CN108094128A - 一种复合基质毯及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合基质毯及其制备方法，该复合基质毯包含由下至上依次堆叠的植物纤维毯底层、固化基质层和植物层；其中，植物纤维毯底层由天然纤维类物质编织而成；固化基质层为块状基质层，具体由包括园林废弃物的基质基础原料，添加预定配比的湿润剂、营养剂及高分子粘合剂制得。通过以上方式，本发明复合基质毯质量轻，结构简单，稳固性好，可卷曲，基质不易散落，便于施工；且肥效期长，植物在其上生长稳定性好，易于吸收营养，植物预培时间短，植物成活率高。

Description

一种复合基质毯及其制备方法

技术领域

本发明涉及栽培基质技术领域，具体涉及一种复合基质毯及其制备方法。

背景技术

随着人们对生态环境的日益重视，城市绿化不断推进，满足不同需求的各种绿化方式也日益发展起来，基质毯就是其中的一种。不同于传统的绿化，基质毯质量轻、便于运输、施工，可用到许多特殊的场合，如边坡、墙面、屋顶等，是一种快速有效的绿化方法。但是目前现有的基质毯，植物生长稳定性差，营养吸收效率低，植物生长慢；且基质毯内的营养肥效期短，植物生长后期基质肥效低，影响植物后期的生长；另外，现有基质毯稳固性差，保存运输过程中易松散。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种复合基质毯及其制备方法，该复合基质毯质量轻、结构简单、稳固性好，可卷曲，便于施工；且肥效期长，植物在其上生长稳定性好，易于吸收营养，能够缩短植物预培时间，提高植物成活率，提高生产效率。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种复合基质毯，所述复合基质毯包括由下至上依次堆叠连接的植物纤维毯底层、固化基质层和植物层；其中，所述植物纤维毯底层由天然纤维类物质编织而成；所述固化基质层为块状基质层，所述块状基质层由包括园林废弃物的基质基础原料，添加预定配比的湿润剂、营养剂及高分子粘合剂制得。

可选地，所述天然纤维类物质包括椰丝、秸秆和棕榈中的至少一种。

可选地，所述园林废弃物包括自然凋落或人工修剪的园林植物枝叶和/或花朵。

可选地，所述湿润剂为含聚氧乙烯基类的非离子型表面活性剂。

具体地，所述湿润剂包括聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段酯中的一种或多种。

可选地，所述营养剂为含氮、磷、钾三种元素中任意一种或多种的可溶性无机盐。

可选地，所述高分子粘合剂包括聚氨酯、聚乙烯、聚氯乙烯和聚乙烯醇中的一种或多种。

可选地，所述固化基质层的厚度为5～200mm。

本发明还提供了以上复合基质毯的制备方法，具体包括以下步骤：

1)采用天然纤维类物质编织制成植物纤维毯底层；

2)取基质基础原料，晒干粉碎，而后按照质量比(10～1)：1的比例加入高分子粘合剂并混匀，而后加入湿润剂和营养剂，混合搅拌均匀，得基质混合物料；所述湿润剂和营养剂的添加量不超过添加前物料总质量的1％；所述基质基础原料为包括园林废弃物的常规基质基础原料；

3)将步骤2)所得的基质混合物料平铺于步骤1)所制得的植物纤维毯底层上，形成基质层，而后向背离所述植物纤维毯底层的所述基质层表面上种植植物；

4)向步骤3)种植植物后的基质层上缓慢加水，以润湿所述基质层，待基质层固化，培育植物直至植物根系穿插到所述植物纤维毯底层，制得所述复合基质毯；其中，固化后的基质层为所述固化基质层；所述固化基质层上种植的植物构成植物层。

具体地，步骤3)中所述基质层的铺设厚度为5～200mm。

本发明的有益效果是：本发明提供一种复合基质毯，包括由下至上依次堆叠连接的植物纤维毯底层、固化基质层和植物层，其中，植物纤维毯底层由天然纤维类物质编织而成，充分利用自然资源，结构牢固，可防止基质冲刷流失，增强基质毯强度；固化基质层的基质基础原料包括园林废弃物，其中含有大量的有机质，肥力丰富且持久，作为栽培基质，既处理了绿化垃圾，同时变废为宝，实现资源的循环利用；通过高分子粘合剂的作用，一方面可使固化基质层基质稳固，不易分散，另一方面，可使固化基质层与植物纤维毯底层和植物层紧密相连，基质毯整体稳固性好，质量轻，整体可直接卷曲，便于运输施工；基质毯孔隙率适当，可起到支撑植物并提供植物生长所需水分和营养成分的作用；由于高分子粘合剂作用，植物粘合生长在肥力丰富持久的固化基质层，生长稳定好，不易因风吹雨淋等外力影响生长，且易于吸收养分，可大大缩短植物预培时间，提高植物成活率，提高生产效率。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

图1是本发明复合基质毯一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解到，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参见图1，图1为本发明复合基质毯一实施例的结构示意图，如图1所示，本实施例复合基质毯10包括由下至上依次堆叠连接的植物纤维毯底层11、固化基质层12和植物层13。

其中，植物纤维毯底层11由天然纤维类物质编织而成，具体可采用椰丝、秸秆和棕榈中一种或多种的组合通过针刺设备制备成毯状物而得，而一般情况下，采用单种植物纤维类物质编织而成。通常植物纤维毯底层11需有足够的厚度，以保证植物纤维毯底层11的稳固性和支撑力，其厚度一般按每平米质量来估算，而通常采用200～400g/m²的植物纤维毯，如300g/m²的椰丝毯、200g/m²的秸秆毯、240g/m²的棕榈毯、400g/m²的椰丝秸秆混合毯等。

固化基质层12为块状基质层，具体由包括园林废弃物的基质基础原料，添加特定配比的湿润剂、营养剂及高分子粘合剂制得。

其中，园林废弃物包括自然凋落或人工修剪的园林植物枝叶和/或花朵，如园林植物自然凋落或人工修剪所产生的枯枝、落叶、草屑、败花、树木与灌木剪枝及其他植物残体等，这些园林绿化废弃物含有丰富的有机物和营养物，是良好的栽培基质原料，因而，固化基质层的基质基础原料可以园林废弃物为主。

湿润剂为一种表面活性剂，具体可选用含聚氧乙烯基类的非离子型表面活性剂，如聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段酯等，可采用其中一种或多种的组合。

营养剂可根据待种植植物的营养需求进行选用，通常以混合物的形式进行使用，以补充植物生长所需的氮、磷、钾等营养元素。具体地，营养剂为含氮、磷、钾三种元素中任意一种或多种的可溶性无机盐，包括但不限于四水硝酸钙、硝酸钾、硝酸铵、磷酸二氢钾和硫酸钾。

另外，高分子粘合剂可采用高分子发泡材料，包括聚氨酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇等，具体可选用其中一种或多种的组合。其可与固化基质层12的其他原料物质协同作用，使固化基质层12基质稳固，且可使固化基质层12与植物纤维毯底层11和植物层13紧密相连，增强基质毯10整体的稳固性，基质毯10可整体卷曲，便于运输施工；另外，通过高分子粘合剂的作用，可使植物粘合生长在肥力丰富持久的固化基质层，生长稳定好，不易因风吹雨淋等外力影响生长，且易于吸收养分，缩短植物预培时间。

固化基质层12一般厚度在5～200mm之间，但不同应用环境下的基质毯，固化基质层12的厚度要求往往有差异。对于应用在屋顶的基质毯10，其固化基质层12通常较厚，厚度一般在50～200mm之间；对于应用于边坡的基质毯10，其固化基质层12相对较薄，厚度一般5～100mm之间。

植物层13由固化基质层12上种植的植物构成，可根据需要种植合适的植物，具体可采用向背离植物纤维毯底层的固化基质层12表面上播种或扦插等种植方式种植植物。若采用播种方式，向背离植物纤维毯底层11的固化基质层12表面上的植被种子，可再撒一层基质覆盖，以促进种子的萌芽和生长。由于基质毯10的结构限制，不适合种植高大的植物，通常为景天科植物、草坪草等。如用于屋顶绿化用的基质毯可扦插佛甲草等景天科植物，用于边坡修复的基质毯可播种各种草籽。

本发明复合基质毯选用特定的原料，并采用特定的制备方法制备而成。下面通过具体实施例对本发明复合基质毯的制备方法进行详细说明。

实施例1

一种复合基质毯的制备方法，具体包括以下步骤：

1)选取天然纤维类物质椰丝通过针刺设备编织制成200g/m²的毯状物，得植物纤维毯底层；

2)以自然凋落或人工修剪的园林植物枝叶为主，取自然凋落或人工修剪的园林植物枝叶、椰糠、泥炭作为基质基础原料，晒干粉碎；而后按照质量比1:1加入高分子粘合剂(聚氨酯)，混合均匀，再加入添加前物料总质量0.5％的湿润剂(聚氧乙烯烷基酚醚)和0.2％的营养剂(任意比例的四水硝酸钙和磷酸二氢钾混合物)，混合搅拌均匀，得基质混合物料；

3)将步骤2)所得的基质混合物料平铺于步骤1)所制得的植物纤维毯底层上，基质铺设厚度为5mm，形成基质层，而后向背离植物纤维毯底层的基质层表面上播种上植被种子；

4)向步骤3)播种后的基质层上缓慢加水，润湿基质层，其中高分子粘合剂与水逐渐发生反应固化，将植物纤维毯和基质粘结在一起，反应约8-10min，反应结束后基质固化，培育种子萌芽生长至植物根系穿插到植物纤维毯底层，得成品复合基质毯。其中，固化后的基质层为固化基质层；在固化基质层上种植的植物则构成植物层。

实施例2

一种复合基质毯的制备方法，具体包括以下步骤：

1)选取天然纤维类物质秸秆通过针刺设备编织制成厚度为250g/m²的毯状物，得植物纤维毯底层；

2)取包括自然凋落或人工修剪的园林植物枝叶和花朵的常规基质原料作为基质基础原料，晒干粉碎；而后按照基质基础原料与粘合剂的质量比为3:1的比例加入高分子粘合剂(聚乙烯)，混合均匀，再加入添加前物料总质量0.5％的湿润剂(聚氧乙烯脂肪醇醚)和0.7％的营养剂(任意比例的四水硝酸钙、硝酸钾和硝酸铵混合物)，混合搅拌均匀，得基质混合物料；

3)将步骤2)所得的基质混合物料平铺于步骤1)所制得的植物纤维毯底层上，基质铺设厚度为100mm，形成基质层，而后向背离植物纤维毯底层的基质层表面上扦插种植上植物的扦插苗；

4)向步骤3)扦插种植植物后的基质层上缓慢加水，润湿基质层，其中高分子粘合剂与水逐渐发生反应固化，将植物纤维毯和基质粘结在一起，反应约5-8min，反应结束后基质固化；并培育植物生长至根系穿插到植物纤维毯底层，得成品复合基质毯。其中，固化后的基质层为固化基质层；在固化基质层上种植的植物构成植物层。

实施例3

一种复合基质毯的制备方法，具体包括以下步骤：

1)选取天然纤维类物质椰丝和秸秆通过针刺设备编织制成300g/m²的毯状物，得植物纤维毯底层；

2)以自然凋落或人工修剪的园林植物枝叶和花朵为主，取常规基质原料作为基质基础原料，晒干粉碎；而后按照基质基础原料与粘合剂的质量比为5:1的比例加入高分子粘合剂(任意比例的聚氨酯和聚氯乙烯)，混合均匀，再加入添加前物料总质量0.8％的湿润剂(聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段酯)和0.5％的营养剂(任意比例的硝酸铵和硫酸钾混合物)，混合搅拌均匀，得基质混合物料；

3)将步骤2)所得的基质混合物料平铺于步骤1)所制得的植物纤维毯底层上，基质铺设厚度为50mm，形成基质层，而后向背离植物纤维毯底层的基质层表面上播种植被种子，而后撒上一层厚度不超过10mm的基质混合物料覆盖种子；

4)向步骤3)播种后的基质层上缓慢加水，润湿基质层，其中高分子粘合剂与水逐渐发生反应固化，将植物纤维毯和基质粘结在一起，反应约7-9min，反应结束后基质固化，培育种子萌芽生长至植物根系穿插到植物纤维毯底层，得成品复合基质毯。其中，固化后的基质层为固化基质层；在固化基质层上种植的植物构成植物层。

实施例4

一种复合基质毯的制备方法，具体包括以下步骤：

1)选取天然纤维类物质棕榈通过针刺设备编织制成360g/m²的毯状物，得植物纤维毯底层；

2)以自然凋落或人工修剪的园林植物枝叶和花朵为主，取常规基质原料作为基质基础原料，晒干粉碎；而后按照基质基础原料与粘合剂的质量比为8:1的比例加入高分子粘合剂(聚乙烯醇)，混合均匀，再加入添加前物料总质量1.0％的湿润剂(任意比例的聚氧乙烯烷基酚醚和聚氧乙烯脂肪醇醚混合物)和0.7％的营养剂(任意比例的磷酸二氢钾和硫酸锌)，混合搅拌均匀，得基质混合物料；

3)将步骤2)所得的基质混合物料平铺于步骤1)所制得的植物纤维毯底层上，基质铺设厚度为130mm，形成基质层，而后向背离植物纤维毯底层的基质层表面上播种植被种子，而后撒上一层厚度不超过10mm的基质混合物料覆盖种子；

4)向步骤3)播种后的基质层上缓慢加水，润湿基质层，其中高分子粘合剂与水逐渐发生反应固化，将植物纤维毯和基质粘结在一起，反应约6-10min，反应结束后基质固化，培育种子萌芽生长至植物根系穿插到植物纤维毯底层，得成品复合基质毯。其中，固化后的基质层为固化基质层；在固化基质层上种植的植物构成植物层。

实施例5

一种复合基质毯的制备方法，具体包括以下步骤：

1)选取天然纤维类物质秸秆通过针刺设备编织制成400g/m²的毯状物，得植物纤维毯底层；

2)以人工修剪的园林植物枝叶和花朵为主，取常规基质原料为基质基础原料，晒干粉碎；而后按照基质基础原料与粘合剂的质量比为10:1的比例加入高分子粘合剂(任意比例的聚氨酯和聚乙烯醇)，混合均匀，再加入添加前物料总质量0.6％的湿润剂(聚氧乙烯脂肪醇醚混合物)和1.0％的营养剂(任意比例的四水硝酸钙和磷酸二氢钾)，混合搅拌均匀，得基质混合物料；

3)将步骤2)所得的基质混合物料平铺于步骤1)所制得的植物纤维毯底层上，基质铺设厚度为200mm，形成基质层，而后向背离植物纤维毯底层的基质层表面上播种植被种子；

4)向步骤3)播种后的基质层上缓慢加水，润湿基质层，其中高分子粘合剂与水逐渐发生反应固化，将植物纤维毯和基质粘结在一起，反应约5-10min，反应结束后基质固化，培育种子萌芽生长至植物根系穿插到植物纤维毯底层，得成品复合基质毯。其中，固化后的基质层为固化基质层；在固化基质层上种植的植物构成植物层。

现有常规基质毯的稳固主要通过植物根系在基质内生长抓合作用实现。而本发明通过以上制备方法制得的复合基质毯，通过植物根系和基质本身粘结作用的共同效果，基质毯内既有横向范围的粘结，也有纵向范围的粘结，基质毯整体稳固性好，直接卷曲基质散落少，破损率小于5％。

另外，为验证本发明复合基质毯对植物的预培效果，采用同规格的本发明复合基质毯和普通常规基质毯在相同的环境下，对同种植物进行了预培对比实验，实验结果显示，普通草毯春夏季需预培45-55天才可成毯，冬季需要50-60天才可成毯，而本发明基质毯15天即可成毯，用于施工场地。另外，普通屋顶绿化基质毯通常需要90天才可成毯应用于屋顶，本发明基质毯30天即可移至屋顶。由此可见，本发明基质毯可大大减少植物预培时间。

本发明复合基质毯以特定的原料和配比，并采用特殊工艺制备而成，原料中采用天然园林废弃物，实现资源的循环利用；产品基质毯质量轻，结构简单，稳固定好，整体可直接卷曲，基质不宜松散，便于运输和施工；植物层植物与基质的粘合力强，生长稳固，且基质内营养丰富，肥力持久，基质孔隙率适当，植物易于吸收营养和水分，植物预培时间短，成活率高，生产率高。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种复合基质毯，其特征在于，所述复合基质毯包括由下至上依次堆叠连接的植物纤维毯底层、固化基质层和植物层；其中，所述植物纤维毯底层由天然纤维类物质编织而成；所述固化基质层为块状基质层，所述块状基质层由包括园林废弃物的基质基础原料，添加预定配比的湿润剂、营养剂及高分子粘合剂制得。

2.根据权利要求1所述的复合基质毯，其特征在于，所述天然纤维类物质包括椰丝、秸秆和棕榈中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的复合基质毯，其特征在于，所述园林废弃物包括自然凋落或人工修剪的园林植物枝叶和/或花朵。

4.根据权利要求1所述的复合基质毯，其特征在于，所述湿润剂为含聚氧乙烯基类的非离子型表面活性剂。

5.根据权利要求4所述的复合基质毯，其特征在于，所述湿润剂包括聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段酯中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的复合基质毯，其特征在于，所述营养剂为含氮、磷、钾三种元素中任意一种或多种的可溶性无机盐。

7.根据权利要求1所述的复合基质毯，其特征在于，所述高分子粘合剂包括聚氨酯、聚乙烯、聚氯乙烯和聚乙烯醇中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的复合基质毯，其特征在于，所述固化基质层的厚度为5～200mm。

9.权利要求1至7任一所述的复合基质毯的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

1)采用天然纤维类物质编织制成植物纤维毯底层；

2)取基质基础原料，晒干粉碎，而后按照质量比(10～1)：1的比例加入高分子粘合剂并混匀，而后加入湿润剂和营养剂，混合搅拌均匀，得基质混合物料；所述湿润剂和营养剂的添加量不超过添加前物料总质量的1％；所述基质基础原料为包括园林废弃物的常规基质基础原料；

3)将步骤2)所得的基质混合物料平铺于步骤1)所制得的植物纤维毯底层上，形成基质层，而后向背离所述植物纤维毯底层的所述基质层表面上种植植物；

4)向步骤3)种植植物后的基质层上缓慢加水，以润湿所述基质层，待基质层固化，培育植物直至植物根系穿插到所述植物纤维毯底层，制得所述复合基质毯；其中，固化后的基质层为所述固化基质层；所述固化基质层上种植的植物构成植物层。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述基质层的铺设厚度为5～200mm。