CN104893335A - 一种可降解的农用薄膜 - Google Patents

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徐丹
徐凯
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Abstract

本发明涉及农用薄膜技术领域，尤其是一种可降解的农用薄膜；所述农用薄膜的质量份组成如下：可降解稻草纤维30-60份、线性低密度聚氯乙烯30-40份、膨润土6-12份、纳米碳酸钙5-10份、白矿油1.2-1.8份、抗氧剂2.4-3.8份、紫外吸收剂0.6-0.8份、复合降解剂6-12份。本发明所制成的农用薄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。在光合微生物的作用下会自动分解，废弃后的薄膜能被自然界中微生物完全降解消化，最终生成二氧化碳和水生物降解时间短。

Description

一种可降解的农用薄膜
技术领域
本发明涉及农用薄膜技术领域，尤其是一种可降解的农用薄膜。
背景技术
农用薄膜是继种子、化肥、农药之后的农业重要生产资料，它的应用为农业带来了一场革命，对农业增效、农民增收做出了重要贡献。它主要包括棚膜和地膜、饲料用膜、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、聚乙烯无滴膜、聚乙烯多功能复合膜以及聚乙烯-乙酸乙酯多功能复合膜等。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。
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。
发明内容
本发明的目的是：克服现有技术中的不足，提供一种使用方便、不会对作物造成损害、能在50-80天内降解的可降解的农用薄膜。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种可降解的农用薄膜，所述农用薄膜的质量份组成如下：可降解稻草纤维30-60份、线性低密度聚氯乙烯30-40份、膨润土6-12份、纳米碳酸钙5-10份、白矿油1.2-1.8份、抗氧剂2.4-3.8份、紫外吸收剂0.6-0.8份、复合降解剂6-12份。
进一步的，所述膨润土选用钠基膨润土。
进一步的，所述抗氧剂选用2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中的一种或几种。
更进一步的，所述抗氧剂选用2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚的混合物，其质量比为1:1.2-1.8。
更进一步的，所述抗氧剂选用2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚的混合物，其质量比为1:1.5。
进一步的，所述紫外吸收剂选用邻羟基苯甲酸苯酯、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的一种或几种。
进一步的，所述复合降解剂包括光降解剂与生物降解促进剂，所述光降解剂与生物降解促进剂的质量比为1:1.1-1.5；所述光降解剂选用FeAcAc、硬脂酸铈中的一种，所述生物降解促进剂选用淀粉接枝SBS、淀粉接枝PMMA中的一种。
更进一步的，所述光降解剂与生物降解促进剂的质量比为1:1.3。
更进一步的，所述光降解剂选用硬脂酸铈，所述生物降解促进剂选用淀粉接枝PMMA。
进一步的，所述农用薄膜的质量份组成如下：可降解稻草纤维45份、线性低密度聚氯乙烯35份、膨润土8份、纳米碳酸钙8份、白矿油1.5份、抗氧剂3份、紫外吸收剂0.7份、复合降解剂9份。
采用本发明的技术方案的有益效果是：
1、本发明所制成的农用薄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。
2、本发明制备的农用薄膜在光合微生物的作用下会自动分解，废弃后的薄膜能被自然界中微生物完全降解消化，最终生成二氧化碳和水的生物降解时间短。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种可降解的农用薄膜，所述农用薄膜的质量份组成如下：可降解稻草纤维30份、线性低密度聚氯乙烯30份、膨润土6份、纳米碳酸钙5份、白矿油1.2份、抗氧剂2.4份、紫外吸收剂0.6份、复合降解剂6份。
其中，所述膨润土选用钠基膨润土。
其中，所述抗氧剂选用2，6-三级丁基-4-甲基苯酚
其中，所述紫外吸收剂选用邻羟基苯甲酸苯酯。
其中，所述复合降解剂包括光降解剂与生物降解促进剂，所述光降解剂与生物降解促进剂的质量比为1:1.1；所述光降解剂选用FeAcAc，所述生物降解促进剂选用淀粉接枝SBS。
实施例2
一种可降解的农用薄膜，所述农用薄膜的质量份组成如下：可降解稻草纤维35份、线性低密度聚氯乙烯32份、膨润土7份、纳米碳酸钙6份、白矿油1.3份、抗氧剂2.8份、紫外吸收剂0.6份、复合降解剂7份。
其中，所述膨润土选用钠基膨润土。
其中，所述抗氧剂选用2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚的混合物，其质量比为1:1.2。
其中，所述紫外吸收剂选用邻羟基苯甲酸苯酯、2，4-二羟基二苯甲酮。
其中，所述复合降解剂包括光降解剂与生物降解促进剂，所述光降解剂与生物降解促进剂的质量比为1:1.2；所述光降解剂选用FeAcAc，所述生物降解促进剂选用淀粉接枝SBS。
实施例3
一种可降解的农用薄膜，所述农用薄膜的质量份组成如下：可降解稻草纤维45份、线性低密度聚氯乙烯35份、膨润土8份、纳米碳酸钙8份、白矿油1.5份、抗氧剂3份、紫外吸收剂0.7份、复合降解剂9份。
其中，所述膨润土选用钠基膨润土。
其中，所述抗氧剂选用2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚的混合物，其质量比为1:1.5。
其中，所述紫外吸收剂选用邻羟基苯甲酸苯酯、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮的混合物。
其中，所述复合降解剂包括光降解剂与生物降解促进剂，所述光降解剂与生物降解促进剂的质量比为1:1.3；所述光降解剂选用硬脂酸铈，所述生物降解促进剂选用淀粉接枝PMMA。
实施例4
一种可降解的农用薄膜，所述农用薄膜的质量份组成如下：可降解稻草纤维50份、线性低密度聚氯乙烯38份、膨润土10份、纳米碳酸钙9份、白矿油1.6份、抗氧剂3.6份、紫外吸收剂0.7份、复合降解剂10份。
其中，所述膨润土选用钠基膨润土。
其中，所述抗氧剂选用2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚的混合物，其质量比为1:1.8。
更进一步的，所述抗氧剂选用2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚的混合物，其质量比为1:1.5。
其中，所述复合降解剂包括光降解剂与生物降解促进剂，所述光降解剂与生物降解促进剂的质量比为1:1.5；所述光降解剂硬脂酸铈，所述生物降解促进剂选用淀粉接枝PMMA。
实施例5
一种可降解的农用薄膜，所述农用薄膜的质量份组成如下：可降解稻草纤维60份、线性低密度聚氯乙烯40份、膨润土12份、纳米碳酸钙10份、白矿油1.8份、抗氧剂3.8份、紫外吸收剂0.8份、复合降解剂12份。
其中，所述膨润土选用钠基膨润土。
其中，所述抗氧剂选用2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯的混合物。
其中，所述紫外吸收剂选用邻羟基苯甲酸苯酯、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮的混合物。
其中，所述复合降解剂包括光降解剂与生物降解促进剂，所述光降解剂与生物降解促进剂的质量比为1:1.5；所述光降解剂选用FeAcAc，所述生物降解促进剂选用淀粉接枝PMMA。
降解率检测：
对实施例1-5中制得的可降解的农用薄膜的降解过程进行监测，随着时间的延长，降解率结果见表1。
30天 60天 90天 120天 150天
实施例1 23.6％ 33.1％ 46.4％ 69.9％ 99.0％
实施例2 33.7％ 39.4％ 57.9％ 76.3％ 99.9％
实施例3 36.9％ 46.9％ 59.7％ 83.1％ 100％
实施例4 28.5％ 34.6％ 46.9％ 79.6％ 98.8％
实施例5 30％ 35.7％ 44.9％ 76.8％ 98.4％
实施例3为优选实施例。
尽管上述实施例已对本发明的技术方案进行了详细地描述，但是本发明的技术方案并不限于以上实施例，在不脱离本发明的思想和宗旨的情况下，对本发明的技术方案所做的任何改动都将落入本发明的权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种可降解的农用薄膜，其特征在于，所述农用薄膜的质量份组成如下：可降解稻草纤维30-60份、线性低密度聚氯乙烯30-40份、膨润土6-12份、纳米碳酸钙5-10份、白矿油1.2-1.8份、抗氧剂2.4-3.8份、紫外吸收剂0.6-0.8份、复合降解剂6-12份。
2.根据权利要求1所述的一种可降解的农用薄膜，其特征在于：所述膨润土选用钠基膨润土。
3.根据权利要求1所述的一种可降解的农用薄膜，其特征在于：所述抗氧剂选用2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的一种可降解的农用薄膜，其特征在于：所述抗氧剂选用2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚的混合物，其质量比为1:1.2-1.8。
5.根据权利要求4所述的一种可降解的农用薄膜，其特征在于：所述抗氧剂选用2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚的混合物，其质量比为1:1.5。
6.根据权利要求1所述的一种可降解的农用薄膜，其特征在于：所述紫外吸收剂选用邻羟基苯甲酸苯酯、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种可降解的农用薄膜，其特征在于：所述复合降解剂包括光降解剂与生物降解促进剂，所述光降解剂与生物降解促进剂的质量比为1:1.1-1.5；所述光降解剂选用FeAcAc、硬脂酸铈中的一种，所述生物降解促进剂选用淀粉接枝SBS、淀粉接枝PMMA中的一种。
8.根据权利要求7所述的一种可降解的农用薄膜，其特征在于：所述光降解剂与生物降解促进剂的质量比为1:1.3。
9.根据权利要求7所述的一种可降解的农用薄膜，其特征在于：所述光降解剂选用硬脂酸铈，所述生物降解促进剂选用淀粉接枝PMMA。
10.根据权利要求1所述的一种可降解的农用薄膜，其特征在于：所述农用薄膜的质量份组成如下：可降解稻草纤维45份、线性低密度聚氯乙烯35份、膨润土8份、纳米碳酸钙8份、白矿油1.5份、抗氧剂3份、紫外吸收剂0.7份、复合降解剂9份。
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