《生物质泡沫基质制备技术规范》（征求意见稿）.doc
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ICS78.020.20
CCSB60
DB33
浙江省地方标准
DB33/TXXXXX—202X
生物质泡沫基质制备技术规范
Biomassfoamsubstratespreparationtechnicalspecification
202X-XX-XX发布
202X-XX-XX实施
浙江省市场监督管理局发布
DB33/XXXXX—202X
目次
前言 II
引言 III
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 分类 1
5 要求 2
6 检测方法 3
附录A（规范性附录） 制备技术要求 4
附录B（资料性附录） 表观密度的测定 6
附录C（资料性附录） 抗压强度的测定 8
附录D（资料性附录） 保水率的测定 10
参考文献 12
前言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：
标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。
本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由浙江省林业局提出并归口。
本文件起草单位：
浙江省林业科学研究院、杭州国立工贸集团有限公司、淳安新安江开发总公司、浙江省林产品质量检测站，……。
本文件主要起草人：
刘乐群
引言
利用农林废弃物生产生物质泡沫基质用于现代林业绿化种植，不但能解决农林废弃物处理处置的难题，促进农林废弃物循环利用的产业化发展，而且可以替代珍贵的泥炭资源，保护自然资源和生态环境；同时也有利于提高农林业土地土壤质量，促进植物生长，发展循环经济，促进现代林业生产与环境协调发展。
为统一规范生物质泡沫基质的栽培技术和科学合理推广应用，特制定本标准。
12
生物质泡沫基质制备技术规范
1 范围
本文件规定了生物质泡沫基质材料制备的术语和定义、分类、要求、检测方法等要求。
本文件适用于以林业采伐、造材和加工剩余物以及农作物秸秆为原料制备生物质泡沫基质材料的技术要求。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T6342—1996泡沫塑料与橡胶线性尺寸的测定
GB/T8810—2005硬质泡沫塑料吸水率的测定
GB/T8812.2—2007硬质泡沫塑料弯曲性能的测定第2部分:
弯曲强度和表观弯曲弹性模量的测定
GB/T10294—2008绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法
GB/T19275—2003材料在特定微生物作用下潜在生物分解和崩解能力的评价
GB/T33891—2017绿化用有机基质
LY/T1237—1999森林土壤有机质的测定及碳氮比的计算
NY/T2118—2012蔬菜育苗基质
DB11/T770—2010花卉栽培基质
3 术语和定义
3.1
生物质泡沫基质biomassfoammedia
以林业采伐、造材和加工剩余物以及农作物秸秆为原料，经粉碎、液化、树脂化、发泡等工序制成的适宜植物生长的泡沫材料。
4 分类
4.1
根据不同制备工艺分：
——高温发泡基质；
——常温发泡基质。
4.2
根据不同用途分：
——水面浮床基质；
——无土栽培基质；
——保水保肥基质。
5 要求
5.1 制备技术
按附录A的制备技术要求进行。
5.2 外观
生物质泡沫基质应泡孔均匀、无塌陷、无异味，颜色一般为棕色或褐色。
5.3 理化性能
不同用途生物质泡沫基质的技术指标应符合表1的规定。
表1技术指标
序号
项目
用途
水面浮床
无土栽培
保水保肥
1
表观密度
g/cm3
≤0.30
≤0.35
≤0.30
2
抗压强度
KPa
≥100
≥120
≥100
3
pH值
4.5~9.5
4.5~8.0
4.5~9.5
4
有机质含量
（质量分数）
≥1.5%
≥1.8%
≥2.5%
5
发芽率
≥80%
≥80%
≥90%
6
抗弯载荷
N
≥1200
7
保温导热系数
W（m·K）
≤0.065
8
吸水率
%
≥60
9
保水率
%
≥40
10
总孔隙度
%
≥60
11
降解率
（三年）
≤20%
6 检测方法
检测方法按表2执行。
表2检测方法
序号
项目
检测方法
方法来源
1
表观密度
烘干称重法
附录B
2
抗压强度
仪器测试法
附录C
3
pH值
pH测量仪
GB/T33891-2017
4
有机质含量
仪器测试法
LY/T1237
5
发芽率
生物毒性法
GB/T23486
6
抗弯载荷
仪器测试法
GB/T8812.2
7
保温导热系数
仪器测试法
GB/T10294
8
吸水率
称重法
GB/T8810-2005
9
保水率
真空烘干法
附录D
10
总孔隙度
基质孔隙度测定法
NY/T2118—2012
11
降解率（三年）
生物降解法
GB/T19275-2003
A
A
附 录 A
（规范性附录）
制备技术要求
A.1 技术条件准备
A.1.1 原料要求
将林业采伐、造材和加工剩余物以及农作物秸秆制成20目以下的颗粒作为原料。
原料中不应含有漂白剂、胶黏剂等影响液化和制备可发性树脂的化学成分。
A.1.2 辅料要求
A.1.2.1 制备液化产物树脂的辅料：
液化剂、催化剂、氢氧化钠、甲醛。
表A.1液化产物树脂用辅料要求
序号
用途
试剂
标准
1
液化剂
苯酚
满足GB/T339—2019合格品要求
聚乙二醇-400
满足HG/T4134—2010要求
其他试剂
不低于相应工业用标准要求
2
催化剂
盐酸
满足GB/T320—2006合格品要求
其他试剂
不低于相应工业用标准要求
3
/
氢氧化钠
不低于GB/T209—2018ISⅡ类要求
4
/
甲醛
不低于GB/T9009-2011中44%级合格品要求
A.1.2.2 制备生物质泡沫基质的辅料：
活性乳化剂、交联剂、发泡剂、固化剂、改性剂。
表A.2生物质泡沫基质用辅料要求
序号
用途
试剂
标准
1
活性乳化剂
OP-10
不低于Q/CDKLHX0528-2016A要求
吐温-80
不低于Q/CDKLHX0012-2016要求
其他试剂
不低于相应工业用标准要求
2
交联剂
异氰酸酯
满足GB/T13658—2015要求
其他试剂
不低于相应工业用标准要求
3
发泡剂
正戊烷
纯度≥99%
异戊烷
不低于HG/T5613-2019Ⅱ类要求
环戊烷
满足GB/T18825-2002要求
其他试剂
不低于相应工业用标准要求
4
固化剂
对甲苯磺酸
不低于Q/CDKLHX0009-2016要求
磷酸
不低于GB/T2091-2008中75%磷酸一等品要求
其他试剂
不低于相应工业用标准要求
5
改性剂
聚醚多元醇
不低于GB/T12008.2-2010合格品要求
A.1.3 设备要求
——反应釜，应具有温度控制功能；
——多缸体发泡机，具有分料装缸、单缸搅拌、出料计量功能；
——喷撒发泡机，具有装料搅拌、喷料速度控制功能，易于移动和携带；
——发泡用模具，应具有温度控制功能。
A.2 生物质泡沫基质的制备
A.2.1 液化产物树脂的制备
制备方法：
将原料，A.1.2.1中的液化剂、催化剂加入反应釜中，在一定条件下进行液化反应，反应完成后，降温至一定温度加入氢氧化钠溶液调节pH，最后加入甲醛，在一定条件下进行树脂化反应，反应完成后取出使用。
若需存放，应密封储存，储存时间不宜超过14日。
A.2.2 生物质泡沫基质的制备
A.2.2.1 工厂制作（高温）0：
将A.2.1的液化产物树脂、A.1.2.2中辅料、选定的植物种子按设计比例依次倒入发泡机的不同的缸体，开启发泡机，将发泡料喷入需要形态的模具中，封闭，升温到40至50℃发泡，成型后取出，放置24小时后使用。
A.2.2.2 野外施工（常温）：
将液化产物树脂、辅料、选定的植物种子按设计比例依次倒入搅拌机均匀搅拌混合，将混合物倒入喷撒发泡机中，直接喷撒于预先处理好的栽培土地上或栽培基坑内。
B
B
附 录 B
（资料性附录）
表观密度的测定
B.1 仪器
B.1.1 天平
称量精确度为0.1%。
B.1.2 量具
符合GB/T6342-1996规定。
B.2 试样
B.2.1 形状和尺寸
试样的形状为立方体，长（50±2.0）mm，宽（50±2.0）mm，高（50±2.0）mm。
B.2.2 制样
制样时应避免挤压试样，防止损伤试样内部的泡孔结构。
B.2.3 数量
测试试样应不少于5个。
B.3 实验步骤
B.3.1 按GB/T6342-1996规定测量试样的尺寸，计算试样体积。
B.3.2 称量试样质量，精确到0.001g。
B.4 计算方法
B.4.1 由式
（1）计算表观密度，取其平均值，并精确至0.1kg/m3。
6………………………
（1）
式中
ρ-----------表观密度，单位为千克每立方米（kg/m3）；
m-----------试样的质量，单位为克（g）；
V-----------试样的体积，单位为立方毫米（mm3）。
B.4.2 标准偏差值S由式
（2）计算，取两位有效数字。
………………………
（2）
式中
S-----------标准偏差值；
x-----------单个测试值；
n------------测定个数。
C
C
附 录 C
（资料性附录）
抗压强度的测定
C.1 仪器
C.1.1 试验机
试验机，其负荷压头能恒速运行，在试验机量程内，负荷精度为±1%，位移精度为0.1mm。
C.1.2 压头
直径为100mm的平面压头。
C.1.3 量具
游标卡尺，精度0.01mm。
C.2 试样
C.2.1 形状和尺寸
试样为长方体，长（50±2.0）mm，宽（50±2.0）mm，厚（50±2.0）mm。
C.2.2 制样
制样时应避免挤压试样，防止损伤试样内部的泡孔结构。
C.2.3 数量
测试试样应不少于5个。
C.3 实验步骤
按GB/T6342-1996规定测量试样的尺寸。
将试样置于压头正下方中心位置，均匀施加载荷，在60s内使试件压缩形变量达到10%。
记录试样在形变量为10%时的最大载荷值，精确到5N。
C.4 结果显示
按照式
（1）计算抗压强度，精确到0.1KPa。
……………………………
（1）
式中
-----------抗压强度，单位兆帕（KPa）；
Pmax---------试件破坏时的最大载荷，单位牛顿（N）；
L----------试件长度，单位毫米（mm）；
W----------试件宽度，单位毫米（mm）。
C.5 允许差
C.5.1 取平行测试结果的平均值作为测定结果。
C.5.2 平行测定结果的绝对差值不大于0.5%。
D
D
附 录 D
（资料性附录）
保水率的测定
D.1 仪器
D.1.1 天平
称量精确度为0.1%。
D.1.2 量具
精度0.01mm。
D.2 试样
D.2.1 形状和尺寸
试样为长方体，长（50±2.0）mm，宽（50±2.0）mm，厚（50±2.0）mm。
D.2.2 制备
制样时应避免挤压试样，防止损伤试样内部的泡孔结构。
D.2.3 数量
不少于5个试样。
D.3 实验步骤
称取试样初始质量m0；将试样浸泡在蒸馏水中48h，取出置于滤网上，直至不滴水，称量稳定后的试样质量m1；再置于室温23±2℃的稳定环境中，静置72h，称量试样的最终质量m2。
D.4 结果显示
按照式
（1）计算保水率，精确到0.01g。
……………………
（1）
式中
m0---------试样初始质量，单位克（g）；
m1---------稳定后试样质量，单位克（g）；
m2---------试样最终质量，单位克（g）。
D.5 允许差
D.5.1 取平行测试结果的平均值作为测定结果。
D.5.2 平行测定结果的绝对差值不大于0.5%。
参考文献
[1]刘杨,刘乐群,王宇红,孙丰文,张茜,王进.竹材加工剩余物液化及液化产物制备发泡树脂的工艺研究[J].木材工业,2012,26（02）:
10-13.
[2]张文福,方晶,刘乐群.10种林业生物质资源化学成分及液化应用分析[J].林业科技,2015,40（06）:
38-41.
[3]刘乐群,汪洪根,孙丰文,王进,刘杨,钱华,王衍彬.竹材液化树脂发泡材料发泡工艺的研究[J].木材工业,2012,26（03）:
11-14.
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