CN104311886A - 液体农用地膜及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体农用地膜及其生产方法，该液体农用地膜以红薯淀粉、白糖、工业酒精、补强剂、絮凝剂、乳化剂、成膜剂、绿素剂、稳定剂、保水剂、交联剂、保温剂、表面活性剂、土壤调理剂和水为原料，通过原料糊化、缩合、搅拌、共聚、反应、交联等步骤制得。该液体农用地膜相比其他市售同类产品具有拉伸强度大、断裂伸长度和耐水性能高的特点，并且成本较低，具备较好的市场前景，易于大面积推广应用。

Description

液体农用地膜及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种液体农用地膜及其生产方法，属于高分子材料的制备技术领域。

背景技术

利用传统的塑料地膜栽培技术，可以实现农作物保温、保墒、保持肥力，从而达到增产增收的目的，是农作物早熟增产的有效手段。传统的塑料地膜是由聚乙烯或聚苯乙烯等经吹塑机制造而成的塑料薄膜，存在原料难以分解、环境污染、土壤附着性差、成本较高等缺点。目前，国内外都在研发可降解的、高效环保的地膜技术，提出了液体地膜的概念，即使用高分子材料的有机化合物，兑水稀释后喷洒在土壤表面或水面形成一层薄膜，以期克服现有塑料薄膜的上述弊端。申请号为200710056353.3的中国专利公开了“一种生物降解液体地膜及制备方法”，其方法是将聚乙烯醇、羧甲基纤维素、淀粉、表面活性剂、增塑剂和交联剂的混合溶液进行搅拌、加热、糊化、反应得到一种生物降解液体地膜，这种水解地膜通过进一步实验，得到的生物降解液体地膜成型粘度低，遇水容易分解，不能适应降水量大的农作物地区。公开号为CN102295934A的中国专利公开了“一种液体农用地膜及其生产方法”，其生产原料中有含有戊二醛、抗氧化剂、杀虫剂等有害成分，土壤中这些对人体有毒成分的残留不但会使花生等农作物产生有害物质，而且造成对土壤的二次破坏和污染，同时所生产出来的液体地膜拉伸强度和抗水性不强。

发明内容

为解决以上技术问题，申请人通过反复试验，改进了现有液体地膜的配方以及生产工艺，生产的液体地膜的原料组分中不含有害化学成分，同时增强了液体地膜的强度和抗水性，保湿及可降解性能更高，适宜于降水量大的农作物使用，易为广大农民所接受，便于大面积推广应用。

本发明一种液体农用地膜的原料组成及其质量百分比配比如下：

50～60份的红薯淀粉，30～40份的工业酒精，25～40份的白糖，20～30份的补强剂，15～25份的絮凝剂，15～20份的乳化剂，12～20份的成膜剂，10～20份的绿素剂，5～15份的稳定剂，5～10份的保水剂，2～10份的交联剂，3～5份的保温剂，1～3份的表面活性剂，6～10份的土壤调理剂和1500～2500份的水。

为了获得更佳的强度和保湿性能，优选地，以上组分具体为：55份的红薯淀粉，35份的工业酒精，30份的白糖，25份的补强剂，20份的絮凝剂，18份的乳化剂，15份的成膜剂，15份的绿素剂，10份的稳定剂，8份的保水剂，6份的交联剂，4份的保温剂，2份的表面活性剂，8份的土壤调理剂和2000份的水。

上述原料组成中，所述补强剂优选甲壳素，絮凝剂优选聚丙烯酰胺或3630S，乳化剂优选脂肪酸钠或聚乙烯醇，成膜剂优选聚氨酯水性树脂，稳定剂优选硬脂酸钡，交联剂优选SAC-100，保温剂优选镁铝水滑石。

生产上述液体农用地膜的方法，包括如下步骤：

①先将原料中四分之一的水加入不锈钢反应罐，同时加入符合上述原料质量百分比的红薯淀粉和白糖，开动搅拌机进行搅拌，搅拌同时使用蒸汽锅炉加热混合物，边加热边搅拌，升温至70℃时原料糊化，保温30分钟；

②等原料糊化完全后，加入原料中相应质量百分比的工业酒精，再加温、搅拌，待温度升至80℃，保温20分钟；

③再向反应罐中加入余水量的二分之一的水，缓慢降温至30℃，向上述混合物中再加入原料中相应质量百分比的绿素剂，升温至45℃，搅拌20分钟，使其与原料的反应物进行反应；

④再向反应罐中加入剩余的水，搅拌的同时加入原料中相应质量百分比的絮凝剂，搅拌40分钟并加热至原料充分反应，保温20分钟；

⑤再向上述反应罐中加入相应质量百分比的其他剩余原料，均匀加热搅拌反应60分钟后停止，得到油状液体，用手指拉丝范围3～5cm即为合格的本发明液体农用地膜。

本发明的有益效果在于：本发明以红薯淀粉、白糖、工业酒精、补强剂、絮凝剂、乳化剂、成膜剂、绿素剂、稳定剂、保水剂、交联剂、保温剂、表面活性剂、土壤调理剂和水为原料，通过原料糊化、缩合、搅拌、共聚、反应、交联等步骤制得地膜，产品为可稀释、粘稠状液体，适用于各种春、夏、秋农作物种植后出苗前的保温、保湿、保墒。经过实验，每亩需要使用本品6公斤，加水稀释2～10倍，经喷雾法喷到地面4小时后成膜，拉伸强度为31.2～36.8Mpa，每亩仅需要成本费用48元左右。本发明原料中的红薯淀粉、玉米淀粉、白糖可以增强产品的粘性，提高强度，且都为天然可食用原料，无毒副作用；加入的絮凝剂属于高分子量聚合物，优选用法国爱森AN3630S，经过实验发现有很强的粘合能力，提高了产品的强度和粘性，国内外尚未见有使用AN3630S、聚丙烯酰胺类物质用于塑料生产中；使用乳化剂，能在产品表面上形成具有一定机械强度的表面张力，提高地膜的防水性；使用成膜剂提高了产品的耐水性能，特别是降水量大的地区该组分要相应提高用量；绿素剂可以增强地膜与土壤的粘连性，提高附着力；稳定剂可以耐高温并有效减缓地膜的降解速度，对于需要地膜使用期限短的地区，可以降低该组分的用量；使用交联剂，特别是SAC-100，可以在室温下使原料发生交联反应，增加地膜的强度及耐水性能。

具体实施方式

为了进一步公开本发明的详细原料和生产方法，申请人在下面的具体实施例中作详细描述说明，但申请人对实施例的描述并不是对发明本身的限制，任何依据本发明构思而非实质的改变都应当落入本发明的保护范围之内。

实施例1

液体农用地膜生产前按重量配比组分取以下原料：50份的红薯淀粉，30份的工业酒精，25份的白糖，20份的甲壳素，15份的聚丙烯酰胺，15份的脂肪酸钠，12份的聚氨酯水性树脂，10份的绿素剂，5份的硬脂酸钡，5份的保水剂，2份的交联剂SAC-100，3份的镁铝水滑石，1份的表面活性剂，6份的土壤调理剂和1500份的水。

该液体农用地膜生产方法：①取400份质量的水溶液加入不锈钢反应罐，然后加入50份的红薯淀粉和25份的白糖，使用蒸汽锅炉加热，边加热边搅拌，在70℃下搅拌糊化30分钟，成透明粘稠的淀粉糊；

②然后加入30份的工业酒精溶液，在80℃下加热搅拌，保温20分钟；

③继续向反应罐中加入500份的水，降温至30℃，向上述混合物中再加入10份的绿素剂，升温至45℃，搅拌20分钟；

④再向反应罐中加入600份的水，搅拌的同时加入15份的聚丙烯酰胺，搅拌40分钟并加热至原料充分反应，保温20分钟；

⑤向上述反应罐中加入20份的甲壳素、15份的脂肪酸钠、12份的聚氨酯水性树脂、5份的硬脂酸钡、5份的保水剂、2份的交联剂SAC-100、3份的镁铝水滑石、1份的表面活性剂和6份的土壤调理剂，均匀加热搅拌反应60分钟后停止，得到油状液体农用地膜。

经测定，该地膜拉伸强度31.3Mpa，断裂时伸长4.2cm，吸水率9.1％，连继降雨耐水时间10天以上，完全降解时间80天左右，每亩成本价格43元左右。

实施例2

液体农用地膜生产前按重量配比组分取以下原料：55份的红薯淀粉，35份的工业酒精，30份的白糖，25份的甲壳素，20份的絮凝剂3630S，18份的聚乙烯醇，15份的聚氨酯水性树脂，15份的绿素剂，10份的硬脂酸钡，8份的保水剂，6份的交联剂SAC-100，4份的镁铝水滑石，2份的表面活性剂，8份的土壤调理剂和2000份的水。

该液体农用地膜生产方法：①取500份质量的水溶液加入不锈钢反应罐，然后加入55份的红薯淀粉和30份的白糖，使用蒸汽锅炉加热，边加热边搅拌，在70℃下搅拌糊化30分钟，成透明粘稠的淀粉糊；

②然后加入35份的工业酒精溶液，在80℃下加热搅拌，保温20分钟；

③继续向反应罐中加入800份的水，降温至30℃，向上述混合物中再加入15份的绿素剂，升温至45℃，搅拌20分钟；

④再向反应罐中加入700份的水，搅拌的同时加入20份的3630S，搅拌40分钟并加热至原料充分反应，保温20分钟；

⑤向上述反应罐中加入25份的甲壳素、18份的聚乙烯醇、15份的聚氨酯水性树脂、10份的硬脂酸钡、8份的保水剂、6份的交联剂SAC-100、4份的镁铝水滑石、2份的表面活性剂和8份的土壤调理剂，均匀加热搅拌反应60分钟后停止，得到油状液体农用地膜。

经测定，该地膜拉伸强度36.8Mpa，断裂时伸长6.2cm，吸水率9.5％，连继降雨耐水时间18天以上，完全降解时间85天左右，每亩成本价格48元左右。

实施例3

液体农用地膜生产前按重量配比组分取以下原料：60份的红薯淀粉，40份的工业酒精，40份的白糖，30份的甲壳素，25份的絮凝剂3630S，20份的脂肪酸钠，20份的聚氨酯水性树脂，20份的绿素剂，15份的硬脂酸钡，10份的保水剂，10份的交联剂SAC-100，5份的镁铝水滑石，3份的表面活性剂，10份的土壤调理剂和2500份的水。

该液体农用地膜生产方法：①取600份质量的水溶液加入不锈钢反应罐，然后加入60份的红薯淀粉和40份的白糖，使用蒸汽锅炉加热，边加热边搅拌，在70℃下搅拌糊化30分钟，成透明粘稠的淀粉糊；

②然后加入40份的工业酒精溶液，在80℃下加热搅拌，保温20分钟；

③继续向反应罐中加入1000份的水，降温至30℃，向上述混合物中再加入20份的绿素剂，升温至45℃，搅拌20分钟；

④再向反应罐中加入900份的水，搅拌的同时加入25份的絮凝剂3630S，搅拌40分钟并加热至原料充分反应，保温20分钟；

⑤向上述反应罐中加入30份的甲壳素、20份的脂肪酸钠、20份的聚氨酯水性树脂、15份的硬脂酸钡、10份的保水剂、10份的交联剂SAC-100、5份的镁铝水滑石、3份的表面活性剂和10份的土壤调理剂，均匀加热搅拌反应60分钟后停止，得到油状液体农用地膜。

经测定，该地膜拉伸强度35.4Mpa，断裂时伸长5.8cm，吸水率9.8％，连继降雨耐水时间15天以上，完全降解时间87天左右，每亩成本价格55元左右。

本发明液体农用地膜与现有的液体地膜相比，各方面性能均有大幅度提高：

以市场上禾美特液体地膜作为对照1，以金旺新型液体地膜作为对照2，各方面性能参数有了较大改善：发明人主要考察了地膜的拉伸强度、断裂伸长度、吸水率、耐水时间、完全降解时间、每亩地成本价格等。参见下表：

通过对比发现，本发明的液体地膜较市售产品各方面性能参数有了较大的改善，特别是拉伸强度、断裂伸长度和耐水性能有较大提高，产品强度和抗水性增强，并且成本较低，具备较好的市场前景，易于大面积推广应用。

Claims (4)

1.液体农用地膜，其特征在于，以重量分计，由以下原料组成：

50～60份的红薯淀粉，30～40份的工业酒精，25～40份的白糖，20～30份的补强剂，15～25份的絮凝剂，15～20份的乳化剂，12～20份的成膜剂，10～20份的绿素剂，5～15份的稳定剂，5～10份的保水剂，2～10份的交联剂，3～5份的保温剂，1～3份的表面活性剂，6～10份的土壤调理剂和1500～2500份的水。

2.如权利要求1所述的液体农用地膜，其特征在于，以重量分计，由以下原料组成：

55份的红薯淀粉，35份的工业酒精，30份的白糖，25份的补强剂，20份的絮凝剂，18份的乳化剂，15份的成膜剂，15份的绿素剂，10份的稳定剂，8份的保水剂，6份的交联剂，4份的保温剂，2份的表面活性剂，8份的土壤调理剂和2000份的水。

3.如权利要求1或2所述的液体农用地膜，其特征在于，所述补强剂为甲壳素，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺或3630S，所述乳化剂为脂肪酸钠或聚乙烯醇，所述成膜剂为聚氨酯水性树脂，所述稳定剂为硬脂酸钡，所述交联剂为SAC-100，所述保温剂为镁铝水滑石。

4.生产如权利要求1或2所述的液体农用地膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：

①先将原料中四分之一的水加入不锈钢反应罐，同时加入符合上述原料质量百分比的红薯淀粉和白糖，开动搅拌机进行搅拌，搅拌同时使用蒸汽锅炉加热混合物，边加热边搅拌，升温至70℃时原料糊化，保温30分钟；

②等原料糊化完全后，加入原料中相应质量百分比的工业酒精，再加温、搅拌，待温度升至80℃，保温20分钟；

③再向反应罐中加入余水量的二分之一的水，缓慢降温至30℃，向上述混合物中再加入原料中相应质量百分比的绿素剂，升温至45℃，搅拌20分钟，使其与原料的反应物进行反应；

④再向反应罐中加入剩余的水，搅拌的同时加入原料中相应质量百分比的絮凝剂，搅拌40分钟并加热至原料充分反应，保温20分钟；

⑤再向上述反应罐中加入相应质量百分比的其他剩余原料，均匀加热搅拌反应60分钟后停止，得到油状液体，用手指拉丝范围3～5cm即为合格的本发明液体农用地膜。