CN106589728B - 一种液态地膜制剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农业种植领域,公开了一种液态地膜制剂及其制备方法。该液态地膜制剂包括以下组分:聚乙烯醇15‑25wr%,硅溶胶3‑7wt%,可溶性淀粉3‑7wt%,抗菌增氧颗粒5‑15wt%,羧甲基纤维素3‑7wt%,戊二醛1‑3wt%,乳化剂1‑3wt%,消泡剂0.5‑1.5wt%,水余量。本发明的液态地膜制剂成膜性好,具有出色的保温保水效果。且其还具有抗菌、增氧、缓释等多种功能。
Description
技术领域
本发明涉及农业种植领域,特别是涉及一种液态地膜制剂及其制备方法。
背景技术
塑料地膜是农业领域使用最为广范围的地膜,它能起到防风、保温、保水的作用。但是塑料地膜的自然降解性较差,残留在土壤中会破坏土壤结构,造成白色污染。而对地膜进行铺设以及回收时又费时费力,效率较低。目前市场上也有一些可降解地膜,但是其成本较高,推广较难。
近来年液态地膜得到了快速发展,液态地膜能够吸热增温、保墒、保苗作用,又有强效的粘附能力,可将土粒联结成理想的团聚体,提高土壤微粒的毛管作用,改善土壤的通透性,成为土壤改良剂。并且液态地膜可自然降解,绿色环保,且其使用时只需配制成液态制剂进行喷洒即可,无需回收,省时省力。
但是目前市场上的液态地膜还不够成熟,相比塑料地膜,也存在一些不足。比如:
1、目前的一些液态地膜其喷洒后在地表的成膜性较差,对土壤的保温、保水能力较为不足。
2、目前的液态地膜功能较为单一,在喷洒地膜后由于在土壤表面成膜,后续施撒肥料、除草剂等试剂时由于地膜的阻隔,效果较差。
因此,有必要开发出一种成膜性好,保温保水效果好;且多功能的液态地膜。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液态地膜制剂及其制备方法。本发明的液态地膜制剂成膜性好,具有出色的保温保水效果。且其还具有抗菌、增氧、缓释等多种功能。
本发明的具体技术方案为:一种液态地膜制剂,其原料包括以下组分:
聚乙烯醇 15-25wr%,
硅溶胶 3-7wt%,
可溶性淀粉 3-7wt%,
抗菌增氧颗粒 5-15wt%,
羧甲基纤维素 3-7wt%,
戊二醛 1-3wt%,
乳化剂 1-3wt%,
消泡剂 0.5-1.5wt%,
水余量。
本发明的液态地膜采用聚乙烯醇、硅溶胶、可溶性淀粉、抗菌增氧颗粒、羧甲基纤维素等作为主要原料。上述物质的成膜性、保水性好。喷洒后,通过戊二醛的作用,可将液态地膜中的各种物质以及土壤中的部分物质交联起来,形成一层膜,该膜能够附着于土壤表面,起到保温增墒,保水的作用,且其具有毛细孔道,透气性较好。同时其各原料的自然降解性较好,绿色环保。
其中,抗菌增氧颗粒还具有抗菌、增氧的作用,能够抑制土壤中部分有害菌种的滋生,并且能够释氧,提高土壤中氧含量,存进植物生长。
优选地,所述硅溶胶的浓度为20-30wt%。
优选地,所述乳化剂为吐温-60、吐温-80、司班-60或司班-80;所述消泡剂为乳化硅油、聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚或聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚。
优选地,所述抗菌增氧颗粒由内至外依次包括速释层、缓释层和包膜层;所述速释层由以下物质组成:化学增氧剂35-45wt%、天然抗菌植物提取物5-15wt%、海藻-芦荟复合凝胶载体40-46wt%、改性氧化钙4-6wt%、粘合剂1-3wt%;所述缓释层由以下物质组成:化学增氧剂35-45wt%、天然抗菌植物提取物5-15wt%、改性β-环糊精43-53wt%、粘合剂1-3wt%;所述包膜层为壳聚糖-淀粉-明胶交联膜。
本发明将抗菌剂与增氧剂合二为一,分别选用海藻-芦荟复合凝胶、改性β-环糊精作为速释层和缓释层的载体。上述两种载体不仅具有缓释效果,负载量高;并且自身还具有抗菌作用。其中,海藻-芦荟复合凝胶载体的主要成分为海藻提取物和芦荟凝胶,含有多糖类、果胶物质,具有出色的抗菌、免疫功能,能够抑制土壤中的部分有害菌种,也能被植物根部吸收增强植物自身抵抗力而免遭菌类、虫类侵蚀。改性β-环糊精也具有抗菌作用。
化学增氧剂能够持续释放氧,增强植物根部呼吸作用,促进生长。天然抗菌植物提取物能够进一步提高抗菌性。并且上述物质均对环境、人体无害。
包膜层为壳聚糖-淀粉-明胶交联膜,壳聚糖也具有抗氧化和抗菌作用。
此外,目前普通的增氧剂,一般是与肥料混合制得的。一些具有缓释功能的肥料,其增氧剂也同时具有缓释效果。但是,大多数的缓释肥料缓释效果不够理想,特别是在土壤中吸水后容易造成前期突释,增氧剂被迅速消耗释放,导致增氧持久性严重下降。另一方面,位于颗粒肥料核芯部分的增氧剂,却由于水分渗透进入肥料核芯的速度较慢,以及增氧剂需要渗透穿过肥料外层的部分,增氧剂释放动力不足,导致后期的增氧效果大不如前期。
本发明的增氧剂可单独使用,也可添加至肥料中。本发明的增氧剂具有三层结构。其中,包膜层为壳聚糖-淀粉-明胶交联膜,缓释层的载体为改性β-环糊精。改性β-环糊精内部具有疏水空腔,能够对水分的渗透起到一定的延缓作用。包膜层的阻隔以及改性β-环糊精的缓释作用,两者配合之下,使得增氧剂在前期遇水后不会迅速被释放,缓释速率更为稳定,缓释持久性更强。速释层的载体为海藻-芦荟复合凝胶载体,并且海藻-芦荟复合凝胶载体还负载有改性氧化钙。改性氧化钙吸水后会释放热量,这些热量会加速增氧剂在水中的溶解,从而为增氧剂的释放提供动力,克服后期增氧剂释放效果较差的缺陷。
优选地,所述改性β-环糊精的制备方法为:将β-环糊精添加到其15-25倍质量的水中,然后加热至60-70℃保温,得到β-环糊精溶液;分别将硝酸银溶液、硝酸铜溶液和硝酸铁溶液添加到β-环糊精溶液中搅拌1-2h,进行金属离子吸附;最后冷却至室温,离心分离,干燥、粉碎后制得改性β-环糊精。
β-环糊精在经过上述方法改性后,β-环糊精分子通过吸附、络合、接枝有多种不同的金属离子,这些金属离子不仅自身具有出色的抗菌性,而且这些不同价位的金属离子在β-环糊精吸收水后能够产生微磁场,在磁场中能够提高增氧剂中其他抗菌成分的抗菌活性,提升抗菌效果。
优选地,所述β-环糊精与硝酸银、硝酸铜和硝酸铁的质量比为10:0.5-1.5:0.5-1.5:0.4-0.8;且硝酸银溶液、硝酸铜溶液和硝酸铁溶液的添加速度为5-10mL/min。
优选地,所述天然抗菌植物提取物为油茶树叶提取物、大蒜提取物、果胶中的至少一种。
油茶树叶提取物中含有茶皂苷、茶多酚等物质,大蒜提取物中还有大蒜素,具有抗菌、抗氧化作用。且油茶树叶提取物、大蒜提取物、果胶自身均属于天然提取物,无毒害,且抗菌效果好。
优选地,所述化学增氧剂为过氧化钙、过氧化脲和过碳酸钠中的至少一种;所述粘合剂为聚维酮。一般的粘合剂是溶于水使用。由于本发明在制备过程中增氧剂不宜遇水,而聚维酮溶于乙醇,因此作为粘合剂是较为合适的选择。
优选地,所述海藻-芦荟复合凝胶载体的制备方法为:取海藻切碎并将其投入50-100倍质量的水中,在95-105℃下加热20-30min;过滤后将海藻转移至其5-15倍质量的浓度为3-5wt%的焦磷酸钠溶液中,在50-60℃下浸泡0.5-1.5h,得到粘稠状液体;将粘稠状液体浓缩至固含量为45-55wt%,向粘稠状液体中添加其0.5-1.5倍质量的芦荟凝胶并搅拌均匀;然后在40-50℃下保温,添加液体总质量1-3%的碳酸氢钠,搅拌反应10-20min,反应后调节液体pH值至中性,最后干燥得到海藻-芦荟复合凝胶载体。
本发明的海藻-芦荟复合凝胶载体,可采用上述方法制得,主要是以海藻提取物和芦荟凝胶为主要载体。海藻提取液呈粘稠状,与芦荟凝胶混合后,添加碳酸氢钠,碳酸氢钠正好与海藻提取液中的酸性物质发生反应,生成二氧化碳气体,气体在凝胶液中制得大量的毛细孔道,不仅能够提高载体的负载量,并且为增氧剂溶解后释放到土壤中提供了快速通道,减小了渗透的阻力。并且海藻-芦荟复合凝胶载体具有很强的吸湿性,在后期能够加速增氧剂的溶解速率,进一步克服后期增氧剂释放效果较差的缺陷。此外,海藻-芦荟复合凝胶载体具有较好的稀释保水性,能够提高地膜的保水能力。
优选地,所述改性氧化钙的制备方法为:将氧化钙与氢氧化钾按质量比100:0.1-0.2添加至反应容器中混合均匀,将质量为氧化钙4-8wt%的环氧乙烷加压液化后通入反应容器中,在惰性气体加压保护下将反应容器加热至140-160℃,搅拌反应2-3h;反应结束后冷却至室温,得到改性氧化钙。
在改性氧化钙的制备过程中,以氢氧化钾和氧化钙作为共同的催化剂,使环氧乙烷在氧化钙表面进行聚合,生成聚环氧乙烷层,该聚环氧乙烷层的作用是:由于氧化钙遇水反应较为剧烈,可能会导致温度过高而造成安全隐患。当聚环氧乙烷包覆在氧化钙表面后,由于聚环氧乙烷具有较好的吸水性,水分需要先经过其吸收后才能缓慢渗透到氧化钙表面,起到了缓冲作用。
优选地,所述速释层、缓释层和包膜层的质量比为1:3-5:0.4-0.6。
所述抗菌增氧颗粒的制备方法,步骤为:
步骤1:用无水乙醇将粘合剂溶解;同时将化学增氧剂、天然抗菌植物提取物、海藻-芦荟复合凝胶载体、改性氧化钙混合搅拌均匀,然后用粘合剂粘合;粘合后依次经过造粒、干燥和筛选,制得速释层。
步骤2:将改性β-环糊精与其0.4-0.8倍质量的水混合,搅拌呈糊状后,添加化学增氧剂、天然抗菌植物提取物并分散均匀,然后干燥至含水率不大于3wt%,得到糊状物;用无水乙醇将粘合剂溶解,将糊状物与速释层混合均匀后用粘合剂粘合,粘合后依次经过造粒、干燥和筛选,制得缓释层。
步骤3:按质量比1:0.5-1.5:0.5-1.5分别称取壳聚糖、淀粉、明胶,添加至水中并搅拌1-3h,然后加热至60-80℃直至形成均匀溶液;将均匀溶液与其0.1-0.3倍体积的1-3wt%的戊二醛溶液混合,立即对步骤2制得的缓释层表面进行包膜,包膜后立即干燥,形成包膜层,制得抗菌增氧颗粒。
本发明制备方法在制备过程中尽量避免了增氧剂与水的接触,制得的增氧剂品质高、稳定。
一种液态地膜制剂的制备方法,步骤为:
步骤1:按配比称取各原料,将硅溶胶、可溶性淀粉、羧甲基纤维素、乳化剂、消泡剂添加到水中并搅拌均匀。
步骤2:将水加热至70-90℃,向水中添加聚乙烯醇、戊二醛,搅拌均匀。将水加热至一定程度,提高聚乙烯醇、戊二醛的溶解度。
步骤3:将抗菌增氧颗粒添加至水中,搅拌均匀,制得液态地膜制剂。由于抗菌增氧颗粒在喷洒前不易大量遇水,以及加热,因此需要在最后加入,提高其稳定性。
本发明的液态地膜制剂制备好后,需要立即进行喷洒,否则会导致液态地膜制剂中各组份发生大量交联,戊二醛大量消耗,导致喷洒后与土壤的粘结能力较差。此外抗菌增氧颗粒也会由于遇水其活性成分大量提前释放。
本发明的有益效果是:本发明的液态地膜制剂成膜性好,具有出色的保温保水效果。且其还具有抗菌、增氧、缓释等多种功能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
一种液态地膜制剂,其原料包括以下组分:
聚乙烯醇 20wr%,
浓度为 25wt%硅溶胶 5wt%,
可溶性淀粉 5wt%,
抗菌增氧颗粒 10wt%,
羧甲基纤维素 5wt%,
戊二醛 2wt%,
乳化剂(吐温-60) 2wt%,
消泡剂(乳化硅油) 1wt%,
水余量。
其中,所述抗菌增氧颗粒由内至外依次包括速释层、缓释层和包膜层。
所述速释层由以下物质组成:过碳酸钠40wt%、天然抗菌植物提取物(油茶树叶提取物)10wt%、海藻-芦荟复合凝胶载体43wt%、改性氧化钙5wt%、聚维酮2wt%。
所述缓释层由以下物质组成:过碳酸钠40wt%、天然抗菌植物提取物(油茶树叶提取物)10wt%、改性β-环糊精48wt%、聚维酮2wt%。
所述包膜层为壳聚糖-淀粉-明胶交联膜。
所述速释层、缓释层和包膜层的质量比为1:4:0.5。
实施例2
一种液态地膜制剂,其原料包括以下组分:
聚乙烯醇 15wr%,
浓度为 20wt%硅溶胶 7wt%,
可溶性淀粉 7wt%,
抗菌增氧颗粒 5wt%,
羧甲基纤维素 7wt%,
戊二醛 3wt%,
乳化剂(吐温-80) 3wt%,
消泡剂(聚二甲基硅氧烷) 1.5wt%,
水余量。
其中,所述抗菌增氧颗粒由内至外依次包括速释层、缓释层和包膜层。
所述速释层由以下物质组成:过氧化钙35wt%、天然抗菌植物提取物(大蒜提取物)10wt%、海藻-芦荟复合凝胶载体46wt%、改性氧化钙6wt%、聚维酮3wt%。
所述缓释层由以下物质组成:过氧化钙35wt%、天然抗菌植物提取物(大蒜提取物)10wt%、改性β-环糊精53wt%、聚维酮2wt%。
所述包膜层为壳聚糖-淀粉-明胶交联膜。
所述速释层、缓释层和包膜层的质量比为1:3:0.4。
实施例3
一种液态地膜制剂,其原料包括以下组分:
聚乙烯醇 25wr%,
浓度为 30wt%硅溶胶 3wt%,
可溶性淀粉 3wt%,
抗菌增氧颗粒 15wt%,
羧甲基纤维素 3-wt%,
戊二醛 1wt%,
乳化剂(司班-60) 1wt%,
消泡剂(聚氧丙烯甘油醚) 0.5wt%,
水余量。
其中,所述抗菌增氧颗粒由内至外依次包括速释层、缓释层和包膜层。
所述速释层由以下物质组成:过氧化脲45wt%、天然抗菌植物提取物(果胶)10wt%、海藻-芦荟复合凝胶载体40wt%、改性氧化钙4wt%、聚维酮1wt%。
所述缓释层由以下物质组成:过氧化脲45wt%、天然抗菌植物提取物(果胶)10wt%、改性β-环糊精43wt%、聚维酮2wt%。
所述包膜层为壳聚糖-淀粉-明胶交联膜。
所述速释层、缓释层和包膜层的质量比为1:5:0.6。
实施例4
实施例1的液态地膜制剂的制备方法为:
步骤1:按配比称取各原料,将硅溶胶、可溶性淀粉、羧甲基纤维素、乳化剂、消泡剂添加到水中并搅拌均匀。
步骤2:将水加热至80℃,向水中添加聚乙烯醇、戊二醛,搅拌均匀。
步骤3:将抗菌增氧颗粒添加至水中,搅拌均匀,制得液态地膜制剂。
其中抗菌增氧颗粒的制备方法为:
材料预制备:
所述海藻-芦荟复合凝胶载体的制备方法为:取海藻切碎并将其投入75倍质量的水中,在100℃下加热25min;过滤后将海藻转移至其10倍质量的浓度为4wt%的焦磷酸钠溶液中,在55℃下浸泡1h,得到粘稠状液体;将粘稠状液体浓缩至固含量为50wt%,向粘稠状液体中添加其1倍质量的芦荟凝胶并搅拌均匀;然后在45℃下保温,添加液体总质量2%的碳酸氢钠,搅拌反应15min,反应后调节液体pH值至中性,最后干燥得到海藻-芦荟复合凝胶载体。
所述改性β-环糊精的制备方法为:将β-环糊精添加到其20倍质量的水中,然后加热至65℃保温,得到β-环糊精溶液;分别将硝酸银溶液、硝酸铜溶液和硝酸铁溶液以7.5mL/min的速率添加到β-环糊精溶液中搅拌1.5h,进行金属离子吸附;最后冷却至室温,离心分离,干燥、粉碎后制得改性β-环糊精。其中,所述β-环糊精与硝酸银、硝酸铜和硝酸铁的质量比为10:1:1:0.6。
所述改性氧化钙的制备方法为:将氧化钙与氢氧化钾按质量比100:0.15添加至反应容器中混合均匀,将质量为氧化钙6wt%的环氧乙烷加压液化后通入反应容器中,在惰性气体加压保护下将反应容器加热至150℃,搅拌反应2.5h;反应结束后冷却至室温,得到改性氧化钙。
步骤1:用无水乙醇将粘合剂溶解;同时将化学增氧剂、天然抗菌植物提取物、海藻-芦荟复合凝胶载体、改性氧化钙混合搅拌均匀,然后用粘合剂粘合;粘合后依次经过造粒、干燥和筛选,制得速释层;
步骤2:将改性β-环糊精与其0.6倍质量的水混合,搅拌呈糊状后,添加化学增氧剂、天然抗菌植物提取物并分散均匀,然后干燥至含水率不大于3wt%,得到糊状物;用无水乙醇将粘合剂溶解,将糊状物与速释层混合均匀后用粘合剂粘合,粘合后依次经过造粒、干燥和筛选,制得缓释层;
步骤3:按质量比1:1:1分别称取壳聚糖、淀粉、明胶,添加至水中并搅拌2h,然后加热至70℃直至形成均匀溶液;将均匀溶液与其0.2倍体积的2wt%的戊二醛溶液混合,立即对步骤2制得的缓释层表面进行包膜,包膜后立即干燥,形成包膜层,制得抗菌增氧颗粒。
实施例5
实施例2的液态地膜制剂的制备方法为:
一种液态地膜制剂的制备方法,其特征是步骤为:
步骤1:按配比称取各原料,将硅溶胶、可溶性淀粉、羧甲基纤维素、乳化剂、消泡剂添加到水中并搅拌均匀。
步骤2:将水加热至70℃,向水中添加聚乙烯醇、戊二醛,搅拌均匀。
步骤3:将抗菌增氧颗粒添加至水中,搅拌均匀,制得液态地膜制剂。
其中抗菌增氧颗粒的制备方法为:
材料预制备:
所述海藻-芦荟复合凝胶载体的制备方法为:取海藻切碎并将其投入50倍质量的水中,在95℃下加热30min;过滤后将海藻转移至其5-15倍质量的浓度为3wt%的焦磷酸钠溶液中,在50℃下浸泡1.5h,得到粘稠状液体;将粘稠状液体浓缩至固含量为45wt%,向粘稠状液体中添加其0.5倍质量的芦荟凝胶并搅拌均匀;然后在40℃下保温,添加液体总质量1%的碳酸氢钠,搅拌反应10min,反应后调节液体pH值至中性,最后干燥得到海藻-芦荟复合凝胶载体。
所述改性β-环糊精的制备方法为:将β-环糊精添加到其15倍质量的水中,然后加热至60℃保温,得到β-环糊精溶液;分别将硝酸银溶液、硝酸铜溶液和硝酸铁溶液以5mL/min的速率添加到β-环糊精溶液中搅拌1h,进行金属离子吸附;最后冷却至室温,离心分离,干燥、粉碎后制得改性β-环糊精。其中,所述β-环糊精与硝酸银、硝酸铜和硝酸铁的质量比为10:0.5:0.5:0.4。
所述改性氧化钙的制备方法为:将氧化钙与氢氧化钾按质量比100:0.1添加至反应容器中混合均匀,将质量为氧化钙4wt%的环氧乙烷加压液化后通入反应容器中,在惰性气体加压保护下将反应容器加热至140℃,搅拌反应3h;反应结束后冷却至室温,得到改性氧化钙。
步骤1:用无水乙醇将粘合剂溶解;同时将化学增氧剂、天然抗菌植物提取物、海藻-芦荟复合凝胶载体、改性氧化钙混合搅拌均匀,然后用粘合剂粘合;粘合后依次经过造粒、干燥和筛选,制得速释层;
步骤2:将改性β-环糊精与其0.4倍质量的水混合,搅拌呈糊状后,添加化学增氧剂、天然抗菌植物提取物并分散均匀,然后干燥至含水率不大于3wt%,得到糊状物;用无水乙醇将粘合剂溶解,将糊状物与速释层混合均匀后用粘合剂粘合,粘合后依次经过造粒、干燥和筛选,制得缓释层;
步骤3:按质量比1:0.5:0.5分别称取壳聚糖、淀粉、明胶,添加至水中并搅拌1h,然后加热至60℃直至形成均匀溶液;将均匀溶液与其0.1倍体积的3wt%的戊二醛溶液混合,立即对步骤2制得的缓释层表面进行包膜,包膜后立即干燥,形成包膜层,制得抗菌增氧颗粒。
实施例6
实施例3的液态地膜制剂的制备方法为:
步骤1:按配比称取各原料,将硅溶胶、可溶性淀粉、羧甲基纤维素、乳化剂、消泡剂添加到水中并搅拌均匀
步骤2:将水加热至90℃,向水中添加聚乙烯醇、戊二醛,搅拌均匀。
步骤3:将抗菌增氧颗粒添加至水中,搅拌均匀,制得液态地膜制剂。
其中抗菌增氧颗粒的制备方法为:
材料预制备:
所述海藻-芦荟复合凝胶载体的制备方法为:取海藻切碎并将其投入100倍质量的水中,在105℃下加热20min;过滤后将海藻转移至其15倍质量的浓度为5wt%的焦磷酸钠溶液中,在60℃下浸泡0.5h,得到粘稠状液体;将粘稠状液体浓缩至固含量为55wt%,向粘稠状液体中添加其1.5倍质量的芦荟凝胶并搅拌均匀;然后在50℃下保温,添加液体总质量3%的碳酸氢钠,搅拌反应20min,反应后调节液体pH值至中性,最后干燥得到海藻-芦荟复合凝胶载体。
所述改性β-环糊精的制备方法为:将β-环糊精添加到其25倍质量的水中,然后加热至70℃保温,得到β-环糊精溶液;分别将硝酸银溶液、硝酸铜溶液和硝酸铁溶液以10mL/min的速率添加到β-环糊精溶液中搅拌2h,进行金属离子吸附;最后冷却至室温,离心分离,干燥、粉碎后制得改性β-环糊精。其中,所述β-环糊精与硝酸银、硝酸铜和硝酸铁的质量比为10:1.5:1.5:0.8。
所述改性氧化钙的制备方法为:将氧化钙与氢氧化钾按质量比100:0.2添加至反应容器中混合均匀,将质量为氧化钙8wt%的环氧乙烷加压液化后通入反应容器中,在惰性气体加压保护下将反应容器加热至160℃,搅拌反应2h;反应结束后冷却至室温,得到改性氧化钙。
步骤1:用无水乙醇将粘合剂溶解;同时将化学增氧剂、天然抗菌植物提取物、海藻-芦荟复合凝胶载体、改性氧化钙混合搅拌均匀,然后用粘合剂粘合;粘合后依次经过造粒、干燥和筛选,制得速释层;
步骤2:将改性β-环糊精与其0.8倍质量的水混合,搅拌呈糊状后,添加化学增氧剂、天然抗菌植物提取物并分散均匀,然后干燥至含水率不大于3wt%,得到糊状物;用无水乙醇将粘合剂溶解,将糊状物与速释层混合均匀后用粘合剂粘合,粘合后依次经过造粒、干燥和筛选,制得缓释层;
步骤3:按质量比1:1.5:1.5分别称取壳聚糖、淀粉、明胶,添加至水中并搅拌3h,然后加热至80℃直至形成均匀溶液;将均匀溶液与其0.3倍体积的1wt%的戊二醛溶液混合,立即对步骤2制得的缓释层表面进行包膜,包膜后立即干燥,形成包膜层,制得抗菌增氧颗粒。
实施例7
将本发明实施例1的液态地膜制剂喷洒至土壤表面,喷洒量为每平方米1000mL,在土壤平均温度为10℃左右的条件下,成膜后能够提升土壤温度4-6℃,土壤含水率可提高20-30%。同时,其增氧时效可长达10-15天。
本发明中所用原料,若无特别说明,均为本领域的常用原料;本发明中所用方法,若无特别说明,均为本领域的常规方法。
Claims (8)
1.一种液态地膜制剂,其特征是:其原料包括以下组分:
聚乙烯醇15-25wr%,
硅溶胶3-7wt%,
可溶性淀粉3-7wt%,
抗菌增氧颗粒5-15wt%,
羧甲基纤维素3-7wt%,
戊二醛1-3wt%,
乳化剂1-3wt%,
消泡剂0.5-1.5wt%,
水余量;
所述抗菌增氧颗粒由内至外依次包括速释层、缓释层和包膜层;所述速释层由以下物质组成:化学增氧剂35-45wt%、天然抗菌植物提取物5-15wt%、海藻-芦荟复合凝胶载体40-46wt%、改性氧化钙4-6wt%、粘合剂1-3wt%;所述缓释层由以下物质组成:化学增氧剂35-45wt%、天然抗菌植物提取物5-15wt%、改性β-环糊精43-53wt%、粘合剂1-3wt%;所述包膜层为壳聚糖-淀粉-明胶交联膜;
所述海藻-芦荟复合凝胶载体的制备方法为:取海藻切碎并将其投入50-100倍质量的水中,在95-105℃下加热20-30min;过滤后将海藻转移至其5-15倍质量的浓度为3-5wt%的焦磷酸钠溶液中,在50-60℃下浸泡0.5-1.5h,得到粘稠状液体;将粘稠状液体浓缩至固含量为45-55wt%,向粘稠状液体中添加其0.5-1.5倍质量的芦荟凝胶并搅拌均匀;然后在40-50℃下保温,添加液体总质量1-3%的碳酸氢钠,搅拌反应10-20min,反应后调节液体pH值至中性,最后干燥得到海藻-芦荟复合凝胶载体。
2.根据权利要求1所述的一种液态地膜制剂,其特征是:所述硅溶胶的浓度为20-30wt%。
3.根据权利要求1所述的一种液态地膜制剂,其特征是:所述乳化剂为吐温-60、吐温-80、司班-60或司班-80;所述消泡剂为乳化硅油、聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚或聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚。
4.根据权利要求1所述的一种液态地膜制剂,其特征是:所述改性β-环糊精的制备方法为:将β-环糊精添加到其15-25倍质量的水中,然后加热至60-70℃保温,得到β-环糊精溶液;分别将硝酸银溶液、硝酸铜溶液和硝酸铁溶液添加到β-环糊精溶液中搅拌1-2h,进行金属离子吸附;最后冷却至室温,离心分离,干燥、粉碎后制得改性β-环糊精。
5.根据权利要求4所述的一种液态地膜制剂,其特征是:所述β-环糊精与硝酸银、硝酸铜和硝酸铁的质量比为10∶0.5-1.5∶0.5-1.5∶0.4-0.8;且硝酸银溶液、硝酸铜溶液和硝酸铁溶液的添加速度为5-10mL/min。
6.根据权利要求1所述的一种液态地膜制剂,其特征是:所述天然抗菌植物提取物为油茶树叶提取物、大蒜提取物、果胶中的至少一种;所述化学增氧剂为过氧化钙、过氧化脲和过碳酸钠中的至少一种;所述粘合剂为聚维酮。
7.根据权利要求1所述的一种液态地膜制剂,其特征是:所述速释层、缓释层和包膜层的质量比为1∶3-5∶0.4-0.6。
8.根据权利要求1-7之一所述的一种液态地膜制剂的制备方法,其特征是步骤为:
步骤1:按配比称取各原料,将硅溶胶、可溶性淀粉、羧甲基纤维素、乳化剂、消泡剂添加到水中并搅拌均匀;
步骤2:将水加热至70-90℃,向水中添加聚乙烯醇、戊二醛,搅拌均匀;
步骤3:将抗菌增氧颗粒添加至水中,搅拌均匀,制得液态地膜制剂。
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