CN109161173B - 一种可控淀粉基生物降解农用地膜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可控淀粉基生物降解农用地膜。本发明的农用地膜由PBAT+PLA或PBAT+PLA+MTPS或PBAT+PLA+MTPS+甘蔗渣纤维素与扩链剂、脱模剂组成，通过上述配方，结合膜下滴灌技术，通过调整组成配比，可根据气候特点及覆盖作物的生长发育与水肥需求规律，调控生物地膜的降解时间及降解效率，使其安全期达到当地覆盖农作物的最佳覆膜天数，既保证在覆盖期间起到增温保墒、控草减药、稳产增收应有的效果，又能在生长后期或收获之后及时降解，最终被土壤微生物分解为水和二氧化碳，不会造成土壤及生态环境污染；配方中加入了价格低廉的改性淀粉基复合材料和甘蔗纤维素，还可大幅降低生产成本，具有较好的综合性能和良好的市场应用前景。

Description

一种可控淀粉基生物降解农用地膜
技术领域
本发明涉及一种农用地膜，具体是一种可控淀粉基生物降解农用地膜，属于高分子材料技术领域。
背景技术
地膜具有增温、保湿、防草等作用，有利于作物生长发育，能大幅提高作物产量。然而，普通农用地膜在自然条件下极难降解，人工回收费钱费力，亦难做到干净彻底，其残膜在土壤中不断积累，导致土壤物理结构的改变，使土壤水分和养分向下运输受到阻碍，土壤孔隙度、通透性降低，造成耕地质量下降。目前，在农业上应用的生物降解地膜在作物增产、土壤与环境保护等方面具有诸多优点，但材料成本较高，在生产上大面积推广困难；另一方面，受气候条件及作物生长发育与肥水需求规律的影响较大，虽能在一定时间内自行降解且对土壤无残留无污染，但其降解时间及降解效率难以控制，不具有适宜于覆盖作物的降解特性。在作物苗期或低温时期就开始降解，起不到增温保墒的作用，在作物生长后期或收获之后又延迟降解，严重影响下茬作物的种植时间和生长发育，从而制约其推广及应用价值。因此，寻找并开发可控且能完全降解的农用地膜对农业稳产增效及可持续发展都具有重要的战略意义。
聚己二酸丁二醇-对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）是一种可完全降解的脂肪族-香族共聚酯，兼具了PET和PBT的特性，且能被自然界中微生物完全降解，最终生成CO2和H2O。因此，PBAT具有良好的机械性能和生物降解性能。聚乳酸（PLA）是一种重要的生物可降解的线性脂肪族聚酯，它具有良好的生物降解性和生物相容性，高强度、高模量等优点，是公认的环境友好材料。按照一定比例将PBAT和PLA共混，可以结合两者的优点，不仅实现了性能互补，还提升了应用价值。考虑到较低的生产成本、良好的降解性能及优异的使用性能，淀粉基生物降解材料成为生物降解地膜研发的焦点，通常淀粉含量越高，成本越低，材料的降解性能越好；其中，利用马来酸酐为增容剂与甘油改性的淀粉基复合材料（MTPS），与PBAT/PLA共混表现出较好的相容性和柔韧性。将MTPS加入到PBAT/PLA共混物中，既可以加快其降解速度，又可以大幅降低成本，并赋予材料良好的机械性能及生物降解性能。甘蔗渣纤维素是从制糖业副产物甘蔗渣中提取的纤维素，甘蔗渣纤维素来源广泛、价格低廉，且能被大自然中的微生物完全降解，是一种重要的可再生和环境友好型生物质资源。PBAT/PLA/MTPS共混物中添加一定量的甘蔗渣纤维，可以明显改变生物降解地膜的降解时间，从而有效改善生物降解地膜的降解性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可控淀粉基生物降解农用地膜。
本发明的农用地膜是本发明的发明人课题组基于前期研究基础，根据当地气候特点及覆盖作物的生长发育与水肥需求规律进行研发。利用在PBAT、PLA中添加木薯淀粉、甘油、马来酸酐、甘蔗渣纤维素、氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑等原料，并结合膜下滴灌技术，通过调整组成配比，调控生物地膜的降解时间及降解效率，使其安全期达到当地覆盖农作物的最佳覆膜天数，既保证在覆盖期间起到增温保墒、控草减药、稳产增收应有的效果，又能在生长后期或收获之后及时降解，最终被土壤微生物分解为水和二氧化碳，不会造成土壤及生态环境污染。由于该地膜中加入了价格低廉的改性淀粉基复合材料和甘蔗纤维素，不仅可以改变地膜的降解速度和降解效率，而且也大幅降低了生产成本。总之，该生物降解地膜综合性能较好，价格较低，具有良好的市场应用前景。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种可控淀粉基生物降解农用地膜，由PBAT+PLA或PBAT+PLA+MTPS或PBAT+PLA+MTPS +甘蔗渣纤维素、扩链剂、脱模剂组成，各组分重量百分含量如下：
PBAT+PLA或PBAT+PLA+MTPS或PBAT+PLA+MTPS +甘蔗渣纤维素80~99.8%，扩链剂0.1~10%，脱模剂0.1~10%；所述的扩链剂为德国BASF ADR-4370S，脱模剂为天诗蜡粉PEW-0300。
本发明的可控淀粉基生物降解农用地膜，其制备方法包括如下步骤：
（1）烘料：将PBAT和PLA置于50℃下热风烘干；
（2）搅拌：将PBAT+PLA或PBAT+PLA+MTPS或PBAT+PLA+MTPS +甘蔗渣纤维素与扩链剂、脱模剂机械搅拌均匀，混合成预混料；
（3）改性：将预混料由双螺杆挤出机进行挤出改性、造粒，挤出造粒的条件为：双螺杆挤出机的各段温度控制在140-175℃，螺杆转速：100-280r/min，切粒机转速控制在230-260r/min；
（4） 拉膜：利用横向式拉膜机将改性后的物料进行拉膜，根据覆盖作物栽培需要，制成厚度为15-25μm、宽度为90-120cm的生物降解地膜；
（5）包装：利用收卷机收卷，包装，入库。
本发明的可控淀粉基生物降解农用地膜，其制备方法还可以是采用如下步骤：
（1）制备马来酸酐改性的热塑性淀粉（MTPS）和溶解甘蔗渣纤维素，然后采用熔融共混的方法制备PBAT+PLA或PBAT+PLA+MTPS或PBAT+PLA+MTPS +甘蔗渣纤维素共混物；
（2）将PBAT+PLA或PBAT+PLA+MTPS或PBAT+PLA+MTPS +甘蔗渣纤维素与扩链剂、脱模剂机械搅拌均匀，混合成预混料；
（3）将预混料由双螺杆挤出机进行挤出改性、造粒，挤出造粒的条件为：双螺杆挤出机的各段温度控制在140-175℃，螺杆转速：100-280r/min，切粒机转速控制在230-260r/min；
（4）利用横向式拉膜机将改性后的物料进行拉膜，根据覆盖作物栽培需要，制成厚度为15-25μm、宽度为90-120cm的生物降解地膜；
（5）包装：利用收卷机收卷，包装，入库。
优选的，所述马来酸酐改性的热塑性淀粉（MTPS）的制备方法是：将淀粉 77.5% 、甘油 20% 、马来酸酐 2.5% 按质量比预混合均匀后放入转矩流变仪中塑化，条件为：温度130℃，转速为100r/min，时间为10 min。
优选的， 所述甘蔗渣纤维素的制备方法是：将甘蔗渣纤维素和氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑置于90℃真空干燥条件下分别处理5h和14h，再将两者按照1：19的比例混匀，并置于90℃的油浴条件下进行溶解。
本发明的可控淀粉基生物降解农用地膜，可结合膜下滴灌技术，调控生物地膜的降解时间及降解效率，通过调查分析，综合评价不同生物降解地膜的物理特性及生物降解性能；具体方法如下：
① 建设小区：将试验地平整后划分成27个小区，每个小区规格为：长×宽=10m×1m；
② 铺设滴灌：先在小区一侧铺设主管，主管连接智能灌溉系统，然后从主管引出滴灌带，在每个小区中央铺设一条带；
③ 覆盖地膜：将设计的9种不同成分和配比的生物降解地膜铺设在试验小区，每种地膜铺设一个小区，并重复3次；
④ 调查分析：覆膜后各小区统一滴灌，每隔3天滴灌一次。在第20d时开始对地膜降解情况进行调查统计，每隔10d调查一次，直至土壤表面地膜基本消失。
调查时以0-7级评估地膜降解程度：0级，地膜外观形态完整，未出现裂纹；1级，开始出现10cm以下裂纹；2级，田间25%地膜出现细小裂纹；3级，地膜出现50 cm大块裂纹；4级，地膜分裂成多块较大的独立部分，且内部出现10cm裂纹；5级，地膜裂解为4 cm×4 cm以下碎片；6级，50%地面无肉眼可见地膜；7级，土壤表面地膜基本消失。
可降解地膜降解期大致划分为诱导期、开裂期、大裂期、碎裂期和无膜期5个过程。从地膜铺设到诱导期前此段时间为产品安全期，是指作物在该区域要求地膜覆盖的最佳天数，此后地膜降解不会对作物生长和经济产量产生影响。进入降解期后，产品会出现破裂开口、成片碎裂、拉力下降等现象，均为产品正常降解现象。
相对于现有技术，本发明的创造性在于：
（1）在PBAT/PLA共混物中加入改性淀粉基复合材料（MTPS）和甘蔗纤维素，这样既可以大幅降低生产成本，又可以改变生物地膜的降解速度和降解效率，赋予地膜良好的生物降解性能；
（2）可根据当地气候特点及覆盖作物的生长发育与水肥需求规律，选择适当的生物地膜配方，并结合膜下滴灌技术，调整生物地膜安全期，使其达到当地覆盖作物的最佳覆膜天数，这样既可以稳产增收，又不污染环境，还能有效节约灌溉用水。
（3）利用膜下滴灌技术，可以改善膜下小气候，增加膜下湿度，促进微生物代谢，从而加快生物地膜的降解速度，提高降解效率。
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明根据农作物的生育期及当地气候特点，结合膜下滴灌技术，以PBAT为主要成分，通过配方改良调控生物地膜的降解时间及降解效率，使其安全期达到当地覆盖作物的最佳覆膜天数，在覆盖期间起到增温保墒、控草减药、稳产增收应有的效果，并能在生长后期或收获之后及时降解，最终被土壤微生物分解成二氧化碳和水，不会造成土壤及生态环境污染。另外，由于该地膜配方中加入了改性淀粉基复合材料和甘蔗纤维素，这不仅大幅降低生产成本，而且显著改变了地膜的降解速度和降解效率，还对改善土质和避免土壤板结有较好作用。本发明地膜具备了良好的生物降解性能和优异的机械性能，具有良好的市场应用前景。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例1采用以下质量配比的原料：PBAT（74.8%）、PLA（25%）、扩链剂（0.1%）、脱模剂（0.1%），其中，扩链剂为德国BASF ADR-4370S，脱模剂为天诗蜡粉PEW-0300；采用以下方法制备本发明的地膜：50℃热风烘干原料PBAT、PLA，加入扩链剂、脱模剂高速搅拌均匀，混合成预混料，用双螺杆挤出机挤出改性、造粒，利用横向式拉膜机将改性后的物料进行拉膜，剪裁，包装，田间覆膜，降解时间及降解效率调查。
2017年4月20日在广东省湛江市麻章区中国热带农业科学院湛江实验站水分高效利用实验基地选取地膜降解试验地，使用本发明前述的调查方法，在覆膜第20d时开始对地膜降解情况进行调查统计，每隔10d调查一次，直至土壤表面地膜基本消失。
使用该方法调查发现：该地膜的诱导期为40d，在覆膜后第40d开始出现裂缝，在覆膜50-60d时达到2级降解程度，田间25%地膜出现细小裂纹；在覆膜90d时达到4级降解程度，地膜分裂成多块较大的独立部分，且内部出现10cm裂纹；到覆膜120d时达到7级降解程度，土壤表面地膜基本消失。
实施例2采用以下质量配比的原料：PBAT（79.5%）、PLA（20%）、扩链剂（0.3%）、脱模剂（0.2%），其中，扩链剂为德国BASF ADR-4370S，脱模剂为天诗蜡粉PEW-0300；采用以下方法制备本发明的地膜：50℃热风烘干原料PBAT、PLA，加入扩链剂、脱模剂高速搅拌均匀，混合成预混料，用双螺杆挤出机挤出改性、造粒，利用横向式拉膜机将改性后的物料进行拉膜，剪裁，包装，田间覆膜，降解时间及降解效率调查。
使用同实施例1的方法调查发现：该地膜的诱导期为40d，在覆膜后第40d开始出现裂缝，在覆膜60d时达到3级降解程度，在该时期地膜出现50 cm大块裂纹；在覆膜90d时达到5级降解程度，地膜裂解为4 cm×4 cm以下碎片；到覆膜110d时达到7级降解程度，土壤表面地膜基本消失。
实施例3采用以下质量配比的原料：PBAT（65%）、PLA（15%）、扩链剂（10%）、脱模剂（10%），其中，扩链剂为德国BASF ADR-4370S，脱模剂为天诗蜡粉PEW-0300；采用以下方法制备本发明的地膜：50℃热风烘干原料PBAT、PLA，加入扩链剂、脱模剂高速搅拌均匀，混合成预混料，用双螺杆挤出机挤出改性、造粒，利用横向式拉膜机将改性后的物料进行拉膜，剪裁，包装，田间覆膜，降解时间及降解效率调查。
使用同实施例1的方法调查发现：该地膜的诱导期为40d，在覆膜后第40d开始出现裂缝，在覆膜60d时达到3级降解程度，在该时期地膜出现50 cm大块裂纹；在覆膜90d时达到4级降解程度，地膜分裂成多块较大的独立部分，且内部出现10cm裂纹；到覆膜120d时达到7级降解程度，土壤表面地膜基本消失。
实施例4采用以下质量配比的原料：PBAT（59.8%）、PLA（25%）、木薯淀粉（11.63%）、甘油（3%）、马来酸酐（0.37%）、扩链剂（0.1%）、脱模剂（0.1%），其中，扩链剂为德国BASF ADR-4370S，脱模剂为天诗蜡粉PEW-0300；采用以下方法制备本发明的地膜：先将木薯淀粉、甘油、马来酸酐预混合均匀后放入转矩流变仪中塑化制备马来酸酐改性的热塑性淀粉（MTPS），然后将烘干的PBAT、PLA、MTPS、扩链剂、脱模剂高速搅拌均匀，混合成预混料，用双螺杆挤出机挤出改性、造粒，利用横向式拉膜机将改性后的物料进行拉膜，剪裁，包装，田间覆膜，降解时间及降解效率调查。
使用同实施例1的方法调查发现：该地膜的诱导期为40d，在覆膜后第40d开始出现裂缝，在覆膜60d时达到3级降解程度，在该时期地膜出现50 cm大块裂纹；在覆膜90d时达到5级降解程度，地膜裂解为4 cm×4 cm以下碎片；到覆膜110d时达到7级降解程度，土壤表面地膜基本消失。
实施例5采用以下质量配比的原料：PBAT（59.5%）、PLA（20%）、木薯淀粉（15.5%）、甘油（4%）、马来酸酐（0.5%）、扩链剂（0.3%）、脱模剂（0.2%），其中，扩链剂为德国BASF ADR-4370S，脱模剂为天诗蜡粉PEW-0300；采用以下方法制备本发明的地膜：先将木薯淀粉、甘油、马来酸酐预混合均匀后放入转矩流变仪中塑化制备马来酸酐改性的热塑性淀粉（MTPS），然后将烘干的PBAT、PLA、MTPS、扩链剂、脱模剂高速搅拌均匀，混合成预混料，用双螺杆挤出机挤出改性、造粒，利用横向式拉膜机将改性后的物料进行拉膜，剪裁，包装，田间覆膜，降解时间及降解效率调查。
使用同实施例1的方法调查发现：该地膜的诱导期为40d，在覆膜后第40d开始出现裂缝，在覆膜60d时达到3级降解程度，在该时期地膜出现50 cm大块裂纹；在覆膜80-90d时达到5级降解程度，地膜裂解为4 cm×4 cm以下碎片；到覆膜110d时达到7级降解程度，土壤表面地膜基本消失。
实施例6采用以下质量配比的原料：PBAT（40%）、PLA（15%）、木薯淀粉（19.38%）、甘油（5%）、马来酸酐（0.62%）、扩链剂（10%）、脱模剂（10%），其中，扩链剂为德国BASF ADR-4370S，脱模剂为天诗蜡粉PEW-0300；采用以下方法制备本发明的地膜：先将木薯淀粉、甘油、马来酸酐预混合均匀后放入转矩流变仪中塑化制备马来酸酐改性的热塑性淀粉（MTPS），然后将烘干的PBAT、PLA、MTPS、扩链剂、脱模剂高速搅拌均匀，混合成预混料，用双螺杆挤出机挤出改性、造粒，利用横向式拉膜机将改性后的物料进行拉膜，剪裁，包装，田间覆膜，降解时间及降解效率调查。
使用同实施例1的方法调查发现：该地膜的诱导期为40d，在覆膜后第40d开始出现裂缝，在覆膜60d时达到3级降解程度，在该时期地膜出现50 cm大块裂纹；在覆膜90d时达到5级降解程度，地膜裂解为4 cm×4 cm以下碎片；到覆膜110d时达到7级降解程度，土壤表面地膜基本消失。
实施例7采用以下质量配比的原料：PBAT（55.8%）、PLA（25%）、木薯淀粉（11.63%）、甘油（3%）、马来酸酐（0.37%）、甘蔗渣纤维素（0.2%）、氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑（3.8%）、扩链剂（0.1%）、脱模剂（0.1%），其中，扩链剂为德国BASF ADR-4370S，脱模剂为天诗蜡粉PEW-0300；采用以下方法制备本发明的地膜：先将木薯淀粉、甘油、马来酸酐预混合均匀后放入转矩流变仪中塑化制备马来酸酐改性的热塑性淀粉（MTPS），同时将干燥处理的甘蔗渣纤维素和氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑按照1：19的比例混匀，并进行溶解甘蔗渣纤维素。然后将PBAT、PLA、MTPS、溶解的甘蔗渣纤维素及扩链剂、脱模剂高速搅拌均匀，混合成预混料，用双螺杆挤出机挤出改性、造粒，利用横向式拉膜机将改性后的物料进行拉膜，剪裁，包装，田间覆膜，降解时间及降解效率调查。
使用同实施例1的方法调查发现：该地膜的诱导期为30d，在覆膜后第30d开始出现裂缝，在覆膜50-60d时达到3级降解程度，在该时期地膜出现50 cm大块裂纹；在覆膜90d时达到6级降解程度，50%地面无肉眼可见地膜；到覆膜100d时达到7级降解程度，土壤表面地膜基本消失。
实施例8采用以下质量配比的原料：PBAT（54.5%）、PLA（20%）、木薯淀粉（15.5%）、甘油（4%）、马来酸酐（0.5%）、甘蔗渣纤维素（0.25%）、氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑（4.75%）、扩链剂（0.3%）、脱模剂（0.2%），其中，扩链剂为德国BASF ADR-4370S，脱模剂为天诗蜡粉PEW-0300；采用以下方法制备本发明的地膜：先将木薯淀粉、甘油、马来酸酐预混合均匀后放入转矩流变仪中塑化制备马来酸酐改性的热塑性淀粉（MTPS），同时将干燥处理的甘蔗渣纤维素和氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑按照1：19的比例混匀，并进行溶解甘蔗渣纤维素。然后将PBAT、PLA、MTPS、溶解的甘蔗渣纤维素及扩链剂、脱模剂高速搅拌均匀，混合成预混料，用双螺杆挤出机挤出改性、造粒，利用横向式拉膜机将改性后的物料进行拉膜，剪裁，包装，田间覆膜，降解时间及降解效率调查。
使用同实施例1的方法调查发现：该地膜的诱导期为30d，在覆膜后第30d开始出现裂缝，在覆膜60d时达到4级降解程度，地膜分裂成多块较大的独立部分，且内部出现10cm裂纹；在覆膜90d时达到7级降解程度，土壤表面地膜基本消失。
实施例9采用以下质量配比的原料：PBAT（34%）、PLA（15%）、木薯淀粉（19.38%）、甘油（5%）、马来酸酐（0.62%）、甘蔗渣纤维素（0.3%）、氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑（5.7%）、扩链剂（10%）、脱模剂（10%），其中，扩链剂为德国BASF ADR-4370S，脱模剂为天诗蜡粉PEW-0300；采用以下方法制备本发明的地膜：先将木薯淀粉、甘油、马来酸酐预混合均匀后放入转矩流变仪中塑化制备马来酸酐改性的热塑性淀粉（MTPS），同时将干燥处理的甘蔗渣纤维素和氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑按照1：19的比例混匀，并进行溶解甘蔗渣纤维素。然后将PBAT、PLA、MTPS、溶解的甘蔗渣纤维素及扩链剂、脱模剂高速搅拌均匀，混合成预混料，用双螺杆挤出机挤出改性、造粒，利用横向式拉膜机将改性后的物料进行拉膜，剪裁，包装，田间覆膜，降解时间及降解效率调查。
使用同实施例1的方法调查发现：该地膜的诱导期为30d，在覆膜后第30d开始出现裂缝，在覆膜50-60d时达到4级降解程度，地膜分裂成多块较大的独立部分，且内部出现10cm裂纹；在覆膜90d时达到7级降解程度，土壤表面地膜基本消失。
在实施例1-9中，所述的PBAT购自德国BASF，木薯淀粉购自广西红枫淀粉有限公司，丙三醇（甘油）购自国药集团化学试剂有限公司，马来酸酐（MA）购自国药集团化学试剂有限公司，甘蔗渣纤维素购自广州逸明化工有限公司，氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑购自苏州甫路生物科技有限公司。
采用实施例1-9配方制备的生物地膜的田间降解情况对比如表1所示。从表1可以看出，不同地膜配方及组成配比，其诱导期、开始降解时间、降解效率有所不同。其中，实施例1-6的诱导期为40d，第40d开始降解，在110-120d时土壤表面地膜基本降解完全，安全期长，需要降解时间长，降解效率低；实施例7-9的诱导期为30d，第30开始降解，在90-100d时土壤表面地膜基本降解完全，安全期相对较短，需要降解时间较短，降解效率高。
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Claims (4)

1.一种可控淀粉基生物降解农用地膜，其特征在于，由PBAT、PLA、MTPS、溶解的甘蔗渣纤维素、扩链剂、脱模剂组成，所述MTPS由木薯淀粉、甘油和马来酸酐制成，所述溶解的甘蔗渣纤维素由甘蔗渣纤维素和氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑制成，各组分的质量配比如下：PBAT55.8%，PLA 25%，木薯淀粉11.63%，甘油3%，马来酸酐0.37%，甘蔗渣纤维素0.2%，氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑3.8%，扩链剂0.1%，脱模剂0.1%；
所述的扩链剂为德国BASF ADR-4370S，脱模剂为天诗蜡粉PEW-0300；
所述MTPS的制备方法为：将木薯淀粉、甘油、马来酸酐按质量配比预混合均匀后放入转矩流变仪中塑化，条件为：温度130℃，转速为100r/min，时间为10 min；
所述溶解的甘蔗渣纤维素的制备方法为：将甘蔗渣纤维素和氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑置于90℃真空干燥条件下分别处理5h和14h，再将两者混匀，并置于90℃的油浴条件下进行溶解。
2.一种可控淀粉基生物降解农用地膜，其特征在于，由PBAT、PLA、MTPS、溶解的甘蔗渣纤维素、扩链剂、脱模剂组成，所述MTPS由木薯淀粉、甘油和马来酸酐制成，所述溶解的甘蔗渣纤维素由甘蔗渣纤维素和氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑制成，各组分的质量配比如下：PBAT54.5%，PLA 20%，木薯淀粉15.5%，甘油4%，马来酸酐0.5%，甘蔗渣纤维素0.25%，氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑4.75%，扩链剂0.3%，脱模剂0.2%；
所述的扩链剂为德国BASF ADR-4370S，脱模剂为天诗蜡粉PEW-0300；
所述MTPS的制备方法为：将木薯淀粉、甘油、马来酸酐按质量配比预混合均匀后放入转矩流变仪中塑化，条件为：温度130℃，转速为100r/min，时间为10 min；
所述溶解的甘蔗渣纤维素的制备方法为：将甘蔗渣纤维素和氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑置于90℃真空干燥条件下分别处理5h和14h，再将两者混匀，并置于90℃的油浴条件下进行溶解。
3.一种可控淀粉基生物降解农用地膜，其特征在于，由PBAT、PLA、MTPS、溶解的甘蔗渣纤维素、扩链剂、脱模剂组成，所述MTPS由木薯淀粉、甘油和马来酸酐制成，所述溶解的甘蔗渣纤维素由甘蔗渣纤维素和氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑制成，各组分的质量配比如下：PBAT34%，PLA 15%，木薯淀粉19.38%，甘油5%，马来酸酐0.62%，甘蔗渣纤维素0.3%，氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑5.7%，扩链剂10%，脱模剂10%；
所述的扩链剂为德国BASF ADR-4370S，脱模剂为天诗蜡粉PEW-0300；
所述MTPS的制备方法为：将木薯淀粉、甘油、马来酸酐按质量配比预混合均匀后放入转矩流变仪中塑化，条件为：温度130℃，转速为100r/min，时间为10 min；
所述溶解的甘蔗渣纤维素的制备方法为：将甘蔗渣纤维素和氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑置于90℃真空干燥条件下分别处理5h和14h，再将两者混匀，并置于90℃的油浴条件下进行溶解。
4.权利要求1~3任意一项所述的一种可控淀粉基生物降解农用地膜的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
（1）制备马来酸酐改性的热塑性淀粉MTPS和溶解甘蔗渣纤维素，然后采用熔融共混的方法制备PBAT+PLA+MTPS+甘蔗渣纤维素共混物；
（2）将PBAT+PLA+MTPS+甘蔗渣纤维素与扩链剂、脱模剂机械搅拌均匀，混合成预混料；
（3）将预混料由双螺杆挤出机进行挤出改性、造粒，挤出造粒的条件为：双螺杆挤出机的各段温度控制在140-175℃，螺杆转速：100-280r/min，切粒机转速控制在230-260r/min；
（4）利用横向式拉膜机将改性后的物料进行拉膜，根据覆盖作物栽培需要，制成厚度为15-25μm、宽度为90-120cm的生物降解地膜；
（5）包装：利用收卷机收卷，包装，入库。
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