[发明专利]可降解生物基育苗钵、其制法、降解期调节方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及农林生物质利用及可降解生物基材料及其制作方法，特别涉及 一种可降解的生物基育苗钵及其制备方法和应用。

背景技术

我国粮食产量已经连续三年超过万亿斤，花卉生产面积已达14.75万公顷， 盆栽植物8.1亿盆，观赏苗木18亿株，对育苗秧盆有巨大需求。目前，种植秧 苗大多采用塑料育苗秧盆，在秧苗生长到需要移栽时，须将其取出再栽到土壤 中，这个过程造成盆栽植物根系的破坏，不利于盆栽植物的生长，且大量塑料 栽培盆实际上并不可回收再利用。生物基材料是指利用可再生生物质，包括农 作物、树木、其它植物及其残体和内含物为原料，通过生物、化学以及物理等 手段制造的一类新型材料，具有环境友好、原料可再生以及可降解等特性，在 诸多方面可部分替代塑料使用。如采用生物基材料制作的可降解育苗钵替代塑 料栽培盆，不需要在种植时将苗取出，可直接将苗和钵种植到土壤中，省工省 时，最终生物基材料制作的育苗钵降解成为肥料，提高土壤肥力，具有环境友 好性。

现有的可降解生物基育苗容器，如中国发明专利公告号CN101580641A所 公开的“一种可降解环保材料、容器及其制造方法”，其所用原料中包含： 20％～30％三聚氰胺、2％～6％聚丙烯热熔胶、5％～8％聚乙烯醇。该发明胶黏剂 含量较高，导致容器成本较高且降解周期较长。

另有中国发明专利公告号CN102504560A所公开的“一种可降解育苗容器 及其制备方法和应用”，其先通过氧化剂对植物淀粉氧化后，再用改性剂对其 改性，形成胶粘剂，在生物质粉状材料中加入胶黏剂和交联剂，经过搅拌、脱 水和模塑成型后获得可降解育苗容器，该容器可与育苗期轴的幼苗同步移栽。 该方法存在工艺复杂、胶黏剂和交联剂用量大、脱水能耗大等问题。

中国发明专利公告号CN1922970A所公开的“用堆肥腐解秸秆制作植物盆 钵的方法”，以破碎、堆肥腐解后的植物秸秆为主要原料，经过湿破碎、过筛， 并添加粘接剂，混合均匀后，在温度70～120℃、模压力10～15MPa条件下模压 成型；将植物盆钵用改性丙烯酸酯乳液表面进行浸泡，栽培植物半年以上不会 因为钵体吸水膨胀而破裂。该方法加工周期较长，且采用湿法模压成型、需进 行干燥处理后方能进行存储使用。

中国发明专利公告号CN1125502A公开的“一种植物秸秆育苗容器的制造 方法”，以粉碎粒度为0.4～0.5mm、含水量＜15％的植物秸秆为原料，在锥度1： 1.8～1：2.4的模具中进行热压成型，温度170～210℃、压力10～15kg/cm²，所制 得苗钵可以和苗同移大田。该方法成型工艺条件要求较高，且苗钵遇水迅速破 裂，育苗期间难以保持完整。

中国发明专利公告号CN1268283A公开一种“植物纤维育苗钵及其制造方 法”，其中钵体为植物纤维：粘接剂：脱模剂＝100：(50～60)：(7.5～8)。 该方法采用湿法模压成型，后续存储要求进一步干燥，且粘接剂和脱模剂量用 量大，提高了生产成本。

中国发明专利公告号CN1478376A所公开的“秸秆贮水育苗钵及其生产方 法”，采用植物秸秆为基本原料加微量粘接剂制成，它具有强度高，贮水性能 好，植物根系穿透性好，自然分解无毒性，分解产物可增加土壤营养成份并有 利于增加土壤团粒结构等优点。该方法以聚丙烯酰胺为粘结剂，使用时需加水 稀释，产品脱模后续还需干燥至含水率低于15％，工艺较为繁琐。

总之，现有可降解育苗钵的生产方法均有所不足，或采用湿法压制需要脱 水、能耗大，或需要加入大量胶黏剂增加了原料成本，或不添加胶黏剂直接压 制定型效果不好，或前处理步骤复杂。且现有技术所制得的育苗钵，很难同时 满足在作物育苗过程保持直立性利于后续移栽和在钵苗同移大田后迅速腐烂利 于秧苗根系伸展发育。例如：单一淀粉基胶黏剂和秸秆粉成型制得的育苗钵， 降解速率快，但在作物育苗过程容易破损，难以保持钵体直立性，不利于后续 秧苗移栽作业；而单一密胺树脂或脲醛树脂等做胶黏剂和秸秆粉成型制得的育 苗钵，降解速率较慢，在作物育苗过程可以保持钵体直立性，但钵苗同移大田 后不利于秧苗根系伸展发育。因此，开发一种苗钵降解周期和秧苗生长周期符 合度较好，符合农艺要求的可降解生物基育苗钵，并实现高效率、低成本、低 能耗生产，成为可降解育苗钵推广应用的关键问题。

发明内容