專利名稱：生物可降解的和生物相容的農(nóng)用覆蓋物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物可降解的和生物相容的農(nóng)用覆蓋物及其制備方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及具有程序化生物降解持續(xù)時(shí)間的農(nóng)用覆蓋物。
自從本世紀(jì)初開(kāi)始，人們進(jìn)行了很多嘗試，試圖從各種纖維編織物生產(chǎn)農(nóng)用覆蓋物。從這方面，人們發(fā)現(xiàn)紙或紙板都不能長(zhǎng)時(shí)間抗降解。這就是為什么全部工作都已集中在尋找一種抗生物降解的有效保護(hù)作用這一必要性的原因。
另一方面，人們熟知聚丙交酯(PLA-得自2-羥基丙酸的聚合物)是被認(rèn)為真正生物可降解的稀有聚合物之一。它的降解周期基于該聚合物鏈的水解過(guò)程。它被分解成乳糖、水和二氧化碳，PLA還是完全生物相容的。這表明，該聚合物和它的降解產(chǎn)物都不損害活生物體的健康。為此，PLA的醫(yī)學(xué)用途(外科)是人們熟知的。
在PLA的生產(chǎn)方面的最近技術(shù)進(jìn)展已使得可能以競(jìng)爭(zhēng)價(jià)格提供大量的PLA。此外，在它的生產(chǎn)中，有可能修飾該聚合物鏈從而控制它對(duì)降解的抗性。然而，PLA是一種機(jī)械性能差的材料。因?yàn)镻LA太易碎且脆性太大，不可能被用作可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械展開(kāi)裝置安裝的PLA膜。因此，PLA需要載體，不過(guò)，后者必須至少保持PLA的全部所需性能。
于是，需要一種提供良好隔熱性的合適的PLA-載體結(jié)合體，以至在夜間，它保持地面的濕度，在白天，它允許地面逐漸變暖，但不是塑料覆蓋物的情況中通常發(fā)生的那樣使地面過(guò)熱。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種覆蓋物，它能使地面的溫度恒定地保持在最適生長(zhǎng)區(qū)(它大為有利于季節(jié)開(kāi)始時(shí)的植物)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種覆蓋物，它在季節(jié)開(kāi)始時(shí)給幼種提供優(yōu)良的隔熱性，但完全防止雜草的生長(zhǎng)(它不能穿過(guò)覆蓋物生長(zhǎng))。
本發(fā)明的又一目的是提供一種覆蓋物，它使得可能不需通過(guò)熏蒸使用危險(xiǎn)的產(chǎn)品(例如異硫氰酸甲酯、氯代烴等)。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種覆蓋物，它將保持在原地直至完全降解。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種制備覆蓋物的方法，它克服了現(xiàn)有技術(shù)中描述的那些方法的全部缺點(diǎn)。
本發(fā)明的這些和其它目的是通過(guò)提供一種生物可降解的和生物相容的農(nóng)用覆蓋物而實(shí)現(xiàn)的，該覆蓋物包括一張纖維素纖維制品(優(yōu)選是一張紙)，它的定量在約40g/m2和60g/m2之間。該張制品至少有一面涂了一層聚丙交酯。該涂層應(yīng)用的量應(yīng)使其重量在約2g／m2和15g/m2之間。
實(shí)施中，該張制品優(yōu)選是一張由再循環(huán)纖維素纖維制品制備的紙。它的厚度可在2磅(points)和4磅之間變化。通常，在與PLA層相反的一面涂有生物添加劑，例如，10-6-0、0-20-0、0-0-22及其混合物。
聚丙交酯層優(yōu)選含光反射劑，它可以是著色劑，并且，它的用量可以是PLA的約3-8wt％。優(yōu)選的光反射劑包括炭黑，不過(guò)，可根據(jù)需要反射的光量應(yīng)用任何其它光反射劑。
本發(fā)明的生物可降解和生物相容的農(nóng)用覆蓋物可這樣制備提供一張定量在約40g/m2和60m/g2之間的纖維素纖維制品，在該張制品上淀積一定量的聚丙交酯液體層，以至當(dāng)該層固化時(shí)，它的重量在約2g/m2和15g/m2之間，以及使PLA層固化而粘附在該張制品上并與它構(gòu)成覆蓋物。
在所述制品上淀積PLA層通常是這樣實(shí)現(xiàn)的，即熱擠出PLA而產(chǎn)生一種液體，并將一層該液體置于所述纖維制品(它通常是一張紙，優(yōu)選是再循環(huán)紙)上。
由于可以修飾PLA的聚合物鏈，所以，有可能調(diào)節(jié)它對(duì)生物降解的抗性，因而可調(diào)節(jié)它的壽命，這促使它成為生產(chǎn)農(nóng)用覆蓋物的優(yōu)選材料。確實(shí)應(yīng)認(rèn)識(shí)到那么就有可能因不同種蔬菜和樹(shù)木的需要而異地優(yōu)化對(duì)幼苗的保護(hù)。
人們將發(fā)現(xiàn)，PLA是加到纖維素纖維制品的編織物中的理想附加物。該結(jié)合使生產(chǎn)的覆蓋物符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要在整個(gè)季節(jié)性生長(zhǎng)期間維持足夠的使用壽命，以及機(jī)械化安裝。在季節(jié)開(kāi)始時(shí)，該纖維編織物給幼苗提供優(yōu)良的隔熱性，同時(shí)完全防止雜草的生長(zhǎng)，它不能象塑料覆蓋物的情況那樣生長(zhǎng)穿過(guò)本發(fā)明的覆蓋物。
一旦放在一定的位置，當(dāng)所述紙載體已生物降解后，PLA膜就不需要載體并且將保持在原地直至完全生物降解。在季節(jié)結(jié)束后，將不需特殊的處理。簡(jiǎn)單地耕地就足以將殘余的PLA拌入土壤。因?yàn)樯锝到庖咽筆LA轉(zhuǎn)化成甚至更脆的物質(zhì)，它將不能對(duì)土壤機(jī)械作業(yè)產(chǎn)生抗性。此外，還給土壤增添了乳糖(它是PLA的生物降解產(chǎn)生的殘余物)的天然施肥性能。
PLA是一種天然透明材料。所以，有可能根據(jù)需要將它染色白色限制熱傳遞，或者染其它任何將會(huì)最優(yōu)化植物的產(chǎn)量的顏色。
當(dāng)然，本發(fā)明不限于上述制備方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的其它任何方法都落在本發(fā)明的范圍和精神之內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種生物可降解的和生物相容的農(nóng)用覆蓋物，它包括一張定量在約40g/m2和60m/g2之間的纖維素纖維制品，所述那張制品至少有一面涂有一層聚丙交酯，應(yīng)用的所述涂層量使該涂層重量在大約2g/m2和15g/m2之間。
2．權(quán)利要求1的生物可降解的和生物相容的農(nóng)用覆蓋物，其中，所述那張制品包括紙。
3．權(quán)利要求2的生物可降解的和生物相容的農(nóng)用覆蓋物，其中，所述紙的厚度在2磅和4磅之間。
4．權(quán)利要求2的生物可降解的和生物相容的農(nóng)用覆蓋物，其中，所述紙是由再循環(huán)纖維素纖維制品制備的。
5．權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的生物可降解的和生物相容的農(nóng)用覆蓋物，它與所述涂層相反的一面被涂有生物添加劑。
6．權(quán)利要求5的生物可降解的和生物相容的農(nóng)用覆蓋物，其中，所述生物添加劑選自10-6-0、0-20-0、0-0-22及其混合物。
7．權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)的生物可降解的和生物相容的農(nóng)用覆蓋物，其中，所述聚丙交酯層包括光反射劑。
8．權(quán)利要求7的生物可降解的和生物相容的農(nóng)用覆蓋物，其中，所述光反射劑包括著色劑。
9．權(quán)利要求8的生物可降解的和生物相容的農(nóng)用覆蓋物，它包括約3-8wt％的光反射劑。
10．權(quán)利要求9的生物可降解的和生物相容的農(nóng)用覆蓋物，其中，所述光反射劑包括炭黑。
11．一種制備生物可降解的和生物相容的農(nóng)用覆蓋物的方法，它包括提供一張定量在約40g/m2和60g/m2之間的纖維素纖維制品，在該張制品上淀積一定量的聚丙交酯液體層，以至當(dāng)該層固化時(shí)，它的重量在約2g/m2和15g/m2之間，以及使該層固化而粘附在所述那張制品上并構(gòu)成所述覆蓋物。
12．權(quán)利要求11的方法，其中，所述聚丙交酯被擠出到所述那張制品上。
全文摘要
該農(nóng)用覆蓋物包括一張纖維素纖維制品,該制品的定量在約40g/m
文檔編號(hào)C09D167/04GK1284974SQ98813640
公開(kāi)日2001年2月21日 申請(qǐng)日期1998年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月2日
發(fā)明者R·高德里奧特, M·拉伯, L·巴雷特, S·蓋格恩 申請(qǐng)人:級(jí)聯(lián)多重處理公司