[发明专利]数叶固碳材料

说明书

本发明提供一种数叶固碳材料，利用粘接剂的合成与岩棉材料的制备获得；粘接剂合成包括：先进行聚乳酸与聚已内酯二醇的合成，然后在合成产物内加入氢化二苯基甲烷二异氰酸酯进行反应，最终获得粘接剂。该固碳材料采用生物级、无公害的粘接剂进行制备，有效避免制备过程中产生游离酚或游离醛、对人体或植株造成影响；同时，该固碳材料无需进行酸性营养液浸泡、即呈现弱酸性，节约劳动生产力、降低生产成本。

技术领域

本发明涉及城市建筑绿化技术领域，具体涉及一种数叶固碳材料。

背景技术

无土栽培技术中常用岩棉作为栽培基；由于岩棉本身具有疏松多孔的性质，将植物直接置于岩棉中，既能保持良好的透气性，又能起到显著的保水性，为植株提供良好的保肥、供水、无菌、空气供应量充足的根区环境。

目前，一般采用酚醛树脂作为岩棉粘接剂；酚醛树脂主要成分为苯酚与甲醛，在岩棉制备过程中，以酚醛树脂为原料的粘接剂会产生少量游离酚或游离醛，而产生的游离酚或游离醛一是易在生产过程中被操作人员接触、对操作人员的身体健康造成损害，二是易在岩棉使用过程中被植株吸收、导致植株(蔬菜、瓜果等)产生有害物质、进而影响食用或污染环境。此外，现有的岩棉制备完成后一般呈碱性，而碱性基质对植株的幼苗毒害作用极大，不利于植株幼苗的正常生长；目前常在岩棉制备完成后对成型岩棉采用酸性营养液进行浸泡，从而中和岩棉基质中释放出的碱性物质。然而，浸泡的方式不仅浪费大量酸性营养液，同时需要人为定期进行清洗(其目的是避免中和反应的盐渍出现)、浪费大量人力；且无论是营养液浸泡还是清洗均会造成固碳层内的营养成分的流失，降低固碳层的使用效果。

发明内容

针对以上现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种数叶固碳材料，该固碳材料采用生物级、无公害的粘接剂进行制备，有效避免制备过程中产生游离酚或游离醛、对人体或植株造成影响；同时，该固碳材料无需进行酸性营养液浸泡、即呈现弱酸性，节约劳动生产力、降低生产成本。

本发明的另一个目的在于提供上述数叶固碳材料的使用结构。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种数叶固碳材料，其特征在于：利用粘接剂的合成与岩棉材料的制备获得；

所述粘接剂的合成步骤为：先进行聚乳酸与聚已内酯二醇的合成，然后在合成产物内加入氢化二苯基甲烷二异氰酸酯进行反应，最终获得粘接剂。

作进一步优化，所述聚乳酸、聚已内酯二醇、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯的重量份之比为：75～85：15～25：20～30；所述聚乳酸(PLA)的分子量为1000～2000g/mol，聚已内酯二醇(PLC)的分子量为2000g/mol，氢化二苯基甲烷二异氰酸酯(氢化MDI)的分子量为262g/mol。

作进一步优化，所述粘接剂的具体合成步骤为：先将聚乳酸与聚已内酯二醇在130～170℃温度下、进行共混反应并脱水0.9～1.1h，然后降温80～120℃，加入氢化二苯基甲烷二异氰酸酯，均匀混合1.8～2.2h后，即得粘接剂。

作进一步优化，所述岩棉材料的制备步骤为：

首先，分别将玄武岩、石灰石、焦炭、矿渣粉碎，并按比例均匀混合；然后加入冲天炉中、在1500～2000℃的高温下进行熔融，并采用四辊离心机高速离心形成岩棉纤维；

然后，加入粘接剂、微肥与亲水剂进行共混熔融，共混反应时间4～6h，形成预混物；待预混物完全固化后，对其进行压制成型；最后切割、形成数叶固碳材料。

作进一步优化，所述玄武岩、石灰石、焦炭、矿渣、粘接剂、微肥、亲水剂的重量份之比为：48～52：13～17：13～17：8～12：5～7：3～5：0.1～0.2。

作进一步优化，所述压制成型过程中岩棉被压缩成60～80kg/m³的片型。