[發明專利]耐用纖維植物生長容器和相關材料與方法

在審

• 申請號: 201680006287.6
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN107205344A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: D·安德森;J·沃德;H·雷厄森
• 申請（專利權）人: 吉弗國際股份公司
• 主分類號: A01G9/02
• 分類號: A01G9/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 陳季壯

發明人：Dagfinn Andersen,John Ward，和Herald Reiersen

相關申請的交叉參考

本申請要求2015年1月19日提交的美國臨時專利申請號62/105,068的權益，為了所有目的，其全部公開內容在本文中特意通過參考引入。

發明背景

可生物降解的植物生長容器或花盆常用于生長幼苗。當幼苗接近成熟時，整個花盆可以移植到地下。這是有利的，因為與生長介質一起栽培整個花盆避免需要干擾幼苗的根團，進而最小化或預防移植震動。可生物降解花盆，例如泥炭和椰子殼纖維盆的另一優點是，根部能通過盆壁滲透，這將有助于在田野里直接栽培盆。而采用塑料或高樹脂盆在盆壁沒有引入孔的情況下是不可能的。

可生物降解花盆也可在自動化幼苗生產中使用。然而，許多目前可獲得的可生物降解花盆缺少自動化工藝所要求的結構強度，這通常牽涉通過機器臂來提升和移植盆。可生物降解花盆的缺陷也可產生對自動化機械的挑戰，從而使得機器臂難以抓握和運輸盆。進一步地，在自動化工藝中牽涉的盆常常遭受熱和濕氣，因盆吸濕和變弱導致引起溶脹。變弱的盆可在生產過程中因盆斷裂導致產生問題，或者引起進一步下游的分配鏈問題。例如，在運輸到零售商之前，在溫室工作臺上儲存時，含幼苗的可生物降解盆可進一步遭受濕氣和熱，或者在運輸過程中本身經歷這種條件。

由于許多可生物降解花盆具有結構缺點，因此常常使用塑料花盆。對于直接移植到地下來說，不期望使用合成塑料花盆，從而要求移植幼苗和進而引起應力。常常針對單一用途設計，合成的塑料盆在使用之后不斷被丟棄。塑料花盆坐落于垃圾堆內，在此它們需要花費多年分解。可獲得生物塑料盆，但常常花費太長的時間分解，以致于無法允許直接移植到地下。生物塑料盆還通常不允許根部滲透，這意味著在植物根部到達周圍土壤內之前的時間中，盆必須降解。

期望具有便于自動化處理的可生物降解花盆，它可耐受儲存和運輸條件，且可由最終用戶直接移植到地下。

發明概述

本文描述了可生物降解的植物生長容器，或花盆，它包括諸如聚乙烯醇(PVA)，聚乙酸乙烯酯(PVAC)，蠟乳液，或其組合之類的添加劑。添加劑可以在生產過程中摻入到可生物降解花盆內，或者添加劑可浸漬在不含添加劑的可生物降解花盆內。本文還描述了制造可生物降解花盆的方法和操作盒(kit)。

在本文描述的一個特別的實施方案中，描述了一種可生物降解花盆，它包括諸如蠟乳液，PVAC，PVA或其組合之類的添加劑。可生物降解花盆可由可生物降解花盆材料，例如泥炭纖維，椰子殼纖維，麥稈，紙漿，甘蔗渣纖維，木纖維，亞麻，洋麻，劍麻，消化過的糞肥，及其組合制造。合適的消化過的糞肥包括，但不限于，來自牛，豬，羊，雞，火雞或類似動物的消化過的糞肥。在一些實施方案中，可生物降解花盆由泥炭和紙漿制造。在一些實施方案中，可生物降解花盆進一步包括山梨酸鉀和/或石灰。

本文中使用的蠟乳液可包括提供增加的斷裂力強度，疏水性，抗真菌生長或這些性能的任何組合的任何蠟乳液。該蠟乳液可以是陰離子，非離子或陽離子的蠟乳液。在優選的實施方案中，乳液的分散相是石蠟。蠟乳液可具有最多約45％的不揮發物含量，但一些合適的陽離子乳液可具有略微較大的不揮發物含量。在本文描述的某些方面中，有用的蠟乳液具有約25％至約45％的不揮發物含量。對于陰離子乳液來說，蠟乳液的pH范圍可以是約8.0至約12.5，或者對于陽離子乳液來說，可以是約4.0至約6.5。蠟乳液的分散相(固體蠟含量)可以是最多約45％。蠟乳液的粘度可以是最多約450厘泊(cps)。在本文描述的一個特別的方面中，蠟乳液的粘度低于200cps。在特別的實施方案中，蠟乳液是或者乳液71731MOD，或者乳液80939M。在其他特別的實施方案中，蠟乳液是乳液11226，乳液28640，乳液73950，或乳液73550。

可生物降解花盆可包括蠟乳液，其濃度為最多約20％干重蠟/干重可生物降解花盆材料。可調節在盆內蠟乳液的濃度，以提供具有所需特征，例如增加的拉伸強度，疏水性，或抗真菌生長或依賴時間的可生物降解性的可生物降解花盆。

在某些實施方案中，可生物降解花盆包括PVA，當在實驗室中浸泡盆時，其濃度為最多約10％(w/v)，或者當在工廠中制造盆時，其濃度為最多10％(w/w；重量PVA/重量干盆生物材料)。(參見本文中實施例關于實驗室方法和工廠方法的描述)。類似于蠟乳液，可調節PVA的濃度，以提供具有所需拉伸強度或依賴時間的可生物降解性的可生物降解花盆。較高的PVA濃度通常導致較高的斷裂點強度和濕強度，以及盆較長的降解時間。