CN103709778A - 一种除草膜炭黑母料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于除草膜领域，尤其涉及一种用于除草、保墒、保温的多功能农用地膜的除草膜炭黑母料，其特征在于：所述炭黑母料由重量份造粒炭黑40-60份，树脂40-60份组成。其中所述树脂熔体质量流动速率为2-50g/10min，用于解决炭黑母料在高炭黑浓度下的高分散问题；所述炭黑选择造粒炭黑，且在吹膜工艺温度和时间内的小分子物挥发量≤0.5%，用于选择炭黑，控制小分子的挥发量，解决吹膜产品出现的气泡、斑点、针孔问题。本发明母料炭黑浓度达到40-60%，保证了用本发明吹制的除草膜的黑度。其透光率≤1%，雾度≥25%，高阻光性，完全阻断杂草生长进行光合作用所必须的阳光，从而达到除草效果95%以上的效果，减少了对环境的污染。

Description

一种除草膜炭黑母料及制备方法

技术领域

本发明属于除草膜领域，尤其涉及一种用于除草、保墒、保温的多功能农用地膜的炭黑母料及制备方法。

 

背景技术

据调查，我国农田杂草共580多种，其中稻田129种，旱田（地）427种，水旱地均有24种。据联合国粮农组织统计，全世界每年因杂草危害平均减产10-15%。本世纪初我国农田受害面积达4278万公顷，杂草危害较严重的农田有3580万公顷，每年受草害减产12.3%-16.5%。一般除草采用的化学药剂,每年用量都在增长。据统计，2002年我国使用化学除草剂的农田面积达6760万公顷，比1995年增长了62.24%，其中水稻田采用化学除草剂的面积增长了753万公顷，占农田化学除草的1/3，其余旱地除草包括麦田、玉米、大豆、油料、蔬菜等占2/3即4507万公顷。近十年中，我国年均化学除草剂使用量都在数百万吨。

但是，由于长期、大面积、过量、连续使用除草剂，使杂草产生抗药性。从1950年美国夏威夷发现开始，到20世纪70年代中期，全球抗药性杂草一直呈上升趋势，80年代中期后，几乎呈直线上升趋势。我国的情况也不容乐观，我国的农田杂草，特别是稻田杂草对除草剂的抗药性尤为突出。湖南、延边、上海昆山、太湖流域、江苏溧阳等地区都报道杂草的抗药性增加，少的1倍，多的达到1100倍到1500倍。并且，除草剂残留的毒负作用越加凸显，伤及农作物；有机氯、有机磷在土壤和水体中的污染，对土壤中的微生物种群和农作物已造成了致命的伤害，而杂草的抗药性却越来越强，对环境的污染土壤质地的破坏越来越严重。

针对这些现象，开始使用除草膜来除草。国内除草膜是一种把化学除草剂与树脂混合后而吹制成的农田塑料膜。除草机制是将除草膜覆盖后，土壤中的水份在膜上形成雾滴，将膜中的化学除草剂带入土中，达到除草的目的，这种含有化学除草剂的除草膜，一是使用效率低除草效果差，二是根本没有解决化学除草剂的毒害和污染。后来，发展出对阳光屏蔽的除草地膜，通过减少光的透过率而达到除草的目的。可是，这种除草膜目前存在着由于炭黑浓度不高，分散性不好，用其吹制的黑色地膜质量差，出现气泡、斑点、断膜、针孔等质量问题；另一方面，由于黑度不够，制作出的除草膜透光率达不到国外除草膜透光率低的水平，除草效果差。

 

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种除草膜炭黑母料及制备方法，用这种炭黑母料制作的除草膜，具有炭黑浓度高、分散性好、透光率低的突出优点。

发明提供的除草膜炭黑母料，按重量份数计量，包括有下列组份：造粒炭黑40-60份，树脂40-60份、包膜剂如硅油组成，其中所述树脂熔体质量流动速率为2-50g/10min，用于解决炭黑母料在高炭黑浓度下的高分散问题；所述造粒炭黑在吹膜工艺温度和时间内的小分子物挥发量≤0.5%，用于选择炭黑，控制小分子的挥发量，解决吹膜产品出现的气泡、斑点、针孔问题，包膜剂如硅油为造粒炭黑重量份的1-2%。

测定小分子挥发量具体步骤可为：排除掉称量瓶附着的水分，在（100±5）℃的温度下处理至恒重M0； 排除掉待测试样中的水分，在（100±5）℃的温度下，将装有试样的称量瓶处理至恒重M1； 依据塑料膜生产工艺要求，设定试样不同的受温度和受热时间，使其内含的小分子有机物挥发，待受热过程完结后，常温下计量装有试样的称量瓶的重量M2；测算试样中挥发出的小分子有机物的挥发量：依据测量得到的数据M1、M2，利用精准称重法计算公式：小分子有机物挥发量 =[(M1-M2)/(M1-M0)]×100％（式中M0为称量瓶恆重，M1为排除水分后的称量瓶和试样总重量，M2为在设定的塑料膜工艺温度时间下，试样中小分子有机物受热挥发的称量瓶和试样总重量）。

优选炭黑母料可由重量份造粒炭黑45-55份，树脂45-55份组成。

优选炭黑母料进一步可由重量份造粒炭黑48-52份，树脂48-52份组成。

所述优选树脂熔体质量流动速率为2-5g/10min 的为A组，5-25份；树脂熔体质量流动速率45-50g/10min 的为B组，15-55份。使用两种不同熔体质量流动速率的树脂，方便树脂熔体质量流动速率的调整。

A组10-20份，B组20-50份。

一种除草膜炭黑母料的制备方法，步骤如下：

第一步骤，原料选择：

①树脂选择：根据产品使用地的天气状况、产品使用时间，确定不同树脂载体的组合；用熔体质量流动速率仪检测树脂的熔体质量流动速率，选择所用树脂A和树脂B；

②炭黑选择：用电热鼓风干燥箱、电子天平、干燥皿等检测器具检测造粒炭黑的小分子挥发物，重量份造粒炭黑40-60份，树脂40-60份；

第二步骤，炭黑预处理：取造粒炭黑配方量，加入其重量份为1—2%的包膜剂如硅油，在混料缸内常温下混料7-10分钟；解决母料在高炭黑浓度下的高分散问题。

第三步骤，混料：将选择的树脂及预处理的炭黑，按配料重量份数，置入混料缸内，在常温下混料10-20min；

第四步骤，挤出、切粒、抽样检验、包装入库，即可。

所述母料制作出的膜透光率≤1%，雾度≥25%。

本发明母料炭黑浓度达到40-60%，保证了用本发明吹制的除草膜的黑度。其透光率≤1%，雾度≥25%，高阻光性，完全阻断杂草生长进行光合作用所必须的阳光，从而达到除草效果95%以上的效果，减少了对环境的污染。无助剂配方，处理后的炭黑与树脂直接混合即可，操作简单。

本发明为专用聚乙烯除草膜炭黑母料，尤其满足海拔高、紫外线强、昼夜温差大、水资源紧缺、旱地种植环境除草的需求。

 

附图说明

图1为本发明中生产工艺流程图。

具体实施方式

本发明中除草膜炭黑母料由以下步骤制备而得：

（1）备料：载体树脂的选择和控制

根据不同产品所在地的天候、使用时间进行不同熔指的载体树脂的组合。用熔体质量流动速率仪(XNR-400B)检测PE。

炭黑的选择和控制：选择造粒炭黑，这个要求通过采购进行。用电热鼓风干燥箱、电子天平、干燥皿等检测器具检测炭黑的小分子挥发物，其在客户吹膜的工艺温度和时间内的小分子物挥发量不得大于0.5%。

排除掉称量瓶附着的水分，在（100±5）℃的温度下处理至恒重M0； 排除掉待测试样中的水分，在（100±5）℃的温度下，将装有试样的称量瓶处理至恒重M1； 依据塑料膜生产工艺要求，设定试样不同的受热温度和受热时间，使其内含的小分子有机物挥发，待受热过程完结后，常温下计量装有试样的称量瓶的重量M2；计算试样中挥发出的小分子有机物的挥发量：依据测量得到的数据M1、M2，利用精准称重法计算公式：小分子有机物挥发量 =[(M1-M2)/(M1-M0)]×100％（式中M0为称量瓶恆重，M1为排除水分后的称量瓶和试样总重量，M2为在设定的塑料膜工艺温度时间下，试样中小分子有机物受热挥发的称量瓶和试样总重量）。

（2）炭黑的预处理：取造粒炭黑配方量，加入其重量份为1—2%的包膜剂，如硅油，在混料缸内常温下混料7-10分钟；解决母料在高炭黑浓度下的高分散问题。

混料：将步骤（1）和（2）中的树脂和预处理过的造粒炭黑在混料缸内进行，在已计量并进行预处理的混料缸内按配方加入A组和B组树脂，在常温下混料10min至20min即可。

（3）    挤出、切粒、抽样检验、包装入库，即可。

本发明经过预处理的造粒炭黑与树脂混料造粒后，母料的分散既已能达到要求，则不必要再加入其它助剂。若再加入助剂，既增加产生小分子物挥发量，出现针孔、气泡等质量问题的风险，又增加产品成本。

实施例1-14 

 采用以上具体操作方式，包膜剂为造粒炭黑重量份的1-2%，本发明中制备除草膜的炭黑母料具体组份和各组份重量份如下表1：

表1

以上实施例中，其中熔体质量流动速率为（2-5）g/10min 的为A组，熔体质量流动速率为（45-50）g/10min 的为B组。

本发明产品总体性能指标如下表2：

表2

本发明母料炭黑浓度达到40-60%，保证了用本发明吹制的除草膜的黑度。其透光率≤1%，雾度≥25%，高阻光性，完全阻断杂草生长进行光合作用所必须的阳光，从而达到除草效果95%以上的效果，减少了对环境的污染。无助剂配方，处理后的炭黑与树脂直接混合即可，操作简单。

Claims (8)

1.一种除草膜炭黑母料，其特征在于：所述炭黑母料由重量份造粒炭黑40-60份，树脂40-60份、包膜剂组成，其中所述树脂熔体质量流动速率为2-50g/10min，所述造粒炭黑在吹膜工艺温度和时间内的小分子物挥发量≤0.5%，包膜剂为造粒炭黑重量份的1-2% 。

2.根据权利要求1所述的一种除草膜炭黑母料，其特征在于：所述炭黑母料由重量份造粒炭黑45-55份，树脂45-55份组成。

3.根据权利要求2所述的一种除草膜炭黑母料，其特征在于：所述炭黑母料由重量份造粒炭黑48-52份，树脂48-52份组成。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种除草膜炭黑母料，其特征在于：所述树脂熔体质量流动速率为2-5g/10min 的为A组，5-25份；树脂熔体质量流动速率45-50g/10min 的为B组，15-55份。

5.根据权利要求5所述的一种除草膜炭黑母料，其特征在于：A组10-20份，B组20-50份。

6.根据权利要求1所述的一种除草膜炭黑母料的制备方法，其特征在于：

第一步骤，原料选择：

①原料选择：用熔体质量流动速率仪检测树脂熔体质量流动速率，选择树脂；

②炭黑选择：用电热鼓风干燥箱、电子天平、干燥皿等检测器具检测造粒炭黑的小分子挥发物，重量份造粒炭黑40-60份，树脂40-60份；

第二步骤，造粒炭黑预处理：取造粒炭黑配方量，加入其重量份为1—2%的包膜剂，在混料缸内常温下混料7-10分钟；

第三步骤，混料：将选择的树脂及预处理的造粒炭黑，按配料重量份数，置入混料缸内，在常温下混料10-20min；

第四步骤，挤出、切粒、抽样检验、包装入库，即可。

7.根据权利要求1所述的一种除草膜炭黑母料，其特征在于：所述母料制作出的膜透光率≤1%，雾度≥25%。

8.根据权利要求1所述的一种除草膜炭黑母料，其特征在于：所述包膜剂为硅油。

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