CN111296147B - 一种复合地膜及其制备装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种复合地膜，包含可降解部分和回收地膜，回收地膜两侧设有可降解地膜，回收地膜和可降解地膜之间设有粘合剂。本发明提供的地膜能够在使用过程中稳定可靠，在用完一年收集时方便剥离，两种材质的地膜一方面保证了种植地膜的可靠稳定，另外一方面降低了种植成本。而且粘合剂刚好经过一年的风化腐蚀强度降低方便了年底的回收，既能保证使用过程中的安全可靠，也能保证年底的回收顺利进行，在农业种植领域具有广泛的适用性。

Description

一种复合地膜及其制备装置
技术领域
本发明属于农业领域，具体涉及地膜及其制备装置。
背景技术
由于农用地膜的使用，有效的控制了土壤的温度和湿度，减少了水分和营养物的流失，促进了农作物的高产和稳产，从而增加了农业生产效益。但与此同时，由于地膜的一次性使用，每年都会有大量的残膜留在土壤里。塑料地膜在自然界中很难降解。这些地膜碎片可在土壤中形成阻隔层，使土壤中的水、气、肥等流动受阻，造成土壤结构板结，严重危害生态环境，造成白色污染。因此,解决残膜污染土壤问题已成为地膜覆盖栽培技术的当务之急,为了解决这一问题,可降解地膜的研究应运而生。
降解地膜是为适应社会对于环境保护的需要而产生的一种新型地膜，主要原料为降解母粒与塑料粒子母料混合生产而成。降解是利用自然界中的微生物对地膜侵蚀或者是利用太阳光氧化的作用而达到的降解。
但是可降解地膜成本高，在利润空间有限的农业领域推动可降解地膜使用阻力极大，如何既能保证残留在地下的部分能够尽快讲解，又能适当降低地膜成本成为大家共同关注的问题。
发明内容
针对现有技术中可降解地膜成本高，在利润空间有限的农业领域推动可降解地膜使用阻力极大的技术问题，本发明提供了一种复合地膜及其制备装置，将地膜分为可降解部分和不能降解部分，可降解部分设置在两侧每年布设时埋在地下，不能降解的部分设置在中部一方面保证地膜韧性不会因为风吹人为踩踏等破损，另外一方面通过降低成本方便推广，在两种材质地膜交接的地方采用本发明方法和配方制备的压敏粘合剂能够保证在使用过程中粘和良好，在年底收集不可降解部分时粘合剂经过一年的老化又刚好容易剥离，既不会提前被大风等破坏散落到田地里，也不会因为收集困难撕扯时让部分残留在地里，收集比较彻底，在农业种植领域具有广泛的适用性。
为达到上述目的，本发明提供了一种复合地膜，包含可降解部分和回收地膜，所述回收地膜两侧设有可降解地膜，回收地膜和可降解地膜之间设有粘合剂。
本发明中，粘合剂采用压敏粘合剂。
本发明中，压敏粘合剂包括粘性单体、内聚单体、稳定剂、引发剂、缓冲剂、链转移剂和分散介质。
本发明中，压敏粘合剂中，粘性单体选择C4～C8的丙烯酸烷基酯，内聚单体选择丙烯酸甲酯，稳定剂选择烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚、引发剂选择过硫酸盐、缓冲剂选择NaHCO3、链转移剂选择十二烷硫醇,分散介质选择水。
本发明中，压敏粘合剂按照重量份比计，包括C4～C8的丙烯酸烷基酯60份-70份，丙烯酸甲酯10份-16份，烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚1份-5份、过硫酸盐1份-3份、NaHCO34份-5份、十二烷硫醇5份-10份和水20份-40份。
本发明中，压敏粘合剂按照重量份比计，包括C4～C8的丙烯酸烷基酯65份，丙烯酸甲酯13份，烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚2份、过硫酸盐2份、NaHCO34份、十二烷硫醇7份和水30份。
本发明中，压敏粘合剂由以下方法制备：
(1)在不锈钢反应釜内加入水和粘性单体、内聚单体，把混合物搅拌加热到55℃保温30分钟；
(2)在保温后再加入水分并将混合物冷却到35℃用氮气净化保护,然后在反应釜内加入缓冲剂、链转移剂；
(3)控制反应温度为35℃在三小时内将溶解混合，溶解后混合均匀后加入稳定剂和引发剂,最后用10目的不锈钢筛网过滤得到乳液型丙烯酸醋压敏胶。
本发明中，压敏粘合剂由以下方法制备：
(1)在不锈钢反应釜内加入水和C4～C8的丙烯酸烷基酯、丙烯酸甲酯，把混合物搅拌加热到55℃保温30分钟；
(2)在保温后再加入水分并将混合物冷却到35℃用氮气净化保护,然后在反应釜内加入NaHCO3、烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚；
(3)控制反应温度为35℃在三小时内将溶解混合，溶解后混合均匀后加入过硫酸盐和十二烷硫醇,最后用10目的不锈钢筛网过滤得到乳液型丙烯酸醋压敏胶。
本发明中，水分按照总质量配比量取后，分成三个步骤加入，步骤(1)加入40％的水分，步骤(2)加入50％水分，步骤(3)加入剩余的水分。
本发明提供的一种制备如上述复合地膜所用的装置，包括竖杆和滚轮，竖杆包括第一竖杆和第二竖杆，第一竖杆和第二竖杆之间设有第一滚轮、第二滚轮、第三滚轮、第四滚轮、第五滚轮、第六滚轮、第七滚轮、第八滚轮、第九滚轮，第六滚轮和第七滚轮之间距离小于第六滚轮和第七滚轮的直径之和，第五滚轮上部设有喷淋管，喷淋管上设有喷头，喷头正对第五滚轮内部边缘。
本发明中，第一滚轮、第二滚轮、第三滚轮、第四滚轮、第五滚轮、第六滚轮、第七滚轮、第八滚轮、第九滚轮上都设有橡胶轮。
本发明中，第一滚轮、第二滚轮、第五滚轮、第六滚轮、第七滚轮、第八滚轮和第九滚轮与第一竖杆之设有左调节块，调节第一滚轮、第二滚轮、第五滚轮、第六滚轮、第七滚轮、第八滚轮和第九滚轮的水平度，第三滚轮和第四滚轮与第二竖杆之间设有右调节块，右调节块调节第三滚轮和第四滚轮的水平度。
与现有技术相比，采用上述提供的技术方案获得以下有益效果：
(1)本发明提供的地膜能够在使用过程中稳定可靠，在用完一年收集时方便剥离，两种材质的地膜一方面保证了种植地膜的可靠稳定，另外一方面降低了种植成本。
(2)本发明的装置和粘合剂使得复合地膜制造成本较低，而且粘合剂刚好经过一年的风化腐蚀强度降低方便了年底的回收，既能保证使用过程中的安全可靠，也能保证年底的回收顺利进行，在农业种植领域具有广泛的适用性。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明侧剖结构示意图。
图3为本发明侧视结构示意图。
图1-3中，1-第一滚轮、2-第二滚轮、3-第三滚轮、4-第四滚轮、5-第五滚轮、6-第六滚轮、7-第七滚轮、8-第八滚轮、9-第九滚轮、10-喷淋管、11-左调节块、12-右调节块、13-第一竖杆、14-第二竖杆。
具体实施方式
下面结合附图1至附图3和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，但本发明装置不限于下述实施例。
本发明中，下述实施例中C4～C8的丙烯酸烷基酯，丙烯酸甲酯，烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚、过硫酸盐、NaHCO3、十二烷硫醇、水本领域技术人员通过市场购买选用获得，属于常见的试剂和材料，不限制本发明的实施。
第一滚轮1、第二滚轮2、第三滚轮3、第四滚轮4、第五滚轮5、第六滚轮6、第七滚轮7、第八滚轮8、第九滚轮9、喷淋管10、左调节块11、右调节块12、第一竖杆13、第二竖杆14等本领域技术人员通过市场购买选用或者定制获得，属于常见的试剂和器件，不限制本发明的实施。
实施例一：本发明复合地膜
为达到上述目的，本发明提供了一种复合地膜，包含可降解部分和回收地膜，所述回收地膜两侧设有可降解地膜，回收地膜和可降解地膜之间设有粘合剂。
本发明中，粘合剂采用压敏粘合剂。
本发明中，压敏粘合剂包括粘性单体、内聚单体、稳定剂、引发剂、缓冲剂、链转移剂和分散介质。
实施例二：制备复合地膜所用的装置
本发明提供的一种制备如复合地膜所用的装置，包括竖杆和滚轮，竖杆包括第一竖杆13和第二竖杆14，第一竖杆13和第二竖杆14之间设有第一滚轮1、第二滚轮2、第三滚轮3、第四滚轮4、第五滚轮5、第六滚轮6、第七滚轮7、第八滚轮8、第九滚轮9，第六滚轮6和第七滚轮7之间距离小于第六滚轮6和第七滚轮7的直径之和，利用橡胶轮之间的挤压使得两种材料粘和更紧，第五滚轮5上部设有喷淋管10，喷淋管10上设有喷头，喷头正对第五滚轮5内部边缘。
本发明中，第一滚轮1、第二滚轮2、第三滚轮3、第四滚轮4、第五滚轮5、第六滚轮6、第七滚轮7、第八滚轮8、第九滚轮9上都设有橡胶轮。
本发明中，第一滚轮1、第二滚轮2、第五滚轮5、第六滚轮6、第七滚轮7、第八滚轮8和第九滚轮9与第一竖杆13之设有左调节块11，调节第一滚轮1、第二滚轮2、第五滚轮5、第六滚轮6、第七滚轮7、第八滚轮8和第九滚轮9的水平度，第三滚轮3和第四滚轮4与第二竖杆14之间设有右调节块12，右调节块12调节第三滚轮3和第四滚轮4的水平度，保证两种地膜的张力，保证压合后的平整度。
实施例三：压敏粘合剂的制备
本发明中，压敏粘合剂中，粘性单体选择C4～C8的丙烯酸烷基酯，内聚单体选择丙烯酸甲酯，稳定剂选择烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚、引发剂选择过硫酸盐、缓冲剂选择NaHCO3、链转移剂选择十二烷硫醇,分散介质选择水。
本发明中，压敏粘合剂由以下方法制备：
(1)在不锈钢反应釜内加入水和粘性单体、内聚单体，把混合物搅拌加热到55℃保温30分钟；
(2)在保温后再加入水分并将混合物冷却到35℃用氮气净化保护,然后在反应釜内加入缓冲剂、链转移剂；
(3)控制反应温度为35℃在三小时内将溶解混合，溶解后混合均匀后加入稳定剂和引发剂,最后用10目的不锈钢筛网过滤得到乳液型丙烯酸醋压敏胶。
本发明中，水分按照总质量配比量取后，分成三个步骤加入，步骤(1)加入40％的水分，步骤(2)加入50％水分，步骤(3)加入剩余的水分。
实施例四：压敏粘合剂的制备
本发明中，压敏粘合剂由以下方法制备：
(1)在不锈钢反应釜内加入水和C4～C8的丙烯酸烷基酯65g、丙烯酸甲酯13g，把混合物搅拌加热到55℃保温30分钟；
(2)在保温后再加入水分并将混合物冷却到35℃用氮气净化保护,然后在反应釜内加入NaHCO34g、烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚2g；
(3)控制反应温度为35℃在三小时内将溶解混合，溶解后混合均匀后加入过硫酸盐2g和十二烷硫醇7g,最后用10目的不锈钢筛网过滤得到乳液型丙烯酸醋压敏胶。
本发明中，30g水分量取后，分成三个步骤加入，步骤(1)加入40％的水分，步骤(2)加入50％水分，步骤(3)加入剩余的水分。
实施例五：压敏粘合剂的制备
本发明中，压敏粘合剂由以下方法制备：
(1)在不锈钢反应釜内加入水和C4～C8的丙烯酸烷基酯60g、丙烯酸甲酯10g，把混合物搅拌加热到65℃保温25分钟；
(2)在保温后再加入水分并将混合物冷却到40℃用氮气净化保护,然后在反应釜内加入NaHCO35g、烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚1g；
(3)控制反应温度为40℃在三小时内将溶解混合，溶解后混合均匀后加入过硫酸盐1g和十二烷硫醇5g,最后用10目的不锈钢筛网过滤得到乳液型丙烯酸醋压敏胶。
本发明中，20g水分按照总质量配比量取后，分成三个步骤加入，步骤(1)加入40％的水分，步骤(2)加入50％水分，步骤(3)加入剩余的水分。
实施例六：压敏粘合剂的制备
本发明中，压敏粘合剂由以下方法制备：
(1)在不锈钢反应釜内加入水和C4～C8的丙烯酸烷基酯70g、丙烯酸甲酯16g，把混合物搅拌加热到50℃保温30分钟；
(2)在保温后再加入水分并将混合物冷却到35℃用氮气净化保护,然后在反应釜内加入NaHCO35g、烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚5g；
(3)控制反应温度为35℃在三小时内将溶解混合，溶解后混合均匀后加入过硫酸盐3g和十二烷硫醇10g,最后用10目的不锈钢筛网过滤得到乳液型丙烯酸醋压敏胶。
本发明中，40g水分按照总质量配比量取后，分成三个步骤加入，步骤(1)加入40％的水分，步骤(2)加入50％水分，步骤(3)加入剩余的水分。
实施例七：压敏粘合剂制备的复合地膜效果验证
利用本发明及实施例二提供的制备复合地膜所用的装置和上述各实施例提供的复合膜制备方法，分别使用传统的两种粘合剂和本发明实施例四到六的粘合剂制备成复合膜，进行使用，统计每一种复合膜出现的状况，选择最优粘合剂。
表1：不同粘合剂制备的复合膜使用效果
Figure BDA0002432399950000081
由上述试验数据可以看出，利用本发明制备复合地膜所用的装置和压敏粘合剂及其制备方法制备的复合地膜稳定性刚好满足收集和稳定维持时间，而且相对不可降解地膜成本提高不大，在农民能够接受的范围内，而且经过粘合剂C4～C8的丙烯酸烷基酯55份，丙烯酸甲酯10份，烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚1份、过硫酸盐5份、NaHCO34份、十二烷硫醇6份和水30份实验得出粘合剂配方对粘合效果有重大影响。市售的粘合剂很难找到刚好在设定时间内风化失效到适合分离而不影响回收不可降解部分地膜的效果。
如上所述，即可较好地实现本发明，上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种复合地膜，包含可降解部分和回收地膜，其特征在于，所述回收地膜两侧设有可降解地膜，回收地膜和可降解地膜之间设有粘合剂，所述粘合剂采用压敏粘合剂，所述压敏粘合剂包括粘性单体、内聚单体、稳定剂、引发剂、缓冲剂、链转移剂和分散介质；所述压敏粘合剂包括C4～C8的丙烯酸烷基酯，丙烯酸甲酯，烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚、过硫酸盐、NaHCO3、十二烷硫醇和水；所述压敏粘合剂按照重量份比计，包括C4～C8的丙烯酸烷基酯60份-70份，丙烯酸甲酯10份-16份，烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚1份-5份、过硫酸盐1份-3份、NaHCO34份-5份、十二烷硫醇5份-10份和水20份-40份；
制备复合地膜所用的装置，包括竖杆和滚轮，竖杆包括第一竖杆和第二竖杆，第一竖杆和第二竖杆之间设有第一滚轮、第二滚轮、第三滚轮、第四滚轮、第五滚轮、第六滚轮、第七滚轮、第八滚轮、第九滚轮，第六滚轮和第七滚轮之间距离小于第六滚轮和第七滚轮的直径之和，第五滚轮上部设有喷淋管，喷淋管上设有喷头，喷头正对第五滚轮内部边缘。
2.根据权利要求1所述的复合地膜，其特征在于：所述压敏粘合剂按照重量份比计，包括C4～C8的丙烯酸烷基酯65份，丙烯酸甲酯13份，烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚2份、过硫酸盐2份、NaHCO34份、十二烷硫醇7份和水30份。
3.根据权利要求1或者2所述的复合地膜，其特征在于：所述压敏粘合剂由以下方法制备：
（1）在不锈钢反应釜内加入水和粘性单体、内聚单体，把混合物搅拌加热到55℃保温30分钟；
（2）在保温后再加入水分并将混合物冷却到35℃用氮气净化保护，然后在反应釜内加入缓冲剂、链转移剂；
（3）控制反应温度为35℃在三小时内将溶解混合，溶解后混合均匀后加入稳定剂和引发剂，最后用10目的不锈钢筛网过滤得到乳液型丙烯酸醋压敏胶。
4.如权利要求3所述的复合地膜，其特征在于，所述压敏粘合剂由以下方法制备：
（1）在不锈钢反应釜内加入水和C4～C8的丙烯酸烷基酯、丙烯酸甲酯，把混合物搅拌加热到55℃保温30分钟；
（2）在保温后再加入水分并将混合物冷却到35℃用氮气净化保护，然后在反应釜内加入NaHCO3、烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚；
（3）控制反应温度为35℃在三小时内将溶解混合，溶解后混合均匀后加入过硫酸盐和十二烷硫醇，最后用10目的不锈钢筛网过滤得到乳液型丙烯酸醋压敏胶。
5.如权利要求4所述的复合地膜，其特征在于，所述水分按照总质量配比量取后，分成三个步骤加入，步骤（1）加入40%的水分，步骤（2）加入50%水分，步骤（3）加入剩余的水分。
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