本发明涉及降解材料领域，具体而言，涉及一种可降解复合材料、植物营养钵及其制备方法。
背景技术：
：氧化型生物全降解技术是全球环保型材料发展的一个新热点，是当今继淀粉类生物降解塑料之后最为先进的技术之一，目前在国内还未被大多数人所了解使用。氧化降解塑料是指在降解过程中同时发生氧化降解和生物降解的一种可完全降解的环保型塑料。通过在高分子材料(PE、PP和PS)中加入降解添加剂，使塑料在光或/和热作用下，发生氧化反应。在塑料制品被遗弃后，添加剂中有两种物质起作用：一是预氧化剂(主要是一些无毒金属离子)，二是生物降解促进物质(主要是一些天然植物纤维素)。预氧化剂控制塑料在未被遗弃时保持应有的寿命及功能，在遗弃后通过过氧化反应降低分子量，使得聚合物变脆，易于微生物分解。目前市面上的营养钵主要有两种，一种是塑料营养钵，主要由化学材料或可降解塑料制成，另一种是新一代的轻基质无纺布育苗营养钵，主要由轻型育苗基质和无纺布容器材料组成。塑料营养钵存在以下几点不足：1)污染环境，不能降解或不完全降解；2)透气性差；3)不溶于水；4)自身不能提供营养物质，需靠外界补偿；5)使用淀粉制作降解塑料成本相对较高。有鉴于此，特提出本发明。技术实现要素：本发明的第一目的在于提供一种可降解复合材料，该可降解复合材料具有能够完全降解、环保无污染、透气性好且成本低的优点。本发明的第二目的在于提供一种植物营养钵，该植物营养钵具有环保无污染、排水透气性好、节约资源、成本低及降解后可产生苗木所需营养物质的优点。本发明的第三目的在于提供一种植物营养钵的制备方法，该方法操作简单、成本低及易实现规模化生产。为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：一种可降解复合材料，按重量份数计包括如下原料：降解塑料20-40份和秸秆粉55-80份。本发明提供的可降解复合材料，在降解塑料中添加秸秆粉，能够增加降解塑料的透气性和透水率，使制得的可降解复合材料既能保持塑料的特性，又兼有透水透气的优点。因为本发明的可降解复合材料中选用的是降解塑料，其本身具有能够被降解的功能，同时，添加的秸秆粉属于天然有机材料，能够在自然界中无污染地降解，因此该可降解复合材料具有极强的环保特性。当用于植物生长领域中时，可加速微生物滋生，促进可降解复合材料在土中自然分解成水、二氧化碳和腐殖酸有机肥，从而促进植物的根系的生长。另外，本发明的可降解复合材料在自然通风情况下，可以保持塑料的特性，降解速度较缓慢，当埋入地下时，由于水分的增加，从而促进降解塑料中降解剂的活性，再加上秸秆粉分解产生的协同作用，使得该可降解复合材料能够快速降解。降解塑料包括光降解型塑料、生物降解型塑料、氧化生物降解塑料、光-生物全面降解塑料、热塑性淀粉树脂降解塑料和二氧化碳基生物降解塑料。降解塑料优先采用氧化生物降解塑料，能够同时产生氧化降解和生物降解。氧化生物降解塑料是指在降解过程中同时发生氧化降解和生物降解的一种可完全降解的环保型塑料。氧化生物降解塑料技术是通用在高分子材料(PE、PP和PS)中加入降解添加剂(氧化生物降解母粒)，使塑料在光/和热作用下，发生氧化反应。与此同时，如存在微生物，则可发生生物降解，最终降解产物为水、二氧化碳和腐殖质。本发明中，按重量份数计，降解塑料典型但非限制性的含量例如为：20份、22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份、36份、38份、或40份。秸秆粉，优先选用秸秆板砂光粉，可变废为宝，另外秸秆板砂光粉的粒径小，可减少制备过程中的粉磨时间。本发明中，按重量份数计，秸秆粉典型但非限制性的含量例如为：55份、57份、60份、62份、64份、66份、68份、70份、72份、74份、76份、78份或80份。优选地，按重量份数计还包括肥料3-7份。肥料是植物必须的营养物质，能够改善土壤性质和提高土壤肥力，同时，肥料的加入，使植物营养钵自身具有养料，无需再额外补充养料。本发明中的肥料优选为复合肥，可针对不同植物选择性加入不同的复合肥。本发明中，按重量份数计肥料典型但非限制性的含量例如为：3份、4份、5份、6份或7份。优选地，所述降解塑料按重量份数计包括聚丙烯、聚乙烯或聚苯乙烯中的一种或至少两种的组合17-33份和降解剂3-7份。本发明中，按重量份数计聚丙烯、聚乙烯或聚苯乙烯中的一种或至少两种的组合典型但非限制性的含量例如为：17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份或33份。本发明中，按重量份数计降解剂典型但非限制性的含量例如为：3份、4份、5份、6份或7份。优选地，所述降解剂为氧化生物降解母粒。氧化生物降解母粒是采用光、生物降解剂为主要原料，添加一定量的光敏调节剂、分散剂、生物活性剂和载体树脂等助剂，经混合、塑化和挤出等工艺加工而成。添加氧化生物降解母粒生产的购物袋、餐盒、垃圾袋和地膜等塑料制品，在保质期内保持塑料制品原有的性能，废弃一段时间后发生降解，可显著降低塑料废弃物造成的环境污染。优选地，按重量份数计包括如下原料：聚丙烯、聚乙烯或聚苯乙烯中的一种或至少两种的组合17-33份、氧化生物降解母粒3-7份、秸秆粉55-80份和肥料3-7份。优选地，按重量份数计包括如下原料：聚丙烯、聚乙烯或聚苯乙烯中的一种或至少两种的组合20-30份、氧化生物降解母粒4-6份、秸秆粉60-75份和肥料4-6份。通过进一步优化各原料的配比，使得制备的可降解复合材料的性能得到进一步提升。优选地，所述秸秆粉主要由稻壳、稻草、麦秸、玉米秸秆、棉花秆、木屑或竹屑中任意一种或至少两种的组合得到的秸秆粉。一种植物营养钵，由上述可降解复合材料制备而成。本发明的植物营养钵在降解过程中可在土壤中自然分解成腐植酸有机肥，促进育苗根系发达，特别是用于林业造林育苗中时，自身降解后就能为苗木提供营养，环保无污染。另外，添加的秸秆粉可使该植物营养钵具有排水透气性好的优点；此外，秸秆粉可吸取土壤中的水分，对土壤中的水分有汇集作用，因此，该植物营养钵还具有一定的保水功能，不致使植物营养钵中的土壤变得太干燥，从而为苗木提供所需水分提高苗木的存活率。而且，降解塑料与秸秆粉的合理搭配制作的植物营养钵比用纯粹的秸秆粉制作的营养钵的使用寿命更长，比使用粮食淀粉制作的植物营养钵成本更低，更节约资源。在组分中添加肥料粉末，在制成植物营养钵后，植物营养钵自身可缓释养分，促进育苗根系生长，提高苗木的成活率。上述植物营养钵的制备方法，包括以下步骤：将降解塑料、秸秆粉和任选地肥料混磨后成型，即得植物营养钵；优选地，将聚丙烯、聚乙烯或聚苯乙烯中的一种或至少两种的组合、氧化生物降解母粒、秸秆粉和肥料混磨后成型，即得植物营养钵；优选地，将聚丙烯、聚乙烯或聚苯乙烯中的一种或至少两种的组合、氧化生物降解母粒、肥料和主要由稻壳、稻草、麦秸、玉米秸秆、棉花秆、木屑或竹屑中任意一种或至少两种的组合得到的秸秆粉混磨后成型，即得植物营养钵。该制备方法相对于采用淀粉基塑料的制备方法而言，简单易行，成本降低，一般设备就可以生产，塑料的性能也得到了很好的维持。与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明提供的可降解复合材料，在降解塑料中添加秸秆粉，能够增加降解塑料的透气性和透水率，使制得的可降解复合材料既能保持塑料的特性，又兼有透水透气的优点。因为本发明的可降解复合材料中选用的是降解塑料，其本身具有能够被降解的功能，同时，添加的秸秆粉属于天然有机材料，能够在自然界中无污染地降解，因此该可降解复合材料具有极强的环保特性。当用于植物生长领域中时，可加速微生物滋生，促进可降解复合材料在土中自然分解成水、二氧化碳和腐殖酸有机肥，从而促进植物的根系的生长。另外，本发明的可降解复合材料在自然通风情况下，可以保持塑料的特性，降解速度较缓慢，当埋入地下时，由于水分的增加，从而促进降解塑料中降解剂的活性，再加上秸秆粉分解产生的协同作用，使得该可降解复合材料能够快速降解。本发明的植物营养钵在降解过程中可在土壤中自然分解成腐植酸有机肥，促进育苗根系发达，特别是用于林业造林育苗中，自身降解后就能为苗木提供营养，环保无污染。另外，添加的秸秆粉可使该植物营养钵具有排水透气性好的优点；此外，秸秆粉可吸取土壤中的水分，对土壤中的水分有汇集作用，因此，该植物营养钵还具有一定的保水功能，不致使植物营养钵中的土壤变得太干燥，从而为苗木提供所需水分提高苗木的存活率。而且，降解塑料与秸秆粉的合理搭配制作的植物营养钵比用纯粹的秸秆粉制作的营养钵的使用寿命更长，比使用粮食淀粉制作的植物营养钵成本更低，更节约资源。具体实施方式下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面将结合实施例1-24和对比例1-10对发明的可降解复合材料及植物营养钵的组分及降解特性做进一步详细的说明。实施例1可降解复合材料的组分如下：聚丙烯33份、河北卡润祺环保科技有限公司生产的氧化生物降解母粒3份、秸秆粉55份。实施例2可降解复合材料的组分如下：聚乙烯25份、河北卡润祺环保科技有限公司生产的氧化生物降解母粒5份、秸秆粉65份。实施例3可降解复合材料的组分如下：聚苯乙烯17份、河北卡润祺环保科技有限公司生产的氧化生物降解母粒3份、秸秆粉80份。实施例4可降解复合材料的组分如下：聚丙烯17份、河北卡润祺环保科技有限公司生产的氧化生物降解母粒3份、秸秆粉55份和肥料3份。实施例5可降解复合材料的组分如下：聚乙烯20份、福州福塑科技有限公司生产的氧化生物降解母粒4份、秸秆粉60份和肥料4份。实施例6可降解复合材料的组分如下：聚苯乙烯25份、东莞市伟泰色母厂生产的氧化生物降解母粒5份、秸秆粉65份和肥料5份。实施例7可降解复合材料的组分如下：聚苯乙烯17份、河北卡润祺环保科技有限公司生产的氧化生物降解母粒6份、秸秆粉75份和肥料6份。实施例8可降解复合材料的组分如下：聚苯乙烯30份、河北卡润祺环保科技有限公司生产的氧化生物降解母粒7份、秸秆粉80份和肥料7份。实施例9可降解复合材料的组分如下：聚丙烯和聚乙烯的组合28份、山东天壮环保科技有限公司生产的氧化生物降解母粒4份、秸秆粉65份和肥料5份。实施例10可降解复合材料的组分如下：聚丙烯和聚苯乙烯的组合17份、河北奥柯柏环保科技有限公司生产的氧化生物降解母粒5份、秸秆粉70份和肥料5份。实施例11可降解复合材料的组分如下：聚乙烯和聚苯乙烯的组合25份、河北卡润祺环保科技有限公司生产的氧化生物降解母粒5份、秸秆粉68份和肥料5份。实施例12可降解复合材料的组分如下：聚丙烯、聚乙烯和聚苯乙烯三者的组合28份、河北卡润祺环保科技有限公司生产的氧化生物降解母粒5份、秸秆粉70份和肥料5份。对比例1市购可降解塑料1对比例2市购可降解塑料2对比例3可降解复合材料的组分如下：聚丙烯40份、河北卡润祺环保科技有限公司生产的氧化生物降解母粒2份、秸秆粉30份和肥料3份。对比例4可降解复合材料的组分如下：聚乙烯10份、河北卡润祺环保科技有限公司生产的氧化生物降解母粒2份、秸秆粉80份和肥料1份。对比例5可降解复合材料的组分如下：聚丙烯、聚乙烯和聚苯乙烯三者的组合40份、河北卡润祺环保科技有限公司生产的氧化生物降解母粒1份、秸秆粉40份和肥料2份。测试实施例1-12和对比例1-5制备的可降解复合材料的塑性保持时间及完全降解时间。测试结果如表1所示。其中，塑性保持时间为降解复合材料失去塑料的韧性、硬度及弹性所需时间；完全降解时间为降解复合材料完全降解为无害物质的时间。测试标准参照以下标准。美国ASTM已公布试验标准如下：生物降解塑料有关评价试验标准，ASTMD5209-92，ASTMD5210-92，ASTMD5247-92，ASTMD5271-92，ASTMD5338-92。光降解塑料有关评价试验标准，ASTMD5071-91，ASTMD5208-91，ASTMD3826-92。环境安全有关评价试验标准，ASTMD5152-91。我国已公布的有关试验标准如下：GB18006.1-1999“一次性可降解餐饮具通用技术条件”，GB/T18006.2-1999“一次性可降解餐饮具降解性能试验方法”，HJBZ12-2000“包装制品环境标志产品技术要求”，HBC1-2001“一次性餐饮具环境标志产品技术要求”，QB/T2461-1999“包装用降解聚乙烯薄膜”。表1降解复合材料塑性保持时间和完全降解时间表样品塑性保持时间/天埋地后完全降解时间/天实施例1110180实施例290156实施例375128实施例498149实施例5100148实施例6100150实施例792145实施例897145实施例990140实施例1092143实施例1194152实施例1295148对比例1180400对比例2200450对比例3120285对比例430100对比例5150240从表1可以看出，实施例1-12具有相对较好的塑性保持时间和较快的降解速度。尤其相对于对比例1-2所提供的市购产品来说，其降解速度更加，完全降解所需时间更短。实施例13-24是分别利用实施例1-12所提供的降解复合材料制备得到的植物营养钵，对比例6-10是分别利用对比例1-5所提供的材料制备得到的植物营养钵，其各项性能指标如表2所示。其中，各营养植物钵的制备方法如下：分别将实施例1-12及对比例1-5所用原料混磨后成型，即得实施例13-24和对比例6-10的植物营养钵。表2实施例13-24和对比例6-10的植物营养钵的各项性能指标样品塑性保持时间/天埋地后完全降解时间/天半年植物成活率实施例1311018085％实施例149015688％实施例157512890％实施例169814992％实施例1710014894％实施例1810015093％实施例199214591％实施例209714590％实施例219014092％实施例229214394％实施例239415295％实施例249514895％对比例618040070％对比例720045072％对比例812028580％对比例93010082％对比例1015024079％由表2可以看出，用本发明提供的各原料的配比关系，制备出的植物营养钵，育苗时可保持植物营养钵的塑性特征，不会很快降解，当埋入地下时，能够很快地完全降解为无害产物，有利于植物的生长。而市购产品则需要用多出一倍甚至更长的时间来降解，对于植物的生长不利。尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。当前第1页1 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