一种能增强秸秆容器韧性和耐水蚀性的物料处理工艺的制作方法

1.本发明属于农用秸秆加工再利用和农业、园艺、林业育苗栽植容器技术领域，具体涉及一种能增强秸秆容器韧性和耐湿性的物料处理工艺。


背景技术：

2.2006年，中国专利公开的专利“秸秆贮水育苗钵的生产方法”(zl03138791.8)以植物秸秆为原料合成秸秆育苗钵，权利要求：
①
秸秆加工时要干燥并粉碎至粒径小于1.5mm的颗粒；
②
聚丙烯酰胺为粘合剂，按照1:200-700的比例用水稀释，按照100单位干重秸秆配合0.4-1单位聚丙烯酰胺的比例，再用秸秆原料与稀释好的粘合液混合搅拌均匀，放入成型机后加压10-70kg模塑成型。
3.此项专利的发明已过去20年，在近20年的应用过程中，经验在不断积累，技术在不断进步。围绕此项专利也发明了不少相关模压方法专利和成型设备专利。对于秸秆育苗钵，可分解无污染，原料来源永续不断是其最大的优点，但在生产加工过程中发现，用中国专利(zl03138791.8)公开的专利技术要求把秸秆原料在干燥条件下加工成粒径小于1.5mm颗粒的方法存在弊端：首先是秸秆干燥加工容易引起扬尘、火灾等，不仅会造成秸秆原料损失，还会污染空气，且对加工人员身体健康也不利；其次是加工颗粒越细小，耗能越大、费时越多，成本越高。
4.鉴于这些问题，我们在实践过程中进行了大量尝试，提出了更切实可行的改进方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的为解决现有技术存在的问题，为此提供一种能增强秸秆容器韧性和耐水蚀性的物料处理工艺。
6.本发明为解决上述技术问题而采取的技术方案是：
7.一种能增强秸秆容器韧性和耐水蚀性的物料处理工艺，其特点是：包括如下步骤：
8.第一步，秸秆纤维丝状加工：首先把秸秆放置于堆制坑中，一边堆放同时给秸秆表面充分洒水，使秸秆在堆制坑中慢慢发热、发酵，使秸秆表面软化，待堆制10-30天后，用秸秆揉丝粉碎机进行加工，把秸秆加工成有不少于40％比例的秸秆成为细丝状，并继续保持湿润状态，该湿润状态为手摸时能感觉湿润，但不形成水滴，维继堆放、发热3-10天即可使用；堆放时间延长，容器发热过度，需要翻倒散热，防止发酵过度影响纤维强度；所述秸秆包括：玉米秸秆、小麦秸秆、高粱秸秆、谷子秸秆和水稻秸秆；
9.第二步，增加钠基膨润土填充料：依据物料状态加入10％-20％的膨润土，当物料本身韧皮含量较大、木质含量较少、成丝状态较好时，膨润土加入量可适当减少，反之膨润土加入量宜适当增加；钠基膨润土填充料也可以用粘土、高岭土或其它类型膨润土代替，但以钠基膨润土效果较好，所述粘土包括红粘土或黄粘土；秸秆加工由过去呈干燥细粒状变为湿润细丝纤维状后，物料的纤维长度和粗度变大，比表面积相对变小，粘合剂的附着面变
小，会影响粘合剂的耐水蚀能力。膨润土比例不足时，秸秆容器成型后表面不光滑强度不足，当膨润土加入量过大时，成型脱模难度大且成品表面宜开裂细小的裂缝。膨润土加入量合适，则成型脱模容易、成品表面光滑、干燥后成品变型小美观大方；
10.第三步，加压搅拌：将第二步加工后的物料送入螺旋搅拌机进行加压搅拌；即：使物料在承受一定压力情况下从一个孔中挤压而出。
11.本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
12.本发明步骤2增加钠基膨润土填充料，膨润土加入量合适，则成型脱模容易、成品表面光滑、干燥后成品变型小美观大方；步骤3加压搅拌，使丝状纤维变形越充分，成型后秸秆纤维的膨胀变形就会越小，成品质量就越好；秸秆容器的韧性和耐水蚀性能就会增强，采用本发明加工的物料即可生产出优质的秸秆容器。
13.本技术方案经测试，达到预期效果，具体测试过程如下：
14.2021年3月，采用本创新技术方案试制的60根秸秆育苗棒，每根长400mm、粗度150mm，运至海南中国热带农业科学院橡胶研究所(位于儋州)进行测试，采用物流发货，里程达2460kkm，结果无任何损坏。
15.2022年4月26日，采用本创新技术方案试制的1000个育苗钵运至辽宁省旱地农林研究所进行测试，采用汽车运输，里程达1000km结果无一个破损；
16.2022年9月，采用本创新技术方案试制的1000个秸秆容器(口径240mm,高200mm)，运至四川寰宇富兴科技有限公司进行测试，采用汽车运输，里程达1400km，结果无任何破损。
17.而采用现有技术所生产的秸秆育苗钵10000个，从运城运至四川农科院，采用物流方式发货，里程1400km，货到成都市后，结果破损率达到近40％。
18.2022年4月，我们用本创新方法生产的秸秆容器200个进行耐水蚀试验，并以现有技术生产的100个秸秆容器为对照，具体做法是把秸秆容器放在一个塑料水槽中，水槽中加水至深度达到3-5cm，使容器底部3-5cm长期浸在水层中，时间达两个月。期间在容器中扦插葡萄、文冠果和紫穗槐插穗，并在容器上部用棚膜遮盖防止水分散失。每周在水槽中加水1次，保持容器湿度。秸秆显示：
19.*用本创新方法生产的秸秆容器在两个月的浸水实验中，只有1个不完全破损，破损率为0.5％。而对照则有64个完全破损，13个不完全破损，破损率为77％。差别十分明显。
20.注完全破损是指彻底不能使用，不完全破损是指破损但还能使用。
具体实施方式
21.一种能增强秸秆容器韧性和耐水蚀性的物料处理工艺，其特点是：包括如下步骤：
22.第一步，秸秆纤维丝状加工：首先把秸秆放置于堆制坑中，一边堆放同时给秸秆表面充分洒水，使秸秆在堆制坑中慢慢发热、发酵，使秸秆表面软化，待堆制10-30天后，用秸秆揉丝粉碎机进行加工，把秸秆加工成有不少于40％比例的秸秆成为细丝状，并继续保持湿润状态，该湿润状态为手摸时能感觉湿润，但不形成水滴，维继堆放、发热3-10天即可使用；
23.第二步，增加钠基膨润土填充料：依据物料状态加入10％-20％的膨润土，当物料本身韧皮含量较大、木质含量较少、成丝状态较好时，膨润土加入量可适当减少，反之膨润
土加入量宜适当增加；钠基膨润土填充料也可以用粘土、高岭土或其它类型膨润土代替，但以钠基膨润土效果较好，所述粘土包括红粘土或黄粘土；
24.第三步，加压搅拌：将第二步加工后的物料送入螺旋搅拌机进行加压搅拌；即：使物料在承受一定压力情况下从一个孔中挤压而出。


技术特征：
1.一种能增强秸秆容器韧性和耐水蚀性的物料处理工艺，其特征是：包括如下步骤：第一步，秸秆纤维丝状加工：首先把秸秆放置于堆制坑中，一边堆放同时给秸秆表面充分洒水，使秸秆在堆制坑中慢慢发热、发酵，使秸秆表面软化，待堆制10-30天后，用秸秆揉丝粉碎机进行加工，把秸秆加工成有不少于40％比例的秸秆成为细丝状，并继续保持湿润状态，该湿润状态为手摸时能感觉湿润，但不形成水滴，维继堆放、发热3-10天即可使用；第二步，增加钠基膨润土填充料：依据物料状态加入10％-20％的膨润土，当物料本身韧皮含量较大、木质含量较少、成丝状态较好时，膨润土加入量可适当减少，反之膨润土加入量宜适当增加；钠基膨润土填充料也可以用粘土、高岭土或其它类型膨润土代替，但以钠基膨润土效果较好，所述粘土包括红粘土或黄粘土；第三步，加压搅拌：将第二步加工后的物料送入螺旋搅拌机进行加压搅拌；即：使物料在承受一定压力情况下从一个孔中挤压而出。

技术总结
本发明提供的一种能增强秸秆容器韧性和耐水蚀性的物料处理工艺，属于农用秸秆加工再利用和农业、园艺、林业育苗栽植容器技术领域，主要解决秸秆容器韧性和耐湿性的问题，其特点是：第一步，秸秆纤维丝状加工；堆制10-30天，保持湿润状态，该湿润状态为手摸时能感觉湿润，但不形成水滴，维继堆放、发热3-10天即可使用；第二步，增加钠基膨润土填充料，依据物料状态加入10％-20％的膨润土；第三步，加压搅拌，将第二步加工后的物料送入螺旋搅拌机进行加压搅拌；即：使物料在承受一定压力情况下从一个孔中挤压而出。孔中挤压而出。


技术研发人员：南洋 张莉 王慧杰 黄雪芳
受保护的技术使用者：南洋
技术研发日：2022.10.03
技术公布日：2023/1/13