CN111349323A - 基于烟草提取物添加剂的混合型树脂及制备的生物降解膜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于烟草提取物添加剂的混合型树脂及制备的生物降解膜，它由下述质量配比的原材料混合熔融造粒构成：BAT：80‑95份；石蜡：3‑5份；烟草提取物：2‑15份；所述的烟草提取物的制备是将废弃烟叶粉末与70%的乙醇溶液按质量比1:5‑7加入合适容积的的反应釜中，常温搅拌30分钟，过滤，除去固体废弃物，浓缩除去溶剂得烟草提取物。本发明采用烟草提取物与PBAT混合制备生物降解地膜的生产原材料，其经过试验验证其功能期可增加2‑3.5倍，进而可以适应不同的作物，拉伸强度增加2‑6Mpa，其能有效避免破损，且可以增加拉伸长度，减少农膜用量，降低生产成本，具有很好的使用价值和推广价值。

Description

基于烟草提取物添加剂的混合型树脂及制备的生物降解膜
技术领域
本发明专利涉及一种基于烟草提取物添加剂的混合型树脂及制备的生物降解膜，属于生物降解材料技术领域。
背景技术
目前使用的地膜主要材料为聚乙烯，该材料制备的地膜需要几百年才能在自然界中得以分解，采用回收方式不仅回收费工费时，而且埋在土壤中的残膜情况普遍，成为严重的白色污染，同时存在于土壤中的未降解的地膜也会阻碍作物的正常生长，降低土壤的疏松性，造成土壤板结，影响农业机械作业问题突出。
现有市场上有完全生物降解特性的聚合物，它适当加入淀粉和功能助剂可制备出全生物降解地膜。常见的聚合物PBAT属于热塑性生物降解塑料，是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，兼具PBA和PBT的特性，既有较好的延展性和断裂伸长率，也有较好的耐热性和冲击性能;此外，还具有优良的生物降解性，是目前生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用最好降解材料之一，该类地膜最终的降解产物为二氧化碳和水，不会对土壤结构和作物生长造成影响。然而与传统的聚乙烯地膜相比，以PBAT生产的全生物降解地膜还存在以下问题需要进一步解决：
1.生物降解地膜的可控性较差，诱导期过短，只能保证20天，不能完全满足作物生长关键时期对地膜增温保墒的需求。
2.拉伸强度不够，任性不足，覆膜过程易被破损。
发明内容
本发明要解决的技术问题提供一种功能周期长的基于烟草提取物添加剂的混合型树脂及制备的生物降解膜，可以克服现有技术的不足。
本发明的具体技术方案是：基于烟草提取物添加剂的混合型树脂，它由下述质量配比的原材料混合熔融造粒构成：
PBAT：80-95份
石蜡： 3-5份
烟草提取物：2-15份；
所述的烟草提取物的制备是将废弃烟叶粉末与70%的乙醇溶液按质量比1:5-7加入合适容积的的反应釜中，常温搅拌30分钟，过滤，除去固体废弃物，浓缩除去溶剂得烟草提取物。
前述的基于烟草提取物添加剂的混合型树脂，其特征在于，它由下述质量配比的原材料混合熔融造粒构成：
PBAT：80-95份
石蜡： 5份
烟草提取物：5-15份；
所述的烟草提取物的制备是将废弃烟叶粉末与70%的乙醇溶液按质量比1:5-7加入合适容积的的反应釜中，常温搅拌30分钟，过滤，除去固体废弃物，浓缩除去溶剂得烟草提取物。
前述的基于烟草提取物添加剂的混合型树脂是，所述的原材料混合熔融造粒过程为取规定重量份的PBAT、石蜡和烟草提取物在58-62℃下干燥8-12小时；将干燥后的三种原材料加入到40-200rpm的 高速混合机中混合20分钟后，投入到双螺杆挤出机中熔融、拉条、切粒，获得颗粒，造粒挤出温度为110-150 oC。
利用上述配方生产混合型树脂制备生物降解地膜的方法是，对混合型树脂进行二次干燥后，干燥温度和时间为58-62℃下干燥8-12小时，投入到单螺杆挤出机，吹塑生产成规定厚度得PBAT全生物降解膜。
与现有技术比较，本发明采用烟草提取物与PBAT混合制备生物降解地膜的生产原材料，其有效利用烟草提取物中的成分，如纤维素可增加讲解地膜的任性，多酚能增加讲解地膜的抗氧化性，烟碱能调控降解菌的生长速度，将其与PBAT混合制备的生物降解地膜其经过试验验证，其功能期可增加2-3.5倍，进而可以适应不同的作物，拉伸强度增加2-6Mpa，其能有效避免破损，且可以增加拉伸长度，减少农膜用量，降低生产成本，具有很好的使用价值和推广价值。
具体实施方式
实施例1
a：烟草提取物的制备
称取500克废弃烟叶粉末，加入到5L的反应釜中，加入3L70%的乙醇溶液，搅拌30分钟，过滤，除去固体废弃物，浓缩除去溶剂得20克烟草提取物作为助剂，用于制备PBAT全生物降解地膜。
b：全生物降解地膜的制备
95重量份的PBAT，3重量份的石蜡，2重量份的烟草提取物在58℃下干燥8小时。
将干燥后的三种原材料加入到40-200rpm的 高速混合机中混合20分钟后，投入到双螺杆挤出机中熔融、拉条、切粒，获得颗粒状的混合型树脂，造粒挤出温度为110-150 oC；对上述树脂颗粒进行二次干燥后，干燥温度和时间为58℃下干燥8小时，投入到单螺杆挤出机，吹塑生产厚度为0.008mm的PBAT全生物降解地膜P1，相关性能见表1。
实施例2
取90重量份的PBAT，5重量份的石蜡，5重量份的烟草提取物在60℃下干燥12小时。
将干燥后的三种原材料加入到40-200rpm的 高速混合机中混合20分钟后，投入到双螺杆挤出机中熔融、拉条、切粒，获得颗粒状的混合型树脂，造粒挤出温度为110-150 oC；对上述树脂颗粒进行二次干燥后，干燥温度和时间为60℃下干燥10小时，投入到单螺杆挤出机，吹塑生产厚度为0.008mm的PBAT全生物降解地膜P2，相关性能见表1。
实施例3
取85重量份的PBAT，5重量份的石蜡，10重量份的烟草提取物在62℃下干燥10小时。
将干燥后的三种原材料加入到40-200rpm的 高速混合机中混合20分钟后，投入到双螺杆挤出机中熔融、拉条、切粒，获得颗粒状的混合型树脂，造粒挤出温度为110-150 oC；对上述树脂颗粒进行二次干燥后，干燥温度和时间为60℃下干燥10小时，投入到单螺杆挤出机，吹塑生产厚度为0.008mm的PBAT全生物降解地膜P3，相关性能见表1。
实施例4
取80重量份的PBAT，5重量份的石蜡，15重量份的烟草提取物在60℃下干燥过夜。
将干燥后的三种原材料加入到高速混合机中混合20分钟后，投入到双螺杆挤出机中熔融、拉条、切粒，获得颗粒状的混合型树脂；对上述树脂颗粒进行二次干燥后，投入到单螺杆挤出机，吹塑生产厚度为0.008mm的PBAT全生物降解地膜P4，相关性能见表1。
对比例
取95重量份的PBAT，5重量份的石蜡在60℃下干燥过夜。
将干燥后的三种原材料加入到高速混合机中混合20分钟后，投入到双螺杆挤出机中熔融、拉条、切粒，获得颗粒状的混合型树脂；对上述树脂颗粒进行二次干燥后，投入到单螺杆挤出机，吹塑生产厚度为0.008mm的PBAT全生物降解地膜A1，相关性能见表1。
Figure DEST_PATH_IMAGE001
通过上表可以明确看出烟草提取物对生物降解膜功能期的影响和抗拉强度的影响，其功能期可增加2-3.5倍，进而可以适应不同的作物，拉伸强度增加2-6Mpa，其能有效避免破损。

Claims (4)

1.一种基于烟草提取物添加剂的混合型树脂，其特征在于，它由下述质量配比的原材料混合熔融造粒构成：
PBAT：80-95份
石蜡： 3-5份
烟草提取物：2-15份；
所述的烟草提取物的制备是将废弃烟叶粉末与70%的乙醇溶液按质量比1:5-7加入合适容积的的反应釜中，常温搅拌30分钟，过滤，除去固体废弃物，浓缩除去溶剂得烟草提取物。
2.根据权利要求1所述的基于烟草提取物添加剂的混合型树脂，其特征在于，它由下述质量配比的原材料混合熔融造粒构成：
PBAT：80-95份
石蜡： 5份
烟草提取物：5-15份；
所述的烟草提取物的制备是将废弃烟叶粉末与70%的乙醇溶液按质量比1:5-7加入合适容积的的反应釜中，常温搅拌30分钟，过滤，除去固体废弃物，浓缩除去溶剂得烟草提取物。
3.根据权利要求1或2所述的基于烟草提取物添加剂的混合型树脂，其特征在于：所述的原材料混合熔融造粒过程为取规定重量份的PBAT、石蜡和烟草提取物在58-62℃下干燥8-12小时；将干燥后的三种原材料加入到40-200rpm的 高速混合机中混合20分钟后，投入到双螺杆挤出机中熔融、拉条、切粒，获得颗粒，造粒挤出温度为110-150 oC。
4.利用权利要求3生产的混合型树脂制备生物降解地膜的方法，其特征在于，该方法是对混合型树脂进行二次干燥后，干燥温度和时间为58-62℃下干燥8-12小时，投入到单螺杆挤出机，吹塑生产成规定厚度得PBAT全生物降解膜。
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