一種可降解地膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可降解地膜，由以下按照重量份的原料組成：丙烯酸改性聚乳酸35?42份、聚丁二酸丁二醇酯18?21份、聚谷氨酸24?28份、改性膠原蛋白8?12份、水楊酸苯酯0.5?1.8份、羥甲基纖維素鈉0.8?1.4份、納米氮化硅0.1?0.3份、順丁烯二酸酐1?3份、抗氧化劑1010 1.6?2.7份、亞磷酸三苯酯2.3?2.5份、芥酸酰胺0.2?0.5份。本發(fā)明還提供了所述可降解地膜的制備方法。本發(fā)明制備的可降解地膜強(qiáng)度高，抗風(fēng)雨能力強(qiáng)，且透明性良好，改善農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境，有利于提高農(nóng)作物產(chǎn)量及農(nóng)業(yè)效益，另外降解速度快，避免土壤中殘留地膜，有利于環(huán)境保護(hù)。
【專利說(shuō)明】
一種可降解地膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及農(nóng)用地膜技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種可降解地膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 農(nóng)用地膜是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要生產(chǎn)資料，不僅具有保濕、保水、保肥、防蟲、抑草 等功能，還可以保持土壤水分、提高水分利用率，同時(shí)改善農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境，提高農(nóng)作物產(chǎn) 量及農(nóng)業(yè)效益，因此應(yīng)用較為廣泛。但與此同時(shí)，由于地膜的一次性使用，每年都會(huì)有大量 的殘膜留在土壤里。塑料地膜在自然界中很難降解。這些地膜碎片可在土壤中形成阻隔層， 使土壤中的水、氣、肥等流動(dòng)受阻，造成土壤結(jié)構(gòu)板結(jié)，嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境，造成白色污染。 因此，解決殘膜污染土壤問(wèn)題已成為地膜覆蓋栽培技術(shù)的當(dāng)務(wù)之急，為了解決這一問(wèn)題， 可降解地膜的研究應(yīng)運(yùn)而生。
[0003] 以往的文獻(xiàn)中有很多關(guān)于降解地膜的報(bào)道，很多都是利用普通塑料，加淀粉、碳酸 鈣或光敏劑，使其變成碎片，達(dá)到"崩解"的目的，而不是真正的降解，這種崩解的碎片仍為 普通塑料，碎片對(duì)土壤的污染更為嚴(yán)重。也有部分是利用可降解的植物纖維制成地膜，如針 葉木、闊葉木、麻、葦?shù)榷喾N天然原料通過(guò)造紙工藝制成紙地膜，雖然能夠完全生物降解，但 抗風(fēng)雨能力差、易破碎，遇雨后撕破強(qiáng)力大大降低，且透明性差、保溫性保水性差，難以推 廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種可降解地膜及其制備方法，以解決上述【背景技術(shù)】中提 出的問(wèn)題。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案： 一種可降解地膜，由以下按照重量份的原料組成:丙烯酸改性聚乳酸35-42份、聚丁二 酸丁二醇酯18-21份、聚谷氨酸24-28份、改性膠原蛋白8-12份、水楊酸苯酯0.5-1.8份、羥甲 基纖維素鈉〇. 8-1.4份、納米氮化硅0.1-0.3份、順丁烯二酸酐1-3份、抗氧化劑1010 1.6-2.7份、亞磷酸三苯酯2.3-2.5份、芥酸酰胺0.2-0.5份。
[0006] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：由以下按照重量份的原料組成:丙烯酸改性聚乳酸36-41份、聚丁二酸丁二醇酯19-20份、聚谷氨酸25-27份、改性膠原蛋白9-11份、水楊酸苯酯 0.7-1.5份、羥甲基纖維素鈉0.9-1.3份、納米氮化硅0.2-0.3份、順丁烯二酸酐1.5-2.5份、 抗氧化劑1010 1.8-2.4份、亞磷酸三苯酯2.4-2.5份、芥酸酰胺0.3-0.4份。
[0007] 作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：由以下按照重量份的原料組成：丙烯酸改性聚乳酸 38份、聚丁二酸丁二醇酯19份、聚谷氨酸26份、改性膠原蛋白10份、水楊酸苯酯1.2份、羥甲 基纖維素鈉1.1份、納米氮化硅0.2份、順丁烯二酸酐1.8份、抗氧化劑1010 2.2份、亞磷酸三 苯酯2.4份、芥酸酰胺0.3份。
[0008] 所述可降解地膜的制備方法，步驟如下： 1)稱取丙烯酸改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯，放入混合機(jī)中，在1600-2000轉(zhuǎn)/分鐘 下攪拌30分鐘，在攪拌過(guò)程中，逐漸加入納米氮化硅，獲得第一預(yù)混料； 2) 向第一預(yù)混料加入10-12倍量的無(wú)水乙醇，升溫至62-68°C，在800-1000轉(zhuǎn)/分鐘下攪 拌30分鐘，在攪拌過(guò)程中，逐漸加入抗氧化劑1010、亞磷酸三苯酯和芥酸酰胺，獲得第二預(yù) 混料； 3) 將第二預(yù)混料降溫至44-48 °C，在1200-1500轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌50分鐘，在攪拌過(guò)程中， 逐漸加入聚谷氨酸、羥甲基纖維素鈉、順丁烯二酸酐，獲得第三預(yù)混料； 4) 將第三預(yù)混料降溫至室溫，在1200-1500轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌30分鐘，在攪拌過(guò)程中，逐漸 加入改性膠原蛋白和水楊酸苯酯，加入完畢后，繼續(xù)攪拌1-2小時(shí)，獲得第四預(yù)混料； 5) 將第四預(yù)混料抽濾，烘干后，放入球磨機(jī)中球墨3-5小時(shí)，獲得混合粉末； 6) 將混合粉末投入擠出吹膜機(jī)中，在15-20轉(zhuǎn)/分鐘、140-150°C下熱熔擠出吹膜，制成 筒狀地膜，切割并包裝。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明制備的可降解地膜強(qiáng)度高，抗風(fēng)雨能力強(qiáng)，不易破碎，且透明性良好、保溫性保 水性良好，保證了地膜對(duì)農(nóng)作物的保溫保濕效果，改善農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境，有利于提高農(nóng)作物 產(chǎn)量及農(nóng)業(yè)效益。本發(fā)明制備的可降解地膜降解速度快，且能夠降解完全，避免土壤中殘留 地膜，不但有利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)，而且有利于環(huán)境保護(hù)。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
[0011] 實(shí)施例1 一種可降解地膜，由以下按照重量份的原料組成:丙烯酸改性聚乳酸35份、聚丁二酸丁 二醇酯18份、聚谷氨酸24份、改性膠原蛋白8份、水楊酸苯酯0.5份、羥甲基纖維素鈉0.8份、 納米氮化硅0.1份、順丁烯二酸酐1份、抗氧化劑1010 1.6份、亞磷酸三苯酯2.3份、芥酸酰胺 0.2份。
[0012] 所述可降解地膜的制備方法，步驟如下： 1) 稱取丙烯酸改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯，放入混合機(jī)中，在1600轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌 30分鐘，在攪拌過(guò)程中，逐漸加入納米氮化硅，獲得第一預(yù)混料； 2) 向第一預(yù)混料加入10倍量的無(wú)水乙醇，升溫至62°C，在800轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌30分鐘，在 攪拌過(guò)程中，逐漸加入抗氧化劑1010、亞磷酸三苯酯和芥酸酰胺，獲得第二預(yù)混料； 3) 將第二預(yù)混料降溫至44°C，在1200轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌50分鐘，在攪拌過(guò)程中，逐漸加入 聚谷氨酸、羥甲基纖維素鈉、順丁烯二酸酐，獲得第三預(yù)混料； 4) 將第三預(yù)混料降溫至室溫，在1200轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌30分鐘，在攪拌過(guò)程中，逐漸加入 改性膠原蛋白和水楊酸苯酯，加入完畢后，繼續(xù)攪拌1小時(shí)，獲得第四預(yù)混料； 5) 將第四預(yù)混料抽濾，烘干后，放入球磨機(jī)中球墨3小時(shí)，獲得混合粉末； 6) 將混合粉末投入擠出吹膜機(jī)中，在15轉(zhuǎn)/分鐘、140 °C下熱熔擠出吹膜，制成筒狀地 膜，切割并包裝。
[0013] 實(shí)施例2 一種可降解地膜，由以下按照重量份的原料組成:丙烯酸改性聚乳酸36份、聚丁二酸丁 二醇酯21份、聚谷氨酸24份、改性膠原蛋白10份、水楊酸苯酯0.8份、羥甲基纖維素鈉1.2份、 納米氮化硅0.3份、順丁烯二酸酐1份、抗氧化劑1010 1.9份、亞磷酸三苯酯2.4份、芥酸酰胺 0.5份。
[0014] 所述可降解地膜的制備方法，步驟如下： 1) 稱取丙烯酸改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯，放入混合機(jī)中，在1900轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌 30分鐘，在攪拌過(guò)程中，逐漸加入納米氮化硅，獲得第一預(yù)混料； 2) 向第一預(yù)混料加入12倍量的無(wú)水乙醇，升溫至63°C，在800轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌30分鐘，在 攪拌過(guò)程中，逐漸加入抗氧化劑1010、亞磷酸三苯酯和芥酸酰胺，獲得第二預(yù)混料； 3) 將第二預(yù)混料降溫至45°C，在1500轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌50分鐘，在攪拌過(guò)程中，逐漸加入 聚谷氨酸、羥甲基纖維素鈉、順丁烯二酸酐，獲得第三預(yù)混料； 4) 將第三預(yù)混料降溫至室溫，在1500轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌30分鐘，在攪拌過(guò)程中，逐漸加入 改性膠原蛋白和水楊酸苯酯，加入完畢后，繼續(xù)攪拌1.5小時(shí)，獲得第四預(yù)混料； 5) 將第四預(yù)混料抽濾，烘干后，放入球磨機(jī)中球墨3小時(shí)，獲得混合粉末； 6) 將混合粉末投入擠出吹膜機(jī)中，在15轉(zhuǎn)/分鐘、150 °C下熱熔擠出吹膜，制成筒狀地 膜，切割并包裝。
[0015] 實(shí)施例3 一種可降解地膜，由以下按照重量份的原料組成:丙烯酸改性聚乳酸38份、聚丁二酸丁 二醇酯19份、聚谷氨酸26份、改性膠原蛋白10份、水楊酸苯酯1.2份、羥甲基纖維素鈉1.1份、 納米氮化硅〇.2份、順丁烯二酸酐1.8份、抗氧化劑1010 2.2份、亞磷酸三苯酯2.4份、芥酸酰 胺0.3份。
[0016] 所述可降解地膜的制備方法，步驟如下： 1) 稱取丙烯酸改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯，放入混合機(jī)中，在1800轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌 30分鐘，在攪拌過(guò)程中，逐漸加入納米氮化硅，獲得第一預(yù)混料； 2) 向第一預(yù)混料加入11倍量的無(wú)水乙醇，升溫至65°C，在900轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌30分鐘，在 攪拌過(guò)程中，逐漸加入抗氧化劑1010、亞磷酸三苯酯和芥酸酰胺，獲得第二預(yù)混料； 3) 將第二預(yù)混料降溫至46°C，在1300轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌50分鐘，在攪拌過(guò)程中，逐漸加入 聚谷氨酸、羥甲基纖維素鈉、順丁烯二酸酐，獲得第三預(yù)混料； 4) 將第三預(yù)混料降溫至室溫，在1400轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌30分鐘，在攪拌過(guò)程中，逐漸加入 改性膠原蛋白和水楊酸苯酯，加入完畢后，繼續(xù)攪拌1.5小時(shí)，獲得第四預(yù)混料； 5) 將第四預(yù)混料抽濾，烘干后，放入球磨機(jī)中球墨4小時(shí)，獲得混合粉末； 6) 將混合粉末投入擠出吹膜機(jī)中，在18轉(zhuǎn)/分鐘、145 °C下熱熔擠出吹膜，制成筒狀地 膜，切割并包裝。
[0017] 實(shí)施例4 一種可降解地膜，由以下按照重量份的原料組成:丙烯酸改性聚乳酸42份、聚丁二酸丁 二醇酯19份、聚谷氨酸24份、改性膠原蛋白12份、水楊酸苯酯0.5份、羥甲基纖維素鈉1.4份、 納米氮化硅〇.2份、順丁烯二酸酐2份、抗氧化劑1010 2.7份、亞磷酸三苯酯2.4份、芥酸酰胺 0.3份。
[0018] 所述可降解地膜的制備方法，步驟如下： 1)稱取丙烯酸改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯，放入混合機(jī)中，在2000轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌 30分鐘，在攪拌過(guò)程中，逐漸加入納米氮化硅，獲得第一預(yù)混料； 2) 向第一預(yù)混料加入10倍量的無(wú)水乙醇，升溫至62°C，在1000轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌30分鐘， 在攪拌過(guò)程中，逐漸加入抗氧化劑1010、亞磷酸三苯酯和芥酸酰胺，獲得第二預(yù)混料； 3) 將第二預(yù)混料降溫至47°C，在1500轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌50分鐘，在攪拌過(guò)程中，逐漸加入 聚谷氨酸、羥甲基纖維素鈉、順丁烯二酸酐，獲得第三預(yù)混料； 4) 將第三預(yù)混料降溫至室溫，在1200轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌30分鐘，在攪拌過(guò)程中，逐漸加入 改性膠原蛋白和水楊酸苯酯，加入完畢后，繼續(xù)攪拌1小時(shí)，獲得第四預(yù)混料； 5) 將第四預(yù)混料抽濾，烘干后，放入球磨機(jī)中球墨4小時(shí)，獲得混合粉末； 6) 將混合粉末投入擠出吹膜機(jī)中，在19轉(zhuǎn)/分鐘、143 °C下熱熔擠出吹膜，制成筒狀地 膜，切割并包裝。
[0019] 實(shí)施例5 一種可降解地膜，由以下按照重量份的原料組成:丙烯酸改性聚乳酸42份、聚丁二酸丁 二醇酯21份、聚谷氨酸28份、改性膠原蛋白12份、水楊酸苯酯1.8份、羥甲基纖維素鈉1.4份、 納米氮化硅〇.3份、順丁烯二酸酐3份、抗氧化劑1010 2.7份、亞磷酸三苯酯2.5份、芥酸酰胺 0.5份。
[0020] 所述可降解地膜的制備方法，步驟如下： 1) 稱取丙烯酸改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯，放入混合機(jī)中，在2000轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌 30分鐘，在攪拌過(guò)程中，逐漸加入納米氮化硅，獲得第一預(yù)混料； 2) 向第一預(yù)混料加入12倍量的無(wú)水乙醇，升溫至68°C，在1000轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌30分鐘， 在攪拌過(guò)程中，逐漸加入抗氧化劑1010、亞磷酸三苯酯和芥酸酰胺，獲得第二預(yù)混料； 3) 將第二預(yù)混料降溫至48°C，在1500轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌50分鐘，在攪拌過(guò)程中，逐漸加入 聚谷氨酸、羥甲基纖維素鈉、順丁烯二酸酐，獲得第三預(yù)混料； 4) 將第三預(yù)混料降溫至室溫，在1500轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌30分鐘，在攪拌過(guò)程中，逐漸加入 改性膠原蛋白和水楊酸苯酯，加入完畢后，繼續(xù)攪拌2小時(shí)，獲得第四預(yù)混料； 5) 將第四預(yù)混料抽濾，烘干后，放入球磨機(jī)中球墨5小時(shí)，獲得混合粉末； 6) 將混合粉末投入擠出吹膜機(jī)中，在20轉(zhuǎn)/分鐘、150 °C下熱熔擠出吹膜，制成筒狀地 膜，切割并包裝。
[0021] 對(duì)實(shí)施例1-5所制備的可降解地膜進(jìn)行性能試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
[0022] 表1性能試驗(yàn)表
從上表可以看出，本發(fā)明制備的可降解地膜強(qiáng)度高、透光率良好，其在30天內(nèi)只有少量 降解，保證了地膜對(duì)農(nóng)作物的保溫保濕效果，改善農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境，提高農(nóng)作物產(chǎn)量及農(nóng)業(yè) 效益，在30天以后，農(nóng)作物已不再需要地膜的保護(hù)，地膜的存在反而阻礙農(nóng)作物的生長(zhǎng)，本 發(fā)明制備的可降解地膜在30-90天之間降解速度大大提高，且在90天時(shí)已經(jīng)絕大部分降解 完畢，降解速度快，保證農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)。
[0023]本發(fā)明制備的可降解地膜強(qiáng)度高，抗風(fēng)雨能力強(qiáng)，不易破碎，且透明性良好、保溫 性保水性良好，保證了地膜對(duì)農(nóng)作物的保溫保濕效果，改善農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境，有利于提高農(nóng) 作物產(chǎn)量及農(nóng)業(yè)效益。本發(fā)明制備的可降解地膜降解速度快，且能夠降解完全，避免土壤中 殘留地膜，不但有利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)，而且有利于環(huán)境保護(hù)。
[0024]上面對(duì)本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本專利并不限于上述實(shí)施方 式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下 作出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可降解地膜，其特征在于，由以下按照重量份的原料組成：丙烯酸改性聚乳酸 35-42份、聚丁二酸丁二醇酯18-21份、聚谷氨酸24-28份、改性膠原蛋白8-12份、水楊酸苯酯 0.5-1.8份、羥甲基纖維素鈉0.8-1.4份、納米氮化硅0.1-0.3份、順丁烯二酸酐1-3份、抗氧 化劑1010 1.6-2.7份、亞磷酸三苯酯2.3-2.5份、芥酸酰胺0.2-0.5份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降解地膜，其特征在于，由以下按照重量份的原料組成：丙 烯酸改性聚乳酸36-41份、聚丁二酸丁二醇酯19-20份、聚谷氨酸25-27份、改性膠原蛋白9-11份、水楊酸苯酯0.7-1.5份、羥甲基纖維素鈉0.9-1.3份、納米氮化硅0.2-0.3份、順丁烯二 酸酐1.5-2.5份、抗氧化劑1010 1.8-2.4份、亞磷酸三苯酯2.4-2.5份、芥酸酰胺0.3-0.4份。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可降解地膜，其特征在于，由以下按照重量份的原料組成：丙 烯酸改性聚乳酸38份、聚丁二酸丁二醇酯19份、聚谷氨酸26份、改性膠原蛋白10份、水楊酸 苯酯1.2份、羥甲基纖維素鈉1.1份、納米氮化硅0.2份、順丁烯二酸酐1.8份、抗氧化劑1010 2.2份、亞磷酸三苯酯2.4份、芥酸酰胺0.3份。4. 一種如權(quán)利要求1-3任一所述的可降解地膜的制備方法，其特征在于，步驟如下： 1) 稱取丙烯酸改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯，放入混合機(jī)中，在1600-2000轉(zhuǎn)/分鐘 下攪拌30分鐘，在攪拌過(guò)程中，逐漸加入納米氮化硅，獲得第一預(yù)混料； 2) 向第一預(yù)混料加入10-12倍量的無(wú)水乙醇，升溫至62-68°C，在800-1000轉(zhuǎn)/分鐘下攪 拌30分鐘，在攪拌過(guò)程中，逐漸加入抗氧化劑1010、亞磷酸三苯酯和芥酸酰胺，獲得第二預(yù) 混料； 3) 將第二預(yù)混料降溫至44-48°C，在1200-1500轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌50分鐘，在攪拌過(guò)程中， 逐漸加入聚谷氨酸、羥甲基纖維素鈉、順丁烯二酸酐，獲得第三預(yù)混料； 4) 將第三預(yù)混料降溫至室溫，在1200-1500轉(zhuǎn)/分鐘下攪拌30分鐘，在攪拌過(guò)程中，逐漸 加入改性膠原蛋白和水楊酸苯酯，加入完畢后，繼續(xù)攪拌1-2小時(shí)，獲得第四預(yù)混料； 5) 將第四預(yù)混料抽濾，烘干后，放入球磨機(jī)中球墨3-5小時(shí)，獲得混合粉末； 6) 將混合粉末投入擠出吹膜機(jī)中，在15-20轉(zhuǎn)/分鐘、140-150°C下熱熔擠出吹膜，制成 筒狀地膜，切割并包裝。
【文檔編號(hào)】C08L89/00GK105949737SQ201610371477
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】張輝, 郭樹然, 張鳳龍, 張亞君
【申請(qǐng)人】滄州滄碩塑業(yè)有限公司