CN103819794B - 生物降解地膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

生物降解地膜的制备方法，其特征在于：一、按重量比例配料，取：聚乙烯：55~60份；木薯淀粉：17~20份；玉米淀粉：18~22份；多元生物提降剂：5~10份；所述聚乙烯，按重量比例：7050：68~90份，1F7B：10~32份；所述多元生物提降剂，按重量比例：交联剂：40~80份；降解促进剂：20~40份；所述交联剂为双叔丁过氧异丙基苯、六偏磷酸钠、三偏磷酸钠或三聚磷酸钠中的一种或两种任意组合；所述降解促进剂包括玉米油、葵花籽油、环氧大豆油或硬脂酸锰一种或两种任意组合；二、生产步骤如下：a．降解母粒混合；b．降解母粒造粒；c．吹塑制成薄膜；d．生物降解地膜开孔；e．生物降解地膜收卷封装入库。

Description

生物降解地膜的制备方法
技术领域
本发明涉及一种地膜的制备方法，特别是涉及一种生物降解地膜的制备方法，属于生物材料技术领域。
背景技术
塑料地膜被广泛用于农作物栽培种植，具有改善土壤性状，提高土壤温度，保持土壤水分和养分供应状况，提高光照条件，减少病虫害等作用。传统的地膜大都采用人工合成的塑料，使用后不能自动降解，长期累积在土壤里，产生“白色污染”，这会影响和破坏土壤的理化性状，阻隔植物根系的串通，影响植物根系正常吸收水分和养分，造成作物减产。所以，农户需要将使用后的地膜进行回收处理，但是，使用后的残膜已经残留在土壤里，很难捡拾干净，这也增加了农户劳作的劳累。因此，可降解地膜的产品应运而生。目前可降解的地膜主要有光降解、氧化降解和生物降解这三种技术。但是现有的降解地膜制备工艺复杂、生产成本高，产品受环境地域影响较大，存在着降解时间不可调控，降解时间过长、降解不完全，力学性能和耐水性较差等问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服已有技术存在的缺点，提供一种能适应不同地域环境，针对不同作物生长周期可调控降解时间，可加工双色薄膜，有效抑制杂草生长，减少病虫害，而且膜体厚度轻薄，张力好，同时对薄膜开孔，有利于耕种劳作，且能完全降解的生物降解地膜的制备方法。
本发明生物降解地膜的制备方法的技术方案是：其特征在于：
一、按重量比例配料，取：聚乙烯：55~60份；
木薯淀粉：17~20份；
玉米淀粉：18~22份；
多元生物提降剂：5~10份；
所述的聚乙烯，按重量的组份比例：
7050：68~90份；
1F7B：10~32份；
所述的多元生物提降剂，按重量的组份比例：
交联剂：40~80份；
降解促进剂：20~40份；
所述的交联剂包括双叔丁基过氧异丙基苯、六偏磷酸钠、三偏磷酸钠或三聚磷酸钠中的一种或两种任意组合；
所述的降解促进剂包括玉米油、葵花籽油、环氧大豆油或硬脂酸锰的一种或两种任意组合；
二、生产步骤如下：
a．降解母粒混合：采用混合机，将聚乙烯、木薯淀粉、玉米淀粉、多元生物提降剂按比例同时投入混合机中，充分搅拌均匀，得混合母粒；
b．降解料母粒造粒：采用造粒机，将搅拌均匀的混合母粒经过造粒机造粒，得降解料母粒；
c．吹塑制成薄膜：采用三螺杆吹膜机，将降解料母粒吹制成生物降解地膜，其中螺杆加工温度控制在160℃—170℃之间，吹塑模头加工温度控制在180℃—200℃之间，得生物降解地膜；
d．生物降解地膜开孔：采用开孔机，根据作物种植的要求，将生物降解地膜经过开孔机进行开孔加工；
e．生物降解地膜收卷封装入库。
本发明公开了一种生物降解地膜的制备方法，该降解地膜采用聚乙烯、淀粉为主要原料，添加双叔丁基过氧异丙基苯、六偏磷酸钠等交联剂和玉米油、葵花籽油等降解促进剂为辅料，产品安全无毒，不仅保持了传统塑料薄膜的良好张力性和贴地性能，而且可完全被降解，不污染环境，大大减少了农户耕种的麻烦。此外，该降解地膜可根据各地不同的气候和土壤环境，按照农作物保温保墒周期的要求，具有不同的降解周期，如30天、60天、120天、180天等。这样可有效防止农作物在保温保墒期降解地膜就提前降解，从而影响保温效果等缺点。所述的生产设备包括混合机、造粒机、三螺杆吹膜机、开孔机，其中混合机、造粒机、三螺杆吹膜机都为已有技术，该设备都可直接在市场上购买。采用三螺杆吹膜机可吹塑出厚度仅为0.02mm的双色生物降解地膜，该种地膜既能有效抵挡紫外线，又能抑制杂草生长，减少病虫害。降解地膜采用打孔机进行打孔加工，制备开孔的降解地膜，满足作物的种植需求，有利于耕种劳作。
本发明生物降解地膜的制备方法，按重量比例配料，取：所述的
聚乙烯：55份；
木薯淀粉：18份；
玉米淀粉：20份；
多元生物提降剂：7份；
所述聚乙烯的组份，按重量比例配料，取：
7050：85份；
1F7B：15份；
所述的多元生物提降剂的组份，按重量比例配料，取：
交联剂：65份；
降解促进剂：35份；
所述的开孔机包括机座，机座上从上料到出料依次设置进料辊、进料第一拉紧辊组、前调节式夹紧辊、进料第二拉紧辊组、进料导向辊、冲孔机构、输出导向辊、后调节式夹紧辊、输出拉紧辊组和卷料辊，卷料辊由动力带动，所述进料第一拉紧辊组包括进料第一上拉紧辊和进料第一下拉紧辊，设置的进料第一上、下拉紧辊根数为8—12根，所述前调节式夹紧辊包括前上夹紧辊和前下夹紧辊，所述进料第二拉紧辊组包括进料第二上拉紧辊和进料第二下拉紧辊，设置的进料第二上、下拉紧辊根数为8—12根，所述冲孔机构包括模架，模架上设置上模板和下模板，上模板中设置上冲模，下模板中设置下冲模，下冲模由下气缸带动，所述后调节式夹紧辊包括后上夹紧辊和后下夹紧辊，所述输出拉紧辊组包括输出上拉紧辊和输出下拉紧辊，设置的输出上、下拉紧辊根数为8—12根。当要对生物降解地膜进行打孔时，先将从三螺杆吹膜机吹制成型的生物降解地膜卷筒设置到进料辊上，将生物降解地膜的一头绕过进料第一下拉紧辊的下部，再绕过进料第一上拉紧辊的上部，根据进料第一上、下拉紧辊的数量分别绕过各根进料第一上、下拉紧辊，再输送至前上夹紧辊和前下夹紧辊之间，前上夹紧辊可根据地膜的厚薄程度进行上下调节与前下夹紧辊之间的间隙，前下夹紧辊由动力带动主动旋转，前下夹紧辊与前上夹紧辊夹紧配合，带动前上夹紧辊被动旋转，地膜穿过前上、下夹紧辊之间，在前上、下夹紧辊夹紧配合向后输送，在地膜输送至进料第二拉紧辊组位置时，地膜先绕过进料第二下拉紧辊的下部，再绕过进料第二上拉紧辊的上部，根据进料第二上、下拉紧辊的数量分别绕过各根进料第二上、下拉紧辊，再向上输送至进料导向辊，进料导向辊对地膜进行导向，使其达到冲孔机构的下模板表面高度，然后输送至安装上、下模板的模架位置，通过下气缸带动下冲模向上移动，下冲模向上推动地膜与上模板下的上冲模接触，上冲模对地膜进行冲孔，冲孔后的地膜再输送至输出导向辊，由输出导向辊对其进行导向，再输送至后调节式夹紧辊位置，由后上夹紧辊和后下夹紧辊对地膜夹紧配合，动力带动后下夹紧辊主动旋转，后下夹紧辊与后上夹紧辊夹紧配合，从而带动后上夹紧辊从动旋转，后上、下夹紧辊带动地膜输送至输出拉紧辊组位置，地膜先绕过输出下拉紧辊的下部，再绕过输出上拉紧辊的上部，根据输出上、下拉紧辊的数量分别绕过各根输出上、下拉紧辊，最后地膜被输送至卷料辊，由卷料辊对冲孔后的地膜进行卷绕。本方案采用生物降解地膜依次绕过进料第一拉紧辊组、前调节式夹紧辊、进料第二拉紧辊组、进料导向辊，冲孔机构、出料导向辊、后调节式夹紧辊、输出拉紧辊组后绕在卷料辊上，由进料第一拉紧辊组、进料第二拉紧辊组和输出拉紧辊组对地膜拉紧，使地膜在冲孔时得以张紧，避免在冲孔时地膜产生皱痕，其中上拉紧辊的数量与下拉紧辊的数量相同，例如上、下拉紧辊为8根时，上拉紧辊为4根，下拉紧辊为4根，上、下拉紧辊数量越多拉紧效果越好，前、后调节式夹紧辊对地膜进行输送，进料导向辊和出料导向辊对地膜的运行进行导向，冲孔机构对地膜进行冲压，整机各部件运行协调一致，全自动化，开孔质量保证，操作方便，提高工作效率。所述的上冲模模口包括圆环形的锐切口或者圆环形的锯齿切口。圆环形的锐切口可直接将地膜的孔冲穿，圆环形的锯齿切口对地膜冲孔后，孔中的圆形地膜仍然与地膜相连，而人们只需用手一捅，便能将其捅穿，可根据需要设置不同类型的冲模模口的模具。所述在模架上安装上气缸，上气缸的活塞杆穿过上冲模与地膜相接触。当要将地膜的孔冲穿时，在冲孔后，由上气缸带动活塞杆向下推动地膜冲孔后的圆片膜，避免在冲孔后，该圆片膜仍有部分连在地膜上。
附图说明
图1是本发明生物降解地膜的制备方法的流程示意图；
图2是开孔机的结构示意图；
图3是开孔机冲孔机构的结构示意图；
图4是上冲模的模口为圆环形的锐切口的结构示意图；
图5是上冲模的模口为圆环形的锯齿切口的结构示意图；
图6是机座上设置进料辊和进料第一拉紧辊组的结构示意图。
具体实施方式
本发明涉及一种生物降解地膜的制备方法，如图1—图6所示，其特征在于：
一、按重量比例配料，取：聚乙烯：55~60份；
木薯淀粉：17~20份；
玉米淀粉：18~22份；
多元生物提降剂：5~10份；
所述的聚乙烯，按重量的组份比例：
7050：68~90份；
1F7B：10~32份；
所述的多元生物提降剂，按重量的组份比例：
交联剂：40~80份；
降解促进剂：20~40份；
所述的交联剂包括双叔丁基过氧异丙基苯、六偏磷酸钠、三偏磷酸钠或三聚磷酸钠中的一种或两种任意组合；
所述的降解促进剂包括玉米油、葵花籽油、环氧大豆油或硬脂酸锰的一种或两种任意组合；
二、生产步骤如下：
a．降解母粒混合：采用混合机，将聚乙烯、木薯淀粉、玉米淀粉、多元生物提降剂按比例同时投入混合机中，充分搅拌均匀，得混合母粒；
b．降解料母粒造粒：采用造粒机，将搅拌均匀的混合母粒经过造粒机造粒，得降解料母粒；
c．吹塑制成薄膜：采用三螺杆吹膜机，将降解料母粒吹制成生物降解地膜，其中螺杆加工温度控制在160℃—170℃之间，吹塑模头加工温度控制在180℃—200℃之间，得生物降解地膜；
d．生物降解地膜开孔：采用开孔机，根据作物种植的要求，将生物降解地膜经过开孔机进行开孔加工；
e．生物降解地膜收卷封装入库。
该降解地膜采用聚乙烯、淀粉为主要原料，添加双叔丁基过氧异丙基苯、六偏磷酸钠等交联剂和玉米油、葵花籽油等降解促进剂为辅料，产品安全无毒，不仅保持了传统塑料薄膜的良好张力性和贴地性能，而且可完全被降解，不污染环境，大大减少了农户耕种的麻烦。此外，该降解地膜可根据各地不同的气候和土壤环境，按照农作物保温保墒周期的要求，具有不同的降解周期，如30天、60天、120天、180天等。这样可有效防止农作物在保温保墒期降解地膜就提前降解，从而影响保温效果等缺点。所述的生产设备包括混合机、造粒机、三螺杆吹膜机、开孔机，其中混合机、造粒机、三螺杆吹膜机都为已有技术，该设备都可直接在市场上购买。采用三螺杆吹膜机可吹塑出厚度仅为0.02mm的双色生物降解地膜，该种地膜既能有效抵挡紫外线，又能抑制杂草生长，减少病虫害。降解地膜采用打孔机进行打孔加工，制备开孔的降解地膜，满足作物的种植需求，有利于耕种劳作。
按重量比例配料，取：所述的聚乙烯：55份；
木薯淀粉：18份；
玉米淀粉：20份；
多元生物提降剂：7份。
所述聚乙烯的组份，按重量比例配料，取：
7050：85份；
1F7B：15份；
所述的多元生物提降剂的组份，按重量比例配料，取：
交联剂：65份；
降解促进剂：35份；
所述的开孔机包括机座1，机座上从上料到出料依次设置进料辊3、进料第一拉紧辊组4、前调节式夹紧辊5、进料第二拉紧辊组6、进料导向辊60、冲孔机构7、输出导向辊8、后调节式夹紧辊9、输出拉紧辊组10和卷料辊11，卷料辊由动力带动，所述进料第一拉紧辊组4包括进料第一上拉紧辊41和进料第一下拉紧辊42，设置的进料第一上、下拉紧辊根数为8—12根，所述前调节式夹紧辊5包括前上夹紧辊51和前下夹紧辊52，所述进料第二拉紧辊组6包括进料第二上拉紧辊61和进料第二下拉紧辊62，设置的进料第二上、下拉紧辊根数为8—12根，所述冲孔机构7包括模架71，模架上设置上模板72和下模板75，上模板中设置上冲模73，下模板中设置下冲模76，下冲模由下气缸77带动，所述后调节式夹紧辊9包括后上夹紧辊91和后下夹紧辊92，所述输出拉紧辊组10包括输出上拉紧辊101和输出下拉紧辊102，设置的输出上、下拉紧辊根数为8—12根。当要对生物降解地膜进行打孔时，先将从三螺杆吹膜机吹制成型的生物降解地膜卷筒设置到进料辊3上，将生物降解地膜的一头绕过进料第一下拉紧辊42的下部，再绕过进料第一上拉紧辊41的上部，根据进料第一上、下拉紧辊的数量分别绕过各根进料第一上、下拉紧辊，再输送至前上夹紧辊51和前下夹紧辊52之间，前上夹紧辊可根据地膜的厚薄程度进行上下调节与前下夹紧辊52之间的间隙，前下夹紧辊由动力带动主动旋转，前下夹紧辊与前上夹紧辊51夹紧配合，带动前上夹紧辊被动旋转，地膜穿过前上、下夹紧辊之间，在前上、下夹紧辊夹紧配合向后输送，在地膜输送至进料第二拉紧辊组6位置时，地膜先绕过进料第二下拉紧辊62的下部，再绕过进料第二上拉紧辊61的上部，根据进料第二上、下拉紧辊的数量分别绕过各根进料第二上、下拉紧辊，再向上输送至进料导向辊60，进料导向辊对地膜进行导向，使其达到冲孔机构7的下模板75表面高度，然后输送至安装上、下模板72、75的模架71位置，通过下气缸77带动下冲模76向上移动，下冲模向上推动地膜与上模板72下的上冲模73接触，上冲模对地膜进行冲孔，冲孔后的地膜再输送至输出导向辊8，由输出导向辊对其进行导向，再输送至后调节式夹紧辊9位置，由后上夹紧辊91和后下夹紧辊92对地膜夹紧配合，动力带动后下夹紧辊主动旋转，后下夹紧辊92与后上夹紧辊91夹紧配合，从而带动后上夹紧辊从动旋转，后上、下夹紧辊带动地膜输送至输出拉紧辊组10位置，地膜先绕过输出下拉紧辊102的下部，再绕过输出上拉紧辊101的上部，根据输出上、下拉紧辊的数量分别绕过各根输出上、下拉紧辊，最后地膜被输送至卷料辊11，由卷料辊对冲孔后的地膜进行卷绕。本方案采用生物降解地膜依次绕过进料第一拉紧辊组4、前调节式夹紧辊5、进料第二拉紧辊组6、进料导向辊60，冲孔机构7、出料导向辊8、后调节式夹紧辊9、输出拉紧辊组10后绕在卷料辊11上，由进料第一拉紧辊组4、进料第二拉紧辊组6和输出拉紧辊组10对地膜拉紧，使地膜在冲孔时得以张紧，避免在冲孔时地膜产生皱痕，其中上拉紧辊的数量与下拉紧辊的数量相同，例如上、下拉紧辊为8根时，上拉紧辊为4根，下拉紧辊为4根，上、下拉紧辊数量越多拉紧效果越好，前、后调节式夹紧辊5、9对地膜进行输送，进料导向辊60和出料导向辊8对地膜的运行进行导向，冲孔机构7对地膜进行冲压，整机各部件运行协调一致，全自动化，开孔质量保证，操作方便，提高工作效率。所述的上冲模73模口包括圆环形的锐切口731或者圆环形的锯齿切口732。圆环形的锐切口731可直接将地膜的孔冲穿，圆环形的锯齿切口732对地膜冲孔后，孔中的圆形地膜仍然与地膜相连，而人们只需用手一捅，便能将其捅穿，可根据需要设置不同类型的冲模模口的模具。所述在模架71上安装上气缸74，上气缸的活塞杆穿过上冲模73与地膜相接触。当要将地膜的孔冲穿时，在冲孔后，由上气缸74带动活塞杆向下推动地膜冲孔后的圆片膜，避免在冲孔后，该圆片膜仍有部分连在地膜上。

Claims (7)

1.生物降解地膜的制备方法，其特征在于：
一、按重量比例配料，取：聚乙烯：55~60份；
木薯淀粉：17~20份；
玉米淀粉：18~22份；
多元生物提降剂：5~10份；
所述的聚乙烯，按重量的组份比例：
7050：68~90份；
1F7B：10~32份；
所述的多元生物提降剂，按重量的组份比例：
交联剂：40~80份；
降解促进剂：20~40份；
所述的交联剂包括双叔丁基过氧异丙基苯、六偏磷酸钠、三偏磷酸钠或三聚磷酸钠中的一种或两种任意组合；
所述的降解促进剂包括玉米油、葵花籽油、环氧大豆油或硬脂酸锰的一种或两种任意组合；
二、生产步骤如下：
a．降解母粒混合：采用混合机，将聚乙烯、木薯淀粉、玉米淀粉、多元生物提降剂按比例同时投入混合机中，充分搅拌均匀，得混合母粒；
b．降解料母粒造粒：采用造粒机，将搅拌均匀的混合母粒经过造粒机造粒，得降解料母粒；
c．吹塑制成薄膜：采用三螺杆吹膜机，将降解料母粒吹制成生物降解地膜，其中螺杆加工温度控制在160℃—170℃之间，吹塑模头加工温度控制在180℃—200℃之间，得生物降解地膜；
d．生物降解地膜开孔：采用开孔机，根据作物种植的要求，将生物降解地膜经过开孔机进行开孔加工；
e．生物降解地膜收卷封装入库。
2.如权利要求1所述的生物降解地膜的制备方法，其特征在于，按重量比例配料，取：所述的聚乙烯：55份；
木薯淀粉：18份；
玉米淀粉：20份；
多元生物提降剂：7份。
3.如权利要求1所述的生物降解地膜的制备方法，其特征在于所述聚乙烯的组份，按重量比例配料，取：
7050：85份；
1F7B：15份。
4.如权利要求1所述的生物降解地膜的制备方法，其特征在于所述的多元生物提降剂的组份，按重量比例配料，取：
交联剂：65份；
降解促进剂：35份。
5.如权利要求1所述的生物降解地膜的制备方法，其特征在于所述的开孔机包括机座（1），机座上从上料到出料依次设置进料辊（3）、进料第一拉紧辊组（4）、前调节式夹紧辊（5）、进料第二拉紧辊组（6）、进料导向辊（60）、冲孔机构（7）、输出导向辊（8）、后调节式夹紧辊（9）、输出拉紧辊组（10）和卷料辊（11），卷料辊由动力带动，所述进料第一拉紧辊组（4）包括进料第一上拉紧辊（41）和进料第一下拉紧辊（42），设置的进料第一上、下拉紧辊根数为8—12根，所述前调节式夹紧辊（5）包括前上夹紧辊（51）和前下夹紧辊（52），所述进料第二拉紧辊组（6）包括进料第二上拉紧辊（61）和进料第二下拉紧辊（62），设置的进料第二上、下拉紧辊根数为8—12根，所述冲孔机构（7）包括模架（71），模架上设置上模板（72）和下模板（75），上模板中设置上冲模（73），下模板中设置下冲模（76），下冲模由下气缸（77）带动，所述后调节式夹紧辊（9）包括后上夹紧辊（91）和后下夹紧辊（92），所述输出拉紧辊组（10）包括输出上拉紧辊（101）和输出下拉紧辊（102），设置的输出上、下拉紧辊根数为8—12根。
6.如权利要求5所述的生物降解地膜的制备方法，其特征在于所述的上冲模（73）模口包括圆环形的锐切口（731）或者圆环形的锯齿切口（732）。
7.如权利要求5所述的生物降解地膜的制备方法，其特征在于所述在模架（71）上安装上气缸（74），上气缸的活塞杆穿过上冲模（73）与地膜相接触。
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