【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于栽培，具体涉及一种用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法。
技术介绍
1、无土栽培技术是指以水、草炭或森林腐叶土、蛭石等介质作植株根系的基质固定植株，植物根系能直接接触营养液的栽培方法。该无土栽培技术不仅可以满足作物对养分、空气等条件的需要，而且还可以对这些条件要求进行调控，从而更好的促进作物的生长，由于其脱离了土壤的限制，因此极大的扩展了作物生产的空间。基质作为无土栽培技术中必不可少的组成部分，以水、草炭或森林腐叶土、蛭石等介质固定植物根系，目前的无机基质以岩棉为主，由石灰石、辉绿岩、焦炭或者炉澄、玄武岩和沙烁按一定比例混合而成，具有质轻、不易腐烂分解、透气性好的特性，因而能在世界范围内被广泛采用。该岩棉类基质具有良好的稳定性，难以降解，且随着根系的不断生长，基质内的孔隙结构无法满足根系生长的要求。
技术实现思路
1、针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，解决了现有无土栽培中的岩棉类基质的缺陷，利用蛭石和膨化珍珠岩的吸水膨胀特性，有效的提高了根系生长空间，并配合负离子粉和竹炭粉的负离子刺激和静电吸附富集，提高了根系的吸收速度，从而促进植物的生长。
2、为实现以上技术目的，本专利技术的技术方案是：
3、一种用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，包括如下步骤：
4、步骤1，将负离子粉、竹炭粉和纳米二氧化钛放入有机混合液中搅拌均匀，低温研磨2-3h，梯度式恒温晾干得到混合粉料
5、步骤2，将膨化珍珠岩与混合粉料共混，造粒得到形成小颗粒，所述膨化珍珠岩采用未含水的粉末型膨化珍珠岩，且该粒径与混合粉料的粒径相近，所述膨化珍珠岩与混合粉料的质量比为5-6:1，且共混采用搅拌的方式进行，所述造粒的压力为0.3-0.5mpa，所述小颗粒的粒径为2-4mm，该步骤利用膨化珍珠岩的粒径相近性与含量远大于混合粉料的作用，将混合粉料包裹在内侧，并通过造粒的方式将膨胀珍珠岩形成物理化固定，得到小颗粒材料，该小颗粒材料具有负离子特性，兼具抗菌抑菌的效果；
6、步骤3，将乙基纤维素放入乙醚中搅拌均匀形成溶解液，然后加入蛭石和小颗粒急速搅拌2-3h，经造粒、浸泡溶解、烘干得到多孔基质载体，所述乙基纤维素在乙醚中的浓度为300-500g/l，搅拌均匀的搅拌速度为1000-3000r/min，所述蛭石、小颗粒和乙基纤维素的质量比为3-4:1-2:4，所述造粒的温度为50-60℃，压力为0.3-0.6mpa，所述浸泡溶解采用乙醚浸泡溶解，所述烘干的温度为60-70℃；该步骤利用乙基纤维素在乙醚中的溶解性，形成稳定的液态粘稠液，并利用蛭石和小颗粒对乙基纤维素的稳定性，将乙基纤维素作为物理阻隔造粒剂，在造粒过程中形成粒径相同的颗粒，并用乙醚将颗粒内的乙基纤维素去除，得到稳定的造粒颗粒，将乙醚去除后得到干燥的多孔基质载体；在该过程中，乙醚对蛭石和膨化珍珠岩保持稳定性，未出现技术膨胀的问题；
7、步骤4，将乙基纤维素、钛酸正丁酯和硅酸乙酯加入至乙醚中搅拌均匀形成稀溶液，然后将多孔基质载体放入稀溶液中低温浸泡20-30min，取出后晾干静置2-3h，升温烧结得到预制陶粒基质；所述钛酸正丁酯与硅酸乙酯的体积比为1:2-4，所述乙基纤维素的质量是钛酸正丁酯的120-150％，所述硅酸乙酯在乙醚中的浓度为30-50g/l，搅拌均匀的搅拌速度为200-300r/min，所述低温浸泡的温度为5-10℃；所述晾干静置的温度为80-90℃，且晾干的氛围为氮气与水蒸气体积比为10:1的混合氛围，所述升温烧结的温度为250-300℃；该步骤将硅酸乙酯和钛酸正丁酯放入乙醚中形成分散性溶液，且乙基纤维素作为分散剂提高了两者的分散性，也提高了稀溶液的稳定性；在乙醚的作用，乙基纤维素、钛酸正丁酯和硅酸乙酯在多孔基质载体表面形成液膜负载，在晾干中形成乙醚去除，同时静置过程中的水分子在蛭石等材料的吸附内渗过程中优先与钛酸正丁酯与硅酸乙酯形成水解反应，达到快速转化的效果，需要注意的是在转化过程中，硅酸乙酯和钛酸正丁酯水解会产生分子间的缝隙，该缝隙保证了气态水分子向内渗透，从而实现了内部的水解反应；在升温烧结过程中，硅酸乙酯和钛酸正丁酯的水解产物原位转化为二氧化钛与二氧化硅，并且乙基纤维素烧结去除，同时该二氧化钛与二氧化硅的复合结构存在间隙，并不影响载体自身的特性；
8、步骤5，将麸皮、稻壳酒糟、植物叶片碎料和茶渣混合研磨成混合细粉，然后将混合细粉与海藻酸钠共混，并放入水中搅拌形成粘稠胶液；所述麸皮、稻壳酒糟、植物叶片碎料和茶渣的质量比为1-3:1-3:1-3:2-4，研磨的温度为5-10℃；研磨压力为0.15-0.25mpa，所述混合细粉与海藻酸钠的质量比为1:3-5；所述粘稠胶液的粘度为300-400mpa·s；该步骤将干燥化的麸皮、稻壳酒糟、植物叶片碎料和茶渣进行研磨混合，将整个材料碎化形成细粉，并通过细粉的方式将分散在海藻酸钠中，且海藻酸钠自身水中的粘稠性，将细粉原位化固定，即，整个粘稠胶液中均质分散有混合细粉料；
9、步骤6，将粘稠胶液注入至预制陶粒基质中，放入真空干燥器中低温烘干，得到陶粒基质，所述粘稠胶液缓慢注入至预制陶粒基质，直至基质内部基本填满；所述低温烘干的温度小于50℃，且在真空环境下进行低温烘干；该步骤利用粘稠胶液自身的粘度，在缓慢注入过程中将预制陶粒基质内部填满，且并不将陶粒基质表面形成覆盖；该注入过程中仅仅将陶粒基质内部覆盖，并在低温烘干过程中将海藻酸钠中的水分子逐步释放，从而达到原位固化的效果，同时麸皮、稻壳酒糟、植物叶片碎料和茶渣均被停留在陶粒基质内部。
10、该陶粒基质在无土栽培的使用过程中，海藻酸钠能够作为有机营养肥料，配合麸皮、稻壳酒糟、植物叶片碎料和茶渣，满足无土栽本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，其特征在于：所述步骤1中的负离子粉体、竹炭粉和纳米二氧化钛的质量比为8:4-6:1-2，所述有机混合液的质量是负离子粉质量的30-50％。
3.根据权利要求1所述的用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，其特征在于：所述步骤1中的有机混合液由乙醚和乙醇组成，且乙醚和乙醇的体积比为1:1-2，所述搅拌均匀的搅拌速度为200-400r/min，所述低温研磨的温度为5-10℃，研磨压力为0.5-0.8MPa。
4.根据权利要求1所述的用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，其特征在于：所述步骤1中的梯度式恒温晾干包括第一梯度晾干和第二梯度晾干，第一梯度晾干的温度为40-50℃，时间为20-30min，第二梯度晾干的温度为60-70℃，时间为3-5h。
5.根据权利要求1所述的用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，其特征在于：所述步骤2中的膨化珍珠岩采用未含水的粉末型膨化
6.根据权利要求1所述的用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，其特征在于：所述步骤3中的乙基纤维素在乙醚中的浓度为300-500g/L，搅拌均匀的搅拌速度为1000-3000r/min，所述蛭石、小颗粒和乙基纤维素的质量比为3-4:1-2:4，所述造粒的温度为50-60℃，压力为0.3-0.6MPa，所述浸泡溶解采用乙醚浸泡溶解，所述烘干的温度为60-70℃。
7.根据权利要求1所述的用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，其特征在于：所述步骤4中的钛酸正丁酯与硅酸乙酯的体积比为1:2-4，所述乙基纤维素的质量是钛酸正丁酯的120-150％，所述硅酸乙酯在乙醚中的浓度为30-50g/L，搅拌均匀的搅拌速度为200-300r/min，所述低温浸泡的温度为5-10℃；所述晾干静置的温度为80-90℃，且晾干的氛围为氮气与水蒸气体积比为10:1的混合氛围，所述升温烧结的温度为250-300℃。
8.根据权利要求1所述的用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，其特征在于：所述步骤5中的麸皮、稻壳酒糟、植物叶片碎料和茶渣的质量比为1-3:1-3:1-3:2-4，研磨的温度为5-10℃；研磨压力为0.15-0.25MPa，所述混合细粉与海藻酸钠的质量比为1:3-5；所述粘稠胶液的粘度为300-400mpa·s。
9.根据权利要求1所述的用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，其特征在于：所述步骤6中的粘稠胶液缓慢注入至预制陶粒基质，直至基质内部基本填满；所述低温烘干的温度小于50℃，且在真空环境下进行低温烘干。
...【技术特征摘要】
1.一种用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，其特征在于：所述步骤1中的负离子粉体、竹炭粉和纳米二氧化钛的质量比为8:4-6:1-2，所述有机混合液的质量是负离子粉质量的30-50％。
3.根据权利要求1所述的用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，其特征在于：所述步骤1中的有机混合液由乙醚和乙醇组成，且乙醚和乙醇的体积比为1:1-2，所述搅拌均匀的搅拌速度为200-400r/min，所述低温研磨的温度为5-10℃，研磨压力为0.5-0.8mpa。
4.根据权利要求1所述的用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，其特征在于：所述步骤1中的梯度式恒温晾干包括第一梯度晾干和第二梯度晾干，第一梯度晾干的温度为40-50℃，时间为20-30min，第二梯度晾干的温度为60-70℃，时间为3-5h。
5.根据权利要求1所述的用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，其特征在于：所述步骤2中的膨化珍珠岩采用未含水的粉末型膨化珍珠岩，且该粒径与混合粉料的粒径相近，所述膨化珍珠岩与混合粉料的质量比为5-6:1，且共混采用搅拌的方式进行，所述造粒的压力为0.3-0.5mpa，所述小颗粒的粒径为2-4mm。
6.根据权利要求1所述的用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，其特征在于：所述步骤3中的乙...
【专利技术属性】
技术研发人员：卜钿杰，徐欣怡，张艳艳，卢艳平，张强，
申请(专利权)人：杭州诗杭新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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