[发明专利]一种具有硬化外壳的基质块及制备装置、制备方法

说明书

本发明提供一种具有硬化外壳的基质块及制备装置、制备方法，该包括均由基质底料和热熔固化纤维形成的基质块内核和硬化外壳；其中，所述硬化外壳包住所述基质块内核，所述硬化外壳由所述基质底料和所述热熔固化纤维热熔固化形成。本申请提供的具有硬化外壳的基质块具有稳定的外观结构，不容易发生吸水膨胀破坏。相比常规的散料颗粒基质，该基质具有硬化外壳；相比现有的整体固化的成型基质，该基质的热熔固化成型仅仅发生在基质表面的一个薄层空间内。本申请提供的基质块的制备装置和制备方法生产能耗低、耗时少。

技术领域

本发明涉及园艺基质技术领域，尤其涉及一种具有硬化外壳的基质块及制备装置、制备方法。

背景技术

随着设施园艺的迅速发展，无土栽培技术和穴盘育苗技术正在大面积、大范围推广应用，这相应的促进了栽培基质的研究、开发和应用。

目前，现有的栽培基质主要是颗粒状的散料基质，如泥炭、珍珠岩、蛭石等。颗粒状的散料基质存在孔隙结构不可控的问题，这导致持水与通气之间难以达到平衡，进而基质产品难以获得良好的持水性和透气性。另外，随着种植进程的进行，散料基质的孔隙结构在后期会出现沉积，导致通气性降低，影响作物生长。

中国专利“蔬菜栽培基质及其制作方法”(申请号CN 104529664A)和“一种成型基质的生产工艺”(申请号CN 104529664A)公开了一种固化成型基质及其生产工艺，但生产制备的基质采用水溶性粘合剂，这导致基质的稳定性较差，吸水后会发生膨胀，进而导致外观性状发生改变和微观空隙结构的不可控。另外，中国专利“一种可塑性纤维培养土及其制备方法”(申请号CN105367216B)和“一种立体栽培专用固化基质及其制备方法”(申请号CN106069685A)分别公开了一种可塑性纤维培养土、立体栽培专用固化基质，该培养土或固化基质的原料都在模具中经过了充分的加热，使得其中的热熔固化纤维充分融化并相互粘合，从而将基质原料粘结为一个整体，从而获得外观稳定、微观结构可控的固化成型基质。这需要将原料整体加热，其能耗较高，且生产耗时较多。

发明内容

本发明提供一种具有硬化外壳的基质块及制备装置、制备方法，以解决现有基质块存在的上述问题。

第一方面，本发明提供一种具有硬化外壳的基质块，所述基质块的制备原料包括基质底料和热熔固化纤维，所述基质块包括均由基质底料和热熔固化纤维形成的基质块内核和硬化外壳；其中，所述硬化外壳包住所述基质块内核，所述硬化外壳由所述基质底料和所述热熔固化纤维热熔固化形成。

优选地，所述硬化外壳各处的干样拉伸断裂强度≥1N/cm²。

优选地，所述硬化外壳的平均密度为所述基质块内核平均密度的1.05-1.2倍。

优选地，所述硬化外壳的厚度为所述基质块整体厚度的5-20％。

优选地，所述硬化外壳的水气孔隙比高于所述基质块内核的水气孔隙比。

优选地，所述热熔固化纤维在所述制备原料中的质量占比为5-15％。

优选地，所述基质底料包括泥炭、珍珠岩、蛭石和作物秸秆粉碎物中的至少一种。

优选地，所述制备原料还包括保水材料，所述保水材料在所述基质块制备原料总质量中的占比≤1％。

优选地，所述保水材料为无机保水材料。

优选地，所述无机保水材料为膨润土、海泡石和沸石中的一种或几种。

优选地，所述基质块的顶部设有定植孔。

优选地，所述定植孔内壁表层无所述硬化外壳，或所述定植孔内壁表层的硬化外壳的厚度小于其余部分硬化外壳的厚度。