CN108265565B - 一种废纸基地膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种废纸基地膜及其制备方法，属于农用地膜制备技术领域。该发明采用松香类表面活性剂与双氧水对废纸进行一步脱墨与重制浆，将松香酯、腐殖酸、酒糟与废纸浆混合，采用造纸法制备不同厚度的纸基地膜。其优点是：制备工艺简单、地膜成本低、有效利用了废纸资源，同时可通过简单改变原料配比，获得具有不同生物降解速率的农用地膜，其降解成分为作物的生长提供养分，促进作物的生长，同时具有良好的机械性能、保墒性能及透光性能，具有广泛的应用前景。

Description

一种废纸基地膜及其制备方法
技术领域
本发明公开了一种利用办公废纸、废报纸等为基材的可降解地膜及其制备方法，属于农用地膜制备技术领域。
背景技术
农用地膜覆盖技术在应对农业自然灾害、扩大农作物的种植区域以及提高作物产量等方面的效果显著。但随着塑料地膜的大面积推广应用，塑料残留物对环境的危害也日益加剧。目前世界上处理塑料废弃物的方法有填埋、焚烧、回收和降解，而这些方法存在一些弊端，如填埋虽然操作简单经济，但是降解速率低；焚烧会产生大量的二氧化碳及有害气体，易形成温室效应和酸雨；回收再利用难度大，成本高且再加工后的塑料制品性能明显下降。因此大力开发和推广性能优异的环境可降解高分子材料。
目前，可完全降解的塑料主要以淀粉、纤维素、糖和有机酸的一种或几种为基本原料，经过物理、化学或生物学方法加工而成。受原材料成本、膜材料价格以及推广应用的影响，农用地膜仍然较多采用纤维素或淀粉为基本原料，包括淀粉基地膜和纸地膜等。其中，纸地膜以造纸工艺为基础，以植物纤维为基本原料，在植物纸浆的基础上，通过添加湿强剂、防腐剂和透明剂等化学助剂，采用常规造纸工艺抄制出原纸，然后对其进行加工处理，使纸张具有农用地膜所要求的机械强度和透光、透水、保温、增温、保墒性或其他增肥和除草等功能。但纸基地膜目前仍然存在成本高、性能差等问题，因而难以推广使用。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供一种废纸基地膜及其制备方法，能有效利用废纸资源，获得具有降解功能的农用地膜。
本发明通过下列技术方案实现：一种废纸基地膜，由下列质量份的原料制得：
松香酯1份、腐殖酸4～8份、酒糟2～4份、脱墨后的废纸浆（按绝干计）10～20份。
所述松香酯是松香甘油酯、松香乙醇酯、松香己戊醇酯等中的一种或多种混合。
所述腐殖酸和酒糟为常规市购产品。
本发明的另一目的在于提供一种废纸基地膜的制备方法，经过下列操作：
（1）采用松香类表面活性剂与双氧水对废纸进行一步脱墨，再经重制浆得到脱墨后的废纸浆；
（2）按下列质量份的原料备料：
松香酯1份、腐殖酸4～8份、酒糟2～4份、脱墨后的废纸浆（按绝干计）10～20份；
（3）将松香酯、腐殖酸、酒糟与浓度为2～5%的脱墨后的废纸浆混合，再采用造纸法制备厚度为10～30μm的纸基地膜。
所述步骤（1）的一步脱墨是将松香类表面活性剂与双氧水按质量比为1:（20～50）混合成混合药剂，再按混合药剂占废纸（相对绝干纸浆）4～8wt%的量，将混合药剂与废纸混合，再进行常规机械碎解，即完成脱墨。
所述松香类表面活性剂是松香聚氧乙烯酯、松香缩水甘油乙醇胺等非离子表面活性剂，松香磺酸钠、松香磺酸钾等阴离子表面活性剂或松香胺类季铵盐阳离子表面活性剂中的一种或两种混合。
所述双氧水的浓度为15～30wt%。
所述废纸是办公废纸和/或废报纸等。
本发明具备的优点：本发明制备工艺简单、地膜成本低、有效利用了废纸资源，同时可替代常用的不可降解塑料薄膜，减少白色污染和解决塑料薄膜对土壤造成破坏；在造纸法过程中添加腐殖酸等可为作物生产提供N/P/K等生产元素，改善土壤环境。本发明所得纸基地膜的降解时间仅需3至4个月，较可降解塑料薄膜的降解时间（3至4年）大大缩短。其降解成分还能为作物的生长提供养分，促进作物的生长，同时具有良好的机械性能、保墒性能及透光性能，具有广泛的应用前景。作物的生长，同时具有良好的机械性能、保墒性能及透光性能，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明，但发明保护范围不局限于所述内容。
实施例1
（1）将松香聚氧乙烯酯表面活性剂与浓度为15wt%双氧水按质量比为1:20混合成混合药剂，再按混合药剂占废纸（相对绝干纸浆）4wt%的量，将混合药剂与废纸（办公废纸和/或废报纸等）混合，再进行常规机械碎解，即完成脱墨，再经重制浆得到脱墨后的废纸浆；
（2）按下列质量份的原料备料：
松香甘油酯1份、腐殖酸8份、酒糟4份、脱墨后的废纸浆（按绝干计）10份；
（3）将松香酯、腐殖酸、酒糟与浓度为2%的脱墨后的废纸浆混合，再采用造纸法制备厚度为30μm的纸基地膜。
该地膜的定量为48.2 g•m2，撕裂指数为8.40 mN•m2•g-1，耐破指数为3.01mN•m2•g-1，透明度为52.41%。
实施例2
（1）将松香磺酸钾表面活性剂与浓度为20wt%双氧水按质量比为1:30混合成混合药剂，再按混合药剂占废纸（相对绝干纸浆）6wt%的量，将混合药剂与废纸（办公废纸和/或废报纸等）混合，再进行常规机械碎解，即完成脱墨，再经重制浆得到脱墨后的废纸浆；
（2）按下列质量份的原料备料：
松香乙醇酯1份、腐殖酸6份、酒糟3份、脱墨后的废纸浆（按绝干计）12份；
（3）将松香酯、腐殖酸、酒糟与浓度为4%的脱墨后的废纸浆混合，再采用造纸法制备厚度为25μm的纸基地膜。
该地膜的定量为42.2 g•m2，撕裂指数为8.10 mN•m2•g-1，耐破指数为2.79mN•m2•g-1，透明度为59.20%。
实施例3
（1）将松香缩水甘油乙醇胺表面活性剂与浓度为25wt%双氧水按质量比为1:40混合成混合药剂，再按混合药剂占废纸（相对绝干纸浆）8wt%的量，将混合药剂与废纸（办公废纸和/或废报纸等）混合，再进行常规机械碎解，即完成脱墨，再经重制浆得到脱墨后的废纸浆；
（2）按下列质量份的原料备料：
松香己戊醇酯1份、腐殖酸6份、酒糟4份、脱墨后的废纸浆（按绝干计）10份；
（3）将松香酯、腐殖酸、酒糟与浓度为5%的脱墨后的废纸浆混合，再采用造纸法制备厚度为20μm的纸基地膜。
该地膜的定量为37.3 g•m2，撕裂指数为7.70 mN•m2•g-1，耐破指数为2.70 mN•m2•g-1，透明度为68.50%。
实施例4
（1）将松香缩水甘油乙醇胺和松香胺类季铵盐的混合物与浓度为26wt%双氧水按质量比为1:30混合成混合药剂，再按混合药剂占废纸（相对绝干纸浆）8wt%的量，将混合药剂与废纸（办公废纸和/或废报纸等）混合，再进行常规机械碎解，即完成脱墨，再经重制浆得到脱墨后的废纸浆；
（2）按下列质量份的原料备料：
松香己戊醇酯1份、腐殖酸6份、酒糟4份、脱墨后的废纸浆（按绝干计）20份；
（3）将松香酯、腐殖酸、酒糟与浓度为5%的脱墨后的废纸浆混合，再采用造纸法制备厚度为15μm的纸基地膜。
该地膜的定量为33.3 g•m2，撕裂指数为7.01mN•m2•g-1，耐破指数为2.60 mN•m2•g-1，透明度为73.40%。
实施例5
（1）将松香缩水甘油乙醇胺和松香胺类季铵盐的混合物（质量比为1:1）与浓度为30wt%双氧水按质量比为1:50混合成混合药剂，再按混合药剂占废纸（相对绝干纸浆）7wt%的量，将混合药剂与废纸（办公废纸和/或废报纸等）混合，再进行常规机械碎解，即完成脱墨，再经重制浆得到脱墨后的废纸浆；
（2）按下列质量份的原料备料：
松香甘油酯和松香乙醇酯1份、腐殖酸4份、酒糟2份、脱墨后的废纸浆（按绝干计）10份；
（3）将松香酯、腐殖酸、酒糟与浓度为3%的脱墨后的废纸浆混合，再采用造纸法制备厚度为10μm的纸基地膜。
该地膜的定量为30.3 g•m2，撕裂指数为7.20 mN•m2•g-1，耐破指数为2.43 mN•m2•g-1，透明度为83.80%。
综上所述，尽管通过具体实施例对本发明进行了详细描述。本领域一般技术人员应该明白的是，上述实施例仅仅是对本发明所制备的一种利用办公废纸、废报纸等为基材的可降解地膜的制备方法的描述，而非对本发明保护范围的限制，本领域一般技术人员在本发明所揭露的技术范围内可轻易想到的变化，如所用松香类表面活性剂可以是多种表面活性剂的混合物，双氧水浓度的变化，经过纯化处理的腐殖酸、酒糟的使用，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种废纸基地膜，其特征在于由下列质量份的原料制得：
松香酯1份、腐殖酸4～8份、酒糟2～4份、脱墨后的废纸浆10～20份；
所述松香酯是松香甘油酯、松香乙醇酯、松香己戊醇酯中的一种或多种混合。
2.根据权利要求1所述的废纸基地膜，其特征在于：所述腐殖酸和酒糟为常规市购产品。
3.权利要求1至2中任一废纸基地膜的制备方法，其特征在于经过下列操作：
（1）采用松香类表面活性剂与双氧水对废纸进行一步脱墨，再经重制浆得到脱墨后的废纸浆；
（2）按下列质量份的原料备料：
松香酯1份、腐殖酸4～8份、酒糟2～4份、脱墨后的废纸浆10～20份；
（3）将松香酯、腐殖酸、酒糟与浓度为2～5%的脱墨后的废纸浆混合，再采用造纸法制备厚度为10～30μm的纸基地膜。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）的一步脱墨是将松香类表面活性剂与双氧水按质量比为1:（20～50）混合成混合药剂，再按混合药剂占废纸4～8wt%的量，将混合药剂与废纸混合，再进行常规机械碎解，即完成脱墨。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述松香类表面活性剂是松香聚氧乙烯酯、松香缩水甘油乙醇胺、松香磺酸钠、松香磺酸钾或松香胺类季铵盐中的一种或两种混合。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述双氧水的浓度为15～30wt%。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述废纸是办公废纸和/或废报纸。
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