[发明专利]用包含着色剂的超临界流体浸渍的地面覆盖护根物

说明书

一种护根物形式的地面覆盖物，其允许空气和水分渗透，其包括源自含有纤维的纸浆的、优选源自木质纤维素材料的纸基材，其已经形成幅材或形成片材，其特征在于基材已经用超临界流体、优选CO₂浸渍，或者用流体在高压下，例如接近超临界条件下浸渍，其中在所述流体中还存在一种或多种着色剂。还公开了其制造方法及其用途。

技术领域

本发明涉及一种地面覆盖物，其优选为护根物(mulch，覆盖料、覆/护盖物)的形式，该基材已经用超临界流体或类似物浸渍，其中在超临界流体中还存在一种或多种着色剂。还公开了其制造方法及其用途。该覆盖物进一步是可堆肥和可生物降解的。所述覆盖物还具有改进的渗透性。

背景技术

目前常见的解决方案是在种植种子之前使用基于塑料的膜。这种塑料膜防止杂草生长、降低所需农药、杀真菌剂或除草剂的量、提高土壤的温度以及控制土壤的水分含量。在农业中使用护根物如所述那样主要是各种塑料膜和复合材料。使用这种膜还保护作物免受杂草侵害、杂草生长和昆虫等。为此目的开发的大多数塑料不是可持续性的或不是由可持续材料(尽管是可生物降解的)制成。另一方面，基于纸的材料的使用是环境概念，但通常太多孔(渗透性过高，too porous)以至于不能改进熏蒸过程。

塑料的问题之一是农民在收获作物后不收回塑料膜。这就是为什么需要实施可生物降解和可持续的解决方案的原因之一。欧盟立法的变化似乎在不久的将来也倾向于可生物降解的替代物。目前，如所述的，各种类型的塑料被用作护根物。纸也被认为太昂贵并且降解太快。

另一个问题在于其复杂的过程，其通常涉及表面处理或涂布步骤。该涂布的目标是在一侧或两侧上使纸着上黑色，和或包含其他表面活性试剂，如防水化学品、光学试剂，强度剂或生物活性试剂。

基于纸的护根物的涂布也存在问题，因为使用添加剂如炭黑需要粘合剂。这些粘合剂会改变纸的渗透性并因此获得致密的基材。当铺在土壤上时，水会在背侧凝结，这因此有利于微生物活性。

另一个问题是涂布通常限于冲击涂布方法，这也意味着冲击可能降低纸强度性质。另一个问题是，冲击或非冲击涂布方法都将导致明显的z-曲线(z-profile)，并因此例如光学性质也会受到影响。冲击涂布或表面处理方法的使用还对原纸的性质敏感，并且要求涂层保持性良好，以免造成在涂布机上的运行性问题。例如，如果基材是非常可渗透的或含有孔，则涂料液体将穿透纸并且因此可能由于在辊上形成沉积物而导致幅材破裂等。因此需要解决一个或更多个以上问题，并且仍然保持基于纸的覆盖物(优选护根物)所需的重要物理标准，例如高强度、弹性、受控微生物降解性和成本有效的产品。还需要一种地面覆盖物，优选为护根物的形式，其允许空气和水分渗透。

本发明解决了当涉及空气和水分时不太可渗透的基于纸的护根物的问题。同时，地面覆盖物，优选护根物的形式，应该是环境友好的并且具有一定的物理性质并且可耐水和耐风。因此需要一种改进的地面覆盖物，优选为护根物的形式。

现已出人意料地发现，通过使用超临界流体、优选CO₂浸渍步骤，可以制造出解决了一个或更多个以上问题的地面覆盖物，优选为纸护根物的形式。使用超临界流体已公开于“Polymer Processing with supercritical fluids”,S.G.Kazarian,PolymerScience,Ser.C,Vol 42,No 1,2000,pp-101。通过将染料溶解在流体、优选CO₂中，可以浸渍优选为纸护根物的形式的覆盖物，其中基本上不使用粘合剂。以此方式，可以保持幅材的更开放的结构并因此确保足够的WVTR(水蒸气透过率)。同时，覆盖物的降解可能会变慢，因为水蒸气阻隔性过高可能造成生物基地面覆盖物(例如纸护根物)的过快降解。该解决方案进一步简化了制造地面覆盖材料(如护根物的形式)的制造过程(成本)。

发明内容