CN103483613A - 一种可降解脲醛泡沫植物培养基质的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可降解的脲醛泡沫植物培养基质的制备方法。该植物培养基质成分采用脲醛树脂、二丁基萘磺酸钠、磷酸和草酸混合液、间苯二酚、植物纤维、硼砂、甘油。按比例混合后，经模压成型。再分别经碳酸氢铵、聚乙二醇表面处理，即得可降解脲醛泡沫植物培养基质。本发明原料广泛、工艺简单、生产物污染、使用无公害，无毒可降解，产品使用过程中及损坏后均可提供丰富的氮源，同时由于培养基质中富含植物纤维，吸水保水性能大大提高，对于植物的生长大有益处。相信将在植物培养领域具有广泛应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种脲醛泡沫植物培养基质的制备方法。特别是可降解的脲醛泡沫的制备方法。
背景技术
众所周知，土壤作为植物的最基本载体，但随着土地资源的日益紧缺、植物特殊的栽培要求以及环境保护的迫切性，在某种程度上传统意义的栽培基质已经不能满足现代农业生产的需要。作为替代土壤栽培的无土栽培产品越来越受到人们的重视，相关的研究报道也越来越多。但大多采用的无土栽培基质多为复合载体，主要利用泡沫塑料、锯末、植物腐体等作为植物生长的载体，而且有些栽培基质不易降解，无疑会造成再次污染。
泡沫塑料一般是由特定的树脂经过发泡处理形成泡沫，再干燥定型而成。该类材料质轻、导热系数小、吸水保水性好、制造原料丰富，加工价格相对低廉，但此类材料一般强度较差，对蒸汽不稳定。目前用作隔音保温材料，均为非农所用。而充分利用泡沫材料的特性，使其成为植物栽培的良好基质一直是人们关注的热点。同时由于脲醛树脂具有价格低廉，原料易得等特点，广泛用于人造板及竹材，木材等建筑装饰材料的粘结。其用量约占木材工业总用量的80％左右。传统工艺配方制得的脲醛树脂，特别是游离甲醛含量偏高。例如脲醛泡沫，该材料是由尿素和甲醛经过缩聚反应生成脲醛树脂，然后经过发泡处理、干燥定型而成。该材料具有质地轻、吸水保水性好、制造原料丰富、价格低廉、制造工艺简单，栽培过程中省工、省种、省肥、省水、无病虫无杂草等特点，同时材料中富含缓释氮源是植物生长的良好基质。目前国外发达国家和地区已经开始了脲醛泡沫植物栽培基质的相关研究。我国在脲醛树脂合成、混合树脂发泡材料的研制方面也有相关报道，如专利CN101134803A。该专利采用脲醛树脂进行发泡得到了脲醛泡沫植物培养基质。但是，该脲醛泡沫植物培养基质在自然损耗下损坏，不易降解，会造成资源的浪费。
本发明中制备的可降解脲醛泡沫植物培养基质具有以下优点：(1)原料广泛，操作简便。(2)可提供在植物生长过程中所需的大量养分。(3)吸水保水性能也将大大提高。(4)可生物降解。
发明内容
本发明的目的是提供一种可降解脲醛泡沫植物培养基质的制备方法。
本发明提供的制备可降解脲醛泡沫植物培养基质的方法，包括以下步骤：以摩尔分数表示
1)将1.5-2.5份甲醛和1份尿素混合进行缩聚反应，得到脲醛树脂溶液；
2)将二丁基萘磺酸钠加入到脲醛树脂溶液中发泡；
3)将间苯二酚、植物纤维、硼砂、甘油、磷酸和草酸混合液分别加入到发泡脲醛树脂溶液中搅拌均匀，固化、干燥，模压成型得到可降解泡沫基质；
4)使用碳酸氢胺脱出醛基，喷雾聚乙二醇进行亲水性处理后即可得到植物培养基泡沫基质。
根据权利要求1所述的可降解的脲醛泡沫植物培养基质的制备方法、其特征在于：可用秸秆粉碎成5毫米以下经碾压而成的植物纤维。
根据权利要求1所述的可降解的脲醛泡沫植物培养基质的制备方法、其特征在于：原料质量配比是：脲醛树脂20-30％，二丁基萘磺酸钠0.6-1％，磷酸和草酸混合液0.3-0.6％、间苯二酚0.3％，植物纤维60-75％，硼砂0.1-0.5％，甘油0.1-1％。
根据权利要求1所述的可降解的脲醛泡沫植物培养基质的制备方法、其特征在于：模具温度15-45℃。
具体实施方式
实施例1
将1.5份30％甲醛溶液500.00g和1份尿素200.00g加入三口瓶中，开动搅拌机充分搅拌。待其完全溶解后，开启加热，40min内升温到60℃，30min内升温到90℃，并恒温保持30min后。将其冷却到40℃时用10％的NaOH溶液调节pH为6.8-7.2，并向其中加入2L水，即得到脲醛树脂溶液，备用。
将二丁基萘磺酸钠2.50g加入到脲醛树脂溶液中搅拌混合均匀。将磷酸和草酸混合液1.05g、间苯二酚1.05g，植物纤维758.33g，硼砂1.10g，甘油3.5g加入到脲醛树脂溶液中，搅拌使其成为均相体系。注入25℃的模具中热固化1.5h后，在45℃下后固化1h。
取出制品根据实际需要用碳酸氢铵消除游离醛基，并用聚乙二醇喷雾到制品表面，即可得到可降解脲醛泡沫植物培养基。
实施例2
将2.5份30％甲醛溶液500.00g和1份尿素120.00g加入三口瓶中，开动搅拌机充分搅拌。待其完全溶解后，开启加热，40min内升温到60℃，30min内升温到90℃，并恒温保持30min后。将其冷却到40℃时用10％的NaOH溶液调节pH为6.8-7.2，并向其中加入1.5L水，即得到脲醛树脂溶液，备用。
将二丁基萘磺酸钠2.50g加入到脲醛树脂溶液中搅拌混合均匀。将磷酸和草酸混合液1.00g、间苯二酚1.00g，植物纤维585.00g，硼砂1.00g，甘油3.00g加入到脲醛树脂溶液中，搅拌使其成为均相体系。注入20℃的模具中热固化2.0h后，在40℃下后固化1.5h。
取出制品根据实际需要用碳酸氢铵消除游离醛基，并用聚乙二醇喷雾到制品表面，即可得到可降解脲醛泡沫植物培养基。
Claims (4)
1.一种可降解的脲醛泡沫植物培养基质的制备方法、其特征在于：采用脲醛树脂、二丁基萘磺酸钠、磷酸和草酸混合液、间苯二酚、植物纤维、硼砂、甘油为原料。包括以下步骤：以摩尔分数表示
1)将1.5-2.5份甲醛和1份尿素混合进行缩聚反应，得到脲醛树脂溶液；
2)将二丁基萘磺酸钠加入到脲醛树脂溶液中发泡；
3)将间苯二酚、植物纤维、硼砂、甘油、磷酸和草酸混合液分别加入到发泡脲醛树脂溶液中搅拌均匀，固化、干燥，模压成型得到可降解泡沫基质；
4)使用碳酸氢胺脱出醛基，喷雾聚乙二醇进行亲水性处理后即可得到可降解脲醛泡沫植物培养基质。
2.根据权利要求1所述的可降解的脲醛泡沫植物培养基质的制备方法、其特征在于：可用秸秆粉碎成5毫米以下经碾压而成的植物纤维。
3.根据权利要求1所述的可降解的脲醛泡沫植物培养基质的制备方法、其特征在于：原料质量配比是：脲醛树脂20-30％，二丁基萘磺酸钠0.6-1％，磷酸和草酸混合液0.3-0.6％、间苯二酚0.3％，植物纤维60-75％，硼砂0.1-0.5％，甘油0.1-1.0％。
4.根据权利要求1所述的可降解的脲醛泡沫植物培养基质的制备方法、其特征在于：模具温度为15-45℃。
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