專利名稱：植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微孔陶瓷范疇，具體是一種植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球及其制備方法。
背景技術(shù)：
公開日2001年2月28日，申請?zhí)?0124697.6，名稱為《泡沫陶瓷球粒的制備方法》，公開了一種利用工業(yè)廢料，用途廣泛的過濾介質(zhì)。
公開日2003年1月22日，申請?zhí)?2125487.7，名稱為《多功能健康陶瓷材料及其制備方法和用途》，公開了一種利用天然無機(jī)礦物材料...產(chǎn)生活化、凈化水質(zhì)，抗菌，釋放微量元素和提高植物種子發(fā)芽率的多功能健康陶瓷材料。
現(xiàn)有技術(shù)中，還有高吸水樹脂和緩釋玻璃肥料顆粒的報(bào)導(dǎo)。上述諸報(bào)導(dǎo)均為功能單一的單個產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在上述現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上的繼續(xù)改進(jìn)，制備一種功能多樣，集抗菌、輻射遠(yuǎn)紅外線、保濕、調(diào)濕、緩釋氮磷鉀等營養(yǎng)物質(zhì)和微量元素等多種功能的植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球及其制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下研制一種植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球，包括其外形呈不規(guī)則形狀的類球體或規(guī)則的球體，其特征是類球體或球體由復(fù)合結(jié)構(gòu)的球芯和包覆在其外的燒結(jié)型外殼構(gòu)成；其中，所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)的球芯，是致密結(jié)構(gòu)-非致密結(jié)構(gòu)隨機(jī)組合的復(fù)合微孔結(jié)構(gòu)，即玻璃態(tài)與燒結(jié)態(tài)混合和/或摻合的隨機(jī)組合；其微孔呈隨機(jī)地三維聯(lián)通結(jié)構(gòu)，無序排列，其微孔間局部封閉隔斷或交錯互通；其微孔至少有一個分支與燒結(jié)型外殼的微孔相通；所述的燒結(jié)型外殼具有微孔結(jié)構(gòu)，其微孔間交錯互通；其微孔至少有一個分支與類球體或球體外表面相通；所述的微孔中吸附有肥料微粒。
本發(fā)明提供了一種上述的植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球的制備方法，其特征是(1)所述的陶瓷球制備時，其原料含有按質(zhì)量配比組成的下述成分玻璃粉∶粉煤灰粉∶膨潤土細(xì)粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔劑∶粘結(jié)劑＝50～70份∶9～18份∶10～20份∶5～15份∶0.1～1份∶9～15份。
其中，玻璃粉用廢玻璃渣的粉，粉煤灰粉用電廠的工業(yè)廢料粉煤灰粉，膨潤土細(xì)粉用市售商品，多功能健康陶瓷材料用山東淄博博納科技發(fā)展有限公司研發(fā)生產(chǎn)的產(chǎn)品。
(2)所述陶瓷球的制備工藝包含備料、成球、燒結(jié)、自磨-水洗、酸活化、肥料吸附工序，其中，備料工序?qū)⑸鲜龈髟戏謩e破碎至下述粒徑
玻璃粉、煤灰粉和膨潤土細(xì)粉粒徑小于60μm；多功能健康陶瓷材料粒徑2～10μm；成孔劑粒徑小于40μm；將上述物料攪拌混勻，制成“泥料”；粘結(jié)劑配成足以使上述配量粉料濕潤的水溶液，備用；成球工序?qū)⑸鲜龅摹澳嗔稀庇?0～150目標(biāo)準(zhǔn)篩篩分，取通過篩目物料，置于混合攪拌機(jī)內(nèi)，加粘結(jié)劑溶液，旋轉(zhuǎn)、攪拌制粒；并按質(zhì)量份數(shù)比為粉料總量∶膨潤土粉＝1∶1的比例，加入膨潤土粉；其中，所述的膨潤土粉，粒度小于10～15μm；邊旋轉(zhuǎn)邊攪拌，使顆粒表面均勻粘附一層膨潤土粉制成“泥球”；將所述的“泥球”于≤100℃烘干1～3h；燒結(jié)工序?qū)⒏稍锏摹澳嗲颉敝糜诟G爐內(nèi)，加熱至700～900℃燒成、燒結(jié)20～30min，降溫，得“原球”；自磨-水洗工序?qū)ⅰ霸颉敝糜谇蚰C(jī)內(nèi)，加入適量自來水進(jìn)行自磨，除去球粒表面未燒結(jié)的膨潤土粉；再用浸沒量的自來水洗凈“原球”表面的附著的殘余膨潤土粉；酸活化工序用0.01～0.05mol/L的稀酸對經(jīng)過自磨-水洗工序處理后的“原球”進(jìn)行浸泡，除去酸可溶物，使球體中微孔暢通并水洗至洗水呈pH為3～5，干燥得“活性原球”；吸附肥料工序?qū)⒏稍锖蟮摹盎钚栽颉敝糜诤谐Ｒ?guī)植物或花卉施肥用量的氮、磷、鉀肥料水溶液中，于50～80℃溫?zé)嵯陆?，不時翻動，使“活性原球”的微孔中吸附飽和，晾干、再在80～120℃干燥，即得植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球成品。
其中，所述的膨潤土細(xì)粉可用活性白土、硅灰石代替；所述的成孔劑為輕質(zhì)碳酸鈣、炭粉、碳黑、活性炭、石墨或可燃性有機(jī)物微粒；所述的粘結(jié)劑為乙基纖維素、羧甲基纖維素、甲基纖維素、羧甲基淀粉鈉、羥丙基纖維素或微晶纖維素。
本發(fā)明還提供了另一種上述的植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球的制備方法，其特征是所述陶瓷球的制備工藝包含備料、成球、燒結(jié)、自磨-水洗、酸活化-肥料吸附工序，其中，酸活化-肥料吸附工序用0.01～0.05mol/L的稀酸和含有常規(guī)植物或花卉施肥用量的氮、磷、鉀肥料水溶液按1∶1的比例混合，在50～80℃溫度下對經(jīng)過自磨-水洗工序處理后的“原球”進(jìn)行浸泡，不時翻動，除去酸可溶物，使球體中微孔暢通再水洗至洗水呈pH為3～5，并使“活性原球”的微孔中吸附飽和常規(guī)施肥用量的氮、磷、鉀肥料水溶液，晾干，再在80～120℃干燥，即得植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球成品。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特性1.它具有眾多微孔，能吸收并貯存植物生長的多余水分，根據(jù)溫度和濕度環(huán)境自動調(diào)節(jié)土壤的微環(huán)境，提供植物適宜的生長微環(huán)境。
2.該微孔陶瓷球內(nèi)儲存的氮、磷、鉀成分會持續(xù)、穩(wěn)定、均勻供給花卉、植物生長期的需要。供植物緩慢吸收而又不被流失，養(yǎng)份釋放完全依賴于滲透作用，不受土壤pH值、微生物活動、土壤中水分含量、土壤類型及灌溉水量等因素的影響，實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)份的可控制釋放。
3.該微孔陶瓷球可反復(fù)使用，養(yǎng)份、水分和元素的釋放與植物的需求基本上可以保持一致，達(dá)到緩急相濟(jì)的目的。可以有效避免土壤板結(jié)。
本發(fā)明的功能特性本發(fā)明具有遠(yuǎn)紅線外線釋放功能、抗菌功能、自動調(diào)節(jié)土壤或介質(zhì)的濕度功能和緩慢釋放溶出微量礦物質(zhì)元素功能。功能原理如下1.遠(yuǎn)紅線外線釋放功能研究表明，陶瓷材料紅外輻射的機(jī)制是由極性振動的非諧效應(yīng)的二聲子和多聲子產(chǎn)生的輻射。高輻射陶瓷材料如SiC、金屬氧化物、硼化物等均存在極強(qiáng)的紅外激活極性振動。這些極性振動，由于具有極強(qiáng)的非諧效應(yīng)，其雙頻組合頻區(qū)的吸收系數(shù)一般具有102～103cm-1數(shù)量級，相當(dāng)于中等強(qiáng)度吸收區(qū)。在這個區(qū)域，剩余反射帶的反射率較低，因此有利于形成一個較平坦的強(qiáng)輻射帶。一般說來，具有高熱輻射效率的輻射帶，大致是從強(qiáng)共振波長延伸到短波整個二聲子組合和頻區(qū)域，包括部分多聲子組合區(qū)域，這是多數(shù)高輻射陶瓷材料輻射帶的共同特點(diǎn)。可以說，強(qiáng)輻射帶主要源于該波段的二聲子組合輻射。除少數(shù)例外，一般輻射陶瓷的輻射帶集中在大于5μm的二聲子、三聲子區(qū)，對于紅外輻射陶瓷而言，1～5μm波段的輻射，主要來自于自由載流子的帶內(nèi)躍遷或電子從雜質(zhì)能級到導(dǎo)帶的直接躍遷，大于5μm波段的輻射主要?dú)w于二聲子組合輻射過程。根據(jù)振動對稱性選擇規(guī)則，粒子振動時的對稱性越低，偶極矩的變化就越大，其紅外輻射就越強(qiáng)。由于陶瓷材料是由多原子組成的大分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，多原子在振動過程中易改變分子的對稱性而使偶極矩發(fā)生變化。因此，許多陶瓷材料都具有較高的輻射率。
材料學(xué)家們提出了一種全新的紅外輻射陶瓷的設(shè)計(jì)思想——材料復(fù)合的思想，即在單元組分材料基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)多相復(fù)合材料，利用各相優(yōu)勢互補(bǔ)，使材料性能有重大突破。從而擴(kuò)大了紅外輻射陶瓷材料的應(yīng)用范圍。氧化物體系材料是目前研究和應(yīng)用最為廣泛的紅外輻射材料，由于各種氧化物本身的紅外輻射率并不理想，因而采用陶瓷燒結(jié)加工技術(shù)是制備超強(qiáng)遠(yuǎn)紅外輻射材料的理想方法。我們將高性能紅外輻射材料作為功能性添加劑應(yīng)用于陶瓷球中，取得了理想效果。
2.抗菌功能原理(1)金屬離子緩釋殺菌機(jī)理金屬離子緩釋殺菌抗菌機(jī)理是指在其使用過程中，抗菌劑緩慢釋放出R+，因?yàn)镽+在很低濃度下即能破壞細(xì)菌細(xì)胞膜或強(qiáng)烈地吸引細(xì)菌體中酶蛋白的疏基，并迅速結(jié)合在一起降低細(xì)胞原生質(zhì)活性酶的活性，具有抗菌作用。因而通過緩釋R+，無機(jī)抗菌劑可發(fā)揮持久的抗菌效果。反應(yīng)過程如下 (2)金屬離子的活性氧抗菌機(jī)理金屬離子的活性氧抗菌機(jī)理認(rèn)為高氧化態(tài)金屬的還原勢極高，在光的作用下，抗菌劑和水或空氣作用，生成的活性氧O-2和.OH，具有很強(qiáng)的氧化還原作用。
這樣，當(dāng)細(xì)菌微生物靠近抗菌材料表面附近時，抗菌材料周圍產(chǎn)生的O-2和.OH自由基攻擊細(xì)菌細(xì)胞膜導(dǎo)致1)表征蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)中α-螺旋含量改變；2)C＝O雙鍵的1727cm-1IR峰強(qiáng)度增加，甘油基骨架的取向發(fā)生了變化；3)靠近極性區(qū)C＝O基團(tuán)增多；4)C＝O雙鍵減少，碳?xì)滏湶伙柡投冉档停?)膜蛋白二級結(jié)構(gòu)損傷后很難恢復(fù)，損傷具有不可逆性。從而使材料具有持久的抗菌效果。
(3)光催化抗菌機(jī)理多功能生態(tài)陶瓷球通過加入特殊的稀土元素，可以降低其中半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，擴(kuò)大光吸收波長范圍，提高光催化活性。在高于該能量值的紫外線(hν)的照射下半導(dǎo)體材料的價帶電子將向?qū)кS遷，從而在價帶形成帶正電的空穴h+vh，在導(dǎo)帶形成帶負(fù)電的高活性電子e-cb。導(dǎo)帶中被激發(fā)的電子有強(qiáng)的還原性，可與空氣和水中的氧氣作用，產(chǎn)生超氧自由基O2-；而價帶中的空穴則具有強(qiáng)氧化能力，可將吸附在半導(dǎo)體材料表面的OH-和H2O分子氧化成羥基自由基，.OH自由基呈弱酸性，在堿性溶液中存在下列平衡
.OH自由基的pK＝11.9，它在酸性條件下是強(qiáng)氧化劑，在堿性條件下是弱氧化劑。在與無機(jī)溶質(zhì)反應(yīng)時，.OH自由基通常起氧化劑作用，通過簡單的電子轉(zhuǎn)移可變成OH-離子；在與有機(jī)物反應(yīng)時，其氧化劑作用是無選擇性的，各種有機(jī)物均可被.OH自由基分解。因此，.OH自由基等活性氧自由基除可與細(xì)菌等作用，殺死細(xì)菌外，也可將VOC等有機(jī)物、NOx、SO2、NH3等無機(jī)物分解，起到凈化空氣的作用。
3.溶出礦物質(zhì)元素原理植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球是用多種天然極性礦物質(zhì)復(fù)合了多功能健康陶瓷材料經(jīng)高溫?zé)贫伞Ｍㄟ^在水中的作用，可不斷溶出人體必需的K、Ca、Zn、Mg、Fe等多種微量元素的功能。據(jù)計(jì)算，該陶瓷在每升水中能溶出Ca2.1μg；Mg11.3μg；K11.9μg；Fe4.6μg；Zn17.5μg等多種有益于花卉生長的微量元素。
4.自調(diào)濕原理該陶瓷球外形成不規(guī)則的球狀，內(nèi)部為多孔結(jié)構(gòu)，各氣孔成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，排列無方向性。該球與土壤或其他介質(zhì)混合后，能夠吸附土壤或介質(zhì)中的水分。當(dāng)該土壤或介質(zhì)的水分減少后，該球自動緩慢釋放出已存儲的水分，達(dá)到自動調(diào)節(jié)土壤或介質(zhì)的濕度。
5.緩釋肥料功能原理該球在加工過程中，通過加熱后使球微孔內(nèi)的水分和空氣溢出，然后把氮磷鉀肥料吸附于其中，在土壤或其他介質(zhì)中，會根據(jù)土壤的溫度和濕度緩慢的釋放出，提供給花卉或植物持續(xù)不斷的肥料供應(yīng)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.能高效抗菌滅菌，可殺滅各種病菌、微生物；2.能輻射遠(yuǎn)紅外線，促進(jìn)花卉或植物的根系生長，延長花期；3.具有保濕功能，能自動調(diào)節(jié)土壤濕度；4.能緩釋氮、磷、鉀等各種營養(yǎng)物質(zhì)和微量元素，有利于花卉或植物的均衡生長；5.節(jié)省勞動力，一次施用，可長期有效使用。


圖1是本實(shí)用新型局部剖視示意圖；圖2是圖1的A部局部放大剖視示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述本發(fā)明產(chǎn)品之類球體是由復(fù)合的球芯和燒結(jié)型外殼構(gòu)成；附圖中顯示，1是燒結(jié)型外殼，具微孔結(jié)構(gòu)，每個微孔具有多個分支通道，其微孔間交錯互通；2是復(fù)合結(jié)構(gòu)的球芯，玻璃態(tài)(Vitreous state)與燒結(jié)態(tài)(Sintering)混合或摻合的隨機(jī)組合，其微孔呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，無序排列，其微孔間相互封閉隔斷；其微孔至少有一個通道與燒結(jié)型外殼的微孔相通；3是球芯與外殼密接部的結(jié)合面；4是外殼1的微孔中吸附的肥料微粒。
實(shí)施例1一、制備方法制備植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球的原料，含有按質(zhì)量配比組成的下述成分玻璃粉∶粉煤灰粉∶膨潤土細(xì)粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔劑∶粘結(jié)劑＝70kg∶18kg∶20kg∶15kg∶1kg∶15kg。
其中，玻璃粉選用廢玻璃渣的粉，粉煤灰粉選用電廠的工業(yè)廢料粉煤灰粉，膨潤土細(xì)粉用市售商品，多功能健康陶瓷材料選用山東省淄博市淄博博納科技發(fā)展有限公司研發(fā)生產(chǎn)的多功能健康陶瓷粉，成孔劑選用輕質(zhì)碳酸鈣，粘結(jié)劑選用乙基纖維素。
制備工藝包含備料、成球、燒結(jié)、自磨-水洗、酸活化、肥料吸附工序，具體地，備料工序?qū)⑸鲜龈髟戏謩e破碎至下述粒徑玻璃粉、煤灰粉和膨潤土細(xì)粉粒徑小于60μm；多功能健康陶瓷材料粒徑2～10μm；成孔劑粒徑小于40μm；將上述物料攪拌混勻，制成“泥料”；粘結(jié)劑配成足以使上述配量粉料濕潤的水溶液，備用；成球工序?qū)⑸鲜龅摹澳嗔稀庇?0目標(biāo)準(zhǔn)篩篩分，取通過篩目物料，置于混合攪拌機(jī)內(nèi)，加粘結(jié)劑溶液，旋轉(zhuǎn)、攪拌制粒；
并按質(zhì)量數(shù)比為粉料總量∶膨潤土粉＝1∶1的比例，加入膨潤土粉；其中，所述的膨潤土粉，粒度小于10～15μm；邊旋轉(zhuǎn)邊攪拌，使顆粒表面均勻粘附一層膨潤土粉制成“泥球”；將所述的“泥球”于≤100℃烘干3h；燒結(jié)工序?qū)⒏稍锏摹澳嗲颉敝糜诟G爐內(nèi)，加熱至850～900℃燒成、燒結(jié)25～30min，降溫，得“原球”；自磨-水洗工序?qū)ⅰ霸颉敝糜谇蚰C(jī)內(nèi)，加入適量自來水進(jìn)行自磨，除去球粒表面未燒結(jié)的膨潤土粉；再用浸沒量的自來水洗凈“原球”表面的附著的殘余膨潤土粉；酸活化工序用0.01mol/L的稀酸(鹽酸或硫酸)對經(jīng)過自磨-水洗工序處理后的“原球”浸泡22～24h，除去酸可溶物，使球體中的微孔暢通，并水洗至洗水呈pH為3～5，干燥得“活性原球”；酸活化度檢測取干燥的“活性原球”100g加200ml蒸餾水?dāng)噭蚝螅瑴ypH值，要求在6±0.5；若不在此范圍，需重復(fù)上述酸活化處理過程。
吸附肥料工序?qū)⒏稍锖蟮摹盎钚栽颉敝糜诤谐Ｒ?guī)植物或花卉施肥用量的氮、磷、鉀肥料水溶液中，于50～60℃溫?zé)嵯陆?2～24h，不時翻動，使“活性原球”的微孔中吸附飽和，晾干、再在110～120℃干燥，即得植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球成品。
吸附肥料后，亦需測定其pH值，方法同“酸活化度檢測”。
二、采用上述的組分配方和制備工藝，其制成品的結(jié)構(gòu)特征如下其外形呈不規(guī)則形狀的類球體，由復(fù)合結(jié)構(gòu)的球芯和包覆在其外的燒結(jié)型外殼構(gòu)成；球芯是致密結(jié)構(gòu)-非致密結(jié)構(gòu)隨機(jī)組合的復(fù)合微孔結(jié)構(gòu)，即玻璃態(tài)與燒結(jié)態(tài)混合和/或摻合的隨機(jī)組合，其微孔呈隨機(jī)地三維聯(lián)通結(jié)構(gòu)，無序排列，其微孔間局部封閉隔斷或交錯互通；其微孔至少有一個分支與燒結(jié)型外殼的微孔相通；其燒結(jié)型外殼具有微孔結(jié)構(gòu)，其微孔間交錯互通；其微孔至少有一個分支與類球體外表面相通；其微孔中吸附有肥料微粒。
三、該球的功能特性經(jīng)國家有關(guān)部門檢測，檢測結(jié)果如下1.溶出微量元素經(jīng)國家無機(jī)鹽產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心測試了陶瓷球的溶出微量元素功能(測試儀器為原子分光光度儀)，經(jīng)測試，該陶瓷球在水中能溶出Ca、Mg、K、Fe、Zn等多種對植物體有益的微量元素。
2.抗菌功能經(jīng)國家建筑材料工業(yè)環(huán)境監(jiān)測中心(環(huán)監(jiān))字2004第066號測試報(bào)告測試，該陶瓷球?qū)瘘S色葡萄球菌和大腸桿菌的24小時殺菌率達(dá)到99.9％。
3.輻射遠(yuǎn)紅外線功能經(jīng)中國計(jì)量科學(xué)院GXff2002-1071檢測報(bào)告檢測，該微孔陶瓷球的遠(yuǎn)紅外線輻射率達(dá)到89％。測試設(shè)備為法向全輻射發(fā)射率檢定校準(zhǔn)系統(tǒng)。
4.安全性能測試(1)無有害元素溶出的測試在國家無機(jī)鹽產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心測試了陶瓷材料的溶出微量元素功能，測試儀器為原子分光光度儀，經(jīng)測試，該陶瓷球沒有任何對人體有害的元素的溶出(報(bào)告編號0134號)。
(2)放射性測試經(jīng)國家建筑材料工業(yè)建材放射性監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心測試，該球用的多功能健康陶瓷材料的內(nèi)照射指數(shù)為0.2(國家規(guī)定指標(biāo)≤1.0)，外照射指數(shù)為0.3(國家規(guī)定指標(biāo)≤1.3)，達(dá)到國家A類裝飾產(chǎn)品水平(報(bào)告編號200241158)。
四、施用方法在使用過程中，可根據(jù)不同花卉或植物品種或不同的施用場合，采用不同的方法。例如1.面施按量將植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球均勻撒施在花盆的周圍。
2.與土壤或介質(zhì)混用將植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球與土壤等介質(zhì)按1∶(2～8)的比例混合均勻，再種植花卉。
3.穴施或環(huán)施在花盆底部按量施入植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球，平鋪或撒成環(huán)狀，覆上介質(zhì)后上盆。
4.邊施土壤中應(yīng)用時可在花卉周圍松土后施入。
5.打孔和填充土壤中應(yīng)用時，可在花卉周圍打孔后將植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球填入。
上述組分及方法制得的產(chǎn)品已經(jīng)試用單位測試，測試方法及結(jié)果如下挑選生產(chǎn)上長勢一致的銀蝴蝶篩苗，將黃葉修剪干凈，抖去基質(zhì)，用清水洗去根部的基質(zhì)后用樂斯苯1000倍+甲托800倍液浸泡根莖部3分鐘之后，處理如下A、用以下基質(zhì)種于￠6cm基質(zhì)培杯子后，放E2溫室東區(qū)A1、德國泥炭蘚；A2、德國泥炭蘚3份+微孔球1份充分拌勻；A3、德國泥炭蘚1份+微孔球1份充分拌勻；B、用以下基質(zhì)種于￠6cm水培杯后，放E2溫室西區(qū)B1、陶粒；B2、陶粒3份+微孔球1份；B3、陶粒1份+微孔球1份；B4、微孔球(用無紡布墊住孔隙，防漏出)；以上共7個處理，每個處理10株。試驗(yàn)期間苗木的日常管理A的各處理同常規(guī)基質(zhì)種植苗木，B的各處理同水培生產(chǎn)(各處理與生產(chǎn)隔開培植，置于試驗(yàn)苗床)。
統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目每半個月全數(shù)調(diào)查1次成活率、黃化腐爛葉片總數(shù)、株高并描述長相長勢及根系生長情況。
統(tǒng)計(jì)結(jié)果

注黃化腐爛葉比率(％)＝黃化腐爛總?cè)~數(shù)/(黃化腐爛總?cè)~數(shù)+現(xiàn)有總?cè)~數(shù))×100％

結(jié)論用德國泥炭蘚種植銀蝴蝶，不如單獨(dú)使用微孔球或混加微孔球充當(dāng)培養(yǎng)基效果好；使用微孔球，對銀蝴蝶的株高及葉片的生長有明顯有益效果，能使花卉植物的株高持續(xù)、穩(wěn)定的增長，且葉片的黃化腐爛現(xiàn)象減少；花卉的黃化腐爛葉比率，與微孔陶瓷球的用量大小成反比。
實(shí)施例2制備植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球的原料，含有按質(zhì)量配比組成的下述成分玻璃粉∶粉煤灰粉∶活性白土細(xì)粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔劑∶粘結(jié)劑＝50kg∶9kg∶10kg∶5kg∶0.1kg∶9kg。
成孔劑用炭粉；粘結(jié)劑用羧甲基纖維素。
陶瓷球的制備工藝包含備料、成球、燒結(jié)、自磨-水洗、酸活化-肥料吸附工序，其中，成球工序中“泥料”用150目標(biāo)準(zhǔn)篩篩分，“泥球”于≤100℃烘干1h；燒結(jié)工序中“泥球”加熱至750～800℃燒成、燒結(jié)20～25min；酸活化-肥料吸附工序用0.05mol/L的稀酸和含有常規(guī)施肥用量的氮、磷、鉀無機(jī)肥料水溶液按1∶1的比例混合，在50～60℃溫度下對經(jīng)過自磨-水洗工序處理后的“原球”進(jìn)行浸泡20～22h，不時翻動，除去酸可溶物，使球體中微孔暢通再水洗至洗水呈pH為3～5，并使“活性原球”的微孔中吸附飽和常規(guī)施肥用量的氮、磷、鉀無機(jī)肥料水溶液，晾干，再在80～90℃干燥，即得植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球成品。
采用上述的組分配方和制備工藝，其制成品的外形結(jié)構(gòu)呈規(guī)則的球體。
其余同實(shí)施例1。
實(shí)施例3制備植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球的原料，含有按質(zhì)量配比組成的下述成分玻璃粉∶粉煤灰粉∶硅灰石細(xì)粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔劑∶粘結(jié)劑＝60kg∶14kg∶15kg∶10kg∶0.55kg∶12kg。
成孔劑用碳黑；粘結(jié)劑用甲基纖維素。
陶瓷球的制備工藝包含備料、成球、燒結(jié)、自磨-水洗、酸活化、肥料吸附工序，其中，成球工序中“泥料”用135目標(biāo)準(zhǔn)篩篩分，“泥球”于≤100℃烘干2.5h；燒結(jié)工序中“泥球”加熱至800～850℃燒成、燒結(jié)20～25min；酸活化工序用0.02mol/L的稀酸；吸附肥料工序中干燥后的“活性原球”于70～75℃溫?zé)嵯陆?2～24h，再在100～110℃干燥；所制得的植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球的外形呈規(guī)則的球體。
其余同實(shí)施例1。
實(shí)施例4制備植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球的原料，含有按質(zhì)量配比組成的下述成分玻璃粉∶粉煤灰粉∶膨潤土細(xì)粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔劑∶粘結(jié)劑＝55kg∶12kg∶12.5kg∶7.5kg∶0.325kg∶10.5kg。
成孔劑用活性炭；粘結(jié)劑用羧甲基淀粉鈉。
陶瓷球的制備工藝包含備料、成球、燒結(jié)、自磨-水洗、酸活化-肥料吸附工序，其中，成球工序中“泥料”用110目標(biāo)準(zhǔn)篩篩分，“泥球”于≤100℃烘干1.5h；燒結(jié)工序中“泥球”加熱至750～800℃燒成、燒結(jié)20～25min；酸活化-肥料吸附工序稀酸的濃度為0.03mol/L，“原球”在60～65℃溫度下浸泡20～22h，再在90～100℃干燥，即得植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球成品。
采用上述的組分配方和制備工藝，其制成品的外形結(jié)構(gòu)呈不規(guī)則的球體。
其余同實(shí)施例2。
實(shí)施例5制備植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球的原料，含有按質(zhì)量配比組成的下述成分玻璃粉∶粉煤灰粉∶活性白土細(xì)粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔劑∶粘結(jié)劑＝65kg∶15.5kg∶17.5kg∶12.5kg∶0.775kg∶13.5kg。
成孔劑用石墨；粘結(jié)劑用羥丙基纖維素。
成球工序中“泥料”用95目標(biāo)準(zhǔn)篩篩分，“泥球”于≤100℃烘干2h；燒結(jié)工序中“泥球”加熱至700～800℃燒成、燒結(jié)25～30min；
酸活化工序用0.04mol/L的稀酸；吸附肥料工序中干燥后的“活性原球”于75～80℃溫?zé)嵯陆?2～24h，再在80～90℃干燥，所制得的植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球的外形呈規(guī)則的球體其余同實(shí)施例1。
實(shí)施例6制備植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球的原料，含有按質(zhì)量配比組成的下述成分玻璃粉∶粉煤灰粉∶膨潤土細(xì)粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔劑∶粘結(jié)劑＝55kg∶11kg∶12.5kg∶7.5kg∶0.55kg∶12.5kg。
成孔劑用可燃性有機(jī)物微粒；粘結(jié)劑用微晶纖維素。
陶瓷球的制備工藝包含備料、成球、燒結(jié)、自磨-水洗、酸活化-肥料吸附工序，其中，成球工序中“泥料”用120目標(biāo)準(zhǔn)篩篩分，“泥球”于≤100℃烘干2h；燒結(jié)工序中“泥球”加熱至780～820℃燒成、燒結(jié)25～30min；酸活化-肥料吸附工序中，稀酸的濃度為0.015mol/L，“原球”在75～80℃溫度下浸泡22～24h，再在110～120℃干燥，即得植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球成品。
采用上述的組分配方和制備工藝，其制成品的外形結(jié)構(gòu)呈不規(guī)則的球體。
其余同實(shí)施例2。
實(shí)施例7制備植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球的原料，含有按質(zhì)量配比組成的下述成分玻璃粉∶粉煤灰粉∶膨潤土或活性白土細(xì)粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔劑∶粘結(jié)劑＝65kg∶15kg∶14kg∶12kg∶0.1kg∶10kg。
成孔劑用炭粉或輕質(zhì)碳酸鈣；粘結(jié)劑用羥丙基纖維素或微晶纖維素；成球工序中“泥料”用120目標(biāo)準(zhǔn)篩篩分；酸活化工序用0.026mol/L的稀酸；吸附肥料工序中“原球”在65～70℃溫度下浸泡24～26h，在90～100℃干燥。
其余同實(shí)施例1。
實(shí)施例8制備植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球的原料，含有按質(zhì)量配比組成的下述成分玻璃粉∶粉煤灰粉∶膨潤土或硅灰石細(xì)粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔劑∶粘結(jié)劑＝60kg∶9kg∶20kg∶15kg∶1kg∶9kg。
成孔劑用炭粉或石墨或可燃性有機(jī)物微粒；粘結(jié)劑用羧甲基淀粉鈉或羥丙基纖維素或微晶纖維素；成球工序中“泥料”用150目標(biāo)準(zhǔn)篩篩分；燒結(jié)工序中“泥球”加熱至700～750℃燒成、燒結(jié)25～30min；酸活化-肥料吸附工序中，稀酸的濃度為0.038mol/L，在55～65℃溫度下對“原球”進(jìn)行浸泡22～24h，再在80～90℃干燥，即得植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球成品。
其余同實(shí)施例2。
實(shí)施例9制備植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球的原料，含有按質(zhì)量配比組成的下述成分玻璃粉∶粉煤灰粉∶活性白或硅灰石土細(xì)粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔劑∶粘結(jié)劑＝55kg∶18kg∶10kg∶5kg∶0.7kg∶15kg。
成孔劑用炭粉或碳黑或活性炭；粘結(jié)劑用甲基纖維素或羧甲基淀粉鈉或羥丙基纖維素；成球工序中“泥料”用100目標(biāo)準(zhǔn)篩篩分，“泥球”于≤100℃烘干2h；酸活化工序用0.041mol/L的稀酸；吸附肥料工序中“活性原球”于55～65℃溫?zé)嵯陆?2～24h，再在90～100℃干燥；其余同實(shí)施例1。
實(shí)施例10制備植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球的原料，含有按質(zhì)量配比組成的下述成分玻璃粉∶粉煤灰粉∶膨潤土細(xì)粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔劑∶粘結(jié)劑＝70kg∶12kg∶15kg∶15kg∶0.8kg∶9kg。
成孔劑用輕質(zhì)碳酸鈣或炭粉或碳黑；粘結(jié)劑用乙基纖維素或羧甲基纖維素或羧甲基淀粉鈉；成球工序中“泥料”用150目標(biāo)準(zhǔn)篩篩分；酸活化工序用0.022mol/L的稀酸；吸附肥料工序中干燥后的“活性原球”于70～80℃溫?zé)嵯陆?2～22h，再在80～90℃干燥；其余同實(shí)施例1。
本發(fā)明所制成的植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球，利用多種極性天然礦物質(zhì)與多功能健康陶瓷材料復(fù)合，中溫?zé)贫伞Ｔ撐⒖滋沾汕蚩筛咝У臍缤寥乐械母鞣N病蟲和細(xì)菌，調(diào)節(jié)土壤的濕度、松軟等微環(huán)境。該球的遠(yuǎn)紅外線輻射可加快植物或花卉的生長，同時針對花卉生長的不同階段長期供給植物均衡的大量養(yǎng)份和微量元素，能迅速被植物的根、莖、葉吸收，滿足植物所需要的全部營養(yǎng)，促使植物均衡生長。
本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于各種高檔或名貴花卉/植物的栽培或種植領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球，包括其外形呈不規(guī)則形狀的類球體或規(guī)則的球體，其特征是類球體或球體由復(fù)合結(jié)構(gòu)的球芯和包覆在其外的燒結(jié)型外殼構(gòu)成；其中，所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)的球芯，是致密結(jié)構(gòu)-非致密結(jié)構(gòu)隨機(jī)組合的復(fù)合微孔結(jié)構(gòu)，即玻璃態(tài)與燒結(jié)態(tài)混合和/或摻合的隨機(jī)組合；其微孔呈隨機(jī)地三維聯(lián)通結(jié)構(gòu)，無序排列，其微孔間局部封閉隔斷或交錯互通；其微孔至少有一個分支與燒結(jié)型外殼的微孔相通；所述的燒結(jié)型外殼具有微孔結(jié)構(gòu)，其微孔間交錯互通；其微孔至少有一個分支與類球體或球體外表面相通；所述的微孔中吸附有肥料微粒。
2.按照權(quán)利要求1所述的植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球的制備方法，其特征是(1)所述的陶瓷球制備時，其原料含有按質(zhì)量配比組成的下述成分玻璃粉∶粉煤灰粉∶膨潤土細(xì)粉∶多功能健康陶瓷材料∶成孔劑∶粘結(jié)劑＝
50～70份∶9～18份∶10～20份∶5～15份∶0.1～1份∶9～15份。其中，玻璃粉用廢玻璃渣的粉，粉煤灰粉用電廠的工業(yè)廢料粉煤灰粉，膨潤土細(xì)粉用市售商品，多功能健康陶瓷材料用山東淄博博納科技發(fā)展有限公司研發(fā)生產(chǎn)的產(chǎn)品。(2)所述陶瓷球的制備工藝包含備料、成球、燒結(jié)、自磨-水洗、酸活化、肥料吸附工序，其中，備料工序?qū)⑸鲜龈髟戏謩e破碎至下述粒徑玻璃粉、煤灰粉和膨潤土細(xì)粉粒徑小于60μm；多功能健康陶瓷材料粒徑2～10μm；成孔劑粒徑小于40μm；將上述物料攪拌混勻，制成“泥料”；粘結(jié)劑配成足以使上述配量粉料濕潤的水溶液，備用；成球工序?qū)⑸鲜龅摹澳嗔稀庇?0～150目標(biāo)準(zhǔn)篩篩分，取通過篩目物料，置于混合攪拌機(jī)內(nèi)，加粘結(jié)劑溶液，旋轉(zhuǎn)、攪拌制粒；并按質(zhì)量份數(shù)比為粉料總量∶膨潤土粉＝1∶1的比例，加入膨潤土粉；其中，所述的膨潤土粉，粒度小于10～15μm；邊旋轉(zhuǎn)邊攪拌，使顆粒表面均勻粘附一層膨潤土粉制成“泥球”；將所述的“泥球”于≤100℃烘干1～3h；燒結(jié)工序?qū)⒏稍锏摹澳嗲颉敝糜诟G爐內(nèi)，加熱至700～900℃燒成、燒結(jié)20～30min，降溫，得“原球”；自磨-水洗工序?qū)ⅰ霸颉敝糜谇蚰C(jī)內(nèi)，加入適量自來水進(jìn)行自磨，除去球粒表面未燒結(jié)的膨潤土粉；再用浸沒量的自來水洗凈“原球”表面的附著的殘余膨潤土粉；酸活化工序用0.01～0.05mol/L的稀酸對經(jīng)過自磨-水洗工序處理后的“原球”進(jìn)行浸泡，除去酸可溶物，使球體中微孔暢通并水洗至洗水呈pH為3～5，干燥得“活性原球”；吸附肥料工序?qū)⒏稍锖蟮摹盎钚栽颉敝糜诤谐Ｒ?guī)植物或花卉施肥用量的氮、磷、鉀肥料水溶液中，于50～80℃溫?zé)嵯陆荩粫r翻動，使“活性原球”的微孔中吸附飽和，晾干、再在80～120℃干燥，即得植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球成品。
3.按照權(quán)利要求2所述的植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球的制備方法，其特征是所述的膨潤土細(xì)粉可用活性白土、硅灰石代替。
4.按照權(quán)利要求2所述的植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球的制備方法，其特征是所述的成孔劑為輕質(zhì)碳酸鈣、炭粉、碳黑、活性炭、石墨或可燃性有機(jī)物微粒。
5.按照權(quán)利要求2所述的植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球的制備方法，其特征是所述的粘結(jié)劑為乙基纖維素、羧甲基纖維素、甲基纖維素、羧甲基淀粉鈉、羥丙基纖維素或微晶纖維素。
6.按照權(quán)利要求2所述的植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球的制備方法，其特征是所述陶瓷球的制備工藝包含備料、成球、燒結(jié)、自磨-水洗、酸活化-肥料吸附工序，其中，酸活化-肥料吸附工序用0.01～0.05mol/L的稀酸和含有常規(guī)植物或花卉施肥用量的氮、磷、鉀肥料水溶液按1∶1的比例混合，在50～80℃溫度下對經(jīng)過自磨-水洗工序處理后的“原球”進(jìn)行浸泡，不時翻動，除去酸可溶物，使球體中微孔暢通再水洗至洗水呈pH為3～5，并使“活性原球”的微孔中吸附飽和常規(guī)施肥用量的氮、磷、鉀肥料水溶液，晾干，再在80～120℃干燥，即得植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球成品。
全文摘要
一種植物生長綜合調(diào)控微孔陶瓷球，屬于微孔陶瓷范疇。包括其外形呈不規(guī)則形狀的類球體，其特征是類球體由復(fù)合結(jié)構(gòu)的球芯和密接的燒結(jié)型外殼構(gòu)成；所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)的球芯是致密結(jié)構(gòu)－非致密結(jié)構(gòu)隨機(jī)組合的復(fù)合微孔結(jié)構(gòu)；所述的燒結(jié)型外殼具有微孔結(jié)構(gòu)，其微孔中吸附有肥料微粒。本發(fā)明還公開了其組分和制備方法。本發(fā)明具有抗菌功能，能高效殺滅各種細(xì)菌，能自動調(diào)節(jié)土壤濕度，釋放遠(yuǎn)紅外線，促進(jìn)植物、花卉的根系生長，高效緩釋氮、磷、鉀等營養(yǎng)物質(zhì)以及微量的硼、銅、鐵、錳、鉬、鋅等礦物元素，有利于花卉或植物的生長。可廣泛應(yīng)用于各種高檔或名貴花卉/植物的栽培或種植領(lǐng)域。
文檔編號C03C10/14GK1636942SQ20041003659
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月6日
發(fā)明者梁金生, 梁廣川, 王家勝, 魏成章, 劉強(qiáng) 申請人:淄博博納科技發(fā)展有限公司