CN101831098A - 一种可降解的农用膜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可降解的农用膜，所述的农用膜由下述重量份的原料制成：70-90份可降解塑料母粒、10-20份聚乙烯、0.1-0.5份光敏剂、0.1-0.5份润滑剂。本发明与现有技术相比，所制成农用膜既能保持优良的透气、环境可降解性，不含残留有毒物质，又具有良好的力学性能、热稳定性，还能较大幅度降低成本，可代替目前不可生物降解的材料，而广泛应用于种植蔬菜瓜果类作物的农田覆盖。

Description

一种可降解的农用膜

技术领域

本发明属于农用膜及其制备方法，特别属于可降解的农用膜及其制备方法。

背景技术

农用膜是继种子、化肥、农药之后的农业重要生产资料，它的应用为农业生产带来了一场革命，对农业增效、农民增收作出了重要贡献，它主要包括棚膜和地膜、饲草用膜、遮阳网、防虫网等现代农用覆盖材料。常使用的薄膜为普通聚氯乙烯薄膜、聚氯乙烯无滴膜、普通聚乙烯薄膜、聚乙烯无滴膜、聚乙烯多功能复合膜以及聚乙烯-乙酸乙酯(EVA)多功能复合膜等。虽然这类材料具有优异的物理性能。但是这类材料不易降解，残留的旧膜在农田和土壤中难以消除，会造成严重的“白色污染”。这类农用膜分散在土壤中，难以回收，而且回收的塑料难以再利用；通过深埋或焚烧的方式处理不仅不能消除“白色污染”，还会带来一系列的问题。

为了解决农业生产和环境保护间的这一矛盾，目前世界各国已研制出各种具有降解性能的薄膜来替代聚乙烯塑料薄膜：

美国F、H、Otey等研制了一种聚乙烯醇一淀粉一聚氯乙烯类型的膜(Ind，Eng.Chem.Prod.Res.Dev.1980，19，592～595)，该膜含淀粉60％，聚乙烯醇15％左右，将聚氯乙烯溶胶涂复于聚乙烯醇一淀粉膜之上来提高膜的耐水能力。这种膜在未涂复聚氯乙烯的情况下，几乎没有湿强度，而聚氯乙烯的引入对降解是不利的，同时聚氯乙烯在进行地膜育种时曾发生烂秧现象。

在US 4337181中，发明人将淀粉、乙烯丙烯酸共聚物混合，还可以加入聚乙烯，用添加剂中和部分共聚物的酸基，并将其吹塑制膜。该方法使用了湿淀粉，其降解性能好，但价格比较贵，需要特殊的添加剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可在60-90天降解的农用膜。

本发明解决技术问题的技术方案为：一种可降解的农用膜，所述的农用膜由下述重量份的原料制成：

可降解塑料母粒        70-90

聚乙烯                10-20

光敏剂                0.1-0.5

润滑剂                0.1-0.5。

将上述各种原料经现有技术共混、挤出、吹塑后，就可以制成可降解的农用膜。

光敏剂的选择非常重要，只有光敏剂为硬脂酸铁时，效果最好。

所述的润滑剂为硬脂酸锌。

可降解塑料粒子的母粒，包括以下物质及重量份：

聚乙烯                18-22

第一组原料            38-42

第二组原料            38-42

润滑剂                1-2。

将聚乙烯、第一组原料、第二组原料、润滑剂利用现有技术进行共混挤出后，制成母粒。

所述的第一组原料含有以下物质及重量份：

聚乙烯                15-19

粒径为3～5um的粗填充物    78-82

润滑剂                    1-2

分散剂                    1-2；

所述的第二组原料包含有以下物质及重量份：

聚乙烯                    15-19

粒径为1～2um的细填充物    78-82

润滑剂                    1-2

分散剂                    1-2；

所述的分散剂为CH-1型超分散剂，由上海三正高分子材料有限公司生产；

所述的聚乙烯包括重量百分浓度为60-75％的高密度聚乙烯及25-40％的线型低密度聚乙烯；

所述的粗、细填充物包括重量百分浓度为40％碳酸钙、10-20％的玉米粉、15-25％的淀粉、10-20％的米糠粉及10-20％树叶粉末混合而成；

所述的玉米粉、淀粉、米糠粉、树叶粉末均经过疏水化处理，具体过程如下：

将粉碎好的玉米粉、淀粉、米糠粉或树叶粉末在搅拌的情况下，加入疏水改性剂后，常温改性1-2小时，即可；玉米粉、淀粉、米糠粉或树叶粉末与疏水改性剂的重量比为100∶1-3；

所述的疏水改性剂为硅烷偶联剂，其型号为：DL-171，由江苏晨光偶联剂有限公司生产。

由于本发明利用降解母粒的引发作用，能很好地促进PE的降解，尤其是在闭光、潮湿的条件下能加速PE的降解；光降解剂具有敏感度高、无毒的特点。

本发明制成农用膜的力学性能按GB 4455-2006标准检测，其拉伸强度纵、横向≥14MPa，断裂伸长率纵、横向≥300％，直角撕裂强度纵、横向≥55KN/m，该膜可在60-90天逐渐自动降解。

本发明与现有技术相比，所制成的农用膜既能保持优良的透气、环境可降解性，不含残留有毒物质，又具有良好的力学性能、热稳定性，还能较大幅度降低成本，可代替目前不可生物降解的材料，而广泛应用于种植蔬菜瓜果类作物的农田覆盖。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明保护范围。

实施例1：

可降解塑料粒子的母粒，包括以下物质及重量份：

聚乙烯                    18

第一组原料                38

第二组原料                38

润滑剂                    1。

所述的第一组原料包含有以下物质及重量份：

聚乙烯                    15

粒径为3～5um的粗填充物    78

润滑剂                    1

分散剂                    1；

所述的第二组原料包含有以下物质及重量份：

聚乙烯                    15

粒径为1～2um的细填充物    78

润滑剂                    1

分散剂                    1；

所述的润滑剂为硬脂酸锌；

所述的分散剂为CH-1型超分散剂，由上海三正高分子材料有限公司生产；

所述的聚乙烯包括重量百分浓度为60％的高密度聚乙烯及40％的线型低密度聚乙烯；

所述的粗、细填充物包括重量百分浓度为40％碳酸钙、10％的玉米粉、15％的淀粉、15％的米糠粉及20％树叶粉末混合而成；

所述的玉米粉、淀粉、米糠粉、树叶粉末均经过疏水化处理，具体过程如下：

将粉碎好的玉米粉、淀粉、米糠粉或树叶粉末在搅拌的情况下，加入疏水改性剂后，于80℃改性2小时，即可；玉米粉、淀粉、米糠粉或树叶粉末与疏水改性剂的重量比为100∶1；

所述的疏水改性剂为硅烷偶联剂，其型号为：DL-171，由江苏晨光偶联剂有限公司生产。

将聚乙烯、第一组原料、第二组原料、润滑剂利用现有技术进行共混挤出后，制成母粒。

实施例2：

可降解塑料粒子的母粒，包括以下物质及重量份：

聚乙烯                20

第一组原料            40

第二组原料                40

润滑剂                    1.5。

所述的第一组原料包含有以下物质及重量份：

聚乙烯                    17

粒径为3～5um的粗填充物    80

润滑剂                    1.5

分散剂                    1.5

所述的第二组原料包含有以下物质及重量份：

聚乙烯                    17

粒径为1～2um的细填充物    80

润滑剂                    1.5

分散剂                    1.5；

所述的润滑剂为硬脂酸锌；

所述的分散剂为CH-1型超分散剂，由上海三正高分子材料有限公司生产；

所述的聚乙烯包括重量百分浓度为70％的高密度聚乙烯及30％的线型低密度聚乙烯；

所述的粗、细填充物包括重量百分浓度为40％碳酸钙、15％的玉米粉、20％的淀粉、10％的米糠粉及15％树叶粉末混合而成；

所述的玉米粉、淀粉、米糠粉、树叶粉末均经过疏水化处理，具体过程如下：

将粉碎好的玉米粉、淀粉、米糠粉或树叶粉末在搅拌的情况下，加入疏水改性剂后，于90℃改性1.5小时，即可；玉米粉、淀粉、米糠粉或树叶粉末与疏水改性剂的重量比为100∶2；

所述的疏水改性剂为硅烷偶联剂，其型号为：DL-171，由江苏晨光偶联剂有限公司生产。

实施例3：

一种可降解塑料粒子的母粒，包括以下物质及重量份：

聚乙烯                    22

第一组原料                42

第二组原料                42

润滑剂                    2。

所述的第一组原料包含有以下物质及重量份：

聚乙烯                    19

粒径为3～5um的粗填充物    82

润滑剂                    2

分散剂                    2；

所述的第二组原料包含有以下物质及重量份：

聚乙烯                    19

粒径为1～2um的细填充物    82

润滑剂                    2

分散剂                    2；

所述的润滑剂为硬脂酸锌；

所述的分散剂为CH-1型超分散剂，由上海三正高分子材料有限公司生产；

所述的聚乙烯包括重量百分浓度为75％的高密度聚乙烯及25％的线型低密度聚乙烯；

所述的粗、细填充物包括重量百分浓度为40％碳酸钙、20％的玉米粉、15％的淀粉、15％的米糠粉及10％树叶粉末混合而成；

所述的玉米粉、淀粉、米糠粉、树叶粉末均经过疏水化处理，具体过程如下：

将粉碎好的玉米粉、淀粉、米糠粉或树叶粉末在搅拌的情况下，加入疏水改性剂后，于100℃改性1小时，即可；玉米粉、淀粉、米糠粉或树叶粉末与疏水改性剂的重量比为100∶3；

所述的疏水改性剂为硅烷偶联剂，其型号为：DL-171，由江苏晨光偶联剂有限公司生产。

实施例4：

一种可降解的农用膜，所述的农用膜由下述重量份的原料制成：

可降解塑料母粒(实施例1)    70

聚乙烯                     20

硬脂酸铁                   0.1

润滑剂                     0.5。

将上述各种原料经现有技术共混、挤出、吹塑后，就可以制成可降解的农用保养膜。

实施例5：

一种可降解的农用膜，所述的农用膜由下述重量份的原料制成：

可降解塑料母粒(实施例2)    80

聚乙烯                     15

硬脂酸铁                   0.3

润滑剂                     0.3。

实施例6：

一种可降解的农用膜，所述的农用膜由下述重量份的原料制成：

可降解塑料母粒(实施例3)    90

聚乙烯                     10

硬脂酸铁                   0.5

润滑剂                     0.5。

实施例7：

一种可降解的农用膜，所述的农用膜由下述重量份的原料制成：

可降解塑料母粒(实施例3)    90

聚乙烯                     40

润滑剂                     0.5。

实施例4-6所制成的农用膜按GB 4455-2006标准检测，其拉伸强度纵、横向≥14MPa，断裂伸长率纵、横向≥300％，直角撕裂强度纵、横向≥55KN/m，同时该膜可在60-90天逐渐自动降解。但实施例7所制成的农用膜在60-90天内不能自动降解，不符合产品要求。

Claims (10)

1.一种可降解的农用膜，其特征在于：所述的农用膜由下述重量份的原料制成：

可降解塑料母粒            70-90

聚乙烯                    10-20

光敏剂                    0.1-0.5

润滑剂                    0.1-0.5。

2.根据权利要求1所述的一种可降解的农用膜，其特征在于：所述的光敏剂为硬脂酸铁。

3.根据权利要求1所述的一种可降解的农用膜，其特征在于：所述的可降解塑料粒子的母粒，包括以下物质及重量份：

聚乙烯                    18-22

第一组原料                38-42

第二组原料                38-42

润滑剂                    1-2。

4.根据权利要求3所述的一种可降解的农用膜，其特征在于：所述的第一组原料含有以下物质及重量份：

聚乙烯                    15-19

粒径为3～5um的粗填充物    78-82

润滑剂                    1-2

分散剂                    1-2；

所述的第二组原料包含有以下物质及重量份：

聚乙烯                    15-19

粒径为1～2um的细填充物    78-82

润滑剂                    1-2

分散剂                    1-2。

5.根据权利要求1所述的一种可降解的农用膜，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂酸锌。

6.根据权利要求3所述的一种可降解的农用膜，其特征在于：其特征在于：所述的分散剂为CH-1型超分散剂。

7.根据权利要求3所述的一种可降解的农用膜，其特征在于：所述的聚乙烯包括重量百分浓度为60-75％的高密度聚乙烯及25-40％的线型低密度聚乙烯。

8.根据权利要求3所述的一种可降解的农用膜，其特征在于：所述的粗、细填充物包括重量百分浓度为40％碳酸钙、10-20％的玉米粉、15-25％的淀粉、10-20％的米糠粉及10-20％树叶粉末混合而成。

9.根据权利要求8所述的一种可降解的农用膜，其特征在于：所述的玉米粉、淀粉、米糠粉、树叶粉末均经过疏水化处理，具体过程如下：

将粉碎好的玉米粉、淀粉、米糠粉或树叶粉末在搅拌的情况下，加入疏水改性剂后，常温改性1-2小时，即可；玉米粉、淀粉、米糠粉或树叶粉末与疏水改性剂的重量比为100∶1-3。

10.根据权利要求9所述的一种可降解的农用膜，其特征在于：所述的疏水改性剂为硅烷偶联剂，其型号为：DL-171。