一种含钾磷元素的农业用纤维材料及其制备方法与流程

本发明涉及纤维材料，尤其涉及一种含钾磷元素的农业用纤维材料及其制备方法。

背景技术：

1、目前，农业的无机纤维仅作为基材，而没有考虑纤维本身对土壤的有害影响及植物吸收生长的促进作用。同时，无机纤维的生产，只考虑到了其在工业领域的耐温性和实用性，而没有考虑成本及环保可溶性，但是其熔融温度高，使得成本增加。

2、进一步的，现有技术中以无机纤维材料作为培养基的产品中，均需要加入有机粘合剂/结合剂等物质，但是这些有机粘合剂/结合剂含有对土壤有害的苯酚、甲醛等有毒物质，给土壤造成持久性的损害，并且这些有机粘合剂/结合剂会进一步被植物吸收，进而可能会被人体吸收，对人体造成永久性损害。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题在于提供一种含钾磷元素的农业用纤维材料，该纤维材料有利于植物根系的生长，且不会对人体造成伤害。

2、有鉴于此，本申请提供了一种含钾磷元素的农业用纤维材料，包括：

3、

4、优选的，所述农业用纤维材料中o/si的摩尔比为(2.2～3.0)：1。

5、优选的，(sio2+p2o5)的总质量/(cao+mgo+na2o+k2o)的总质量＝(1.8～3.0)：1。

6、优选的，所述sio2的含量为58～72wt％，所述mgo的含量为2～5wt％，所述cao的含量为22～29wt％，所述k2o的含量为0.8～2wt％，所述p2o5的含量为0.06～2wt％；所述(sio2+p2o5)的总质量/(cao+mgo+na2o+k2o)的总质量＝(1.8～2.8)：1，所述农业用纤维材料中o/si的摩尔比为(2.4～3.0)：1。

7、优选的，所述农业用纤维材料的平均直径在2.6～4.8μm，直径1～2μm的纤维占比8～28wt％，2～3μm的纤维占比65～85wt％，3～4μm的纤维占比8～18wt％，4～5μm的纤维占比1～3wt％。

8、优选的，所述农业用纤维材料的容重在40～140kg/m3。

9、优选的，所述农业用纤维材料的孔隙度为50～90％。

10、优选的，所述农业用纤维材料的保水率为100～1000％，导热系数为0.03～0.06w/m.k，ph值为7.4～8.3，比表面积为420～720m2/kg。

11、本申请还提供了所述的农业用纤维材料的制备方法，包括以下步骤：

12、按照配比将含硅原料、含镁原料、含钙原料、含铝原料、含铁原料、含钾原料、含钠原料和含磷原料混合，熔融，得到熔体；

13、将所述熔体成纤后热处理，得到农业用纤维材料。

14、优选的，所述熔融的温度为1400～2200℃，所述成纤的方式为甩丝成纤，所述成纤的温度为1500～1600℃，甩丝线速度为150～200m/s。

15、本申请提供了一种含钾磷元素的农业用纤维材料，其成分具体包括sio2、mgo、cao、al2o3、fe2o3、na2o、k2o以及p2o5；本申请提供的农业用纤维材料释放出植物生长所需要的有效硅、钙、镁等元素，使用过程中使其纤维结构逐渐发生改变，进而使土壤变得疏松透气，有利于植物根系的生长。同时，因其具有的生物溶解性，还可以提供不同植物生长所需要的硅、钙、镁、铁、钾、锰等元素；进一步的，农业用纤维材料的导热系数为0.03～0.06w/m.k(平均25℃)，保暖性好，根系保暖，有利于植物吸收微量元素，促进根系的生长；ph值7.4～8.3，有利于植物吸收有效元素；比表面积为400～700m2/kg，保证了良好的保水保肥能力；同时，所述农业纤维的比表面积大，纤维的溶解度高。

技术特征：

1.一种含钾磷元素的农业用纤维材料，包括：

2.根据权利要求1所述的农业用纤维材料，其特征在于，所述农业用纤维材料中o/si的摩尔比为(2.2～3.0)：1。

3.根据权利要求1所述的农业用纤维材料，其特征在于，(sio2+p2o5)的总质量/(cao+mgo+na2o+k2o)的总质量＝(1.8～3.0)：1。

4.根据权利要求1所述的农业用纤维材料，其特征在于，所述sio2的含量为58～72wt％，所述mgo的含量为2～5wt％，所述cao的含量为22～29wt％，所述k2o的含量为0.8～2wt％，所述p2o5的含量为0.06～2wt％；所述(sio2+p2o5)的总质量/(cao+mgo+na2o+k2o)的总质量＝(1.8～2.8)：1，所述农业用纤维材料中o/si的摩尔比为(2.4～3.0)：1。

5.根据权利要求1所述的农业用纤维材料，其特征在于，所述农业用纤维材料的平均直径在2.6～4.8μm，直径1～2μm的纤维占比8～28wt％，2～3μm的纤维占比65～85wt％，3～4μm的纤维占比8～18wt％，4～5μm的纤维占比1～3wt％。

6.根据权利要求1所述的农业用纤维材料，其特征在于，所述农业用纤维材料的容重在40～140kg/m3。

7.根据权利要求1所述的农业用纤维材料，其特征在于，所述农业用纤维材料的孔隙度为50～90％。

8.根据权利要求1所述的农业用纤维材料，其特征在于，所述农业用纤维材料的保水率为100～1000％，导热系数为0.03～0.06w/m.k，ph值为7.4～8.3，比表面积为420～720m2/kg。

9.权利要求1～8任一项所述的农业用纤维材料的制备方法，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述熔融的温度为1400～2200℃，所述成纤的方式为甩丝成纤，所述成纤的温度为1500～1600℃，甩丝线速度为150～200m/s。

技术总结
本发明提供了一种含钾磷元素的农业用纤维材料，其成分具体包括SiO2、MgO、CaO、Al2O3、Fe2O3、Na2O、K2O以及P2O5；本申请还提供了含钾磷元素的农业用纤维材料的制备方法，其通过人工干预的方式，将天然矿石通过熔融、成纤以及热处理的工艺，制备得到了农业用纤维材料。本申请提供的农业用纤维材料通过主要元素和微量元素的调整，使得农业用纤维材料能够促进植物根系的生长；另一方面，制备过程中不会使用有机粘合剂/结合剂等物质，不会因有机粘合剂/结合剂的存在而进一步被植物吸收，进而不会给人体造成损害。

技术研发人员：张成田
受保护的技术使用者：淄博华源科技创新发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12