[发明专利]一种固态基质制作方法及其应用

说明书

本发明涉及固态基质材料技术领域，具体涉及一种固态基质制作方法及其应用。所述固态基质制作方法采用的主要原料是粉煤灰、矿粉、飘珠、聚氨酯橡胶、交联剂和泡孔调节剂。本发明所制得的固态基质形似固体海绵块，抗压强度是5‑10MPa，吸水率是30‑90％，酸碱度中性，容重每立方米400‑800kg，透气性好，寿命超过10年以上，具有优良的保水、保肥、透气的物理特性，同时采用制作固态基质技术，也可以利用矿场的超细尾矿，使尾矿变废为宝，既解决了尾矿问题又解决了国内栽培基质对我国无土栽培发展的垄断问题，且应用更加广泛。

技术领域

本发明涉及固态基质材料技术领域，具体涉及一种固态基质制作方法及其应用。

背景技术

1、随着我国设施农业的快速发展，高端园艺资材需求量逐年增大，特别是栽培所用农用岩棉、椰糠，而高端农用岩棉和椰糠90％以上需要进口，极大制约了我国无土栽培的快速发展，如何研发出替代全部或部分的材料，成为迫切解决的问题。

2、岩棉、椰糠每年需要定期更换，更换的废弃物带来严重是环境污染，特别岩棉，上百年都不会消融，这些都是困扰我国农业发展技术水平和对外依赖的关键所在。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明在于提供一种固态基质制作方法及其应用，本发明采用制作固态基质技术，使尾矿变废为宝，既解决了尾矿问题又解决了国内栽培基质对我国无土栽培发展的垄断问题，且应用更加广泛，可大量应用于番茄、辣椒、茄子等果菜种植；兰花、石斛等兰科植物种植；水稻玉米等粮食作物；萝卜芽苗、豌豆苗、小麦苗等芽苗菜等种植上。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种固态基质制作方法，固态基质制作方法采用的主要原料是粉煤灰、矿粉、飘珠、聚氨酯橡胶、交联剂和泡孔调节剂；包括以下步骤：

S1、将粉煤灰、矿粉、飘珠、聚氨酯橡胶、交联剂和泡孔调节剂混合，加入挤出机的料筒，经螺杆加热使原料熔成聚合物熔体，在聚合物熔体中注入超临界二氧化碳，使超临界二氧化碳与聚合物熔体混合；

S2、将所述聚合物熔体在100-160℃的连续热空气介质中加热、发泡1-1.5min，得到发泡粒子；

S3、取出所述发泡粒子样品，放入处于超声波环境的液体介质中发泡0.5-1.5min，将发泡后的样品淬冷，使泡孔结构定型，得到发泡定型制品；

S4、将所述发泡定型制品分割后，放入90-110℃的烘干机中烘干1-1.5h；

S5、将烘干后的所述发泡定型制品放入窑炉中排湿3-6h后，分步升温烧制成型。

本发明进一步设置为：在步骤S1中，所述联剂为过氧化二异丙苯、二乙醇胺和三乙醇胺中的一种或多种，所述泡孔调节剂为丙烯酸树脂。

本发明进一步设置为：在步骤S3，所述液体介质为蒸馏水或甘油。

本发明进一步设置为：所述交联剂的含量为1-3wt％，所述泡孔调节剂的含量为2-6wt％，所述粉煤灰、矿粉和飘珠的重量比为2:2:1。

本发明进一步设置为：在步骤S1中，所述挤出机的温度为 200-240℃，所述的超临界二氧化碳的注入量为5-10wt％，且超临界二氧化碳的压力为10-15MPa。

本发明进一步设置为：在步骤S3中，所述超声波的功率为 150-300W，频率为20-30kHz。

本发明进一步设置为：在步骤S5中，包括以下步骤：

S50、排湿：将所述发泡定型制品放入窑炉，将温度逐渐升高，以20-30℃/h的升温速度将温度升至90-120℃，并在该温度下，持续烧制3-6h；