BR102019009361A2

BR102019009361A2 - biodegradable containers with fertilizing properties for the production of plant seedlings, production process and use

Info

Publication number: BR102019009361A2
Application number: BR102019009361-7A
Authority: BR
Inventors: Carolina Braida Vila
Original assignee: Nagmo Bio Comercio Ltda
Priority date: 2019-05-08
Filing date: 2019-05-08
Publication date: 2020-11-17

Abstract

A presente invenção consiste de recipientes biodegradáveis e fertilizantes caracterizado por compreender uma matéria prima biodegradável composta de fibras vegetais provenientes de caule, folhas ou raízes, e ou fibras processadas como papeis e jornais, papel reciclável, garantindo o reuso destes resíduos em uma nova aplicação. Os recipientes possuem ainda propriedades fertilizantes intrínsecas, ou mesmo propriedades fertilizantes devido a aditivos incluídos na fabricação da polpa, e ou aplicação superfície parcial ou total do recipiente, os quais favoreçam o desenvolvimento das raízes, e das mudas como um todo. Também inclui uso de substâncias hidrofóbicas naturais para retardar o colapso estrutural dos recipientes em contato com a umidade, quando necessário.

The present invention consists of biodegradable containers and fertilizers characterized by comprising a biodegradable raw material composed of vegetable fibers from stem, leaves or roots, and or processed fibers such as papers and newspapers, recyclable paper, ensuring the reuse of these residues in a new application. The containers also have intrinsic fertilizing properties, or even fertilizing properties due to additives included in the pulp manufacture, and either partial or total surface application of the container, which favor the development of the roots, and the seedlings as a whole. It also includes the use of natural hydrophobic substances to delay the structural collapse of containers in contact with moisture, when necessary.

Description

RECIPIENTES BIODEGRADÁVEIS COM PROPRIEDADES FERTILIZANTES PARA A PRODUÇÃO DE MUDAS DE PLANTAS, PROCESSO DE PRODUÇÃO E USOBIODEGRADABLE CONTAINERS WITH FERTILIZING PROPERTIES FOR THE PRODUCTION OF PLANT SEEDLINGS, PRODUCTION AND USE PROCESS

Campo da InvençãoField of the Invention

[0001] A invenção consiste em recipientes para diferentes fases de semeadura, plantio e produção de mudas feitos a partir de matéria prima vegetal com propriedades biodegradáveis e fertilizantes, e aplicação opcional de substâncias hidrofóbicas para aumento da resistência temporária à umidade.[0001] The invention consists of containers for different stages of sowing, planting and production of seedlings made from vegetable raw material with biodegradable properties and fertilizers, and optional application of hydrophobic substances to increase the temporary resistance to moisture.

Antecedentes da InvençãoBackground of the Invention

[0002] Grande parte da semeadura e plantio de mudas é realizada em sementeiras e vasos de polímeros artificiais a base de derivados de petróleo. Por não serem biodegradáveis, estes vasos impedem o crescimento adequado das raízes que não conseguem romper a barreira dos potes, as quais enovelam dentro dos vasos. Como resultado, a produtividade das mudas acaba sendo menor devido ao desenvolvimento ineficiente do sistema radicular. Adicionalmente, as raízes das mudas produzidas podem se romper no momento do transplante das mudas para o solo afetando a produtividade e o desenvolvimento dos espécimes vegetais. Os vasos resultantes do plantio são, em geral, descartados em aterros ou mesmo no próprio local do plantio onde poderão levar algumas centenas de anos até se degradarem variando de acordo com as propriedades da matéria prima e as condições do meio.[0002] Much of the sowing and planting of seedlings is carried out in seedlings and pots of artificial polymers based on petroleum derivatives. Because they are not biodegradable, these pots prevent the proper growth of roots that cannot break the barrier of the pots, which bend inside the pots. As a result, the productivity of the seedlings ends up being lower due to the inefficient development of the root system. In addition, the roots of the seedlings produced can break when transplanting the seedlings into the soil, affecting the productivity and development of plant specimens. The vases resulting from planting are, in general, discarded in landfills or even at the planting site, where they may take a few hundred years to degrade, varying according to the properties of the raw material and the conditions of the environment.

[0003] Os vasos biodegradáveis aparecem como uma alternativa a vasos feitos basicamente de polímeros artificiais a base de petróleo. Tanto produtos naturais como fibras vegetais quanto polímeros artificiais com propriedades que o tornam biodegradáveis são utilizados para a fabricação destes vasos. Uma das vantagens do uso destes vasos é a possibilidade de coloca-lo no solo juntamente com a muda, impedindo o rompimento das raízes durante o transplante, além de evitar a produção de resíduos. Porém, muitos dos vasos biodegradáveis disponíveis são fabricados com matéria prima retirada diretamente da natureza, aumentando as demandas por recursos naturais, ao invés de utilizar matéria prima proveniente de material reciclado. Estes vasos com materiais que não possuem propriedades adicionais que favoreçam o desenvolvimento das plântulas e mudas. Por fim, os vasos biodegradáveis feitos com fibras naturais também tendem a ser vulneráveis ao acumulo de umidade devido à propriedade hidrofílica da celulose, hemiceluloses e pectinas, ou outras substâncias hidrofílicas que também podem estar presentes, comprometendo a resistência estrutural dos potes e o processo de produção de mudas tanto manual como mecanizado.[0003] Biodegradable pots appear as an alternative to pots made basically of artificial petroleum-based polymers. Both natural products such as vegetable fibers and artificial polymers with properties that make it biodegradable are used to manufacture these vases. One of the advantages of using these pots is the possibility of placing it in the soil together with the seedling, preventing the rupture of the roots during the transplant, in addition to avoiding the production of waste. However, many of the available biodegradable pots are manufactured with raw material taken directly from nature, increasing the demands for natural resources, instead of using raw material from recycled material. These pots with materials that do not have additional properties that favor the development of seedlings and seedlings. Finally, biodegradable pots made with natural fibers also tend to be vulnerable to moisture accumulation due to the hydrophilic property of cellulose, hemicelluloses and pectins, or other hydrophilic substances that may also be present, compromising the structural resistance of the pots and the process of production of seedlings both manual and mechanized.

[0004] Os documentos de patente WO2007/051393A1, US2011/0167723A1 e BR 202014023965-6 apresentam alguns exemplos de vasos biodegradáveis.[0004] Patent documents WO2007 / 051393A1, US2011 / 0167723A1 and BR 202014023965-6 present some examples of biodegradable vessels.

[0005] O documento WO2007/051393A1 descreve potes para a produção de flores fabricados com fibras vegetais maceradas, adesivos e lubrificante. O produto descrito não utiliza material reciclado nos vasos, que reduzem os resíduos comumente destinados a aterros sanitários, além de não possuírem potencial fertilizantes. Os potes descritos também são destinados a flores, o que não garante a adequação destes a plantas de maior porte.[0005] WO2007 / 051393A1 describes pots for the production of flowers made with macerated vegetable fibers, adhesives and lubricant. The product described does not use recycled material in the pots, which reduce the waste commonly destined for landfills, in addition to not having potential fertilizers. The pots described are also intended for flowers, which does not guarantee their suitability for larger plants.

[0006] O documento US2011/0167723A1 descreve potes feitos de papelão que apresentam uma alternativa com maior resistência mecânica que permite a aplicação em mudas de maior porte. Estes potes podem ser colocados diretamente no solo onde sofrem degradação, ou há mecanismos para que a muda seja retirada do pote, e este pode ser destinado a um aterro sanitário. Porém, esta invenção não prevê o potencial fertilizante, além de não ter como objetivo o reuso de material reciclado, e outras fibras vegetais que podem contribuir com o desenvolvimento das mudas. Também, não permitem o desenvolvimento adequado das raízes por degradação parcial das paredes dos potes, potencialmente levando ao enovelamento, e redução da produtividade das mudas.[0006] The document US2011 / 0167723A1 describes pots made of cardboard that present an alternative with greater mechanical resistance that allows the application in larger seedlings. These pots can be placed directly on the soil where they suffer degradation, or there are mechanisms for the seedling to be removed from the pot, and it can be sent to a landfill. However, this invention does not foresee the potential fertilizer, in addition to not aiming at the reuse of recycled material, and other vegetable fibers that can contribute to the development of seedlings. Also, they do not allow the proper development of the roots due to partial degradation of the pot walls, potentially leading to folding, and reduced seedling productivity.

[0007] O documento BR 202014023965-6 descreve potes biodegradáveis para plantio feito com papel reciclado, ou não, que pode ser impermeabilizado com o uso de polímeros artificiais. Apesar do problema de impermeabilização ser resolvido garantindo resistência mecânica temporária aos potes, mesmo que com polímeros artificias, esta invenção não permite o desenvolvimento das raízes das mudas com a degradação parcial dos vasos ainda durante o processo de produção, resultando no enovelamento das raízes. Por não ter uma degradação gradual, também não há a possibilidade do plantio da muda em conjunto com os vasos no solo, assim como não há uma medida de aumento de produtividade das mudas com o uso de fertilizantes diretamente na formulação dos potes.[0007] The document BR 202014023965-6 describes biodegradable pots for planting made with recycled paper, or not, that can be waterproofed with the use of artificial polymers. Despite the problem of waterproofing being solved by guaranteeing temporary mechanical resistance to the pots, even with artificial polymers, this invention does not allow the development of the roots of the seedlings with the partial degradation of the pots during the production process, resulting in the folding of the roots. Since there is no gradual degradation, there is also no possibility of planting the seedling together with the pots in the soil, just as there is no measure to increase seedling productivity with the use of fertilizers directly in the formulation of the pots.

Breve Descrição das FigurasBrief Description of the Figures

[0008] A FIGURA 1 ilustra elementos básicos da presente invenção compreendendo três formatos diferentes dos recipientes biodegradáveis em vista frontal.[0008] FIGURE 1 illustrates basic elements of the present invention comprising three different shapes of biodegradable containers in front view.

[0009] A FIGURA 2 ilustra alguns exemplos de recipientes biodegradáveis em vista inferior.[0009] FIGURE 2 illustrates some examples of biodegradable containers in bottom view.

[00010] A FIGURA 3 ilustra um exemplo de recipientes biodegradáveis em configuração de sementeira.[00010] FIGURE 3 illustrates an example of biodegradable containers in a sowing configuration.

Descrição da InvençãoDescription of the Invention

[00011] A presente invenção trata de recipientes biodegradáveis com propriedade fertilizantes para a produção de mudas de plantas caracterizados por compreender fibras vegetais, turfas, substância aglutinante e fertilizantes. A invenção trada ainda do processo de produção do dito recipiente biodegradável e seu uso.[00011] The present invention deals with biodegradable containers with fertilizing properties for the production of plant seedlings characterized by comprising plant fibers, peat, binder and fertilizers. The invention also involves the production process of said biodegradable container and its use.

[00012] Em um aspecto principal, a presente invenção endereça o problema técnico de limitação de produtividade de mudas utilizando vasos biodegradáveis por não permitirem o desenvolvimento das raízes levando ao enovelamento destas, falta de fertilização local e ou problemas estruturais que afetam a manipulação dos potes com as mudas e a sua cadeia produtiva. Esta invenção pode ser particularmente útil nos segmentos de produção de mudas de plantas ornamentais, produção de plantas para o setor alimentício, produção florestal, produção de mudas para reflorestamento de áreas degradadas, não se restringindo a estas.[00012] In a main aspect, the present invention addresses the technical problem of limiting the productivity of seedlings using biodegradable pots because they do not allow the development of the roots leading to their folding, lack of local fertilization and or structural problems that affect the handling of the pots with seedlings and their productive chain. This invention can be particularly useful in the segments of production of seedlings of ornamental plants, production of plants for the food sector, forestry production, production of seedlings for reforestation of degraded areas, not being restricted to these.

[00013] Conforme a presente invenção entende-se por recipientes biodegradáveis e fertilizantes como sementeiras, vasos, tubetes de diferentes dimensões e formatos, incluindo formatos cúbicos, cônico, cilíndrico, poliédricos e variações destes de acordo com a aplicação e os requisitos das mudas a serem produzidas.[00013] According to the present invention, it is understood that biodegradable containers and fertilizers such as seeds, pots, tubes of different sizes and shapes, including cubic, conical, cylindrical, polyhedral shapes and variations of these according to the application and the requirements of the seedlings a be produced.

[00014] Conforme a presente invenção entende-se como recipiente biodegradável aquele que possui a propriedade de se degradar no ambiente natural ao entrar em contato com a umidade e ou o solo. Alguns exemplos de matéria prima biodegradáveis são as fibras vegetais em natura e / ou processadas como papel, papel reciclado, jornal, entre outras. Também se entende como matéria prima biodegradável a turfa que consiste em material vegetal parcialmente decomposto.[00014] According to the present invention, a biodegradable container is understood to be one that has the property of degrading in the natural environment upon contact with moisture and or the soil. Some examples of biodegradable raw materials are fresh and / or processed vegetable fibers such as paper, recycled paper, newspaper, among others. Peat that consists of partially decomposed plant material is also understood as a biodegradable raw material.

[00015] Conforme presente invenção entende-se como potencial de desenvolvimento adequado do sistema radicular das mudas como a não restrição do desenvolvimento das raízes dentro do recipiente de plantio, garantindo que parte das raízes possam atravessar a superfícies do recipiente durante o processo de degradação gradual. Este processo evita o enovelamento das raízes aumentando a produtividade, ou o crescimento, das mudas a serem produzidas.[00015] According to the present invention, it is understood as an adequate development potential of the root system of the seedlings as the non-restriction of the development of the roots inside the planting container, ensuring that part of the roots can cross the surfaces of the container during the process of gradual degradation . This process avoids the folding of the roots, increasing the productivity, or the growth, of the seedlings to be produced.

[00016] Conforme a presente invenção entende-se como potencial fertilizante a capacidade de liberar no ambiente natural compostos que favoreçam o desenvolvimento das mudas como matéria orgânica; macronutrientes incluindo carbono, nitrogênio, potássio, fósforo, cálcio magnésio, enxofre; e micronutrientes como boro, cloro, cobre, ferro, manganês, molibdênio, cobalto, níquel, zinco; sinalizadores como auxinas, giberilinas, citocininas, entre outros. Estes nutrientes podem estar presentes nos recipientes em sua totalidade ou em diferentes combinações e proporções de acordo com o objetivo e a espécie vegetal a ser produzida. Estes fertilizantes podem fazer parte da constituição das fibras naturais e turfas utilizadas, como podem ser aditivos adicionados a polpa durante a fabricação e ou adicionados posteriormente a fabricação dos recipientes no exterior, e ou no interior, base, topo e bordas, cobrindo parcialmente ou totalmente as superfícies dos recipientes.[00016] According to the present invention, potential fertilizer is understood as the ability to release into the natural environment compounds that favor the development of seedlings as organic matter; macronutrients including carbon, nitrogen, potassium, phosphorus, calcium, magnesium, sulfur; and micronutrients such as boron, chlorine, copper, iron, manganese, molybdenum, cobalt, nickel, zinc; flags such as auxins, gibberish, cytokinins, among others. These nutrients can be present in the containers in their entirety or in different combinations and proportions according to the objective and the plant species to be produced. These fertilizers can be part of the constitution of the natural fibers and peat used, as they can be additives added to the pulp during manufacture and or later added to the manufacture of the containers on the outside, and or on the inside, base, top and edges, covering partially or totally the surfaces of the containers.

[00017] Conforme a presente invenção entende-se por impermeabilização parcial ou total das superfícies dos recipientes como o uso de substâncias hidrofóbicas naturais e ou artificiais, mas biodegradáveis, que sejam incorporadas à polpa ou adicionadas posteriormente a fabricação dos recipientes. Exemplos de substâncias hidrofóbicas naturais incluem óleos e ou ceras de origem vegetal. Tal configuração opcional pode ser útil para endereçar o problema técnico adicional de redução da resistência físico-mecânica das paredes, topo, base e / ou borda dos recipientes devido à exposição destes à umidade. As quantidades serão adequadas de acordo com as aplicações e mudas a serem produzidas, sempre preservando a biodegradabilidade dos recipientes.[00017] According to the present invention, partial or total waterproofing of the container surfaces is understood as the use of natural and or artificial, but biodegradable, hydrophobic substances, which are incorporated into the pulp or added later to the manufacture of the containers. Examples of natural hydrophobic substances include oils and or waxes of vegetable origin. Such an optional configuration can be useful to address the additional technical problem of reducing the physical-mechanical resistance of the walls, top, base and / or edge of the containers due to their exposure to moisture. The quantities will be adequate according to the applications and seedlings to be produced, always preserving the biodegradability of the containers.

[00018] A seguir são apresentados dois exemplos de recipientes biodegradáveis de acordo com a invenção sem, contudo, limitar o escopo da invenção. O primeiro exemplo consiste em recipientes cônicos com 8 centímetros de diâmetro no topo e 5 centímetros na base, e 8 centímetros de altura, com furo para escoamento na base. O segundo exemplo consiste em bandeja sementeira com 36 células com 3.6 centímetro de aresta no topo e 1.5 centímetro na base, e 2 centímetros de altura, com um furo para escoamento de água na base.[00018] The following are two examples of biodegradable containers according to the invention without, however, limiting the scope of the invention. The first example consists of conical containers with 8 centimeters in diameter at the top and 5 centimeters at the base, and 8 centimeters in height, with a drainage hole at the base. The second example consists of a 36-cell seed tray with a 3.6 centimeter edge at the top and 1.5 centimeter at the base, and 2 centimeters in height, with a hole for water drainage at the base.

Claims

RECIPIENTES BIODEGRADÁVEIS COM PROPRIEDADES FERTILIZANTES PARA A PRODUÇÃO DE MUDAS DE PLANTAS caracterizado por compreender fibras vegetais, turfas, substância aglutinante, e fertilizantes.BIODEGRADABLE CONTAINERS WITH FERTILIZING PROPERTIES FOR THE PRODUCTION OF PLANT SEEDLINGS characterized by comprising vegetable fibers, peat, binder, and fertilizers.

RECIPIENTES BIODEGRADÁVEIS de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por compreender fibras vegetais provenientes de folhas, caule ou raízes em conjunto com fibras recicladas como papel, papel reciclado, jornal em proporções de 10% a 100% de fibras provenientes de material reciclado.BIODEGRADABLE CONTAINERS according to claim 1, characterized by comprising vegetable fibers from leaves, stems or roots together with recycled fibers such as paper, recycled paper, newspaper in proportions of 10% to 100% of fibers from recycled material.

RECIPIENTES BIODEGRADÁVEIS de acordo com a reivindicações 1 e 2 caracterizado por pela proporção entre a quantidade de fibras naturais e / ou recicladas e a quantidade de turfas na polpa variar entre 30 % a 70% de fibras naturais e de 70 % a 30 % de turfas.BIODEGRADABLE CONTAINERS according to claims 1 and 2, characterized in that the proportion between the amount of natural and / or recycled fibers and the amount of peat in the pulp varies between 30% to 70% of natural fibers and from 70% to 30% of peat .

RECIPIENTES BIODEGRADÁVEIS de acordo com a reivindicação 3 caracterizado por compreender entre 0 % e 30 % de fibras naturais e entre 100% e 70 % de fibras recicladas.BIODEGRADABLE CONTAINERS according to claim 3 characterized by comprising between 0% and 30% natural fibers and between 100% and 70% recycled fibers.

RECIPIENTES BIODEGRADÁVEIS de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por compreender aditivos naturais ou artificiais a serem adicionados à composição da polpa em concentração de 0.1% até 5%, ou adicionados a superfície parcial ou total do recipiente.BIODEGRADABLE CONTAINERS according to claim 1, characterized in that they comprise natural or artificial additives to be added to the pulp composition in a concentration of 0.1% to 5%, or added to the partial or total surface of the container.

RECIPIENTES BIODEGRADÁVEIS de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por compreender opcionalmente impermeabilizantes escolhidos entre substâncias hidrofóbicas de origem vegetal ou de composição artificial comprovadamente biodegradáveis.BIODEGRADABLE CONTAINERS according to claim 1, characterized in that they optionally comprise waterproofing agents chosen from hydrophobic substances of vegetable origin or of an artificially proven biodegradable composition.

RECIPIENTES BIODEGRADÁVEIS de acordo com a reivindicação 6 caracterizado por compreender adição superficial de substâncias hidrofóbicas em 0 % a 70 % da superfície do recipiente.BIODEGRADABLE CONTAINERS according to claim 6, characterized in that it comprises a superficial addition of hydrophobic substances on 0% to 70% of the surface of the container.

RECIPIENTES BIODEGRADÁVEIS de acordo com a reivindicação 5 caracterizado pela substância hidrofóbica de origem vegetal ser escolhida entre resina e cera de pinus, cera de carnaúba, óleo de copaífera, não se restringindo a estes.BIODEGRADABLE CONTAINERS according to claim 5 characterized by the hydrophobic substance of vegetable origin being chosen from resin and pine wax, carnauba wax, copaiferous oil, not being restricted to these.

RECIPIENTES BIODEGRADÁVEIS de acordo com a reivindicação 5 caracterizado pela substância hidrofóbica de composição artificial ser escolhida entre plásticos biodegradáveis a base de amido, não se restringindo a este.BIODEGRADABLE CONTAINERS according to claim 5 characterized by the hydrophobic substance of artificial composition being chosen among starch based biodegradable plastics, not being restricted to this.

PROCESSO DE PRODUÇÃO DE RECIPIENTES BIODEGRADÁVEIS conforme reivindicações 1 a 8 caracterizado por compreender as seguintes etapas:

a. Produção da polpa a partir de trituração, em água, das fibras do papel, papel reciclado ou fibras naturais.
b. Adição gradual de turfa à mistura obtida na etapa (a), e homogeneização.
c. Adição de substância aglutinante à mistura obtida na etapa (b);
d. Fabricação dos recipientes adicionando a mistura obtida na etapa (c) aos moldes.
e. Adição de substâncias fertilizantes e hidrofóbicas à superfície dos recipientes resultantes da etapa (d).

PROCESS OF PRODUCTION OF BIODEGRADABLE CONTAINERS according to claims 1 to 8 characterized by comprising the following steps:

The. Pulp production from crushing, in water, paper fibers, recycled paper or natural fibers.
B. Gradual addition of peat to the mixture obtained in step (a), and homogenization.
ç. Addition of a binding substance to the mixture obtained in step (b);
d. Manufacturing the containers by adding the mixture obtained in step (c) to the molds.
and. Addition of fertilizing and hydrophobic substances to the surface of the containers resulting from step (d).

USO DE RECIPIENTES BIODEGRADÁVEIS conforme reivindicações 1 a 8 caracterizado por compreender a semeadura ou crescimento de mudas em diferentes substratos dentro dos recipientes, e o plantio das mudas no solo sem a necessidade de remover a muda do recipiente, excluindo também a necessidade de aplicar fertilizantes na fase inicial do plantio.USE OF BIODEGRADABLE CONTAINERS according to claims 1 to 8 characterized by sowing or growing seedlings on different substrates within the containers, and planting the seedlings in the soil without the need to remove the seedling from the container, also excluding the need to apply fertilizers in the initial phase of planting.