CN106962064A - 一种涂覆淀粉的可降解地膜 - Google Patents

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郭升程
马兴寿
陈泽鹏
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    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/14—Greenhouses
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Abstract

本发明提出了涂覆淀粉的可降解地膜，包括无纺布成和淀粉层，所述淀粉层涂覆在所述无纺布层上。可降解，在植株生长出需要揭膜时，其已经自行降解，免去了人工回收的成本，可用于农作物，如玉米、草莓、棉花、花生、烟草的种植。同时，针对单层无纺布结构具有较大的孔径，造成透气严重，保温保水等效果有所降低的情况，在无纺布的表面涂覆一层淀粉，加密整体结构，从而提升保温保水等性能，同时，随着农作物的生长，对于保温保水等要求开始有所降低，此时淀粉层由于分解速度更快而早于无纺布层分解，非常合理的配合了农作物的生长。

Description

一种涂覆淀粉的可降解地膜
技术领域
本发明涉及农业生产领域，特别是指一种涂覆淀粉的可降解地膜。
背景技术
在众多的作物种植过程中，尤其是烟草植株的种植过程中，为获得更好的生长环境，都会使用到地膜，而传统的地膜为塑料(聚乙烯或聚氯乙烯)材质的薄膜，在使用时虽然能够起到保温，保水，保肥的效果，但同时，具有的负面作用也非常之多
如，地膜投放后，需要回收，但回收采用人工进行，导致不易回收，且造成回收成本高；同时未完成回收的地膜由于不易降解，根据目前的研究，聚乙烯地膜完全分解，需要约300 年的时间，这样造成了严重的白色污染
另外，除造成的人工成本高以及环境污染外，在使用上，也具有诸多缺陷。
比如，由于塑料不透气，导致容易造成水汽积累形成薄雾，而降低了地膜的透光性，进而影响了地膜下植株的生长；以及由于传统的聚乙烯(聚氯乙烯)地膜不具有缝隙，产品不透气，容易导致膜下氧气缺乏，植株根系由于缺氧而侧向甚至向上生长，且根系易老化，进而影响根系的营养吸收，根系是植株获取养分的主要来源，这一影响将会导致植株生长上的缺陷。
此外，由于塑料膜本身吸光的特性，对于膜下栽的情形，在植株成长时，由于吸光强烈也易造成接植株触地膜的部分灼伤。
此外，塑料地膜由于容易产生静电，使用时也容易吸附在铺地膜的人员身上或者其他接触到的物体上，造成一定的不便。
因此，基于上述种种的缺陷与不便，需要对传统地膜进行改进，在保留地膜具有的保温、保水等性能同时，提升其他方面的使用性能。
发明内容
本发明提出一种涂覆淀粉的可降解地膜，解决了上述中提到的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种涂覆淀粉的可降解地膜，包括无纺布成和淀粉层，所述淀粉层涂覆在所述无纺布层上。采用无纺布材质制成，无纺布材质具有不产生静电，不会吸附在使用者身上，同时，无纺布不会聚热，所以在膜下栽时，植株生长后，接触到所述新型可降解地膜的部分不会形成灼伤，另外，由于无纺布具有一定的空隙，空气能够穿过，保证了膜下氧气的充足，植株的根系能够正常向下生长，根系也不易老化。
同时，在无纺布上涂覆淀粉层，用于针对单层无纺布结构具有较大的孔径，造成透气严重，保温保水等效果有所降低的情况，在无纺布的表面涂覆一层淀粉，加密整体结构，从而提升保温保水等性能，同时，随着农作物的生长，对于保温保水等要求开始有所降低，此时淀粉层由于分解速度更快而早于无纺布层分解，非常合理的配合了农作物的生长。
优选的，其中的所述无纺布为聚丙烯材质。
优选的，所述淀粉为直链淀粉。
由于采用了无纺布材质，特别是聚丙烯的无纺布材质，使其具有一定的透气性能，防止水雾的生成，同时，聚乙烯具有可降解的性能，在使用后，降解的时间约为3个月，降解后，无需进行回收处理，降低了回收的成本，虽然在所述涂覆淀粉的可降解地膜的生产成本上有一定的上升，但结合回收成本的降低，整体使用的成本基本一致。
直链淀粉是D-葡萄糖基以a-(1,4)糖苷键连接的多糖链，分子中有200个左右葡萄糖基，分子量1～2×105，聚合度990，空间构象卷曲成螺旋形，每一回转为6个葡萄糖基。支链淀粉分子中除有a-(1，4)糖苷键的糖链外，还有a-(1，6)糖苷键连接的分支，分子中含300～400个葡萄糖基，分子量>2×107，聚合度7200，各分支也都是卷曲成螺旋形，而直链淀粉具有更好的成膜特性，直链淀粉具有近似纤维的性能，用直链淀粉制成的薄膜，具有好的透明度、柔韧性、抗张强度和水不溶性，可应用于密封材料、包装材料和耐水耐压材料的生产。
进一步，每平方米采用的聚丙烯为9-15g，一方面保证了成膜的厚度，同时，也控制了成膜的空隙度，能够起到保温保水的作用，同时，防止根系侧向生长，保证植株的养分供应。
此外，聚丙烯的厚度，也决定了其空隙度的大小，适用于不同的覆盖环境，当冬季温度较低时，可以采用较厚的产品覆盖，提升保温保水效果。
优选的，其中还添加有碳酸钙，用于调节所述新型可降解地膜的降解时间以及拉伸、韧性等性能，加入碳酸钙，将会直接影响到产品的降解时间，从而能够根据使用的需要进行调整，达到产品降解时间与植株需要覆盖的时间一致。
更为优选的，所述碳酸钙的添加量为每平方米0-6g，碳酸钙的添加，能够缩短产品的降解时间，从而能够适应不同的植株生长时，对于需要覆盖时间的不同要求，同时，在一定范围比例的添加碳酸钙，还能够提升产品的拉伸性能，拉伸性能的变化，根据碳酸钙加入的比例，呈现出先升后降的趋势，当碳酸钙与聚丙烯的添加为2:8时，其拉伸性能较好，此外，碳酸钙的加入对产品的冲击强度也有所影响，一般呈现出先降后升的趋势，在1:9时一般较低，此后开始上升，2:8时整体较好。
所述涂覆淀粉的可降解地膜的使用方法，将所述涂覆淀粉的可降解地膜覆盖于地表即可。
无需回收，无需回收，如全部采用聚丙烯与淀粉，则约90天后即可自行全部降解，如添加了碳酸钙，则可以相应的缩短降解时间。
此外，本产品在使用时，无论是聚丙烯，还是淀粉，都不会产生静电，铺放更加方便。
本发明的所述可降解地膜，具有以下优势：
1.能够有效的提升保温、保水、保持养分效果，覆盖后能够提升地面温度3-6°，地表储水能力也获得了提升；
2.所述涂覆淀粉的可降解地膜，采用的均是可降解的材质，，在植株生长出需要揭膜时，其已经自行降解，免去了人工回收的成本；
3.所述涂覆淀粉的可降解地膜，针对单层无纺布结构具有较大的孔径，造成透气严重，保温保水等效果有所降低的情况，在无纺布的表面涂覆一层淀粉，加密整体结构，从而提升保温保水等性能，同时，随着农作物的生长，对于保温保水等要求开始有所降低，此时淀粉层由于分解速度更快而早于无纺布层分解，非常合理的配合了农作物的生长；
4.由于采用了无纺布材质，特别是聚丙烯的无纺布材质，使其具有一定的透气性能，防止水雾的生成；
5.透气性增强，植株的根不易老化，能够往下生长；
6.无纺布与淀粉材质，不易吸热，不会造成植株的灼伤；
7.无纺布材质易于折叠，从而可以通过烟株生长区域进行折叠，预留生长的空间；
8.淀粉层采用涂覆的方式，而非直接融合的方式，便于淀粉层能够先降解，而无纺布层慢降解的情形；
9.覆盖时不会产生静电，更加便于铺放。
附图说明
图1是本发明涂覆淀粉的可降解地膜的一个实施例的产品实物图，其中黑色部分为加入了炭黑成分形成不透光结构，抑制杂草生长，黑白两色可以调节透光性，用于不同的底面覆盖。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提出了一种涂覆淀粉的可降解地膜，包括无纺布成和淀粉层，所述淀粉层涂覆在所述无纺布层上。
优选的，其中的所述无纺布为聚丙烯材质。
优选的，所述淀粉为直链淀粉。
优选的，其中还添加有碳酸钙，用于调节所述新型可降解地膜的降解时间以及拉伸、韧性等性能，加入碳酸钙，将会直接影响到产品的降解时间，从而能够根据使用的需要进行调整，达到产品降解时间与植株需要覆盖的时间一致。
更为优选的，所述碳酸钙的添加量为每平方米0-3g，碳酸钙的添加，能够延长产品的降解时间，从而能够适应不同的植株生长时，对于需要覆盖时间的不同要求，同时，在一定范围比例的添加碳酸钙，还能够提升产品的拉伸性能，拉伸性能的变化，根据碳酸钙加入的比例，呈现出先升后降的趋势，当碳酸钙与聚丙烯的添加为2:8时，其拉伸性能较好，此外，碳酸钙的加入对产品的冲击强度也有所影响，一般呈现出先降后升的趋势，在1:9时一般较低，此后开始上升，2:8时整体较好。
所述涂覆淀粉的可降解地膜的使用方法，将所述涂覆淀粉的可降解地膜覆盖于地表即可。
无需回收，免去了人工回收的成本，其中，淀粉层降解的时间约1-2个月，提前降解完，覆盖时，在植株生长点折叠部分地膜，为植株的未来生长预留空间。待植株生长至合适时期，此时，地膜已经自行降解无需做其他处理。
此外，上述方法得到的产品是透明白色，根据需要，可以将地膜中加入炭黑制成黑色(不透光)，或者两者的结合，如图1所示，从而用于不同的覆盖需要。
本发明的涂覆淀粉的可降解地膜，可用于农作物生长时的保温、保水、保肥覆盖装置，如草莓、花生、棉花、土豆、烟草等的使用。
使用效果测试
实施例1：
聚丙烯10g/m2，淀粉4g/m2，碳酸钙2g/m2。
用于烤烟的种植
步骤：(1)育苗；(2)移栽；移栽至土壤中，采用单垄种植，垄高为25cm；(3)施肥和浇灌；(4)病虫害防治；(5)打顶抹杈；(6)成熟采摘；
采用膜下移栽，其中，白色壳降解地膜覆盖于烟株生长区，黑色新型可降解地膜覆盖在生长区两侧，用于防止杂草生长。
育苗、移栽、施肥和浇灌、病虫害防治、打顶抹杈和成熟采摘等步骤按照一般农事进行。
检测保温和保水效果如下表：
本产品覆盖后，至烟株的旺长期已经分解成碎块，手抓即可捏碎。
还苗期覆盖后，温度提升至12℃，高于外界的8℃，从而防止了烟株的冻伤或者停滞，保证烟株的正常生长。
从上述对比可以看出，覆盖本产品后，在保温上，具有3-6℃的提升效果，而保水量也具有5-10％的提升。
此外，采用了新型可降解地膜的烟株的生物量，较未采用的对比例烟株的生物量提升了约10-20％，烟叶更加繁茂。
实施例2
聚丙烯10g/m2，淀粉5g/m2，碳酸钙3g/m2。
用于玉米的种植
选择土层深厚，保水保肥能力强的地块，中轻度盐碱地也可以，且忌低洼地，易涝地以及水土流失严重的地块上栽培覆膜玉米，整地在秋季进行，深翻﹑深施底肥，耙压起垄或做畦连续进行，做到地面细碎平整。
播种比当地裸地栽培提前5d～10d，首季晚霜前播种，晚霜后出苗，种植密度适当增加，比裸地栽培增加10％左右，播前土壤含水量保持在18％以上，盖土深不少于3cm，镇压强度适宜，保证出全苗。
覆盖后土壤表层含水量增加，如下表1：
表1：
土壤深度 含量较未覆膜增加
0cm～5cm 12.3％
5cm～10cm 3.5％
10cm～12cm 2.1％
除以上覆盖方式以外，还能用于平铺，平畦覆盖等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种涂覆淀粉的可降解地膜，其特征在于：包括无纺布成和淀粉层，所述淀粉层涂覆在所述无纺布层上。
2.如权利要求1中所述涂覆淀粉的可降解地膜，其特征在于：所述无纺布为聚丙烯材质。
3.如权利要求2中所述涂覆淀粉的可降解地膜，其特征在于：所述淀粉为直链淀粉。
4.如权利要求3中所述涂覆淀粉的可降解地膜，其特征在于：每平方米采用的聚丙烯为9-15g。
5.如权利要求4中所述涂覆淀粉的可降解地膜，其特征在于：其中还添加有碳酸钙，所述碳酸钙的添加量为每平方米0-6g。
6.如权利要求1-5中任一所述涂覆淀粉的可降解地膜的使用方法，其特征在于：将所述涂覆淀粉的可降解地膜覆盖于地表即可。
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