FI88511B - Formad kropp framstaelld av en blandning bestaoende foer en stoerre del av baerarfibrer och foer en mindre del av termoplastiska syntetiska bindningsfibrer och foerfarande foer framstaellning av denna formade kropp - Google Patents

Description

8851 1

MUOTOILTU ESINE, JOKA ON TEHTY SEOKSESTA, JOKA KOOSTUU PÄÄOSALTAAN KANTAJA-AINEKUIDUISTA JA PIENELTÄ OSALTA KESTOMUOVISISTA SYNTEETTISISTÄ LIIMAUSKUIDUISTA, SEKÄ MENETELMÄ TÄMÄN MUOTOILLUN ESINEEN VALMISTAMISEKSI -FORMAD KROPP FRAMSTÄLLD AV EN BLANDNING BESTÄENDE FÖR EN STÖRRE DEL AV BÄRARFIBRER OCH FÖR EN MINDRE DEL AV TERMOPLASTISKA SYNTETISKA BINDNINGSFIBRER OCH FÖRFARANDE FÖR FRAMSTÄLLNING AV DENNA FORMADE KROPP

Keksintö koskee muotoiltua esinettä, joka on tehty seoksesta, joka koostuu pääosaltaan kantaja-ainekuiduista, joita ei voida muotoilla paineen eikä lämmön avulla, ja pieneltä osalta kestomuovisista synteettisistä liimaus kuiduista, jotka liimauskuidut kiinnittyvät kantaja-ainekuituihin.

Mineraalikuiduista tehtyä huopamateriaalia on jo kauan käytetty kantaja-aineena tai matriisina kasvien-kasvatuksessa. Tällöin on lähtöaineena mineraalikuitule-vy, joka on liimattu fenoliformaldehydihartsilla kyllästämällä, joka kuitulevytyyppi tunnetaan itse asiassa läm-möneristystarkoituksista. Mineraalikuitulevystä leikataan kuutioita tai sylintereitä, joiden korkes voi olla esim. 30 mm ja halkaisija esim. 18 mm tai poikkileikkaus 18 x 18 mm. Sylintereiden toinen pää varustetaan rei'äl-.·. · lä, johon siemen sijoitetaan. Suuri määrä näin valmis tettuja sylintereitä sijoitetaan sen jälkeen esimerkiksi kantokehikkoon tai tarjottimelle, joka voi olla esimerkiksi polystyreeniä, ja pidetään kosteina. Tämä mahdollistaa siemenen itämisen, jolloin alkion juurikarvat tunkeutuvat mineraalikuitumateriaaliin. Kun juurisysteemi on kehittynyt riittävästi, sylinteri sisältämänsä taimen kera siirretään suurempaan kappaleeseen tai kuutioon, joka samoin on valmistettu hartsilla liimatusta mineraalikuitulevystä, joka kuutio on varustettu rei'ällä, joka on riittävän suuri vastaanottamiaan koko juurien läpitunkeman sylinterin. Tarvittaessa sylinteri siinä kehittyneen taimen kera voidaan siirtää turvemultaan.

2 88511

Toiseen paikkaan istuttamista varten on tärkeätä, että juurisysteemi pysyy paikoillaan ja on tuettu erittäin hyvin.

Idätyssylinterien tai -kappaleiden valmistaminen mineraalikuitulevystä on hankalaa ja tuottaa paljon jätettä. Lisäksi fenoliformaldehydihartsin käyttö liimana saataa olla haitallista kasville.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on tarjota muotoiltu esine, kuten sylinteri tai neliskulmainen kappale, joka on tämän selostuksen ensimmäisessä kappaleessa kuvattua tyyppiä, ja joka soveltuu sinänsä kantajaksi tai matriisiksi idätettävälle siemenelle, joka on sijoitettu sen sisään, sekä alkion kasvattamiseen jonkin aikaa eteenpäin tai kasvatetun taimen istuttamiseen, ja mainittu muotoiltu esine voidaan suoraan valmistaa haluttuun muotoon valitsemalla 1 limansaine useiden sopivien liimausaineiden joukosta, ja edelleen keksintö koskee kyseisen muotoillun esineen valmistusmenetelmää.

Keksintö tarjoaa muotoillun esineen, jolle on tunnusomaista se, että se tehdään seoksesta, joka koostuu kantaja-ainekuiduista, jotka ovat löyhän nystyräisen kuitumateriaalin tai kuitukimppujen muodossa, tämän materiaalin tai kimppujen halkaisijan ollessa 2 - 10 mm, ja liimauskuiduista, joiden pituus on 5 - 25 mm ja halkaisija 10 - 30 ^u, ja muotoillun esineen irtotiheys on 0,08 - 0,30 g/cm^.

Keksinnönmukaisen muotoillun esineen pääaineosa-na käytetyt kantaja-ainekuidut voidaan valita orgaanisten luonnonkuitujen joukosta, joita ovat esimerkiksi kookoskuitu, sisalkuitu tai turve, ja mineraalikuitujen joukosta, joita ovat esimerkiksi kivivilla.

Koska keksinnönmukaisia liimauskuituja käytetään kiinteässä muodossa olevina hiukkasina eli synteettisinä kestonuovisina lyhyinä kuituina, eikä nestemuodossa, voidaan muotoillun esineen aikaansaamiseen käyttää muotoilukäsittelyä, joka ei vaadi erityistä jälkikäteen suoritettua kuivauskäsit-telyä. Koska liimauskuidut ovat lyhyitä kuituja, saadaan 3 88511 aikaan huokoinen, avara verkkorakenne, jossa kuitenkin lujuus ja koossapysyvyys ovat säilyneet.

Koska tarkoituksena on käyttää muotoiltua esinettä kantajana tai matriisina siementen idätyksessä ja kasvien kasvattamisessa esineen sisällä, valitaan kiinteäksi liimausaineeksi synteettinen kestomuovimateriaali, vaikka keksintöä ei tähän rajoitetakkaan, ja mainittu synteettinen kestomuovimateriaali on täysin haitaton ympäristönäkökohtien kannalta tarkasteltuna ja erityisesti elintarvikekemian kannalta. Sen lisäksi, että valitun., synteettistä kestomuovimateriaalia olevan kuitumaisen kiinteä! liimausaineen pitää antaa muotoilluille esineille riittävä mekaaninen lujuus sekä riittävä huokoisuus, pitäisi materiaalin olla täysin vastustuskykyinen niille ravinteille, joiden avulla vihannesmateriaa-lia kasvatetaan, ainakin sen aikaa, että juurisysteemi ehtii kehittyä täysin, tai siihen asti, kun taimi on istutettu yhdessä matriisin kanssa.

Mitä sen synteettisen kestomuovimateriaalin valintaan tulee, josta liimauskuitu on valmistettu, asete-taan etusijalle sellainen materiaali, jolla voidaan suo-. : rittaa nopea ja yksinkertainen muotoilukäsittely, eli liimausprosessi etenee nopeasti ja muotoillun esineen - . mekaaninen lujuus on riittävä välittömästi muotoilun ’ jälkeen, jotta esinettä voidaan käsitellä sen vahingoit tumatta. Tässä yhteydessä on edullista valita sellainen synteettinen kestomuovimateriaali, jossa yhtyvät matala, välillä 30 - 180°C, mielellään alle 70°C:ssa oleva lasi-piste sekä hyvät liimausominaisuudet.

Sekapolymeerikuitu, joka koostuu 80 - 90 %:sta vinyyli-kloridia ja 10 - 20 %:sta vinyyliasetaattia, täyttää edellä mainitut ominaisuudet täysin. Tällaiset kuidut ovat fysiologisesti haitattomia ja vastustuskykyisiä vedelle ja monille hapoille, emäksille ja liuottimille. ;* Sulamiskäyttäytyminen on tällöin sellainen, että visko- : : siteetin jatkuvasti laskiessa kuidut alkavat tarttua lasipisteen yläpuolella ja ne menettävät muotonsa aina 4 88511 vaan helpommin, kunnes kuiturakenne häviää kokonaan sulamispisteen yläpuolella.

Keksintö koskee myös menetelmää keksinnönmukaisen muotoillun esineen valmistamiseksi siten, että valmistetaan seos, joka koostuu pääosaltaan kantaja-ainekui-duista, joita ei voida muotoilla paineen tai lämmön avulla, ja pieneltä osalta kestomuovisista synteettisistä liimauskuiduista, ja tämän jälkeen kuivassa muodossa olevaan seokseen kohdistetaan muotoilukäsittely käyttämällä lämpöä ja/tai painetta, ja menetelmälle on tunnusomaista se, että löyhä seos, jonka irtotiheys on 0,05 - 0,15 g/cm^, valmistetaan kantaja-ainekuiduista, jotka ovat löyhän nystyräisen kuitumateriaalin tai kuitukimppujen muodossa, joiden halkaisija on 2 - 10 mm, ja synteettisestä kestomuovima-teriaalista tehdyistä löyhistä liimauskuiduista, joiden kuitujen pituus on 5 - 25 mm ja halkaisija 10 - 30 p, ja näin saatuun seokseen kohdistetaan muotoilukäsittely valamalla kuiva seos muottiin, täryttämällä sitä ja kuumentamalla se synteettisen kestomuovimateriaalin lasipisteen yläpuolella olevaan lämpötilaan ja käyttämällä kevyttä painetta, joka ei aiheuta lopullisen muotoillun esineen irtotiheyden kohoamista välillä ;0,08 - 0,30 g/cm olevan arvon yläpuolelle, ja sen -:jälkeen jäähdyttämällä seos lasipisteen alapuolelle, rjonka jälkeen muotoiltu esine poistetaan muotista.

Mitä tulee synteettistä kestomuovimateriaalia olevaan kiinteään liimausaineeseen, käytetään kuituja, joiden pituus on 5 - 25 mm ja halkaisija 10 - 30 p.

Optimaalinen sekoittuminen saavutetaan, jos kyseisistä kahdesta kuitukomponentista valmistetaan vesisuspensio, jonka kiintoainepitoisuus on noin 2 - 10 %. Jatkoprosessointia varten pitää suspensiosta saatu seos tietysti ensin kuivata. Tämä lisäkäsittely monimutkaistaa menetelmää ja saattaa näin ollen olla ei-toivottava taloudellisesta kannalta katsottuna.

Esillä olevan keksinnön mukaisia muotoiltuja esineitä valmistettaessa saavutetaan myös hyviä tuloksia, 5 88511 jos kyseiset kaksi kuitukomponenttia sekoitetaan keskenään hitaasti pyörivässä sekoittimessa, esimerkiksi betoninsekoittimessa.

Kuitukomponenttien kuivasekoituksen puitteissa on mahdollista kostuttaa synteettistä kestomuovimateriaalia olevat liimauskuidut lisäämällä vettä 10 - 15 %. . Jos halutaan vaikuttaa valmiin muotoillun esineen hydrofiili-seen luonteeseen, voidaan tässä kostutusvaiheessa lisätä kostutusainetta tätä tarkoitusta varten.

Kuivasekoitusta käytettäessä on seoksen pääosaltaan sisältämänä kantajakuitumateriaalina mineraalivilla, joka kantajakuitumateriaali on nystyräisten villahiukkasten muodossa, jotta saavutetaan haluttu sekoittuminen kesto-muovisten liimauskuitujen kanssa. Tällaisia nystyräisiä mineraalivillahiukkasia on kaupallisesti saatavissa esim. kivivillarakeiden muodossa. Mineraalivillahiukkasten halkaisija on mielellään 2-10 mm. Kestomuovikuidut toimivat liimana tällaisten nystyräisten villahiukkasten välissä. Tällöin 2-20 massa-% kestomuovikuitua riittää saamaan aikaan riittävän vahvan verkkorakenteen, jossa nystyräisiä villahiukkasia ympäröivät toisiinsa liittyvät kestomuovikuidut. Avaruusrakenne, joka on seurausta toisiinsa yhdistyneistä kestomuovikuiduista, ja se, että • nystyräiset villahiukkaset on liimattu yhteen kestomuo- .'·· visella kuitumateriaalilla, antavat lopulliselle muotoil lulle esineelle sen lujuuden.

Jos lähtöaineina ovat kantajakuituna käytetty nys-tyräinen mineraalivilla ja liimauskuituna käytetty vinyy-likloridi-vinyyliasetaattisekapolymeeri, joka siis on kiinteässä muodossa oleva liimausaine, voidaan näistä kuitukomponenteista valmistettua seosta jatkokäsitellä ‘ kuumentamalla esim. kuumalla ilmalla tai suurtaajuuskuu- mennuksella, jotta lämpötila kohoaa yli noin 80 - 100°C: een, joka lämpötila on sekapolymeerin lasipisteen yläpuolella, mutta selvästi sen sulamispisteen, joka on 160°C, alapuolella. Tässä lämpötilassa liimauskuidut tulevat - " riittävän tarttuviksi menettämättä silti kuiturakennet- 6 88511 taan. Tarvittava seoksen komponenttien välinen kiinnittyminen saavutetaan jo pitämällä polymeerikuituja mainitussa välillä 80 - 100°C olevassa lämpötilassa lyhyt, 0,5 - 1 minuutin aika. Seos saatetaan tämän jälkeen aiottuun muotoon puristamalla ja jäykistämällä tähän muotoon jäähdyttämällä, esim. puhaltamalla kylmää ilmaa, jotta lämpötila laskee lasipisteen alapuolelle.

Näin saatu muotoiltu esine voidaan poistaa muotista ja sitä on helppo käsitellä jatkoprosessointia ajatellen.

Sen sijaan, että iilmauskuidun valmistukseen valitaan synteettinten kestomuövimateriaali, jonka sulamis-käyttäytyminen on tasainen, kuten vinyylikloridi-vinyyli-asetaattisekapolymeeri, voidaan myös valita sellainen synteettinen materiaali, jonka sulamisprosessi on jyrkempi. Esimerkki tästä on polyeteeni, jonka etuna on halpuus. yrkkä sulaminen kuitenkin vaikeuttaa liimauskui-tujen käsittelyä. Vielä eräs esimerkki on polypropeeni.

Keksinnönmukainen menetelmä voidaan toteuttaa melko yksinkertaisin keinoin. Tästä syystä myös pienkuluttajat, esim. kehitysmaissa, voivat käyttää sitä.

Claims (11)

8851 1

1. Muotoiltu esine, joka on tehty seoksesta, joka koostuu pääosaltaan kantaja-ainekuiduista, joita ei voida muotoilla paineen eikä lämmön avulla, ja pieneltä osalta kestomuovisista synteettisistä liimauskuiduista, jotka liimauskuidut kiinnittyvät kantaja-ainekuituihin, tunnettu siitä, että muotoiltu esine tehdään seoksesta, joka koostuu kantaja-ainekuiduista, jotka ovat löyhän nystyräisen kuitumateriaalin tai kuitukimppujen muodossa, tämän materiaalin tai kimppujen halkaisijan ollessa 2-10 mm, ja liimauskuiduista, joiden pituus on 5 - 25 mm ja halkaisija 10 - 30 ji, ja muotoillun esineen irtotiheys on 0,08 - 0,30 g/cm^.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen muotoiltu esine, tunnettu siitä, että liimauskuitu on valmistettu synteettisestä kestomuovimateriaalista, jonka lasittumis-lämpötila-alue eli lasipiste on 30 - 180°C.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen muotoiltu esine, tunnettu siitä, että synteettisen kestomuovimate-riaalin lasipiste on 70°C:een alapuolella.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen muotoiltu esine, ;“:t u n n e t t u siitä, että synteettinen kestomuovimate-:\:‘riaali on sekapolymeeri, jossa on 80 - 90 % vinyyliklo-·:··: ridia ja 10 - 20 % vinyyliasetaattia.

5. Menetelmä patenttivaatimusten 1-4 mukaisen muo-toillun esineen valmistamiseksi siten, että valmistetaan ;y. seos, joka koostuu pääosaltaan kantaja-ainekuiduista, joita ei voida muotoilla paineen tai lämmön avulla, .·. : ja pieneltä osalta kestomuovisista synteettisistä lii- mauskuidu is ta, ja tämän jälkeen kuivassa muodossa ole- ; vaan seokseen kohdistetaan muotoilukäsittely käyttämällä lämpöä ja/tai painetta, tunnettu siltä, että löyhä seos, jonka .... I 2 irtotiheys on 0,05 - 0,15 g/cm , valmistetaan kantaja-ainekuiduista, jotka : : : ovat löyhän nystyräisen kuitumateriaalin tai kuitukimppujen muodossa, joiden halkaisija on 2 - 10 mm, ja synteettisestä kestomuovimateriaalista tehdyistä löyhistä liimauskuiduista, joiden kuitujen pituus on 5 - 25 mm ja halkaisija 10 - 30 ji, ja näin saatuun seokseen koh- 8 88511 distetaan muotoilukäsittely valamalla kuiva seos muottiin, täryttämällä sitä ja kuumentamalla se synteettisen kesto-muovimateriaalin lasipisteen yläpuolella olevaan lämpötilaan ja käyttämällä kevyttä painetta, joka ei aiheuta lopullisen muotoillun esineen irtotiheyden kohoamista 3 välillä 0,08 - 0,30 g/can olevan arvon yläpuolelle, ja sen jälkeen jäähdyttämällä seos lasipisteen alapuolelle, jonka jälkeen muotoiltu esine poistetaan muotista.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että synteettisen kestorauovi-materiaalin lasipiste on 70°Cseen alapuolella.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että synteettinen kestomuovima-teriaali on sekapolymeeri, jossa on 80 - 90 % vinyyli-kloridia ja 10 - 20 % vinyyliasetaattia.

8. Patenttivaatimusten 5-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu seos valmistetaan tekemällä kyseisistä kahdesta kuitukomponentista vesi-suspensio, jonka kiintoainepitoisuus on 2 - 10 %, ja kuivaamalla seos jatkokäsittelyä varten sen jälkeen, kun se on otettu talteen suspensiosta.

9. Patenttivaatimusten 5-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kyseiset kaksi komponenttia sekoitetaan keskenään kuivassa tilassa pyörittämällä seosta hitaasti ja käyttämällä kantaja-ainekuitumateriaalina nystyräistä mineraalivillaa.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennen sekoitusta synteettistä kestomuovimateriaalia olevat liimauskuidut kostutetaan lisäämällä 10 - 15 massa-% vettä tarvittaessa yhdessä kos-tutusaineen kanssa.

11. Patenttivaatimusten 5-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytettäessä seoksessa vi-nyylikloridi-vinyyliasetaattisekapolymeerikuituja liimaus-kuituina pidetään mainittuja kuituja välillä 80 - 100°C olevassa lämpötilassa 0,5-1 minuuttia, jonka jälkeen seos muotoillaan muotissa käyttämällä vähäistä painetta ja jäähdytetään ja muotoiltu esine poistetaan muotista. 9 88511