CN109082083A - 一种可降解的农用生物地膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可降解的农用生物地膜及其制备方法，涉及可降解膜领域。该农用生物地膜由包含如下组分的原料制成：聚乳酸、脂肪族聚丁二酸丁二醇酯、脂肪族聚碳酸酯、壳聚糖、油酸酰胺、硬脂酸钙、异氰酸酯、硬脂酸、聚丙二醇已二酸酯、氧化镁、硬脂酸铈、甘油、亚磷酸乙酯、钛酸酯以及苹果酸；其具有较好的降解性能，降解完全，对土壤没有污染，不影响作物的生长，其同时保持有较好的撕裂强度，避免在铺膜时破裂。

Description

一种可降解的农用生物地膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及可降解膜领域，具体而言，涉及一种可降解的农用生物地膜及其制备方法。

背景技术

农用地膜是现代农业生产的重要生产资料，不仅具有保湿、保水、保肥、防虫、抑草等功能，还可以保持土壤水分、提高水分利用率，同时改善农作物生长环境，提高农作物产量及农业效益，因此应用较为广泛。

但是，地膜的普及应用在给农业生产带来巨大收益的同时，地膜残留对土壤的污染也日趋严重。普通地膜过薄难以回收，在土壤中上百年也不能降解，经过多年的累积使用，土壤中地膜残留造成土壤板结，引起农作物产量严重下降和环境污染等问题。

目前解决塑料造成的“白色污染”主要是有两种方法，其一，是将已使用的塑料回收利用，但这受塑料使用情况、类别以及经济等方面的制约，不仅费时费力，回收所得农膜如不能妥善处理，容易造成“二次污染”，因而不能彻底有效地解决残膜污染；其二，大力推广使用可降解的地膜，这是有效解决“白色污染”问题的根本途径。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可降解的农用生物地膜，该农用生物地膜具有较好的降解性能，降解完全，对土壤没有污染，不影响作物的生长，其同时保持有较好的撕裂强度，避免在铺膜时破裂。

本发明的另一目的在于提供一种制备上述可降解的农用生物地膜的方法，该方法操作简单，可制备出上述地膜。

本发明是这样实现的：

一种可降解的农用生物地膜，所述农用生物地膜由包含如下组分的原料制成：

聚乳酸、脂肪族聚丁二酸丁二醇酯、脂肪族聚碳酸酯、壳聚糖、油酸酰胺、硬脂酸钙、异氰酸酯、硬脂酸、聚丙二醇已二酸酯、氧化镁、硬脂酸铈、甘油、亚磷酸乙酯、钛酸酯以及苹果酸。

进一步地，在本发明的一些实施方案中，按重量份数计，所述农用生物地膜由包含如下组分的原料制成：

聚乳酸20-30份、二酸丁二醇酯40-55份、脂肪族聚碳酸酯15-25份、壳聚糖5-35份、油酸酰胺1-3份、硬脂酸钙1-5份、异氰酸酯0.05-0.08份、硬脂酸锌2-4份、聚丙二醇已二酸酯5-15份、硬脂酸铈1-5份、甘油0.03-0.08份、亚磷酸乙酯0.05-2份、钛酸酯1-3份以及苹果酸1-3份。

进一步地，在本发明的一些实施方案中，所述制备方法包括：将聚乳酸、脂肪族聚丁二酸丁二醇酯、脂肪族聚碳酸酯、壳聚糖、油酸酰胺、硬脂酸钙、异氰酸酯、硬脂酸、聚丙二醇已二酸酯、氧化镁、硬脂酸铈、甘油、亚磷酸乙酯、钛酸酯以及苹果酸混合搅拌，经造粒，吹膜后即得所述农用生物地膜。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的可降解的农用生物地膜，通过合理科学的组分搭配设计，由聚乳酸、脂肪族聚丁二酸丁二醇酯、脂肪族聚碳酸酯、壳聚糖、油酸酰胺、硬脂酸钙、异氰酸酯、硬脂酸、聚丙二醇已二酸酯、氧化镁、硬脂酸铈、甘油、亚磷酸乙酯、钛酸酯以及苹果酸原料制成，由上述原料制成的地膜具有合理的降解周期，可适用于多种作物的使用，其能够降解完全，没有残留，不影响作物吸收水分和养分，且该地膜还保持有较好的撕裂强度，避免在人工铺膜操作时或完全降解前破裂，该地膜具有广阔的应用前景。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供的可降解的农用生物地膜，按重量份计，由如下原料制成：

聚乳酸25份、二酸丁二醇酯45份、脂肪族聚碳酸酯22份、壳聚糖15份、油酸酰胺1.2份、硬脂酸钙1.2份、异氰酸酯0.06份、硬脂酸锌2.5份、聚丙二醇已二酸酯10份、硬脂酸铈3份、甘油0.03份、亚磷酸乙酯0.08份、钛酸酯1份以及苹果酸1份；

本实施例提供的可降解的农用生物地膜的制备方法如下：

按上述配方将称量好的聚乳酸、二酸丁二醇酯和脂肪族聚碳酸酯加入搅拌机，搅拌均匀，在搅拌的同时加入称量好的壳聚糖、油酸酰胺、硬脂酸钙、异氰酸酯、硬脂酸锌、聚丙二醇已二酸酯、硬脂酸铈、甘油、亚磷酸乙酯、钛酸酯以及苹果酸，低速搅拌8-10分钟，之后再高速搅拌10-15分钟后，搅拌均匀后，转入同向双螺杆挤出机进行挤出造粒，利用吹膜设备，进行吹膜，即得可降解的农用生物地膜。

经测试，制得的地膜厚度15μm，其拉伸负荷可达3.8N，直角撕裂负荷可达4.2N，断裂伸长率在380％以上，远高于标准GB13735-1992《聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜》的规定(横向拉伸负荷要求≥2.5N、增横向断裂伸长率≥230％、增横向直角撕裂负荷≥1.0N，推荐覆盖使用时间为120天。)；

该地膜自铺膜时起使用45天后，开始出现裂缝，60天后出现大面积破裂，150天后基本降解完全，肉眼无法可见。

实施例2

本实施例提供的可降解的农用生物地膜，按重量份计，由如下原料制成：

聚乳酸30份、二酸丁二醇酯55份、脂肪族聚碳酸酯25份、壳聚糖30份、油酸酰胺2.8份、硬脂酸钙4.5份、异氰酸酯0.08份、硬脂酸锌4份、聚丙二醇已二酸酯12份、硬脂酸铈5份、甘油0.05份、亚磷酸乙酯1.5份、钛酸酯2份以及苹果酸3份；

本实施例提供的可降解的农用生物地膜的制备方法如下：

按上述配方将称量好的聚乳酸、二酸丁二醇酯和脂肪族聚碳酸酯加入搅拌机，搅拌均匀，在搅拌的同时加入称量好的壳聚糖、油酸酰胺、硬脂酸钙、异氰酸酯、硬脂酸锌、聚丙二醇已二酸酯、硬脂酸铈、甘油、亚磷酸乙酯、钛酸酯以及苹果酸，低速搅拌10分钟，之后再高速搅拌15分钟后，搅拌均匀后，转入同向双螺杆挤出机进行挤出造粒，利用吹膜设备，进行吹膜，即得可降解的农用生物地膜。

经测试，制得的地膜厚度15μm，其拉伸负荷可达4.2N，直角撕裂负荷可达4.5N，断裂伸长率在420％以上；

该地膜自铺膜时起使用50天后，开始出现裂缝，70天后出现大面积破裂，180天后基本降解完全，肉眼无法可见。

实施例3

本实施例提供的可降解的农用生物地膜，按重量份计，由如下原料制成：

聚乳酸20份、二酸丁二醇酯40份、脂肪族聚碳酸酯15份、壳聚糖7份、油酸酰胺1.1份、硬脂酸钙1.2份、异氰酸酯0.05份、硬脂酸锌2.2份、聚丙二醇已二酸酯5份、硬脂酸铈1份、甘油0.08份、亚磷酸乙酯2份、钛酸酯3份以及苹果酸1.2份；

本实施例提供的可降解的农用生物地膜的制备方法如下：

按上述配方将称量好的聚乳酸、二酸丁二醇酯和脂肪族聚碳酸酯加入搅拌机，搅拌均匀，在搅拌的同时加入称量好的壳聚糖、油酸酰胺、硬脂酸钙、异氰酸酯、硬脂酸锌、聚丙二醇已二酸酯、硬脂酸铈、甘油、亚磷酸乙酯、钛酸酯以及苹果酸，低速搅拌10分钟，之后再高速搅拌15分钟后，搅拌均匀后，转入同向双螺杆挤出机进行挤出造粒，利用吹膜设备，进行吹膜，即得可降解的农用生物地膜。

经测试，制得的地膜厚度15μm，其拉伸负荷可达4.5N，直角撕裂负荷可达5N，断裂伸长率在440％以上；

该地膜自铺膜时起使用60天后，开始出现裂缝，80天后出现大面积破裂，210天后基本降解完全，肉眼无法可见。

综上，可以看出，本实施例提供的可降解的农用生物地膜具有较好的降解性能，降解完全，对土壤没有污染，不影响作物的生长，其同时保持有较好的撕裂强度，可避免在铺膜时破裂。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (3)

1.一种可降解的农用生物地膜，其特征在于，所述农用生物地膜由包含如下组分的原料制成：

聚乳酸、脂肪族聚丁二酸丁二醇酯、脂肪族聚碳酸酯、壳聚糖、油酸酰胺、硬脂酸钙、异氰酸酯、硬脂酸、聚丙二醇已二酸酯、氧化镁、硬脂酸铈、甘油、亚磷酸乙酯、钛酸酯以及苹果酸。

2.根据权利要求1所述的可降解的农用生物地膜，其特征在于，按重量份数计，所述农用生物地膜由包含如下组分的原料制成：

聚乳酸20-30份、二酸丁二醇酯40-55份、脂肪族聚碳酸酯15-25份、壳聚糖5-35份、油酸酰胺1-3份、硬脂酸钙1-5份、异氰酸酯0.05-0.08份、硬脂酸锌2-4份、聚丙二醇已二酸酯5-15份、硬脂酸铈1-5份、甘油0.03-0.08份、亚磷酸乙酯0.05-2份、钛酸酯1-3份以及苹果酸1-3份。

3.如权利要求1或2所述的可降解的农用生物地膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将聚乳酸、脂肪族聚丁二酸丁二醇酯、脂肪族聚碳酸酯、壳聚糖、油酸酰胺、硬脂酸钙、异氰酸酯、硬脂酸、聚丙二醇已二酸酯、氧化镁、硬脂酸铈、甘油、亚磷酸乙酯、钛酸酯以及苹果酸混合搅拌，经造粒，吹膜后即得所述农用生物地膜。