[發明專利]可降解生物基育苗缽、其制法、降解期調節方法及其應用

在審

• 申請號: 201410643577.4
• 申請日: 2014-11-07
• 公開（公告）號: CN105613100A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 李樹君;李道義;景全榮;王曉燕;李進;司偉偉;吳麗麗;徐名漢;董世平;汪雄偉;燕曉輝;劉天舒
• 申請（專利權）人: 中國農業機械化科學研究院
• 主分類號: A01G9/10
• 分類號: A01G9/10
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;鮑俊萍

技術領域

本發明涉及農林生物質利用及可降解生物基材料及其制作方法，特別涉及 一種可降解的生物基育苗缽及其制備方法和應用。

背景技術

我國糧食產量已經連續三年超過萬億斤，花卉生產面積已達14.75萬公頃， 盆栽植物8.1億盆，觀賞苗木18億株，對育苗秧盆有巨大需求。目前，種植秧 苗大多采用塑料育苗秧盆，在秧苗生長到需要移栽時，須將其取出再栽到土壤 中，這個過程造成盆栽植物根系的破壞，不利于盆栽植物的生長，且大量塑料 栽培盆實際上并不可回收再利用。生物基材料是指利用可再生生物質，包括農 作物、樹木、其它植物及其殘體和內含物為原料，通過生物、化學以及物理等 手段制造的一類新型材料，具有環境友好、原料可再生以及可降解等特性，在 諸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缽替代塑 料栽培盆，不需要在種植時將苗取出，可直接將苗和缽種植到土壤中，省工省 時，最終生物基材料制作的育苗缽降解成為肥料，提高土壤肥力，具有環境友 好性。

現有的可降解生物基育苗容器，如中國發明專利公告號CN101580641A所 公開的“一種可降解環保材料、容器及其制造方法”，其所用原料中包含： 20％～30％三聚氰胺、2％～6％聚丙烯熱熔膠、5％～8％聚乙烯醇。該發明膠黏劑 含量較高，導致容器成本較高且降解周期較長。

另有中國發明專利公告號CN102504560A所公開的“一種可降解育苗容器 及其制備方法和應用”，其先通過氧化劑對植物淀粉氧化后，再用改性劑對其 改性，形成膠粘劑，在生物質粉狀材料中加入膠黏劑和交聯劑，經過攪拌、脫 水和模塑成型后獲得可降解育苗容器，該容器可與育苗期軸的幼苗同步移栽。 該方法存在工藝復雜、膠黏劑和交聯劑用量大、脫水能耗大等問題。

中國發明專利公告號CN1922970A所公開的“用堆肥腐解秸稈制作植物盆 缽的方法”，以破碎、堆肥腐解后的植物秸稈為主要原料，經過濕破碎、過篩， 并添加粘接劑，混合均勻后，在溫度70～120℃、模壓力10～15MPa條件下模壓 成型；將植物盆缽用改性丙烯酸酯乳液表面進行浸泡，栽培植物半年以上不會 因為缽體吸水膨脹而破裂。該方法加工周期較長，且采用濕法模壓成型、需進 行干燥處理后方能進行存儲使用。

中國發明專利公告號CN1125502A公開的“一種植物秸稈育苗容器的制造 方法”，以粉碎粒度為0.4～0.5mm、含水量＜15％的植物秸稈為原料，在錐度1： 1.8～1：2.4的模具中進行熱壓成型，溫度170～210℃、壓力10～15kg/cm²，所制 得苗缽可以和苗同移大田。該方法成型工藝條件要求較高，且苗缽遇水迅速破 裂，育苗期間難以保持完整。

中國發明專利公告號CN1268283A公開一種“植物纖維育苗缽及其制造方 法”，其中缽體為植物纖維：粘接劑：脫模劑＝100：(50～60)：(7.5～8)。 該方法采用濕法模壓成型，后續存儲要求進一步干燥，且粘接劑和脫模劑量用 量大，提高了生產成本。

中國發明專利公告號CN1478376A所公開的“秸稈貯水育苗缽及其生產方 法”，采用植物秸稈為基本原料加微量粘接劑制成，它具有強度高，貯水性能 好，植物根系穿透性好，自然分解無毒性，分解產物可增加土壤營養成份并有 利于增加土壤團粒結構等優點。該方法以聚丙烯酰胺為粘結劑，使用時需加水 稀釋，產品脫模后續還需干燥至含水率低于15％，工藝較為繁瑣。

總之，現有可降解育苗缽的生產方法均有所不足，或采用濕法壓制需要脫 水、能耗大，或需要加入大量膠黏劑增加了原料成本，或不添加膠黏劑直接壓 制定型效果不好，或前處理步驟復雜。且現有技術所制得的育苗缽，很難同時 滿足在作物育苗過程保持直立性利于后續移栽和在缽苗同移大田后迅速腐爛利 于秧苗根系伸展發育。例如：單一淀粉基膠黏劑和秸稈粉成型制得的育苗缽， 降解速率快，但在作物育苗過程容易破損，難以保持缽體直立性，不利于后續 秧苗移栽作業；而單一密胺樹脂或脲醛樹脂等做膠黏劑和秸稈粉成型制得的育 苗缽，降解速率較慢，在作物育苗過程可以保持缽體直立性，但缽苗同移大田 后不利于秧苗根系伸展發育。因此，開發一種苗缽降解周期和秧苗生長周期符 合度較好，符合農藝要求的可降解生物基育苗缽，并實現高效率、低成本、低 能耗生產，成為可降解育苗缽推廣應用的關鍵問題。

發明內容