PROCEDIMIENTO DE PREPARACIÓN DE FIBRAS DE MADERA PARA UN SUSTRATO DE CULTIVO.

Según el procedimiento, se introducen virutas (16) de madera en un tubo (10) que contiene dos tornillos

(12, 14) paralelos de engranaje relativo, presentando sus filetes (12B, 14B) de manera sucesiva, en el sentido (S) aguas abajo, al menos una serie aguas arriba y una serie aguas abajo de tramos (SM, SI, SA) que comprenden, cada una, una zona de accionamiento (SME, SIE, SAE) en la que se accionan las virutas en el sentido aguas abajo y una zona de frenado (SMF, SIF, SAF) a través de la cual se fuerzan las virutas, accionándose así las virutas en el tubo (10) frenándose en la zonas de frenado y transformándose en fibras (24). La duración de la estancia de las virutas en el tubo (10) está comprendida entre 15 y 80 segundos y se garantiza una presión al menos sensiblemente igual a 90 bares aguas arriba de la zona de frenado (SMF) de la serie aguas arriba (SM), de tal manera que se alcanza una temperatura comprendida entre 120ºC y 150ºC en el tubo (10) sin aporte exterior de calor.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2012/052150.

Solicitante: FLORENTAISE.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: Le Grand Patis 44850 SAINT MARS DU DESERT FRANCIA.

Inventor/es: BEAUDET,Eric, COWPER,Jérôme.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRENSAS > PRENSAS EN GENERAL; PRENSAS NO PREVISTAS EN OTRO... > Prensas especialmente adaptadas a usos especiales > B30B9/12 (utilizando tornillos de presión que cooperan con una pared permeable)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA > HORTICULTURA; CULTIVO DE LEGUMBRES, FLORES, ARROZ,... > A01G31/00 (Cultivo hidropónico; Cultivo sin tierra (A01G 33/00 tiene prioridad))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRENSAS > PRENSAS EN GENERAL; PRENSAS NO PREVISTAS EN OTRO... > Prensas especialmente adaptadas a usos especiales > B30B9/16 (que funcionan con varios tornillos)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > MATERIAS PRIMAS FIBROSAS O SU TRATAMIENTO MECANICO > Materias primas fibrosas o su tratamiento mecánico... > D21B1/30 (Trituración por otros medios)
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PROCEDIMIENTO DE PREPARACIÓN DE FIBRAS DE MADERA PARA UN SUSTRATO DE CULTIVO.

Fragmento de la descripción:

PROCEDIMIENTO DE PREPARACIÓN DE FIBRAS DE MADERA PARA UN SUSTRATO

DE CULTIVO

Sector de la técnica

La presente invención se refiere a un procedimiento de preparación de fibras de madera destinadas a incluirse en la composición de un sustrato de cultivo, según el cual se introducen virutas de madera en un tubo de desfibrado que contiene dos tornillos paralelos accionados en rotación de manera que se engranan el uno en el otro mediante sus filetes respectivos, presentando dichos filetes de manera sucesiva, en el sentido que va de aguas arriba a aguas abajo, al menos una serie aguas arriba y una serie aguas abajo de tramos que comprenden, cada una, una zona aguas arriba de accionamiento en la que las virutas se accionan en el sentido aguas abajo, y una zona aguas abajo de frenado a través de la cual se fuerzan las virutas por el efecto de accionamiento proporcionado por la zona aguas arriba, accionándose así las virutas en el tubo frenándose en las zonas de frenado y transformándose en fibras que se recuperan en la salida del tubo de desfibrado.

Estado de la Técnica

Se conoce el interés de utilizar las fibras de madera en la composición de un sustrato de cultivo.

Por ejemplo, la patente francesa FR 2 248 78 solicitada en 1974, da a conocer medios de cultivo realizados a partir de fibras de madera, sin prestar atención concretamente al procedimiento de obtención de tales fibras.

La patente europea EP 472 684 da a conocer un procedimiento y una instalación para fabricar un sustrato de cultivo que sustituye la turba y recomienda desagregar un material orgánico fibroso tal como virutas de madera, mezclar con el mismo sustancias de relleno y reducir a fibras, y triturar esta mezcla en una trituradora con dos tornillos paralelos contrarrotatorios, con un control de la temperatura que requiere un calentamiento, o un enfriamiento. El material obtenido no es homogéneo y debe tamizarse para recircular en la

entrada de la trituradora las astillas demasiado grandes. Este documento recomienda llevar las fibras a temperaturas de 6°C a ~\2°C, con vista a esterilizarlas y secarlas.

La patente europea EP 324 689 también da a conocer un procedimiento y una instalación para fabricar un sustrato de cultivo a partir de fibras de madera. Para obtener estas fibras, este documento recomienda utilizar una máquina con dos tornillos paralelos que giran en el mismo sentido y se engranan el uno en el otro. Estos dos tornillos están dotados de filetes de paso de manera sucesiva directo e inverso para determinar una sucesión de zonas de accionamiento y de zonas de compresión, estando dotados los filetes de paso inverso de ventanas a través de las cuales pasa el material. En el transcurso del desfibrado, se introduce un aglomerante adhesivo previsto para aglomerar las fibras. Según este procedimiento, el tiempo de recorrido del material en la máquina es muy rápido, del orden de algunos segundos. Para garantizar la obtención de la temperatura necesaria para la esterilización de las fibras, la máquina está dotada de camisas de calentamiento aguas arriba de la zona de introducción del aglomerante adhesivo. Además, en la medida en que el aglomerante adhesivo es termoendurecible, la máquina también está dotada de camisas de enfriamiento en la región de la introducción de este aglomerante, para evitar su endurecimiento. Por tanto, la máquina es relativamente compleja y consume bastante energía.

Objeto de la invención

La invención pretende proponer un procedimiento de preparación de fibras de madera destinadas a incluirse en la composición de un sustrato de cultivo, que esté sensiblemente exento de los inconvenientes mencionados anteriormente.

Este objetivo se alcanza gracias al hecho de que la duración de la estancia de las virutas en el tubo está comprendida entre 15 y 8 segundos y se garantiza una presión al menos sensiblemente igual a 9 bares aguas arriba de la zona aguas abajo de frenado de la serie aguas arriba, de tal manera que se alcanza una temperatura comprendida entre 129C y 159C en el tubo sin aporte exterior de calor.

Tras numerosos ensayos, el solicitante ha constatado que esta combinación de tiempo de estancia y de presión permite, sin aporte de calor externo, obtener el intervalo de temperaturas necesario para la esterilización o para la descontaminación de las fibras sin

aporte exterior de calor, al tiempo que se evita que la temperatura se vuelva excesiva, lo que quemaría las fibras. En efecto, el solicitante ha constatado que una temperatura superior a 15°C tiende a provocar una cocción de la madera parecida a un inicio de torrefacción o a una termoestabilización, lo que perjudica sus cualidades como sustrato de cultivo, en particular al reducir su hidrofilia y su capacidad de retención de agua. Como se verá más adelante en la presente solicitud, esta presión del orden de al menos 9 bares puede obtenerse, en particular, teniendo en cuenta la longitud de los tornillos paralelos y sus zonas de accionamiento y de frenado, su velocidad de rotación y la carga del tubo con virutas de madera. Se trata de la suma de las presiones estática y dinámica en el tubo. La presión máxima se alcanza aguas arriba de la primera zona de frenado, es decir inmediatamente aguas arriba de la zona aguas abajo de frenado de la serie aguas arriba, al nivel del punto intermedio entre la zona de accionamiento aguas arriba de esta serie y dicha zona de frenado aguas abajo. En la parte aguas abajo del tubo con respecto a este lugar, la presión cae para aproximarse a la presión atmosférica. Esta bajada de presión, tras la fuerte compresión, permite la inyección de aditivos.

Además, la duración de la estancia del orden de 15 a 8 segundos permite someter las fibras a la temperatura de 12°C a 15°C durante un lapso de tiempo suficientemente largo para garantizar la descontaminación de las fibras de microorganismo dañinos.

Ventajosamente, se garantiza una presión comprendida entre 9 bares y 13 bares aguas arriba de la zona aguas abajo de frenado de la serie aguas arriba.

La presión puede mantenerse en este intervalo actuando sobre el caudal de alimentación del tubo con virutas de madera que van a desfibrarse. Los ensayos realizados por el solicitante le han llevado a constatar que, mientras la presión se mantenga en este intervalo, la temperatura puede mantenerse en el intervalo de 12°C a 15°C sin aporte exterior de calor ni enfriamiento.

Ventajosamente, la duración de la estancia de las virutas en el tubo está comprendida entre 25 s y 6 s.

Esta duración, si bien es relativamente corta de manera que permite un rendimiento de producción elevado, resulta ser suficientemente larga para permitir, en las condiciones de

presión mencionadas anteriormente, la obtención de la temperatura necesaria para la descontaminación de las fibras.

Ventajosamente, se hacen girar los tornillos a una velocidad comprendida entre 25 y 4 revoluciones por minuto, preferiblemente entre 3 y 38 revoluciones por minuto.

Esta velocidad de rotación resulta ser bastante elevada para garantizar un desfibrado eficaz de las virutas. La longitud de los tornillos y la carga del tubo con virutas de madera pueden determinarse entonces para garantizar el tiempo de estancia deseado de las fibras en el tubo. Por ejemplo, se elegirán tornillos cuya longitud está comprendida entre 16 mm y 3 mm.

Si la longitud de los tornillos supera los 2 ó 23 mm, resulta ventajoso prever que comprendan, además de las series aguas arriba y aguas abajo de tramos, una serie intermedia que también tiene una zona aguas arriba de accionamiento y una zona aguas abajo de frenado.

Ventajosamente, en las zonas aguas arriba de accionamiento, se ponen las virutas en contacto con filetes...

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de preparación de fibras de madera destinadas a incluirse en la composición de un sustrato de cultivo, según el cual se introducen virutas (16) de madera en un tubo (1) de desfibrado que contiene dos tornillos (12, 14) paralelos accionados en rotación de manera que se engranan el uno en el otro mediante sus filetes (12B, 14B) respectivos, presentando dichos filetes de manera sucesiva, en el sentido (S) que va de aguas arriba a aguas abajo, al menos una serie aguas arriba y una serie aguas abajo de tramos (SM, SI, SA) que comprenden, cada una, una zona aguas arriba de accionamiento (SME, SIE, SAE) en la que las virutas se accionan aguas abajo, y una zona aguas abajo de frenado (SMF, SIF, SAF) a través de la cual las virutas se fuerzan por el efecto del accionamiento proporcionado por la zona aguas arriba, accionándose así las virutas en el tubo (1) frenándose en la zonas de frenado y transformándose en fibras (24) que se recuperan en la salida del tubo (1) de desfibrado, caracterizado porque la duración de la estancia de las virutas en el tubo (1) está comprendida entre 15 y 8 segundos y se garantiza una presión al menos sensiblemente igual a 9 bares aguas arriba de la zona aguas abajo de frenado (SMF) de la serie aguas arriba (SM), de tal manera que se alcanza una temperatura comprendida entre 12QC y 15-C en el tubo (1) sin aporte exterior de calor.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la duración de la estancia de las virutas en el tubo (1) está comprendida entre 25 y 6 segundos.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se hacen girar los tornillos (12, 14) a una velocidad comprendida entre 25 y 4 revoluciones por minuto.

4. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se hacen girar los tornillos (12, 14) a una velocidad comprendida entre 3 y 38 revoluciones por minuto.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque, en las zonas aguas arriba de accionamiento (SME, SIE, SAE), se ponen las virutas en contacto con filetes (12B, 14B) de paso directo, mientras que, en las zonas aguas abajo de frenado (SMF, SIF, SAF), se ponen las virutas en contacto con filetes (12B, 14B) de paso inverso.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque, en las zonas aguas abajo de frenado (SMF, SIF, SAF), se hacen pasar las virutas a través de las muescas (12C, 14C) que presentan los filetes (12B, 14B).

7. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque, en las zonas aguas abajo

de frenado (SMF, SIF, SAF), se hacen pasar las virutas a través de las muescas (12C, 14C) que presentan los filetes (12B, 14B), porque cada filete de paso inverso de la zona aguas abajo de frenado (SAF) de la serie aguas abajo (SA) comprende de 2 a 6 muescas y porque la razón de la suma de las secciones de las muescas de tal filete con respecto al caudal de 1 fibras que salen está comprendida entre 6 y 8 mm2/m3h'1.

8. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque, en las zonas aguas abajo de frenado (SMF, SIF, SAF), se hacen pasar las virutas a través de las muescas (12C, 14C) que presentan los filetes (12B, 14B), porque cada filete de paso inverso de la zona aguas 15 abajo de frenado (SAF) de la serie aguas abajo (SA) comprende de 2 a 6 muescas y porque la razón de la suma de las secciones de las muescas de tal filete con respecto al caudal de fibras que salen está comprendida entre 7 y 75 mm2/m3h"1.