[发明专利]一种可降解育苗容器及其制备方法和应用

说明书

技术领域：

本发明涉及一种育苗容器及其制备方法和应用，尤其是一种采用无盐改性氧化淀粉胶的可降解育苗容器及其制备方法和应用。

技术背景：

近年来，随着资源环境压力加大和公众环境意识提高，生物可降解产品正逐渐成为市场新宠，尤其是有机、绿色、生态农业的快速发展更大大增加了农业环境友好投入品需求，而国内市场绿色环保可降解农用容器制品几乎属于空白。目前，我国年蔬菜容器育苗总量约3000亿株，林业绿化育苗约250亿株，花卉育苗约30亿株，国内植物容器90%以上为塑料制品，因此积极开发生物可降解育苗容器市场前景十分广阔。

利用农作物秸秆及林产品加工下脚料等生物质材料制作生物可降解育苗容器，关键技术之一是低成本环境友好型胶粘剂的制备技术。为了成功获得可降解育苗容器及其专用胶粘剂工业化制作技术，近年来国内外专家、学者开展了大量研究工作，并取得一定进展。

中国专利公开号CN1125502介绍了一种植物秸秆育苗容器的制造方法，该方法包括以粉碎的植物秸秆为原料，干燥、粉碎、分级，模具内加热加压成型步骤，其特征为，热压成型时植物秸秆的粉碎粒度为0.4~0.5mm之间，原料含水量<15%，模具的加热温度为170~210⁰C，模压力为10~15kg/cm²，模具锥度1:1.8~1:2.4。存在的缺陷在于：模塑过程未使用外源性胶粘剂，依靠使用170⁰C以上的高温条件使秸秆中木质素熔化起到胶粘作用，这样会产生两种不良后果：1）成型温度过高，物料易于焦化且成型能耗高；2）木质素为难降解物质，做胶粘剂难以短时间内发生降解，制成的育苗容器育苗移栽后，植物根系难以及时穿透，影响作物生长。

中国专利公开号CN1268283公开一种及植物纤维育苗钵及其制造方法，钵体材料由植物纤维、粘结剂和脱模剂组成。各组分的重量配比为：植物纤维∶粘结剂∶脱模剂＝100∶50~60∶7.5~８，植物纤维可以选用秸秆、谷糠、芦苇、茅草、竹、木中至少一种，粘结剂可选用谷物淀粉，脱模剂选用石蜡或菜子油，经粉碎、混合、加湿、模压制成产品。该发明的缺陷在于：1）物料需要粉碎至30~40目，粉碎能耗大；2）选用的黏结剂选料为面粉，黏性不佳，面粉没有经过改性，后续成型过程也没有使用交联剂，该法压制成型产品遇水容易溶胀崩解，育苗期间容器难以保持完整形态。

中国专利公开号CN2512233  公开了一种环保型育苗容器。该容器采用多层结构，容器主体为基体层，基体层为可降解材料层,在基体层的内、外壁和底部设防水胶层。基体材料为可降解材料，包括聚乙烯醇、植物纤维素、淀粉树脂、有机硅等高分子聚合物。内外壁和底部浸泡/涂布防水胶层，其防水材料为有机硅材料、聚乙烯酰胺类等。该方法为环保育苗容器提供了一种制作方法，但容器制作材料均为人工高分子材料，产品制作成本较高。

中国专利公开号CN1922970  公开了一种堆肥腐解秸秆制作植物盆钵的方法，该方法以堆肥腐解秸秆为主要原料，添加0.3~1.0％黏结剂，在一种次高温条件下压制成育苗盆钵或栽培盆钵。对于栽培盆钵采用表面施加防水剂进行处理，以增强其强度和耐水性。其添加胶粘剂为改性淀粉、明胶和羧甲基纤维素钠等，该发明缺陷在于：胶粘剂用量过低，粘结性不强，直接用于育苗或栽培，容器遇水容易崩解。为提高容器产品强度和耐水性，需增加表面施加防水剂，增加了产品制造工序，且操作复杂，降低了生产效率。

生物可降解育苗容器其制作材料主要是农作物秸秆、林产品加工下脚料等废弃的生物质材料，这些材料为天然生物质，具有较好的吸水性和生物可降解性。从已经公开的专利技术看，目前生物可降解育苗容器存在的主要问题是缺乏经济技术可行的加工制作方法，尤其是缺乏对育苗用可降解容器的专用型胶黏剂，导致加工制作的育苗容器，或是加工工序复杂、原辅助材料昂贵，制作成本过高，或是胶黏剂生物降解性不足，容器随苗移栽后植物根系难以穿透，或是胶黏剂耐水性差，尚在育苗期间容器就遇水崩解，致使生物可降解育苗容器难以大面积推广应用。因此，开展生物可降解育苗容器加工制作技术研究，尤其是以农作物秸秆和林产品下脚料等废弃生物质材料为主要原料的育苗容器专用型胶黏剂研究，对推动生物可降解育苗容器技术发展，加速生物可降解容器制品在农业领域中的应用，减少因大量使用塑料制品带来的严重“白色”污染，具有十分重要的意义。