筑碳钵及制备方法

本发明涉及筑碳钵制备，具体涉及筑碳钵及制备方法 。

背景技术：

1、中东地区，与石油资源的丰富形成鲜明的对比，水资源极度匮乏。中东气候干燥，河流稀少，还有大面积没有河流的沙漠地区。水资源匮乏严重影响中东人民的生活和生产。随着人口的增长、经济的发展，中东水资源紧缺日趋严重。河流、湖泊水资源分配上的矛盾，也是形成中东紧张局势的原因之一。中东地区采用了开源节流解决该问题，如兴修水利、海水淡化、水塔蓄水等手段，增加储水量，达到开源作用。对于种植绿植，由于水资源的匮乏，为了节约水资源，通常需要人工设置排水孔、人为控制排水，或者设置复杂的储水或灌溉设施，在指定时间同意渗水浇灌，已达到节约用水的目的，但是这些手段也不能完全拒绝培育植物过程中水资源的浪费，且还增加其他成本的投入，中东一颗树养护成本以万为单位。

技术实现思路

1、为了解决水资源匮乏的问题，本发明目的在于提供一种沙质筑碳钵。该筑碳钵为植物种植容器，就地取材，以沙漠沙为主要原料，制得的筑碳钵透气性优异的同时，减少的水分的渗透，起到了节约用水的作用的同时，满足植物生长需求。

2、本发明第二个目的在于提供上述筑碳钵沙质制备方法。

3、本发明第三个目的在于提供上述筑碳钵的应用。

4、本发明目的通过如下技术方案实现：

5、一种沙质筑碳钵，其特征在于：是采用玻璃纤维布浸泡于二氧化硅溶液中进行润湿，以沙子和水泥经水混合成浆料，涂刷于润湿后的玻璃纤维布表面，将玻璃纤维布叠加铺放于筑碳钵模具中，再沿着模具内侧壁涂刷一次浆料，然后静置干燥制得。

6、进一步，所述沙子为粒径为0.16~0.25mm的粗沙和粒径为0.12mm以下的细沙组成的混合沙，粗沙质量占比为70~80%，细沙质量占比为20~30%。

7、进一步，所述浆料中混合沙、水泥和水的质量比为3~4:0.5:3~5。

8、进一步，所述润湿是将玻璃纤维布于质量浓度为25%的二氧化硅溶液，浸泡20~30min，所述二氧化硅溶液是由平均粒径为150nm的介孔二氧化硅颗粒配制得到的质量浓度为25%的溶液。

9、进一步，所述玻璃纤维布叠加具体是采用润湿后的玻璃纤维布两面均涂刷上一层浆料，采用5~8张涂刷过浆料的张玻璃纤维布按照20~36°夹角，中心重合叠加。

10、一种筑碳钵沙质制备方法，其特征在于：是采用玻璃纤维布浸泡于二氧化硅溶液中进行润湿，以沙子和水泥经水混合成浆料，涂刷于润湿后的玻璃纤维布表面，将玻璃纤维布叠加铺放于筑碳钵模具中，经挤压后，再沿着模具内侧壁涂刷一次浆料，然后静置干燥。

11、进一步，所述沙子为粒径为0.16~0.25mm的粗沙和粒径为0.12mm以下的细沙组成的混合沙，粗沙质量占比为70~80%，细沙质量占比为20~30%。

12、进一步，所述浆料中混合沙、水泥和水的质量比为3.5~4:0.5:3~5。

13、进一步，所述润湿是将玻璃纤维布于质量浓度为25%的二氧化硅溶液，浸泡20~30min。

14、所述二氧化硅溶液是由平均粒径约为150nm的介孔二氧化硅颗粒配制得到的质量浓度为25%的溶液。

15、进一步，所述玻璃纤维布叠加具体是采用润湿后的玻璃纤维布两面均涂刷上一层浆料，采用5~8张涂刷过浆料的张玻璃纤维布按照20~36°夹角，中心重合叠加。

16、为了能达到透气不透水，首先要考虑浆料的合理配制，为了保证筑碳钵具有透气性，本发明中浆料中混合沙用量远远超过水泥，但是这样的浆料会使得最终筑碳钵的强度较低，结构稳定性差，但是如果提高水泥用量，会导致筑碳钵透气性变差。

17、在维持浆料中沙用量占比的前提下，本发明混合沙中粗沙和细沙粒度存在差异，通过粗沙和细沙的配制，制备成浆料涂覆在玻璃纤维布表面，会形成分布均匀的孔隙，有助于透气。其次，玻璃纤维布通过二氧化硅溶液浸泡润湿后，介孔二氧化硅附着在玻璃纤维布表面，再涂刷浆料后，二氧化硅成了很好的粘合剂，通过粒子间形成硅氧结合，牢牢固定浆料在玻璃纤维布表面，通过叠加过挤压，两层玻璃纤维布之间的二氧化硅进一步嵌入浆料的混合沙形成的孔隙中，进一步分割空隙，形成一定直径的微孔均匀分布，再结合多层叠加结构，达到良好透气性的同时，阻断水分的快速渗透。此外，润湿后的玻璃纤维布通过涂刷浆料后进行叠加，起到了骨架作用，增强了制备的筑碳钵的强度，提高了筑碳钵的稳定性。

18、一种筑碳钵的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

19、（1）取粗沙和细沙混合成混合沙，将混合沙、水泥混合加入水搅拌形成浆料，所述混合沙中粗沙粒径为0.16~0.25mm，质量占比为70~80%，细沙粒径为0.12mm以下，质量占比为20~30%，混合沙、水泥和水的质量比为3.5~4:0.5:3~5；

20、（2）将玻璃纤维布浸泡于二氧化硅溶液中20~30min，进行润湿，所述二氧化硅溶液是由平均粒径为150nm的介孔二氧化硅颗粒配制得到的质量浓度为25%的溶液；

21、（3）在筑碳钵模具内表面刷一层浆料，将润湿后的玻璃纤维布两面均涂刷上一层浆料，采用5~8张涂刷过浆料的张玻璃纤维布按照20~36°夹角，中心重合叠加，然后放置于模具中，贴着模具内侧壁放置，垂直于内壁的方向均匀挤压，最后在沿着模具内侧壁涂刷一层浆料，将模具放置于通风处自然干燥，然后脱去模具。

22、上述筑碳钵在种植植物中的应用，具体是作为种植植物的容器。

23、在长期使用该沙制筑碳钵种植植物过程中，钵内最表层中的二氧化硅会缓慢释放，起到了抗倒伏的作用，同时还能提高植物的抗蒸腾性，减少植物对水分的损耗。

24、本发明具有如下技术效果：

25、本发明通过就地取材，以沙漠中的沙与水泥配制成浆料，涂刷于二氧化硅润湿的玻璃纤维布表面，再通过多层叠加制备的筑碳钵结构轻薄，但是具有优异的力学强度，抗弯强度最高达到39mpa，同时透气性优异，透气度等级达到v级，透水系数低至0.3×10-7m/s，有效阻断水分渗透，防止水分扩散，从而减少水分损失，达到了透气不透水的优异效果。

1.一种沙质筑碳钵，其特征在于：是采用玻璃纤维布浸泡于二氧化硅溶液中进行润湿，以沙子和水泥经水混合成浆料，涂刷于润湿后的玻璃纤维布表面，将玻璃纤维布叠加铺放于筑碳钵模具中，再沿着模具内侧壁涂刷一次浆料，然后静置干燥制得。

2.如权利要求1所述的一种沙质筑碳钵，其特征在于：所述沙子为粒径为0.16~0.25mm的粗沙和粒径为0.12mm以下的细沙组成的混合沙，粗沙质量占比为70~80%，细沙质量占比为20~30%，浆料中混合沙、水泥和水的质量比为3.5~4:0.5:3~5。

3.如权利要求1或2所述的一种沙质筑碳钵，其特征在于：所述玻璃纤维布叠加具体是采用润湿后的玻璃纤维布两面均涂刷上一层浆料，采用5~8张涂刷过浆料的张玻璃纤维布按照20~36°夹角，中心重合叠加。

4.一种筑碳钵沙质制备方法，其特征在于：是采用玻璃纤维布浸泡于二氧化硅溶液中进行润湿，以沙子和水泥经水混合成浆料，涂刷于润湿后的玻璃纤维布表面，将玻璃纤维布叠加铺放于筑碳钵模具中，经挤压后，再沿着模具内侧壁涂刷一次浆料，然后静置干燥。

5.如权利要求4所述的一种筑碳钵的制备方法，其特征在于：所述沙子为粒径为0.16~0.25mm的粗沙和粒径为0.12mm以下的细沙组成的混合沙，粗沙质量占比为70~80%，细沙质量占比为20~30%。

6.如权利要求5所述的一种筑碳钵的制备方法，其特征在于：所述浆料中混合沙、水泥和水的质量比为3.5~4:0.5:3~5。

7.如权利要求4-6任一项所述的一种筑碳钵的制备方法，其特征在于：所述润湿是将玻璃纤维布于质量浓度为25%的二氧化硅溶液，浸泡20~30min，所述二氧化硅溶液是由平均粒径约为150nm的介孔二氧化硅颗粒配制得到的质量浓度为25%的溶液。

8.如权利要求4-7任一项所述的一种筑碳钵的制备方法，其特征在于：所述玻璃纤维布叠加具体是采用润湿后的玻璃纤维布两面均涂刷上一层浆料，采用5~8张涂刷过浆料的张玻璃纤维布按照20~36°夹角，中心重合叠加。

9.如权利要求8所述方法制备的筑碳钵在种植植物中的应用，具体是作为种植植物的容器。