[发明专利]椰子皮纤维木髓与泥炭苔的压缩混合物及其制备方法

说明书

发明背景

1．发明领域

本发明涉及含椰子皮纤维木髓(coconut coir pith)与泥炭苔(peat moss)的掺合的组合物以及生产这种掺合的组合物的方法。更具体地说，本发明涉及被压缩而作为包装好的产品销售的椰子皮纤维木髓与泥炭苔的掺合物，它能够随后去压以形成松散的植物生长介质，与分别由椰子皮纤维木髓或泥炭苔得到的产品相比，它显示提高的松散物产量特性和增大的润湿性。

2．相关技术描述

椰子皮纤维木髓是椰子壳纤维加工业的一种副产品。椰子皮纤维是构成椰子果(Cocos nucifera)的厚中果皮(中层)的纤维状材料的名称。在加工时，椰子皮纤维的长纤维是从椰子壳抽出的以用于制造刷子、室内装饰品填料、过滤材料、绳子等产品。短纤维(2mm或以下)与碎屑(在此处统称为“木髓”)通常被收集在一起成为由椰子壳生产有工业价值的长纤维工厂外的大堆或“垛”状废物。椰子皮纤维木髓具有高的相对于纤维素的木素含量以防止氧化与随后的收缩。因此，这些材料不会快速地分解，形成除了燃烧外基本上没有工业实用价值的长期的废料堆。

较近时期以来，已认识到椰子皮纤维木髓材料可提供优良的植物生长介质，且有人建议椰子皮纤维木髓能成为取代先前使用的标准生长介质例如泥炭苔的有效的取代品。椰子皮纤维木髓在外观上非常类似于泥炭藓泥炭沼(Sphagnum peat moss)，具有浅到深的棕色且主要(75-90％)是由粒径为0．2-2．0mm的粒子组成的。然而，不象泥炭藓泥炭，椰子皮纤维木髓中没有粘性的或外来的物质。此外，当疏松(30-50％含水量)时泥炭藓泥炭沼的密度约为7磅／立方英尺，而椰子皮纤维木髓密度要高得多(即，当其以5∶1的体积比被压缩时，约为43磅／立方英尺，当其疏松并具有50-55％含水量时约为25磅／立方英尺)。

将椰子皮纤维木髓与芦苇泥炭(也被称为“Florida”泥炭)和泥炭藓泥炭产品进行比较的另外分析表明，椰子皮纤维木髓具有优异的结构稳定性，因为与具有高于木素的纤维素含量的泥炭苔相比，木髓具有防止氧化和收缩的高的相对于纤维素的木素含量。

作为植物生长介质使用的椰子皮纤维木髓是通过收集从现存的废物堆的陈化木髓或新加工的木髓并将该材料干燥到20％含水量，然后以压缩率为约5∶1(v／v)将木髓压缩成木髓砖而制备的。然后可通过加水而在水分含量为约80％时使这些压缩砖的体积膨胀到约七倍，尽管需要某些机械搅拌来增加产出的椰子皮纤维木髓的产量。但是此机械搅拌需要在加工椰子皮纤维木髓中存在一个缺陷，因为对于许多生长剂和其它最终用户来说它导致产品的使用不便与费用高。在加工椰子皮纤维木髓作为植物生长介质的另一个缺陷是，与能容易疏松或产出想望的松散产品的压缩打包的泥炭苔不同，椰子皮纤维木髓需要相当多的时间来疏松或“产出”。

泥炭苔，包括灰藓与泥炭藓泥炭和芦苇泥炭或“Florida”泥炭等等，是湿地生态系统的产物且产量相当大能满足园艺业作为植物生长介质的需要。泥炭藓泥炭是通过从泥炭地和沼泽地耙出泥炭来收集的，让收集的产物干燥并真空收集之。然后，泥炭苔被筛选和打包。打包时泥炭的压缩比为1．5∶1到2．5∶1(v／v)，平均为约2．0∶1。现已知道，压缩比低于约1．5∶1在经济上是不能接受的而较高的压缩比在商业上是有意义的。

然而，在加工作为植物生长介质使用的泥炭苔时产生如下的缺点，由于高于约2．5∶1的压缩比实际上不能施加到被打包的泥炭产品，因为这样的压缩比会导致泥炭纤维的破坏并随之导致低的疏松物产量与差的产品性能。

在使用天然来源诸如泥炭苔时的另一缺陷是，当天然来源的收获量满足园艺业的大量需要时，天然来源事实上就被认为是不能再恢复的了。因此，迄今为止作为想望的目的，已有人推荐能持续不断地获得并且还能够满足越来越为人们所关注的环境问题的高质量的泥炭苔替代物，它在环境方面的优点在于能减少园艺方面使用所需的采收的泥炭苔的量。

关于泥炭苔方面所遇到的另一问题是，当此种材料的包装在使用前被长期放置时(例如，12个月以上)，泥炭纤维干燥并变成脆性而导致松散产物产量降低。还有，已经知道，泥炭藓泥炭是憎水性的而需要添加增湿剂和润湿剂以使它快速地吸水。另一方面，甚至在低水分含量和没有添加任何润湿剂的情况下椰子皮纤维木髓能快速地吸水。这种椰子皮纤维木髓的快速润湿甚至出现在润湿／干燥循环之后；而当润湿后泥炭干燥时，就相当难地使产品再水化。