CN109757257A - 一种可降解育苗块及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可降解育苗块，以质量份计，包含以下组分：聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯60～90份，生物基填料5～30份，造纸废弃物5～10份，无机填料0～20份，发泡剂5～15份，增塑剂2～15份，脱模剂0.5～2份。本发明通过化学发泡的方法制备出了一种可降解育苗块，所述制备方法将生物基填料、造纸废弃物与无机填料引入到可降解发泡材料体系中，在制备出可降解育苗块的同时，大大降低了生产成本，从而有利于可降解育苗块的推广使用。并且，本发明所提供的可降解育苗块的孔隙度较大，其能够保持良好的通气和持水特性，因此，在使用过程中不会出现掉渣现象。

Description

一种可降解育苗块及其制备方法

技术领域

本发明属于可降解复合材料技术领域，尤其涉及一种可降解育苗块及其制备方法。

背景技术

众所周知，传统的育苗基质多为有机肥、泥炭、蛭石等基质混合而成，该基质在使用过程中容易产生碎屑，移栽时容易散开。并且，市面上的发泡育苗基质有脲醛泡沫、软质聚氨酯泡沫、酚醛泡沫等泡沫塑料，但是这些基质都是不可降解材料，废弃后容易造成环境污染。

可降解材料因其独特的降解性能日渐成为材料领域研究的热点，有望取代石油基材料，改善传统塑料制品造成的“白色污染”。

然而，事实上，可降解材料的发展较晚、产业化进程较慢，其合成与加工成本较高，这在一定程度上限制了其商业用途。

发明内容

本发明的目的在于提供一种化学发泡可降解育苗块，为此，本发明还提供了制备该化学发泡可降解育苗块的方法。

因此，本发明第一方面提供了一种可降解育苗块，以质量份计，其包含以下组分：

优选地，在上述可降解育苗块中，所述生物基填料选自以下任一种或多种：木粉，淀粉，砻糠粉，甘蔗渣。其中，所述淀粉可以是各种已知的改性淀粉或未改性淀粉，例如，包括但不限于：木薯淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉、阳离子改性玉米淀粉。

优选地，在上述可降解育苗块中，所述造纸废弃物选自以下任一种或多种：腐浆，浆渣，木皮，制浆废液提取物，含硅白泥。

优选地，在上述可降解育苗块中，所述无机填料选自以下任一种或多种：碳酸钙，二氧化硅，陶土，蒙脱土，滑石粉。

优选地，在上述可降解育苗块中，所述发泡剂为4,4'-氧代双苯磺酰肼(OBSH)。

优选地，在上述可降解育苗块中，所述增塑剂为丙三醇。

优选地，在上述可降解育苗块中，所述脱模剂选自以下任一种或多种：硬脂酸，乙撑双硬脂酰胺(EBS)，聚乙烯蜡。

并且，本发明第二方面提供了第一方面所述的可降解育苗块的制备方法，其包括以下步骤：

S1：将所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、所述生物基填料、所述造纸废弃物、所述无机填料、所述增塑剂以及所述脱模剂一并置于高速混合机中混合均匀，得到初混物料；

S2：将S1中得到的所述初混物料加入至双螺杆挤出机中，挤出造粒，制得母粒；

S3：在开炼机中添加所述发泡剂，并加入所述母粒，开炼下片，制得片材；

S4：将S3中制得的片材置于烘箱或硫化机进行加热发泡，冷却后进行分切，即得所述可降解育苗块。

值得补充说明的是，在S1中，混合的持续时间为5～60min，高速混合机的转速为50～600rpm；在S2中，挤出造粒条件包括：双螺杆挤出机的一区到六区温度为100～140℃，机头温度为110～150℃，转速为100～300rpm；在S3中，开炼机的温度为100～110℃，开炼时间为5～10min，打三角包3-5次；在S4中，加热发泡的温度为150～200℃，加热时间为5～15min。

此外，本发明还提供了另一种第一方面所述的可降解育苗块的制备方法，其包括以下步骤：

S1：将所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、所述生物基填料、所述造纸废弃物、所述无机填料、所述增塑剂以及所述脱模剂一并置于高速混合机中混合均匀，得到初混物料；

S2：将S1中得到的所述初混物料加入至密炼机中，熔融混合，制得密炼团块；

S3：在开炼机中添加所述发泡剂，并加入所述密炼团块，开炼下片，制得片材；

S4：将S3中制得的片材置于烘箱或硫化机进行加热发泡，冷却后进行分切，即得所述可降解育苗块。

在上述另一种制备方法里，在S1中，混合的持续时间为5～60min，高速混合机的转速为50～600rpm；在S2中，密炼机温度为100～140℃，密炼时间为10～20min；在S3中，开炼机的温度为100～110℃，开炼时间为5～10min，打三角包3-5次；在S4中，加热发泡的温度为150～200℃，加热时间为5～15min。

因此，本发明所提供的技术方案至少具备以下有益效果：

本发明通过化学发泡的方法制备出了一种可降解育苗块，所述制备方法将生物基填料、造纸废弃物与无机填料引入到可降解发泡材料体系中，在制备出可降解育苗块的同时，大大降低了生产成本，从而有利于可降解育苗块的推广使用。并且，本发明所提供的可降解育苗块的孔隙度较大，其能够保持良好的通气和持水特性，因此，在使用过程中不会出现掉渣现象。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施方式。

实施例1

一种可降解育苗块，以质量份计，其包含以下组分：

并且，上述配方按照下列步骤进行操作：

将造纸废弃物干燥、粉碎、过筛，得到200目的造纸废弃物粉末；

将所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、所述生物基填料、造纸废弃物粉末、所述无机填料、所述增塑剂以及所述脱模剂一并置于高速混合机中混合均匀(室温，转速200rpm，混合30min)，得到初混物料；

将上述初混物料加入至双螺杆挤出机中，一区到六区温度为120℃，120℃，120℃，125℃，125℃，机头温度125℃，螺杆转速300rpm，挤出造粒，制得母粒；

在开炼机中添加所述发泡剂，并加入所述母粒，开炼机温度控制在100～110℃，开炼时间5～10min，打三角包3～5次，开炼下片，制得片材；

将上述片材置于烘箱进行加热发泡(温度为150～200℃，加热时间为5～15min)，冷却后进行分切，即得所述可降解育苗块。

实施例2

一种可降解育苗块，以质量份计，其包含以下组分：

并且，上述配方按照下列步骤进行操作：

将造纸废弃物干燥、粉碎、过筛，得到200目的造纸废弃物粉末；

将所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、所述生物基填料、造纸废弃物粉末、所述无机填料、所述增塑剂以及所述脱模剂一并置于高速混合机中混合均匀(室温，转速200rpm，混合30min)，得到初混物料；

将上述初混物料加入至密炼机中，密炼机温度100～140℃，密炼时间10～20min，熔融混合，制得密炼团块；

在开炼机中添加所述发泡剂，并加入所述密炼团块，开炼机温度控制在100～110℃，开炼时间5～10min，打三角包3～5次，开炼下片，制得片材；

将上述片材置于烘箱进行加热发泡(温度为150～200℃，加热时间为5～15min)，冷却后进行分切，即得所述可降解育苗块。

实施例3

一种可降解育苗块，以质量份计，其包含以下组分：

并且，上述配方按照下列步骤进行操作：

将造纸废弃物干燥、粉碎、过筛，得到200目的造纸废弃物粉末；

将所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、所述生物基填料、造纸废弃物粉末、所述无机填料、所述增塑剂以及所述脱模剂一并置于高速混合机中混合均匀(室温，转速200rpm，混合30min)，得到初混物料；

将上述初混物料加入至双螺杆挤出机中，一区到六区温度为120℃，120℃，120℃，125℃，125℃，机头温度125℃，螺杆转速300rpm，挤出造粒，制得母粒；

在开炼机中添加所述发泡剂，并加入所述母粒，开炼机温度控制在100～110℃，开炼时间5～10min，打三角包3～5次，开炼下片，制得片材；

将上述片材置于硫化机进行加热发泡(温度为150～200℃，加热时间为5～15min)，冷却后进行分切，即得所述可降解育苗块。

实施例4

一种可降解育苗块，以质量份计，其包含以下组分：

并且，上述配方按照下列步骤进行操作：

将造纸废弃物干燥、粉碎、过筛，得到200目的造纸废弃物粉末；

将所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、所述生物基填料、造纸废弃物粉末、所述无机填料、所述增塑剂以及所述脱模剂一并置于高速混合机中混合均匀(室温，转速200rpm，混合30min)，得到初混物料；

将上述初混物料加入至密炼机中，密炼机温度100～140℃，密炼时间10～20min，熔融混合，制得密炼团块；

在开炼机中添加所述发泡剂，并加入所述密炼团块，开炼机温度控制在100～110℃，开炼时间5～10min，打三角包3～5次，开炼下片，制得片材；

将上述片材置于烘箱进行加热发泡(温度为150～200℃，加热时间为5～15min)，冷却后进行分切，即得所述可降解育苗块。

对比例

一种可降解育苗块，以质量份计，其包含以下组分：

并且，上述配方按照下列步骤进行操作：

将所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、所述无机填料、所述脱模剂一并置于高速混合机中混合均匀(室温，转速200rpm，混合30min)，得到初混物料；

将上述初混物料加入至双螺杆挤出机中，一区到六区温度为120℃，120℃，120℃，125℃，125℃，机头温度125℃，螺杆转速300rpm，挤出造粒，制得母粒；

在开炼机中添加所述发泡剂，并加入所述母粒，开炼机温度控制在100～110℃，开炼时间5～10min，打三角包3～5次，开炼下片，制得片材；

将上述片材置于烘箱进行加热发泡(温度为150～200℃，加热时间为5～15min)，冷却后进行分切，即得所述可降解育苗块。

应用实施例

发明人依据NY/T2118-2012《蔬菜育苗基质》分别对实施例1～3和对比例制得的可降解育苗块进行性能检测，具体检测结果如下表1所示：

表1可降解育苗块主要指标检测结果

	容重/g·cm<sup>-3</sup>	总孔隙度/％	通气空隙/％	持水孔隙/％	电导率/mS·cm	PH
							实施例1	0.25	80.0	22.6	57.4	0.140	6.62
实施例2	0.24	80.8	23.7	57.1	0.134	6.73
							实施例3	0.29	76.8	21.3	55.5	0.165	6.59
对比例	0.21	83.2	27.4	55.8	0.126	6.96

由此可见，依据实施例1-3制得的可降解育苗块的各项主要指标均符合农业部标准要求。并且，本发明利用熔点较低的可降解树脂PBAT(即聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯)作为基体，保证在较低温度下、不提前发泡的基础上制得片材，然后进行加热发泡，待冷却后切割成育苗块，使得成品的孔隙度较大，能够保持良好的通气和持水特性，使用过程中不会出现掉渣现象。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种可降解育苗块，其特征在于，以质量份计，包含以下组分：

2.根据权利要求1所述的可降解育苗块，其特征在于，所述生物基填料选自以下任一种或多种：木粉，淀粉，砻糠粉，甘蔗渣。

3.根据权利要求1所述的可降解育苗块，其特征在于，所述造纸废弃物选自以下任一种或多种：腐浆，浆渣，木皮，制浆废液提取物，含硅白泥。

4.根据权利要求1所述的可降解育苗块，其特征在于，所述无机填料选自以下任一种或多种：碳酸钙，二氧化硅，陶土，蒙脱土，滑石粉。

5.根据权利要求1所述的可降解育苗块，其特征在于，所述发泡剂为4,4'-氧代双苯磺酰肼。

6.根据权利要求1所述的可降解育苗块，其特征在于，所述增塑剂为丙三醇。

7.根据权利要求1所述的可降解育苗块，其特征在于，所述脱模剂选自以下任一种或多种：硬脂酸，乙撑双硬脂酰胺，聚乙烯蜡。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的可降解育苗块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、所述生物基填料、所述造纸废弃物、所述无机填料、所述增塑剂以及所述脱模剂一并置于高速混合机中混合均匀，得到初混物料；

S2：将S1中得到的所述初混物料加入至双螺杆挤出机中，挤出造粒，制得母粒；

S3：在开炼机中添加所述发泡剂，并加入所述母粒，开炼下片，制得片材；

S4：将S3中制得的片材置于烘箱或硫化机进行加热发泡，冷却后进行分切，即得所述可降解育苗块。

9.根据权利要求1～7中任一项所述的可降解育苗块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、所述生物基填料、所述造纸废弃物、所述无机填料、所述增塑剂以及所述脱模剂一并置于高速混合机中混合均匀，得到初混物料；

S2：将S1中得到的所述初混物料加入至密炼机中，熔融混合，制得密炼团块；

S3：在开炼机中添加所述发泡剂，并加入所述密炼团块，开炼下片，制得片材；

S4：将S3中制得的片材置于烘箱或硫化机进行加热发泡，冷却后进行分切，即得所述可降解育苗块。