CN101792672A - 一种烟草废弃物腐植酸生产烟用液体地膜的方法 - Google Patents

Abstract

一种烟草废弃物腐植酸生产烟用液体地膜的方法，其生产用材料组分及含量按质量百分比如下：烟草废弃物腐植酸35-65％；活化改性剂1-2.5％；成膜剂10-35％；交联剂2-8％；生物杀虫剂2-10％；除草剂2-10％；生产的烟用液体地膜可满足烟草栽培的应用要求，并具有生产方法简单、产品成本较低，可完全生物降解的特点，既实现了烟草废弃物的再资源化利用，又保护了生态环境，并且产品符合烟用地膜覆盖栽培的无害化要求。

Description

一种烟草废弃物腐植酸生产烟用液体地膜的方法

技术领域

本发明涉及一种烟用地膜的生产方法，尤其是涉及一种烟草废弃物腐植酸生产烟用液体地膜的方法。

背景技术

塑料地膜覆盖栽培技术，是农业生产继化肥、农药之后的农业第三大增产增收技术。烟用塑料地膜覆盖栽培技术是使烟叶增产、增收和质量提高的主要技术措施之一。烟草栽培采用塑料地膜具有提高地温、并具有防旱保水、保墒的作用。但是目前广为使用的烟用聚乙烯地膜由于其为不可降解材料，在应用于烟草栽培后由于地膜的老化与破碎，难以再回收利用，形成了人们常说的“白色污染”，并且还相应造成土壤的板结与劣化，直接导致烟叶减产，这一问题已引起相关部门的关注与重视。因此，烟用地膜覆盖栽培的无污染化是烟草栽培的发展面临而所必需亟待解决的问题。

烟草地膜覆盖栽培无污染化主要应包括两个主要方面：一是覆盖栽培产品要达到国家无公害、绿色和有机烟叶标准；二是覆盖栽培后废弃物不对环境造成危害。因此，可生物降解地膜广泛受到人们的关注。早期的所谓生物降解地膜为地膜为淀粉改性聚乙烯地膜，其仅部分降解，不能完全消除白色污染。CN1651495A公开了一种生物全降解型烟用地膜及其制备方法，其采用淀粉和聚乙烯醇通过改性后制备，但由于其采用了化学合成的聚乙烯醇，生产成本较高，且添加了其它化学改性剂，产品推广应用不可避免地受到了限制。另外，由于这类地膜以固态形式应用，覆盖后不易施肥，造成烟叶在后期的早衰现象，以及在对不规划地面施膜时操作的不便和困难，尤其在云贵高原地区由于烟地主要在上坡丘林地带，其表现尤为明显。为此，液体地膜由于其具有生物可降解性好，原料来源丰富，生产成本低，可就地现场喷施，普遍受到关注，尤其适用了山区、丘林的农作物覆盖栽培。CN1277228介绍了一种液体地膜的生产方法，其采用石油沥青和渣油为原料，该地膜生产原料为石化材料，来源受到限制，且对土壤会在一定程度上造成危害。CN1459471A介绍了一种可生物降解液体地膜，由于其呈液体状态，存在运输不便和生产成本相对较高的不足。CN101445731A介绍了一种可降解液体地膜及其制造方法，其使用了化学药品，施用后会对栽培农作物和土壤造成一定的危害。CN101481508A介绍了一种腐植酸多功能可降解黑色地膜，该液体地膜尽管在应用上效果较好，但存在需用热水溶化，不方便山区使用，且采用的原料主要为不可再生资源风化煤、褐煤和泥炭，其中添加了化学农药和除草剂，对农作物和土壤还会有一定的影响。CN1459471公开了一种以秸秆—腐植酸为主材料制备的液体地膜，其生物降解为肥料，不污染土壤，但其在保水保墒的实际应用性能上存在一定的不足。而关于烟草栽培专用的液体地膜技术目前未见报道。

发明内容

本发明针对现有烟用地膜应用技术存在不足，提供一种由烟草废弃物腐植酸生产烟用液体地膜的方法，其不仅能替代目前的烟用塑料地膜，可生物降解，而且生产方法简单，使用方便，且产品成本较低且可完全生物降解，能有效改变目前上述液体地膜存在的问题，消除塑料地膜“白色污染”，既实现了烟草废弃物的再资源化利用，又保护了生态环境，并且产品符合烟用地膜覆盖栽培的无害化要求。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种烟草废弃物腐植酸生产的烟用液体地膜，其特征在于该液体地膜组分及含量按质量百分比如下：烟草废弃物腐植酸35-65％；活化改性剂1-2.5％；成膜剂10-35％；交联剂2-8％；生物杀虫剂2-10％；除草剂2-10％。

所述的烟草废弃物腐植酸按常规的生物或生化发酵方法制备，烟草废弃物为烟草栽培地中的废弃烟叶、烟杆、烟叶复烤厂的废弃烟叶或烟末的一种或它们的混合物。烟草废弃物也可用生产烟碱、茄尼醇和再造烟叶等产品后的烟草废弃物和废弃的烟渣。

成膜剂为改性木薯淀粉、魔芋胶、乙酰化芭蕉芋淀粉的一种或它们的混合物，其主要作为液体地膜的成膜物。改性木薯淀粉为预糊化淀粉、魔芋胶为魔芋精粉膨化处理后的魔芋胶粉，芭蕉芋淀粉为芭蕉芋淀粉乙酰化或氧化改性物。上述成膜剂为全生物降解材料，且为可再生资源，属于环境友好材料。

活化改性剂为NaOH、KOH、Na₂CO₃、K₂CO₃或草木灰的一种或它们的混合物，其主要作用是通过活化改性，增加腐植酸的水溶性，即改性为水溶性腐植酸钠或钾。

交联剂为尿素、三偏磷酸钠、硼酸或硼砂的一种或它们的混合物，其可与成膜物和腐植酸产生交联作用，从而提高液体地膜的耐水性，并提高液体地膜的强度。

生物杀虫剂为废弃烟草粉、烟碱或烟叶复烤厂烟焦油的一种或它们的混合物。避免了化学杀虫剂使用时对烟地和烟草的污染，并且其生产成本低，取之于烟草用之于烟草，杀虫效果好，不对环境造成危害。

除草剂为烟草废弃物制备的烟草炭粉、铁黑、中空玻璃微珠、云母粉、铝粉、膨胀蛭石粉或珍珠岩粉的一种或它们的混合物。除草剂采用物理遮光与反射隔热原理，阻止杂草的光合作用而除草。它避免了使用化学除草剂对土壤和烟草的危害，同时具有保水保墒作用。本除草原理简单、适用且成本低，应用效果较好。

上述的烟草废弃物腐植酸烟用液体地膜材料适宜制成冷水速溶性颗粒状，既方便运输和使用，不会产生运输使用过程的粉尘污染，同时由于冷水速溶、不需要热水，可现场就地即兑即用，方便实用。

本发明的烟用颗粒状液体地膜材料的制备工艺如下：

1)将由生物或生化处理制成的烟草废弃物腐植酸与活化剂在一定温度25-75℃混合活化反应改性，制成活化改性的烟草废弃物腐植酸；

2)在25-100℃温度条件下，将上述改性烟草废弃物腐植酸、成膜剂、交联剂进行混合高联反应0.5-1.5小时，然后加入生物杀虫剂和除草剂进一步混合均匀制成粉状液体地膜材料；

3)为进一步制成颗粒状产品，将上述粉末状液体地膜材料采用常规湿法或干法工艺进行湿法或干法造粒，制得颗粒状液体地膜材料，其中以湿法造粒工艺为佳。通过造粒可使液体地膜材料容重增加，方便包装、运输和使用；

使用颗粒状液体地膜材料时，只需根据喷涂要求，就地取用田间灌溉用水5-10倍稀释，快速搅拌均匀，加入手工和机动喷涂造膜设备中，便可在地面进行就地原位喷涂造膜。

本发明生产的烟用液体地膜具有以下几方面的优点：

1、采用烟草废弃物为主要原料，其不仅降低了生产成本，而且合理利用了废弃烟草材料资源，实现了废弃物的再资源化利用。

2、烟草废弃物为可再生资源符合国家可持续发展战略，避免了目前使用不可再生资源风化煤、褐煤和泥炭腐植酸生产液体地膜对资源与环境的破坏。

3、烟用液体地膜不仅可生物自然降解，而且环境友好，在地膜降解后还具有追肥作用，可有效防止烟草后期早衰及保水抗旱具有防止作用，且兼有杀虫、除草功能。

4、烟用液体地膜生产工艺简单、原料来源方便、成本低、投资小，应用前景看好。

5、烟用液体地膜为颗粒状且冷水速溶，不会造成运输及使用过程的环境污染，且应用只需就地取水冲兑，方便实用。

6、烟用液体地膜在完成烟草栽培后，不用进行回收处理，降解物翻入土壤中还起到改善土壤结构、提高肥效的作用，是一种环境友好材料。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明，目的是更好地理解本发明的实质内容，但不作为对本发明实施范围的限定。

实施例1

材料配方按质量份为：废弃烟叶+烟杆腐植酸50，氢氧化钾1.0，硅酸钠1.0，魔芋胶粉25，改性木薯淀粉5，尿素4，硼砂1，烟末粉5，烟焦油1，烟炭粉3，中空玻璃微球4。

生产工艺：首先将废弃烟叶和烟杆以1∶2质量比混合粉碎，然后采用固态生物发酵技术制成烟草废弃物腐植酸，再与氢氧化钾和硅酸钠混合机械力化学反应改性，然后在高速投入研磨混合机中，在温度60℃下与尿素、硼砂、魔芋胶、木薯改性淀粉进行混合研磨交联改性，反应时间为1小时，接着加入烟末粉、烟焦油、烟炭粉和玻璃微珠进一步混合均匀，细度控制为200目，再通过湿法工艺造粒制成烟用液体地膜颗粒。

使用时只需将烟用液体地膜颗粒加入6倍水量，即可进行就地喷膜。

实施例2

材料配方按质量份为：废烟末粉+烟杆+烟叶腐植酸45，草木灰1.5，硅酸钾3.5，乙酰化芭蕉芋淀粉20，魔芋胶15，尿素2.0，三偏磷酸钠2，烟碱1.0，烟末粉3，烟炭粉3，膨胀珍珠岩2，中空玻璃微珠2。

生产工艺：生产工艺及使用方法同上实施例1。

实施例3

配方按质量份为：烟末+烟杆腐植酸60，NaOH 1.0，硅酸钾2，改性木薯淀粉12，芭蕉芋乙酰化淀粉15，硼酸1.0，尿素1.5，烟碱1.0，烟焦油1.0，铁黑1.5，云母粉2.0，中空玻璃微珠2。

生产工艺：生产工艺和使用方法同实施例1。

Claims (9)

1.一种烟草废弃物腐植酸生产的烟用液体地膜，其特征在于生产该液体地膜的材料组分及含量按质量百分比如下：烟草废弃物腐植酸35-65％；活化改性剂1-2.5％；成膜剂10-35％；交联剂2-8％；生物杀虫剂2-10％；除草剂2-10％。

2.根据权利要求1所述的烟用液体地膜，其特征在于烟草废弃物腐植酸按常规的生物或生化发酵方法制备，烟草废弃物为烟草栽培地中的废弃烟叶、烟杆、烟叶复烤厂的废弃烟叶或烟末的一种或它们的混合物。

3.根据权利要求1所述的烟用液体地膜，其特征在于成膜剂为改性木薯淀粉、魔芋胶、乙酰化芭蕉芋淀粉的一种或它们的混合物。

4.根据权利要求1所述的烟用液体地膜，其特征在于活化改性剂为NaOH、KOH、Na₂CO₃、K₂CO₃或草木灰的一种或它们的混合物。

5.根据权利要求1所述的烟用液体地膜，其特征在于交联剂为尿素、三偏磷酸钠、硼酸或硼砂的一种或它们的混合物。

6.根据权利要求1所述的烟用液体地膜，其特征在于生物杀虫剂为废弃烟草粉、烟碱或烟叶复烤厂烟焦油的一种或它们的混合物。

7.根据权利要求1所述的烟用液体地膜，其特征是除草剂为烟草废弃物制备的烟草炭粉、铁黑、中空玻璃微珠、云母粉、铝粉、膨胀蛭石粉或珍珠岩粉的一种或它们的混合物。

8.根据权利要求1所述的烟用液体地膜，其特征在于该液体地膜材料制成颗粒状产品。

9.一种根据权利要求1所述的烟用液体地膜的生产工艺，其特征在于步骤如下：

①在25-75℃温度下，将由生物或生化处理制成的烟草废弃物腐植酸与活化改性剂混合活化反应改性，制成活化改性的烟草废弃物腐植酸；

②在25-100℃温度下，将上述活化改性烟草废弃物腐植酸、成膜剂和交联剂进行混合交联反应0.5-1.5小时，然后加入生物杀虫剂和除草剂混合均匀，制成粉状液体地膜材料；

③将上述粉末状液体地膜材料采用常规湿法或干法造粒工艺进行造粒，制得颗粒状液体地膜材料。