一种可降解花盆的干法制造工艺及装置的研究

本发明涉及花盆，特别是一种可生物降解花盆的干法制造工艺及装置的研究。

背景技术：

1、稻壳可用于生产肥料、饲料、燃料、生物质板材等，其中利用稻壳粉等植物纤维作为增强材料模塑成型的可降解花盆，可替代塑料花盆，不仅可以减少塑料的“白色污染”，也有助于减轻农业废弃物不合理应用给环境带来的影响，对资源开发利用和环境保护具有重要意义。欧美等西方发达国家，正在大力推广生物可降解盆钵，并且对使用塑料制品出台了严格的限制措施。美国、加拿大和其他欧洲国家也在积极研发生物可降解育苗与栽培容器，日本、加拿 大和瑞士等国的可降解容器在蔬菜及园艺上的使用量已经超过塑料容器的使用量。因此，开展可降解花盆技术研究十分必要。

2、采用珍珠岩粉作为增强材料，以另一种廉价的可生物降解的稻壳粉为基体，经干法模压成型制备出一次性可降解花盆。由于原材料低廉，制备工艺简单，故制备的花盆具有价格优势，特别是在生产过程中没有化学反应．无污水，也没有污染物排出，属于环保型花盆。这种花盆在育苗完成后，可随花卉一起种植到土壤中，花盆经生物分解后又是一种优质肥料，同时还可避免花卉成长过程中的移栽所造成的根系损伤，节省时间，提高园艺种植的效率。

3、从成本上看, 植物纤维（稻麦壳）制品在目前所有发泡聚苯乙烯的替代产品中较占优势。但也存在一些需要认真加以解决的问题;(1)农作物纤维中的残留农药、粪便、灰尘和附在其上的细菌霉；(2)较易吸潮，在潮湿的环境中可能霉变；(3)柔韧性差，跌落强度差，粘合强度差，脆性大，稍用力产品易碎裂；(4)外观较粗糙，色泽带黄；(5)由于原材料柔韧性不好，脆性较大，故制成花盆产品的壁较厚，单重较大，运输成本高。为了克服现有技术的不足，本发明所利用的膨胀珍珠岩粉是一种超轻质、保温绝热材料。它具有容重轻，强度高，色泽洁白，还具有无毒无味，不燃不蛀，耐酸耐碱耐腐蚀等优点。使用珍珠岩粉和稻壳粉制作的可降解花盆可以降低重量，提高强度，缩短花盆降解周期。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种干法制造可降解花盆的新生产工艺。花盆表面无需喷涂，一次干法成型达到防水的功能。生产过程中不消耗水资源，不排放污水，对环境不产生任何污染，同时由于采用干法成型制备，所以产品不需进行二次烘干，该花盆可快速完全降解，无毒无污染，成本低廉。另外还提供生产该花盆的工艺流程简单的干法成型制造装置。

2、本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

3、本发明制造的可降解花盆，其由以下组分组成：憎水膨胀珍珠岩粉30-35%，稻壳粉20-25%，胶粘剂10-15%，防水剂4-10%，防油剂4-10%，消泡剂2-5%，增塑剂4-10%，其他有机助剂2-5%，均为重量百分比，以上各组分之和为100%。

4、所述的珍珠岩粉是一种通过粉碎后过80-150目筛的原料。

5、所述的稻壳粉是一种通过粉碎后过40-60目筛的原料。

6、所述的胶粘剂是淀粉胶粘剂、羧甲基纤维素(cmc )、乙基纤维素、聚乙烯醇、骨胶一种或几种。

7、所述的防水剂是石蜡、松香胶、硬脂酸、有机硅和壳聚糖一种或几种。

8、所述的防油剂是羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、甘油一种或几种。

9、本发明提供的可降解花盆的干法生产工艺，包括混料、干法热压成型步骤，其特征是将组分于室温下搅拌混合均匀后放入干法热压成型机模具中，在压力24-25 mpa、模具温度200-220℃、定型时间(6-10s)、卸压排气、保温时间(15-20s)条件下干法热压成型。

10、本发明提供一种干法制造可降解花盆的新装置 ，本装置主要是由整体焊接框架机身的油压成型机，由模具成型、取料机构、定量送料机构、液压系统和电气系统等组成。

11、本发明与现有技术相比，主要有以下优势：

12、其一. 生产工艺简单，没有污染：

13、用珍珠岩粉和稻壳粉作为制造花盆的主要原料，质地疏松，易于粉碎，干法热压成型工艺简单，无需制浆和后续烘干，原料粉碎后可直接干法压制成型，与传统的生产方法相比，极大缩短生产时间。

14、其二. 改善花盆的性能：

15、利用珍珠岩粉超轻质，高强度，保温，色泽洁白，耐酸耐碱耐腐蚀等优点可以提高花盆的表观性能，降低重量，提高强度，缩短花盆降解周期。

16、其三. 成本低、变废为宝：

17、使用的主要成分珍珠岩粉及稻壳粉均为价格低廉易购的原料，而且使用后的花盆可以降解，是一种环保经济的生产模式。

技术特征：

1.一种可降解花盆，其特征是由以下组分组成：憎水膨胀珍珠岩粉30-35%，稻壳粉20-25%，胶粘剂10-15%，防水剂4-10%，防油剂4-10%，消泡剂2-5%，增塑剂4-10%，其他有机助剂2-5%，均为质量百分比，以上各组分之和为100%。

2.根据权利要求项1 所述的可降解花盆，其特征是：所述的珍珠岩粉是一种通过粉碎后过80-150目筛的原料，所述的稻壳粉是一种通过粉碎后过40-60目筛的原料。

3.根据权利要求项1 所述的可降解花盆，其特征是：所述的胶粘剂是淀粉胶粘剂、羧甲基纤维素(cmc )、乙基纤维素、聚乙烯醇、骨胶一种或几种，所述的防水剂是石蜡、松香胶、硬脂酸、有机硅和壳聚糖一种或几种，所述的防油剂是羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、甘油一种或几种。

4.一种可降解花盆的干法制造工艺方法，包括混料、干法热压成型步骤，其特征是将组分于室温下搅拌混合均匀后放入热压成型机模具中，在压力24-25 mpa、模具温度200-220℃、定型时间(6-10s)、卸压排气、保温时间(15-20s)条件下干法热压成型。

5.一种制造可降解花盆的装置研究，本装置主要是由整体焊接框架机身的油压成型机，有模具成型、取料机构、定量送料机构、液压系统和电气系统等组成。

6.根据权利要求项5，电气系统采用常规控制，有效地配合液压系统，按照工艺要求发出指令，完成本机工艺循环动作，油压成型机机身采用整体焊接结构、结构紧凑简单、强度高，刚度好；主缸为组合式油缸，主活塞内设有快速活塞，可实现工作台快速进给与慢速压制动作；根据权利要求项3，取料机构由摆动气缸、无杆气缸、真空发生器和吸盘组成，结构简单，可以实现把制品从模具内自动取出。

7.根据权利要求项5，定量送料机构主要是向模具内输送量化的原料，主要由搅拌器、可调量杯、无杆气缸输送装置和卸料插板等组成，根据制品所需要原料量的多少，可以实现多次秤量一次输送。

8.根据权利要求项5，液压系统为机器执行机构提供工作液压油，它是产生和分配工作液压油至执行机构，从而实现机器的工艺循环动作。

技术总结
本发明提供一种可降解花盆干法制造工艺和装置。其特征是将组分于室温下搅拌混合均匀后放入热压成型机模具中，在压力24‑25 MPa，模具温度200‑220℃，定型时间6‑10s、卸压排气、保温时间15‑20s条件下干法热压成型。本发明使用的装置，主要是整体焊接框架机身的油压成型机，由模具成型、取料机构、定量送料机构、液压系统和电气系统等组成。本发明制造的可降解花盆，其由以下组分组成：憎水膨胀珍珠岩粉30‑35%，稻壳粉20‑25%，胶粘剂10‑15%，防水剂4‑10%，防油剂4‑10%，消泡剂2‑5%，增塑剂4‑10%，其他有机助剂2‑5%，均为质量百分比，以上各组分之和为100%。

技术研发人员：刘文生
受保护的技术使用者：武汉轻工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12