CN112314391B - 一种微波加热固化装置、工艺及其制造的固化基质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种微波加热固化装置、工艺及其制造的固化基质，属于植物栽培领域，工艺包括如下步骤：原料准备；装料；加热固化，启动渗水系统和微波发生装置，使水自上而下均匀润湿基质原料，在微波场的作用下，被润湿的基质原料急剧增温，基质原料中的热熔固化纤维可控熔化，同时启动压力机构控制压块移动，压缩基质原料，使基质原料相互粘合；冷却成型，压块移动至一定程度后，关闭渗水系统、微波发生装置和压力机构，停止给原料加温和压块移动，冷却、脱模，形成固化基质块。本发明的生产固化基质的工艺，水分在其上下部的分布相对均匀，以及基于该工艺生产的具有改善的水分分布的基质块，基于特定的原料、工艺生产，具有特定的结构。

Description

一种微波加热固化装置、工艺及其制造的固化基质
技术领域
本发明属于植物栽培技术领域，具体涉及一种微波加热固化装置、工艺及其制造的固化基质。
背景技术
基质栽培是重要的无土栽培方式，也是最主要的现代商业化种植方式。常见的栽培基质包括如泥炭、椰糠、岩棉等，通常情况下，是以装入长条状基质袋中泥炭栽培垫、椰糠栽培垫或者固化成型的岩棉条的形式出现。在商业化基质栽培中，通常采用滴灌的方式补充水分和养分。在一个典型的滴灌基质栽培系统中，滴灌头被插在基质块的上部，水分从滴灌头中渗出，然后逐渐蔓延到基质块的其它部位。
水肥有效利用是决定基质栽培成败的关键。现有的技术基本上是通过水分管理来提高水肥利用效率，而对基质本身水分特性的考虑则主要集中在其整体持水特性和通气特性上，基本上没有考虑基质内部的水分分布问题。
重力是影响水分分布的重要因素，重力会迫使水向下，从而使水分聚集在基质下部。基质块的水分分布均匀性对提高水肥利用效率非常重要。例如，刚刚定植到基质上的植物根系只会延伸到基质的上部区域。因此，如果由于重力的影响，大部分的水下沉到基质的底部，那么植物可能得不到足够的水和/或养分。为了确保基质顶部区域的植物根系得到充分的浇水，种植者可能需要向基质提供过多的水，从而导致水肥浪费和额外的成本，而基质下部水分的过分累积则还会导致根系局部缺氧，影响植物生长。
CN 207543878U(一种多层栽培模制基质)公开了一种多层栽培模制基质，包括网状外套和设于网状外套中的多层模制基质，所述多层基质从上至下依次为第一透气层、释缓层、缓冲层和第二透气层，其中，第一透气层上设有槽孔。第一透气层和第二透气层设于顶部和底部增强了基质的通气性能，中部释缓层具有良好的吸水和保水性能，同时还具有保肥、缓释肥的作用，缓冲层同时保证基质的通气和保水性能。现有的基质产品，无论是散料颗粒基质，还是固化成型基质，应用于滴灌栽培系统中时，由于重力作用，水分均倾向于分布于基质的下部，从而造成水分在基质块中的分布不均匀。
发明内容
本发明的目的是提供一种微波加热固化装置、工艺及其制造的固化基质，以解决上述背景技术中提出的问题；本发明提供生产固化基质的装置和工艺，以及基于该装置和工艺生产的具有改善的水分分布的基质块，水分在其上下部的分布相对均匀，基于特定的原料、工艺生产，具有特定的结构。
本发明通过下述技术方案予以实现：
本发明一方面提供一种微波加热固化装置，包括模具主体和压块，所述模具主体顶端敞口，所述压块位于所述模具主体正上方且与压力机构相连接，在所述压力机构的作用下，所述压块在所述模具主体内竖直移动，在所述压块上设置有渗水系统和微波发生装置；在所述压块的底面中央设置有定植孔模块。设置有定植孔模块，以利于移栽入其中的幼苗根系扎入固化基质块中。
作为优选，所述渗水系统包括均匀分布在压块上的多个渗水口，所述渗水口连接供水系统。
作为优选，所述微波发生装置布置在压块内部且靠近下表面的位置，所述微波发生装置产生的微波场分布于压块的下方。
作为优选，所述微波发生装置产生的微波场在垂直方向上的场强深度为模具主体高度的60％-80％；所述场强深度是指从压块的下表面到最大场强80％处的垂直距离。
作为优选，所述模具主体由微波反射材料制成，所述压块是由微波透过材料制成。
本发明第二方面，提供一种利用上述的固化装置制造固化基质的工艺，包括如下步骤：
S101：原料准备，基质原料由基质颗粒混合物、热熔固化纤维组成；
S102：装料，将上述原料均匀混合，然后装入成型模具内，装满后刮平；
S103：加热固化，启动渗水系统和微波发生装置，使水自上而下均匀润湿基质原料，在微波场的作用下，被润湿的基质原料急剧增温，基质原料中的热熔固化纤维可控熔化，同时启动压力机构控制压块移动，压缩基质原料，使基质原料相互粘合；对非皮芯结构的热熔固化纤维而言，所述可控熔化是指纤维整体熔化，对皮芯结构的热熔固化纤维而言，所述可控熔化是指纤维的皮层熔化；
S104：冷却成型，压块移动至一定程度后，关闭渗水系统、微波发生装置和压力机构，停止给原料加温和压块移动，冷却、脱模，形成固化基质块。
作为优选，步骤S103中，控制压块的移动距离，使原料的压缩率为1.4-1.8之间，其中压缩率＝初始原料的体积/最终基质块的体积。
作为优选，步骤S103中，从启动微波发生装置到关闭微波发生装置的时间控制在3分钟以内，加热结束时，上层基质原料的温度比热熔固化纤维的目标熔点温度高20-50℃，下层基质原料的温度比热熔固化纤维的目标熔点温度高0-5℃；对非皮芯结构的热熔固化纤维而言，所述目标熔点温度是指纤维的熔点温度，对皮芯结构的热熔固化纤维而言，所述目标熔点温度是指纤维皮层的熔点温度。
作为优选，步骤S101中，所述基质颗粒混合物由泥炭、珍珠岩、蛭石、作物秸秆粉碎物中的一种或几种混合而成，控制上述原料的的总体含水率低于10％；热熔固化纤维是由两种热塑性聚合物通过复合纺丝按照皮芯型的结构方式复合而成。
本发明第三方面提供一种根据上述的工艺制备而成的固化基质，所述固化基质的上层密度是下层密度的1.05-1.2倍。
本发明的工艺制造的固化基质，具有以下有益效果：
(1)本发明的固化基质具有较为稳定的外观结构和微观结构：由于固化成型过程中，上层原料润湿的时间更早，也就是累积加热的时间更长，与微波源的距离更短，也就是所处的微波场强度更高，因此，累积获得的微波能量更多，温度更高、加热更充分，故而热熔纤维的熔融更充分，而下层原料中的热熔固化纤维的温度相对较低，熔融并不充分，在同步发生的压块压缩作用下，上层原料相对更容易压缩，原料颗粒相对更为紧密，联结更充分，密度相对更高，持水孔隙占比相对更多，因而，成型固化基质块自顶端到底端的密度逐渐降低。
(2)本发明的固化基质作为栽培基质时，上述固化基质的顶端是作为栽培基质上表面，而底端是作为栽培基质的下表面，因此，最终栽培基质上端的密度要高于下端的密度。基质块上端的密度是下端密度的1.05-1.2倍。
(3)由于上述栽培基质的上端相比下端要更为紧密，其中的持水孔隙更多，故而对水分的毛管作用力更强，更容易保持水分，使得水分更倾向于留在基质上部，而由于重力的作用，水分又更倾向于流向基质下部，在这两种作用下，水分在基质上部和下部的分布相对平衡，均匀。
(4)该基质产品是基于特殊的工艺制作而成，其上下部尽管存在密度差异和结构差异，但这些差异并非截然区分的，而是逐渐过渡形成的，这进一步有利于保持基质内部水分分布的均匀。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见的，对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明微波加热固化装置的结构立体图；
图2为本发明微波加热固化装置的结构立体图；
图3为本发明微波加热固化工艺中原料未压缩状态的结构剖面图；
图4为本发明微波加热固化工艺中原料压缩状态的结构剖面图。
图中，1、模具主体，2、压块，3、压力机构，4、微波发生装置，5、渗水口，6、定植孔模块，7、热熔固化纤维，8、基质颗粒。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将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，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护范围。
实施例1
如图1-4，一种微波加热固化装置，包括模具主体1和压块2，所述模具主体2为顶端敞口的方体箱体，所述压块2位于所述模具主体2正上方且与压力机构3相连接，在所述压力机构3的作用下，所述压块2在所述模具主体1内竖直移动，在所述压块2上设置有渗水系统和微波发生装置4；在所述压块2的底面中央设置有定植孔模块6，定植孔模块6的形状和大小与定植孔一致。设置有定植孔模块6，以利于移栽入其中的幼苗根系扎入固化基质块中。
本实施例中，所述渗水系统包括均匀分布在压块上的多个渗水口5，所述渗水口5连接供水系统。
本实施例中，所述微波发生装置4布置在压块2内部且靠近下表面的位置，所述微波发生装置4产生的微波场分布于压块2垂直下方的模具主体1内。
本实施例中，所述微波发生装置4的微波场在垂直方向上的场强深度为模具主体1高度的60％；所述场强深度是指从压块的下表面到最大场强80％处的垂直距离。
本实施例中，所述模具主体1由微波反射材料制成，所述压块2是由微波透过材料制成。
利用上述的固化装置制造固化基质的工艺，包括如下步骤：
以50％泥炭+15％珍珠岩+25％秸秆粉碎物+10％热熔纤维(质量百分比)，其中热熔固化纤维是由聚对苯二甲酸乙二醇酯为芯层部分(熔化温度为250℃-255℃)，以乙二醇改性聚苯二甲酸乙二醇酯(熔化温度为130℃-135℃)为皮层部分通过皮芯结构复合纺丝而成。上述原料混合物的综合含水率为9.5％，将上述原料充分混匀，然后装入模具主体中，模具主体内部尺寸为10cm×10cm×10cm，装满并震动使原料充分填充到模具内部，接通电源，使模具开始加热并使压块下降，压块由厚度为3cm的高强度工程塑料制成，其上各包含渗水系统和微波发生装置，其中渗水系统包括均匀分布在面板上的渗水口，微波发生装置布置在压块内部，靠近下表面，可以在压块正下方发出场强深度为6cm的微波场，其微波频率为2.45GHz。控制微波发生装置的加热功率和压块移动速率，在2分钟内使上层原料的温度(上半层原料的中心点温度)升高到了180℃而下层原料的温度(下半层原料的中心点温度)为130℃，基质原料的压缩率为1.6，得到基质块1。
实施例2
如图1-4，一种微波加热固化装置，包括模具主体1和压块2，所述模具主体2为顶端敞口的方体箱体，所述压块2位于所述模具主体2正上方且与压力机构3相连接，在所述压力机构3的作用下，所述压块2在所述模具主体1内竖直移动，在所述压块2上设置有渗水系统和微波发生装置4；在所述压块2的底面中央设置有定植孔模块6，定植孔模块6的形状和大小与定植孔一致。设置有定植孔模块6，以利于移栽入其中的幼苗根系扎入固化基质块中。
本实施例中，所述渗水系统包括均匀分布在压块上的多个渗水口5，所述渗水口5连接供水系统。
本实施例中，所述微波发生装置4布置在压块2内部且靠近下表面的位置，所述微波发生装置4产生的微波场分布于压块2垂直下方的模具主体1内。
本实施例中，所述微波发生装置4的微波场在垂直方向上的场强深度为模具主体1高度的80％；所述场强深度是指从压块的下表面到最大场强80％处的垂直距离。
本实施例中，所述模具主体1由微波反射材料制成，所述压块2是由微波透过材料制成。
利用上述的固化装置制造固化基质的工艺，包括如下步骤：
以50％泥炭+15％珍珠岩+25％秸秆粉碎物+10％热熔纤维(质量百分比)，其中热熔固化纤维是由聚对苯二甲酸乙二醇酯为芯层部分(熔化温度为250℃-255℃)，以乙二醇改性聚苯二甲酸乙二醇酯(熔化温度为130℃-135℃)为皮层部分通过皮芯结构复合纺丝而成。上述原料混合物的综合含水率为9.5％，将上述原料充分混匀，然后装入模具主体中，模具主体内部尺寸为10cm×10cm×10cm，装满并震动使原料充分填充到模具内部，接通电源，使模具开始加热并使压块下降，压块由厚度为3cm的高强度工程塑料制成，其上各包含渗水系统和微波发生装置，其中渗水系统是由均匀分布在面板上的多个渗水口组成，微波发生装置布置在压块内部，靠近下表面，可以在压块正下方发出场强深度为8cm的微波场，其微波频率为2.45GHz。控制微波发生装置加热功率和压块移动速率，在2分钟内使上层原料的温度(上半层原料的中心点温度)升高到了180℃而下层原料的温度(下半层原料的中心点温度)为140℃，基质原料的压缩率为1.6，得到基质块2。
实施例3
如图1-4，一种微波加热固化装置，包括模具主体1和压块2，所述模具主体2为顶端敞口的方体箱体，所述压块2位于所述模具主体2正上方且与压力机构3相连接，在所述压力机构3的作用下，所述压块2在所述模具主体1内竖直移动，在所述压块2上设置有渗水系统和微波发生装置4；在所述压块2的底面中央设置有定植孔模块6，定植孔模块6的形状和大小与定植孔一致。设置有定植孔模块6，以利于移栽入其中的幼苗根系扎入固化基质块中。
本实施例中，所述渗水系统包括均匀分布在压块上的多个渗水口5，所述渗水口5连接供水系统。
本实施例中，所述微波发生装置4布置在压块2内部且靠近下表面的位置，所述微波发生装置4产生的微波场分布于压块2垂直下方的模具主体1内。
本实施例中，所述微波发生装置4的微波场在垂直方向上的场强深度为模具主体1高度的70％；所述场强深度是指从压块的下表面到最大场强80％处的垂直距离。
本实施例中，所述模具主体1由微波反射材料制成，所述压块2是由微波透过材料制成。
利用上述的固化装置制造固化基质的工艺，包括如下步骤：
以50％泥炭+15％珍珠岩+25％秸秆粉碎物+10％热熔纤维(质量百分比)，其中热熔固化纤维是由聚对苯二甲酸乙二醇酯为芯层部分(熔化温度为250℃-255℃)，以乙二醇改性聚苯二甲酸乙二醇酯(熔化温度为130℃-135℃)为皮层部分通过皮芯结构复合纺丝而成。上述原料混合物的综合含水率为9.5％，将上述原料充分混匀，然后装入模具主体中，模具主体内部尺寸为10cm×10cm×10cm，装满并震动使原料充分填充到模具内部，接通电源，使模具开始加热并使压块下降，压块由厚度为3cm的高强度工程塑料制成，其上各包含渗水系统和微波发生装置，其中渗水系统是由均匀分布在面板上的渗水口构成，微波发生装置布置在压块内部，靠近下表面，可以在压块正下方发出场强深度为7cm的微波场，其微波频率为2.45GHz。控制加热功率和压块移动速率，在2分钟内使上层原料的温度(上半层原料的中心点温度)升高到了150℃而下层原料的温度(下半层原料的中心点温度)为130℃，基质原料的压缩率为1.6，得到基质块3。
对比例1
如图1-4，一种微波加热固化装置，包括模具主体1和压块2，所述模具主体2为顶端敞口的方体箱体，所述压块2位于所述模具主体2正上方且与压力机构3相连接，在所述压力机构3的作用下，所述压块2在所述模具主体1内竖直移动，在所述压块2上设置有渗水系统和微波发生装置4；在所述压块2的底面中央设置有定植孔模块6，定植孔模块6的形状和大小与定植孔一致。设置有定植孔模块6，以利于移栽入其中的幼苗根系扎入固化基质块中。
本实施例中，所述渗水系统包括均匀分布在压块上的多个渗水口5，所述渗水口5连接供水系统。
本实施例中，所述微波发生装置4布置在压块2内部且靠近下表面的位置，所述微波发生装置4产生的微波场分布于压块2垂直下方的模具主体1内。
本实施例中，所述微波发生装置4的微波场在垂直方向上的场强深度为模具主体1高度的60％；所述场强深度是指从压块的下表面到最大场强80％处的垂直距离。
本实施例中，所述模具主体1由微波反射材料制成，所述压块2是由微波透过材料制成。
利用上述的固化装置制造固化基质的工艺，包括如下步骤：
以50％泥炭+15％珍珠岩+25％秸秆粉碎物+10％热熔纤维(质量百分比)，其中热熔固化纤维是由聚对苯二甲酸乙二醇酯为芯层部分(熔化温度为250℃-255℃)，以乙二醇改性聚苯二甲酸乙二醇酯(熔化温度为130℃-135℃)为皮层部分通过皮芯结构复合纺丝而成。上述原料混合物的综合含水率为9.5％，将上述原料充分混匀，然后装入模具主体中，模具主体由不锈钢制成，内部尺寸为10cm×10cm×10cm，装满并震动使原料充分填充到模具内部，接通电源，使模具开始加热并使压块下降，压块由厚度为3cm的高强度工程塑料制成，其上各包含渗水系统和微波发生装置，其中渗水系统是由均匀分布在面板上的渗水口构成，微波发生装置布置在压块内部，靠近下表面，可以在压块正下方发出场强深度为6cm的微波场，其微波频率为2.45GHz。控制加热功率和压块移动速率，在2分钟内使上层原料的温度(上半层原料的中心点温度)升高到了180℃而下层原料的温度(下半层原料的中心点温度)为130℃，基质原料的压缩率为2.0，得到基质块4。
对比例2
如图1-4，一种微波加热固化装置，包括模具主体1和压块2，所述模具主体2为顶端敞口的方体箱体，所述压块2位于所述模具主体2正上方且与压力机构3相连接，在所述压力机构3的作用下，所述压块2在所述模具主体1内竖直移动，在所述压块2上设置有渗水系统和微波发生装置4；在所述压块2的底面中央设置有定植孔模块6，定植孔模块6的形状和大小与定植孔一致。设置有定植孔模块6，以利于移栽入其中的幼苗根系扎入固化基质块中。
本实施例中，所述渗水系统包括均匀分布在压块上的多个渗水口5，所述渗水口5连接供水系统。
本实施例中，所述微波发生装置4布置在压块2内部且靠近下表面的位置，所述微波发生装置4产生的微波场分布于压块2垂直下方的模具主体1内。
本实施例中，所述微波发生装置4的微波场在垂直方向上的场强深度为模具主体1高度的60％；所述场强深度是指从压块的下表面到最大场强80％处的垂直距离。
本实施例中，所述模具主体1由微波反射材料制成，所述压块2是由微波透过材料制成。
利用上述的固化装置制造固化基质的工艺，包括如下步骤：
以50％泥炭+15％珍珠岩+25％秸秆粉碎物+10％热熔纤维(质量百分比)，其中热熔固化纤维是由聚对苯二甲酸乙二醇酯为芯层部分(熔化温度为250℃-255℃)，以乙二醇改性聚苯二甲酸乙二醇酯(熔化温度为130℃-135℃)为皮层部分通过皮芯结构复合纺丝而成。上述原料混合物的综合含水率为9.5％，将上述原料充分混匀，然后装入模具主体中，模具主体内部尺寸为10cm×10cm×10cm，装满并震动使原料充分填充到模具内部，接通电源，使模具开始加热并使压块下降，压块由厚度为3cm的高强度工程塑料制成，其上各包含渗水系统和微波发生装置，其中渗水系统是由均匀分布在面板上的渗水口以及其供水管道构成，微波发生装置布置在压块内部，靠近下表面，可以在压块正下方发出场强深度为6cm的微波场，其微波频率为2.45GHz。控制加热功率和压块移动速率，在2分钟内使上层原料的温度(上半层原料的中心点温度)升高到了180℃而下层原料的温度(下半层原料的中心点温度)为130℃，基质原料的压缩率为1.2，得到基质块5。
对比例3
如图1-4，一种微波加热固化装置，包括模具主体1和压块2，所述模具主体2为顶端敞口的方体箱体，所述压块2位于所述模具主体2正上方且与压力机构3相连接，在所述压力机构3的作用下，所述压块2在所述模具主体1内竖直移动，在所述压块2上设置有渗水系统和微波发生装置4；在所述压块2的底面中央设置有定植孔模块6，定植孔模块6的形状和大小与定植孔一致。设置有定植孔模块6，以利于移栽入其中的幼苗根系扎入固化基质块中。
本实施例中，所述渗水系统包括均匀分布在压块上的多个渗水口5，所述渗水口5连接供水系统。
本实施例中，所述微波发生装置4布置在压块2内部且靠近下表面的位置，所述微波发生装置4产生的微波场分布于压块2垂直下方的模具主体1内。
本实施例中，所述微波发生装置4的微波场在垂直方向上的场强深度为模具主体1高度的80％；所述场强深度是指从压块的下表面到最大场强80％处的垂直距离。
本实施例中，所述模具主体1由微波反射材料制成，所述压块2是由微波透过材料制成。
利用上述的固化装置制造固化基质的工艺，包括如下步骤：
以50％泥炭+15％珍珠岩+25％秸秆粉碎物+10％热熔纤维(质量百分比)，其中热熔固化纤维是由聚对苯二甲酸乙二醇酯为芯层部分(熔化温度为250℃-255℃)，以乙二醇改性聚苯二甲酸乙二醇酯(熔化温度为130℃-135℃)为皮层部分通过皮芯结构复合纺丝而成。上述原料混合物的综合含水率为9.5％，将上述原料充分混匀，然后装入模具主体中，模具主体内部尺寸为10cm×10cm×10cm，装满并震动使原料充分填充到模具内部，接通电源，使模具开始加热并使压块下降，压块由厚度为3cm的高强度工程塑料制成，其上各包含渗水系统和微波发生装置，其中渗水系统是由均匀分布在面板上的多个渗水口组成，微波发生装置布置在压块内部，靠近下表面，可以在压块正下方发出场强深度为8cm的微波场，其微波频率为2.45GHz。控制微波发生装置加热功率和压块移动速率，在4分钟内使上层原料的温度(上半层原料的中心点温度)升高到了180℃而下层原料的温度(下半层原料的中心点温度)为150℃，基质原料的压缩率为1.6，得到基质块6。
分析测定上述基质块的密度和含水率，其中，上层密度为固化基质块上半层的平均密度(干样)，下层密度为固化基质块下半层的平均密度(干样)。将上述基质块浸泡于水中10分钟，然后在室温下放置3小时后测定含水率，上层含水率定义为其上半层的平均体积含水率，下层含水率定义为其下半层的平均体积含水率。
Figure BDA0002727062650000071
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种制造固化基质的工艺，其特征在于：该工艺使用的微波加热固化装置，包括模具主体(1)和压块(2)，所述模具主体(1)顶端敞口，所述压块(2)位于所述模具主体(1)正上方且与压力机构(3)相连接，在所述压力机构(3)的作用下，所述压块(2)在所述模具主体(1)内竖直移动，在所述压块(2)上设置有渗水系统和微波发生装置(4)；
在所述压块(2)的底面中央设置有定植孔模块(6)；
制造固化基质的工艺包括如下步骤：
S101：原料准备，基质原料由基质颗粒混合物、热熔固化纤维组成；
S102：装料，将上述原料均匀混合，然后装入成型模具内，装满后刮平；
S103：加热固化，启动渗水系统和微波发生装置，使水自上而下均匀润湿基质原料，在微波场的作用下，被润湿的基质原料急剧增温，基质原料中的热熔固化纤维可控熔化，同时启动压力机构控制压块移动，压缩基质原料，使基质原料相互粘合；对非皮芯结构的热熔固化纤维而言，所述可控熔化是指纤维整体熔化，对皮芯结构的热熔固化纤维而言，所述可控熔化是指纤维的皮层熔化；
S104：冷却成型，压块移动至一定程度后，关闭渗水系统、微波发生装置和压力机构，停止给原料加温和压块移动，冷却、脱模，形成固化基质块。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述渗水系统包括均匀分布在压块上的多个渗水口(5)，所述渗水口(5)连接供水系统。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述微波发生装置(4)布置在压块(2)内部且靠近下表面的位置，所述微波发生装置(4)产生的微波场分布于压块(2)的下方。
4.根据权利要求3所述的工艺，其特征在于：所述微波发生装置(4)产生的微波场在垂直方向上的场强深度为模具主体高度的60％-80％；所述场强深度是指从压块的下表面到最大场强80％处的垂直距离。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述模具主体(1)由微波反射材料制成，所述压块(2)是由微波透过材料制成。
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤S103中，控制压块的移动距离，使原料的压缩率为1.4-1.8之间，其中压缩率＝初始原料的体积/最终基质块的体积。
7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤S103中，从启动微波发生装置到关闭微波发生装置的时间控制在3分钟以内，加热结束时，上层基质原料的温度比热熔固化纤维的目标熔点温度高20-50℃，下层基质原料的温度比热熔固化纤维的目标熔点温度高0-5℃；对非皮芯结构的热熔固化纤维而言，所述目标熔点温度是指纤维的熔点温度，对皮芯结构的热熔固化纤维而言，所述目标熔点温度是指纤维皮层的熔点温度。
8.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤S101中，所述基质颗粒混合物由泥炭、珍珠岩、蛭石、作物秸秆粉碎物中的一种或几种混合而成，控制上述原料的的总体含水率低于10％；热熔固化纤维是由两种热塑性聚合物通过复合纺丝按照皮芯型的结构方式复合而成。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的工艺制备而成的固化基质，其特征在于：所述固化基质的上层密度是下层密度的1.05-1.2倍。
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