一种防渗透气陶盆以及制备方法技术

本发明专利技术涉及盆栽种植领域，尤其涉及一种具有透气并且防水渗效果的陶制盆器。防渗透气陶盆的内壁上包括有防渗透气颗粒。制备方法包括如下的步骤：将陶盆的内壁面上施加包含有机硅烷和溶剂的混合物，进行接枝反应，即可得到所述的防渗透气陶盆。防渗透气陶盆表面不被水润湿，因此内部的微孔不会被堵塞，外界的空气可以通过微孔进入盆内，保证盆栽容器的透气性能。因此，防渗透气陶盆可以同时达到保水、保肥、透气的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种防渗透气陶盆以及制备方法
本专利技术专利涉及盆栽种植领域，尤其涉及一种具有透气并且防水渗效果的陶制盆器。
技术介绍
对于生活在城市里的人们，在高度紧张的精神状态下和污浊的空气环境中，通过在室内栽培植物和果蔬来营建一个绿色家居和办公环境不失为一种减压和改善生活质量的一种方式。室内盆栽，不仅让人们体会到整个栽培过程的乐趣，同时也美化了环境、净化了室内空气。现有市面上的盆栽盆器大多数以塑料盆、玻璃盆和瓷盆为主，这些盆器由于不具有透气性，通常在底部开设排水孔来增加盆器的透气性能。但是，在浇水时，水分还没来得及润湿土壤就很快被排出，盆栽植物根系不仅没能得到充分的灌溉，而且从盆孔流出的污水也给室内环境造成了污染。频繁的浇水也浪费了宝贵的水资源。针对目前盆栽透气性能不佳的问题，人们多采用对盆外形结构改进的办法增强盆器的透气性。中国专利CN201220352754.X，公开了一种双层内透气盆栽植物用花盆。该专利设计了一种双层结构的花盆，外盆底部设有排水孔，内盆框架周缘及底部固定内盆滤网且套装在外盆内。内盆与外盆之间通过透气基质，可以使内盆基质中氧气得到充分的供应。中国专利CN201120575754.1，公开了一种室内花盆。该专利包括上部栽植腔，下部积水腔，上部的栽植腔为双层壁，设有透气孔、出水孔，卸水孔设置于积水腔底部中心位、卸水管由卸水孔引出、控制阀设置在卸水管与腔体连接处。该专利在增强盆透气性同时也避免积水弄脏室内地板，清洁、卫生。中国专利CN201120306656.8，公开了一种花盆。该专利设计的花盆设置带有透水孔的内桶，能防止植物根系缠绕，及时排出多余水分，防止根部腐烂，保证透气性，利于植物生长。通过外形结构上的变化虽然可以有效的解决透气等问题，但是仍旧通过开设排水口来实现，并不能同时解决透气、保水保肥的问题。玻璃盆一般用于水培中，水培花卉的好坏，与水中含氧量有直接关系，而水中含氧量的多少，不仅与通风的好坏有关，还与盆材质有关。在室内通风不良而人员又活动频繁时，水中的含氧量迅速减少，会对水培花卉的生长产生影响，当水中的溶解氧值降到5mg/L时，一些鱼类的呼吸就发生困难，降到3mg/L时已不适合植物的生长需求。使用无底孔的玻璃盆、瓷盆进行水培时，需经常更换用水，不但浪费水资源也浪费了昂贵营养液，对人们来说也是费时费力。目前也有人们通过增设循环泵等装置将营养液流动起来增加水体含氧量。中国专利CN201220164416.3公开了一种自动循环水培装置，装置框架是花卉栽培器皿，内部装有一台微型循环泵。泵的出口端连接设定的管道，工作时营养液在管道内循环流动，增加了溶解氧，供花卉吸收。但这类设备成本高，也不适合家庭盆栽使用。陶盆因为孔隙率较高，盆体遍布微孔，具有高透气性。但是也由于高的孔隙率，水分容易从微孔中向外渗漏，不具有防水渗性能。并且长时间的使用，水中无机盐会进入微孔渗透到外表面，发生盐析现象。为了克服盆栽容器不能同时满足透气和防水渗的缺点，只有通过改进花盆材质来解决。本专利技术制备的无排水孔花盆，具有高透气性和高防水渗性，空气可以不断通过外壁进入盆内来保证植物氧气的需求。不但可以保证盆栽植物正常生长，也能起到保水保肥的作用，同时没有排水孔，花盆干净卫生。
技术实现思路
本专利技术目是提供一种结构简单，具有防水渗并且透气效果好的盆栽盆器，克服现有市场中盆栽盆器透气性差、易漏水的缺点。主要是使用一端开口的陶盆，使陶盆的表面具有防水透气的颗粒来实现的。本专利技术的另一个目的是提供一种上述陶盆的制备方法，主要是利用表面处理技术将有机物接枝于普通陶盆表面，得到一种防渗透气的陶盆。具体技术方案如下：一种防渗透气陶盆，其特征在于，所述陶盆的内壁上局部或整体分布防渗透气颗粒，所述的防渗透气颗粒表面具有如式II所示的结构：(II)其中，x+y+z=4，且1≤z≤3，0≤x≤3；0≤y≤3，x、y、z都是整数；R1是带有1～20个碳原子的直链烷烃基或者带支链的烷烃基；R1或者是被氟或苯基任意取代的带有1～20个碳原子的带支链的烷烃基或者带支链的烷烃基；R2是-(CH2)w-CH=CH2、苯基或者被氟任意取代的苯基，其中w为0～20之间的任意整数；所述的MOn是氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化钛、氧化铁、氧化镁中的一种或几种。式II的结构中，R1、R2和-O-基团都是直接与Si原子成键连接的。由于陶盆的颗粒中主要是含有氧化铝、氧化铝、氧化钛、氧化铁、氧化锆、氧化镁等中的一种或者几种，在式(II)的结构中，有机硅烷通过-O-键接枝于陶盆的金属氧化物或者非金属氧化物表面；其中R1和R2是具有疏水性能的非水解基团，在式(II)的结构中，至少要包括有一个R1或者R2基团，则能够使陶盆颗粒表面产生疏水性能。对于-O-键，在II式的结构中至少要有一个，使有机硅烷可以接枝于陶盆的氧化物颗粒上，如果-O-键有2个或者3个时，这种结合强度则会更好。更具体地说，x、y、z的取值可以是这样：当x=1、y=2、z=1时，防渗透气颗粒的表面结构如式III(III)当x=0、y=2、z=2时，防渗透气颗粒的表面结构如式IV(IV)当x=0、y=1、z=3时，防渗透气颗粒的表面结构如式V(V)当x=3、y=0、z=1时，防渗透气颗粒的表面结构如式VI(VI)上述结构的陶盆，其内壁上至少有部分位置包括有式II所示的颗粒，该颗粒上具有有机硅烷的接枝状结构，使传统的陶盆的表面性质发生了改变。由于具有该结构，其具有较好的疏水性，将陶盆中放置泥土或者水时，水不易从盆体内通过陶盆颗粒的孔隙中渗出；同时，由于陶盆的颗粒具有一定的孔隙结构，因此，该陶盆仍然具有了传统陶盆的透气性能。另外，对于传统的陶盆，其壁面上存在有许多细小的微孔道，在向陶盆中浇水后，水会渗入这些孔道当中，由于水在这些细微的孔道中存在有毛细管作用，导致气体要通过这些孔道进入到陶盆内部时，需要克服非常大的毛细管作用力，导致了传统陶盆的透气性能不佳。采用本专利技术提供的陶盆时，由于陶盆的内壁上存在有这样的防水透气颗粒，其具有一定的疏水性能，可以防止陶盆内的水份向陶盆的微孔道中渗透，因此也就避免了水在孔道中的毛细管作用力，进一步地提高了陶盆的透气性能。本专利技术提供的陶盆，其防水透气颗粒是通过化学键的方式使有机基团接枝于颗粒的表面，这与一般的物理涂覆、包覆也是不同的，物理方法得到的颗粒中有机物与颗粒之间的键合强度低，易从颗粒上解离，长期使用后，疏水性能会下降。而采用化学键的方式，连接强度高，不易使有机基团脱落。进一步地，陶盆的外壁上也可以分布所述的防渗透气颗粒；此时，上述的防渗透气颗粒可以使陶盆的外表面也产生疏水效果，进一步地提高防渗水的效果，同时，由于外表面颗粒上也具有疏水基团，则可以使陶盆的外表面具有抗污染性能，外观长时间干净、卫生，不会发生普通陶盆的“盐析”现象。另外，陶盆的内壁或外壁上不仅可以部分区域包括有该防渗透气颗粒，最好是整体全部都是该颗粒构成，可以使陶盆的防渗透气的性能更佳。本专利技术的另一个目的是提供一种防渗透气陶盆的制备方法，包括如下的步骤：将如式I所示的有机硅烷与溶剂混合，将混合物与陶盆的内壁面上相接触，进行接枝反应，即可得到所述的防渗透气陶盆；R1xSiR2yR3z(I)式中，x+y+z=4，且1≤z≤3，0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防渗透气陶盆，其特征在于，所述陶盆的内壁上局部或整体分布防渗透气颗粒，所述的防渗透气颗粒具有如式II所示的结构：(II)；其中，x+y+z=4，且1≤z≤3，0≤x≤3；0≤y≤3，x、y、z都是整数；R1是带有1～20个碳原子的直链烷烃基或者带支链的烷烃基；R1或者是被氟或苯基任意取代的带有1～20个碳原子的带支链的烷烃基或者带支链的烷烃基；R2 是‑(CH2)w‑CH=CH2、苯基或者被氟任意取代的苯基，其中w为0～20之间的任意整数；所述的MOn是氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化钛、氧化铁、氧化镁中的一种或几种。

【技术特征摘要】
2013.04.18 CN 201310137095.71.一种防渗透气陶盆，其特征在于，所述陶盆的内壁上包括有防渗透气颗粒，所述的防渗透气颗粒表面具有如式II所示的结构：(II)；其中，x+y+z=4，且1≤z≤3，0≤x≤3；0≤y≤3，x、y、z都是整数；R1是带有1～20个碳原子的直链烷烃基或者带支链的烷烃基；R1或者是被氟或苯基任意取代的带有1～20个碳原子的带支链的烷烃基或者带支链的烷烃基；R2是-(CH2)w-CH=CH2、苯基或者被氟任意取代的苯基，其中w为0～20之间的任意整数；所述的MOn是氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化钛、氧化铁、氧化镁中的一种或几种；所述的陶盆的平均孔径是在0.1～50μm、孔隙率是20%～60%；-O-键接枝于陶盆的金属氧化物或者非金属氧化物表面。2.一种防渗透气陶盆的制备方法，包括如下步骤：将陶盆的内壁面上施加包含如式I所示的有机硅烷和溶剂的混合物，进行接枝...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰清泉，范益群，
申请(专利权)人：南京意陶纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32