PL221076B1 - Modyfikowana biodegradowalna agrowłóknina - Google Patents

Modyfikowana biodegradowalna agrowłóknina

Info

Publication number
PL221076B1
PL221076B1 PL396464A PL39646411A PL221076B1 PL 221076 B1 PL221076 B1 PL 221076B1 PL 396464 A PL396464 A PL 396464A PL 39646411 A PL39646411 A PL 39646411A PL 221076 B1 PL221076 B1 PL 221076B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
biodegradable
modified
less
chitosan
weight
Prior art date
Application number
PL396464A
Other languages
English (en)
Other versions
PL396464A1 (pl
Inventor
Antoni Niekraszewicz
Magdalena Kucharska
Danuta Ciechańska
Piotr Siwek
Andrzej Libik
Janusz Jarzębowski
Bogdan Gruchała
Maria Wiśniewska-Wrona
Sławomir Dutkiewicz
Original Assignee
Inst Biopolimerów I Włókien Chemicznych
Ts Ośrodek Badawczo Rozwojowy Masz Włókienniczych Polmatex Cenaro
Univ Rolniczy Im Hugona Kołłątaja W Krakowie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Biopolimerów I Włókien Chemicznych, Ts Ośrodek Badawczo Rozwojowy Masz Włókienniczych Polmatex Cenaro, Univ Rolniczy Im Hugona Kołłątaja W Krakowie filed Critical Inst Biopolimerów I Włókien Chemicznych
Priority to PL396464A priority Critical patent/PL221076B1/pl
Publication of PL396464A1 publication Critical patent/PL396464A1/pl
Publication of PL221076B1 publication Critical patent/PL221076B1/pl

Links

Landscapes

  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest modyfikowana biodegradowalna agrowłóknina, zwłaszcza do zastosowania w rolnictwie i ogrodnictwie.
W uprawie roślin warzywnych i sadowniczych stosowane są osłony z materiałów biodegradowalnych oraz naturalne środki ochrony roślin w celu sprostania wysokim wymaganiom co do jakości warzyw i owoców dostarczanych na rynek, tzn. uzyskania produktów o dużej wartości biologicznej.
Do wytwarzania osłon w postaci folii lub włókniny stosowane są różne biodegradowalne tworzywa termoplastyczne, m.in.: polilaktyd produkowany przez firmę Nature Works, Biomax produkowany przez firmę Du Pont, Bionolle firmy Showa Denko, ECOFLEX firmy BASF czy Eastar Bio - Eastman Chemical Company.
Z patentu US 7,288,618 znane są biodegradowalne alifatyczne poliestry termoplastyczne przydatne do produkcji folii jedno- lub dwukierunkowej czy wielowarstwowych folii z różnych materiałów polimerowych do zastosowań w rolnictwie, na przykład do ściółkowania. Poliestry te według wynalazku mogą być stosowane w połączeniu z innymi biodegradowalnymi poliestrami (np. polikwasem L-mlekowym, poli-epsilon-kaprolaktonem, polihydroksyalkanianem, polialkilobursztynianem) jak również w mieszankach z polimerami pochodzenia naturalnego, jak: skrobia, celuloza, chitozanu, alginian czy kauczuk naturalny.
Znane są również z patentu US 7,592,408 kopolimery olefin w składzie niezhydrolizowanego monomeru i części zhydrolizowanych jednostek monomerów, które mogą być przeznaczone do wytwarzania szerokiej gamy produktów, np. folii rolniczych, włókien, pianek, tkanin, włóknin i wyrobów formowanych, podlegających procesowi biodegradacji. Hydrolizowalne kopolimery mogą być łączone z innymi polimerami ulegające degradacji (np. poli (kwas L-mlekowy), poli(laktyd-ko-glikolid), poli(hydroksyalkany), skrobia, kauczuk naturalny, gutaperka, balata, dekstran, chityna, celuloza i jej pochodne.
Z patentu US 5,759,569 znane są biodegradowalne wyroby wykonane z trans-1,4-poliizoprenu i trans-polimerów oraz z mieszanek tych biodegradowalnych trans- polimerów i innych biodegradowalnych komponentów, jak alkohol poliwinylowy, hydrolizowalne poliestry alifatyczne, hydrolizowalne poliuretany, cis-poliizopren, cis-polibutadien, poli(kaprolakton), poli(kwas mlekowy), kauczuk naturalny, gutaperka, dekstran, chityna, chitozan, skrobia czy estry celulozy. Osłony ogrodnicze w postaci folii lub włókniny wytworzone z tych polimerów stosowane są do ściółkowania, osłaniania bezpośredniego roślin oraz przykrywania konstrukcji niskich tuneli. Ściółkowanie umożliwia regulację temperatury gleby. W istotnym stopniu wpływa ono także na parowanie wody z gleby, a tym samym zmniejsza potrzebę nawadniania, jak również umożliwia lepsze wykorzystanie przez rośliny zapasu składników pokarmowych, szczególnie azotu. W wyniku zabiegu ściółkowania można wyeliminować użycie herbicydów oraz ograniczyć nawożenie azotowe.
Modyfikowaną biodegradowalną agrowłókninę według wynalazku, stanowi włóknina z polimeru biodegradowalnego, jak poliester alifatyczny, polikwas L-mlekowy czy kopoliester alifatycznoaromatyczny, pokryta jedno- lub dwustronnie mleczanem chitozanu o naniesieniu nie mniejszym niż 2
0,5% wagowego, korzystnie 1,0%-3,0% wagowych, masie powierzchniowej 20-200 g/m2, korzystnie 2
25-100 g/m2 i wytrzymałości mierzonej siłami zrywającymi wzdłużna/poprzeczna nie mniejszymi niż 5 N/4 N - 31,3 N/23 N, korzystnie od 9 N/8 N do 40 N/30 N.
Według wynalazku stosuje się mleczan chitozanu zawierający polimer w ilości nie mniejszej niż
0,001% wagowego, korzystnie 0,1-1,0% wagowego, o średnim ciężarze cząsteczkowym nie niższym niż 100 000, korzystnie 150 000-400 000, stopniu deacetylacji nie niższym niż 65%, korzystnie 70-85% i odczynie pH nie niższym niż 5, korzystnie 5,2-5,5.
Zaletą wynalazku jest wykorzystanie naturalnego polimeru jakim jest chitozan do modyfikacji powierzchni agrowłóknin z polimerów biodegradowalnych przeznaczonych do ściółkowania lub do wytwarzania doniczek do produkcji rozsady. Zastosowane polimery wykazują zdolność do biodegradacji i w warunkach glebowych ulegają całkowitemu rozkładowi, będąc przy tym bezpieczne dla człowieka i środowiska. Agrowłóknina modyfikowana chitozanem według wynalazku wykazuje aktywność biologiczną w stosunku do pielęgnowanych roślin warzywnych, stymulując ich wzrost i przyczyniając się do wzrostu ilościowego i jakościowego plonu. Agrowłóknina modyfikowana chitozanem zastosowana do wytwarzania doniczek do produkcji rozsad wykazuje zdolność do biostymulacji wzrostu roślin oraz powoduje zwiększenie plonu w stopniu większym niż biodegradowalne agrowłókniny bez chitozanu. Agrowłóknina według wynalazku zastosowana w charakterze osłon bezpośrednich, chroni rośliPL 221 076 B1 ny przed czynnikami atmosferycznymi tj. niską lub zbyt wysoką temperaturą, zbyt wysoką aktywnością słoneczną oraz niedoborem wilgoci w glebie.
Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady nie ograniczając jego zakresu.
P r z y k ł a d I. Biodegradowalną włókninę o barwie naturalnej wytworzoną techniką melt 2 blown z polimeru handlowego Bionolle 3001 o masie powierzchniowej 85 g/m2, grubości 0,7 mm oraz wytrzymałości mierzonej siłami zrywającymi wzdłużna/poprzeczna - 29 N/18,3 N, powleczono dwustronnie, przy użyciu powlekarki wałowej z ryflowanym wałem (prędkość powlekania 1 m/min), roztworem mleczanu chitozanu o średnim ciężarze cząsteczkowym Mv = 360 000, stopniu deacetylacji SD = 80%, pH = 5,5 i zawartości polimeru 0,7% wag. Następnie włókninę suszono przy wykorzystaniu suszarki tunelowej w temperaturze 30-40°C. Otrzymano włókninę pokrytą dwustronnie mleczanem 2 chitozanu o naniesieniu 1,96% wag., masie powierzchniowej 84,6 g/m2, grubości 0,43 mm i wytrzymałości mierzonej siłami zrywającymi wzdłużna/poprzeczna - 31,3 N/23,0 N. Włóknina modyfikowana w porównaniu z włókniną bez chitozanu charakteryzowała się mniejszą refleksją światła (średnio 25%), nieco wyższą transmisją (ok. 10%) i znacznie większą absorpcją (średnio o 140%).
Modyfikowaną chitozanem włókninę zastosowano do produkcji doniczek rozsady ogórka odmiany Merengue F1. Zastosowanie tych doniczek pozwoliło na uzyskanie plonu ogólnego wyższego 2 o 0,94 kg/m2 (ok. 38,5%) od plonu uzyskanego przy użyciu doniczek z agrowłókniny niemodyfikowanej 2 oraz o 2,23 kg/m2 (ok. 194%) plonu większego niż przy użyciu doniczek standardowych. W przypadku zastosowania doniczek z agrowłókniny modyfikowanej chitozanem zawartość suchej masy w owocach była podobna, a zawartość cukrów była o ok. 53% większa niż w przypadku doniczek z agrowłókniny niemodyfikowanej. Po upływie miesiąca od posadzenia rozsad procesy degradacji doniczek były zaawansowane, a po zakończeniu uprawy nie stwierdzono obecności włókniny w glebie.
P r z y k ł a d II. Biodegradowalną włókninę z polimeru handlowego Bionolle 3001 o masie 2 powierzchniowej 45,6 g/m2, grubości 0,39 mm oraz wytrzymałości mierzonej siłami zrywającymi wzdłużna/poprzeczna - 25,5 N/16,7 N powleczono roztworem mleczanu chitozanu i suszono jak w przykładzie I. Otrzymano włókninę pokrytą dwustronnie mleczanem chitozanu o naniesieniu 2
2,3% wag., masie powierzchniowej 48,9 g/m2, grubości 0,38 mm oraz wytrzymałości mierzonej siłami zrywającymi wzdłużna/poprzeczna - 30,6 N/21,4 N. Włóknina modyfikowana w porównaniu z włókniną bez chitozanu charakteryzowała się mniejszą refleksją światła (średnio 20%), nieco wyższą transmisją (ok. 15%) i znacznie większą absorpcją (średnio o 90%).
Modyfikowaną chitozanem włókninę zastosowano do produkcji doniczek rozsady pomidorów odmiany Mundi F1. Zastosowanie tych doniczek pozwoliło na uzyskanie plonu o ok. 10% wyższego od plonu uzyskanego przy pomocy doniczek z agrowłókniny niemodyfikowanej oraz ok. 20% większego niż przy użyciu doniczek standardowych. W przypadku zastosowania doniczek z agrowłókniny modyfikowanej chitozanem zawartość suchej masy w owocach była podobna, a zawartość cukrów była mniejsza niż w przypadku doniczek z agrowłókniny niemodyfikowanej lub wielodoniczek standardowych.
P r z y k ł a d III. Biodegradowalną włókninę z polimeru handlowego Bionolle 3001 o masie 2 powierzchniowej 45,6 g/m2, grubości 0,6 mm oraz wytrzymałości mierzonej siłami zrywającymi wzdłużnie/poprzecznie - 9,17 N/7,28 N z dodatkiem koncentratu barwnika w ilości 3,5% wag., powleczono dwustronnie roztworem mleczanu chitozanu i suszono, jak w przykładzie I. Otrzymano włókninę pokrytą dwustronnie mleczanem chitozanu o naniesieniu 2,3%, masie powierzchnio2 wej 48,3 g/m2 i grubości 0,52 mm oraz wytrzymałości mierzonej siłami zrywającymi wzdłużna/poprzeczna 9,64 N/8,66 N. Włóknina modyfikowana chitozanem w porównaniu z włókniną bez chitozanu charakteryzowała się większą refleksją światła (średnio 27%), większą transmisją (ok. 17%) i mniejszą absorpcją (średnio o 11%).
Włókninę modyfikowaną chitozanem zastosowano do ściółkowania w uprawie ogórków odmiany Merengue F1 i pomidorów odmiany Mundi F1. Zastosowanie tej włókniny pozwoliło na uzyskanie plonu o wyższej zawartości cukrów i mniejszej zawartości azotanów niż przy zastosowaniu czarnej agrowłókniny bez chitozanu.

Claims (2)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Modyfikowana biodegradowalna agrowłóknina, znamienna tym, że stanowi ją włóknina z polimeru biodegradowalnego, jak poliester alifatyczny, polikwas L-mlekowy czy kopoliester alifatycznoaromatyczny, pokryta jedno- lub dwustronnie mleczanem chitozanu o naniesieniu nie mniejszym niż 2
    0,5% wagowego, korzystnie 1,0%-3,0% wagowych, masie powierzchniowej 20-200 g/m , korzystnie 2
    25-100 g/m2 i wytrzymałości mierzonej siłami zrywającymi wzdłużna/poprzeczna nie mniejszymi niż 5 N/4 N - 31,3 N/23 N, korzystnie od 9 N/8 N do 40 N/30 N.
  2. 2. Modyfikowana biodegradowalna agrowłóknina według zastrz. 1, znamienna tym, że mleczan chitozanu zawiera polimer w ilości nie mniejszej niż 0,001% wagowego, korzystnie 0,1-1,0% wagowego, o średnim ciężarze cząsteczkowym nie niższym niż 100 000, korzystnie 150 000-400 000, stopniu deacetylacji nie niższym niż 65%, korzystnie 70-85% i odczynie pH nie niższym niż 5, korzystnie 5,2-5,5.
PL396464A 2011-09-29 2011-09-29 Modyfikowana biodegradowalna agrowłóknina PL221076B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL396464A PL221076B1 (pl) 2011-09-29 2011-09-29 Modyfikowana biodegradowalna agrowłóknina

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL396464A PL221076B1 (pl) 2011-09-29 2011-09-29 Modyfikowana biodegradowalna agrowłóknina

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL396464A1 PL396464A1 (pl) 2013-04-02
PL221076B1 true PL221076B1 (pl) 2016-02-29

Family

ID=48040854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL396464A PL221076B1 (pl) 2011-09-29 2011-09-29 Modyfikowana biodegradowalna agrowłóknina

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL221076B1 (pl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL448053A1 (pl) * 2024-03-20 2025-09-22 Politechnika Łódzka Sposób wytwarzania włókninowych doniczek do zastosowań w ogrodnictwie i rolnictwie, metodą pneumotermiczną z polimerów biodegradowalnych

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL448053A1 (pl) * 2024-03-20 2025-09-22 Politechnika Łódzka Sposób wytwarzania włókninowych doniczek do zastosowań w ogrodnictwie i rolnictwie, metodą pneumotermiczną z polimerów biodegradowalnych
PL249186B1 (pl) * 2024-03-20 2026-03-09 Politechnika Lodzka Sposób wytwarzania włókninowych doniczek do zastosowań w ogrodnictwie i rolnictwie, metodą pneumotermiczną z polimerów biodegradowalnych

Also Published As

Publication number Publication date
PL396464A1 (pl) 2013-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Vox et al. Biodegradable films and spray coatings as eco-friendly alternative to petro-chemical derived mulching films
US20030145518A1 (en) Agricultural items and agricultural methods comprising biodegradable copolymers
Manzano et al. Mulch plastic systems: Recent advances and applications
CN112442262A (zh) 二氧化钛改性可生物降解复合材料及其制备方法和应用
Santagata et al. An overview of biodegradable films and spray coatings as sustainable alternative to oil-based mulching films
Merino et al. In-soil biodegradation behavior of chitosan-coated phosphorylated starch films
Özen et al. Coating of nonwovens with potassium nitrate containing carboxymethyl cellulose for efficient water and fertilizer management
Riggi et al. Bio-based and biodegradable plastics for use in crop production
US20020129544A1 (en) Liquid or semifluid self sustaining mulch for protecting crops
KR101286229B1 (ko) 셀룰로오스 섬유를 이용한 생분해성 육묘포트 및 이의 제조방법
CN112442261A (zh) 一种抗菌可生物降解复合材料及其制备方法和应用
PL221076B1 (pl) Modyfikowana biodegradowalna agrowłóknina
JPH026689A (ja) 新規な複合シート及びその製造方法
TR201802518T4 (tr) Tarım uygulamalarına yönelik biyoçözünür malç.
WO2016090511A1 (es) Un proceso de extrusión reactiva para elaborar un material bioplástico con propiedades bioactivas, a partir de materiales compostables de fuentes renovables y fósiles; además de dicho material bioplástico
RU2737425C1 (ru) Мульчирующая биоразлагаемая полимерная пленка и способ ее получения (варианты)
López et al. Behaviour of biodegradable films used for mulching in melon cultivation
Mostafa Equilibrium Moisture Content of Some Bioplastic Materials for Agricultural
KR100694192B1 (ko) 내후성이 우수하고 친수성을 지닌 스판본드 부직포 제조방법
Alanas et al. Utilization of cellulose nanocrystals (CNC) as a filler for chitosan-based films for chili peppers packaging
AU2001268301B2 (en) Agricultural items and methods comprising biodegradable copolymers
EP2558548B1 (en) Biodegradable materials for soil mulching based on aqueous mixtures of polysaccharides and plant waste fibers and methods for their application
CN114249984A (zh) 可降解膜及其制备方法与应用
AU2001268301A1 (en) Agricultural items and methods comprising biodegradable copolymers
CN113698749A (zh) 一种生物降解地膜及其制备方法