CN111303907A - 一种防尘固沙环保液体地膜材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防尘固沙环保液体地膜材料的制备方法,主要应用于土地沙漠化的治理以及吸附公路、铁路周边粉尘。该方法采用二次喷洒的方式,先将阳离子淀粉、木质素磺酸钠、丙三醇进行共混制备出共混膜液,喷洒在土壤表面,喷后风干,然后进一步将腐植酸溶液和水性聚氨酯进行共混,进行二次喷洒,干后即可在土壤表面形成一层褐色的膜。本发明的液体地膜原料均为无毒环保材料,价格低,制备工艺简单,成膜后具有一定的抗水性和好的力学强度,增温保墒,防尘固沙,降低PM2.5,具有可降解的特点,降解后可为土壤提供肥料,具有较大的现实应用价值和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种防尘固沙环保液体地膜材料的制备方法,属于化工农林材料领域。
背景技术
近年来,人们愈加重视对环境的保护,由于塑料地膜大多以聚乙烯、聚丙烯等化学物质制成,具有增温保墒、保水保肥、促进植物对水的吸收,提高土壤肥力的作用外,还有易破碎,无法二次利用,不易降解等问题,地膜长期使用不能及时回收处理,致使土壤板结,通透性变差,对土壤和环境造成了严重的污染。
液体地膜是一种乳状悬浮液,喷洒在土壤表面,可改善土壤的物理性状,使分散的土壤形成团粒,起到防尘固沙的作用。液体地膜的作用机理是,成膜物质会封闭土壤表面的空隙,达到抑制水分蒸发的作用,使土壤粘结在一起,保温保水,改良土壤结构,具有可降解性。目前液体地膜大多是纤维素类和木质素类地膜,还普遍存在以下问题:价格较高,膜维持时间短,强度低,韧性差,抗水性差,地表易开裂,对雨水渗透性差,使用一段时间后力学性能显著下降,效果不理想,市场推广困难等。对地膜的生产技术和方法进行改进,使用无毒环保可降解的原料,利用生物质原料,开发研制性能优良的可降解液体地膜,是解决目前膜污染问题的有效途径。
水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系,具有无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点。水性聚氨酯是一种绿色高分子材料,分子中含有大量的氨基甲酸酯链段,具有良好的生物相容性,同时这种结构也决定了它具有良好的生物可降解性。
发明内容
本发明提供了一种防尘固沙环保液体地膜材料的制备方法,采用二次喷洒的方式,先将阳离子淀粉、木质素磺酸钠、丙三醇进行共混制备出共混膜液,喷洒在土壤表面,喷后风干,然后进一步将腐植酸溶液和水性聚氨酯进行共混,进行二次喷洒,干后即可在土壤表面形成一层褐色的膜,制备出各项性能稳定、防尘固沙的环保液体地膜材料。
为实现上述目的,本发明所制备的防尘固沙环保液体地膜厚度为25~100μm,干拉伸强度为1.7~9MPa,断裂伸长率为25~300%,湿拉伸强度为0.3~7.5MPa,断裂伸长率为10~180%。
本发明所采取的技术方案如下:一种防尘固沙环保液体地膜材料,第一层由以下重量百分比的组分组成:阳离子淀粉1~4%、木质素磺酸钠0.3~1.2%、丙三醇0.5~2%、水补足;第二层由以下重量百分比的组分组成:腐植酸1~5%、水性聚氨酯25~40%、水补足。
所述液体地膜第一层反应温度为80~95℃,反应时间为2~4h。
所述液体地膜第二层腐植酸溶解的反应温度为80~90℃,反应时间为1~2h。
所述阳离子淀粉为季铵型阳离子淀粉、叔氨型阳离子淀粉中的一种。
所述水性聚氨酯为阴离子脂肪族水性聚氨酯中的一种。
所述腐植酸为溶于碱的棕腐植酸中的一种。
上述的防尘固沙环保液体地膜材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:用去离子水溶解阳离子淀粉,温度为80~95℃,待其糊化后继续搅拌10~15min,然后加入木质素磺酸钠和丙三醇,继续搅拌1~2h,得到共混膜液,降温至常温,喷洒施用在土壤表面;
步骤二:用1%NaoH溶液溶解腐植酸,温度为80~90℃,搅拌1~2h,加入柠檬酸将腐植酸溶液中和,然后与水性聚氨酯在常温下共混,得到共混液,喷洒在步骤一成膜后的表面。
本发明的有益效果在于:本发明生产的防尘固沙环保液体地膜,该液体地膜原料均为无毒环保材料,价格低,使用安全,制备工艺简单,成膜后具有一定的抗水性和好的力学强度,韧性好,增温保墒,防尘固沙,降低PM2.5,具有可降解的特点,降解后可为土壤提供肥料。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及优点更加清晰,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明,应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本例。
下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
实施例1防尘固沙环保液体地膜的制备
步骤一:用去离子水溶解2%阳离子淀粉,温度为80℃,待其糊化后继续搅拌10min,然后加入0.6%木质素磺酸钠和1.5%丙三醇,继续搅拌1h,得到共混膜液,降温至常温,喷洒施用在土壤表面;
步骤二:用1%NaoH溶液溶解1%腐植酸,温度为80℃,搅拌1h,加入柠檬酸将腐植酸溶液中和,然后与30%水性聚氨酯在常温下共混,得到共混液,喷洒在步骤一成膜后的表面。
实施例2防尘固沙环保液体地膜的制备
步骤一:用去离子水溶解3%阳离子淀粉,温度为85℃,待其糊化后继续搅拌12min,然后加入0.8%木质素磺酸钠和1.8%丙三醇,继续搅拌1.5h,得到共混膜液,降温至常温,喷洒施用在土壤表面;
步骤二:用1%NaoH溶液溶解2%腐植酸,温度为85℃,搅拌1.5h,加入柠檬酸将腐植酸溶液中和,然后与32%水性聚氨酯在常温下共混,得到共混液,喷洒在步骤一成膜后的表面。
实施例3防尘固沙环保液体地膜的制备
步骤一:用去离子水溶解4%阳离子淀粉,温度为90℃,待其糊化后继续搅拌15min,然后加入0.9%木质素磺酸钠和2%丙三醇,继续搅拌2h,得到共混膜液,降温至常温,喷洒施用在土壤表面;
步骤二:用1%NaoH溶液溶解3%腐植酸,温度为90℃,搅拌2h,加入柠檬酸将腐植酸溶液中和,然后与35%水性聚氨酯在常温下共混,得到共混液,喷洒在步骤一成膜后的表面。
对实施例1-3生产的液体地膜进行测试:其厚度为25~50μm,干拉伸强度为3MPa以上,断裂伸长率为100%以上,湿拉伸强度为2MPa以上,断裂伸长率为80%以上。
上述说明指出并描述了本发明的若干优选实施例,但应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其它实施例的排除。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种防尘固沙环保液体地膜材料的制备,其特征在于,第一层由以下重量百分比的组分组成:阳离子淀粉1~4%、木质素磺酸钠0.3~1.2%、丙三醇0.5~2%、水补足;第二层由以下重量百分比的组分组成:腐植酸1~5%、水性聚氨酯25~40%、水补足。
2.根据权利要求1所述的防尘固沙环保液体地膜材料的制备,其特征在于,所述液体地膜厚度为25~100μm,干拉伸强度为1.7~9MPa,断裂伸长率为25~300%,湿拉伸强度为0.3~7.5MPa,断裂伸长率为10~180%。
3.根据权利要求1所述的防尘固沙环保液体地膜材料的制备,其特征在于,所述液体地膜第一层反应温度为80~95℃,反应时间为2~4h。
4.根据权利要求1所述的防尘固沙环保液体地膜材料的制备,其特征在于,所述液体地膜第二层腐植酸溶解的反应温度为80~90℃,反应时间为1~2h。
5.根据权利要求1所述的防尘固沙环保液体地膜材料的制备,其特征在于,所述阳离子淀粉为季铵型阳离子淀粉、叔氨型阳离子淀粉中的一种。
6.根据权利要求1所述的防尘固沙环保液体地膜材料的制备,其特征在于,所述水性聚氨酯为阴离子脂肪族水性聚氨酯中的一种。
7.根据权利要求1所述的防尘固沙环保液体地膜材料的制备,其特征在于,所述腐植酸为溶于碱的棕腐植酸中的一种。
8.一种如权利要求1~7任一项所述的防尘固沙环保液体地膜材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:用去离子水溶解阳离子淀粉,温度为80~95℃,待其糊化后继续搅拌10~15min,然后加入木质素磺酸钠和丙三醇,继续搅拌1~2h,得到共混膜液,降温至常温,喷洒施用在土壤表面;
步骤二:用1%NaoH溶液溶解腐植酸,温度为80~90℃,搅拌1~2h,加入柠檬酸将腐植酸溶液中和,然后与水性聚氨酯在常温下共混,得到共混液,喷洒在步骤一成膜后的表面。
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