CN101692777A - 植物纤维地膜及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
植物纤维地膜及其制造方法属于农用生物质材料技术；该植物纤维地膜植物纤维及环境友好型功能助剂组成，其中按干物质重量比例为：一般植物纤维70～100％，优良植物纤维30～0％，两种纤维合计为100％，环境友好型功能助剂占两种纤维干物质总重量的2.7～10.5％；其制造工艺是采用纯物理方法，包括原料制备、浆料制备，纤维成膜工艺，本发明工艺简单，对环境无污染现象，节省能源；地膜具有保墒和抑草性能，改善作物生态环境，在作物生育期内可完全生物降解还田，提高土壤有机质含量，无残留，无污染，技术经济性好。
Description
本发明属于农用生物质材料技术，主要涉及一种植物纤维地膜及其制造方法。
背景技术
传统农膜在为农业做出巨大贡献的同时，也给农业可持续性发展带来了严重危害。国内外的光降解塑料地膜、光-生物降解地膜和生物降解地膜技术研究虽有进展，但由于其技术或成本等原因，真正用于农业存在许多问题。目前农作物秸秆制造农用地膜技术已有研究，但由于成份构成不合理，成本高，成品率低，性能差，尤其在制造过程中秸秆需要蒸煮，产生废液，污染环境；
发明内容
本发明提出了一种植物纤维地膜及其制造方法，利用廉价可再生的农作物秸秆等各种植物纤维直接作为原料，制造一种植物纤维地膜，以期解决传统农膜对土壤造成的板结以及现存的生物质地膜制造过程中对环境造成污染的问题。
本发明的目的是这样实现的：
一种植物纤维地膜，该地膜由植物纤维及环境友好型功能助剂组成，其中按干物质重量比例为：一般植物纤维70～100％，优良植物纤维30～0％，两种纤维合计为100％；环境友好型功能助剂占两种纤维干物质总重量的2.7～10.5％。一般植物纤维包括农作物秸秆纤维以及甜菜、马铃薯等块根类作物残渣纤维，优良植物纤维包括木料纤维、KP板以及纸板、纸张等二次纤维。
植物纤维地膜制造方法是：
(1)原料制备，分别将一般植物纤维原料和优良植物纤维原料植物茎秆切段，用常温循环水浸泡除尘，然后通过分别揉搓、挤压、自然汽爆撕裂，改变其物理特性，获得初始扣解度达20SR°以上的植物粗纤维，筛分除杂，获得一般植物纤维或优良植物纤维；将上述植物纤维中的一般植物纤维或优良植物纤维打浆，至扣解度30～40SR°时放出浆料；
(2)浆料配制，将上述一般植物纤维浆和优良植物纤维浆按干物质重量比7∶3～10∶0混合，加入环境友好功能助剂，助剂加入顺序为：松香、矾土、湿强剂，每种助剂加入之后以30r/min匀速搅拌10～15分钟，加入量占浆料绝干物质重量的比例分别为0.2～1％、2～8％、0.5～1.5％；
(3)成膜，混合浆料通过设备成膜，在其制造过程中，可根据需要形成平滑或带有凸凹相间的菱形格纹表面的地膜。
2.7～10.5％的环境友好型功能助剂由松香、矾土、湿强剂组成，其中松香松香、矾土、湿强剂所占比例依次为0.2～1％、2～8％、0.5～1.5％。
该地膜的物理特性指标为：定量：60～90g/m2，干强度：≥30N，湿强度：≥11N，施胶度：≥100″，厚度：0.1～0.25mm。
①旱田作物栽培用植物纤维地膜表面平滑或带有凹凸相间的菱形格纹，且在地膜上设有“*”字型移栽孔或无孔，地膜横向两侧设有宽度t为15cm增强带；②水田作物栽培用植物纤维地膜设有“一”字型移栽孔或“*”型移栽孔或无孔。
本发明涉及的制造方法中，整个制造过程不产生化学污染，地膜纤维是通过物理方法获得，秸秆无需蒸煮，不产生废液，节省能源；获得的原料初始扣解度可达20SR°以上，精加工时间大大缩短，节省电能和功耗；采用简单的浆料成膜制造工艺制取植物纤维地膜，同时适合水、旱田作物保护性栽培，整个制造工艺简单，无污染现象，符合构建资源节约型、环境友好型社会原则。
附图说明：
图1为旱田作物栽培用表面平整、设有“*”字型移栽孔的植物纤维地膜结构示意图；
图2为旱田作物栽培用带有凸凹相间菱形格纹、无孔的植物纤维地膜结构示意图；
图3图为水田作物栽培用植物纤维地膜“*”字型移栽孔结构示意；
图4为水田作物栽培用植物纤维地膜“一”字型移栽孔结构示意。
图中件号说明：1、增强带、2、移栽孔、3、菱形格纹
具体实施方式：
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
一种植物纤维地膜，该地膜由植物纤维及环境友好型功能助剂组成，其中按干物质重量比例为：一般植物纤维70～100％，优良植物纤维30～0％，两种纤维合计为100％；环境友好型功能助剂占两种纤维干物质总重量的2.7～10.5％。一般植物纤维包括农作物秸秆纤维以及甜菜、马铃薯等块根类作物残渣纤维，优良植物纤维包括木料纤维、KP板以及纸板、纸张等二次纤维。
植物纤维地膜制造方法是：
(1)原料制备，分别将一般植物纤维原料和优良植物纤维原料植物茎秆切段，用常温循环水浸泡除尘，然后通过分别揉搓、挤压、自然汽爆撕裂，改变其物理特性，获得初始扣解度达20SR°以上的植物粗纤维，筛分除杂，获得一般植物纤维或优良植物纤维；将上述植物纤维中的一般植物纤维或优良植物纤维打浆，至扣解度30～40SR°时放出浆料；
(2)浆料配制，将上述一般植物纤维浆和优良植物纤维浆按干物质重量比7∶3～10∶0混合，加入环境友好功能助剂，助剂加入顺序为：松香、矾土、湿强剂，每种助剂加入之后以30r/min匀速搅拌10～15分钟，加入量占浆料绝干物质重量的比例分别为0.2～1％、2～8％、0.5～1.5％；
(3)成膜，混合浆料通过设备成膜，在其制造过程中，可根据需要形成平滑或带有凸凹相间的菱形格纹表面的地膜。
2.7～10.5％的环境友好型功能助剂由松香、矾土、湿强剂组成，其中松香松香、矾土、湿强剂所占比例依次为0.2～1％、2～8％、0.5～1.5％。
该地膜的物理特性指标为：定量：60～90g/m2，干强度：≥30N，湿强度：≥11N，施胶度：≥100″，厚度：0.1～0.25mm。
植物地膜结构是：①旱田作物栽培用植物纤维地膜表面平滑或带有凹凸相间的菱形格纹(3)，且在地膜上设有“*”字型移栽孔(2)或无孔，地膜横向两侧设有宽度t为15cm增强带(1)；②水田作物栽培用植物纤维地膜设有“一”字型移栽孔(2)或“*”型移栽孔(2)或无孔。
本发明制造的地膜进行了2年水旱田作物栽培小区试验。结果表明：地膜的机械强度满足机械化作业要求；抑制杂草性能优良，增产效果明显，改善产品品质，旱田能够保墒增湿，水田节水效果明显；地膜旱田降解诱导期40天左右，作物生长期内可完全降解；水田降解诱导期20天左右，作物生长期可完全降解还田，提高土壤有机质含量，无残留，无污染，技术经济性好。
Claims (5)
1.一种植物纤维地膜，其特征在于该地膜由植物纤维及环境友好型功能助剂组成，其中按干物质重量比例为：一般植物纤维70～100％，优良植物纤维30～0％，两种纤维合计为100％；环境友好型功能助剂占两种纤维干物质总重量的2.7～10.5％。
2.一种如权利要求1所述的植物纤维地膜制造方法，其特征在于；
(1)原料制备，分别将一般植物纤维原料和优良植物纤维原料植物茎秆切段，用常温循环水浸泡除尘，然后通过分别揉搓、挤压、自然汽爆撕裂，改变其物理特性，获得初始扣解度达20SR°以上的植物粗纤维，筛分除杂，获得一般植物纤维或优良植物纤维；将上述植物纤维中的一般植物纤维或优良植物纤维打浆，至扣解度30～40SR°时放出浆料；
(2)浆料配制，将上述一般植物纤维浆和优良植物纤维浆按干物质重量比7∶3～10∶0混合，加入环境友好功能助剂，助剂加入顺序为：松香、矾土、湿强剂，每种助剂加入之后以30r/min匀速搅拌10～15分钟，加入量占浆料绝干物质重量的比例分别为0.2～1％、2～8％、0.5～1.5％；
(3)成膜，混合浆料通过设备成膜，在其制造过程中，可根据需要形成平滑或带有凸凹相间的菱形格纹表面的地膜。
3.根据权利要求1所述的植物纤维地膜，其特征在于2.7～10.5％的环境友好型功能助剂由松香、矾土、湿强剂组成，其中松香松香、矾土、湿强剂所占比例依次为0.2～1％、2～8％、0.5～1.5％。
4.根据权利要求1所述的植物纤维地膜，其特征在于该地膜的物理特性指标为：定量：60～90g/m2，干强度：≥30N，湿强度：≥11N，施胶度：≥100″，厚度：0.1～0.25mm。
5.根据权利要求1所述植物纤维地膜，其特征在于：①旱田作物栽培用植物纤维地膜表面平滑或带有凹凸相间的菱形格纹(3)，且在地膜上设有“*”字型移栽孔(2)或无孔，地膜横向两侧设有宽度t为15cm增强带(1)；②水田作物栽培用植物纤维地膜设有“一”字型移栽孔(2)或“*”型移栽孔(2)或无孔。
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