一种可降解棉籽蛋白育苗容器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及容器育苗技术领域，尤其涉及一种可降解棉籽蛋白育苗容器及其制备方法。本发明专利技术通过添加天然增强性材料纸浆纤维或绿色天然交联剂单宁酸与棉籽蛋白交联，再与增塑剂混合后模压成型，制得可降解棉籽蛋白育苗容器。本发明专利技术使用纸浆纤维或单宁酸对棉籽蛋白进行改性，能在基体间形成粘结性能好的界面或化学交联网络，进而有效改善棉蛋白基的结构和综合性能，另外棉籽蛋白溶解后具有粘性，其作为基质的同时也作为粘结剂，不需另外添加化学粘结剂。本发明专利技术的棉籽蛋白育苗容器随植物种植后，能在短时间内及时降解，不影响植物根系的生长，且降解后可作为底肥充分利用农业资源。且降解后可作为底肥充分利用农业资源。且降解后可作为底肥充分利用农业资源。

【技术实现步骤摘要】
一种可降解棉籽蛋白育苗容器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及容器育苗
，尤其涉及一种可降解棉籽蛋白育苗容器及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着现代农业的快速发展，农作物、花卉、苗木等经济植物通常先在育苗容器进行早期培育后再进行移栽。然而目前市场上销售的育苗容器多为塑料制品，其具有价格便宜、重量轻且耐用的优势，是温室和苗圃生产中的主要容器类型。但石油基塑料育苗容器回收成本高，使用后难以降解易造成环境污染，且移栽时需人力移除塑料育苗容器，极易影响植物根系生长从而降低移栽成活率。为了解决这一问题，种植业正在寻找一种可降解的新型生物塑料育苗容器。
[0003]目前可降解型育苗容器主要为秸秆育苗器和纸质育苗器。在秸秆育苗器方面，中国专利公开号CN125502A公开的“一种植物秸育苗钵的制造方法”中介绍了采用废弃植物秸秆为原料，经过干燥、粉碎、分级,最后在模具内加热加压成型。该方法主要加工参数:植物秸秆粉碎粒度为0.4～5.0mm，模具加热温度为170～210℃，施加压力为10～15kg/cm2。从其加工参数可以看出，植物秸粉碎要求高，耗能大；热压成型过程中加热温度高，生产成本高。沈阳农业大学的白晓虎等发表的“秸挤压成型育苗钵的试验研究”(《农机化研究》2008年第2期)中提及，将玉米秸粉碎筛分之后，加入适量粘结剂，采用挤压成型工艺制成可降解的秸秆育苗钵。该方法在制作过程中需要使用大量的淀粉、硼酸以及甲醛作为粘结剂原料，其中甲醛对于土壤有污染作用，因此不宜大量推广使用。可见，传统秸秆育苗容器制备技术中存在热压成型能耗大、添加粘结剂产生额外成本的缺陷。随着国家对生物资源的重视，采用低成本废弃物为原料的可降解育苗容器代替塑料育苗容器是必然趋势，其中从棉籽粕中提取的棉籽蛋白作为非食源性的植物废料是一个很好的选择。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种可降解棉籽蛋白育苗容器的制备方法，通过添加天然增强性材料纸浆纤维或绿色无毒交联剂单宁酸与棉籽蛋白交联，再与增塑剂混合后模压成型，制得可降解棉籽蛋白育苗容器。本专利技术加工过程不需要进行热压，节省能耗，还不需要另外添加化学粘结剂。本专利技术的棉籽蛋白育苗容器随植物种植后，能在短时间内及时降解，不影响植物根系的生长，且降解后可作为底肥充分利用农业资源。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0006]本专利技术提供了一种可降解棉籽蛋白育苗容器的制备方法，将纸浆纤维加入棉籽蛋白溶液中，调浆直至粘稠，然后在60
‑
80℃加入增塑剂进行增塑处理，最后模压成型干燥后脱模得到棉籽蛋白育苗容器。
[0007]本专利技术还提供了一种可降解棉籽蛋白育苗容器的制备方法，将单宁酸加入棉籽蛋
白溶液中，调浆直至粘稠，然后在60
‑
80℃加入增塑剂进行增塑处理，最后模压成型干燥后脱模得到棉籽蛋白育苗容器。
[0008]优选地，所述纸浆纤维的制备方法为：将碎纸在氢氧化钠溶液中浸渍进行脱墨处理，清洗至洗液为中性，最后加热软化和烘干纸张，得到纸浆纤维。
[0009]优选地，所述纸浆纤维的添加量为棉籽蛋白质量的5～30％。
[0010]优选地，所述单宁酸的添加量为棉籽蛋白质量的1～20％。
[0011]优选地，所述棉籽蛋白溶液使用前做失活处理：：将棉籽蛋白粉加入尿素溶液中，搅拌4～6h后得到充分失活的棉籽蛋白溶液。
[0012]优选地，所述尿素溶液的浓度为2～4mol/L；所述棉籽蛋白粉与尿素溶液的质量体积比为1g:(2～8)mL。
[0013]优选地，所述调浆为加入氢氧化钠调节浆料的pH值至8～10，搅拌直至粘稠。
[0014]优选地，所述增塑剂为甘油、乙二醇、聚乙二醇、山梨醇中的一种或多种；所述增塑剂添加量为棉籽蛋白质量的10～30％。
[0015]优选地，所述模压成型为采用硅胶模具机械模压成型。
[0016]本专利技术还提供了上述可降解育苗容器的应用，将可降解育苗容器用于育苗期的幼苗培育，再与可降解育苗容器同步移栽于大田。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0018]本专利技术提供一种可降解棉籽蛋白育苗容器的制备方法，通过添加天然增强性材料纸浆纤维或绿色无毒交联剂单宁酸与棉籽蛋白交联，再与增塑剂混合后模压成型，制得可降解棉籽蛋白育苗容器。本专利技术使用纸浆纤维或单宁酸对棉籽蛋白进行改性，棉籽蛋白的极性基团与纸浆纤维的羟基之间存在的氢键作用，增强了它们之间的界面粘结，且纸浆纤维能均匀分布在棉籽蛋白/纸浆纤维表面形成致密层；另外单宁酸的引入导致棉籽蛋白/单宁酸形成更紧凑的网络结构，单宁酸与棉籽蛋白基体形成了良好的化学交联网络，有效改善棉籽蛋白/单宁酸的结构和综合性能，两种制备方法均能有效改善棉蛋白基的结构和综合性能。本专利技术加工过程不需要进行热压，节省能耗，另外棉籽蛋白溶解后具有粘性，其作为基质的同时也作为粘结剂，不需另外添加化学粘结剂。本专利技术的棉籽蛋白育苗容器随植物种植后，能在短时间内及时降解，不影响植物根系的生长，且降解后可作为底肥充分利用农业资源。
附图说明
[0019]图1为不同PF含量的CPC/PF的SEM微观形貌图，其中a)CPC，b)CPC/PF5，c)CPC/PF10，d)CPC/PF20，e)CPC/PF30的表面微观形貌图；f)CPC/PF30的横截面微观形貌图；
[0020]图2为不同PF含量的CPC/PF的拉伸强度(σ)和断裂伸长率(ε)变化图；
[0021]图3为不同PF含量的CPC/PF的24h吸水率和溶解度；
[0022]图4为不同TA含量的CPC/TA的表面微观形貌图，其中a)CPC/TA1，b)CPC/TA3，c)CPC/TA5，d)CPC/TA10，e)CPC/TA20；
[0023]图5为不同TA含量的CPC/TA的土壤降解率；
[0024]图6为不同TA含量的CPC/TA的降解变化图，其中a)0天，b)一周，c)两周，d)三周；
[0025]图7为移栽至聚乙烯容器中的辣椒植物，其中a)初始时间，b)一个月后；
[0026]图8为移栽一个月后辣椒幼苗的根系生长情况
具体实施方式
[0027]下面对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0028]下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为可通过常规的商业途径购买得到。
[0029]实施例1棉籽蛋白育苗容器的制备
[0030]本实施例的棉籽蛋白粉的蛋白质含量为70％，具体制备步骤如下：
[0031]S1、将碎废旧报纸加入到5％NaOH溶液浸渍5h进行脱墨处理，经过纯水冲洗、2％醋酸中和残本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解棉籽蛋白育苗容器的制备方法，其特征在于，将纸浆纤维加入棉籽蛋白溶液中，调浆直至粘稠，然后在60
‑
80℃下加入增塑剂进行增塑处理，最后模压成型得到棉籽蛋白育苗容器。2.一种可降解棉籽蛋白育苗容器的制备方法，其特征在于，将单宁酸加入棉籽蛋白溶液中，调浆直至粘稠，然后在60
‑
80℃下加入增塑剂进行增塑处理，最后模压成型得到棉籽蛋白育苗容器。3.根据权利要求1所述的一种可降解棉籽蛋白育苗容器的制备方法，其特征在于，所述纸浆纤维的制备方法为：将碎纸在氢氧化钠溶液中浸渍进行脱墨处理，清洗至洗液为中性，最后加热软化和烘干纸张，得到纸浆纤维。4.根据权利要求1所述的一种可降解棉籽蛋白育苗容器的制备方法，其特征在于，所述纸浆纤维的添加量为棉籽蛋白质量的5～30％。5.根据权利要求2所述的一种可降解棉籽蛋白育苗容器的制备方法，其特征在于，所述单宁酸的添加量为棉籽蛋白质...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳航勃，吴琪琪，陈玉莹，杨楚芬，郭建维，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：