径的缩小（和这些纤维的增加）而使容重减少，则增加溶液的可用空间，它似乎有利于毛细管作用的改善，这种毛细管作用可解释该基质中有效水量的增加。必须强调，减少容重并不总是必定缩小有用纤维的直径，这里指-->的是在参与形成对水持留起作用的毛细管网中的那些纤维。特别是对褐块石棉来说，这种生产方法需要有比较高比例称之谓“非纤维”颗粒的存在。“非纤维”这个名称用于描述直径远比狭义纤维直径大得多的颗粒，例如，武断地将这种颗粒的直径确定为40微米以上。非纤维颗粒常为基质总量的30%或甚至更高。如上所述，从其质量方面考虑，这种大个颗粒在形成毛细管网中和以后的溶液保持中起的作用很小。因此，理想的办法是，在一切可能的地方使用不含或只含小比例的非纤维材料。实际上，在制造期间，在一般能确定其形状的热处理时多少压挤一下纤维，就能改变纤维毡的容重。这样就能得到有同样大小纤维的基质，只是在容重上有差别（其总的多孔性影响不明显）。对由最粗纤维形成的基质而言，即对其平均直径超过6微米的纤维来说，已注意到，随着有效水的增加，容重愈大。这就解释了为什么在使用褐块石棉的地方，在最现代技术中以及用于生产基质的技术中，其纤维的直径大约为6微米，趋向是利用重的产品。根据本专利技术，考虑使用较细的纤维，也就是说利用4.5-3微米或更小的纤维，容重的影响很不明显。因此，除在下文中出现的有关在负载溶液的条件下基质损坏外，使用由细纤维制成的非常轻的毡很有好处。以细纤维形成一种大得多的毛细管网络的事实，再一次完全可以解释这种在特性上的差别。虽然缩小组成基质的纤维直径似乎是有利的，但往往由于各种原因难以达到低于某个限度。第一个原因是，生产非常细的纤维，例如1微米以下的纤维，需要技术，在生产栽培基质时，其成本是不能接-->受的。另一个原因是，例如由非常细（和非常低的容重）的纤维形成的毛毡，其抗机械压力的性能低，特别是在负载吸收溶液的条件下，这种毛毡可能损坏。由于这些原因，按照本专利技术，宜于使用含有1至8微米的纤维，最好是2至6微米纤维的基质。上述浸渍材料的部分损坏未必成为使用的障碍。对于最轻的材料来说，在湿润期间，预计有一定的坚实性。在这种情况下，干燥时调整该基质的厚度就行了，以保证湿润时适宜的溶液体积。因此，按照本专利技术，容重低于15公斤/立方米的重量非常轻的产品作为基质使用，可能是满意的。例如，在其浸泡的溶液量条件下，即使将其开始的体积减半，这样的产品仍然与容重很低的常规基质相当。由这些材料所造成的变形并不影响其粘聚力，并且是可逆的。由于溶液的存在而产生的压力刚一停止，该基质就恢复其体积。除了产品成本和与保水性能有关的质量等优点外，重量轻的基质可改善包装和储藏性能。的确，似乎由于容重的原因，常规基质是相对坚硬的产品。特别是，常规基质是不可压缩的，并且既不能折叠，也不能卷起来。相反，重量轻的纤维毡有良好的可压缩性，而且当压缩停止时，能恢复其厚度。换句话说，按照本专利技术，重量轻的基质可被压缩或卷起来放入有限的空间，以便于运输与储藏。容重越小，这种能力就越大。我们已经强调过基质保持有效水量对进行栽培的重要性。应该注意，如果根部的通气能力也是一个重要因素，那么实际上这种通气性-->并不需要相当大的一部分基质体积被空气所占据。实际上通气性也是由在营养液中溶解氧气的倾向而产生，而且与根接触的溶液经常更新，因此其通气性提高。由于这种原因，虽然基质在通气性方面起作用，但是灌溉在通气性上也起特殊作用。基质的保水量越大，可利用的水量就越多。的确，浸泡基质的水或多或少为基质所保持。如果水为基质束缚得太强烈，水就不能为植物所利用。相反，基质有一定的保水性是必要的，没有保水性，灌溉液就会立即排走。为了说明基质的保水量，用基质的吸附力来测定抽样的含量。因而，对于用水柱高度（厘米）对数的函数表示，即用pF表示的负压，可以用于确定被液相占据的基质体积。pF的两个数值对证明基质是否合格具有特别重大意义：一个是与最大持水量状况相应的低pF值，可任意选定该值等于1（或10厘米水柱），另一个pF值等于2，实际上与可能存在的最高吸附力相对应。例如，采用沼泽地植物，必须把基质永久性地保持在规定最低限度以上的湿度。在这两个pF值之间基质提取水的比例越大，即有效水的比例越大，这种基质就越好。已经提出了各种测定保水力的方法，这些方法可能产生稍有差别的结果。由本专利技术者所采用的方法用具体的实例进行详细介绍。通过试验，确定了与其它类型的天然和人工基质相比的pF1保水力高和pF2保水力非常低的所有矿物纤维基质。但是这些矿物纤维基质的测定值可能有差别，特别是pF1的数值。根据本专利技术，这种基质在PF1有高的保水力，因而有大量的有本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于无土栽培和由矿物纤维组成的、容量低于５０公斤／米↑〔３〕的基质。

【技术特征摘要】
FR 1985-5-7 85 069161、用于无土栽培和由矿物纤维组成的、容重低于50公斤/米3的基质。2、按照权利要求1规定的基质，其容重在15和40公斤/米3之间。3、按照权利要求1或2规定的基质，其纤维平均直径少于8微米。4、按照权利要求3规定的基质，其纤维平均直径在2和6微米之间。5、按照前述权利要求之一规定的基质，其厚度在10...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆尼尔琼保罗，
申请(专利权)人：伊索福圣戈班公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]