用于育苗或插花的可降解泡沫组合物及其制造方法与应用技术

本发明专利技术涉及植物种植基质领域，具体提供一种用于育苗或插花的可降解泡沫组合物，由以下原料制成：摩尔比为1:(1.4-2.5)的苯酚和聚甲醛，用量为每摩尔苯酚用25ml的水，以及加入量为苯酚质量10％-25％的尿素，加入量为苯酚质量6％-15％的纸浆板，加入量为苯酚质量6％-15％的淀粉，加入量为苯酚质量2％-15％的质量百分含量10％的聚乙稀醇溶液。本发明专利技术还提供所述用于育苗或插花的可降解泡沫组合物的制备方法及其应用。本发明专利技术的制备方法反应速度比传统方法大大缩短，整个过程不产生废水，制成的产品游离甲醛含量和游离苯酚含量都低于国家标准，完全无害，加工成育苗容器或花泥后适合植物对营养和基质物理性质的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及植物种植基质领域，具体是一种用于育苗或插花的可降解泡沫组合物及其制造方法与应用。
技术介绍
目前，用于植物育苗、保鲜、生长，尤其是延长鲜花的寿命、长时间保持鲜花新鲜状态，有助于鲜花生长的泡沫材料组合物又称花泥，绝大多是属于酚醛泡沫组合物。这种泡沫材料组合物开孔率高、酥松、透气，内部含有亲水物质，吸水、保水性好使之成为国内外花卉市场上广泛使用的插花泡沫材料组合物，具有美化和欣赏效果，对于长途运输的鲜花保鲜更有特殊价值。随着人民生活水平提高，社会文明与进步，花卉市场的繁荣为开孔、吸水酚醛泡沫组合物的发展开辟了较大的应用领域，作为花卉的培植材料酚醛泡沫组合物——花泥已经是人们日常生活中以及社交活动中常常应用的一种商品，已经形成一个大的市场。同时这种酚醛泡沫组合物具有高开孔率、高吸水性、透气性、透根性等优点，在经济发达国家将其加工成育苗泡沫容器用于农业、林业、园艺等领域的播种、扦插等育苗和无土栽培。可以看到这种酚醛泡沫组合物未来在中国是一个潜在的大市场。1酚醛泡沫组合物的传统生产技术首先生产出低聚合度的可发性甲阶酚醛树脂(以下简称热固酚醛树脂)，然后在这种热固酚醛树脂里加一些添加剂，经过发泡工艺制成了上述酚醛泡沫组合物，其具体过程如下(参见《酚醛树脂及其应用》黄发荣等主编，化工出版社)：1.1生产传统热固酚醛树脂传统热固酚醛树脂生产在规模化生产的企业里用数立方米的反<br>应釜设备生产，并用锅炉热蒸汽加热进行反应。各种原料按顺序依次放入釜里，开启搅拌机，将36％甲醛液体、一定浓度碱、苯酚放入釜里。温度控制在60℃、70℃、80℃、90℃、95℃等不同阶段进行加成、聚缩反应，反应时间近5个小时，反应基本完成后用酸调至中性，真空脱水，降温，得到热固酚醛树脂。1.2发泡制备传统酚醛泡沫组合物将上述生产的热固酚醛树脂倒入搅拌桶里，按顺序依次加入表面活性剂、吸水剂、发泡剂，并迅速搅拌充分混合，最后加入固化剂，搅拌均匀，立即倒入保温70℃的发泡箱里，热固酚醛树脂随即发泡、固化，30min后脱模即得产品——传统酚醛泡沫组合物。此种传统酚醛泡沫组合物的突出特点是高开孔率，吸水、保水及渗水，泡沫酥脆，具有一定强度，原色粉红，一般都加绿色颜料。目前国内基本都加工成插花用的花泥，经机械切割后可制成标准插花花泥块。质量好的出口多个国家。国外也将其加工成多种规格泡沫育苗容器。2传统酚醛泡沫组合物生产过程中存在的问题2.1都采用锅炉蒸汽加热，耗能高、效率低下、污染严重。大部分锅炉烧煤，一般小企业每天生产30立方传统酚醛泡沫组合物，早4点钟开始制备树脂胶，下午发泡一般需工作16个小时。2.2主要原料是苯酚与37％的甲醛溶液。在生成热固酚醛树脂时，产生大量的工业废水。据统计，每生产1吨酚醛树脂要产生500kg废水，废水中主要是酚、醛和醇等物质。废水中有害物质严重危害环境，处理的难度大。2.3目前很多企业生产的花泥泡沫游离酚和游离甲醛含量高。在质量上花泥泡沫硬度较大、酥脆、掉渣、无弹性、密度大，约35-40kg/m3，生产成本居高不下。2.4生产的泡沫不降解，处理的难度大，危害环境。2.5目前国内还没有能生产出用于育苗的酚醛泡沫组合物产品，虽然国内一些大的花泥生产企业曾多次试验，但都没有成功。在当前国家对环保、节能越来越重视，加大力度进行综合治理，传统落后的酚醛泡沫组合物生产技术已经妨碍行业的进一步发展，已在淘汰之列。因此开发出先进、节能、环保型酚醛泡沫组合物生产技术，实现清洁生产，降低成本，已成为人们日益关注的焦点，也是时代需要。
技术实现思路
针对传统酚醛泡沫组合物生产过程中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种用于育苗或插花的可降解泡沫组合物及其制造方法与应用，用快速、节能、先进科学技术生产出高质量，低密度、有韧性、透气、透水、透根、可分解、低成本、可广泛用于育苗和/或插花的可降解泡沫组合物，并实现零排放清洁文明生产，满足社会需求。本专利技术所述的一种用于育苗或插花的可降解泡沫组合物，由以下原料制成：摩尔比为1:(1.4-2.5)的苯酚和聚甲醛，用量为每摩尔苯酚用25ml的水，以及添加剂；所述添加剂为：加入量为苯酚质量10％-25％的尿素，加入量为苯酚质量6％-15％的纸浆板(干重，下同)，加入量为苯酚质量6％-15％的淀粉，加入量为苯酚质量2％-15％的质量百分含量10％的聚乙稀醇溶液。所述聚甲醛为无水的聚甲醛固体。其中，所述苯酚和聚甲醛，优选为摩尔比为1:2的苯酚和聚甲醛。本专利技术所述的一种用于育苗或插花的可降解泡沫组合物，优选由以下原料制成：摩尔比为1:2的苯酚和聚甲醛，用量为每摩尔苯酚用25ml的水，加入添加剂为加入量为苯酚质量16％的尿素，加入量为苯酚质量10％的纸浆板，加入量为苯酚质量9％的淀粉，加入量为苯酚质量10％的质量百分含量10％的聚乙稀醇溶液。本专利技术还提供制备所述用于育苗或插花的可降解泡沫组合物的方法，具体步骤如下：A微波辐射下制备改性热固酚醛树脂在碱性条件下，使苯酚和聚甲醛在微波辐射下进行加成聚合反应后，加入添加剂搅匀，得到改性热固酚醛树脂；B用于育苗或插花的可降解泡沫组合物将所得改性热固酚醛树脂发泡制备成用于育苗或插花的可降解泡沫组合物。其中，所述A微波辐射下制备改性热固酚醛树脂，具体步骤如下：A1第一轮反应：pH值8-9的条件下，将45-50℃熔融的全部苯酚原料和占原料总量1/3的聚甲醛粉末混合，加入水，260转/分钟搅拌，微波功率600瓦进行加成聚合反应，反应温度达到60℃时恒温12min，得到第一轮反应产物；A2第二轮反应：将占原料总量1/3的聚甲醛粉末加入第一轮反应产物中，260转/分钟搅拌，微波功率600瓦进行加成聚合反应，反应温度达到为85℃时恒温12min，反应物颜色由无色变浅红，得到第二轮反应产物；A3第三轮反应：将剩余的聚甲醛粉末加入第二轮反应产物中，260转/分钟搅拌，微波功率300瓦进行加成聚合反应，反应温度达到95℃时恒温12min，得到第三轮反应产物；A4得到改性热固酚醛树脂：在得到的第三轮反应产物中加入添加剂，再次升温至95℃时调pH值为6-7，搅拌4分钟后降温至室温，得到制备的改性热固酚醛树脂。其中，所述B用于育苗或插花的可降解泡沫组合物，具体步骤如下：<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于育苗或插花的可降解泡沫组合物，其特征在于，由以下原料制成：摩尔比为1:(1.4‑2.5)的苯酚和聚甲醛，用量为每摩尔苯酚用25ml的水，以及添加剂；所述添加剂为：加入量为苯酚质量10％‑25％的尿素，加入量为苯酚质量6％‑15％的纸浆板，加入量为苯酚质量6％‑15％的淀粉，加入量为苯酚质量2％‑15％的质量百分含量10％的聚乙稀醇溶液。

【技术特征摘要】
1.一种用于育苗或插花的可降解泡沫组合物，其特征在于，由
以下原料制成：摩尔比为1:(1.4-2.5)的苯酚和聚甲醛，用量为每摩
尔苯酚用25ml的水，以及添加剂；所述添加剂为：加入量为苯酚质量
10％-25％的尿素，加入量为苯酚质量6％-15％的纸浆板，加入量为苯
酚质量6％-15％的淀粉，加入量为苯酚质量2％-15％的质量百分含量
10％的聚乙稀醇溶液。
2.权利要求1所述的用于育苗或插花的可降解泡沫组合物，其特
征在于，由以下原料制成：摩尔比为1:2的苯酚和聚甲醛，用量为每
摩尔苯酚用25ml的水，加入添加剂为加入量为苯酚质量16％的尿素，
加入量为苯酚质量10％的纸浆板，加入量为苯酚质量9％的淀粉，加
入量为苯酚质量10％的质量百分含量10％的聚乙稀醇溶液。
3.制备权利要求1或2所述的用于育苗或插花的可降解泡沫组合
物的方法，其特征在于，具体步骤如下：
A微波辐射下制备改性热固酚醛树脂
在碱性条件下，使苯酚和聚甲醛在微波辐射下进行加成聚合反应
后，加入添加剂搅匀，得到改性热固酚醛树脂；
B用于育苗或插花的可降解泡沫组合物
将所得改性热固酚醛树脂发泡制备成用于育苗或插花的可降解
泡沫组合物。
4.权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述A微波辐射下
制备改性热固酚醛树脂，具体步骤如下：
A1第一轮反应：pH值8-9的条件下，将45-50℃熔融的全部苯酚
原料和占原料总量1/3的聚甲醛粉末混合，加入水，260转/分钟搅拌，
微波功率600瓦进行加成聚合反应，反应温度达到60℃时恒温12min，
得到第一轮反应产物；
A2第二轮反应：将占原料总量1/3的聚甲醛粉末加入第一轮反应

\t产物中，260转/分钟搅拌，微波功率600瓦进行加成聚合反应，反应
温度达到为85℃时恒温12min，反应物颜色由无色变浅红，得到第二
轮反应产物；
A3第三轮反应：将剩余的聚甲醛粉末加入第二轮反应产物中，
260转/分钟搅拌，微波功率30...

【专利技术属性】
技术研发人员：许洋，许传森，张晨，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院林业研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11