[發明專利]一種夾芯多孔屋頂基質塊及其制備方法

有效

• 申請號: 202010922427.2
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112136643B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 劉念;牛文娟;黎靜;吳可;袁巧霞
• 申請（專利權）人: 華中農業大學
• 主分類號: A01G24/10
• 分類號: A01G24/10;A01G24/27;A01G24/46;A01G9/04
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 楊宏偉

本發明公開了一種夾芯多孔屋頂基質塊及其制備方法。將農作物秸稈全株粉碎過篩后均勻鋪撒于坩堝底層。另取秸稈粉末，與鋁、硅鐵、硝酸鉀、硝酸鈉和氟化鈉按照不同比例均勻混合，并將所得不同混合粉末依照順序逐層置于坩堝內已有粉末之上。隨后將鎂粉均勻鋪撒于坩堝內的粉末表層，使之將坩堝內的粉末完全覆蓋。再將裝有粉末的坩堝置于另一更大坩堝中，在大小坩堝之間填充細河沙，引燃小坩堝中的鎂粉，待坩堝內所有粉末燃燒結束并完全冷卻后，即得到夾芯多孔屋頂基質塊。本發明原料廉價、易得、可再生；生產投入小、能耗低、效率高；操作簡單、可復制性好；所得夾芯多孔屋頂基質塊比重小、成型能力強，富含養分，具有良好的吸水保水性，極具推廣價值。

技術領域

本發明屬于農業廢棄物增值化利用領域，涉及一種種植基質的制備方法，具體涉及一種夾芯多孔屋頂基質塊及其制備方法。

背景技術

屋頂基質主要用于綠色屋頂的植被種植，進而實現改善空氣質量、調節熱島效應、凈化雨水等城市生態功能，應具有比重小、性質穩定、孔隙度高、吸水保水性好等優點。根據選材不同，屋頂基質分為有機基質、無機基質和復合基質三類。其中有機基質，如天然泥炭、秸稈、木屑、樹枝葉、谷殼等，含有豐富的腐殖質，具有較好的保水性和保肥性，但成型能力較差，且通常含有有害物質和蟲卵。無機基質，如天然礦砂、黏土、火山巖、珍珠巖、蛭、麥飯石等，具有較高的孔隙率，比重小，保水、排水性能優異，但養分含量過低。復合基質則是將有機基質和無機基質相結合，使之既具有有機基質的豐富養分，又具有無機基質的高孔隙和低比重，因而應用最為廣泛。

已公開的復合基質主要有堆疊型和摻混型兩類。其中堆疊型復合基質是根據不同功能需求將不同有機基質和無機基質按照一定順序逐層堆疊而成。這類基質通常會在施工現場進行堆疊組裝，工程量大且工期長，因而實施效率低、成本高。而摻混型復合基質則是根據不同植被的種植需求，按照特定配比將不同類型的有機基質和無機基質機械摻混而成。這類基質成型能力較差，不利于大批量運輸、吊裝。同時，不同批次產品中營養物質含量變化較大，品質穩定性較差。為解決上述不足，需要提供一種新的比重小、成型性好、品質可控的多孔屋頂基質塊，并研發與之配套的低成本、高效、大批量制備方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對現有屋頂基質及其制備技術的不足，提供了一種簡單高效、節能環保的夾芯多孔屋頂基質塊低成本制備方法。

本發明提供一種夾芯多孔屋頂基質塊的制備方法，通過如下步驟實現：

一種夾芯多孔屋頂基質塊的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟(1)、將農作物秸稈全株曬干并撣掉沙土后，用粉碎機粉碎過篩，獲得秸稈粉末；

步驟(2)、將步驟(1)所得秸稈粉末均勻鋪撒在石墨坩堝底層，形成墊底層；

步驟(3)、在步驟(2)的墊底層之上依次鋪三層混合粉末，每層混合粉末均由秸稈粉末、鋁粉、硅鐵粉、硝酸鉀粉、硝酸鈉粉和氟化鈉粉混合均勻組成，其中，中間層混合粉末的秸稈含量大于上下兩層混合粉末中秸稈的含量，形成中間有機質多的夾芯結構；

步驟(4)、將鎂粉均勻鋪撒在步驟(3)最頂層的混合粉末表面，使得鎂粉完全覆蓋所述混合粉末；

步驟(5)、將步驟(4)中鋪好所有粉末的石墨坩堝置于另一更大的陶瓷坩堝內，并用細河沙填充石墨坩堝外壁和陶瓷坩堝內壁間的間隙，使石墨坩堝外壁和陶瓷坩堝之間被河沙隔開；

步驟(6)，引燃步驟(5)所述鎂粉，待石墨坩堝內所有粉末燃燒結束并完全冷卻后，即可從石墨坩堝內獲得與之內腔造型相同的夾芯多孔屋頂基質塊。

優選的，步驟(1)中獲得的所述秸稈粉末為50-100目大小的秸稈粉末。

優選的，步驟(3)中，所述鋁粉、硅鐵粉、硝酸鉀粉、硝酸鈉粉和氟化鈉粉均為100-200目大小的粉末。