[发明专利]一种利用纤维质固废物制备育苗容器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可降解容器的制备方法，尤其是一种利用纤维质固废物制备育苗容器的方法。

背景技术

随着经济发展和科技进步，由传统的育苗方式到容器育苗技术，容器育苗它具有育苗时间短、幼苗整齐健壮，不伤根、运输方便、成活率高、管理方便等特点，目前，我国普遍使用的育苗容器大多数是塑料(如PVA、PE等)制品，但塑料育苗容器不透气、不透水，又由于它具有一定的韧性和强度，会阻碍根系的伸展，不利于幼苗的生长发育，而且塑料在自然条件下极难降解，造成环境污染，为解决塑料残膜污染土壤的问题，可降解育苗容器应运而生，在国外多用纸钵代替塑料钵，虽然其透气性、直立性均优于塑料钵，但是纸的成本高，纸浆模塑技术所使用的化学浆，在制浆过程中得率低、污染严重，在所有的可降解育苗容器中，植物纤维基的育苗容器最受关注，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。

1.发明名称：一种可降解育苗容器及其制备方法和应用，授权公告号：CN102504560B，申请人：江苏省农业科学院，本发明公开了一种可降解育苗容器及其制备方法和应用，育苗容器的制备原料包括胶粘剂、生物质粉状材料和交联剂，其特征在于：胶粘剂是以植物淀粉为基料，以过氧化氢为氧化剂，以脲醛树脂预聚物和聚乙烯醇为改性剂复配形成的无盐改性氧化淀粉胶，所述植物淀粉为小麦淀粉或玉米淀粉或马铃薯淀粉；所述生物质粉状材料为稻壳粉或秸秆粉或锯末粉或其他农林废弃物粉料；交联剂为低聚酰胺；育苗容器的制备方法是：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粘剂和交联剂，经搅拌、脱水和模塑成型后获得可降解育苗容器。该发明的缺陷在于：所使用的原料成本较高，育苗容器成型效果差且易成型失败的问题，同时各种物料分布不够均匀，导致产品力学性能差。

2.发明名称：一种全降解高肥效育苗钵，申请人：王书秀，授权公告号：CN101167430A,本发明公开了一种全降解高肥效育苗钵，该育苗钵由秸秆粉、粉煤灰、粘合剂、固化剂和防水剂经过配料、混合搅拌后填入模具中热压硫化出模并挂膜而成。该发明的缺陷在于：用的粘合剂、固化剂成本高，且粉煤灰不易分解，育苗钵的成型效果差且成型容易失败等。

目前制备植物纤维基育苗容器主要采用玉米秸秆、高粱秸秆、稻草、麦秸、棉杆等为植物纤维原料，添加适量粘合剂、助剂等添加剂进行生产的。在制备植物纤维基育苗容器经常使用增强体来增加基体材料的拉伸强度、弹性模量、冲击强度等，目前主要使用的增强体有有机合成的高聚物，如聚丙烯酰胺增强体，但此类增强体有效成分低，成本高，难降解造成污染；淀粉类增强体，其价格便宜，但其增强效果差；酚醛树脂和树脂氰胺做增强体，成本高且造成污染。

植物纤维基育苗容器的制备方法有干法和湿法两种，干法工艺首先是将植物纤维进行粉碎干燥，预处理使其含水率＜5％，然后加入各种辅料、防水助剂、胶粘剂在高速搅拌机中混合均匀、干燥，送到模具中热压成型，干法成型工艺简单、制备过程无“三废”产生，育苗容器成型效果差且易成型失败的问题，同时也存在各种物料混合不均匀，容器各部分材质不一致，导致力学性能差，产品韧性差脆性大，跌落破损率高，表面不光滑等问题。

湿法工艺一般采用原料打浆→配料→模压成型→烘干→定型的制造工艺，湿法工艺能克服干法工艺中存在的问题，但湿法工艺较干法工艺复杂，且由于在模压成型后，工件上留有大量的水分(约55-60％)，最终制品的含水率为12-14％，因此在工件的烘干过程中要脱去约占工件重量一半的水分，这部分水分全部要靠吸收热量变成水蒸气脱去，能耗较大。

不管是干法还是湿法工艺，一般需对植物纤维原料进行预处理，对植物纤维进行预处理可以增强纤维之间的结合力，提高纤维的保水力和合成材料的强度。目前，对植物纤维原料进行预处理的方法主要有(1)机械粉碎技术，机械粉碎是指将物料处理成细小颗粒，该方法不仅能耗高，而且对某些材料处理效果不佳；(2)化学方法预处理技术，一般使用氨水、稀硫酸等对秸秆纤维进行预处理，但是该方法使得投资的成本较高，还带来环境污染问题；(3)对于湿法成型工艺，需要对原料进行适度的打浆预处理，打浆是利用物理(机械)方法处理植物纤维，以增强纤维之间的结合力，打浆是以水为介质，通过机械等作用处理水中的纤维，从而提高了材料的力学性能，但打浆浓度较低，需要大量水，从而导致大量废水处理的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述植物纤维基育苗容器的制备方法和植物纤维原料预处理存在的问题，提供一种利用纤维质固废物制备育苗容器的方法，该方法具有工艺简单、无污染、操作简便、产品成型率高、成本低等优点。