CN113661897A - 一种用于立体绿化的轻质保水型种植体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于立体绿化的轻质保水型种植体，主要涉及绿化工程技术领域。本发明以腐植土、泥炭土为植物营养基质体，以分散的纤维作结构稳定网，以热塑、热固材料为胶结剂，添加少量亲水剂，从而制备成轻质保水型种植体。本发明的种植体可广泛用于城市道路、广场、居民小区、边坡等的绿化，材料透气性、吸水保水率高，易于植物生长及根系发展。
Description
技术领域
本发明属于绿化工程技术领域，具体涉及一种用于立体绿化的轻质保水型种植体。
背景技术
随着城市化进程的加快，高楼林立，水泥建筑物大量拥入城市，城市热岛效应更为明显，为增加绿地面积，城市对土壤的需求更加强烈。但是，城市中肥沃的表土资源越来越紧缺，并且单纯的土壤也不能适应屋顶绿化、墙体绿化工程的要求，因此人们不断的探索性价比最高的人工栽培土进行城市绿化。
立体绿化是指对一切建筑物和构筑物所形成的再生空间，运用现代园林和建筑中的各种手段进行多形式、多层次的绿化和美化，是屋顶绿化和垂直绿化的统称。相较普通绿化，立体绿化无论在实施与维护成本、单位面积绿量等方面尚有一定差距，技术也不够成熟。
立体绿化基质是指由不同种类的有机物和无机物单一或由两种以上按照一定的比例混配组成，具有防火、防腐性能，且具有轻质、通透与保蓄性能良好的特性，用来代替自然土壤进行立体绿化种植的固型物质。作为栽培基质，其在立体绿化中扮演着不可或缺的角色，既要考虑建筑物的荷载能力，也要考虑对植物的支撑固定效果；不仅要使植物正常生长，又要控制养分，使其缓慢生长，减少对建筑物的荷载。
由北京农学院任主编单位的《立体绿化栽培基质通用技术标准》即将公布实施，该标准中对立体绿化栽培基质提出了如下要求：轻质、抗风、抗漂浮、抗水侵蚀、无杂草和病虫害，具有良好的通气、透水状况，良好 的抗压实性和防火性能，可适当地提供和保蓄养分，可随时间的推移保持性质稳定。立体绿化基质所用的泥炭、椰糠、树皮、蛭石等天然物质应无污染、无异味，工业废弃 物应无毒无害，农林废弃物和食品制药废弃物应经过堆肥发酵无害化处理，性质应稳定。
众所知周，植物在生长过程中对水的需求量极大，正常种植的植物多需要每天浇水。在实际的立体栽培过程中，由于植物种植在空中，种植基质在具备良好的透水性的同时，还应当具备保水的作用，以确保植物在生产过程中能够尽量少浇水，从而减少因浇水所带来的工作量。然而，种植基质的保水性与透水性以及自身的重量相互矛盾，保水性好必然带来透水性差且重量较大，故现有技术中多注重透水性及轻质的研究，很少有人关注种植基质保水性的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种用于立体绿化的轻质保水型种植体。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
一种用于立体绿化的轻质保水型种植体，由以下重量份的原料制备而成：营养基质100份、纤维8-12份、胶结剂15-20份、亲水剂；所述的亲水剂的加入量为物料总重量的1-5‰；所述的营养基质以干基计。
优选的，所述的营养基质为腐植土和/或泥炭土，所述的营养基质中的游离水含量为30-50%；营养基质需通过5mm的方孔筛。营养基质应满足《立体绿化栽培基质通用技术标准》对基质的要求。
优选的，所述的纤维为回潮率＜9%，断裂伸长率＞10%，纤度为0.8-1.3dtex，长度为10-30mm的植物或化学纤维，所述的纤维作为结构稳定网用于分散及固定营养基质。纤维的加入增加了种植体的撕裂强度。
优选的，所述的胶结剂为热塑和/或热固材料粉体，其粒度要求为过100目方孔筛筛余量＜10%，热固材料为熔点低于150℃的热固型橡胶。胶结剂的加入确保了种植基质与纤维之间能够很好的胶结在一起，同时还使得种植体的密度急速下降。
优选的，所述的热塑材料为聚乙烯和聚氯乙烯中的至少一种；所述的热固材料为TPU（热塑性聚氨酯弹性体橡胶）、EAA（乙烯丙烯酸共聚物）、EPDM（三元乙丙橡胶）、EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）中的至少一种。
优选的，所述的亲水剂为环境友好型的钾钠肥皂、土温、司盘、聚氧乙烯月桂醇醚、亲水硅油中的任一种。亲水剂的加入确保了种植体具有良好的保水性。
所述的种植体的干密度为250-300kg/m3，真密度为300-400kg/m3，撕裂强度为0.1-0.5MPa，吸水率为150-200%。
所述的种植体的厚度为5-15cm，种植体上开设有直径为4-6cm的种植孔。
所述的种植孔为贯穿种植体的通孔时，其用于根茎成熟的植物的移栽；所述的种植孔不贯穿种植体设置时，该种植体用于植物的种植。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明提供了一种用种植基质制成的种植体，该种植体在满足《立体绿化栽培基质通用技术标准》的要求的同时，还兼顾了保水性、撕裂强度和轻质性。本发明的种植体的干密度为250-300kg/m3，真密度300-400kg/m3，可见本申请中的种植体满足轻质的要求，适合在空中种植使用；本发明的种植体的撕裂强度为0.1-0.5MPa，能够很好的防止由于植物根系的扩张对带来的损坏，确保了立体种植的安全；种植体的吸水率为150-200%，保证了该种植体具备良好的保水性能，减少浇水次数从而降低种植成本。本发明的种植体可广泛用于城市道路、广场、居民小区、边坡等的绿化，材料透气性、吸水保水率高，易于植物生长及根系发展。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不受实施例所限制。
实施例1
取干燥后水分含量为30%的腐植土干基100份，胶结剂共20份，其中聚乙烯10份、TPU 10份；化学纤维8份，其物性分别为：回潮率1.5%，断裂伸长率25%，纤度为1.3dtex，长度30mm；亲水剂钾肥皂粉以5‰计，为0.64份，依次放入搅拌槽内，常温下混合均匀后再通入120℃的热挖掘混合10分钟，入开有直径为60mm的模具中趁热成型、脱模即为轻质保水型种植体，经测试：种植体表观干密度为250kg/m3，真密度300kg/m3，撕裂强度0.1MPa，吸水率为200%。
实施例2
取干燥后水分含量为50%的泥炭土干基100份，胶结剂共18份，其中聚氯乙烯3份、EAA 15份；化学纤维12份，其物性分别为：回潮率1.2%，断裂伸长率28%，纤度为1.1dtex，长度20mm；亲水剂司盘1‰计，为0.13份，依次放入搅拌槽内，常温下混合均匀后再通入 140℃热空气混合9分钟，入开有直径为40mm的模具中趁热成型、脱模即为轻质保水型种植体，经测试：种植体表观干密度为300kg/m3，真密度400kg/m3，撕裂强度0.5MPa，吸水率为150%。
实施例3
取干燥后水分含量为40%的干基腐植土50份，泥炭土50份，胶结剂EPDM共15份；植物纤维12份，其物性分别为：回潮率8.5%，断裂伸长率11%，纤度为1.3dtex，长度10mm；亲水剂为亲水硅以3‰计，为0.38份，依次放入搅拌槽内，常温下混合均匀后再通入 180℃热空气混合5分钟，入开有直径为40mm的模具中趁热成型、脱模即为轻质保水型种植体，经测试：种植体表观干密度为280kg/m3，真密度370kg/m3，撕裂强度0.2MPa，吸水率为180%。
实施例4
取干燥后水分含量为30%的干基腐植土50份，水分含量为50%的干基泥炭土50份，胶结剂共20份，分别为EVA、EAA各10份；化学纤维9份，其物性分别为：回潮率1.5%，断裂伸长率35%，纤度为1.1dtex，长度15mm；亲水剂为聚氧乙烯月桂醇醚以2‰计，为0.26份，依次放入搅拌槽内，常温下混合均匀后再通入 160℃热空气混合6分钟，入开有直径为50mm的模具中趁热成型、脱模即为轻质保水型种植体，经测试：种植体表观干密度为265kg/m3，真密度382kg/m3，撕裂强度0.3MPa，吸水率为192%。
Claims (7)
1.一种用于立体绿化的轻质保水型种植体，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：营养基质100份、纤维8-12份、胶结剂15-20份、亲水剂；所述的亲水剂的加入量为物料总重量的1-5‰；所述的营养基质以干基计。
2.根据权利要求1所述的一种用于立体绿化的轻质保水型种植体，其特征在于，所述的营养基质为腐植土和/或泥炭土，所述的营养基质中的游离水含量为30-50%；营养基质需通过5mm的方孔筛。
3.根据权利要求1所述的一种用于立体绿化的轻质保水型种植体，其特征在于，所述的纤维为回潮率＜9%，断裂伸长率＞10%，纤度为0.8-1.3dtex，长度为10-30mm的植物或化学纤维，所述的纤维作为结构稳定网用于分散及固定营养基质。
4.根据权利要求1所述的一种用于立体绿化的轻质保水型种植体，其特征在于，所述的胶结剂为热塑和/或热固材料粉体，其粒度要求为过100目方孔筛筛余量＜10%，热固材料为熔点低于150℃的热固型橡胶。
5.根据权利要求4所述的一种用于立体绿化的轻质保水型种植体，其特征在于，所述的热塑材料为聚乙烯和聚氯乙烯中的至少一种；所述的热固材料为TPU、EAA、EPDM、EVA中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种用于立体绿化的轻质保水型种植体，其特征在于，所述的亲水剂为环境友好型的钾钠肥皂、土温、司盘、聚氧乙烯月桂醇醚、亲水硅油中的任一种。
7.一种用于立体绿化的轻质保水型种植体，其特征在于，所述的种植体的干密度为250-300kg/m3，真密度为300-400kg/m3，撕裂强度为0.1-0.5MPa，吸水率为150-200%。
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