CN101798437A - 栽培冷季型草坪草的脲醛泡沫基质及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质及其制备方法。该方法包括以下步骤：1)将甲醛和尿素混合进行缩聚反应，得到脲醛树脂溶液；2)将丁基萘磺酸钠、磷酸与水混合，得到起泡液；3)将所述起泡液与所述脲醛树脂溶液在发泡机中发泡，得到液态泡沫；4)将所述液态泡沫固化、干燥，得到泡沫基质；5)将脱醛剂、亲水剂和钾盐溶解于水中得到混合液，喷涂于所述泡沫基质表面，干燥后得到所述栽培冷季型草坪草的脲醛泡沫基质。该基质具有吸水保水性能好、含有缓释氮素养分及其他草坪生长所需的营养元素的特点。利用该基质进行草坪建植，既可在耕地上进行草坪生产再到异地铺装，也可直接进行草坪建植，具有显著的经济、社会和生态效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种植物栽培基质及其制备方法，特别是涉及一种栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质及其制备方法。
背景技术
随着我国综合国力的不断提高和人民生活水平的日益改善，人们环境认识不断加强，社会对环境绿化越来越重视，尤其是绿地更是受到人们的喜爱。在城市绿化中草坪占有较重的地位，且市场需求量较大。草坪草分为暖季型和冷季型，暖季型草坪草主要包括野牛草、狗牙根和结缕草，冷季型草坪草主要包括早熟禾、黑麦草、剪股赢和高羊茅，由于冷季型草坪草具有抗旱、耐寒、抗病性强等优点，是目前绿地植被的主要草种之一。
目前国内外草坪的建植技术主要有播种法、营养体建植法、铺装法和移栽法。采用成坪草坪卷建植草坪的方法较其它方法成坪速度快，方法简单易行，是目前国内外建植草坪较常采用的方法。但是在生产高质量的草坪卷过程中存在着占用大量耕地且破坏原有耕地表层土壤结构、生产中大量耗费水、肥、人工等缺点。比如用农田培育草坪，再异地去铺装或栽植，每次需铲去表土2cm～3cm，一般经铲取草皮5次以上，就不适合再耕种农作物，另外部分建筑工地新建草坪由于表层土多为建筑垃圾，建植草坪时还要回填土壤，而这些土壤多取自具有较好耕作性能的耕地，而且每茬草坪从播种到成坪每平方米需水0.35立方米左右，对日益紧张的水资源和土地也提出了严峻的挑战。同时，由于在草坪种养过程中大量施用肥料，且肥料利用效率较低，使得大部分养分白白损失掉了，而这些损失掉的养分部分以气体的形式挥发到大气中成为温室气体，部分则随水流失到江河湖泊或下渗到地下水中，成为水污染源。所以随着耕地和水资源的不断紧缺，加速草坪业的良性发展，研发既可以保护土地又可以节约水资源的草坪生产方式及载体材料显得尤为必要。
脲醛泡沫是一种缓效肥料同时也是进行草坪建植的良好基质，该材料是由尿素和甲醛缩合发泡而成，制造原料丰富、价格低廉、生产工艺简单且可自然分解，栽培过程中省工、省种、省肥、省水、无病虫无杂草等特点。用该类泡沫基质进行草坪卷生产，比较接近自然土壤，是一种替代传统土壤的新型基质材料。此外，由于该基质质地轻、吸水保水性好的特点，所以该基质还可作为屋顶绿化、大型花卉造型、路边街景盆花的营养基质，用途十分广泛。
近年来各先进国家正大力进行农用泡沫塑料的研究工作，在苗木、花卉、蔬菜上均有成功应用的例子。例如德国巴斯夫公司(BVASF)开发的名叫Hygromull和Styromull的泡沫塑料，波兰生产的Piazinol。目前美国、欧洲等草坪业发达的国家和地区已经开始了利用泡沫塑料进行草坪栽培的研究和试验。
我国在脲醛树脂研究、混合树脂发泡材料的研制已有相关报道，但树脂及泡沫材料主要用于木材加工、保温隔音等方面，例如脲醛泡沫塑料保温板及期制备方法(CN1736936A)和脲醛树脂泡沫保温复合粉料及应用该肥料压铸合成的合成板及方法(CN101029164A)。利用含有缓释养分的脲醛泡沫材料作为基质进行植物栽培方面的研究相对较少，例如以脲醛泡沫为基质的花卉无土栽培技术(CN1004604B)。而冷季型草坪建植专用的脲醛泡沫基质及利用该基质进行草坪建植的技术还未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质及其制备方法。
本发明提供的制备栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质的方法，包括如下步骤：
1)将物质的量比为1.82-1.9∶1的甲醛和尿素混合进行缩聚反应，得到脲醛树脂溶液，具体步骤为：在加入所述甲醛后，将所述尿素分三批加入，逐批加入量分别为加入所述尿素总质量的75％、20％和5％；
第一批尿素加入后在30-40分钟内使内温升到55℃-65℃，继续加热30-60分钟，使内温升到90℃，在90℃-94℃下保持恒温25-35分钟；
将pH值调节为6.0-6.2后加入第二批尿素，20-30分钟后调节pH值为5.5，温度保持在90℃-94℃；
待粘度达到24-25厘泊后加入第三批尿素，同时在50-60分钟内使内温降到55℃-60℃，继续冷却至30℃-40℃，调节pH值为7.0-7.5，得到脲醛树脂；向所述脲醛树脂中加水稀释，所述水的加入量为所述脲醛树脂体积的40％-50％，得到所述脲醛树脂溶液；
2)将0.6-1.0质量份数的丁基萘磺酸钠、1.3-1.5质量份数的磷酸与30质量份数的水混匀，得到起泡液；
3)将所述起泡液与所述脲醛树脂溶液在发泡机中发泡，得到液态泡沫；
4)将所述液态泡沫进行固化和干燥，得到泡沫基质；
5)将脱醛剂、亲水剂和钾盐溶解于水中得到混合液，将所述混合液喷涂于所述步骤4)得到的泡沫基质表面，干燥后得到本发明提供的栽培冷季型草坪草的脲醛泡沫基质。
上述方法的步骤1)中，由于市售的甲醛均以水溶液的形式存在，其质量百分浓度为36％-38％。因而，根据缩聚反应的需要，在该反应进行之前，还要将市售的甲醛水溶液配制成质量百分浓度为30％的甲醛水溶液。尿素采用上述分批加入尿素的方法，可使所述缩聚反应进行得更加充分，并可使最终得到的脲醛树脂成分含量更加合理，无尿素残留。
所述步骤2)中，所述丁基萘磺酸钠的质量份数优选为0.8，所述磷酸的质量份数优选为1.4，所述水的质量份数优选为30；
所述步骤3)中，所述将起泡剂溶液与脲醛树脂溶液在发泡机中发泡的步骤是：先向发泡机中通入流量为30-40升/小时的起泡液，同时通入压力为5-7个大气压的空气，流量为5-7m3/min，待产生气泡后再通入流量为150-170升/小时的所述脲醛树脂溶液，从发泡机出口处得到所述液态泡沫。
所述步骤4)中，所述固化步骤中，固化温度为15-28℃，固化时间为1-2小时，所述干燥步骤中，干燥温度为20-30℃，干燥时间为0.5-1.5小时。
所述步骤5)中，所述脱醛剂为碳酸氢铵，所述亲水剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚(该化合物的分子式为R-O-(CH2CH2O)10HH(R＝C12-C18烷基)，全称为C12-C18脂肪醇聚氧乙烯(10)醚)、亚甲基二萘磺酸钠(NNO)和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)中的至少一种，所述钾盐为氯化钾或硫酸钾。脱醛剂的作用是降低所述脲醛树脂泡沫基质中游离甲醛的含量，亲水剂的作用是增强泡沫基质的吸水保水性能，钾盐的作用是提供冷季型草坪草苗期生长的其他营养元素。所述脱醛剂在所述混合液中的质量百分浓度为下述质量百分浓度中的任意一种：2.67％、3.33％、3％、2.67-3％、2.67-3.33％和3-3.33％；所述亲水剂在所述混合液中的质量百分浓度为下述质量百分浓度中的任意一种：0.0167％、0.033％、0.025％、0.0167-0.025％、0.0167-0.033％和0.025-0.033％；所述钾盐在所述混合液中的质量百分浓度为下述质量百分浓度中的任意一种：0.2167％、0.267％、1.67％、2.167％、2.67％、0.2167-0.267％、0.2167-1.67％、0.2167％-2.167％、0.2167-2.67％、0.267-1.67％、0.267-2.167％、0.267-2.67％、1.67-2.167％、1.67-2.67％和2.167-2.67％。在喷涂步骤之前，可根据实际需要先将该泡沫基质切割加工成适当尺寸后再进行处理。如可先将所述泡沫基质切割为2cm厚度的泡沫基质，再按照每平方米所述2cm厚度的泡沫基质表面喷涂150ml所述混合液的用量进行喷涂；所述干燥步骤中，干燥时间为20-30℃，干燥时间为0.5-1.5小时。
按照上述方法制备得到的栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质，也属于本发明的保护范围。
此外，本发明还提供了利用上述栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质进行草坪建植的方法，包括如下步骤：先将所述栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质置于土表，再将草种子置于所述脲醛泡沫基质表面后覆盖，浇水。
该方法中，在将种子置于所述栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质表面之后，所述浇水步骤之前，还可根据需要进行如下处理：在所述冷季型草坪种子表面覆盖碎基质、土或细沙2-5mm。浇水量依据冷季型草坪不同生长阶段的需水量进行灌溉即可。
本发明提供了一种新型的用于栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质，具有吸水保水性能好，含有缓释氮素养分及其它草坪生长所需的营养元素的特点。利用该基质进行草坪建植，既可在耕地上进行草坪生产再到异地铺装，也可直接进行草坪建植。该草坪建植方法简单方便，只需做好水分和温度的管理即可培养出优质健壮的草坪，节省了常规草坪建植过程中追肥、除杂草所需的劳动力投入，降低了由氨挥发、硝态氮淋洗引发的大气和地下水污染，同时避免了耕地由于草坪生产而遭到破坏，具有显著的经济、社会和生态效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于下述实施例。本发明中所述溶液的浓度，如无特别说明，均为质量百分浓度。
实施例1、栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质的制备及其效果检测
将市售的浓度为36％-38％的甲醛水溶液配制成浓度为30％的甲醛水溶液。
1)脲醛树脂溶液的制备
称取上述30％甲醛溶液850克加入三口瓶中，开动搅拌机充分搅拌，取甲醛溶液试样测定其pH值，然后用质量百分浓度为10％的氢氧化钠溶液调节pH值在6.4-6.7之间。
称取第一批尿素210克，加入到三口瓶中，在20-30℃下加水使其溶解。待第一批尿素完全溶解后，开启水浴加热炉，在30-40分钟内使内温升到55℃。此后继续加热，在30-60分钟内使内温升至90℃，在90-94℃下保持恒温30分钟。测定pH值，用10％的甲酸调节pH值在6.0-6.1之间，其用量根据实际需要确定。
加入第二批尿素56克。第二批尿素加入25分钟后用10％的甲酸调节pH值为5.5，温度保持在90℃-94℃。在此期间对溶液的粘度进行实时监测。
150分钟后，溶液的粘度达到25厘泊。此时加入第三批尿素14克，并通入冷却水降温。在50-60分钟内使内温降到58℃-62℃。此后继续冷却，至40℃时用10％的氢氧化钠溶液调节溶液pH值为7.2，并向其中加入450ml水，即得到脲醛树脂溶液，备用。
2)起泡液的制备
将6克丁基萘磺酸钠与13ml质量百分浓度为85％的磷酸溶解于300ml水中，得到起泡液。
3)脲醛树脂的发泡
将所述脲醛树脂溶液打入高位槽中，同时将所述起泡液打入另一高位槽中。起泡液以30升/小时的流量进入发泡机中，同时鼓入压力为5个大气压的压缩空气，该压缩空气的流量为5m3/min，并开启搅拌推进器。当视镜中看到起泡液中产生大量泡沫时，加入所述脲醛树脂溶液，流量为150升/小时。用高速螺旋桨进行强力搅拌发泡，搅拌35秒后，达到40的发泡倍数后，从发泡机出口得到液态泡沫树脂。
4)液态泡沫树脂的固化、干燥
将所述液态泡沫树脂倒入模具中，在15℃-28℃的条件下固化1.5h；固化完毕后在20℃-30℃的条件下干燥1h，得到脲醛树脂泡沫基质。
5)栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质的脱醛、亲水化处理
为了降低所述脲醛树脂泡沫基质中游离甲醛的含量，增强泡沫基质的吸水保水性能，还需要对其进行脱醛、亲水化处理。根据实际需要，在此步骤之前先将泡沫基质切割成60cm×30cm×2cm的切片。将碳酸氢铵8克、亚甲基二萘磺酸钠0.05克、5克氯化钾溶解于300ml水中，然后将其均匀喷涂于泡沫基质表面，每平方米喷涂150ml。之后将该泡沫基质在20℃-30℃的条件下干燥1小时，得到栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质。
将冷季型草坪早熟禾种子和暖季型草坪野牛草种子分别洒到两块本发明提供的栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质上，表面覆盖碎基质0.5cm，浇透水，在26-30℃下进行培养，在第10天测定出苗情况。本实验重复三次，基质理化性状及两种季型的草坪草种子平均出苗率见表1。
上述效果检测数据如表1所示，由本发明所提供的技术方案制备得到的栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质，能够满足冷季型草坪早熟禾的正常出苗生长，出苗率和成坪时间明显优于野牛草。在相同环境条件下利用传统土壤建植早熟禾和野牛草草坪，平均出苗率和成坪时间分别为97％，50天和96％，70天。该传统土壤来源为普通耕地0-20cm表层土壤，理化指标如下：土壤类型为沙质粘壤土，pH值为7.2，全氮0.89为g/kg，碱解氮为58.75mg/kg，速效磷为21.80mg/kg，速效钾为44.00mg/kg，有机质为22.87g/kg，容重为1.51g/cm3。
表1、实施例1的效果检测数据
实施例2、栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质的制备及其效果检测
将市售的浓度为36％-38％的甲醛水溶液配制成浓度为30％的甲醛水溶液。
1)脲醛树脂溶液的制备
称取上述30％甲醛溶液865克加入三口瓶中，开动搅拌机充分搅拌，取甲醛溶液试样测定其pH值，质量百分浓度10％的氢氧化钠溶液调节pH值在6.4-6.7之间。
称取第一批尿素210克，加入到三口瓶中，在20-30℃下加水使其溶解。待第一批尿素完全溶解后，开启水浴加热炉，在30-40分钟内使内温升到55℃。此后继续加热，在30-60分钟内使内温升至90℃，在90-94℃下保持恒温30分钟。测定pH值，用10％的甲酸调节pH值在6.0-6.1之间，其用量根据实际需要确定。
加入第二批尿素56克。第二批尿素加入25分钟后用10％的甲酸调节pH值为5.5，温度保持在90℃-94℃。在此期间对溶液的粘度进行实时监测。
150分钟后，溶液的粘度达到25厘泊。此时加入第三批尿素14克，并通入冷却水降温。在50-60分钟内使内温降到58℃-62℃。此后继续冷却，至40℃时用10％的氢氧化钠溶液调节溶液pH值为7.2，并向其中加入450ml水，即得到脲醛树脂溶液，备用。
2)起泡液的制备
将8克丁基萘磺酸钠与14ml质量百分浓度为85％的磷酸溶解于300ml水中，得到起泡液。
3)脲醛树脂的发泡
将所述脲醛树脂溶液打入高位槽中，同时将所述起泡液打入另一高位槽中。起泡液以35升/小时的流量进入发泡机中，同时鼓入压力为6个大气压的压缩空气，该压缩空气的流量为6m3/min，并开启搅拌推进器。当视镜中看到起泡液中产生大量泡沫时，加入所述脲醛树脂溶液，流量为160升/小时。用高速螺旋桨进行强力搅拌发泡，搅拌35秒后，达到40的发泡倍数后，从发泡机出口得到液态泡沫树脂。
4)液态泡沫树脂的固化、干燥
将所述液态泡沫树脂倒入模具中，在15℃-28℃的条件下固化1.2h；固化完毕后在20℃-30℃的条件下干燥1h，得到脲醛树脂泡沫基质。
5)栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质的脱醛、亲水化处理
为了降低所述脲醛树脂泡沫基质中游离甲醛的含量，增强泡沫基质的吸水保水性能，还需要对其进行脱醛、亲水化处理。根据实际需要，在此步骤之前先将泡沫基质切割成60cm×30cm×2cm的切片。将碳酸氢铵9克、亚甲基二萘磺酸钠0.075克和0.65克氯化钾溶解于300ml水中，然后将其均匀喷涂于泡沫基质表面，每平方米喷涂150ml。之后将该泡沫基质在20℃-30℃的条件下干燥1小时，得到栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质。
将冷季型草坪早熟禾种子和暖季型草坪野牛草种子分别洒到两块本发明提供的栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质上，表面覆盖碎基质0.5cm，浇透水，在26-30℃下进行培养，在第10天测定出苗情况。本实验重复三次，基质理化性状及两种季型的草坪草种子平均出苗率见表2。
上述效果检测数据如表2所示，由本发明所提供的技术方案制备得到的栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质，能够满足冷季型草坪早熟禾的正常出苗生长，出苗率和成坪时间明显优于野牛草。在相同环境条件下利用传统土壤建植早熟禾和野牛草草坪，平均出苗率和成坪时间分别为97％，50天和96％，70天。该传统土壤来源为普通耕地0-20cm表层土壤，理化指标如下：土壤类型为沙质粘壤土，pH值为7.2，全氮为0.89(g/kg，碱解氮为58.75mg/kg，速效磷为21.80mg/kg，速效钾为44.00mg/kg，有机质为22.87g/kg，容重为1.51g/cm3。
表2、实施例2的效果检测数据
实施例3、栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质的制备及其效果检测
将市售的浓度为36％-38％的甲醛水溶液配制成浓度为30％的甲醛水溶液。
1)脲醛树脂溶液的制备
称取上述30％甲醛溶液887克加入三口瓶中，开动搅拌机充分搅拌，取甲醛溶液试样测定其pH值，质量百分浓度10％的氢氧化钠溶液调节pH值在6.4-6.7之间。
称取第一批尿素210克，加入到三口瓶中，在20-30℃下加水使其溶解。待第一批尿素完全溶解后，开启水浴加热炉，在30-40分钟内使内温升到55℃。此后继续加热，在30-60分钟内使内温升至90℃，在90-94℃下保持恒温30分钟。测定pH值，用10％的甲酸调节pH值在6.0-6.1之间，其用量根据实际需要确定。
加入第二批尿素56克。第二批尿素加入25分钟后用10％的甲酸调节pH值为5.5，温度保持在90℃-94℃。在此期间对溶液的粘度进行实时监测。
150分钟后，溶液的粘度达到25厘泊。此时加入第三批尿素14克，并通入冷却水降温。在50-60分钟内使内温降到58℃-62℃。此后继续冷却，至40℃时用10％的氢氧化钠溶液调节溶液pH值为7.2，并向其中加入500ml水，即得到脲醛树脂溶液，备用。
2)起泡液的制备
将10克丁基萘磺酸钠与15ml质量百分浓度为85％的磷酸溶解于300ml水中，得到起泡液。
3)脲醛树脂的发泡
将所述脲醛树脂溶液打入高位槽中，同时将所述起泡液打入另一高位槽中。起泡液以40升/小时的流量进入发泡机中，同时鼓入压力为7个大气压的压缩空气，该压缩空气的流量为7m3/min，并开启搅拌推进器。当视镜中看到起泡液中产生大量泡沫时，加入所述脲醛树脂溶液，流量为170升/小时。用高速螺旋桨进行强力搅拌发泡，搅拌35秒后，达到40的发泡倍数后，从发泡机出口得到液态泡沫树脂。
4)液态泡沫树脂的固化、干燥
将所述液态泡沫树脂倒入模具中，在15℃-28℃的条件下固化1h；固化完毕后在20℃-30℃的条件下干燥1h，得到脲醛树脂泡沫基质。
5)栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质的脱醛、亲水化处理
为了降低所述脲醛树脂泡沫基质中游离甲醛的含量，增强泡沫基质的吸水保水性能，还需要对其进行脱醛、亲水化处理。根据实际需要，在此步骤之前先将泡沫基质切割成60cm×30cm×2cm的切片。将碳酸氢铵10克、亚甲基二萘磺酸钠0.1克和0.8克氯化钾溶解于300ml水中，然后将其均匀喷涂于泡沫基质表面，每平方米喷涂150ml。之后将该泡沫基质在20℃-30℃的条件下干燥1小时，得到栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质。
将冷季型草坪早熟禾种子和暖季型草坪野牛草种子分别洒到两块本发明提供的栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质上，表面覆盖碎基质0.5cm，浇透水，在26-30℃下进行培养，在第10天测定出苗情况。本实验重复三次，基质理化性状及两种季型的草坪草种子平均出苗率见表3。
上述效果检测数据如表3所示，由本发明所提供的技术方案制备得到的栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质，能够满足冷季型草坪早熟禾的正常出苗生长，出苗率和成坪时间明显优于野牛草。在相同环境条件下利用传统土壤建植早熟禾和野牛草草坪，平均出苗率和成坪时间分别为97％，50天和96％，70天。该传统土壤来源为普通耕地0-20cm表层土壤，理化指标如下：土壤类型为沙质粘壤土，pH值为7.2，全氮为0.89g/kg，碱解氮为58.75mg/kg，速效磷为21.80mg/kg，速效钾为44.00mg/kg，有机质为22.87g/kg，容重为1.51g/cm3。
表3、实施例3的效果检测数据
实施例4、脲醛泡沫植物栽培基质的制备及其效果检测
将市售的浓度为36％-38％的甲醛水溶液配制成浓度为30％的甲醛水溶液。
1)脲醛树脂溶液的制备
将30％的甲醛607公斤加入反应釜中，加入10％的氢氧化钠调节pH值为6.7，开启搅拌器，同时加入第一批尿素150公斤。待尿素完全溶解后开始加热，40分钟内使内温升到60℃，继续加热，再经过60分钟使内温升至90℃，保持温度在90℃-94℃，恒温30分钟。测定pH值，用10％的甲酸溶液调节pH值在6.0-6.2之间，其用量根据实际需要确定。
加入第二批尿素40公斤，保持温度在90℃-92℃，30分钟后加入10％甲酸，调节pH值为5.4，保持温度在90℃-94℃。在此期间对溶液的粘度进行实时监测。
160分钟后溶液的粘度达到25厘泊，此时加入第三批尿素10公斤，并开冷却水进行冷却。50分钟后内温降至55℃，继续冷却到温度为32℃，加入230ml10％的氢氧化钠溶液，调节pH值为7.1，并加入300公斤的水，得到脲醛树脂溶液，备用。
2)起泡液的制备
将6公斤丁基萘磺酸钠与13升85％的磷酸溶解于300升水中，即得到起泡液。
3)脲醛树脂的发泡
将所述脲醛树脂溶液打入一高位槽中，同时将所述起泡液打入另一高位槽中。起泡液以30升/小时的流量进入发泡机中，同时鼓入压力为5个大气压的压缩空气，该压缩空气的流量为5m3/min，打开搅拌推进器，当视镜中看到产生大量泡沫时，加入脲醛树脂溶液，流量为150升/小时。用高速螺旋桨进行强力搅拌发泡，搅拌30秒后，达到40-50的发泡倍数要求时，从发泡机出口即可得到液态泡沫树脂。
4)液态泡沫树脂的固化、干燥
将所述液态泡沫树脂倒入模具中，在15℃-28℃的条件下固化1.5h；固化完毕后在20℃-30℃的条件下干燥1h，得到脲醛树脂泡沫基质。
5)栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质的脱醛、亲水化处理
根据实际需要，在此步骤之前先将泡沫基质切割成60×30×2cm的切片。将碳酸氢铵0.8公斤、亚甲基二萘磺酸钠0.005公斤和0.5公斤氯化钾溶解于30升水中，然后将其均匀喷涂于泡沫板表面，每平方米喷涂150ml。之后将该泡沫基质在20℃-30℃的条件下干燥1小时，得到栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质。
将冷季型草坪剪股赢种子、黑麦草种子、高羊茅种子和暖季型草坪野牛草种子、狗牙根种子、结缕草种子分别洒到两块本发明提供的栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质上，表面覆盖碎细土0.5cm，浇透水，在26-30℃下进行培养，在第10天测定出苗情况。本实验重复三次，基质理化性状及两种季型的草坪草种子平均出苗率见表4。由表4可知，本发明提供的栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质，能够满足冷季型草坪草的正常生长发育，但不适用于栽培暖季型草坪草。在相同环境条件下利用传统土壤建植剪股赢、黑麦草、高羊茅草坪，平均出苗率和成坪时间分别为98％，58天；97％，55天；98％，53天。建植野牛草、狗牙根、结缕草草坪，平均出苗率和成坪时间分别为96％，70天；96％，65天；98％，65天。该传统土壤来源为普通耕地0-20cm表层土壤，理化指标如下：土壤类型为沙质粘壤土，pH值为7.2，全氮为0.89g/kg，碱解氮为58.75mg/kg，速效磷为21.80mg/kg，速效钾为44.00mg/kg，有机质为22.87g/kg，容重为1.51g/cm3。
表4、实施例4中冷季型草坪种子和黑麦草种子的效果检测结果
实施例5、脲醛泡沫植物栽培基质的制备及其效果检测
将市售的浓度为36％-38％的甲醛水溶液配制成浓度为30％的甲醛水溶液。
1)脲醛树脂溶液的制备
将30％的甲醛617公斤加入反应釜中，加入10％的氢氧化钠调节pH值为6.7，开启搅拌器，同时加入第一批尿素150公斤。待尿素完全溶解后开始加热，40分钟内使内温升到60℃，继续加热，再经过60分钟使内温升至90℃，保持温度在90℃-94℃，恒温30分钟。测定pH值，用10％的甲酸溶液调节pH值在6.0-6.2之间，其用量根据实际需要确定。
加入第二批尿素40公斤，保持温度在90℃-92℃，30分钟后加入10％甲酸，调节pH值为5.4，保持温度在90℃-94℃。在此期间对溶液的粘度进行实时监测。
160分钟后溶液的粘度达到25厘泊，此时加入第三批尿素10公斤，并开冷却水进行冷却。50分钟后内温降至55℃，继续冷却到温度为32℃，加入235ml10％的氢氧化钠溶液，调节pH值为7.1，并加入305公斤的水，得到脲醛树脂溶液，备用。
2)起泡液的制备
将8公斤丁基萘磺酸钠与14升85％的磷酸溶解于300升水中，即得到起泡液。
3)脲醛树脂的发泡
将所述脲醛树脂溶液打入一高位槽中，同时将所述起泡液打入另一高位槽中。起泡液以35升/小时的流量进入发泡机中，同时鼓入压力为6个大气压的压缩空气，该压缩空气的流量为6m3/min，打开搅拌推进器，当视镜中看到产生大量泡沫时，加入脲醛树脂溶液，流量为160升/小时。用高速螺旋桨进行强力搅拌发泡，搅拌30秒后，达到40的发泡倍数要求时，从发泡机出口即可得到液态泡沫树脂。
4)液态泡沫树脂的固化、干燥
将所述液态泡沫树脂倒入模具中，在15℃-28℃的条件下固化1.2h；固化完毕后在20℃-30℃的条件下干燥1h，得到脲醛树脂泡沫基质。
5)栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质的脱醛、亲水化处理
根据实际需要，在此步骤之前先将泡沫基质切割成60×30×2cm的切片。将碳酸氢铵0.9公斤、亚甲基二萘磺酸钠0.0075公斤和0.65公斤氯化钾溶解于30升水中，然后将其均匀喷涂于泡沫板表面，每平方米喷涂150ml。之后将该泡沫基质在20℃-30℃的条件下干燥1小时，得到栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质。
将冷季型草坪剪股赢种子、黑麦草种子、高羊茅种子和暖季型草坪野牛草种子、狗牙根种子、结缕草种子分别洒到两块本发明提供的栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质上，表面覆盖碎细土0.5cm，浇透水，在26-30℃下进行培养，在第10天测定出苗情况。本实验重复三次，基质理化性状及两种季型的草坪草种子平均出苗率见表5。由表5可知，本发明提供的栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质，能够满足冷季型草坪草的正常生长发育，但不适用于栽培暖季型草坪草。在相同环境条件下利用传统土壤建植剪股赢、黑麦草、高羊茅草坪，平均出苗率和成坪时间分别为98％，58天；97％，55天；98％，53天。建植野牛草、狗牙根、结缕草草坪，平均出苗率和成坪时间分别为96％，70天；96％，65天；98％，65天。该传统土壤来源为普通耕地0-20cm表层土壤，理化指标如下：土壤类型为沙质粘壤土，pH值为7.2，全氮为0.89g/kg，碱解氮为58.75mg/kg，速效磷为21.80mg/kg，速效钾为44.00mg/kg，有机质为22.87g/kg，容重为1.51g/cm3。
表5、实施例5中冷季型草坪种子和黑麦草种子的效果检测结果
实施例6、脲醛泡沫植物栽培基质的制备及其效果检测
将市售的浓度为36％-38％的甲醛水溶液配制成浓度为30％的甲醛水溶液。
1)脲醛树脂溶液的制备
将30％的甲醛633公斤加入反应釜中，加入10％的氢氧化钠调节pH值为6.7，开启搅拌器，同时加入第一批尿素150公斤。待尿素完全溶解后开始加热，40分钟内使内温升到60℃，继续加热，再经过60分钟使内温升至90℃，保持温度在90℃-94℃，恒温30分钟。测定pH值，用10％的甲酸溶液调节pH值在6.0-6.2之间，其用量根据实际需要确定。
加入第二批尿素40公斤，保持温度在90℃-92℃，30分钟后加入10％甲酸，调节pH值为5.4，保持温度在90℃-94℃。在此期间对溶液的粘度进行实时监测。
160分钟后溶液的粘度达到25厘泊，此时加入第三批尿素10公斤，并开冷却水进行冷却。50分钟后内温降至55℃，继续冷却到温度为32℃，加入240ml10％的氢氧化钠溶液，调节pH值为7.1，并加入310公斤的水，得到脲醛树脂溶液，备用。
2)起泡液的制备
将10公斤丁基萘磺酸钠与15升85％的磷酸溶解于300升水中，即得到起泡液。
3)脲醛树脂的发泡
将所述脲醛树脂溶液打入一高位槽中，同时将所述起泡液打入另一高位槽中。起泡液以40升/小时的流量进入发泡机中，同时鼓入压力为7个大气压的压缩空气，该压缩空气的流量为7m3/min，打开搅拌推进器，当视镜中看到产生大量泡沫时，加入脲醛树脂溶液，流量为170升/小时。用高速螺旋桨进行强力搅拌发泡，搅拌30秒后，达到40的发泡倍数要求时，从发泡机出口即可得到液态泡沫树脂。
4)液态泡沫树脂的固化、干燥
将所述液态泡沫树脂倒入模具中，在15℃-28℃的条件下固化1h；固化完毕后在20℃-30℃的条件下干燥1h，得到脲醛树脂泡沫基质。
5)栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质的脱醛、亲水化处理
根据实际需要，在此步骤之前先将泡沫基质切割成60×30×2cm的切片。将碳酸氢铵1公斤、亚甲基二萘磺酸钠0.01公斤和0.8公斤氯化钾溶解于30升水中，然后将其均匀喷涂于泡沫板表面，每平方米喷涂150ml。之后将该泡沫基质在20℃-30℃的条件下干燥1小时，得到栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质。
将冷季型草坪剪股赢种子、黑麦草种子、高羊茅种子和暖季型草坪野牛草种子、狗牙根种子、结缕草种子分别洒到两块本发明提供的栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质上，表面覆盖碎细土0.5cm，浇透水，在26-30℃下进行培养，在第10天测定出苗情况。本实验重复三次，基质理化性状及两种季型的草坪草种子平均出苗率见表6。由表6可知，本发明提供的栽培冷季型草坪的脲醛泡沫基质，能够满足冷季型草坪草的正常生长发育，但不适用于栽培暖季型草坪草。在相同环境条件下利用传统土壤建植剪股赢、黑麦草、高羊茅草坪，平均出苗率和成坪时间分别为98％，58天；97％，55天；98％，53天。建植野牛草、狗牙根、结缕草草坪，平均出苗率和成坪时间分别为96％，70天；96％，65天；98％，65天。该传统土壤来源为普通耕地0-20cm表层土壤，理化指标如下：土壤类型为沙质粘壤土，pH值为7.2，全氮为0.89g/kg，碱解氮为58.75mg/kg，速效磷为21.80mg/kg，速效钾为44.00mg/kg，有机质为22.87g/kg，容重为1.51g/cm3。
表6、实施例6中冷季型草坪种子和黑麦草种子的效果检测结果
脲醛泡沫植物栽培基质的效果检测：
选取本发明提供实施例1至6脲醛泡沫基质各1块，将冷季型草坪种子撒播到本发明提供实施例1至6提供的脲醛泡沫植物栽培基质上，种子的表面均覆盖碎基质0.5cm，浇透水。同时，在完全相同的栽培环境中，做土壤草坪建植对比试验(该传统土壤来源为普通耕地0-20cm表层土壤，土壤理化指标如下：土壤类型为沙质粘壤土，pH值为7.2，全氮为0.89g/kg，碱解氮为58.75mg/kg，速效磷为21.80mg/kg，速效钾为44.00mg/kg，有机质为22.87g/kg，容重为1.51g/cm3)。观察上述植物种子在上述两种栽培基质中的出苗情况，本实验重复三次，其出苗率的比较数据结果如表7所示。
表7、使用本发明植物栽培基质和使用传统土壤栽培的植物的出苗率比较
由表7可以看出，利用本发明所提供的脲醛泡沫植物栽培基质进行冷季型草坪建植，草坪草的出苗率及成坪时间与传统土壤草坪建植相当。
Claims (9)
1.一种制备栽培冷季型草坪草的脲醛泡沫基质的方法，包括以下步骤：
1)将物质的量比为1.82-1.9∶1的甲醛和尿素混合进行缩聚反应，得到脲醛树脂溶液，具体步骤为：在加入所述甲醛后，将所述尿素分三批加入，逐批加入量分别为加入所述尿素总质量的75％、20％和5％；
第一批尿素加入后在30-40分钟内使内温升到55℃-65℃，继续加热30-60分钟，使内温升到90℃，在90℃-94℃下保持恒温25-35分钟；
将pH值调节为6.0-6.2后加入第二批尿素，20-30分钟后调节pH值为5.5，温度保持在90℃-94℃；
待粘度达到24-25厘泊后加入第三批尿素，同时在50-60分钟内使内温降到55℃-60℃，继续冷却至30℃-40℃，调节pH值为7.0-7.5，得到脲醛树脂；向所述脲醛树脂中加水稀释，所述水的加入量为所述脲醛树脂体积的40％-50％，得到所述脲醛树脂溶液；
2)将0.6-1.0质量份数的丁基萘磺酸钠、1.3-1.5质量份数的磷酸与30质量份数的水混匀，得到起泡液；
3)将所述起泡液与所述脲醛树脂溶液在发泡机中发泡，得到液态泡沫；
4)将所述液态泡沫进行固化和干燥，得到泡沫基质；
5)将脱醛剂、亲水剂和钾盐溶解于水中得到混合液，将所述混合液喷涂于所述步骤4)得到的泡沫基质表面，干燥后得到所述栽培冷季型草坪草的脲醛泡沫基质。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述丁基萘磺酸钠的质量份数为0.8，所述磷酸的质量份数为1.4，所述水的质量份数为30；
所述步骤5)中，所述脱醛剂为碳酸氢铵，所述亲水剂选自亚甲基二萘磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的至少一种，所述钾盐为氯化钾或硫酸钾。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述将起泡剂溶液与脲醛树脂溶液在发泡机中发泡的步骤是：先向发泡机中通入流量为30-40升/小时的起泡液，同时通入压力为5-7个大气压的空气，流量为5-7m3/min，待产生气泡后再通入流量为150-170升/小时的所述脲醛树脂溶液，从发泡机出口处得到所述液态泡沫。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于：所述步骤4)中，所述固化步骤中，温度为15-28℃，时间为1-2小时，所述干燥步骤中，温度为20-30℃，时间为0.5-1.5小时。
5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于：所述步骤5)中，所述脱醛剂在所述混合液中的质量百分浓度为下述质量百分浓度中的任意一种：2.67％、3.33％、3％、2.67-3％、2.67-3.33％和3-3.33％；
所述亲水剂在所述混合液中的质量百分浓度为下述质量百分浓度中的任意一种：0.0167％、0.033％、0.025％、0.0167-0.025％、0.0167-0.033％和0.025-0.033％；
所述钾盐在所述混合液中的质量百分浓度为下述质量百分浓度中的任意一种：0.2167％、0.267％、1.67％、2.167％、2.67％、0.2167-0.267％、0.2167-1.67％、0.2167％-2.167％、0.2167-2.67％、0.267-1.67％、0.267-2.167％、0.267-2.67％、1.67-2.167％、1.67-2.67％和2.167-2.67％。
6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于：所述步骤5)所述喷涂步骤中，先将所述步骤4)得到的泡沫基质切割为2cm厚度的泡沫基质，再按照每平方米所述2cm厚度的泡沫基质表面喷涂150ml所述混合液的用量进行喷涂；所述干燥步骤中，干燥时间为20-30℃，干燥时间为0.5-1.5小时。
7.权利要求1-6任一所述制备方法得到的栽培冷季型草坪草的脲醛泡沫基质。
8.一种用权利要求7所述栽培冷季型草坪草的脲醛泡沫基质进行草坪建植的方法，包括如下步骤：先将权利要求7或8所述栽培冷季型草坪草的脲醛泡沫基质置于土表，再将所述冷季型草坪草的种子置于所述栽培脲醛泡沫基质表面后，浇水，完成所述草坪建植。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：在将冷季型草坪草的种子置于所述栽培冷季型草坪草的脲醛泡沫基质表面之后，所述浇水步骤之前，进行如下处理：在所述冷季型草坪种子表面覆盖一层碎基质、土或细沙，所述碎基质、土或细沙的层的厚度为2-5毫米。
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| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20100811 |