栽培用基質(zhì)槽及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)土栽培領(lǐng)域，特別是一種栽培用基質(zhì)槽及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]基質(zhì)栽培是指用固體基質(zhì)(介質(zhì))固定植物根系，并通過(guò)基質(zhì)吸收營(yíng)養(yǎng)液和氧的一種無(wú)土栽培方式，其起源于無(wú)土栽培技術(shù)，是在作物周?chē)耐寥拉h(huán)境惡化，嚴(yán)重影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)時(shí)而使用的替代栽培技術(shù)，具有產(chǎn)量高、肥水控制好、節(jié)約耕地資源的優(yōu)點(diǎn)，在設(shè)施蔬菜栽培中已廣泛使用。
[0003]目前栽培用基質(zhì)存在三種裝載方式，一是使用基質(zhì)槽，二是土壤開(kāi)溝，三是在土面表面修建水泥/磚頭槽；后兩種方法都涉及土方或土建工程，投入大、操作復(fù)雜，且裝載裝置不能移動(dòng)，故廣泛使用基質(zhì)槽裝載基質(zhì)。目前基質(zhì)槽多采用PVC聚氯乙烯塑料材質(zhì)，一次壓塑成型，如專(zhuān)利“201320285820.0”所公開(kāi)的“一種組合式PVC基質(zhì)槽裝置”即采用該材質(zhì)，然而PVC材質(zhì)本身具有密度大、易折斷、不耐氧化、易光解的缺陷，且PVC在生產(chǎn)過(guò)程中多使用有毒的增塑劑(食品級(jí)PVC除外)，這些有毒成分同樣可能分解進(jìn)入基質(zhì)，進(jìn)而影響植物生長(zhǎng)；此外，該專(zhuān)利所公開(kāi)的組合基質(zhì)槽以用軟質(zhì)PVC塑料和玻璃膠固定粘結(jié)，不宜拆卸和移動(dòng)。
[0004]聚苯乙稀泡沫(Expanded Polystyrene簡(jiǎn)稱(chēng)EPS)是一種輕型高分子聚合物，它是采用聚苯乙烯顆粒(PS顆粒)加入發(fā)泡劑，同時(shí)加熱進(jìn)行軟化，產(chǎn)生氣體，形成一種硬質(zhì)閉孔結(jié)構(gòu)的泡沫塑料，這種均勻封閉的空腔結(jié)構(gòu)使EPS具有相對(duì)密度小、保溫性好，質(zhì)量輕及較高的機(jī)械強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于機(jī)械設(shè)備、儀器儀表、家用電氣等防震包裝中，由于EPS材料具有份量輕、體積大，耐老化、難腐蝕的特點(diǎn)，可以說(shuō)是基質(zhì)槽的理想材料，然而即使EPS材料中的空腔結(jié)構(gòu)可阻止水滲入，但目前市售EPS材料吸水率(吸入的水量相當(dāng)于它的容重的百分?jǐn)?shù))一般在0.5-1.5%之間(7d)，而浸泡在水中28d的吸水率為1.0-3.0%，現(xiàn)有資料表明，每吸收1%體積的水，導(dǎo)熱系數(shù)上升4%左右(參見(jiàn)“EPS粒度及粒度分布控制和應(yīng)用研宄”，南京工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2002)，這一數(shù)值，遠(yuǎn)高于PVC材料(不高于0.5%)?；|(zhì)由于植物生長(zhǎng)需要，常灌入大量水分或營(yíng)養(yǎng)液，特別是基質(zhì)槽底部，長(zhǎng)期積聚水分，這樣的長(zhǎng)期浸泡極易造成EPS材料絕熱性能變差，在低溫情況下，吸入的水易結(jié)冰，破壞EPS材料氣孔結(jié)構(gòu)，從而使材料抗壓、抗撕裂性能下降，造成基質(zhì)槽整體損毀，因此，目前尚未見(jiàn)將EPS材料用作基質(zhì)槽的相關(guān)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種聚苯乙烯泡沫材質(zhì)的栽培用基質(zhì)槽及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中基質(zhì)槽材質(zhì)密度大、易斷裂的缺陷，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種栽培用基質(zhì)槽，所述基質(zhì)槽由材質(zhì)為聚苯乙烯泡沫材料的母頭端板、公頭端板與基本單元拼裝而成，母頭端板、公頭端板、基本單元的底和側(cè)壁的厚度為25mm，吸水率均(1.2% ;所述基本單元為長(zhǎng)1-1.5m且兩端開(kāi)口的槽，基本單元的橫切面為U型結(jié)構(gòu)，U型結(jié)構(gòu)的規(guī)格為寬30-35cm，高30-35cm ;在基本單元一端開(kāi)口的兩個(gè)側(cè)壁和底的內(nèi)表面設(shè)有母頭插槽，另一端開(kāi)口的外壁和底的外表面設(shè)有與母頭插槽對(duì)應(yīng)的公頭凸起；所述母頭端板的兩側(cè)和底邊設(shè)有與基本單元中公頭凸起匹配的插槽，公頭端板的兩側(cè)和底邊外緣與基本單元中母頭插槽對(duì)應(yīng)匹配。
[0006]進(jìn)一步，本發(fā)明中，基本單元內(nèi)設(shè)有至少兩組三角形加強(qiáng)筋對(duì)，其中，每對(duì)三角形加強(qiáng)筋的兩個(gè)三角形加強(qiáng)筋位于基本單元同一截面上，它們的底邊與基本單元的底固為一體，它們的直立邊分別與基本單元的兩側(cè)壁固為一體，相鄰三角形加強(qiáng)筋對(duì)的間隔為30_40cmo
[0007]進(jìn)一步，本發(fā)明中，基質(zhì)槽中至少包括兩組基本單元，相鄰基本單元通過(guò)各自的母頭插槽和公頭凸起插接后，兩端再分別與母頭端板和公頭端板拼裝。
[0008]如本發(fā)明所述的栽培用基質(zhì)槽的制備方法，其特征在于，所述的組件母頭端板、公頭端板與基本單元均為聚苯乙烯泡沫材質(zhì)，分別一次壓塑成型，具體步驟如下:
(a)浸漬:按重量份計(jì)，將0.2mm聚苯乙烯顆粒100份，丁烷10份，脂肪酸甘油酯6份，過(guò)氧化二異丙苯I份，四溴乙燒100份，丙酮5份，石錯(cuò)I份，水160份混合后，于0.95MPa、90°C的環(huán)境中浸漬6h，待自然冷卻后吹干；
(b)預(yù)發(fā)泡:將原料加入發(fā)泡機(jī)中，用飽和蒸汽加熱到95°C，預(yù)發(fā)泡3min；
(c)熟化:將預(yù)發(fā)泡后的聚苯乙烯顆粒置于25°C冷卻24h;
(d)模塑:將步驟c冷卻后的聚苯乙烯顆粒分別注入母頭端板模具、公頭端板模具和基布單元模具中，通入0.3MPa蒸汽，120°C加熱lmin，然后冷卻脫模，最后30°C烘干24h，即獲得所述組件母頭端板、公頭端板與基本單元，其吸水率< 1.2%。
[0009]本發(fā)明中，壓塑成型后的母頭端板、公頭端板、基本單元的底和側(cè)壁的厚度為25mm0
[0010]本發(fā)明中，基本單元既可單獨(dú)結(jié)合母頭端板和公頭端板使用，也可通過(guò)槽體兩端的母頭插槽和公頭凸起無(wú)限拼接，擴(kuò)大栽培面積；基布單元內(nèi)部設(shè)三角形加強(qiáng)筋，可增強(qiáng)槽體強(qiáng)度，防止槽體斷裂；基質(zhì)槽專(zhuān)用聚苯乙烯泡沫材料每立方米含有多500萬(wàn)個(gè)獨(dú)立密閉氣泡，密度小，便于槽體移動(dòng)拼接；該聚苯乙烯泡沫材料抗拉強(qiáng)度多3.0kg/ m%斷裂彎曲負(fù)荷彡30N，導(dǎo)熱系數(shù)彡0.040W/wh，吸水率彡1.2% (V/V)，強(qiáng)度高，吸水率低，穩(wěn)定性強(qiáng)，隔熱效果好，適宜于基質(zhì)槽長(zhǎng)期潮濕環(huán)境使用，其該聚苯乙烯泡沫材料原料可以使用回收再生的聚苯乙烯顆粒(PS顆粒)，以減少對(duì)環(huán)境資源的消耗。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為實(shí)施例基質(zhì)槽體水平切面示意圖。
[0012]圖2為實(shí)施例基質(zhì)槽體橫切面示意圖。
[0013]圖3為實(shí)施例基質(zhì)槽體加強(qiáng)筋橫切面示意圖。
[0014]圖4為母頭端板的橫截面示意圖。
[0015]圖5是公頭端板的橫截面示意圖。
[0016]圖中，1、基本單元；2、母頭插槽；3、公頭凸起；4、三角形加強(qiáng)筋。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述，有必要在此指出的是以下實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
[0018]實(shí)施例1制備母頭端板、公頭端板和基布單