仿皮肤吸水透气炭杯及其制备方法技术

本发明专利技术属于生物黑炭技术领域，涉及治理沙漠和盐碱地以及干旱缺水地区的一种新型种植方式的仿皮肤吸水透气炭杯及其制备方法，主要由多孔结构的炭粉和纸纤维为主要材料制成，炭杯内壁表面张力小于72达因（常温24℃），一般在64‑‑67达因之间（水温在30℃‑‑70℃）。本发明专利技术充分利用现有资源，可以实现资源的清洁环保循环利用，具有良好的经济和社会效益。

Skin imitating water absorbing and ventilating carbon cup and preparation method thereof

The invention belongs to the technical field of biochar, a new planting pattern relates to desert control and saline alkali soil in arid areas and the imitation skin water permeability carbon cup and a preparation method thereof, mainly made of carbon powder porous structure and paper carbon fiber as the main materials, the inner wall of the cup surface tension is less than 72 dynes (normal temperature 24 DEG C), generally between 64 67 dynes (water temperature at 30 DEG C 70 C). The invention makes full use of the existing resources, and can realize the clean, environmental protection and recycling utilization of the resources, and has good economic and social benefits.

【技术实现步骤摘要】
仿皮肤吸水透气炭杯及其制备方法
本专利技术属于生物黑炭
，是治理沙漠和盐碱地以及干旱缺水地区的一种新型种植方式的产品。
技术介绍
一、人们称沙漠和盐碱地是地球上的伤疤也有人说成是地球的癌症，难以治愈。我国不完全统计，已达到168．9万平方公里，占国土面积的17．6％，并以每年2460平方公里的速度扩展。其次根据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计，全世界盐碱地的面积为9.5438亿公顷，其中我国为9913万公顷，对沙漠和盐碱地治理早已上升到了相关的国家层面。二、生物黑炭技术已经引起世界先进国家的广泛关注：美国政府对此事高度重视，已把农业黑炭列入农业科技重点开发项目。日本政府为保持地力，促进粮食增产，1986年颁布《地力促进法施行令》，指定木炭当做土壤改良材料。2008年，美国联邦众议院通过了2008食物与能源安全的农业法案，首次在联邦层面建立了对全世界生物黑炭研究、生产、应用与推广的激励机制，专门设立了农业基金支持生物质炭转化及生物黑炭的研究与示范，以推动农业生物质能源对世界能源的贡献。2009年6月美国国会举行了生物质炭转化与生物黑炭农业应用的听证会，全面论证了生物黑炭农业应用减缓全球变暖的研究、推广与政策问题。生物质黑炭已被列入世界发达国家发展规划，美国等西方发达国家正在组织黑炭联盟，美国相关企业正在努力抢占生物质炭化技术制高点。三、近年来以新疆大力发展棉花种植产业为例,地膜作为重要的农业生产资料早就被广泛应用在北方的农业种植上特别是棉花种植上,虽然促进了西北等地方农业和类似棉花、大豆等农作物产业的进一步发展,提高了使用地的经济发展,但长期使用地膜致使地膜残留不断的在土壤中逐渐增加,引发了地膜残留的污染，现已经成为农业发展上的一个新的问题问题。残留的地膜不仅改变了农田土壤的理化性状，打破了生态环境微的平衡，而且对农作物的生长发育、农耕操作、生态环境等方面带来了很多方面的产生了负面影响。不同作物的地膜残留量具有差异,以新疆棉田为例，地膜平均残留量约为90公斤/公顷，这只是残留在地表下15公分以上的统计数据，每年地膜平均残留量数据还在以动态的方式增加。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现状，而提出的一种仿皮肤吸水透气炭杯及其制备方法。人类的皮肤有两个显著的特点：一个是能够呼吸，一个是能将体内的汗液从体内排出来，而皮肤外的水分却进不去。本专利技术吸水透气炭杯的特点是模仿皮肤的这一个功能，除了能够由杯内向杯外透气或由杯外向内透气这个特点外，吸水透气炭杯还能够让杯外的水分渗透进杯中，而杯中的水分却渗透不出去。本专利技术的是这样来实现的：仿皮肤吸水透气炭杯，其特征在于它由多孔结构的炭粉和纸纤维为主要材料制成，炭杯内壁表面张力小于72达因（常温24℃）。本专利技术优选地，炭杯内壁表面张力在64--67达因之间（水温在30℃--70℃）。本专利技术所述仿皮肤吸水透气炭杯的制备方法，其特征在于它由以下质量份数的材料制得，以100份计：炭粉（200目以上）39.98-79.92份、、纸纤维（干基）10-20份、水玻璃3-5份、氧化淀粉4-6份、六偏磷酸钠（粉状）0.5-1.5份、水10-20份、乳化混合油0.02-0.08份；制备过程包括以下步骤：1）将破碎好的炭粉、纸纤维（干基）投入在低速旋转的搅拌釜内搅拌；2）将水、水玻璃及氧化淀粉的混合液喷洒在搅拌釜内，搅拌釜转速相对提高；3）待搅拌均匀，白色纸纤维肉眼不能分辨停止搅拌，搅拌好的物料可成团不散；4）在物料中投放粉状六偏磷酸钠，高速搅拌8-12min；5）将上述物料通过模具制成杯状炭杯胚；6）在上述杯状炭杯胚内壁喷涂乳化混合油，烘干即得产品。本专利技术优选地，所述炭杯由以下质量份数的材料制得，以100份计：炭粉（200目以上）59.95份、纸纤维（干基）15份、水玻璃4份、氧化淀粉5份、六偏磷酸钠（粉状）1份、水15份、乳化混合油0.05份。所述步骤4）中，高速搅拌10min。所述步骤5）中，采用蜂窝煤生产线制成杯状炭杯胚。所述步骤5）中，通过U型模具制成杯状炭杯胚。所述步骤6）中，乳化混合油采用以下方法制得：a.将精制木焦油在反应釜内常温下加入重量百分含量10-20%的植物油乳化剂ZR-5，边搅拌边加水，直到成白色的乳液，制得乳化木焦油；b.将乳化硅油和乳化木焦油在反应釜内混合，滴入少量指色剂，搅拌均匀即得乳化混合油。上述乳化混合油中，乳化硅油和乳化木焦油重量比为3-5：7-5。所述步骤6）中，烘干采用隧道式烘干窑。所述隧道式热风烘干窑，烘干方式：前进后出，有效空间尺寸：长20米、高1米、宽1米。本专利技术所述仿皮肤吸水透气炭杯用于植物的播种和培育以及养育。本专利技术可以根据植物根系发育大小和播种时间，制备出不同壁厚的炭杯，优选炭杯壁厚1-5公分。我国有丰富的木炭和木焦油以及木醋液资源，不仅可以用棉秆炭作为炭基缓释肥、木醋酸和木焦油做生物农药，还可利用木炭和木焦油具有杀虫剂或驱虫的特点，生产出大小不同的可将杯外的水渗进杯中，而杯内的水分流不出去的吸水透气炭杯，利用吸水透气炭杯吸水和吸热的特点，在杯内装填炭基缓释肥，改变育苗方式，抛开现有的朔料地膜，特别是对于新疆干旱少雨的沙漠和盐碱地区，利用现有的播种机械开启一种全新的农业种植和造林的方式。本专利技术的吸水透气炭杯是由多孔结构的炭和纸纤维为主要材料制成，利用毛细原理，可以将炭杯外的水分吸入杯体，再由杯体输送给杯内的炭基缓释肥。水的表面张力在常温24℃为72达因，本专利技术经过微表面处理的炭杯，内壁表面张力小于72达因，一般在在64--67达因之间。从而达到模仿皮肤功能的效果。当雨水来临，炭杯内外雨水均达到饱和，这内外的温度也同样达到一致，炭杯不发挥作用，当夜晚来临温度降低（特别是新疆内蒙等西部地区），炭杯内的水就被经过表面处理过的炭杯内壁所阻挡，到达蓄水的目的。当吸水透气炭杯内植物的根系壮大到一定时，便“刺穿”或将炭杯挣碎，这时炭杯完成使命，在土壤中转成为植物根系的炭基肥料。众所周知，任何植物的成长的快慢和它根部的土壤温度有关，温度越高植物生长越快（特别是土壤的温度直接的影响着农作物种子发芽和出苗）。本专利技术吸水透气炭杯具有黑色吸热特质，吸收水分后的炭杯热熔相对大于周边环境，尤其是对于西部早晚温差大的地区的农作物，具有十分优越的实用性。本专利技术充分利用现有资源，可以实现资源的清洁环保循环利用，具有良好的经济和社会效益。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术加以详细描述。以下实施例采用申请人专利技术的“车载秸秆处理系统”的专利技术（专利号201220607027.3），可以实现在田间地头将秸秆进行炭化处理，得到大量的可以作为工业原料的炭和木焦油以及木醋液。以新疆2600万亩棉田为例：每年可得炭：260万吨和粗品木焦油130万吨以及260万吨的粗品木醋液。实施例仿皮肤吸水透气炭杯的原料准备质量份数：以100份计：炭粉（200目以上）59.95份、纸纤维（干基）15份、水玻璃4份、氧化淀粉5份、六偏磷酸钠（粉状）1份、水15份、乳化混合油0.05份。其中乳化混合油的制备a.将精制木焦油在反应釜内常温下加入重量百分含量15%的植物油乳化剂ZR-5，边搅拌边加水，直到成白色的乳液，制得乳化木焦油；b.将乳化硅油和上述乳化木焦油在反应釜内混合，乳化硅油和乳本文档来自技高网...

【技术保护点】
仿皮肤吸水透气炭杯，其特征在于它由多孔结构的炭粉和纸纤维为主要材料制成，炭杯内壁表面张力小于72达因（常温24℃）。

【技术特征摘要】
1.仿皮肤吸水透气炭杯，其特征在于它由多孔结构的炭粉和纸纤维为主要材料制成，炭杯内壁表面张力小于72达因（常温24℃）。2.根据权利要求1所述的仿皮肤吸水透气炭杯，其特征在于炭杯内壁表面张力在64--67达因之间（水温在30℃--70℃）。3.根据权利要求1所述仿皮肤吸水透气炭杯的制备方法，其特征在于它由以下质量份数的材料制得，以100份计：炭粉（200目以上）39.98-79.92份、、纸纤维（干基）10-20份、水玻璃3-5份、氧化淀粉4-6份、六偏磷酸钠（粉状）0.5-1.5份、水10-20份、乳化混合油0.02-0.08份；制备过程包括以下步骤：1）将破碎好的炭粉、纸纤维（干基）投入在低速旋转的搅拌釜内搅拌；2）将水、水玻璃及氧化淀粉的混合液喷洒在搅拌釜内，搅拌釜转速相对提高；3）待搅拌均匀，白色纸纤维肉眼不能分辨停止搅拌，搅拌好的物料可成团不散；4）在物料中投放粉状六偏磷酸钠，高速搅拌8-12min；5）将上述物料通过模具制成杯状炭杯胚；6）在上述杯状炭杯胚内壁喷涂乳化混合油，烘干即得产品。4.根据权利要求3所述仿皮肤吸水透气炭杯的制备方法，其特征在于所述炭杯由以下质量份数的材料制得，以100份计：炭粉（200目以上）59.95份、纸纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继强，刘声雁，
申请(专利权)人：刘继强，
类型：发明
国别省市：江苏,32