CN1375483A - 一种具有植物营养作用的复合材料及其工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有植物营养作用与结构强度的复合材料及工艺。由泥炭40~60%;固化剂10~30%;吸附剂10~30%;营养添加剂5~10%;附加剂0~1%组成。泥炭除水破碎后,按上述重量百分比称量好。在泥炭中加入吸附剂、营养添加剂、附加剂、固化剂拌匀,制成本发明的复合材料。最后,或运到使用现场或预制库存。前者为运到现场压制成型,填入种籽,铺设使用。后者为在生产地压制成型,固化后填入种籽,入库贮存。也可制成涂敷的浆料,直接涂敷在各种造型表层,填埋种籽立体绿化。本发明工艺简单成本低,具有植物营养作用和一定结构强度及与建筑物表面有亲和兼容性,可广泛应用于退化草原、林地、沙漠、盐碱地等的改造,及立体农业、无土栽培、人工造型绿化等。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有植物营养作用与结构强度的复合材料的配方。本发明还涉及制作这种复合材料的工艺。
背景技术
随着科技发展和人类自身的生存需求,保护生态环境已经提到议事日程上,园林的生态化、建筑的生态化、农业的生态化等,特别是防止沙漠化,减少沙尘暴,绿化造林,已经不光被专业人士关心,普通的百姓也十分关注。
众所周知,具有植物营养作用的物质,一般统称之为肥料。从性质上可分为化学肥料和有机肥料,从形态上则分可分为固体肥料和液体肥料。然而一般讲,植物并不可以直接生长在肥料之上,而需将肥料施入土壤中,植物则种植于土壤上。由于土壤本身的松散性,故一般总需要盛器,如花钵、花坛,这样对于立体农业、改良沙漠和建筑的生态设计、立体造型等显然是难以实施的。
为此,孙晓红、孟宪民等根据泥炭具有良好的蓄水能力和透气性,并具有较强的盐分平衡能力的特点,将泥炭作为营养基质,发明了“一种泥炭复合材料的组成及其产品的制作工艺(CN1268543A)”和“泥炭营养钵组合物及其产品和应用(CN1301483A)”。孙晓红的发明申请的组份为泥炭55-65%,聚乙烯25-35%,有机、无机混合肥5-10%,乳酸菌0.1-0.3%,硫胺0.006-0.012%,过磷酸钙0.06-0.10%。其制作工艺是上述各组份按比例混合,通过选料、粉碎和破碎、称量、混炼、挤压、成型制成各种形状的育苗盘、育苗板、钵、花盆,用于蔬菜、水稻、草坪和花卉的育苗和栽培。但是,这种将泥炭中加入聚乙烯作为粘接剂制成的复合材料,成本高,且难降解,也不与建筑物相兼容。孟宪民的发明申请是由草本泥炭93-97%,复合营养母剂(尿素和甲醛的缩合物,素,硝基腐植酸条件下加入萘乙酸和吲哚丁酸的醇溶液制成)0.90-4.0%,膨胀剂(蛭石、碳酸钙或蛭石与聚丙烯酰胺的组合物)0.3-1.5%,调酸剂(40目以下的碳酸钙和白云石粉末)0.8-3.0%组成。该组合物经压制制成各种育苗营养钵,解决了泥炭基质体积大、运输不便,配置复杂等问题。但是,该发明未考虑结构强度,不能满足改造沙漠、环境生态化等大面积绿化和农业现代化之用。
另外,英国和德国将泥炭、肥料、微量元素和少量环氧乙烯—苯壬酚的硫酸共聚物制成育苗基质,可促进植物生长,又基本无毒,但成本相当高。
总而言之,由于上述发明中固化剂均采用高分子材料,而高分子添加剂需考虑毒性问题,同时上述发明既不考虑结构强度,也不考虑与近代建筑的混凝土、砖石材料等的亲和性兼容性等问题。
发明内容
本发明的目的是公开一种既有一定的结构强度,又与近代建筑或艺术造型物亲和兼容,并具有良好的植物营养作用的复合材料的组份。本发明的另一个目的是公开这种复合材料的制备方法。
为了达到上述目的,本发明用无毒的无机材料硅酸盐水泥和氢氧化钙作为固化剂;以我国蕴藏丰富、并富有营养作用的泥炭为原料,加入营养添加剂、起控释营养元素作用的吸附剂,使之达到富有植物营养,符合加工成型要求和具有一定的力学结构强度的复合材料。本发明按如下重量百分比配比:
泥炭 | 吸附剂 | 固化剂 | 营养添加剂 | 附加剂 |
40~60% | 10~30% | 10~30% | 5~10% | 0~1% |
本发明所用泥炭的有机质含量应大于50%,水含量一般不高于20%。
吸附剂为木屑,可为松木,杨木或其它各种木材的木屑,含水量一般不高于20%。
固化剂为普通硅酸盐水泥和氢氧化钙的复合物。水泥标号一般不低于500号,氢氧化钙可用生石灰水合制备,制成石灰膏后加入。水泥∶氢氧化钙(绝干计)为1.0∶1.0~5.8。
营养添加剂是植物所需的营养元素,包括氮磷钾大量元素和钙、镁、硫、铜、锌、铁、钼、钒、钛、锰……组成的复合微量元素,除氮以尿素或硝酸盐形式加入,磷以磷矿粉和钙镁磷肥的形式加入,钾以硫酸钾形式加入外,其他元素一般均为其盐类,如硫酸盐的形式加入。
附加剂包括着色剂,植物生长调节剂、调香剂、高吸水树脂和纤维等。
本发明的制备工艺如下:
首先,泥炭除水后,破碎成10目以上颗粒。然后,按上述重量百分比称量好,在泥炭中依次加入吸附剂,营养添加剂,并按需要选择附加剂加入搅拌均匀(其中植物生长调节剂和调香剂等要用水或溶剂溶解,稀释)。接着,再加入固化剂,拌匀,制成本发明的复合材料粉体。该粉体分两处加工成型。第一,现场制备:粉体运到现场,加入常规压制成型所需的水量,搅拌均匀,在特制的模具里压制成所需规格形状的营养栽培块,覆盖在沙漠、退化草地或盐碱土上作为绿化固砂之用,或固定在立体农业的各种设施上,或直接用湿料涂敷在生态建筑的各个部位,固化后,浇上水,即能促使预先放入的种籽萌发,生根,并发育成正常植株。第二,营养块预制储存:在生产场地,加入常规的压制成型所需的水量,充分拌和,制成本发明的湿料,然后或制成平板、钵状物、盘状物,并在其上开人工种籽孔,待其固化后填入种籽,盖上岩棉,即可入库贮存。需要时搬运到现场使用。另外亦可根据立体造型物或建筑物表面的不同材质,调整本发明组份含量,加入满足建筑工程的表层涂敷要求的水分,制成直接涂敷的浆料,涂敷在各种造型的表层,再填埋种籽,进行立体绿化。
本发明的优点如下:
1.由于本发明的配方中固化剂不用高分子材料,而是采用了普通硅酸盐水泥和氢氧化钙的复合物,上述物质或经转化后均具无公害特征,即不造成环境污染,因此产品既符合环保要求,又具有一定的结构强度,并与建筑物表面的混凝土、砖石材料等有亲和性兼容性,可广泛应用于绿化造林,立体农业,无土栽培,荒漠及退化草原的改造,绿色植物的人工造型等。
2.由于本发明的组成配方中吸附剂是木屑,且可根据情况加入一定量的附加剂,故在提供植物生长发育所需的长效和速效的多种植物营养的同时,还具有良好的蓄水能力,因此,将所培育之苗木、草皮或作物移植后,不论底土系砂石或盐碱土或荒漠土等,本发明都能为植被提供较好的营养和水分条件,有利于植物抵抗逆境,增加成活率。
3.制备本发明的复合材料的方法简单易行,成本低,只需要常规设备和工具,工艺要求也低,如泥炭去水工艺采用晾晒即可。
4.采用本发明材料进行加工成型的工艺简便,施工方便。在制造绿化造型物时,完全可以按照常规建筑工程的工序安排施工。在制作板、盘、钵等均适合机械化加工,提高劳动生产率。
5.使用本发明材料特别自由灵活,既可以预先制作成型,再运到现场使用,也可以将本发明的粉料运到现场,直接制作成型,还可以根据造型或建筑物表面结构材料,调整配方,制作成园林艺术和绿化造型的表面涂敷剂,特别适用复杂园艺造型物的施工。
具体实施方式
实施例1
本发明的压块制作成型的复合材料由如下重量百分比组成:泥炭58.37%;锯木屑19.46%;硅酸盐水泥6.49%;氢氧化钙(绝干)6.49%;磷矿粉3.89%;钙镁磷肥1.30%;尿素2.60%;硫酸钾1.30%;复合微量元素0.1%。
上述压块制作成型的制备方法如下:首先,将产自河北省涞源县的有机物含量60%~70%的泥炭,经晾晒后使含水率不高于20%,并破碎加工后细度达10目。然后,按上述重量百分比计算后称量,得到如下配方:
名称 重量 规格
泥炭 45千克 10目
锯木屑 15千克 0~10目
硅酸盐水泥 5千克
氢氧化钙(绝干) 5千克
磷矿粉 3千克 大于10目
钙镁磷肥 1千克 大于10目
尿素 2千克
硫酸钾 1千克
复合微量元素
(强力增产素1) 0.1千克 大于10目
接着,先取水10千克,溶入复合微量元素、尿素和硫酸钾。再将泥炭和木屑拌匀后先吸附上述溶液,然后再加入钙镁磷肥、磷矿粉、硅酸盐水泥和氢氧化钙,充分拌匀后加入常规的压制成型所需的水量,搅拌制成可压制状态。在模具中压块(压成1千克/块),上留种籽孔,自然干燥,固化10~15天。待硬结后在种籽孔中加入种籽,上复岩棉,保存在干燥处(亦可在加入种籽前就保存在阴湿处,临用时加入种籽盖上岩棉)。完成制作成型任务。
使用时直接在试验块上浇水,吸透水后置于露天。不日后种籽发芽,植株可在自然条件下良好生长。种草时可直接在机器制作的营养板上撒播种子,并复以天然胶涂层,干燥后直接入库。使用时出库并浇水,种子自然萌发,出苗后移入目的地。旺盛生长的草根可穿透本发明的复合材料层,直接深入底土或砂层。本发明的复合材料层还可提供充足的水分和氧分,并可起到分隔改良沙土层、重造植被的作用。
实施例2
本发明的制作涂料的复合材料由如下重量百分比组成:泥炭56.53%;锯木屑18.84%;硅酸盐水泥6.28%;氢氧化钙(绝干)9.42%;磷矿粉5.03%;尿素2.51%;硫酸钾1.26%;复合微量元素0.13%。
上述制作涂料的制备方法如下:首先,将产自河北省涞源县的有机物含量60%~70%的泥炭,经晾晒后使含水率不高于20%,并破碎加工后细度达10目。然后,按上述重量百分比计算后称量,得到如下配方:
原料名称 重量 规格
泥炭 45千克 10目
锯木屑 15千克 0~10目
硅酸盐水泥 5千克
氢氧化钙(绝干) 7.5千克
磷矿粉 4千克 大于10目
尿素 2千克
硫酸钾 1千克
复合微量元素
(强力增产素2) 0.1千克 大于10目
先取水10千克,溶入复合微量元素(强力增产素2)、尿素和硫酸钾。泥炭和木屑拌匀后先吸附上述溶液,然后再加入磷矿粉、硅酸盐水泥和氢氧化钙,充分拌匀后加水适量做成胶状可涂抹状态。在水泥墙表面涂沫10mm厚度的本材料,稍干后,用专用器械在其上造种籽孔,固化10天后可放入种籽盖上岩棉。使用时用水充分浇透。不日种籽孔内即可长出幼苗,该营养层可促进苗木生长。与泥土相比本营养层适应性强,大风中也不产生飘尘。并且营养全面,对环境也无污染。
Claims (8)
1.一种具有植物营养作用的复合材料,其特征在于:由泥炭、吸附剂、固化剂、营养添加剂、附加剂组成,并按如下重量百分比配比:泥炭为40~60%;固化剂10~30%;吸附剂10~30%;营养添加剂5~10%;附加剂0~1%。
2.根据权利要求1所述的一种具有植物营养作用的复合材料,其特征在于:所述的泥炭的有机质含量应大于50%,水含量不高于20%。
3.根据权利要求1所述的一种具有植物营养作用的复合材料,其特征在于:所述的吸附剂为木屑,可为松木,杨木或其它各种木材的木屑,含水量一般不高于20%。
4.根据权利要求1所述的一种具有植物营养作用的复合材料,其特征在于:所述的固化剂为普通硅酸盐水泥和氢氧化钙的复合物,水泥∶氢氧化钙(绝干计)为1.0∶1.0~5.8。
5.根据权利要求1所述的一种具有植物营养作用的复合材料,其特征在于:所述的营养添加剂是植物所需的氮磷钾和钙、镁、硫、铜、锌、铁、钼、钒、钛、锰复合微量元素。
6.根据权利要求1所述的一种具有植物营养作用的复合材料,其特征在于:所述的附加剂包括着色剂,植物生长调节剂、调香剂、高吸水树脂和纤维。
7.一种具有植物营养作用的复合材料的制备工艺,其特征在于:
首先,泥炭除水后,破碎成10目以上颗粒;然后,按上述重量百分比称量好;先在泥炭中加入吸附剂,搅拌均匀;然后再加入营养添加剂、固化剂和附加剂,充分拌匀制成本发明的复合材料粉体;最后,或运到使用现场,加水调制,入模具压制成型,填入种籽,直接铺垫、装饰;或在生产地压制成型,固化后,填入种籽,入库贮存,需要时搬运到现场使用;或制成涂敷的浆料,直接涂敷在各种造型的表层,再填埋种籽,进行立体绿化。
8.根据权利要求7所述的一种具有植物营养作用的复合材料的制备工艺,其特征在于:附加剂先溶入水或有机溶剂中,再倒入泥炭和吸附剂中拌匀吸附。
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
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Granted publication date: 20041208 |