CN106376442B - 无土栽培基质流水生产线、生产工艺及托盘 - Google Patents

Abstract

本发明属于无土栽培技术领域，提出的无土栽培基质流水生产线，包括控制器和均与控制器连接且依次设置的树脂成套设备、发泡机、模具和切割机组，树脂成套设备与发泡机连接；树脂成套设备包括反应釜，反应釜与发泡机的原料储罐连接；发泡机包括底盘与设置在底盘上的固化剂储罐、水冷机和旋转立柱，切割机组包括立切机、平切机和出孔机。还提出一种无土栽培基质生产工艺，和一种采用无土栽培基质流水生产线和生产工艺制成的托盘。本发明贴合实际，设计科学、合理，解决了现有技术中生产流程繁琐，劳动强度大，质量不易控制，发泡剂存储具有危险性，基质使用时工作量大、效果不佳，基质形态设计不尽合理的技术问题。

Description

无土栽培基质流水生产线、生产工艺及托盘

技术领域

本发明属于无土栽培技术领域，涉及一种无土栽培基质流水生产线、生产工艺及托盘。

背景技术

无土栽培是以草炭或森林腐叶土、膨胀蛭石等轻质材料做育苗基质固定植株，让植物根系直接接触营养液，采用机械化精量播种一次成苗的现代化育苗技术。一般无土栽培的类型主要有水培、岩棉培和基质培三大类。而基质栽培是无土栽培中推广面积最大的一种方式。无土栽培基质按照成分的不同可以分为无机基质、有机基质、化学合成基质，化学合成基质又称人工土，是有机化学物质(如脲醛、聚氨酯、酚醛等)作为原料，人工合成的新型固体基质，颜色洁白，易染色，可100％单独长期栽培花卉，也可和其他基质混合。其中，酚醛泡沫组合物作为近几年新兴的无土栽培基质由于其高开孔率、高吸水性、透气性、透根性等特点，广泛用于农业、林业、园艺等领域的播种、扦插等育苗和无土栽培。

化学合成无土栽培基质的制备，比如酚醛树脂无土栽培基质的制备，需要经过热固型酚醛树脂制备、原料混合、发泡、固化成型等步骤，原料混合和发泡工序大多采用人工送料、搅拌器混合的方式进行，流程繁琐，劳动强度大，且基质质量不易控制。另外，酚醛树脂发泡多采用物理发泡方法，采用的发泡剂多为各种沸点在30～60℃之间的易挥发性液体，如氟利昂、氯化烃、正戊烷等，为易燃易爆物品，具有一定的危险性。现有技术中，并不能在原料混合的同时加入发泡剂进行发泡，原料混合与发泡需要分步进行，在制模前一直将发泡剂进行单独存储，这就需要发泡时设置一个专门的储罐来存储发泡剂，这既增加了设备的占地面积又没有降低发泡剂存储时的危险性。

另外，酚醛泡沫组合物作为近几年新兴的无土栽培基质由于其高开孔率、高吸水性、透气性、透根性等特点，广泛用于农业、林业、园艺等领域的播种、 扦插等育苗和无土栽培。但是，酚醛泡沫组合物形态多采用单一的砖块型，在使用时还有根据需要进行分块或打孔，这就大大增加了基质使用时的工作量，且分块或打孔的质量因人而异，设计也较随意，这就无法保证基质的使用效果(保水率、透气率、成活率等)，同时也容易造成基质的浪费；个别发明者在其砖块结构上设置了分块结构，但设计较简单，结构不尽合理，不能满足不同作物的使用需求，使用效果有待提高。

发明内容

本发明提出一种无土栽培基质流水生产线、生产工艺及托盘，解决了现有技术中生产流程繁琐，劳动强度大，质量不易控制，发泡剂存储具有危险性，基质使用时工作量大、效果不佳，基质形态设计不尽合理的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

无土栽培基质流水生产线，包括控制器和均与所述控制器连接且依次设置的树脂成套设备、发泡机、模具和切割机组，所述树脂成套设备与所述发泡机连接；

所述树脂成套设备包括反应釜，所述反应釜与所述发泡机的原料储罐连接；

所述发泡机包括底盘与设置在所述底盘上的固化剂储罐、水冷机和旋转立柱，

所述旋转立柱上设有机头，所述机头通过动力系统和管路系统与所述原料储罐和所述固化剂储罐均循环连接，

所述原料储罐和所述固化剂储罐均与所述水冷机连接，且其内均设有搅拌系统、加热器、液位计和温度传感器；

所述水冷机、动力系统、旋转立柱、搅拌系统、加热器、液位计和温度传感器均与所述控制器连接；

所述切割机组包括立切机、平切机和出孔机。

作为进一步的技术方案，所述反应釜上设置有锚式搅拌器、加热装置和树脂粘度测试仪，且与螺旋上料机连接；

所述底盘底部设有滑轮，所述原料储罐为不锈钢储罐，所述固化剂储罐为PP材料储罐。

作为进一步的技术方案，所述动力系统包括第一螺杆泵、第二螺杆泵、真空泵和粘度泵，所述第一螺杆泵一端与所述原料储罐连接，另一端通过所述管路系统与所述机头连接，所述第二螺杆泵一端与所述固化剂储罐连接，另一端通过所述管路系统与所述机头连接，所述真空泵与固化剂原料罐和所述固化剂储罐连接，所述粘度泵与所述反应釜和所述原料储罐连接。

作为进一步的技术方案，所述管路系统包括入料管和出料管，所述入料管一端与所述机头连接，另一端与所述原料储罐或所述固化剂储罐，所述出料管一端与所述机头连接，另一端与所述第一螺杆泵或所述第二螺杆泵连接。

作为进一步的技术方案，所述机头为针阀式机头，且与设置在所述底盘上的储水器连接，所述机头内设置有均与所述控制器连接的搅拌器、电磁阀，所述搅拌器与设置在所述机头上的搅拌电机连接。

作为进一步的技术方案，所述模具为碳钢模具，且其上设置有上盖、侧开门、加热装置和万向轮。

作为进一步的技术方案，所述立切机的切割锯条为锯齿刀带，所述立切机和所述平切机均设置有除尘装置。

一种采用所述无土栽培基质流水生产线制作无土栽培基质的生产工艺，包括以下步骤：

1 )使用所述树脂成套设备制备出热固性酚醛树脂；

2 )将热固性酚醛树脂、发泡剂，与按照质量份由0 .9份～1 .2份DC-193型硅油，1.1份～1 .4份开孔剂和1 .3份～1 .6份色浆组成的助剂，按照质量比21：2：1，在所述原料储罐中进行混合控温发酵，温度为10℃～20℃；

3 )之后将混合原料，与由对甲苯磺酸、磷酸和水按照质量比100：44：40混合而成的固化剂，按照质量比100：17，采用所述发泡机，通过机械搅拌的方式将物料进行均匀混合，混合好后注入所述模具，整个发泡过程中，混合原料始终在所述原料储罐与所述机头之间循环流动，固化剂始终在所述固化剂储罐与所述机头之间循环流动；

4 )待其冷却成型后，从所述模具中取出进行PH值处理；

5 )挥发储存6小时后，将半成品通过所述切割机组进行去皮、切片、打孔处理，制成无土栽培基质；

6 )无土栽培基质制造完成并检验无误后，包装入箱。

作为进一步的技术方案，所述助剂由下列质量份的成分组成：

DC-193型硅油1份，

开孔剂1 .26份，

色浆1 .47份；

所述开孔剂由十二烷基苯磺钠和渗透剂组成，所述十二烷基苯磺钠与所述渗透剂混合的质量比为20：100。

一种采用所述无土栽培基质流水生产线和所述生产工艺制成的托盘，包括平板状的盘体，所述盘体上设置的沟槽将所述盘体分为矩阵排列的小方块，所述沟槽包括横槽和纵槽，所述小方块上或所述盘体底部设置有圆柱状孔穴。

本发明使用原理及有益效果为：

1、本发明整条生产线均由控制器智能控制，通过电加热和物理反应结合的自动控温系统确保各环节物料的存储或反应温度，同时精确控制物料的投料量以及投料时间，实现物料的瞬间搅拌，可在几秒内注入到模具内，保证了不同阶段物料性能的优质性和稳定性，设计科学合理，实现了无土栽培基质的流水线生产，节省了无土栽培基质生产时的劳动力，提高了工作效率，降低了生产成本。同时，树脂成套设备结合发泡机，实现了无土栽培基质在密度、强度、吸水性、保水率、PH值等方面的稳定性。泡沫的开孔率可达到95％以上，新技术的生产成本比老技术的降低了15％。

2、本发明采用无土栽培基质专用发泡机进行酚醛树脂、发泡剂和助剂混合物与固化剂的混合发泡，储罐温度可精确控制在10℃～20℃，使得发泡剂可长期保持在液体状态，不易挥发，可与酚醛树脂、助剂混合存放很长时间而不使原料固化，且混合存放，有效降低了发泡剂单独存放的危险性。这一设置改变了传统酚醛树脂生产时，发泡剂需单独存放的固有方式，设计更加科学合理，有效提高了生产的安全性，同时将三个原料储罐缩减至两个，有效节约了设备所 占空间和成本，符合无土栽培基质发泡工艺特性，解决了酚醛树脂箱式发泡弊病。

3、本发明制备树脂时采用固体甲醛，生产时间短，且仅需要配备反应釜和真空泵即可，从而省去了锅炉、冷凝器、缓冲罐和消音器等设备，且合成过程中无污水排放。这一设计大大节约了生产成本，节省了设备所占空间，生产过程也更加环保。

4、本发明树脂成套设备采用锚式搅拌器更易将原料搅拌均匀，实现原料上下层和平面层均匀地混合，搅拌效率高，可有效保证搅拌的效果。加热装置的设置可保证原料在反应釜内反应和存储时，可始终处于合理的温度范围，设计科学合理。与树脂粘度测试仪相配合，可有效控制了整个树脂反应过程的准确性和性能的稳定性。从而克服了由于手动控温和人工操作所引起的树脂质量不稳定等问题。既节约了人工，又降低了风险，还使的树脂制备技术更容易掌握。

5、本发明中，发泡机的机头为针阀式机头，针阀采用锥度式硬密封，永不磨损，永不阻塞，计量精确，可满足无土栽培基质的精确制模要求。同时，机头与设置在底盘上的储水器连接，满足了机头在使用完后的清洁需求，避免了机头内残留物料对机头的腐蚀和新物料的污染，设计合理，符合生产工艺要求，同时操作简单，运行安全可靠。

机头内部设置有均与控制器连接的搅拌器、电磁阀，搅拌器与设置在机头的搅拌电机连接。可将原料储罐中的原料与固化剂储罐中的固化剂在被输送至机头后，经搅拌器混合均匀，满足使用要求；电磁阀的设置可使注料完成后，将原料储罐中的原料与固化剂储罐中的固化剂分离开，使得不同储罐内的物料自成一个循环系统，避免原料储罐中的物料因固化剂的混入发生固化，影响其使用性能，在保证产品性能的同时又避免了不必要的浪费，这一设置简单、合理、可靠。

6、本发明中模具采用碳钢模具，相较于传统的木质模具升温快，受热均匀，且不易变形，经久耐用，使用寿命更长，有效节省了模具的使用成本。同时，模具上设置有上盖、侧开门、加热装置和万向轮，上盖和侧开门的设置方便无土栽培基质成型后从模具中取出；万向轮的设置使得模具可根据需要进行移动，操作简便，设计合理。

模具作为无土栽培基质定型的容器，采用加热装置为水循环升温式加热装置，使得无土栽培基质由液体凝固成固体的整个过程中受热均匀，温度一致，始终保持在合理的温度范围内，不受季节天气的影响。这有效保证了无土栽培基质的物理和化学性能的稳定性和统一性，使的无土栽培基质成型规则、密度均匀，几乎不会有废料产生，既节约了生产成本，又避免了对环境的污染。

7、本发明中立切机的切割锯条为锯齿刀带。由于每个锯齿边锋相对独立，很大程度上增强了切割能力，因此即使是比较钝的锯齿刀也往往有很不错的切割能力。这就大大提高了立切机的切割效率，节省了切割时间，方便使用。

立切机和平切机均设置有除尘装置，可在立切机或平切机将无土栽培基质切割完成后，及时将切割时产生的粉尘和边角料清除，保持工作台的整洁性，避免了残余粉尘对产品和环境的污染，使工作环境更健康。

8、本发明提出的无土栽培基质生产工艺，采用无土栽培基质专用发泡机进行酚醛树脂、发泡剂和助剂混合物与固化剂的混合发泡，根据酚醛树脂的生产工艺特点，采用智能系统控制进行上料、控温、搅拌、注模等操作，实现了整个物料混合发泡的精准控制和生产。

这种无土栽培基质制造方法，相较于传统的酚醛泡沫制备(采用搅拌器进行物料混合发泡)，大大提高了生产过程的机械化和智能化，提高了生产过程的可控性，降低了劳动强度，实现了产品质量的智能化控制，保证了产品性能的稳定性。

9、本发明中无土栽培基质的制备采用了合理的物料配比(热固性酚醛树脂、发泡剂和助剂之比为21：2：1，酚醛树脂和助剂混合物与固化剂之比为100：17 )，使得无土栽培基质均匀、松软，密度可达24 .5kg/m3，重量仅为65g～145g，导电率可达0 .5～2 .5ds/m3。制造无土栽培基质时，可根据客户需要采用不同规格的模具，制备出不同规格的无土栽培基质；并根据客户需要调节其PH值，以满足不同植物的生长培育需要。所得无土栽培基质韧性好，不掉渣，便于运输，同时吸水性和保水性好。

10、本发明中托盘，包括盘体，盘体上设有小方块，小方块间设有沟槽。这一结构专为无土栽培而研发和设计，类似于植物的细胞结构，满足了育苗时的分格室要求，播种一格一粒，成苗一室一株，成苗的根系与基质互相缠绕在一起。这种精细结构能有效的促进植物生长过程中对水的充分吸收，每一个小 方块和圆柱状孔穴的设计都是统一均衡的，其吸水量是自身干基重量的38～46倍，吸水率可达98％。

托盘产品设计使得基质在出厂前便压制成型，避免了普通基质在使用时再进行分块、打孔的工序操作，减少了基质使用时的工作流程，大大节省了工作时间，提高了工作效率；且托盘结构根据无土栽培特点进行设计，结构科学合理，确保了其保水率和透气性的最优化；另外，托盘可采用机械化生产线生产，保证了托盘性能的稳定性，从而确保了基质使用时的育苗效果，有效提高了育苗的成活率，其抗菌性、保水率、透气性比传统育苗基质提高了50％，并有效提高了产品的韧性，使其更便于运输，更符合目前无土栽培的发展趋势和要求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中发泡机机头结构示意图；

图3为本发明控制结构框线示意图；

图4为本发明中托盘结构示意图；

图5为本发明中托盘盘体结构示意图；

图6为本发明中托盘的另一种实施例结构示意图；

图中：1-树脂成套设备，11-反应釜，12-螺旋上料机，2-发泡机，21-底盘，22-机头，221-搅拌器，222-电磁阀，223-搅拌电机，23-原料储罐，24-固化剂储罐，25-水冷机，26-动力系统，27-旋转立柱，28-储水器，29-管路系统，3-模具，31-上盖，32-万向轮，4-切割机组，41-立切机，42-平切机，5-控制器，6-盘体，7-小方块，8-沟槽，81-横槽，82-纵槽，9-孔穴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

如图1~图6所示，本发明提出的无土栽培基质流水生产线，包括控制器5和均与控制器5连接且依次设置的树脂成套设备1、发泡机2、模具3和切割机组4，树脂成套设备1与发泡机2连接；

树脂成套设备1包括反应釜11，反应釜11与发泡机2的原料储罐23连接；

发泡机2包括底盘21与设置在底盘21上的固化剂储罐24、水冷机25和旋转立柱27，

旋转立柱27上设有机头22，机头22通过动力系统26和管路系统29与原料储罐23和

固化剂储罐24均循环连接，

原料储罐23和固化剂储罐24均与水冷机25连接，且其内均设有搅拌系统、加热器、液位计和温度传感器；

水冷机25、动力系统26、旋转立柱27、搅拌系统、加热器、液位计和温度传感器均与控制器5连接；

切割机组4包括立切机41、平切机42和出孔机。

工作时，通过树脂成套设备1制备出无土栽培基质所需热固性酚醛树脂，配备完成后，将树脂直接由反应釜11送至发泡机2的原料储罐23，在原料储罐23内与助剂、发泡剂按比例充分搅拌并降温，原料储罐23混合好的物料与固化剂储罐24固化剂按比例搅拌，经发泡机2的机头22注入所需模具3，待原料成型后，从模具3中取出，送至切割机组4处，进行去皮、切割成型、打孔等操作，将无土栽培基质制成指定的产品规格，再将其进行包装入库，等待后续使用。

整条生产线均由控制器5智能控制，通过电加热和物理反应结合的自动控温系统确保各环节物料的存储或反应温度，同时精确控制物料的投料量以及投料时间，实现物料的瞬间搅拌，可在几秒内注入到模具内，保证了不同阶段物料性能的优质性和稳定性，设计科学合理，实现了无土栽培基质的流水线生产，节省了无土栽培基质生产时的劳动力，提高了工作效率，降低了生产成本。同时，树脂成套设备1结合发泡机2，实现了无土栽培基质在密度、强度、吸水性、 保水率、PH值等方面的稳定性。泡沫的开孔率可达到95％以上，新技术的生产成本比老技术的降低了15％。

原料储罐23用于存储酚醛树脂、发泡剂和助剂，罐内温度精确控制在10℃～20℃，使得发泡剂可在原料储罐23内与酚醛树脂混合后一起存放，无需单独存放。这一设计改变了传统酚醛树脂生产时，发泡剂需单独存放的固有方式，在保证发泡剂特性的同时，又避免了单独存放发泡剂的危险性，提高了生产的安全性，同时将三个原料储罐缩减至两个，有效节约了设备所占空间，设计更加合理、科学，符合无土栽培基质发泡工艺特性，解决了酚醛树脂箱式发泡弊病。

制备树脂时采用固体甲醛，生产时间短，且仅需要配备反应釜11和真空泵即可，从而省去了锅炉、冷凝器、缓冲罐和消音器等设备，且合成过程中无污水排放。这一设计大大节约了生产成本，节省了设备所占空间，生产过程也更加环保。

反应釜11与发泡机2的原料储罐23连接，酚醛树脂制备完成后，直接送至发泡机2的原料储罐23内，这一设计有效降低了人工上料或运输的劳动强度，提高了工作效率和安全性。

发泡机2工作时，将树脂成套设备1制备好的酚醛树脂、发泡剂和助剂(包括硅油、开孔剂、发泡剂和色浆)通过动力系统26导入原料储罐23，将固化剂(由对甲苯磺酸、磷酸和水组成)通过动力系统26导入固化剂储罐24，在控制器5的触摸屏上设定好原料储罐23和固化剂储罐24的使用温度，控制器5将根据实际情况，控制水冷机25工作，进而调节原料储罐23和固化剂储罐24的内部温度达到指定要求，待温度合格后，进入自动保温模式(原料储罐23和固化剂储罐24的罐体均采用聚氨酯保温棉)等待使用，确保原料在合理的温度下进行保存，保证材料的最佳性能。

使用时，在控制器5的触摸屏上设定好不同物料的比重，将原料储罐23和固化剂储罐24中的物料经动力系统26输送至旋转立柱27上的机头22中，在机头22中混合均匀，根据需要调整机头22位置，调整至模具上方后，开启机头22出料口同时控制机头22运行轨迹向模具中布料，待布料完成后将机头22 复位，与此同时原料储罐23和固化剂储罐24中的物料在机头22中分离开通过各自的管路系统29进行分别循环，等待下次使用。

原料储罐23和固化剂储罐24均设有搅拌系统、加热器、液位计和温度传感器(图中未示出)。搅拌系统的设置使得储罐内的物料可充分混合均匀，保证物料的均匀性和稳定性；加热器的设置可满足储罐的加热需求，与水冷机25相结合，可实现储罐的加热制冷功能，满足不同花卉无土栽培基质原料制备时的温度要求；液位计的设置可随时监控储罐内物料量，根据实际情况随时补料；温度传感器的设置可实现控制器5对储罐内部温度的实时调整，保证物料反应时的温度要求，确保储罐内物料性能的稳定性。这些设置实现了储罐内温度和物料量的有效监控，可满足生产过程中工艺要求的可控性，保证产品性能的稳定性。

进一步，反应釜11上设置有锚式搅拌器、加热装置和树脂粘度测试仪，且与螺旋上料机12连接；

底盘21底部设有滑轮，原料储罐23为不锈钢储罐，固化剂储罐24为PP材料储罐。

反应釜11设置有锚式搅拌器、加热装置和树脂粘度测试仪。采用锚式搅拌器更易将原料搅拌均匀，实现原料上下层和平面层均匀地混合，搅拌效率高，可有效保证搅拌的效果。加热装置的设置可保证原料在反应釜11内反应和存储时，可始终处于合理的温度范围，设计科学合理。与树脂粘度测试仪相配合，可有效控制了整个树脂反应过程的准确性和性能的稳定性。从而克服了由于手动控温和人工操作所引起的树脂质量不稳定等问题。既节约了人工，又降低了风险，还使的树脂制备技术更容易掌握。

反应釜11与螺旋上料机12连接，使用时，将树脂制备所需原料依照比例，通过螺旋上料机12送至反应釜11，降低了人工上料或运输的劳动强度，提高了工作效率和安全性。

底盘21底部设有滑轮，可根据使用需要随意移动发泡机位置，这一设计简单合理，具有很强的实用性，有效降低了工作时的劳动强度和成本，提高了工作效率。

原料储罐23用于存储酚醛树脂、发泡剂和助剂，这些原料具有一定的腐蚀性，采用不锈钢储罐可增强罐体的抗腐蚀性，有效延长了储罐的使用寿命，设计科学合理。

固化剂储罐24用于存储固化剂，而固化剂具有很强的腐蚀性，采用PP材料储罐，可有效避免长时间存储固化剂对罐体造成侵蚀，具有很强的实用性，同时提高了使用过程中的安全性。

进一步，动力系统26包括第一螺杆泵、第二螺杆泵、真空泵和粘度泵，第一螺杆泵一端与原料储罐23连接，另一端通过管路系统29与机头22连接，第二螺杆泵一端与固化剂储罐24连接，另一端通过管路系统29与机头22连接，真空泵与固化剂原料罐和固化剂储罐24连接，粘度泵与反应釜11和原料储罐23连接。

动力系统26包括第一螺杆泵、第二螺杆泵、真空泵和粘度泵，第一螺杆泵与原料储罐23连接，第二螺杆泵与固化剂储罐24连接，均用于物料的输送(从储罐到机头22)；真空泵负责将固化剂(由对甲苯磺酸、磷酸和水组成)导入固化剂储罐24；粘度泵(图中未示出)负责将酚醛树脂和助剂导入原料储罐23。

动力系统26的设置解决了不同工艺流程中，物料输送的问题，满足了生产自动化的要求，节省了生产中的劳动强度，提高了工作效率，避免了腐蚀性原料(固化剂)与人体的频繁接触，提高了生产安全性，设计更加合理、规范。

进一步，管路系统29包括入料管和出料管，入料管一端与机头22连接，另一端与原料储罐23或固化剂储罐24，出料管一端与机头22连接，另一端与第一螺杆泵或第二螺杆泵连接。

管路系统29包括入料管和出料管，形成了一个物料从储罐到机头10运转的闭合回路，使得物料可以进行循环，避免物料长期滞留在管路中，出现沉淀、分层等情况的发生，保证物料形态和性能的稳定性。这一设计符合产品生产要求，设计简单、科学、合理。

进一步，机头22为针阀式机头，且与设置在底盘21上的储水器28连接，机头22内设置有均与控制器5连接的搅拌器221、电磁阀222，搅拌器221与设置在机头22上的搅拌电机223连接。

机头22为针阀式机头，针阀采用锥度式硬密封，永不磨损，永不阻塞，计量精确，可满足无土栽培基质的精确制模要求。同时，机头22与设置在底盘21上的储水器28连接，满足了机头22在使用完后的清洁需求，避免了机头22内残留物料对机头22的腐蚀和新物料的污染，设计合理，符合生产工艺要求，同时操作简单，运行安全可靠。

机头22内部设置有均与控制器5连接的搅拌器221、电磁阀222，搅拌器221与设置在机头22的搅拌电机223连接。可将原料储罐23中的原料与固化剂储罐24中的固化剂在被输送至机头22后，经搅拌器221混合均匀，满足使用要求；电磁阀222的设置可使注料完成后，将原料储罐23中的混合料与固化剂储罐24中的固化剂分离开，使得不同储罐内的物料自成一个循环系统，避免原料储罐23中的物料因固化剂的混入发生固化，影响其使用性能，在保证产品性能的同时又避免了不必要的浪费，这一设置简单、合理、可靠。

进一步，模具3为碳钢模具，且其上设置有上盖31、侧开门、加热装置和万向轮32。

模具3采用碳钢模具，相较于传统的木质模具升温快，受热均匀，且不易变形，经久耐用，使用寿命更长，有效节省了模具的使用成本。同时，模具3上设置有上盖31、侧开门、加热装置和万向轮32，上盖31和侧开门(图中未示出)的设置方便无土栽培基质成型后从模具3中取出；万向轮32的设置使得模具可根据需要进行移动，操作简便，设计合理。

模具3作为无土栽培基质定型的容器，采用加热装置(图中未示出)为水循环升温式加热装置，使得无土栽培基质由液体凝固成固体的整个过程中受热均匀，温度一致，始终保持在合理的温度范围内，不受季节天气的影响。这有效保证了无土栽培基质的物理和化学性能的稳定性和统一性，使的无土栽培基质成型规则、密度均匀，几乎不会有废料产生，既节约了生产成本，又避免了对环境的污染。

进一步，立切机41的切割锯条为锯齿刀带，立切机41和平切机42均设置有除尘装置。

立切机41的切割锯条为锯齿刀带。由于每个锯齿边锋相对独立，很大程度上增强了切割能力，因此即使是比较钝的锯齿刀也往往有很不错的切割能力。这就大大提高了立切机41的切割效率，节省了切割时间，方便使用。

立切机41和平切机42均设置有除尘装置，可在立切机41或平切机42将无土栽培基质切割完成后，及时将切割时产生的粉尘和边角料清除，保持工作台的整洁性，避免了残余粉尘对产品和环境的污染，使工作环境更健康。

一种采用无土栽培基质流水生产线制作无土栽培基质的生产工艺，包括以下步骤：

1 )使用树脂成套设备1制备出热固性酚醛树脂；

2 )将热固性酚醛树脂、发泡剂，与按照质量份由0 .9份～1 .2份DC-193型硅油，1.1份～1 .4份开孔剂和1 .3份～1 .6份色浆组成的助剂，按照质量比21：2：1，在原料储罐23中进行混合控温发酵，温度为10℃～20℃；

3 )之后将混合原料，与由对甲苯磺酸、磷酸和水按照质量比100：44：40混合而成的固化剂，按照质量比100：17，采用发泡机2，通过机械搅拌的方式将物料进行均匀混合，混合好后注入模具3，整个发泡过程中，混合原料始终在原料储罐23与机头22之间循环流动，固化剂始终在固化剂储罐24与机头22之间循环流动；

4 )待其冷却成型后，从模具3中取出进行PH值处理；

5 )挥发储存6小时后，将半成品通过切割机组4进行去皮、切片、打孔处理，制成无土栽培基质；

6 )无土栽培基质制造完成并检验无误后，包装入箱。

进一步，助剂由下列质量份的成分组成：

DC-193型硅油1份，

开孔剂1 .26份，

色浆1 .47份；

开孔剂由十二烷基苯磺钠和渗透剂组成，十二烷基苯磺钠与渗透剂混合的质量比为20：100。

本发明提出的无土栽培基质生产工艺，采用无土栽培基质流水生产线生产，根据酚醛树脂的生产工艺特点，采用智能系统控制进行上料、控温、搅拌、注模等操作，实现了整个物料混合发泡的精准控制和生产。这种无土栽培基质制造方法，相较于传统的酚醛泡沫制备(采用搅拌器进行物料混合发泡)，大大提高了生产过程的机械化和智能化，提高了生产过程的可控性，降低了劳动强度，实现了产品质量的智能化控制，保证了产品性能的稳定性。

另外，本发明采用无土栽培基质专用发泡机进行酚醛树脂、发泡剂和助剂混合物与固化剂的混合发泡，储罐温度可精确控制在10℃～20℃，使得发泡剂可长期保持在液体状态，不易挥发，可与酚醛树脂、助剂混合存放很长时间而不使原料固化，且混合存放，有效降低了发泡剂单独存放的危险性。这一设置改变了传统酚醛树脂生产时，发泡剂需单独存放的固有方式，设计更加科学合理，有效提高了生产的安全性，同时将三个原料储罐缩减至两个，有效节约了设备所占空间和成本。

与此同时，无土栽培基质的制备采用了合理的物料配比(热固性酚醛树脂、发泡剂和助剂之比为21：2：1，酚醛树脂和助剂混合物与固化剂之比为100：17 )，使得无土栽培基质均匀、松软，密度可达24 .5kg/m3，重量仅为65g～145g，导电率可达0 .5～2 .5ds/m3。制造无土栽培基质时，可根据客户需要采用不同规格的模具，制备出不同规格的无土栽培基质；并根据客户需要调节其PH值，以满足不同植物的生长培育需要。所得无土栽培基质韧性好，不掉渣，便于运输，同时吸水性和保水性好。

实施例1

一种无土栽培基质，包括0 .9份DC-193型硅油，1 .1份开孔剂和1 .3份色浆。

实施例2

一种无土栽培基质，包括1 .2份DC-193型硅油，1 .4份开孔剂和1 .6份色浆。

实施例3

一种无土栽培基质，包括1份DC-193型硅油，1 .26份开孔剂和1 .47份色浆。

将本发明中的不同助剂配比在不同温度下的开孔率进行比较，见表一。

表一不同助剂配比在不同温度下的开孔率

助剂	5℃	10℃	20℃	30℃
					实施例1	60	94	96	55
实施例2	65	95	94	52
					实施例3	62	97	98	56

从表一中对比可以看出，采用本发明所设助剂在10℃～20℃温度下，基质的开孔率最大，超出这个范围则开孔率明显下降；且采用本发明助剂，基质的开孔率可达95％以上，可很好的满足无土栽培需要。

一种采用无土栽培基质流水生产线和生产工艺制成的托盘，包括平板状的盘体6，盘体6上设置的沟槽8将盘体6分为矩阵排列的小方块7，沟槽8包括横槽81和纵槽82，小方块7上或盘体6底部设置有圆柱状孔穴9。

本发明提出的托盘，包括平板状的盘体6，盘体6上设置的沟槽3将盘体6分为矩阵排列的小方块7，沟槽8包括横槽81和纵槽82，小方块7上或盘体6底部设置有圆柱状孔穴9。这一结构专为无土栽培而研发和设计，设计合理类似于植物的细胞结构，满足了育苗时的分格室要求，播种一格一粒，成苗一室一株，成苗的根系与基质互相缠绕在一起。这种精细结构能有效的促进植物生长过程中对水的充分吸收，每一个小方块7和圆柱状孔穴9的设计都是统一均衡的，其吸水量是自身干基重量的38～46倍，吸水率可达98％。

其中，孔穴9有两种设置方式，一种孔穴9位于托盘上方的小方块7上，一种位于盘体6上。这一设计，使得本托盘可适用于不同类别植物的生长需求。同时孔穴9的设置不局限于此，可根据不同植物的生长特性，增大或减少孔穴的数量和尺寸，孔穴9在托盘上的位置也可根据需要进行改变。这一设置大大满足了植物多样性的培育需求，适合不同产品的无土栽培种植。

另外，托盘采用本发明提出的无土栽培基质制成，由于主物料酚醛树脂具有很好的抗菌性，应用本托盘能有效减少病菌和虫害的问题，起到抗病杀菌的作用；结合托盘独特的细胞结构，可使整个育苗、种植生产过程中无病菌、保水性好、透气性好，可有效促进植物的根系生长。

托盘的设计使得基质在出厂前便压制成型，避免了普通基质在使用时再进行分块、打孔的工序操作，减少了基质使用时的工作流程，大大节省了工作时间，提高了工作效率；且托盘结构根据无土栽培特点进行设计，结构科学合理，确保了其保水率和透气性的最优化；另外，托盘可采用机械化生产线生产，保证了托盘性能的稳定性，从而确保了基质使用时的育苗效果，有效提高了育苗的成活率，其抗菌性、保水率、透气性比传统育苗基质提高了50％，并有效提高了产品的韧性，使其更便于运输，更符合目前无土栽培的发展趋势和要求。

其中，纵槽32长度是横槽31长度的2～5倍，孔穴4的孔深与沟槽3的槽深相同。孔穴4的孔径占小方块2顶面边长的1/4～1/3，便于种子的种植或植物的扦插；同时孔穴4体积不足小方块2体积的1/3，因此小方块2超过2/3的区域为实体基质，可对植物起到足够的支撑作用。

沟槽3横截面积占盘体1横截面积的15％～35％，充分保证了植物的透气性，同时又使得小方块2占据了基体1绝大多数的空间，保证了植物的种植面积。这一设计科学合理，在保证植物种植需求的同时又最大程度保证了植物的透气性。

沟槽3的槽深占盘体1高度的2/7～3/7，保证了托盘整体结构的稳定性，盘体1韧性好、稳定性高，小方块2不易从盘体1上脱落。

小方块2顶面边长与沟槽3宽度的比例为5：1，这一设计既保证了托盘的透气性，又保持了整体结构的稳定性，设计科学合理，符合使用要求。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无土栽培基质流水生产工艺，其特征在于，采用无土栽培基质流水生产线生产，所述无土栽培基质流水生产线包括控制器(5)和均与所述控制器(5)连接且依次设置的树脂成套设备(1)、发泡机(2)、模具(3)和切割机组(4)，所述树脂成套设备(1)与所述发泡机(2)连接；

所述树脂成套设备(1)包括反应釜(11)，所述反应釜(11)与所述发泡机(2)的原料储罐(23)连接；

所述发泡机(2)包括底盘(21)与设置在所述底盘(21)上的固化剂储罐(24)、水冷机(25)和旋转立柱(27)，所述旋转立柱(27)上设有机头(22)，所述机头(22)通过动力系统(26)和管路系统(29)与所述原料储罐(23)和所述固化剂储罐(24)均循环连接，所述原料储罐(23)和所述固化剂储罐(24)均与所述水冷机(25)连接，且其内均设有搅拌系统、加热器、液位计和温度传感器；

所述水冷机(25)、动力系统(26)、旋转立柱(27)、搅拌系统、加热器、液位计和温度传感器均与所述控制器(5)连接；

所述切割机组(4)包括立切机(41)、平切机(42)和出孔机，

所述的无土栽培基质流水生产工艺，包括以下步骤：

1)使用所述树脂成套设备(1)制备出热固性酚醛树脂；

2)将热固性酚醛树脂、发泡剂，与按照质量份由0.9份～1.2份DC-193型硅油，1.1份～1.4份开孔剂和1.3份～1.6份色浆组成的助剂，按照质量比21：2：1，在所述原料储罐(23)中进行混合控温发酵，温度为10℃～20℃；

3)之后将混合原料，与由对甲苯磺酸、磷酸和水按照质量比100：44：40混合而成的固化剂，按照质量比100：17，采用所述发泡机(2)，通过机械搅拌的方式将物料进行均匀混合，混合好后注入所述模具(3)，整个发泡过程中，混合原料始终在所述原料储罐(23)与所述机头(22)之间循环流动，固化剂始终在所述固化剂储罐(24)与所述机头(22)之间循环流动；

4)待其冷却成型后，从所述模具(3)中取出进行PH值处理；

5)挥发储存6小时后，将半成品通过所述切割机组(4)进行去皮、切片、打孔处理，制成无土栽培基质；

6)无土栽培基质制造完成并检验无误后，包装入箱；

所述开孔剂由十二烷基苯磺钠和渗透剂组成，所述十二烷基苯磺钠与所述渗透剂混合的质量比为20：100。

2.根据权利要求1所述的无土栽培基质流水生产工艺，其特征在于，所述反应釜(11)上设置有锚式搅拌器、加热装置和树脂粘度测试仪，且与螺旋上料机(12)连接；

所述底盘(21)底部设有滑轮，所述原料储罐(23)为不锈钢储罐，所述固化剂储罐(24)为PP材料储罐。

3.根据权利要求1所述的无土栽培基质流水生产工艺，其特征在于，所述动力系统(26)包括第一螺杆泵、第二螺杆泵、真空泵和粘度泵，所述第一螺杆泵一端与所述原料储罐(23)连接，另一端通过所述管路系统(29)与所述机头(22)连接，所述第二螺杆泵一端与所述固化剂储罐(24)连接，另一端通过所述管路系统(29)与所述机头(22)连接，所述真空泵与固化剂原料罐和所述固化剂储罐(24)连接，所述粘度泵与所述反应釜(11)和所述原料储罐(23)连接。

4.根据权利要求3所述的无土栽培基质流水生产工艺，其特征在于，所述管路系统(29)包括入料管和出料管，所述入料管一端与所述机头(22)连接，另一端与所述原料储罐(23)或所述固化剂储罐(24)，所述出料管一端与所述机头(22)连接，另一端与所述第一螺杆泵或所述第二螺杆泵连接。

5.根据权利要求1所述的无土栽培基质流水生产工艺，其特征在于，所述机头(22)为针阀式机头，且与设置在所述底盘(21)上的储水器(28)连接，所述机头(22)内设置有均与所述控制器(5)连接的搅拌器(221)、电磁阀(222)，所述搅拌器(221)与设置在所述机头(22)上的搅拌电机(223)连接。

6.根据权利要求1～5任一项所述的无土栽培基质流水生产工艺，其特征在于，所述模具(3)为碳钢模具，且其上设置有上盖(31)、侧开门、加热装置和万向轮(32)。

7.根据权利要求1～5任一项所述的无土栽培基质流水生产工艺，其特征在于，所述立切机(41)的切割锯条为锯齿刀带，所述立切机(41)和所述平切机(42)均设置有除尘装置。

8.一种采用权利要求1～7任一项所述的无土栽培基质流水生产工艺制成的托盘，其特征在于，包括平板状的盘体(6)，所述盘体(6)上设置的沟槽(8)将所述盘体(6)分为矩阵排列的小方块(7)，所述沟槽(8)包括横槽(81)和纵槽(82)，所述小方块(7)上或所述盘体(6)底部设置有圆柱状孔穴(9)。

Images