CN1636942A - 植物生长综合调控微孔陶瓷球及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种植物生长综合调控微孔陶瓷球，属于微孔陶瓷范畴。包括其外形呈不规则形状的类球体，其特征是类球体由复合结构的球芯和密接的烧结型外壳构成；所述的复合结构的球芯是致密结构－非致密结构随机组合的复合微孔结构；所述的烧结型外壳具有微孔结构，其微孔中吸附有肥料微粒。本发明还公开了其组分和制备方法。本发明具有抗菌功能，能高效杀灭各种细菌，能自动调节土壤湿度，释放远红外线，促进植物、花卉的根系生长，高效缓释氮、磷、钾等营养物质以及微量的硼、铜、铁、锰、钼、锌等矿物元素，有利于花卉或植物的生长。可广泛应用于各种高档或名贵花卉/植物的栽培或种植领域。
Description
技术领域
本发明属于微孔陶瓷范畴，具体是一种植物生长综合调控微孔陶瓷球及其制备方法。
背景技术
公开日2001年2月28日，申请号00124697.6，名称为《泡沫陶瓷球粒的制备方法》，公开了一种利用工业废料，用途广泛的过滤介质。
公开日2003年1月22日，申请号02125487.7，名称为《多功能健康陶瓷材料及其制备方法和用途》，公开了一种利用天然无机矿物材料...产生活化、净化水质，抗菌，释放微量元素和提高植物种子发芽率的多功能健康陶瓷材料。
现有技术中，还有高吸水树脂和缓释玻璃肥料颗粒的报导。上述诸报导均为功能单一的单个产品。
发明内容
本发明的目的是在上述现有技术基础上的继续改进，制备一种功能多样，集抗菌、辐射远红外线、保湿、调湿、缓释氮磷钾等营养物质和微量元素等多种功能的植物生长综合调控微孔陶瓷球及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
研制一种植物生长综合调控微孔陶瓷球，包括其外形呈不规则形状的类球体或规则的球体，其特征是：类球体或球体由复合结构的球芯和包覆在其外的烧结型外壳构成；其中，所述的复合结构的球芯，是致密结构-非致密结构随机组合的复合微孔结构，即玻璃态与烧结态混合和/或掺合的随机组合；其微孔呈随机地三维联通结构，无序排列，其微孔间局部封闭隔断或交错互通；其微孔至少有一个分支与烧结型外壳的微孔相通；所述的烧结型外壳具有微孔结构，其微孔间交错互通；其微孔至少有一个分支与类球体或球体外表面相通；所述的微孔中吸附有肥料微粒。
本发明提供了一种上述的植物生长综合调控微孔陶瓷球的制备方法，其特征是：
(1)所述的陶瓷球制备时，其原料含有按质量配比组成的下述成分：
玻璃粉∶粉煤灰粉∶膨润土细粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔剂∶粘结剂＝50～70份∶9～18份∶10～20份∶5～15份∶0.1～1份∶9～15份。
其中，玻璃粉用废玻璃渣的粉，粉煤灰粉用电厂的工业废料粉煤灰粉，膨润土细粉用市售商品，多功能健康陶瓷材料用山东淄博博纳科技发展有限公司研发生产的产品。
(2)所述陶瓷球的制备工艺包含备料、成球、烧结、自磨-水洗、酸活化、肥料吸附工序，其中，
备料工序
将上述各原料分别破碎至下述粒径：
玻璃粉、煤灰粉和膨润土细粉粒径小于60μm；
多功能健康陶瓷材料粒径2～10μm；
成孔剂粒径小于40μm；
将上述物料搅拌混匀，制成“泥料”；
粘结剂配成足以使上述配量粉料湿润的水溶液，备用；
成球工序
将上述的“泥料”用80～150目标准筛筛分，取通过筛目物料，置于混合搅拌机内，加粘结剂溶液，旋转、搅拌制粒；
并按质量份数比为粉料总量∶膨润土粉＝1∶1的比例，加入膨润土粉；其中，所述的膨润土粉，粒度小于10～15μm；
边旋转边搅拌，使颗粒表面均匀粘附一层膨润土粉制成“泥球”；
将所述的“泥球”于≤100℃烘干1～3h；
烧结工序
将干燥的“泥球”置于窑炉内，加热至700～900℃烧成、烧结20～30min，降温，得“原球”；
自磨-水洗工序
将“原球”置于球磨机内，加入适量自来水进行自磨，除去球粒表面未烧结的膨润土粉；再用浸没量的自来水洗净“原球”表面的附着的残余膨润土粉；
酸活化工序
用0.01～0.05mol/L的稀酸对经过自磨-水洗工序处理后的“原球”进行浸泡，除去酸可溶物，使球体中微孔畅通并水洗至洗水呈pH为3～5，干燥得“活性原球”；
吸附肥料工序
将干燥后的“活性原球”置于含有常规植物或花卉施肥用量的氮、磷、钾肥料水溶液中，于50～80℃温热下浸泡，不时翻动，使“活性原球”的微孔中吸附饱和，晾干、再在80～120℃干燥，即得植物生长综合调控微孔陶瓷球成品。
其中，所述的膨润土细粉可用活性白土、硅灰石代替；所述的成孔剂为轻质碳酸钙、炭粉、碳黑、活性炭、石墨或可燃性有机物微粒；所述的粘结剂为乙基纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素、羧甲基淀粉钠、羟丙基纤维素或微晶纤维素。
本发明还提供了另一种上述的植物生长综合调控微孔陶瓷球的制备方法，其特征是所述陶瓷球的制备工艺包含备料、成球、烧结、自磨-水洗、酸活化-肥料吸附工序，其中，
酸活化-肥料吸附工序
用0.01～0.05mol/L的稀酸和含有常规植物或花卉施肥用量的氮、磷、钾肥料水溶液按1∶1的比例混合，在50～80℃温度下对经过自磨-水洗工序处理后的“原球”进行浸泡，不时翻动，除去酸可溶物，使球体中微孔畅通再水洗至洗水呈pH为3～5，并使“活性原球”的微孔中吸附饱和常规施肥用量的氮、磷、钾肥料水溶液，晾干，再在80～120℃干燥，即得植物生长综合调控微孔陶瓷球成品。
本发明的结构特性：
1.它具有众多微孔，能吸收并贮存植物生长的多余水分，根据温度和湿度环境自动调节土壤的微环境，提供植物适宜的生长微环境。
2.该微孔陶瓷球内储存的氮、磷、钾成分会持续、稳定、均匀供给花卉、植物生长期的需要。供植物缓慢吸收而又不被流失，养份释放完全依赖于渗透作用，不受土壤pH值、微生物活动、土壤中水分含量、土壤类型及灌溉水量等因素的影响，实现了养份的可控制释放。
3.该微孔陶瓷球可反复使用，养份、水分和元素的释放与植物的需求基本上可以保持一致，达到缓急相济的目的。可以有效避免土壤板结。
本发明的功能特性：
本发明具有远红线外线释放功能、抗菌功能、自动调节土壤或介质的湿度功能和缓慢释放溶出微量矿物质元素功能。功能原理如下：
1.远红线外线释放功能：
研究表明，陶瓷材料红外辐射的机制是由极性振动的非谐效应的二声子和多声子产生的辐射。高辐射陶瓷材料如SiC、金属氧化物、硼化物等均存在极强的红外激活极性振动。这些极性振动，由于具有极强的非谐效应，其双频组合频区的吸收系数一般具有102～103cm-1数量级，相当于中等强度吸收区。在这个区域，剩余反射带的反射率较低，因此有利于形成一个较平坦的强辐射带。一般说来，具有高热辐射效率的辐射带，大致是从强共振波长延伸到短波整个二声子组合和频区域，包括部分多声子组合区域，这是多数高辐射陶瓷材料辐射带的共同特点。可以说，强辐射带主要源于该波段的二声子组合辐射。除少数例外，一般辐射陶瓷的辐射带集中在大于5μm的二声子、三声子区，对于红外辐射陶瓷而言，1～5μm波段的辐射，主要来自于自由载流子的带内跃迁或电子从杂质能级到导带的直接跃迁，大于5μm波段的辐射主要归于二声子组合辐射过程。根据振动对称性选择规则，粒子振动时的对称性越低，偶极矩的变化就越大，其红外辐射就越强。由于陶瓷材料是由多原子组成的大分子结构的物质，多原子在振动过程中易改变分子的对称性而使偶极矩发生变化。因此，许多陶瓷材料都具有较高的辐射率。
材料学家们提出了一种全新的红外辐射陶瓷的设计思想——材料复合的思想，即在单元组分材料基础上，设计多相复合材料，利用各相优势互补，使材料性能有重大突破。从而扩大了红外辐射陶瓷材料的应用范围。氧化物体系材料是目前研究和应用最为广泛的红外辐射材料，由于各种氧化物本身的红外辐射率并不理想，因而采用陶瓷烧结加工技术是制备超强远红外辐射材料的理想方法。我们将高性能红外辐射材料作为功能性添加剂应用于陶瓷球中，取得了理想效果。
2.抗菌功能原理
(1)金属离子缓释杀菌机理
金属离子缓释杀菌抗菌机理是指在其使用过程中，抗菌剂缓慢释放出R+，因为R+在很低浓度下即能破坏细菌细胞膜或强烈地吸引细菌体中酶蛋白的疏基，并迅速结合在一起降低细胞原生质活性酶的活性，具有抗菌作用。因而通过缓释R+，无机抗菌剂可发挥持久的抗菌效果。反应过程如下：
(2)金属离子的活性氧抗菌机理
金属离子的活性氧抗菌机理认为：高氧化态金属的还原势极高，在光的作用下，抗菌剂和水或空气作用，生成的活性氧O- 2和.OH，具有很强的氧化还原作用。
这样，当细菌微生物靠近抗菌材料表面附近时，抗菌材料周围产生的O- 2和.OH自由基攻击细菌细胞膜导致：1)表征蛋白质二级结构中α-螺旋含量改变；2)C＝O双键的1727cm-1IR峰强度增加，甘油基骨架的取向发生了变化；3)靠近极性区C＝O基团增多；4)C＝O双键减少，碳氢链不饱和度降低；5)膜蛋白二级结构损伤后很难恢复，损伤具有不可逆性。从而使材料具有持久的抗菌效果。
(3)光催化抗菌机理
多功能生态陶瓷球通过加入特殊的稀土元素，可以降低其中半导体材料的禁带宽度，扩大光吸收波长范围，提高光催化活性。在高于该能量值的紫外线(hν)的照射下半导体材料的价带电子将向导带跃迁，从而在价带形成带正电的空穴h+ vh，在导带形成带负电的高活性电子e- cb。导带中被激发的电子有强的还原性，可与空气和水中的氧气作用，产生超氧自由基O2 -；而价带中的空穴则具有强氧化能力，可将吸附在半导体材料表面的OH-和H2O分子氧化成羟基自由基，.OH自由基呈弱酸性，在碱性溶液中存在下列平衡：
.OH自由基的pK＝11.9，它在酸性条件下是强氧化剂，在碱性条件下是弱氧化剂。在与无机溶质反应时，.OH自由基通常起氧化剂作用，通过简单的电子转移可变成OH-离子；在与有机物反应时，其氧化剂作用是无选择性的，各种有机物均可被.OH自由基分解。因此，.OH自由基等活性氧自由基除可与细菌等作用，杀死细菌外，也可将VOC等有机物、NOx、SO2、NH3等无机物分解，起到净化空气的作用。
3.溶出矿物质元素原理：
植物生长综合调控微孔陶瓷球是用多种天然极性矿物质复合了多功能健康陶瓷材料经高温烧制而成。通过在水中的作用，可不断溶出人体必需的K、Ca、Zn、Mg、Fe等多种微量元素的功能。据计算，该陶瓷在每升水中能溶出Ca：2.1μg；Mg：11.3μg；K：11.9μg；Fe：4.6μg；Zn：17.5μg等多种有益于花卉生长的微量元素。
4.自调湿原理：
该陶瓷球外形成不规则的球状，内部为多孔结构，各气孔成三维网状结构，排列无方向性。该球与土壤或其他介质混合后，能够吸附土壤或介质中的水分。当该土壤或介质的水分减少后，该球自动缓慢释放出已存储的水分，达到自动调节土壤或介质的湿度。
5.缓释肥料功能原理：
该球在加工过程中，通过加热后使球微孔内的水分和空气溢出，然后把氮磷钾肥料吸附于其中，在土壤或其他介质中，会根据土壤的温度和湿度缓慢的释放出，提供给花卉或植物持续不断的肥料供应。
本发明的优点是：
1.能高效抗菌灭菌，可杀灭各种病菌、微生物；
2.能辐射远红外线，促进花卉或植物的根系生长，延长花期；
3.具有保湿功能，能自动调节土壤湿度；
4.能缓释氮、磷、钾等各种营养物质和微量元素，有利于花卉或植物的均衡生长；
5.节省劳动力，一次施用，可长期有效使用。
附图说明
图1是本实用新型局部剖视示意图；
图2是图1的A部局部放大剖视示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步阐述
本发明产品之类球体是由复合的球芯和烧结型外壳构成；附图中显示，1是烧结型外壳，具微孔结构，每个微孔具有多个分支通道，其微孔间交错互通；2是复合结构的球芯，玻璃态(Vitreous state)与烧结态(Sintering)混合或掺合的随机组合，其微孔呈三维网状结构，无序排列，其微孔间相互封闭隔断；其微孔至少有一个通道与烧结型外壳的微孔相通；3是球芯与外壳密接部的结合面；4是外壳1的微孔中吸附的肥料微粒。
实施例1
一、制备方法：
制备植物生长综合调控微孔陶瓷球的原料，含有按质量配比组成的下述成分：
玻璃粉∶粉煤灰粉∶膨润土细粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔剂∶粘结剂＝70kg∶18kg∶20kg∶15kg∶1kg∶15kg。
其中，玻璃粉选用废玻璃渣的粉，粉煤灰粉选用电厂的工业废料粉煤灰粉，膨润土细粉用市售商品，多功能健康陶瓷材料选用山东省淄博市淄博博纳科技发展有限公司研发生产的多功能健康陶瓷粉，成孔剂选用轻质碳酸钙，粘结剂选用乙基纤维素。
制备工艺包含备料、成球、烧结、自磨-水洗、酸活化、肥料吸附工序，具体地，
备料工序：
将上述各原料分别破碎至下述粒径：
玻璃粉、煤灰粉和膨润土细粉粒径小于60μm；
多功能健康陶瓷材料粒径2～10μm；
成孔剂粒径小于40μm；
将上述物料搅拌混匀，制成“泥料”；
粘结剂配成足以使上述配量粉料湿润的水溶液，备用；
成球工序：
将上述的“泥料”用80目标准筛筛分，取通过筛目物料，置于混合搅拌机内，加粘结剂溶液，旋转、搅拌制粒；
并按质量数比为粉料总量∶膨润土粉＝1∶1的比例，加入膨润土粉；其中，所述的膨润土粉，粒度小于10～15μm；
边旋转边搅拌，使颗粒表面均匀粘附一层膨润土粉制成“泥球”；
将所述的“泥球”于≤100℃烘干3h；
烧结工序：
将干燥的“泥球”置于窑炉内，加热至850～900℃烧成、烧结25～30min，降温，得“原球”；
自磨-水洗工序：
将“原球”置于球磨机内，加入适量自来水进行自磨，除去球粒表面未烧结的膨润土粉；再用浸没量的自来水洗净“原球”表面的附着的残余膨润土粉；
酸活化工序：
用0.01mol/L的稀酸(盐酸或硫酸)对经过自磨-水洗工序处理后的“原球”浸泡22～24h，除去酸可溶物，使球体中的微孔畅通，并水洗至洗水呈pH为3～5，干燥得“活性原球”；
酸活化度检测：取干燥的“活性原球”100g加200ml蒸馏水搅匀后，测pH值，要求在6±0.5；若不在此范围，需重复上述酸活化处理过程。
吸附肥料工序：
将干燥后的“活性原球”置于含有常规植物或花卉施肥用量的氮、磷、钾肥料水溶液中，于50～60℃温热下浸泡22～24h，不时翻动，使“活性原球”的微孔中吸附饱和，晾干、再在110～120℃干燥，即得植物生长综合调控微孔陶瓷球成品。
吸附肥料后，亦需测定其pH值，方法同“酸活化度检测”。
二、采用上述的组分配方和制备工艺，其制成品的结构特征如下：
其外形呈不规则形状的类球体，由复合结构的球芯和包覆在其外的烧结型外壳构成；球芯是致密结构-非致密结构随机组合的复合微孔结构，即玻璃态与烧结态混合和/或掺合的随机组合，其微孔呈随机地三维联通结构，无序排列，其微孔间局部封闭隔断或交错互通；其微孔至少有一个分支与烧结型外壳的微孔相通；其烧结型外壳具有微孔结构，其微孔间交错互通；其微孔至少有一个分支与类球体外表面相通；其微孔中吸附有肥料微粒。
三、该球的功能特性经国家有关部门检测，检测结果如下：
1.溶出微量元素
经国家无机盐产品质量监督检验中心测试了陶瓷球的溶出微量元素功能(测试仪器为原子分光光度仪)，经测试，该陶瓷球在水中能溶出Ca、Mg、K、Fe、Zn等多种对植物体有益的微量元素。
2.抗菌功能
经国家建筑材料工业环境监测中心(环监)字2004第066号测试报告测试，该陶瓷球对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的24小时杀菌率达到99.9％。
3.辐射远红外线功能
经中国计量科学院GXff2002-1071检测报告检测，该微孔陶瓷球的远红外线辐射率达到89％。测试设备为法向全辐射发射率检定校准系统。
4.安全性能测试
(1)无有害元素溶出的测试
在国家无机盐产品质量监督检验中心测试了陶瓷材料的溶出微量元素功能，测试仪器为原子分光光度仪，经测试，该陶瓷球没有任何对人体有害的元素的溶出(报告编号：0134号)。
(2)放射性测试
经国家建筑材料工业建材放射性监督检验测试中心测试，该球用的多功能健康陶瓷材料的内照射指数为0.2(国家规定指标≤1.0)，外照射指数为0.3(国家规定指标≤1.3)，达到国家A类装饰产品水平(报告编号：200241158)。
四、施用方法：
在使用过程中，可根据不同花卉或植物品种或不同的施用场合，采用不同的方法。例如：
1.面施：按量将植物生长综合调控微孔陶瓷球均匀撒施在花盆的周围。
2.与土壤或介质混用：将植物生长综合调控微孔陶瓷球与土壤等介质按1∶(2～8)的比例混合均匀，再种植花卉。
3.穴施或环施：在花盆底部按量施入植物生长综合调控微孔陶瓷球，平铺或撒成环状，覆上介质后上盆。
4.边施：土壤中应用时可在花卉周围松土后施入。
5.打孔和填充：土壤中应用时，可在花卉周围打孔后将植物生长综合调控微孔陶瓷球填入。
上述组分及方法制得的产品已经试用单位测试，测试方法及结果如下：
挑选生产上长势一致的银蝴蝶筛苗，将黄叶修剪干净，抖去基质，用清水洗去根部的基质后用乐斯苯1000倍+甲托800倍液浸泡根茎部3分钟之后，处理如下：
A、用以下基质种于￠6cm基质培杯子后，放E2温室东区
A1、德国泥炭藓；
A2、德国泥炭藓3份+微孔球1份充分拌匀；
A3、德国泥炭藓1份+微孔球1份充分拌匀；
B、用以下基质种于￠6cm水培杯后，放E2温室西区
B1、陶粒；
B2、陶粒3份+微孔球1份；
B3、陶粒1份+微孔球1份；
B4、微孔球(用无纺布垫住孔隙，防漏出)；
以上共7个处理，每个处理10株。试验期间苗木的日常管理：A的各处理同常规基质种植苗木，B的各处理同水培生产(各处理与生产隔开培植，置于试验苗床)。
统计项目：每半个月全数调查1次成活率、黄化腐烂叶片总数、株高并描述长相长势及根系生长情况。
统计结果：
| A1 | A2 | A3 | B1 | B2 | B3 | B4 | |
| 种植总数(杯) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 成活率(％) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 现有总叶片数(片) | 154 | 168 | 144 | 118 | 136 | 152 | 203 |
| 黄化腐烂总叶片数(片) | 102 | 101 | 82 | 128 | 113 | 86 | 59 |
| 黄化腐烂叶比率(％) | 39.84 | 37.55 | 36.28 | 52.03 | 45.38 | 36.13 | 22.52 |
| 原平均株高(cm) | 6.5 | 6.5 | 7.2 | 6.4 | 6.5 | 6.2 | 6.3 |
| 现平均株高(cm) | 6.6 | 6.7 | 7.5 | 6.8 | 6.9 | 6.9 | 7.5 |
| 总的增长率(％) | 1.54 | 3.08 | 4.17 | 6.25 | 6.15 | 11.29 | 19.05 |
注：
黄化腐烂叶比率(％)＝黄化腐烂总叶数/(黄化腐烂总叶数+现有总叶数)×100％
结论：用德国泥炭藓种植银蝴蝶，不如单独使用微孔球或混加微孔球充当培养基效果好；使用微孔球，对银蝴蝶的株高及叶片的生长有明显有益效果，能使花卉植物的株高持续、稳定的增长，且叶片的黄化腐烂现象减少；花卉的黄化腐烂叶比率，与微孔陶瓷球的用量大小成反比。
实施例2
制备植物生长综合调控微孔陶瓷球的原料，含有按质量配比组成的下述成分：
玻璃粉∶粉煤灰粉∶活性白土细粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔剂∶粘结剂＝50kg∶9kg∶10kg∶5kg∶0.1kg∶9kg。
成孔剂用炭粉；粘结剂用羧甲基纤维素。
陶瓷球的制备工艺包含备料、成球、烧结、自磨-水洗、酸活化-肥料吸附工序，其中，
成球工序中“泥料”用150目标准筛筛分，“泥球”于≤100℃烘干1h；
烧结工序中“泥球”加热至750～800℃烧成、烧结20～25min；
酸活化-肥料吸附工序：
用0.05mol/L的稀酸和含有常规施肥用量的氮、磷、钾无机肥料水溶液按1∶1的比例混合，在50～60℃温度下对经过自磨-水洗工序处理后的“原球”进行浸泡20～22h，不时翻动，除去酸可溶物，使球体中微孔畅通再水洗至洗水呈pH为3～5，并使“活性原球”的微孔中吸附饱和常规施肥用量的氮、磷、钾无机肥料水溶液，晾干，再在80～90℃干燥，即得植物生长综合调控微孔陶瓷球成品。
采用上述的组分配方和制备工艺，其制成品的外形结构呈规则的球体。
其余同实施例1。
实施例3
制备植物生长综合调控微孔陶瓷球的原料，含有按质量配比组成的下述成分：
玻璃粉∶粉煤灰粉∶硅灰石细粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔剂∶粘结剂＝60kg∶14kg∶15kg∶10kg∶0.55kg∶12kg。
成孔剂用碳黑；粘结剂用甲基纤维素。
陶瓷球的制备工艺包含备料、成球、烧结、自磨-水洗、酸活化、肥料吸附工序，其中，
成球工序中“泥料”用135目标准筛筛分，“泥球”于≤100℃烘干2.5h；
烧结工序中“泥球”加热至800～850℃烧成、烧结20～25min；
酸活化工序用0.02mol/L的稀酸；
吸附肥料工序中干燥后的“活性原球”于70～75℃温热下浸泡22～24h，再在100～110℃干燥；
所制得的植物生长综合调控微孔陶瓷球的外形呈规则的球体。
其余同实施例1。
实施例4
制备植物生长综合调控微孔陶瓷球的原料，含有按质量配比组成的下述成分：
玻璃粉∶粉煤灰粉∶膨润土细粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔剂∶粘结剂＝55kg∶12kg∶12.5kg∶7.5kg∶0.325kg∶10.5kg。
成孔剂用活性炭；粘结剂用羧甲基淀粉钠。
陶瓷球的制备工艺包含备料、成球、烧结、自磨-水洗、酸活化-肥料吸附工序，其中，
成球工序中“泥料”用110目标准筛筛分，“泥球”于≤100℃烘干1.5h；
烧结工序中“泥球”加热至750～800℃烧成、烧结20～25min；
酸活化-肥料吸附工序：
稀酸的浓度为0.03mol/L，“原球”在60～65℃温度下浸泡20～22h，再在90～100℃干燥，即得植物生长综合调控微孔陶瓷球成品。
采用上述的组分配方和制备工艺，其制成品的外形结构呈不规则的球体。
其余同实施例2。
实施例5
制备植物生长综合调控微孔陶瓷球的原料，含有按质量配比组成的下述成分：
玻璃粉∶粉煤灰粉∶活性白土细粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔剂∶粘结剂＝65kg∶15.5kg∶17.5kg∶12.5kg∶0.775kg∶13.5kg。
成孔剂用石墨；粘结剂用羟丙基纤维素。
成球工序中“泥料”用95目标准筛筛分，“泥球”于≤100℃烘干2h；
烧结工序中“泥球”加热至700～800℃烧成、烧结25～30min；
酸活化工序用0.04mol/L的稀酸；
吸附肥料工序中干燥后的“活性原球”于75～80℃温热下浸泡22～24h，再在80～90℃干燥，
所制得的植物生长综合调控微孔陶瓷球的外形呈规则的球体
其余同实施例1。
实施例6
制备植物生长综合调控微孔陶瓷球的原料，含有按质量配比组成的下述成分：
玻璃粉∶粉煤灰粉∶膨润土细粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔剂∶粘结剂＝55kg∶11kg∶12.5kg∶7.5kg∶0.55kg∶12.5kg。
成孔剂用可燃性有机物微粒；粘结剂用微晶纤维素。
陶瓷球的制备工艺包含备料、成球、烧结、自磨-水洗、酸活化-肥料吸附工序，其中，
成球工序中“泥料”用120目标准筛筛分，“泥球”于≤100℃烘干2h；
烧结工序中“泥球”加热至780～820℃烧成、烧结25～30min；
酸活化-肥料吸附工序中，稀酸的浓度为0.015mol/L，“原球”在75～80℃温度下浸泡22～24h，再在110～120℃干燥，即得植物生长综合调控微孔陶瓷球成品。
采用上述的组分配方和制备工艺，其制成品的外形结构呈不规则的球体。
其余同实施例2。
实施例7
制备植物生长综合调控微孔陶瓷球的原料，含有按质量配比组成的下述成分：
玻璃粉∶粉煤灰粉∶膨润土或活性白土细粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔剂∶粘结剂＝65kg∶15kg∶14kg∶12kg∶0.1kg∶10kg。
成孔剂用炭粉或轻质碳酸钙；粘结剂用羟丙基纤维素或微晶纤维素；
成球工序中“泥料”用120目标准筛筛分；
酸活化工序用0.026mol/L的稀酸；
吸附肥料工序中“原球”在65～70℃温度下浸泡24～26h，在90～100℃干燥。
其余同实施例1。
实施例8
制备植物生长综合调控微孔陶瓷球的原料，含有按质量配比组成的下述成分：
玻璃粉∶粉煤灰粉∶膨润土或硅灰石细粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔剂∶粘结剂＝60kg∶9kg∶20kg∶15kg∶1kg∶9kg。
成孔剂用炭粉或石墨或可燃性有机物微粒；粘结剂用羧甲基淀粉钠或羟丙基纤维素或微晶纤维素；
成球工序中“泥料”用150目标准筛筛分；
烧结工序中“泥球”加热至700～750℃烧成、烧结25～30min；
酸活化-肥料吸附工序中，稀酸的浓度为0.038mol/L，在55～65℃温度下对“原球”进行浸泡22～24h，再在80～90℃干燥，即得植物生长综合调控微孔陶瓷球成品。
其余同实施例2。
实施例9
制备植物生长综合调控微孔陶瓷球的原料，含有按质量配比组成的下述成分：
玻璃粉∶粉煤灰粉∶活性白或硅灰石土细粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔剂∶粘结剂＝55kg∶18kg∶10kg∶5kg∶0.7kg∶15kg。
成孔剂用炭粉或碳黑或活性炭；粘结剂用甲基纤维素或羧甲基淀粉钠或羟丙基纤维素；
成球工序中“泥料”用100目标准筛筛分，“泥球”于≤100℃烘干2h；
酸活化工序用0.041mol/L的稀酸；
吸附肥料工序中“活性原球”于55～65℃温热下浸泡22～24h，再在90～100℃干燥；
其余同实施例1。
实施例10
制备植物生长综合调控微孔陶瓷球的原料，含有按质量配比组成的下述成分：
玻璃粉∶粉煤灰粉∶膨润土细粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔剂∶粘结剂＝70kg∶12kg∶15kg∶15kg∶0.8kg∶9kg。
成孔剂用轻质碳酸钙或炭粉或碳黑；粘结剂用乙基纤维素或羧甲基纤维素或羧甲基淀粉钠；
成球工序中“泥料”用150目标准筛筛分；酸活化工序用0.022mol/L的稀酸；
吸附肥料工序中干燥后的“活性原球”于70～80℃温热下浸泡22～22h，再在80～90℃干燥；
其余同实施例1。
本发明所制成的植物生长综合调控微孔陶瓷球，利用多种极性天然矿物质与多功能健康陶瓷材料复合，中温烧制而成。该微孔陶瓷球可高效的杀灭土壤中的各种病虫和细菌，调节土壤的湿度、松软等微环境。该球的远红外线辐射可加快植物或花卉的生长，同时针对花卉生长的不同阶段长期供给植物均衡的大量养份和微量元素，能迅速被植物的根、茎、叶吸收，满足植物所需要的全部营养，促使植物均衡生长。
本发明可广泛应用于各种高档或名贵花卉/植物的栽培或种植领域。
Claims (7)
1.一种植物生长综合调控微孔陶瓷球，包括其外形呈不规则形状的类球体或规则的球体，其特征是：类球体或球体由复合结构的球芯和包覆在其外的烧结型外壳构成；其中，
所述的复合结构的球芯，是致密结构-非致密结构随机组合的复合微孔结构，即玻璃态与烧结态混合和/或掺合的随机组合；
其微孔呈随机地三维联通结构，无序排列，其微孔间局部封闭隔断或交错互通；
其微孔至少有一个分支与烧结型外壳的微孔相通；
所述的烧结型外壳具有微孔结构，其微孔间交错互通；
其微孔至少有一个分支与类球体或球体外表面相通；
所述的微孔中吸附有肥料微粒。
2.按照权利要求1所述的植物生长综合调控微孔陶瓷球的制备方法，其特征是：
(1)所述的陶瓷球制备时，其原料含有按质量配比组成的下述成分：
玻璃粉∶粉煤灰粉∶膨润土细粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔剂∶粘结剂＝
50～70份∶9～18份∶10～20份∶5～15份∶0.1～1份∶9～15份。
其中，玻璃粉用废玻璃渣的粉，粉煤灰粉用电厂的工业废料粉煤灰粉，膨润土细粉用市售商品，多功能健康陶瓷材料用山东淄博博纳科技发展有限公司研发生产的产品。
(2)所述陶瓷球的制备工艺包含备料、成球、烧结、自磨-水洗、酸活化、肥料吸附工序，其中，
备料工序
将上述各原料分别破碎至下述粒径：
玻璃粉、煤灰粉和膨润土细粉粒径小于60μm；
多功能健康陶瓷材料粒径2～10μm；
成孔剂粒径小于40μm；
将上述物料搅拌混匀，制成“泥料”；
粘结剂配成足以使上述配量粉料湿润的水溶液，备用；
成球工序
将上述的“泥料”用80～150目标准筛筛分，取通过筛目物料，置于混合搅拌机内，加粘结剂溶液，旋转、搅拌制粒；
并按质量份数比为粉料总量∶膨润土粉＝1∶1的比例，加入膨润土粉；其中，所述的膨润土粉，粒度小于10～15μm；
边旋转边搅拌，使颗粒表面均匀粘附一层膨润土粉制成“泥球”；
将所述的“泥球”于≤100℃烘干1～3h；
烧结工序
将干燥的“泥球”置于窑炉内，加热至700～900℃烧成、烧结20～30min，降温，得“原球”；
自磨-水洗工序
将“原球”置于球磨机内，加入适量自来水进行自磨，除去球粒表面未烧结的膨润土粉；再用浸没量的自来水洗净“原球”表面的附着的残余膨润土粉；
酸活化工序
用0.01～0.05mol/L的稀酸对经过自磨-水洗工序处理后的“原球”进行浸泡，除去酸可溶物，使球体中微孔畅通并水洗至洗水呈pH为3～5，干燥得“活性原球”；
吸附肥料工序
将干燥后的“活性原球”置于含有常规植物或花卉施肥用量的氮、磷、钾肥料水溶液中，于50～80℃温热下浸泡，不时翻动，使“活性原球”的微孔中吸附饱和，晾干、再在80～120℃干燥，即得植物生长综合调控微孔陶瓷球成品。
3.按照权利要求2所述的植物生长综合调控微孔陶瓷球的制备方法，其特征是所述的膨润土细粉可用活性白土、硅灰石代替。
4.按照权利要求2所述的植物生长综合调控微孔陶瓷球的制备方法，其特征是所述的成孔剂为轻质碳酸钙、炭粉、碳黑、活性炭、石墨或可燃性有机物微粒。
5.按照权利要求2所述的植物生长综合调控微孔陶瓷球的制备方法，其特征是所述的粘结剂为乙基纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素、羧甲基淀粉钠、羟丙基纤维素或微晶纤维素。
6.按照权利要求2所述的植物生长综合调控微孔陶瓷球的制备方法，其特征是所述陶瓷球的制备工艺包含备料、成球、烧结、自磨-水洗、酸活化-肥料吸附工序，其中，
酸活化-肥料吸附工序
用0.01～0.05mol/L的稀酸和含有常规植物或花卉施肥用量的氮、磷、钾肥料水溶液按1∶1的比例混合，在50～80℃温度下对经过自磨-水洗工序处理后的“原球”进行浸泡，不时翻动，除去酸可溶物，使球体中微孔畅通再水洗至洗水呈pH为3～5，并使“活性原球”的微孔中吸附饱和常规施肥用量的氮、磷、钾肥料水溶液，晾干，再在80～120℃干燥，即得植物生长综合调控微孔陶瓷球成品。
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