一種抗老化供植物生長的營養(yǎng)基材組合物及涂層的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種抗老化供植物生長的營養(yǎng)基材組合物，它包括形成聚氨酯軟發(fā)泡高分子材料的組份，所述組合物中還含有供植物生長的基質(zhì)。本發(fā)明還提供了一種抗老化供植物生長的生物炭營養(yǎng)基材涂層，它為由上述的涂料組合物噴或涂在物體表面而構成發(fā)泡的營養(yǎng)基材層。本發(fā)明的組合物能制成以聚氨酯軟發(fā)泡高分子材料為主體結構的、含有植物生長所需基質(zhì)、營養(yǎng)物質(zhì)或種子的各種形式適于設置在物體表面的結構，它們是供植物生長的基材或本身就是與植物種子一體化后的綠化培植體，綠化施工快速，成本低，對環(huán)境影響小，而且本發(fā)明的組合物所構成的基材可以切割、構造成各種形式、形狀的組件，通過組合后能方便、自由地形成各種綠化藝術品。
【專利說明】一種抗老化供植物生長的營養(yǎng)基材組合物及涂層
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及供植物生長的組合物及涂層。它主要適用于自然界裸露表面綠化、建筑屋面綠化、垂直綠化、秧苗培養(yǎng)、種植盆抗風壓板、載體附著綠化。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有建筑體綠化、秧苗培養(yǎng)方式，不利于在建筑物上的長期使用或重復使用。
[0003]而且，綠化施工的時間較長，施工中塵土飛揚，對周圍環(huán)境和居民生活有不小的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明首先所要解決的技術問題是提供一種抗老化供植物生長的營養(yǎng)基材組合物，其能實現(xiàn)快速、方便的綠化施工，施工后能作為建筑物的附屬物長期一直使用，低成本地解決自然界裸露表面綠化、建筑物屋面等需要綠化的表面的綠化問題。為此，本發(fā)明采用以下技術方案:
一種抗老化供植物生長的生物炭營養(yǎng)基材組合物，其特征在于所述基材組合物包括形成聚氨酯軟發(fā)泡高分子材料的組份，所述組合物中還含有供植物生長的基質(zhì)。
[0005]在采用上述技術方 案的基礎上，本發(fā)明還可采用以下進一步的技術方案:
所述供植物生長的基質(zhì)包含泥炭和其它含有腐植酸的生物質(zhì)中的其中一種或多種。
[0006]所述供植物生長的基質(zhì)包含農(nóng)作物植物廢料和/或禽畜動物(防疫處理)，在缺氧燃燒后形成的生物碳或生物炭。
[0007]所述供植物生長的基質(zhì)包含生物碳。
[0008]所述供植物生長的基質(zhì)包含生物炭。
[0009]所述供植物生長的基質(zhì)包含泥炭、其它含腐植酸的生物質(zhì)、生物碳和生物炭中的任意兩種以上的組合。
[0010]所述組合物中還包含以下物質(zhì)中的至少一種:
1)、植物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，
2)、植物種子。
[0011 ] 所述組合物為涂料組合物。
[0012]本發(fā)明另一個所要解決的技術問題是提供一種抗老化供植物生長的生物炭營養(yǎng)基材涂層。其能實現(xiàn)快速、方便的綠化施工，施工后能作為建筑物的附屬物長期一直使用，低成本地解決自然界裸露表面綠化、建筑物屋面等需要綠化的表面的綠化問題，特別是現(xiàn)有技術無法解決的垂直、較斜坡、倒懸的禁區(qū)綠化施工。為此，本發(fā)明采用以下技術方案:
所述涂層為由上述的涂料組合物噴或涂在物體表面而構成發(fā)泡的營養(yǎng)基材層。
[0013]由于采用本發(fā)明的技術方案，本發(fā)明的組合物能制成以聚氨酯軟發(fā)泡高分子材料為主體結構的、含有植物生長所需基質(zhì)、營養(yǎng)物質(zhì)或種子的各種形式適于設置在物體表面的結構，比如涂層、板(包括可卷的板和不可卷的板)、盆或塊等等，它們是供植物生長的基材或本身就是與植物種子一體化后的綠化培植體，在安裝到物體表面后無需再進行其它綠化施工即直接具備植物生長條件或者直接萌發(fā)生長種子形成綠化，施工快速，成本低，對環(huán)境影響小，而且本發(fā)明的組合物所構成的基材可以切割、構造成各種形式、形狀的組件，通過組合后能方便、自由地形成各種綠化藝術品。
[0014]本發(fā)明的所述涂層可負載在各種需要綠化的物體表面。所述物體可以是建筑物的屋面、垂直面、斜坡、倒懸面，或者自然界的裸露表面，比如山坡、山體損毀后的各種形狀的
裸露表面等等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明所提供的實施例的示意圖。 [0016]圖2為本發(fā)明所提供的實施例的示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明所提供的實施例的示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明所提供的實施例的示意圖。
[0019]圖5為本發(fā)明所提供的實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0020]本發(fā)明所提供的抗老化供植物生長的生物炭營養(yǎng)基材組合物，該基材組合物包括形成聚氨基甲酸酯軟發(fā)泡高分子材料的組份，所述組合物中還含有供植物生長的基質(zhì)。
[0021]聚氨酯軟發(fā)泡高分子材料其老化性能較好，它比天然橡膠的使用壽命長5到10倍，約30-100年的使用壽命，其組份由A、B組成。聚氨酯是聚氨基甲酸酯簡稱，聚氨酯另一簡稱為PU，是主鏈上含有重復氨基甲酸酯基團的大分子化合物的統(tǒng)稱為聚酯型。還可含有醚、酯、脲、縮二脲，為脲基甲酸酯等基團統(tǒng)稱為聚醚型。其A料組為多元醇及發(fā)泡劑、勻泡劑、阻燃劑，B料組為聚酯型或聚醚型的聚合MDI。經(jīng)混合后即發(fā)泡形成聚氨酯軟發(fā)泡高分子材料，形成的材料有彈性、富含空隙。
[0022]本發(fā)明所涉及的含腐植酸的生物質(zhì)或稱腐植酸生物質(zhì)(Humic Acid，簡寫HA，另稱腐植酸生物質(zhì)炭，天然的有泥炭、草炭、污泥炭、苔蘚炭、褐煤泥炭；微生物工程的有谷殼炭、果殼炭、果核炭、秸桿炭、人禽畜糞便炭均屬于腐植酸生物質(zhì))。天然類的腐植酸生物質(zhì)是動植物遺骸(主要是植物的遺骸)經(jīng)過自然微生物的分解和轉化，以及一系列的化學過程和積累起來的一類有機物質(zhì)。腐植酸生物質(zhì)是由芳香族及其多種官能團構成的高分子有機酸，具有植物良好的生理活性和吸收、絡合、交換等功能。腐植酸生物質(zhì)包括天然形成的富有生物質(zhì)的褐煤、風化煤、污泥、泥炭。本發(fā)明還包括如谷殼、果殼、果核殼、農(nóng)林作物植物廢料、人禽畜糞便等經(jīng)過人工技術利用微生物工程的加速分解和轉化所獲取的含腐植酸的生物質(zhì)。
[0023]在本發(fā)明中，所述基材組合物還含有供植物生長的基質(zhì)。其在組合物中的重量比不要超過70%，最好也不要低于20%。所述基質(zhì)可以是單一物質(zhì)，也可以是混合物，只要其為粉末或細顆顆粒，當組合物混合時，適于在混合物中分散即可。
[0024]所述基質(zhì)可以是單一材料，比如泥炭或其它任意一種的含腐植酸的生物質(zhì)。也可以是多種基質(zhì)材料的混合物。所述基質(zhì)的最佳選擇是泥炭，所述基質(zhì)可以單一地采用泥炭也可以混以其它基質(zhì)，比如泥炭或其它任意一種的含腐植酸的生物質(zhì)與生物炭的通常為75-95/5-25比例混合物，泥炭或其它任意一種的含腐植酸的生物質(zhì)與生物碳的通常為75-95/5-25比例混合物，或再添加其它的可以分散在A、B組分中的基質(zhì)。
[0025]在制備時，在聚氨酯A、B雙組份料桶中，加入所述基質(zhì)，其在A料組的加入量大于在B料組的加入量。在確定比例時，一般A料組基質(zhì)加入量是B料組基質(zhì)加入量的2-6倍。但還需根據(jù)氣溫及濕度影響固化時間來調(diào)節(jié)配料比。
[0026]第二種制備方式，為聚氨酯A、B雙組份+基質(zhì)C組份，通過A、B、C三組份混合槍頭自動混合。
[0027]第三種適合發(fā)泡箱的制備方式，為聚氨酯A組份+基質(zhì)C組份，在其料桶中機械攪拌頭進行攪拌均勻后，然后再加入聚氨酯B組份繼續(xù)攪拌，混合均勻后盡快使用。
[0028]聚氨酯有著較強的粘附性能，可以在發(fā)泡的同時直接粘連與需連接的體上，牢固粘接。當制作成品無需粘連的，可用專用脫模劑防止粘連。
[0029]在加入基質(zhì)的同時，也可加入植物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)或/和植物種子，或者再添加有益微生物、阻燃材料等等輔助材料的其中一種、或任意的數(shù)種，只要它們是可以分散在組合物中即可；營養(yǎng)物質(zhì)可以采用有機肥料或其它有機營養(yǎng)物質(zhì)、元素等等；在添加有益微生物前，最好先對其它添加物質(zhì)進行殺菌處理。一般包含基質(zhì)在內(nèi)的所有的添加物總質(zhì)量在組合物中的重量比不要超過70%。
[0030]以上的數(shù)值比例也可以根據(jù)情況進行上下調(diào)節(jié)，只要能夠使包括基質(zhì)在內(nèi)的添加物能分散在組合物中，而形成聚氨酯軟發(fā)泡高分子材料的組份能夠發(fā)揮結構作用最后形成含有上述添加物的聚氨酯軟發(fā)泡高分子材料整體即可。
[0031]在加入上述添加物后，聚氨酯A、B雙組份通過在其料桶中機械攪拌頭進行攪拌，經(jīng)雙組份噴射槍頭射入定型模具中成型板狀、盆狀、帶框架或者加入加強筋的材料上制成產(chǎn)品?；蛘?，采用聚氨酯A、B雙組份+基質(zhì)C組份，且通過A、B、C三組份自動混合槍頭射入定型模具中成型板狀、立方體狀，盆狀、帶框架或者加入加強筋的材料上制成產(chǎn)品。
[0032]或者，倒入發(fā)泡箱體或模具內(nèi)，發(fā)泡形成所需構型，或待發(fā)泡形成立方體后，再切割成所需要厚度。
[0033]或者，所述組合物為涂料組合物，也即聚氨基甲酸酯軟發(fā)泡高分子材料的組成適合于涂料形狀，并還可添加形成涂料的添加劑。
[0034]如圖1所示，經(jīng)雙組份噴射槍頭噴射或將A料組、B料組混合后迅速涂到需要綠化的物體2表面形成發(fā)泡的營養(yǎng)基材層1，該手段能迅速實現(xiàn)裸露表面的綠化施工。
[0035]如圖2所示，當組合物中有種子時，營養(yǎng)基材層I噴涂或者安裝后，經(jīng)加濕后植物種子自然萌發(fā)生長3，如不含種子時，可以在形成涂層后，再撒播種子。
[0036]如圖3所示，營養(yǎng)基材層噴涂或者安裝后，營養(yǎng)基材層上生長著所選種類的植被4，起到較好的幫助營養(yǎng)基材層阻擋太陽紫外線和起到保溫隔熱作用。營養(yǎng)基材層中的炭或碳分子元素5開始向空氣6吸附一氧化碳和二氧化碳等碳源，其炭或碳分子元素形成固碳作用的碳匯。
[0037]如圖4所示，營養(yǎng)基材層中的炭或碳分子元素5所固定的碳匯量，在植物根系和微生物有益菌團7，與陽光8的多元化光合作用下，使植物根系通過微生物有益菌團作用消化吸收掉碳匯中的一氧化碳和二氧化碳等碳源，從而使炭或碳分子元素可循環(huán)吸附空氣6中的一氧化碳和二氧化碳等碳源。植被4通過陽光8和風9的作用消化吸收空氣6中的一氧化碳和二氧化碳等碳源和霧霾分子，使空氣得到凈化和降低碳含量。
[0038]如圖5所示，在物體2為垂直面或者倒懸面10、斜坡11，在聚氨酯的較好粘接力下可輕松直接對營養(yǎng)基材層I噴涂作業(yè)，或者通過安裝方式將成型的營養(yǎng)基材層I裝附于物體表面，所述物體2可以是建筑物的屋面、垂直面、斜坡，或者自然界的裸露表面，比如山坡、山體損毀后的各種形狀的裸露表面等等。
[0039]因此利用本發(fā)明進行綠化，不僅施工快速而且工程量小，施工時對周圍環(huán)境影響小，工程成本低。
[0040]本發(fā)明中聚氨酯軟發(fā)泡高分子材料達30-100年的使用壽命，起到了抗老化的作用，而且，生物炭、泥炭、腐植酸生物質(zhì)、生物碳在建筑使用年限中都不會消失，它們能進一步改善營養(yǎng)基材的抗老化性，是進一步提高抗老化關鍵材料。特別是生物碳和生物炭產(chǎn)生的抗氧化作用和植被作用下，其紫外線的作用更加完美。
[0041]上述基質(zhì)生物炭、泥炭、腐植酸生物質(zhì)、生物碳不僅可以作為植物生長的基質(zhì)，而且可以吸附大氣二氧化碳后，從而在二氧化碳與植物根系的光合作用下，促進根系發(fā)育健壯作用。同時生物炭和生物碳均還能起到抗紫外線作用，使基材壽命進一步增強增加。
[0042]本發(fā)明在形成涂層或其它形狀的構件后，其整體具有彈性，內(nèi)部具有豐富的空隙，而且生物炭、泥炭、腐植酸生物質(zhì)、生物碳又起到了改性的作用，因此，能夠耐受各種環(huán)境變化，耐受熱脹冷縮，耐受干濕變化、酸堿影響，而且也能使植物的根系正常生長并具有節(jié)能保溫、防火阻燃的作用。并且植物能充分利用毛孔發(fā)展根系，通過對屋面或墻體綠化增加碳匯量，同時利用生物炭功能形成新增碳匯的城市森林，從而降低大氣中碳源量。
[0043]本發(fā)明所提供的涂層，在物體表面形成后，相當于迅速地種植了一片綠化，以草種為例，待種子萌發(fā)生長后，涂層表面即成為草地；各種造型的基材在鋪設后也形成了一片需要的綠化，比如像幕墻一樣鋪設在建筑物的立面上、作為屋頂隔熱板鋪設在屋面、作為園藝形成一定造型；對于上述大面積的綠化也可配設智能灌溉系統(tǒng)。
[0044]以上所述僅為本發(fā)明的具`體實施例，但本發(fā)明的實施方式并不局限于此，任何本領域的技術人員在本發(fā)明的領域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之中。
【權利要求】
1.一種抗老化供植物生長的營養(yǎng)基材組合物，其特征在于所述基材組合物包括形成聚氨酯軟發(fā)泡高分子材料的組份，所述組合物中還含有供植物生長的基質(zhì)。
2.如權利要求1所述的一種抗老化供植物生長的營養(yǎng)基材組合物，其特征在于所述供植物生長的基質(zhì)包含泥炭和其它含有腐植酸的生物質(zhì)中的其中一種或多種。
3.如權利要求1所述的一種抗老化供植物生長的營養(yǎng)基材組合物，其特征在于所述供植物生長的基質(zhì)包含農(nóng)作物植物廢料和/或禽畜動物缺氧燃燒后形成的生物碳或生物炭。
4.如權利要求1所述的一種抗老化供植物生長的營養(yǎng)基材組合物，其特征在于所述供植物生長的基質(zhì)包含生物碳。
5.如權利要求1所述的一種抗老化供植物生長的營養(yǎng)基材組合物，其特征在于所述供植物生長的基質(zhì)包含生物炭。
6.如權利要求1所述的一種抗老化供植物生長的營養(yǎng)基材組合物，其特征在于所述供植物生長的基質(zhì)包含泥炭、其它含腐植酸的生物質(zhì)、生物碳和生物炭中的任意兩種以上的組合。
7.如權利要求1、2、3、4、5或6所述的一種抗老化供植物生長的營養(yǎng)基材組合物，其特征在于所述組合物中還包含以下物質(zhì)中的至少一種: 1)、植物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)， 2)、植物種子。
8.如權利要求1、2、3、4、5、6或6所述的一種抗老化供植物生長的營養(yǎng)基材組合物，其特征在于所述組合物為涂料組合物。
9.如權利要求7所述的一種抗老化供植物生長的營養(yǎng)基材組合物，其特征在于所述組合物為涂料組合物。
10.一種抗老化供植物生長的營養(yǎng)基材涂層，其特征在于它為由權利要求8或9所述的涂料組合物噴或涂在物體表面而構成發(fā)泡的營養(yǎng)基材層。
【文檔編號】C05G3/00GK103664367SQ201310638202
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權日:2013年12月2日
【發(fā)明者】徐潔嬡, 徐躍華, 周桂云, 張清華 申請人:浙江斯泰信息科技有限公司