技术领域
本发明涉及绿化领域，具体而言，涉及一种水苔固化纤维土及其制备方法、应用。
背景技术
立体绿化是指除平面绿化以外的所有绿化，都称为立体绿化，其中具有代表性的几种绿化形式为：垂直绿化、屋顶绿化、树围绿化、护坡绿化、高架绿化等，有人也将立体绿化称之为:建筑绿化，因为大部分立体绿化都运用在建筑上，而护坡绿化往往是用于堤坝防水，防止泥土流失的一种绿化方式。面对城市飞速发展带来寸土寸金的局面，而面对绿化面积不达标，空气质量不理想，城市噪音无法隔离等难题，发展立体绿化将是绿化行业发展的大趋势。
在立体绿化过程中需要用到大量的栽培土，因此人造土材料的产生可很好的解决栽培土的来源问题，但是现有技术中采用的人造土材料多选择为生物保水砖，生物保水砖是属于环保的新型材料，在吸水、保水、节水、净水、渗透水等方面表现优越，因其多气孔的构造，使其拥有超强的吸水性，可以保存大量的水分。当水在超过砖的保水容量之后会迅速渗漏，又可以把保存的水在需要的时候释放出来，这也是可以在生物保水砖上直接种植植物的原因。生物保水砖虽然应用性能比较优异，但是该种材料成本比较高，无法大范围普及使用，因此限制了其进一步应用的范围。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种水苔固化纤维土，该水苔固化纤维土本身成本低，可取代高端产品的地位，充分降低工程和成本的高预算，能够种植绝大部分的绿化植物，持水率高，土壤不容易散落，成型度好，而且组分纯天然，环保经济，不会对人体健康有任何的损害，具有安全环保，无刺激，无残留的效果，值得大力推广应用，也填补了相关技术空白，为立体绿化等相关领域提供了很好的基材；
本发明的第二目的在于提供上述水苔固化纤维土的制备方法，制备方法简单，操作方便，整个制备过程操作条件比较温和，前后步骤衔接比较紧密，为后续操作提供了可参考的数据；
本发明的第三目的在于提供上述水苔固化纤维土的应用，应用范围比较广，可以广泛应用于立体绿化行业、庭院、阳台小面积绿化等，方面具有纯天然，无污染，绿化效果优异等特点。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明提供了一种水苔固化纤维土，主要由以下原料制得：以质量份数计，水苔12-17份，椰糠10-15份，纤维棉2-7份，珍珠岩8-13份，蛭石6-11份，泥炭土30-40份，石膏粉2-7份，滑石粉3-4份，松针纤维4-8份。
立体绿化是指除平面绿化以外的所有绿化，都称为立体绿化，其中具有代表性的几种绿化形式为：垂直绿化、屋顶绿化、树围绿化、护坡绿化、高架绿化等，有人也将立体绿化称之为:建筑绿化，因为大部分立体绿化都运用在建筑上，而护坡绿化往往是用于堤坝防水，防止泥土流失的一种绿化方式。面对城市飞速发展带来寸土寸金的局面，而面对绿化面积不达标，空气质量不理想，城市噪音无法隔离等难题，发展立体绿化将是绿化行业发展的大趋势。
在立体绿化过程中需要用到大量的栽培土，因此人造土材料的产生可很好的解决栽培土的来源问题，但是现有技术中采用的人造土材料多选择为生物保水砖，生物保水砖是属于环保的新型材料，在吸水、保水、节水、净水、渗透水等方面表现优越，因其多气孔的构造，使其拥有超强的吸水性，可以保存大量的水分。当水在超过砖的保水容量之后会迅速渗漏，又可以把保存的水在需要的时候释放出来，这也是可以在生物保水砖上直接种植植物的原因。生物保水砖虽然应用性能比较优异，但是该种材料成本比较高，无法大范围普及使用，因此限制了其进一步应用的范围。
当日本先进的立体绿化人造土材料引入中国时，其实产生出了以生物保水砖(辽宁大连)及(安徽合肥)为主导主体绿化新型高端产品指引市场。但是鉴于其市值高、普通流通性弱的高端产品，因此产生研发出介于此类产品间能大众化的终端产品为初衷进行研发，发明人经过大量的创造性劳动后，研发出了以贵州水苔为主要的配比材料的新生代纤维固化土，不仅性能优异，而且价格低，应用范围广。
优选地，作为进一步可实施的方式，水苔13-16份，椰糠11-14份，纤维棉3-6份，珍珠岩9-12份，蛭石7-10份，泥炭土32-37份，石膏粉3-6份，滑石粉3.2-3.8份，松针纤维5-7份。
优选地，作为进一步可实施的方式，水苔15份，椰糠12份，纤维棉5份，珍珠岩11份，蛭石9份，泥炭土35份，石膏粉4份，滑石粉3.5份，松针纤维6份。
在上述各个原料中，水苔与椰糠本身均属于纯天然的物质，保水性能比较优异，通过将这两种物质互相伍配后不仅保水性能非常优异还能达到不会滴水的效果，这样既方便运输、移动，又可以给予种植的植物充足的水分，由于其均属于天然的材料，后续可以直接降解，并不需要额外处理，方便实用。水苔最好用贵州的水苔，椰糠选用云南的椰糠，可以使得制备出的纤维土更方面的性能效果最为优异。
需要注意的是，纤维土的成型度也是需要考察的一个关键指标，原料中，纤维棉主要起到框架的作用，蛭石等其他物质主要起到填充的作用，水苔、椰糠除了起到保水的作用，还起到了促进成型、成型的纤维土不易散掉的效果，通过试验发现如果采用其他物质比如藻类等，达不到理想的成型度，制备得到的纤维土容易散掉，不易成型，因此通过大量实践发现浆水苔、椰糠进行有机的组合后不但保水后不滴水，稳定性有保证，还能使得纤维土的成型度优异，同时这两种物质与原料中的其他物质能够形成良好的配伍性，填充到纤维棉的框架中可以与纤维棉成为统一的整体，共同发挥良好的作用。
本发明实施例还提供了上述水苔固化纤维土的制备方法，包括如下步骤：
将所有原料搅拌20min以上，搅拌均匀进行蒸压融化粘结后，成型即可。
上述制备方法本身操作简单，整个制备过程操作条件比较温和，前后步骤衔接比较紧密，为后续操作提供了可参考的数据。
优选地，作为进一步可实施的方式，所有原料搅拌的温度控制在40-70℃之间；
优选地，作为进一步可实施的方式，蒸压的温度控制在50-65℃之间。
优选地，作为进一步可实施的方式，所有原料按照如下步骤进行预处理：水苔粉碎成3-5cm的长纤维状，椰糠粉碎成2-5cm之间的椰糠。
优选地，作为进一步可实施的方式，将纤维棉压碎成长度在1-3cm之间的无绒纤维状材料。
优选地，作为进一步可实施的方式，珍珠岩的粒径控制在0.2-0.3cm之间，蛭石的粒径控制在0.3-0.5cm之间。
优选地，作为进一步可实施的方式，所述松针纤维是将松树新鲜针叶搅拌、挤压、粉碎成1-3cm之间的粘稠状纤维物体所得。
通过将所有的原料进行预处理后，可以制备出具有均一效果更为优异的水苔固化纤维土。
本发明实施例还提供了上述水苔固化纤维土的应用，可广泛应用于立体绿化行业、庭院、阳台小面积绿化等方面。因为在中国市场上，产品在保证质量安全的前提下，都会择优录取中端产品，而非高大上的昂贵产品，这是市场价值的普遍规则。
并且，园艺市场的使用资材其实是在时刻变化的，厦门华天宇园艺科技有限公司现在研发出环保降解的纸浆花盆，还有雅吉新型建材有限公司推出“花之春”园艺花盆，采用活性石为原料，具有良好的透气排水性的环保生态，而本发明研发的水苔纤维固化土刚好能上述这些新型产品搭配，共同建设环保产品体系，新型高端园艺资材的用土。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1)本发明的水苔固化纤维土本身造价低，可取代高端产品的地位，充分降低工程和成本的高预算，能够种植绝大部分的绿化植物，持水率高，土壤不容易散落，成型度好，而且组分纯天然，环保经济，不会对人体健康有任何的损害，具有安全环保，无刺激，无残留的效果，值得大力推广应用，也填补了相关技术空白，为立体绿化等相关领域提供了很好的基材，属于一种性能非常优异的绿化产品；
2)本发明的水苔固化纤维土的制备方法简单，操作方便，整个制备过程操作条件比较温和，前后步骤衔接比较紧密，为后续操作提供了可参考的数据；
3)本发明的水苔固化纤维土的应用范围比较广，可以广泛应用于立体绿化行业、庭院、阳台小面积绿化等方面，具有纯天然，无污染，绿化效果优异等特点。
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。
实施例1
水苔固化纤维土的制备方法按照如下步骤进行：
1)按照如下质量进行称量：水苔12kg，椰糠15kg，纤维棉2kg，珍珠岩8kg，蛭石11kg，泥炭土30kg，石膏粉7kg，滑石粉3kg，松枝纤维4kg；
2)将以上9种原料按照上述配方进行混合，采用滚筒式搅拌机进行高温搅拌20min，制备出均匀状态的水苔纤维土散体；
3)取出均匀状水苔纤维土散体，置于40℃蒸笼箱内进行蒸压、融化粘结，制备出6％含水量的粘稠状温热物体；
4)以1.5kg重量为单位，将粘稠状温热物体放置于长宽高为560mm×280mm×80mm的托盘内，冷却，压膜成型；
5)选取长宽高规格为560mm×280mm×15mm，均匀分布8个小孔的凸状模具板材，孔眼的大小设置为长宽高规格为32mm×32mm×32mm，用上带孔眼模具板材套对上述样本进行嵌套；
6)采用气动钢板，对模具进行15s的挤压，施加的压力为200kg/m2；
7)取出受挤压后的模具，脱模处理，冷却后取出固化成型的水苔纤维固化土产品。产品为长宽高规格为560mm×280mm×15mm、上带均匀分布的8个32mm×32mm×32mm孔眼的长方体；
8)将成型的模块固化土放置于抽屉式货架上，进行自然风干处理，经2小时干燥后即可制得干燥的水苔纤维固化模块土，模块土的含水率约为0.3％，单个个体为长宽高规格为560mm×280mm×15mm、净重约为1.3-1.5kg的固化模块土；
9)反复操作，使用50kg生产出30块长宽高规格为560mm×280mm×15mm的固化纤维土。
实施例2
水苔固化纤维土的制备方法按照如下步骤进行：
1)按照如下质量进行称量：贵州水苔17kg，海南椰糠10kg，纤维棉7kg，珍珠岩13kg，蛭石6kg，泥炭土40kg，石膏粉2kg，滑石粉4kg，松枝纤维8kg；
2)选取上等贵州水苔置于含水率约1.5％的干燥状态下，使用普通粉碎机进行搅拌，将贵州水苔绞碎成为3-5cm长纤维状形态物体，制备通用固化椰糠，选取毛纤维长度在2-5cm之间的椰糠，选取棉纺织厂中的废弃边角料，通过机器进行二次挤压，将其压碎为长度在1-3cm之间的无绒纤维状材料，选取并筛选微颗粒直径大小在0.2-0.3cm之间的珍珠岩与微颗粒直径大小在0.3-0.5cm之间的蛭石，选取松树新鲜针叶，进行搅拌、挤压，将其粉碎成1-3cm的粘稠状纤维状物体，泥炭土、石膏粉和滑石粉采用市场普通产品即可；
3)将以上9种原料按照上述配方进行混合，采用滚筒式搅拌机进行高温搅拌30min，制备出均匀状态的水苔纤维土散体；
4)取出均匀状水苔纤维土散体，置于70℃蒸笼箱内进行蒸压、融化粘结，制备出6％含水量的粘稠状温热物体；
5)以1.5kg重量为单位，将粘稠状温热物体放置于长宽高为560mm×280mm×80mm的托盘内，冷却，压膜成型；
6)选取长宽高规格为560mm×280mm×15mm，均匀分布8个小孔的凸状模具板材，孔眼的大小设置为长宽高规格为32mm×32mm×32mm，用上带孔眼模具板材套对上述样本进行嵌套；
7)采用气动钢板，对模具进行15s的挤压，施加的压力为200kg/m2；
8)取出受挤压后的模具，脱模处理，冷却后取出固化成型的水苔纤维固化土产品。产品为长宽高规格为560mm×280mm×15mm、上带均匀分布的8个32mm×32mm×32mm孔眼的长方体；
9)将成型的模块固化土放置于抽屉式货架上，进行自然风干处理，经2小时干燥后即可制得干燥的水苔纤维固化模块土，模块土的含水率约为0.3％，单个个体为长宽高规格为560mm×280mm×15mm、净重约为1.3-1.5kg的固化模块土；
10)反复操作，使用50kg生产出30块长宽高规格为560mm×280mm×15mm的固化纤维土。
实施例3
具体操作方法与实施例2基本一致，只是原料按照如下质量进行称量：贵州水苔13kg，海南椰糠14kg，纤维棉3kg，珍珠岩12kg，蛭石7kg，泥炭土32kg，石膏粉6kg，滑石粉3.2kg，松枝纤维7kg。
实施例4
具体操作方法与实施例2基本一致，只是原料按照如下质量进行称量：贵州水苔16kg，海南椰糠11kg，纤维棉6kg，珍珠岩9kg，蛭石10kg，泥炭土37kg，石膏粉3kg，滑石粉3.8kg，松枝纤维5kg。
实施例5
具体操作方法与实施例2基本一致，只是原料按照如下质量进行称量：贵州水苔15kg，海南椰糠12kg，纤维棉5kg，珍珠岩11kg，蛭石9kg，泥炭土35kg，石膏粉4kg，滑石粉3.5kg，松枝纤维6kg。
比较例1
专利CN105367216A中实施例1的培养土。
比较例2
具体操作步骤与实施例5一致，只是原料按照如下质量进行称量：贵州水苔30kg，海南椰糠12kg，纤维棉5kg，珍珠岩11kg，蛭石9kg，泥炭土35kg，石膏粉4kg，滑石粉3.5kg，松枝纤维6kg。
比较例3
具体操作步骤与实施例5一致，只是不添加滑石粉、石膏粉和泥炭土。
实验例1
将上述水苔固化纤维土的持水性、植物生长状况、酸碱度以及孔隙结构等物理性能进行测定，具体结果见下表1，孔隙率采用重复性误差小于1.5％的孔隙率测试仪测试，孔径分布采用3H-2000PS2型孔径分布测试仪测试，保水率的测试方法为：单位质量或体积的基质能够吸收的水分与纤维土自身的体积或质量的比成为保水率，保水时间的测试方法为：保水时间＝将土壤盒内充分吸水的基质放置40℃烘箱内，通风烘干至基质相对持水量为0时所需时间。
表1物理性能测试结果
从上述表1中可以看出，本发明实施例的纤维土孔隙率适宜，孔隙大小分布也比较均匀，这样稳定性比较好，成型度优异，不会出现孔径大小不一从而产生容易散掉的问题，而且抗拉性能以及抗压性能优异，更进一步说明本发明的纤维土的性能比较优异。
实验例2
以天鹅绒草为种植植物进行试验，对其植物的生长状况进行测试，具体见下表2，具体测试方法为：选择催芽的种子或幼苗于基质中培育，实时(2月～3月)观察记录苗木(天鹅绒草移栽苗)移栽后生长状况。
表2天鹅绒草20天生长情况
从上表2的试验数据可以看出，本发明的纤维土对于苗木的生长以及成活率均有显著的积极影响。
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。