一种含硼磷的农业用纤维及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种含硼磷的农业用纤维及其制备方法，以质量分数计，包括：50～72％SiO2，2～7％MgO，23～31％CaO，0.02～8％B2O3，0.03～8％P2O5，0～3％Na2O，0～3％K2O，Al2O3<3％，Fe2O3≤3％；P2O5和Fe2O3的质量含量比为1.5～2.5；O/Si的摩尔比为2.2～3.0。本发明专利技术通过将B2O3和P2O5引入农业用纤维中，使得纤维的成纤质量高，纤维指数高；使得纤维的直径更低，比表面积更高，有效提高土壤中有效硅、有效钙及有效镁，有效硼和有效磷的含量。不采用有机粘合剂/结合剂等物质，它们不会进一步被植物吸收，进而不会给人体造成损害。进而不会给人体造成损害。

【技术实现步骤摘要】
一种含硼磷的农业用纤维及其制备方法


[0001]本专利技术属于农业用纤维
，尤其涉及一种含硼磷的农业用纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]现有用在农业的无机纤维仅作为基材，没有考虑纤维本身对土壤的有害影响及植物吸收生长的促进作用。同时，现有无机纤维的生产，只考虑在工业领域的耐温性和实用性，不考虑成本及环保可溶性，熔融温度高，成本增加。
[0003]同时，现有技术中以无机纤维材料作为培养基的产品中，均需要加入有机粘合剂/结合剂等物质，这些有机粘合剂/结合剂含有对土壤有害的苯酚、甲醛等有毒物质，给土壤造成持久性的损害，并且这些有机粘合剂/结合剂会进一步被植物吸收，进而可能会被人体吸收，对人体造成永久性损害。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种含硼磷的农业用纤维及其制备方法，该纤维的纤维指数高，比表面积较高，能够提高土壤中的有效硅、有效钙及有效镁，有效硼和有效磷含量的增加，提高植物的根部吸收对这些元素的吸收，从而提高作物的产量及品质。
[0005]本专利技术提供了一种含硼磷的农业用纤维，以质量分数计，包括以下组分：
[0006]50～72％SiO2，2～7％MgO，23～31％CaO，0.02～8％B2O3，0.03～8％P2O5，0～3％Na2O，0～3％K2O，Al2O3<3％，Fe2O3≤3％；
[0007]P2O5和Fe2O3的质量含量比为1.5～2.5；
[0008]农业用纤维中O/Si的摩尔比为2.2～3.0。
[0009]在本专利技术中，所述P2O5和Fe2O3的质量含量比为1.6～2.5。
[0010]在本专利技术中，农业用纤维中O/Si的摩尔比为2.4～2.8。
[0011]在本专利技术中，B2O30.5～6％，P2O53～5％。所述农业用纤维中Al2O3<1wt％，0～2％Na2O，0～2％K2O。
[0012]在本专利技术中，农业用纤维中直径1～2μm的纤维占比10～20wt％，2～3μm的纤维占比70～80wt％，3～4μm的纤维占比5～10wt％，4～5μm的纤维占比1～5wt％。其中，若直径4～5μm的纤维占比多，纤维品的容重偏大，透气性差，吸水率降低。
[0013]在本专利技术中，农业用纤维中有效硅的含量为300～2000mg/kg，有效钙的含量为150～500mg/kg、有效镁的含量为30～100mg/kg，有效铁的含量为10～80mg/kg，有效硼的含量为0.01～5mg/kg，有效磷的含量为5～150mg/kg。在本专利技术中，有效硅测试方法为《NY/T 1121.15
‑
2006土壤检测系列标准》，有效钙镁测试方法为《LY/T 2445
‑
2015绿化用表土保护技术规范》，有效硼、有效磷测试方法依据《GB 12298
‑
1990土壤有效硼测定方法》和《土壤有效磷的测定碳酸氢钠浸提
‑
钼锑抗分光光度法》。
[0014]在本专利技术中，所述农业用纤维的pH值为5.6～7.2；25℃下的导热系数为0.03～
0.06W/m.K；比表面积为300～600m2/kg。
[0015]所述农业用纤维的容重为48～128kg/m3，需要达到48kg/m3以保持植物级作物对水分及肥料的需求；容重太低，其不利于水分的保持以及提供植物生长的支撑能力。
[0016]B2O3和P2O5的引入，能够提高纤维的成纤质量，容重更低，并且纤维的直径可以更细(见图1)，纤维的比表面积更高，增加了植物与纤维的接触面积，有效提高土壤中有效硅、有效钙及有效镁，有效硼和有效磷含量的增加，进而提高植物的根部吸收对这些元素的吸收，从而提高作物的产量及品质。
[0017]在本专利技术中，所述农业纤维的孔隙度为50～90％；其具有多孔性能，以便能够为植物在生长介质中发芽和根系生长提供足够的水和空气。
[0018]所述农业纤维的保水率为100～1000％，农业用纤维应具有良好的保水能力。农业纤维充分吸水后，并称重，再用105
±
2℃的烘箱烘干土壤，通过测量烘干前后的重量变化，减少的质量就是保水量，保水量就可以用来作为土壤保水性的指标。
[0019]本专利技术提供了一种上述技术方案所述含硼磷的农业用纤维的制备方法，包括以下步骤：
[0020]将钙石粉、硅石粉、镁砂、含磷物料和含硼物料熔融，甩丝或喷吹成纤，热处理，得到含硼磷的农业用纤维。
[0021]在本专利技术中，所述熔融的温度为1400～1850℃，优选为1700～1850℃。制备过程中引入B2O3和P2O5，能够降低原料在熔融过程中熔体的熔融温度1800～2000℃，使其在1400～1850℃即可熔融。
[0022]在本专利技术中，所述钙石粉选自含CaO的石灰、轻烧白云石、重烧白云石、硅灰石和含钙矿物中的一种或多种；
[0023]所述硅石粉选自含SiO2的硅石、石英砂和含硅矿物中的一种或多种；
[0024]所述镁砂选自含MgO的电熔镁砂、轻烧镁砂、轻烧白云石、重烧白云石、镁橄榄石和含镁矿物中的一种或多种；
[0025]所述含硼物料选自硼砂、硼酸、硼镁石、硅钙硼石和含硼矿物中的一种或多种；
[0026]所述含磷物料选自磷酸二氢钠(NaH2PO3)、P2O5和含磷矿物中的一种或多种。
[0027]在本专利技术中，制备原料优选还包括含铁的原料和含铝的原料；所述含铁的原料选自磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3)和含铁矿物中的一种或多种；
[0028]本专利技术通过人工干预的方式，将天然矿石通过熔融处理再经其特定的制备工艺，制备过程中不会使用有机粘合剂/结合剂等物质，不会因有机粘合剂/结合剂的存在而进一步被植物吸收，进而不会给人体造成损害。天然矿石通过熔融处理再经成纤加速了从岩石到土壤的进程，此外，纤维在使用过程中会进行溶解、剥离和粉化，(见图2)，释放出植物生长所需要的硅、钙、镁等元素，使用过程中使其纤维结构在逐渐发生改变，进而使土壤变得疏松透气，本专利技术的纤维比表面积大，加速了纤维在土壤生物溶解性，有利于植物根系的发展。同时，因其具有的生物溶解性，还可以提供不同植物生长所需要的硅、钙、镁、铁、硼、磷等元素。
[0029]在本专利技术中，甩丝或喷吹成纤的温度为1570～1600℃。
[0030]在本专利技术中，所述热处理的温度为400～700℃；所述热处理的时间为3～10min。
[0031]本专利技术提供了一种含硼磷的农业用纤维，以质量分数计，包括以下组分：50～72％
SiO2，2～7％MgO，23～31％CaO，0.02～8％B2O3，0.03～8％P2O5，0～3％Na2O，0～3％K2O，Al2O3<3％，Fe2O3≤3％；P2O5和Fe2O3的质量含量比为1.5～2.5；农业用纤维中O/Si的摩尔比为2.2～3.0。本专利技术通过将B2O3和P2O5引入农业用纤维中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含硼磷的农业用纤维，以质量分数计，包括以下组分：50～72％SiO2，2～7％MgO，23～31％CaO，0.02～8％B2O3，0.03～8％P2O5，0～3％Na2O，0～3％K2O，Al2O3<3％，Fe2O3≤3％；P2O5和Fe2O3的质量含量比为1.5～2.5；农业用纤维中O/Si的摩尔比为2.2～3.0。2.根据权利要求1所述的含硼磷的农业用纤维，其特征在于，所述P2O5和Fe2O3的质量含量比为1.6～2.5。3.根据权利要求1所述的含硼磷的农业用纤维，其特征在于，农业用纤维中O/Si的摩尔比为2.4～2.8。4.根据权利要求1所述的含硼磷的农业用纤维，其特征在于，B2O30.5～6％，P2O53～5％。5.根据权利要求1所述的含硼磷的农业用纤维，其特征在于，农业用纤维中直径1～2μm的纤维占比10～20wt％，2～3μm的纤维占比70～80wt％，3～4μm的纤维占比5～10wt％，4～5μm的纤维占比1～5wt％。6.根据权利要求1所述的含硼磷的农业用纤维，其特征在于，农业用纤维中有效硅的含量为300～2000mg/kg，有效钙的含量为150～500mg/kg、有效镁的含量为30～100mg/kg，有效铁的含量为10～80mg/...

【专利技术属性】
技术研发人员：张成田，
申请(专利权)人：淄博华源科技创新发展有限公司，
类型：发明
国别省市：