CN103039221B - 复合土壤板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合土壤板及其制备方法，所述复合土壤板，由下述组分按重量份组成：矿物纤维50-90份，植物纤维10-50份，粘结剂0.5-3份。以矿物纤维为原料，与植物纤维、粘结剂混合，经加温、加压固化成型，再经机械切割后生产出本发明的复合土壤板，切割后产生的所有废料均可回收再利用，工艺路线简捷，既节能又环保，所获得的产品质量高、成本低。本发明的复合土壤板可定向播种，再喷上粘土，可防止鸟儿、大风和雨水将种子冲失；本发明的复合土壤板可长期存放，节省人工和劳动强度；本发明的复合土壤板可在沙化地使土壤里已成水分与复合土壤板水分产生微循环，防止水分大量蒸发，特别适合干旱、高寒地区。

Description

复合土壤板及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种土壤板及其制备方法，尤其涉及一种复合土壤板及其制备方法。

背景技术

对于在土壤中播种植物，通常采用的方法是直接将种子撒播在土壤中。这种传统的播种方式，所散播的种子容易被鸟儿吃掉、被大风吹走和被雨水冲失；并且对土壤要求比较高，特别是干旱和高寒等条件恶劣地区的土壤无法播种。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一是提供一种复合土壤板。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种复合土壤板的制备方法。

本发明所要解决的技术问题，是通过如下技术方案实现的：

一种复合土壤板，由下述组分按重量份组成：矿物纤维 50-90份，植物纤维10-50份，粘结剂 0.5-3份。

其中，

所述矿物纤维为火山岩纤维或矿渣棉纤维。进一步的，所述矿渣棉纤维为高炉矿渣纤维。最好的，矿物纤维的直径不大于5微米。

所述植物纤维为稻草纤维、玉米秸秆纤维、花生壳纤维或麦秆纤维。 最好的，植物纤维经加工后直径不大于10微米。

所述粘结剂为改性淀粉树脂或热固性脲醛树脂。

本发明的土壤板是一种以纤维状形式复合而形成的材料。矿物纤维含有植物所需要的铁、钙、镁、硅、铝等基本元素，在复合时加入植物纤维、废纸纤维等有机纤维以满足植物生长所需的氮、磷、钾养分。

本发明所述复合土壤板的制备方法，由下述步骤组成：

（1）将矿物纤维和植物纤维混合均匀，得到混合纤维；

（2）将混合纤维与粘结剂混合，输送至集棉机，形成连续纤维层；

（3）将连续纤维层固化，定型，裁切。

所述步骤（2）中，连续纤维层的密度为60-250公斤/立方米。

所述步骤（3）中，将连续纤维层以5-25米/分钟的线速度匀速进入固化窑进行固化，固化窑的温度在100-300℃之间，固化窑的上下压板的间隙在5-300mm之间。

显然，根据实际需要，本发明的复合土壤板的颜色调整为彩色的，其中黑、灰、黄、白是其基本色。

矿渣棉是利用工业废料矿渣(高炉矿渣或铜矿渣、铝矿渣等)为主要原料，经熔化、采用高速离心法或喷吹法等工艺制成的棉丝状无机纤维。它具有质轻、导热系数小、不燃烧、防蛀、价廉、耐腐蚀、化学稳定性好、吸声性能好等特点。本发明中优选高炉矿渣为原料的矿渣棉。

以矿物纤维为原料，与植物纤维、粘结剂混合，经加温、加压固化成型，再经机械切割后生产出本发明的复合土壤板，切割后产生的所有废料均可回收再利用，工艺路线简捷，既节能又环保，所获得的产品质量高、成本低。本发明的复合土壤板可定向播种，再喷上粘土，可防止鸟儿、大风和雨水将种子冲失；本发明的复合土壤板可长期存放，节省人工和劳动强度；本发明的复合土壤板可在沙化地使土壤里已成水分与复合土壤板水分产生微循环，防止水分大量蒸发，特别适合干旱、高寒地区。

在本行业中，采用干法直接将矿物纤维与植物纤维合成高效土壤板，在国际上尚属首次。在行业内，无论是发达国家还是国内的主要工厂，均无直接采用工业化方法制作土壤板的方法。

具体实施方式

通过实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不受以下实施例所限定。

实施例1

将1000公斤火山岩熔液经漏板均匀流入离心机，该机以2000-2800转/分钟的转速，通过Φ100-300mm的多孔离心盘高速洒出直径为5微米的火山岩纤维。

将以稻草经纤维机加工成直径10微米的植物纤维。

将从离心盘中连续流出的火山岩纤维与从另一风力输送管中流出的植物纤维瞬间连续混合，得到混合纤维，控制得到混合纤维中火山岩纤维与植物纤维的质量比为60：40。

再将从高压管中喷出的雾状粘结剂热固性脲醛树脂快速包裹混合纤维的表面，一起在高速下分布至匀速输送中的集棉机的链板之上，并形成60-250公斤/立方米的连续纤维层。控制火山岩纤维、植物纤维和粘结剂三者间的质量比为60：40：2。

将连续纤维层以5-25米/分钟的线速度匀速进入固化窑进行固化，固化窑的温度在100-300℃之间，固化窑中上下压板间的间隙控制在5-300mm之间。

固化炉是连续运转的，从固化炉连续输出的半成品天花板原料板，经过定型裁切，制得本发明所述复合土壤板。

实施例2：

原料配比如下：火山岩纤维、玉米秸秆纤维和热固性脲醛树脂三者间的质量比为50：10：0.5。

其他工艺步骤及参数与实施例1相同，制得本发明所述复合土壤板。

实施例3：

原料配比如下：火山岩纤维、麦秆纤维和热固性脲醛树脂三者间的质量比为50：50：1。

其他工艺步骤及参数与实施例1相同，制得本发明所述复合土壤板。

实施例4：

原料配比如下：火山岩纤维、稻草纤维和热固性脲醛树脂三者间的质量比为90：10：2。

其他工艺步骤及参数与实施例1相同，制得本发明所述复合土壤板。

实施例5：

将1000公斤高炉矿渣熔液按定量均匀流入四辊离心机，经四辊离心机流出的矿渣棉纤维直径在5-10微米之间，酸度系数在1.4左右。

原料配比如下：矿渣棉纤维、花生壳纤维和改性淀粉树脂三者间的质量比为90：50：3。

其他工艺步骤及参数与实施例1相同，制得本发明所述复合土壤板。

测试例1：保湿效果测试

高效土壤板和普通土壤保湿效果测试：

取95g的实施例1所制备的复合土壤板和95g的普通土壤，各加220g水后，放置在同一日光照射条件下，每天同一时间称重，普通土壤的水分5天时间蒸发完，实施例1所制备的复合土壤板的水分8天时间蒸发完。

实施例3：

实施例1和实施例2制得的复合土壤板，经旋转压孔机均匀开孔。孔径的大小和深浅度可按所播种植物种子的颗粒直径要求进行调整。开孔后的土壤板输入定向播种机。播种机适合所有的植物种子的机械定向性播种。经播种后的高效土壤板继续输入种子固定处理机。固定处理机采用多喷头的高压雾化处理。通过雾化喷枪喷出的粘土，如改性凹凸棒土均匀分布于种子表面。使种子与土壤牢固结合。种子被粘土固定在孔穴后，通过链式输送机车输入干燥箱，安全去除种子及高效土壤板表层水份。经干燥箱流出的高效土壤板经风冷却后，进行包装封箱入库。

本发明的复合土壤板种植时对土地没有高要求，施工方便；本发明的复合土壤板可定向播种，再喷上粘土，可防止鸟儿、大风和雨水将种子冲失；本发明的复合土壤板可长期存放，节省人工和劳动强度；本发明的复合土壤板可在沙化地使土壤里已成水分与复合土壤板水分产生微循环，防止水分大量蒸发，特别适合干旱、高寒地区。

本发明以矿渣熔液等矿物纤维为原料，与植物纤维、粘结剂混合，经加温、加压固化成型，再经机械切割后生产出高效土壤板，切割后产生的所有废料均可回收再利用。工艺路线简捷，既节能又环保，所获得的产品质量高、成本低。

在本行业中，采用干法直接将矿物纤维与植物纤维合成高效土壤板，在国际上尚属首次。在行业内，无论是发达国家还是国内的主要工厂，均无直接采用工业化方法制作土壤板的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。  

Claims (8)

1.一种复合土壤板，其特征在于，由下述组分按重量份组成：矿物纤维 50-90份，植物纤维10-50份，粘结剂 0.5-3份；

所述复合土壤板，由下述步骤组成：

（1）将矿物纤维和植物纤维混合均匀，得到混合纤维；

（2）将混合纤维与粘结剂混合，输送至集棉机，形成连续纤维层；

（3）将连续纤维层固化，定型，裁切；

所述粘结剂为改性淀粉树脂或热固性脲醛树脂。

2.如权利要求1所述的复合土壤板，其特征在于：所述矿物纤维为火山岩纤维或矿渣棉纤维。

3.如权利要求1所述的复合土壤板，其特征在于：所述植物纤维为稻草纤维、玉米秸秆纤维、花生壳纤维或麦秆纤维。

4.如权利要求1-3中任一项所述的复合土壤板的制备方法，其特征在于，由下述步骤组成：

（1）将矿物纤维和植物纤维混合均匀，得到混合纤维；

（2）将混合纤维与粘结剂混合，输送至集棉机，形成连续纤维层；

（3）将连续纤维层固化，定型，裁切。

5.如权利要求4所述的复合土壤板的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，连续纤维层的密度为60-250公斤/立方米。

6.如权利要求4所述的复合土壤板的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，将连续纤维层以5-25米/分钟的线速度匀速进入固化窑进行固化。

7.如权利要求6所述的复合土壤板的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，固化窑的温度在100-300℃之间，固化窑的上下压板的间隙在5-300mm之间。

8.如权利要求4所述的复合土壤板的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，将形成的连续纤维层按规定的几何外形尺寸，通过真空脱水，在常温条件下自然通风固化成型。