CN105968545A - 一种可促进植物生长的功能性农用塑料薄膜制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及功能性塑料薄膜的制备方法,具体的说是一种可促进植物生长的功能性农用塑料薄膜制备方法。所述的制备方法,按重量份将负离子矿粉、纳米氧化镧在高速混合器内加热、混合,而后按顺序依次加入表面活性剂、硼酸酯偶联剂、PE蜡、硬脂酸、填充母料、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯,于双螺杆挤出机中制粒;将上述母料颗粒于挤出吹膜机中,挤出造粒温度为125℃、150℃、165℃、160℃,转速为20‑40r/min;吹膜温度分别为140℃、160℃185℃、180℃,转速为30‑40r/min。本发明的有益效果是:采用负离子矿粉以及负离子矿粉与纳米氧化镧协调作用可以释放负氧离子促进植物成长。
Description
技术领域
本发明涉及功能性塑料薄膜的制备方法,具体的说是一种可促进植物生长的功能性农用塑料薄膜制备方法。
背景技术
农用薄膜是应用于农业生产的塑料薄膜的总称,农用薄膜是继种子、化肥、农药之后的农业重要生产资料,它的应用为我国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。我国于20世纪70年代末才开始在农业生产上使用塑料地膜覆盖技术,但却后来居上,取得了塑料农膜产量和使用量两个世界第一。
从产品的使用功能来分,农用薄膜主要分农用棚膜和农用地膜两大类。棚膜覆盖栽培技术早在20世纪50年代末就已经开始应用,该技术不仅能促进作物生长,使作物增产,而且实现了果蔬在寒冷季节的栽培。棚膜按照功能分有:长寿命膜、无滴膜、保温膜、转光膜、漫散射膜、反光膜等。我国目前棚膜材料以聚乙烯(PE)为主,另有部分聚氯乙烯(PVC)、乙烯/乙酸乙烯(EVA)、茂金属聚乙烯(mPE),国外还有用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚碳酸酯(PC)、聚四氟乙烯(PTFE)制备棚膜,虽然性能优异,但是由于价格昂贵,用量较少。农用地膜主要是塑料地膜,它能起到保温护根、防冻、保墒、调节光照、节水、除草,以及控制土壤盐碱度的作用,进而促进作物早熟,提高作物产量和质量。农用地膜按照功能分有:普通无色透明膜(又称有滴膜)、无滴膜(又称流滴膜)、光效膜(包括有色膜和转光膜)、除草膜、保温膜、可降解膜、耐老化膜、渗水膜(包括小孔膜和微孔膜)等。我国目前地膜材料以聚乙烯(PE)为主,另有部分聚氯乙烯(PVC)。虽然乙烯/乙酸乙烯(EVA)膜与PE膜相比,保温性、透明性好,与无滴剂有较好的相容性,拉伸性好而易成膜,且耐老化、耐冲击,但由于价格较贵,用量较少。
随着生产技术的提高,农用薄膜向着可同时满足长寿命、保温、消雾、透光性好的多功能性薄膜的方向发展。如鲁奎在专利201310482530.X中涉及一种防鼠农用薄膜,由以下重量份的组分组成:聚乙烯树脂100-130,中药防鼠剂1-3,抗氧剂10760.2-0.5,抗氧剂1680.1-0.2,无机荧光粉0.01-0.05,脂肪酸0.2-0.4、异氰酸酯0.3-0.5、超细硅酸铝0.2-0.5、环氧油酸丁酯0.3-0.5、二茂铁1-2、重质碳酸钙5-7,膨润土8-12、辣椒籽油7-9。上海工程技术大学在专利201110176260.0中发明了一种多功能农用薄膜及其制备方法,其重量份数的组分:树脂100份,微胶囊化防鼠防虫剂1~5份,纳米颗粒A 5~10份,纳米颗粒B 2~5份,抗氧剂0.2~0.5份,光稳定剂0.1~0.25份,填料20~40份;所述微微胶囊化的防鼠防虫剂,由囊芯和包裹在囊心外的囊壳组成,囊心为辣椒碱、辣椒碱衍生物、薄荷酰胺或薄荷酰胺衍生物中的一种以上,囊壳为三聚氰胺甲醛树脂,粒径为35~55μm。该发明制备方法简单高效,农用薄膜具有很好的防鼠防虫、自清洁和漫反射效果,同时可以降低生产成本,增加农用薄膜的使用寿命,拓宽其使用范围。青岛海洋大学在专利01142813.9中公开了一种保湿保墒保温防寒的农用薄膜,它由树脂和助剂所组成,其特征是所述的树脂或助剂中至少有一个是含卤或含胺基组分,并且含卤或含胺基组分与树脂的重量比例分别是0.001-1、0.00001-0.6。本发明的薄膜成本低廉,经济和社会效益高,能够获得到保湿、保墒、保温、防寒的效果,夜间温室内的温度高出2-5℃;用本发明的薄膜来苫盖人参棚可提前3天出芽,枯萎期迟后15天。常州市禾香塑业有限公司在专利201510380858.X中公开了一种具有驱虫功能的农用薄膜,其包括:薄膜本体、第一保温层、第一驱虫覆膜层、第二驱虫覆膜层、驱虫覆膜加强层和第二保温层,所述的薄膜本体的外表面依次设置有所述的第一保温层和所述的第一驱虫覆膜层,所述的薄膜本体的内表面依次设置有所述的第二驱虫覆膜层、所述的驱虫覆膜加强层和所述的第二保温层。该发明具有驱虫功能和保温功能,能够满足现代绿色有机农业生产的需求。检索大量的专利文献及公开发表的研究论文,尚未发现采用负离子和纳米氧化镧协调作用制备可促进植物生长的塑料薄膜的报道。
负离子能促成人体合成和储存维生素,强化和激活人体的生理活动,被称为“空气维生素”;负离子可以释放负氧离子促进植物成长,但负离子矿粉具有极强的亲水性,其添加不仅会增加加工难度,还会影响薄膜的机械性能;由于塑料的包覆,也使得负离子矿粉的负离子生成速率大大降低,负离子的生成量有限。
为克服负离子矿粉添加带来的加工问题及塑料包覆造成负离子生成速率低和扩散速率慢的缺陷,本发明以硼酸酯偶联剂和表面活性剂改性负离子矿粉,以提高负离子矿粉与基体树脂的相容性和提高塑料包覆造成负离子生成速率低和扩散速率慢的缺陷,并进一步与纳米氧化镧协调作用提高薄膜促进植物生长的能力。
发明内容
为克服负离子矿粉添加带来的加工问题及塑料包覆造成负离子生成速率低和扩散速率慢的缺陷,本发明提供了一种可促进植物生长的功能性农用塑料薄膜制备方法。
为了实现本发明目的所采用的技术方案是:
材料与配方(重量份比)
负离子矿粉70~85,纳米氧化镧5~15,表面活性剂0.01-0.5,硼酸酯偶联剂0.05~2.0,PE蜡2~4,硬脂酸1~3,填充母料200~500,线性低密度聚乙烯1200~1500,低密度聚乙烯400~500。
制备方法
(1)母料制粒
按重量份将负离子矿粉、纳米氧化镧在高速混合器内加热至110±10℃,混合2小时后,按顺序、每间隔5分钟依次加入表面活性剂、硼酸酯偶联剂、PE蜡、硬脂酸,加入后继续搅拌30分钟,然后在调低搅拌速度,再加入填充母料、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯,于双螺杆挤出机中制粒,其中第1~5区的温度分别为125℃、155℃、160℃、170℃、170℃,模头温度为160℃,转速为20~40r/min;
(2)吹膜:
将步骤(1)的母料颗粒于挤出吹膜机中,挤出造粒温度为125℃、150℃、165℃、160℃,转速为20-40r/min;吹膜温度分别为140℃、160℃、185℃、180℃,转速为30-40r/min。
所述的线性低密度聚乙烯的密度:0.916-0.925g/cm3。
所述的低密度聚乙烯的密度:0.915-0.920g/cm3。
所述的表面活性剂为脂肪酸甘油酯,或Span系列中的一种或几种任意比例的组合物。
所述的负离子矿粉指电气石粉、火山石粉、蛋白石粉、蛇纹石粉、菱镁矿粉、奇冰石粉、麦饭石粉中的一种或几种任意比例的混合物。
本发明的有益效果是:①采用负离子矿粉可以释放负氧离子促进植物成长;②采用硼酸酯偶联剂和表面活性剂改性负离子矿粉,可以提高负离子矿粉与基体树脂的相容性和提高塑料包覆造成负离子生成速率低和扩散速率慢的缺陷;③采用负离子矿粉与纳米氧化镧协调作用提高薄膜促进植物生长的能力。
具体实施方式
以下实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
(1)母料制粒
按重量份将奇冰石粉85kg、纳米氧化镧5kg在高速混合器内加热至温度110±10℃,混合2小时后,按顺序、每间隔5分钟依次加入表面活性剂脂肪酸甘油酯0.1kg、硼酸酯偶联剂2.0kg、PE蜡2kg、硬脂酸1kg,加入后继续搅拌30分钟,然后在调低搅拌速度,加入填充母料500kg、线性低密度聚乙烯1200kg、低密度聚乙烯400kg,于双螺杆挤出机中制粒,其中第1-5区的温度分别为125℃、155℃、160℃、170℃、170℃,机头温度为160℃,转速为30-40r/min;
(2)吹膜:
将步骤(1)的母料颗粒于挤出吹膜机中,挤出造粒温度为125℃、150℃、165℃、160℃,转速为20r/min;吹膜温度分别为140℃、160℃、185℃、180℃,转速为40r/min。
采用本发明的可促进植物生长的功能性农用塑料薄膜制成的农膜,与普通的农膜进行比较,采可显著促进黄瓜的成长。
黄瓜产量(kg/亩) | |
普通塑料农膜 | 4000 |
功能性塑料农膜 | 6000 |
实施例2
(1)母料制粒
按重量份将电气石粉70kg、纳米氧化镧15kg在高速混合器内加热至温度110±10℃,混合2小时后,按顺序、每间隔5分钟加入表面活性剂Span0.3kg、硼酸酯偶联剂1.0kg、PE蜡4kg、硬脂酸3kg,加入后继续搅拌30分钟,然后在调低搅拌速度,加入填充母料400kg、线性低密度聚乙烯1400kg、低密度聚乙烯400kg,于双螺杆挤出机中制粒,其中第1-5区的温度分别为125℃、155℃、160℃、170℃、170℃,机头温度为160℃,转速为20-40r/min;
(2)吹膜:
将步骤(1)的母料颗粒于挤出吹膜机中,挤出造粒温度为125℃、150℃、165℃、160℃,转速为20-40r/min;吹膜温度分别为140℃、160℃、185℃、180℃,转速为30-40r/min。
采用本发明的可促进植物生长的功能性农用塑料薄膜制成的农膜,与普通的农膜进行比较,采可显著促进马铃薯的成长。
马铃薯产量(kg/亩) | |
普通塑料农膜 | 2000 |
功能性塑料农膜 | 3000 |
Claims (5)
1.一种可促进植物生长的功能性农用塑料薄膜制备方法,其特征在于:
依重量份比配方:
负离子矿粉70~85,纳米氧化镧5~15,表面活性剂0.01-0.5,硼酸酯偶联剂0.05~2.0,PE蜡2~4,硬脂酸1~3,填充母料200~500,线性低密度聚乙烯1200~1500,低密度聚乙烯400~500;
制备方法
(1)母料制粒
按重量份将负离子矿粉、纳米氧化镧在高速混合器内加热至110±10℃,混合2小时后,按顺序、每间隔5分钟依次加入表面活性剂、硼酸酯偶联剂、PE蜡、硬脂酸,加入后继续搅拌30分钟,然后在调低搅拌速度,再加入填充母料、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯,于双螺杆挤出机中制粒,其中第1 ~5 区的温度分别为125℃、155℃、160℃、170℃、170℃,模头温度为160℃,转速为20
~ 40r/min ;
(2)吹膜:
将步骤(1)的母料颗粒于挤出吹膜机中,挤出造粒温度为125℃、150℃、165℃、160℃,转速为20-40r/min ;吹膜温度分别为140℃、160℃185℃、180℃,转速为30-40r/min。
2. 根据权利要求1所述的一种功能性农用塑料薄膜制备方法,其特征是所述的线性低密度聚乙烯的密度:0.916-0.925 g/cm3。
3. 根据权利要求1所述的一种可促进植物生长的功能性农用塑料薄膜制备方法,其特征是所述的低密度聚乙烯的密度:0.915-0.920 g/cm3。
4.根据权利要求1所述的一种可促进植物生长的功能性农用塑料薄膜制备方法,其特征是所述的表面活性剂为脂肪酸甘油酯或Span系列中的一种或几种任意比例的组合物。
5.
根据权利要求1所述的一种可促进植物生长的功能性农用塑料薄膜制备方法,其特征是所述的负离子矿粉是指电气石粉、火山石粉、蛋白石粉、蛇纹石粉、菱镁矿粉、奇冰石粉、麦饭石粉中的一种或几种任意比例的混合物。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160928 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |