CN106566261A - 一种农作物废弃物可降解地膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种农作物废弃物可降解地膜及其制备方法。该地膜由农作物废弃物、酸处理剂和/或氧化剂以及任选的增塑剂在交联剂存在条件下反应后获得的成膜混合浆液制得。本发明的地膜制备方法操作简单，反应效率高，制备得到地膜具有优良的拉伸性能，断裂伸长率(％E)≥175％，拉伸强度≥5.0MPa，均满足国标对地膜物理机械性能指标要求(GB 13735‑92)；所制得的地膜降解周期稳定，且120天降解率≥55％‑70％(质量)，降解周期为180天‑1年。

Description

一种农作物废弃物可降解地膜及其制备方法
技术领域
本发明属于生物材料技术领域，具体涉及一种农作物废弃物可降解地膜及其制备方法。
背景技术
农用地膜覆盖技术以其特有的保温、保湿、保肥、防寒等显著优点，自20世纪80年代引入我国后，得到了广泛的应用。据统计，目前我国农膜的使用量已经达到了100万吨/年的水平，成为世界上农膜使用量最大的国家。然而，传统农用地膜的原料主要以石油基高分子聚合物聚丙烯、聚氯乙烯等材料为主，该类型高分子分子量高，结构致密，在土壤中需要几百年的时间才能降解。常年大量使用农膜不仅造成了“视觉污染”，更严重的是残膜累积于土壤耕层，会造成土壤板结，透气性变差，阻碍水分流动及作物根系发育，使土壤腐殖质恶化，土壤微生物数量和酶活下降，最终导致农作物减产。
基于上述原因，可降解地膜的研究及推广，在国内外引起了极大的关注，大量材料被用于制备可降解农膜，其中研究最为广泛的是可再生的蛋白质、淀粉、纤维素等天然生物大分子。然而，以粮食为原料制备农膜存在成本高、工艺复杂且会产生与民争粮的现象，不适宜推广及使用。
因此，目前亟需研究开发一种原料成本低廉、来源广泛、降解周期稳定，机械性能优良，且能够满足农作物生长需求的植物秸秆基可降解地膜及其制备方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种农作物废弃物可降解地膜及其制备方法。该地膜由农作物废弃物、酸处理剂和/或氧化剂以及任选的增塑剂在交联剂存在条件下反应后获得的成膜混合浆液制得。该地膜属于非粮食基非石油基地膜，制备成本低廉，机械性能优良，可机械铺膜，降解周期稳定，且可完全降解，能够满足农作物生长需求。
为此，本发明第一方面提供了一种农作物废弃物可降解地膜，其由以下基于农作物废弃物重量计的组分在交联剂存在条件下反应后获得的成膜混合浆液制得：
其中，基于农作物废弃物重量计，所述交联剂的添加量10wt％-40wt％。
根据本发明，所述农作物废弃物包括玉米秸秆、小麦秸秆、甜高粱和玉米芯中的一种/或多种。
本发明中，所述酸处理剂为无机酸和/或有机酸。
在本发明的一些实施例中，所述无机酸包括硝酸、磷酸、盐酸和硫酸中的一种或多种。
在本发明的另一些实施例中，所述有机酸包括醋酸、草酸和柠檬酸中的一种或多种
在本发明的又一些实施例中，所述氧化剂包括过氧化氢、高碘酸钾、过氧乙酸和臭氧等中的一种或多种。
根据本发明，所述增塑剂包括醇类增塑剂、环氧类增塑剂、柠檬酸酯类增塑剂和尿素中的一种或多种。
在本发明的一些实施例中，所述醇类增塑剂包括甘油、乙二醇和甘露醇中的一种或多种
在本发明的另一些实施例中，所述环氧类增塑剂包括环氧大豆油、环氧糠油酸丁酯、环氧大豆油酸辛酯和硬脂酸辛酯中的一种或多种。
在本发明的又一些实施例中，所述柠檬酸酯类增塑剂包括柠檬酸酯、柠檬酸三丁酯和乙酰柠檬酸三丁酯中的一种或多种。
本发明中，所述交联剂包括聚乙二醇、聚乙烯醇(PVA)、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚氨酯、淀粉、明胶和羟乙基纤维素中的一种或多种。
根据本发明，所述地膜的断裂伸长率≥50.0％，优选所述地膜的断裂伸长率≥120％-175％；和/或所述地膜的拉伸强度≥1.2Mpa，优选所述地膜的拉伸强度≥3.0-5.0Mpa；和/或所述地膜120天降解率≥55％-70％(质量)；降解周期为180天-1年。
本发明第二方面提供了一种如本发明第一方面所述地膜的制备方法，包括：
步骤A，将农作物废弃物粉末与自来水混合后进行蒸汽爆破处理，制得农作物废弃物预处理液；
步骤B，向农作物废弃物预处理液中加入酸处理剂和/或氧化剂，采用搅拌处理得到农作物废弃物混合液；
步骤C，向所述农作物废弃物混合液中加入交联剂和任选的增塑剂，并在搅拌的条件下进行交联反应，得到成膜混合浆液；
步骤D，将成膜混合浆液制成地膜。
根据本发明，所述交联剂直接加入或以交联剂的水溶液的方式加入。
在本发明的一些实施例中，所述交联剂的水溶液的质量浓度为5％-30％。
根据本发明，所述酸处理剂直接加入或以酸溶液的形式加入。
在本发明的一些实施例中，所述酸的水溶液的质量浓度为0.5％-10％。
根据本发明，所述氧化剂以氧化剂溶液的形式加入。
在本发明的一些实施例中，所述氧化剂的水溶液的质量浓度为0.5％-10％。
在本发明的一些实施例中，在步骤C中，所述交联反应的温度为50-150℃，优选交联反应的温度为80-120℃。
在本发明的一些实施例中，在步骤C中，所述交联反应的时间为1-10小时。
在本发明的一些实施例中，在步骤C中，所述搅拌的转速为50-350rpm。
在本发明的一些实施例中，在步骤A中，所述农作物废弃粉末与自来水的固液质量比为1:(5-25)。
在本发明的一些实施例中，在步骤A中，蒸汽爆破处理的压力为0.5-5Mpa，优选蒸汽爆破处理的压力为1-2.5Mpa。
在本发明的一些实施例中，在步骤A中，蒸汽爆破处理的温度为150-250℃。
在本发明的一些实施例中，在步骤A中，蒸汽爆破处理的时间为1-10min，优选蒸汽爆破处理的时间为2.5-10min。
在本发明的一些实施例中，在步骤B中，所述搅拌处理的温度为50-150℃。
在本发明的一些实施例中，在步骤B中，所述搅拌处理的时间为30-360min；优选所述搅拌处理的时间为30-180min。
在本发明的一些实施例中，在步骤B中，所述搅拌的转速为50-350rpm。
根据本发明，在步骤D中，还包括使用中和剂调节成膜混合浆液的pH值为中性。
本发明中，在步骤D中，所述中和剂包括弱碱和碳酸盐中的一种或多种。
在本发明的一些实施例中，所述弱碱包括氨水(NH3·H2O)、氢氧化铁(Fe(OH)3)、氢氧化镁(Mg(OH)2)和氢氧化锌(Zn(OH)2)中的一种或多种。
在本发明的一些实施例中，所述碳酸盐包括碳酸钙(CaCO3)、碳酸镁(MgCO3)、碳酸锌(ZnCO3)和碳酸氢钙(CaHCO3)中的一种或多种。
如前所述，现阶段农业中使用的地膜存在降解难度大，回收难度大，对土壤及环境的危害严重的问题；而现有技术中的可降解地膜是以粮食为原料制备，存在成本高、工艺复杂且会产生与民争粮的现象，不适宜推广应用。
我国作为农业大国，每年可生成7亿多吨秸秆，其中约30％的秸秆并没有得到有效的利用。由于收集装置、处理方法及利用技术还在处于研究阶段，导致大量秸秆无法被利用，进行焚烧处理。这种方法严重危害到了生态环境。在庞大的生物质产量中，半数以上为秸秆。秸秆中约70％为碳水化合物，20％左右为木质素。但是，由于秸秆结构中含有较多的纤维素和木素，纤维素的丝状结晶结构与木质素紧密的连接，使得秸秆很难被合理有效的利用。目前，我国秸秆利用率与发达国家相比相距甚远。因此开发秸秆的合理利用方法对可持续发展有着重要的意义。
基于此，本发明人对秸秆进行了大量研究，本发明人研究发现，植物秸秆经过蒸汽爆破处理后，性能得到很大改善。通过在地膜制备过程中对预处理温度、预处理时间，交联剂的添加量、交联反应时间以及交联反应温度等条件的优化，可制备得到断裂伸长率≥50.0％，拉伸强度≥1.2Mpa的农用薄膜，基本能够满足农用要求。本发明正是基于上述发现做出的。
本发明的有益效果是：本发明以农作物废弃物为原料制备可降解地膜，农作物废弃物经过蒸汽爆破处理后，其致密结构被破坏，性能得到很大的改善；然后再在酸性或氧化条件下进一步降解为小分子物质；再在交联剂作用下，进一步交联，可以将小分子物质有效结合为网状大分子，实现了地膜机械性能的大幅度提高。该方法操作简单，反应效率高，制备得到地膜具有优良的拉伸性能，断裂伸长率(％E)可达175％以上，拉伸强度可达5Mpa以上，基本满足国标对地膜物理机械性能指标要求(GB 13735-92)；降解周期稳定，120天降解率可达55％-70％(质量)，360天(1年)基本完全降解。
具体实施方式
为使本发明更加容易理解，下面将结合实施例来详细说明本发明，这些实施例仅起说明性作用，并不局限于本发明的应用范围，下列实施例中未提及的具体实验方法，通常按照常规实验方法进行。
因此，本发明所述农作物废弃物可降解地膜由农作物废弃物、酸处理剂和/或氧化剂以及任选的增塑剂在交联剂存在条件下反应后获得的成膜混合浆液制得。其中，基于农作物废弃物重量计，酸处理剂的添加量为0.5wt％-5wt％，氧化剂的添加量为0.1wt％-1wt％，增塑剂的添加量≤30wt％，优选为5wt％-30wt％，所述交联剂的添加量10wt％-40wt％。
根据本发明的一些实施方式，本发明所涉及的上述地膜的制备方法包括：
步骤A，制备农作物废弃物预处理液：将农作物废弃物粉末与自来水按固液质量比为1:(5-25)混合后再进行蒸汽爆破处理，制得农作物废弃物预处理液；
在上述步骤A中，蒸汽爆破处理的压力为0.5-5Mpa，优选蒸汽爆破处理的压力为1-2.5Mpa；蒸汽爆破处理的温度为150-250℃；蒸汽爆破处理的时间为1-10min，优选蒸汽爆破处理的时间为2.5-10min。
步骤B，制备农作物废弃物混合液：向农作物废弃物预处理液中加入酸处理剂和/或氧化剂，采用搅拌处理得到农作物废弃物混合液；
在上述步骤B中，所述酸处理剂直接加入或以酸的水溶液的形式加入；所述酸的水溶液的质量浓度为0.5％-10％；所述氧化剂以氧化剂的水溶液的形式加入，所述氧化剂的水溶液的质量浓度为0.5％-10％。
所述搅拌处理的温度为50-150℃；所述搅拌处理的时间为30-360min；优选所述搅拌处理的时间为30-180min；所述搅拌的转速为50-350rpm。
步骤C，制备成膜混合浆液：向所述农作物废弃物混合液中加入交联剂和任选的增塑剂，并在搅拌的条件下进行交联反应，得到成膜混合浆液；
在上述步骤C中，所述交联剂直接加入或以交联剂溶液的方式加入；在一些实施例中，所述交联剂的水溶液的质量浓度为5％-30％。
所述交联反应的温度为50-150℃，优选交联反应的温度为80-120℃；所述交联反应的时间为1-10小时；所述搅拌的转速为50-350rpm。
步骤D，制备地膜：将成膜混合浆液采用流延法制成地膜。
在上述步骤D中，还包括使用中和剂调节成膜混合浆液的pH值为中性。所述中和剂为弱碱性的物质，包括弱碱和碳酸盐中的一种或多种。
在本发明的另一些实施例中，所述弱碱包括氨水(NH3·H2O)、氢氧化铁(Fe(OH)3)、氢氧化镁(Mg(OH)2)和氢氧化锌(Zn(OH)2)中的一种或多种。
在本发明的其他实施例中，所述碳酸盐包括碳酸钙(CaCO3)、碳酸镁(MgCO3)、碳酸锌(ZnCO3)和碳酸氢钙(CaHCO3)中的一种或多种。
在本发明的一些优选的具体实施例中，所述地膜的制备方法为：
(1)制备农作物废弃物预处理液：将农作物废弃物粉末与自来水按固液质量比为1:(5-25)混合后再进行蒸汽爆破处理，制得农作物废弃物预处理液；
(2)制备农作物废弃物混合液：向农作物废弃物预处理液中加入0.5wt％-5wt％的酸处理剂和0.1wt％-1wt％的氧化剂，采用搅拌处理得到农作物废弃物混合液；搅拌处理的反应条件为：温度为50-150℃，时间为30-360min，搅拌的转速为50-350rpm；
(3)制备成膜混合浆液：将步骤(2)得到的农作物废弃物混合液添加5wt％-30wt％的增塑剂和10wt％-40wt％的交联剂，并在搅拌的条件下进行交联反应，得到成膜混合浆液；交联反应的条件为：温度为60-120℃，优选为80-120℃，时间为1-10小时，搅拌转速为50-350rpm；
(4)制备地膜：用中和剂调节步骤(3)得到成膜混合浆液至中性，搅拌混匀后将成膜混合浆液采用流延法制成成品地膜，并自然风干。
本发明中以“≤”限定范围的组分，是指可任选地或选择性地加入的组分。例如，“组分d，增塑剂剂≤30wt％”表示组分d增塑剂为任选加入组分，并且其用量为0≤组分d增塑剂≤30wt％。
本发明在地膜的制备过程中采用自来水仅出于原料来源方便以及成本的角度考虑，并不限于自来水，例如本发明地膜的制备过程中也可以采用去离子水、蒸馏水等。
本发明所述用语“降解周期”是指地膜完全降解所需要的时间；所述“完全降解”是指降解率≥99％(质量)。
本发明地膜的性能测试使用仪器和测试方法如下：
(1)地膜厚度：采用游标卡尺测量，例如，深圳市深量精密量具有限公司生产的520-150型游标卡尺。
(2)拉伸性能：采用深圳三思纵横科技股份有限公司的UTM2502电子万能测试机测定地膜拉伸性能，采用宽为20.0mm、长为150.0mm的长方形地膜样品作为测定对象，设置拉伸速率为20mm/min，夹具两端距离为70mm，在常温常压下测定地膜的拉伸性能。利用深圳三思纵横科技股份有限公司的Material Test4.0.0.4软件分析测定过程中应力-应变曲线，得到地膜拉伸负荷(N)及断裂伸长率(％E)两种性能指标。
(3)降解性能：将制得地膜用于农田覆膜实验，在地膜覆盖不同时期从土壤中收集膜材料，用自来水冲洗干净，在50℃真空干燥箱中干燥至恒重。以5个50mm×50mm的小块为平行样本，由单位面积膜重量损失来表示膜材料失重(即降解率)，以降解率来考察农膜失重率随覆膜时间变化情况。
降解率％(质量)＝(W0-Wt)/W0×100％
式中，W0是试样地膜覆盖前的干重，Wt是试样地膜取样后的干重。
实施例
实施例1：
(1)将玉米秸秆粉碎后作为农作物废弃物粉末与自来水按固液质量比为1:5混合后再在1.5MPa和180℃下进行蒸汽爆破处理7.5min，制得农作物废弃物预处理液。
(2)按照2.5wt％(以农作物废弃物重量计)的酸处理剂用量向农作物废弃物预处理液中加入质量浓度为2.5％的硝酸水溶液，在水浴温度50℃下以350rpm的转速搅拌处理360min得到农作物废弃物混合液；
(3)分别按照20wt％(以农作物废弃物重量计)的增塑剂用量和40wt％(以农作物废弃物重量计)的交联剂用量向步骤(2)得到的农作物废弃物混合液添加增塑剂尿素和交联剂聚乙二醇，并在80℃下以350rpm的转速搅拌，进行交联反应6小时，得到成膜混合浆液；
(4)用中和剂调节步骤(3)得到成膜混合浆液至中性，搅拌混匀后将成膜混合浆液采用流延法制成成品地膜，并自然风干后进行性能测定。
采用电子万能测试机测定地膜拉伸性能，并将制得地膜用于农田覆膜实验，测定地膜降解性能，测定结果见表1。
实施例2：
(1)将小麦秸秆粉碎后作为农作物废弃物粉末与自来水按固液质量比为1:10混合后再在5MPa和220℃下进行蒸汽爆破处理2.5min，制得农作物废弃物预处理液。
(2)分别按照5wt％(以农作物废弃物重量计)的酸处理剂用量和1wt％(以农作物废弃物重量计)的氧化剂用量向农作物废弃物预处理液中加入质量浓度为10％的草酸水溶液和质量浓度为1％的过氧化氢水溶液，在水浴温度80℃下以350rpm的转速搅拌处理200min得到农作物废弃物混合液。
(3)按照20wt％(以农作物废弃物重量计)的交联剂用量向步骤(2)得到的农作物废弃物混合液中添加交联剂聚氨酯，并在150℃下以350rpm的转速搅拌，进行交联反应1小时，得到成膜混合浆液；
(4)用中和剂调节步骤(3)得到成膜混合浆液至中性，搅拌混匀后将成膜混合浆液采用流延法制成成品地膜，并自然风干后进行性能测定。
采用电子万能测试机测定地膜拉伸性能，并将制得地膜用于农田覆膜实验，测定地膜降解性能，测定结果见表1。
实施例3：
(1)将甜高粱粉碎后作为农作物废弃物粉末与自来水按固液质量比为1:20混合后再在2.5MPa和200℃下进行蒸汽爆破处理1min，制得农作物废弃物预处理液。
(2)按照2wt％(以农作物废弃物重量计)的氧化剂用量向农作物废弃物预处理液中加入质量浓度为10％的过氧化氢水溶液，在水浴温度150℃下以350rpm的转速搅拌处理30min得到农作物废弃物混合液；
(3)分别按照5wt％(以农作物废弃物重量计)的环氧大豆油用量、5wt％(以农作物废弃物重量计)的甘油用量和40wt％(以农作物废弃物重量计)的交联剂用量向步骤(2)得到的农作物废弃物混合液添加环氧大豆油和甘油作为增塑剂以及交联剂明胶，并在120℃下以350rpm的转速搅拌，进行交联反应2小时，得到成膜混合浆液；
(4)用中和剂调节步骤(3)得到成膜混合浆液至中性，搅拌混匀后将成膜混合浆液采用流延法制成成品地膜，并自然风干后进行性能测定。
采用电子万能测试机测定地膜拉伸性能，并将制得地膜用于农田覆膜实验，测定地膜降解性能，测定结果见表1。
实施例4：
(1)将玉米芯粉碎后作为农作物废弃物粉末与自来水按固液质量比为1:15混合后再在0.5MPa和250℃下进行蒸汽爆破处理5min，制得农作物废弃物预处理液。
(2)分别按照0.5wt％(以农作物废弃物重量计)的盐酸用量和5wt％(以农作物废弃物重量计)的柠檬酸用量向农作物废弃物预处理液中加入质量浓度分别为0.5％盐酸水溶液和5％柠檬酸酸水溶液，在水浴温度100℃下以350rpm的转速搅拌处理100min得到农作物废弃物混合液；
(3)分别按照10wt％(以农作物废弃物重量计)的乙二醇用量、10wt％(以农作物废弃物重量计)的环氧糠油酸丁酯用量和30wt％(以农作物废弃物重量计)的交联剂用量向步骤(2)得到的农作物废弃物混合液添加乙二醇和环氧糠油酸丁酯作为增塑剂以及交联剂聚乳酸，并在100℃下以350rpm的转速搅拌，进行交联反应3小时，得到成膜混合浆液；
(4)用中和剂调节步骤(3)得到成膜混合浆液至中性，搅拌混匀后将成膜混合浆液采用流延法制成成品地膜，并自然风干后进行性能测定。
采用电子万能测试机测定地膜拉伸性能，并将制得地膜用于农田覆膜实验，测定地膜降解性能，测定结果见表1。
实施例5：
(1)将玉米秸秆和玉米芯按照重量比1:1的比例混合并粉碎后作为农作物废弃物粉末与自来水按固液质量比为1:25混合后再在3.5MPa和150℃下进行蒸汽爆破处理10min，制得农作物废弃物预处理液。
(2)按照1wt％(以农作物废弃物重量计)的酸处理剂用量向农作物废弃物预处理液中加入质量浓度为5％的磷酸水溶液，在水浴温度120℃下以350rpm的转速搅拌处理80min得到农作物废弃物混合液；
(3)分别按照10wt％(以农作物废弃物重量计)的乙二醇用量、20wt％(以农作物废弃物重量计)的甘油用量和10wt％(以农作物废弃物重量计)的交联剂用量向步骤(2)得到的农作物废弃物混合液添加乙二醇和甘油作为增塑剂以及交联剂聚乙烯醇，并在50℃下以350rpm的转速搅拌，进行交联反应10小时，得到成膜混合浆液；
(4)用中和剂调节步骤(3)得到成膜混合浆液至中性，搅拌混匀后将成膜混合浆液采用流延法制成成品地膜，并自然风干后进行性能测定。
采用电子万能测试机测定地膜拉伸性能，并将制得地膜用于农田覆膜实验，测定地膜降解性能，测定结果见表1。
对比例1：
称取线性低密度聚乙烯350g，加热至200℃熔融挤出吹塑成膜，采用与实施例1相同的方法评价产品性能，测定结果见表1。
表1地膜性能测定结果
从上述实施例可以看出：根据本发明方法制得的可降解地膜的断裂伸长率(％E)、拉伸强度(Mpa)均与传统地膜相当，满足国标对地膜物理机械性能指标要求(GB 13735-92)；其降解周期稳定，满足农作物对地膜覆盖要求。
应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

Claims (10)

1.一种农作物废弃物可降解地膜，其由以下基于农作物废弃物重量计的组分在交联剂存在条件下反应后获得的成膜混合浆液制得：
其中，基于农作物废弃物重量计，所述交联剂的添加量10wt％-40wt％。
2.根据权利要求1所述的地膜，其特征在于，
所述农作物废弃物包括玉米秸秆、小麦秸秆、甜高粱和玉米芯中的一种或多种；
所述酸处理剂为无机酸和/或有机酸；优选所述无机酸包括硝酸、磷酸、盐酸和硫酸中的一种或多种；优选所述有机酸包括醋酸、草酸和柠檬酸中的一种或多种；
所述氧化剂包括过氧化氢、高碘酸钾、过氧乙酸和臭氧等中的一种或多种；
所述增塑剂包括醇类增塑剂、环氧类增塑剂、柠檬酸酯类增塑剂和尿素中的一种或多种；优选所述醇类增塑剂包括甘油、乙二醇和甘露醇中的一种或多种；优选所述环氧类增塑剂包括环氧大豆油、环氧糠油酸丁酯、环氧大豆油酸辛酯和硬脂酸辛酯中的一种或多种；优选所述柠檬酸酯类增塑剂包括柠檬酸酯、柠檬酸三丁酯和乙酰柠檬酸三丁酯中的一种或多种；
所述交联剂包括聚乙二醇、聚乙烯醇(PVA)、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚氨酯、淀粉、明胶和羟乙基纤维素中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的地膜，其特征在于，所述地膜的断裂伸长率≥50.0％，优选所述地膜的断裂伸长率≥120％-175％；和/或所述地膜的拉伸强度≥1.2Mpa，优选所述地膜的拉伸强度≥3.0-5.0Mpa；和/或所述地膜120天降解率≥55％-70％(质量)；降解周期为180天-1年。
4.一种如权利要求1-3中任意一项所述地膜的制备方法，包括：
步骤A，将农作物废弃物粉末与自来水混合后进行蒸汽爆破处理，制得农作物废弃物预处理液；
步骤B，向农作物废弃物预处理液中加入酸处理剂和/或氧化剂，采用搅拌处理得到农作物废弃物混合液；
步骤C，向所述农作物废弃物混合液中加入交联剂和任选的增塑剂，并在搅拌的条件下进行交联反应，得到成膜混合浆液；
步骤D，将成膜混合浆液制成地膜。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂直接加入或以交联剂的水溶液的方式加入；所述交联剂的水溶液的质量浓度为5％-30％。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，
所述酸处理剂直接加入或以酸的水溶液的形式加入；所述酸的水溶液的质量浓度为0.5％-10％；
所述氧化剂以氧化剂的水溶液的形式加入，所述氧化剂的水溶液的质量浓度为0.5％-10％。
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤C中，所述交联反应的温度为50-150℃，优选交联反应的温度为80-120℃；和/或所述交联反应的时间为1-10小时；所述搅拌的转速为50-350rpm。
8.根据权利要求4-7中任意一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤A中，所述农作物废弃物粉末与自来水的固液质量比为1:(5-25)；和/或蒸汽爆破处理的压力为0.5-5Mpa，优选蒸汽爆破处理的压力为1-2.5Mpa；和/或蒸汽爆破处理的温度为150-250℃；和/或蒸汽爆破处理的时间为1-10min，优选蒸汽爆破处理的时间为2.5-10min。
9.根据权利要求4-8中任意一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤B中，所述搅拌处理的温度为50-150℃；和/或所述搅拌处理的时间为30-360min；优选所述搅拌处理的时间为30-180min；和/或所述搅拌的转速为50-350rpm。
10.根据权利要求4-9中任意一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤D中，还包括使用中和剂将成膜混合浆液的pH值调节至中性；优选所述中和剂包括无机碱和碳酸盐中的一种或多种；优选所述无机碱包括氨水、氢氧化铁、氢氧化镁和氢氧化锌中的一种或多种；优选所述碳酸盐包括碳酸钙、碳酸镁、碳酸锌和碳酸氢钙中的一种或多种。
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