CN112280271A - 一种pla降解地膜及其制备方法 - Google Patents
一种pla降解地膜及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112280271A CN112280271A CN202011281831.2A CN202011281831A CN112280271A CN 112280271 A CN112280271 A CN 112280271A CN 202011281831 A CN202011281831 A CN 202011281831A CN 112280271 A CN112280271 A CN 112280271A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- pla
- mulching film
- portions
- modified starch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 title claims description 64
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 title claims description 64
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 claims abstract description 19
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 17
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229920001896 polybutyrate Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 45
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 30
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 25
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 25
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 20
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims description 13
- 239000002362 mulch Substances 0.000 claims description 13
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- JVTAAEKCZFNVCJ-UWTATZPHSA-N D-lactic acid Chemical compound C[C@@H](O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UWTATZPHSA-N 0.000 claims description 6
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 229940022769 d- lactic acid Drugs 0.000 claims description 6
- 229920001432 poly(L-lactide) Polymers 0.000 claims description 6
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- KKKKCPPTESQGQH-UHFFFAOYSA-N 2-(4,5-dihydro-1,3-oxazol-2-yl)-4,5-dihydro-1,3-oxazole Chemical compound O1CCN=C1C1=NCCO1 KKKKCPPTESQGQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HMOZDINWBHMBSQ-UHFFFAOYSA-N 2-[3-(4,5-dihydro-1,3-oxazol-2-yl)phenyl]-4,5-dihydro-1,3-oxazole Chemical compound O1CCN=C1C1=CC=CC(C=2OCCN=2)=C1 HMOZDINWBHMBSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LRWZZZWJMFNZIK-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-3-methyloxirane Chemical compound CC1OC1Cl LRWZZZWJMFNZIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 3
- AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L barium(2+);oxomethanediolate Chemical compound [Ba+2].[O-][14C]([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L 0.000 claims description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxomagnesium;hydrate Chemical compound O.[Mg]=O.[Mg]=O.[Mg]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 3
- 238000010096 film blowing Methods 0.000 claims description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 3
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 3
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 claims description 3
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 3
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims 2
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M phosphonate Chemical compound [O-]P(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- RPIJSAGCGJCBGU-UHFFFAOYSA-L P([O-])([O-])=O.C1(=CC=CC=C1)[Zn+2] Chemical compound P([O-])([O-])=O.C1(=CC=CC=C1)[Zn+2] RPIJSAGCGJCBGU-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 56
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 abstract description 9
- 238000009313 farming Methods 0.000 abstract description 3
- 238000013329 compounding Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 13
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 10
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 10
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 10
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 10
- 229920000379 polypropylene carbonate Polymers 0.000 description 8
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 8
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 208000003643 Callosities Diseases 0.000 description 5
- 206010020649 Hyperkeratosis Diseases 0.000 description 5
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000003971 tillage Methods 0.000 description 3
- 238000009333 weeding Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PSNXULMLLYETDV-UHFFFAOYSA-L barium(2+);dioxido-oxo-phenyl-$l^{5}-phosphane Chemical compound [Ba+2].[O-]P([O-])(=O)C1=CC=CC=C1 PSNXULMLLYETDV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- SSTALXWJLKACQG-UHFFFAOYSA-L calcium;dioxido-oxo-phenyl-$l^{5}-phosphane Chemical compound [Ca+2].[O-]P([O-])(=O)C1=CC=CC=C1 SSTALXWJLKACQG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 2
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 2
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 description 2
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 2
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- VYXPIEPOZNGSJX-UHFFFAOYSA-L zinc;dioxido-oxo-phenyl-$l^{5}-phosphane Chemical compound [Zn+2].[O-]P([O-])(=O)C1=CC=CC=C1 VYXPIEPOZNGSJX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010011469 Crying Diseases 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G13/00—Protecting plants
- A01G13/02—Protective coverings for plants; Coverings for the ground; Devices for laying-out or removing coverings
- A01G13/0256—Ground coverings
- A01G13/0268—Mats or sheets, e.g. nets or fabrics
- A01G13/0275—Films
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2367/04—Polyesters derived from hydroxy carboxylic acids, e.g. lactones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2403/00—Characterised by the use of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
- C08J2403/04—Starch derivatives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2467/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2467/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2467/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2467/04—Polyesters derived from hydroxy carboxylic acids, e.g. lactones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2469/00—Characterised by the use of polycarbonates; Derivatives of polycarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2497/00—Characterised by the use of lignin-containing materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Protection Of Plants (AREA)
Abstract
本发明公开了一种PLA降解地膜，它包括以下重量份的各组分原料：PLA100‑120份、PBAT40‑60份、PPC25‑50份、环氧改性淀粉30‑60份、增容剂0.8‑1.4份、成核剂1.5‑2.2份、腐殖酸4‑6份、矿物肥5‑8份以及填料5‑20份。本发明还公开了一种PLA降解地膜的制备方法。本发明选取高强度的PBAT、PLA、PPC及环氧改性淀粉通过反应性熔融共混，通过复合方法及添加不同种类的有机肥组分，获得高强度，优异的拉伸性能且时间可控、增温保墒可控的全新型生物降解农用地膜。减少了农田白色污染，减少了农民捡拾残膜的劳动强度，不影响下季作物的播种及农事操作。
Description
技术领域
本发明涉及降解地膜领域，特别涉及一种PLA降解地膜及其制备方法。
背景技术
生物降解地膜伴随着生物降解塑料的发展应运而生，与传统的普通聚乙烯地膜相比，其主要优点是地膜失去增温保墒等作用，使用后分解为水和二氧化碳等小分子物质，从而可以防止残膜对农田土壤的污染。目前，生物降解地膜破裂时间和降解可控性差，增温保墒功能较差，难以满足作物的生长需要。
发明内容
本发明的目的是针对上述缺陷，而提供的一种低成本、性能优异且时间可控、增温保墒可控的全新型生物降解农用地膜，使用后可在自然界中能够很快分解和被微生物利用，最终降解产物为二氧化碳和水，不会给环境带来污染，改良土壤，增加肥力。
一种PLA降解地膜，它包括以下重量份的各组分原料：
PLA 100-120份
PBAT 40-60份
PPC 25-50份
环氧改性淀粉 30-60份
增容剂 0.8-1.4份
成核剂 1.5-2.2份
腐殖酸 4-6份
矿物肥 5-8份
填料 5-20份。
优选的是，它包括以下重量份的各组分原料：
PLA 110份
PBAT 50份
PPC 34份
环氧改性淀粉 46份
增容剂 1.1份
成核剂 1.8份
腐殖酸 5份
矿物肥 6份
填料 8份。
一种PLA降解地膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、将上述重量份的PLA、PBAT、PPC以及环氧改性淀粉进行第一次干燥处理得到预干燥原料，备用；所述PLA由外消旋聚乳酸和立构复合聚乳酸组成，其重量份配比为100：（5-8）；所述立构复合聚乳酸为聚左旋乳酸和聚右旋乳酸经过熔融共混得到，聚左旋乳酸和聚右旋乳酸的重量份配比为1:1；所述环氧改性淀粉的制备方法为：将淀粉加入到体积比为1:0.8:2的乙酸乙酯、乙醇、水的混合溶剂中，搅拌混合均匀，然后升温至50-60℃，加入氢氧化钠和环氧氯丙烷反应5-8h，将得到的产品进行水洗、醇洗、干燥，即可得到所述环氧改性淀粉；
S2、将上述重量份的增容剂、成核剂、腐殖酸、矿物肥、填料与S1中的预干燥原料混合均匀，其中，所述腐殖酸、矿物肥和填料在混合前需经磨粉处理；其中，所述增容剂为2,2′-双(2-恶唑啉)和1,3-苯撑-双(2-恶唑啉)中的任意一种或两种混合；所述成核剂为苯基膦酸钙、苯基膦酸锌、苯基膦酸钡中的任意一种或多种混合；所述填料为碳酸钙、碳酸钡、滑石粉、硫酸钡、硫酸镁中的一种或多种混合；
S3、将S2中混合好的料加入到双螺杆造粒机中进行熔融共混挤出造粒后，进行第二次干燥处理；
S4、将S3中第二次干燥处理的粒料通过吹膜机进行吹膜，即可制得所述PLA降解地膜。
其中，S1中第一次干燥处理温度为45-60℃，干燥时间为6-18 h，干燥设备为真空干燥箱。S3中第二次干燥处理温度为35-55℃，干燥时间为4-10 h，干燥设备为真空干燥箱。
本发明的特点在于:选取高强度的PBAT、PLA、PPC及环氧改性淀粉通过反应性熔融共混，通过复合方法及添加不同种类的有机肥组分，获得高强度，优异的拉伸性能且时间可控、增温保墒可控的全新型生物降解农用地膜。减少了农田白色污染，减少了农民捡拾残膜的劳动强度，不影响下季作物的播种及农事操作。
具体实施方式
<实施例1>
一种PLA降解地膜，它包括以下重量份的各组分原料：
PLA 100-120份
PBAT 40-60份
PPC 25-50份
环氧改性淀粉 30-60份
增容剂 0.8-1.4份
成核剂 1.5-2.2份
腐殖酸 4-6份
矿物肥 5-8份
填料 5-20份。
<实施例2>
一种PLA降解地膜，它包括以下重量份的各组分原料：
PLA 120份
PBAT 60份
PPC 50份
环氧改性淀粉 60份
增容剂 1.4份
成核剂 2.2份
腐殖酸 6份
矿物肥 8份
填料 20份。
<实施例3>
一种PLA降解地膜，它包括以下重量份的各组分原料：
PLA 110份
PBAT 50份
PPC 34份
环氧改性淀粉 46份
增容剂 1.1份
成核剂 1.8份
腐殖酸 5份
矿物肥 6份
填料 8份。
一种PLA降解地膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、将上述重量份的PLA、PBAT、PPC以及环氧改性淀粉进行第一次干燥处理得到预干燥原料，备用；所述PLA由外消旋聚乳酸和立构复合聚乳酸组成，其重量份配比为100：（5-8）；所述立构复合聚乳酸为聚左旋乳酸和聚右旋乳酸经过熔融共混得到，聚左旋乳酸和聚右旋乳酸的重量份配比为1:1；所述环氧改性淀粉的制备方法为：将淀粉加入到体积比为1:0.8:2的乙酸乙酯、乙醇、水的混合溶剂中，搅拌混合均匀，然后升温至50-60℃，加入氢氧化钠和环氧氯丙烷反应5-8h，将得到的产品进行水洗、醇洗、干燥，即可得到所述环氧改性淀粉；
S2、将上述重量份的增容剂、成核剂、腐殖酸、矿物肥、填料与S1中的预干燥原料混合均匀，其中，所述腐殖酸、矿物肥和填料在混合前需经磨粉处理；其中，所述增容剂为2,2′-双(2-恶唑啉)和1,3-苯撑-双(2-恶唑啉)中的任意一种或两种混合；所述成核剂为苯基膦酸钙、苯基膦酸锌、苯基膦酸钡中的任意一种或多种混合；所述填料为碳酸钙、碳酸钡、滑石粉、硫酸钡、硫酸镁中的一种或多种混合；
S3、将S2中混合好的料加入到双螺杆造粒机中进行熔融共混挤出造粒后，进行第二次干燥处理；
S4、将S3中第二次干燥处理的粒料通过吹膜机进行吹膜，即可制得所述PLA降解地膜。
其中，S1中第一次干燥处理温度为45-60℃，干燥时间为6-18 h，干燥设备为真空干燥箱。S3中第二次干燥处理温度为35-55℃，干燥时间为4-10 h，干燥设备为真空干燥箱。
<试验测试数据>
1、试验示范目的
1)检验PLA降解地膜在当地的使用的方式方法，是否满足当地的种植习惯。
2)检验PLA降解地膜在使用过程中能否满足作物的生长要求，与普通地膜相比，对作物的产量是否有影响。
3)检验PLA降解地膜在使用后，能否真的达到减少白色污染的目的。
4)筛选出适合当地玉米生长发育的降解地膜类型。
2、试验材料
1)由实施例3配方及其制备方法制得的宽幅为70cm、厚度为0.01mm的PLA降解地膜。
2)由河北DKB塑料生产有限公司提供的宽幅为70cm、厚度为0.01mm的降解地膜。
3)对照地膜选用山西迎太地膜厂生产的厚度0.01mm、宽度为70cm的普通地膜。
3、试验、示范地点
试验地点设在宜君县哭泉镇南塔村张金学的承包地，试验面积1亩。
4、试验、示范地块基本情况
该试验地位于210国道哭泉镇南塔村，土壤属褐土，土层深厚，地力标准中等，排水条件较好，交通方便。 2015年4月14日开始播种，品种选用陕单609，采用膜上宽窄行穴播种，宽行80cm，窄行40cm，株距23cm。采用覆膜施肥播种一次完成的地膜播种机进行播种。亩施54%史丹利复合肥25公斤（氮、磷、钾含量均为18），锌肥、硼肥各1公斤，亩播量3kg，密度设定每亩4800-5000株，玉米生长到12叶期追肥史丹利15kg，尿素10公斤。
5、试验排列方式
该试验不设重复，地块属东西走向。播种排列自北向南依次为：普通地膜（CK）、实施例3的PLA降解地膜、河北DKB降解地膜。每个小区种植6膜12行，小区间不留过道，周围留1米宽观察过道，便于观察记载，种植品种均选用陕单609。
6、试验、示范观察分析情况
1)播种、出苗及生育期观察情况
4月9日我们对该试验田进行了土壤水分含量测定，0-20cm土壤含水量17.2.5%，20-40土壤含水量18.3%。4月14日统一机械播种，4月28-29日三个试验小区全部出苗，呈现出苗齐、苗壮的生长态势，降解地膜与普通地膜没有差异。
2)地温与土壤含水量观测情况
普通地膜4月14日播种后10天观察，0-5cm地温23.6℃,土壤含水量17.6%；5-10cm地温22.5℃,土壤含水量17.9%;10-20cm地温17.5℃,土壤含水量18.8%；6月25日地温观察，0-5cm地温27.4℃,土壤含水量16.2%，5-10cm地温25.3℃,土壤含水量16.8%；10-20cm地温22.5℃，土壤含水量17.6%；7月25日0-5cm地温33.5℃,土壤含水量15.4%；5-10cm地温29.3℃,土壤含水量15.8%；10-20cm地温27.5℃，土壤含水量17.9%；8月25日0-5cm地温30.4℃,土壤含水量17.3%；5-10cm地温28.5℃,土壤含水量17.8%；10-20cm地温24.6℃，土壤含水量18.2%；9月25日0-5cm地温19.9℃,土壤含水量17.2%；5-10cm地温17.6℃,土壤含水量17.8%；10-20cm地温16.2℃，土壤含水量17.1%。普通地膜具有较好的增温保墒性，其规律是温度随深度增加而降低，含水量随深度增加而提高。
实施例3的PLA降解地膜，4月14日播种后10天观察，0-5cm地温23.3℃,土壤含水量17.4%；5-10cm地温22.6℃,土壤含水量17.7%;10-20cm地温17.6℃,土壤含水量18.5%；6月25日地温观察，0-5cm地温27.8℃,土壤含水量16.5%，5-10cm地温25.2℃,土壤含水量16.6%；10-20cm地温22.3℃，土壤含水量17.2%；7月25日0-5cm地温31.3℃,土壤含水量15.0%；5-10cm地温28.6℃,土壤含水量15.4%；10-20cm地温26.2℃，土壤含水量17.2%；8月25日0-5cm地温29.2℃,土壤含水量17.0 %；5-10cm地温27.1℃,土壤含水量16.9%；10-20cm地温24.2℃，土壤含水量17.5%；9月25日0-5cm地温16.3℃,土壤含水量16.8%；5-10cm地温15.6℃,土壤含水量17.1%；10-20cm地温15.2℃，土壤含水量17.3%。实施例3的PLA降解地膜较普通地膜薄，五-六月份增温快，保墒性和普通地膜均有保墒增温效果，差异不大。七月份随着降解速度提高，温度较普通地膜低1-2度左右，期间，降雨与玉米生长发育吻合，土壤墒情变化不大。
河北DKB降解地膜保温保墒效果与普通地膜一致，由于降解速度很慢，8月中旬出现裂口，降解面积约8.6%，没有明显差异。
3)降解情况观察
5月9日玉米出苗10天后进行观察，6月9日观察，三个处理均没有降解。7月10日观察，实施例3的PLA降解地膜中间出现了一条裂口，开始降解。随后每隔10天观察，该条裂口逐步向两边降解，形成了大小不同直径的裂口，拉力逐步减弱。8月10日，该生物降解地膜膜面上63%降解成直径为2.3-3.6cm的碎片，随着时间的推移，降解速度加快。9月10日，膜面上92%的地膜基本降解。降解后形成二氧化碳和水。地膜两边压土部分拉力很弱，用手稍拉即断。玉米收获后继续观察降解情况。
河北DKB降解地膜7月25日开始形成直径约3-3.5cm的裂口，8月25日形成的裂口直径有5.2-6cm，收获时，拉力较实施例3的PLA降解地膜强，膜面上还能看到80%的地膜，有待于继续观察。
4)播种使用及价格情况分析
从试验观察分析，三种地膜均采用机械覆膜施肥播种，在机械播种期间，三种地膜拉力较好，均未出现断裂现象。
普通地膜每亩地3.5公斤，每公斤14元，一亩地需49元；实施例3的PLA降解地膜每亩3.5公斤，每公斤30元，一亩地需105元，较普通地膜贵56元；河北DKB降解地膜每亩3.5公斤，每公斤36元，一亩地需126元，较普通地膜多77元。
5)植株性状及产量分析
①、植株性状
两个处理和普通地膜比较（以下所有数据均为平均数）。
普通地膜（CK）株高2.25m，穗位97cm，茎粗2.5cm，单穗520粒；籽粒水分含量25.3%。
实施例3的PLA降解地膜株高2.2m，穗位94cm，茎粗1.9cm，单穗544粒，籽粒水分含量26.1%。
河北DKB降解地膜株高2.23m，穗位96cm，茎粗2.1cm，单穗392粒，籽粒水分含量25.1%。
从试验观察记载分析，玉米同一品种在不同降解地膜的覆盖栽培环境下，地膜降解速度越快，植株高度和穗位相应降低。
②、产量分析
9月25日，我们采取每个小区实收2行，选取三个点，然后平均，每个点实收面积6平方米，然后测定20穗重量和20穗籽粒鲜重，测定籽粒平均含水量，计算实产。
山西迎太普通地膜（CK）三个点进行加权平均，平均亩产720.28kg，每公斤按照现行市场价格1.6元计算，亩收入1152.45元，减去物资费用投资356元（地膜每亩49元，肥料190元，种子42元，旋耕30元，播种25元，除草20元），亩纯收入796.45元。
实施例3的PLA降解地膜平均亩产762.03kg，较对照增产41.75kg，每公斤按照现行市场价格1.6元计算，亩收入1219.25元，减去物资费用投资412元（地膜每亩105元，肥料190元，种子42元，旋耕30元，播种25元，除草20元），亩纯收入807.25元较对照多收入10.78元。
河北DKB降解地膜平均亩产742.93kg，较对照高22.65kg，每公斤按照现行市场价格1.6元计算，亩收入1188.69元，减去物资费用投资433元（地膜每亩126元，肥料190元，种子42元，旋耕30元，播种25元，除草20元），亩纯收入755.69元，较对照少收入40.76元。
根据试验观察，实施例3的PLA降解地膜下年可小面积示范，掌握其降解规律，有利于解决地膜覆盖区域地膜残留问题。
7、综合分析
（一）在大田铺设过程中，两种降解地膜不改变用户原有的种植模式及使用习惯。
（二）在作物生长过程中，两种降解地膜能够满足作物需求的保温保墒性能，与普通地膜相比，有明显的增产效果。
（三）作物生长过程中，实施例3的PLA降解地膜出现裂口裂口，逐步大面积降解及深度降解现象，有利于玉米生长发育，解决地膜玉米早衰现象。
（四）作物收获后，实施例3的PLA降解地膜的残留量较普通地膜减少了85%，还继续降解，减少了农田白色污染，减少了农民捡拾残膜的劳动强度，不影响下季作物的播种及农事操作。
Claims (10)
1.一种PLA降解地膜，其特征在于它包括以下重量份的各组分原料：
PLA 100-120份
PBAT 40-60份
PPC 25-50份
环氧改性淀粉 30-60份
增容剂 0.8-1.4份
成核剂 1.5-2.2份
腐殖酸 4-6份
矿物肥 5-8份
填料 5-20份。
2.根据权利要求1所述的一种PLA降解地膜，其特征在于它包括以下重量份的各组分原料：
PLA 110份
PBAT 50份
PPC 34份
环氧改性淀粉 46份
增容剂 1.1份
成核剂 1.8份
腐殖酸 5份
矿物肥 6份
填料 8份。
3.根据权利要求1所述的一种PLA降解地膜，其特征在于所述增容剂为2,2′-双(2-恶唑啉)和1,3-苯撑-双(2-恶唑啉)中的任意一种或两种混合。
4.根据权利要求1所述的一种PLA降解地膜，其特征在于所述成核剂为苯基膦酸钙、苯基膦酸锌、苯基膦酸钡中的任意一种或多种混合。
5.根据权利要求1所述的一种PLA降解地膜，其特征在于所述填料为碳酸钙、碳酸钡、滑石粉、硫酸钡、硫酸镁中的一种或多种混合。
6.根据权利要求1所述的一种PLA降解地膜，其特征在于所述PLA由外消旋聚乳酸和立构复合聚乳酸组成，其重量份配比为100：（5-8）；所述立构复合聚乳酸为聚左旋乳酸和聚右旋乳酸经过熔融共混得到，聚左旋乳酸和聚右旋乳酸的重量份配比为1:1。
7.根据权利要求1所述的一种PLA降解地膜，其特征在于所述环氧改性淀粉的制备方法为：将淀粉加入到体积比为1:0.8:2的乙酸乙酯、乙醇、水的混合溶剂中，搅拌混合均匀，然后升温至50-60℃，加入氢氧化钠和环氧氯丙烷反应5-8h，将得到的产品进行水洗、醇洗、干燥，即可得到所述环氧改性淀粉。
8.根据权利要求1所述的一种PLA降解地膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、将上述重量份的PLA、PBAT、PPC以及环氧改性淀粉进行第一次干燥处理得到预干燥原料，备用；
S2、将上述重量份的增容剂、成核剂、腐殖酸、矿物肥、填料与S1中的预干燥原料混合均匀，其中，所述腐殖酸、矿物肥和填料在混合前需经磨粉处理；
S3、将S2中混合好的料加入到双螺杆造粒机中进行熔融共混挤出造粒后，进行第二次干燥处理；
S4、将S3中第二次干燥处理的粒料通过吹膜机进行吹膜，即可制得所述PLA降解地膜。
9.根据权利要求8所述的一种PLA降解地膜的制备方法，其特征在于S1中第一次干燥处理温度为45-60℃，干燥时间为6-18 h，干燥设备为真空干燥箱。
10.根据权利要求8所述的一种PLA降解地膜的制备方法，其特征在于S3中第二次干燥处理温度为35-55℃，干燥时间为4-10 h，干燥设备为真空干燥箱。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011281831.2A CN112280271A (zh) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | 一种pla降解地膜及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011281831.2A CN112280271A (zh) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | 一种pla降解地膜及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112280271A true CN112280271A (zh) | 2021-01-29 |
Family
ID=74398198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011281831.2A Pending CN112280271A (zh) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | 一种pla降解地膜及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112280271A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114163787A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-03-11 | 武汉俱源科技有限公司 | 一种可生物降解的肥效农膜及其制备方法和应用 |
| CN117429043A (zh) * | 2023-12-22 | 2024-01-23 | 四川大学 | 一种高效增容和填料分布受控的pla-pbat生物降解薄膜及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103289134A (zh) * | 2013-06-25 | 2013-09-11 | 安徽雪郎生物科技股份有限公司 | 可完全生物降解的多功能地膜及其制备方法 |
| CN105860459A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-08-17 | 北京科方创业科技企业孵化器有限公司 | 一种高保温保墒可降解农用地膜材料的制备方法 |
| CN106496650A (zh) * | 2016-10-29 | 2017-03-15 | 吴迪 | 一种甘蔗田可降解功能地膜的制备方法 |
| CN108203537A (zh) * | 2017-12-05 | 2018-06-26 | 湖北光合生物科技有限公司 | 一种聚乳酸复合材料及其制备方法 |
| CN111165242A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-05-19 | 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 | 一种肥料型生物降解地膜及其制备方法 |
-
2020
- 2020-11-17 CN CN202011281831.2A patent/CN112280271A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103289134A (zh) * | 2013-06-25 | 2013-09-11 | 安徽雪郎生物科技股份有限公司 | 可完全生物降解的多功能地膜及其制备方法 |
| CN105860459A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-08-17 | 北京科方创业科技企业孵化器有限公司 | 一种高保温保墒可降解农用地膜材料的制备方法 |
| CN106496650A (zh) * | 2016-10-29 | 2017-03-15 | 吴迪 | 一种甘蔗田可降解功能地膜的制备方法 |
| CN108203537A (zh) * | 2017-12-05 | 2018-06-26 | 湖北光合生物科技有限公司 | 一种聚乳酸复合材料及其制备方法 |
| CN111165242A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-05-19 | 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 | 一种肥料型生物降解地膜及其制备方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114163787A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-03-11 | 武汉俱源科技有限公司 | 一种可生物降解的肥效农膜及其制备方法和应用 |
| CN117429043A (zh) * | 2023-12-22 | 2024-01-23 | 四川大学 | 一种高效增容和填料分布受控的pla-pbat生物降解薄膜及其制备方法 |
| CN117429043B (zh) * | 2023-12-22 | 2024-03-15 | 四川大学 | 一种高效增容和填料分布受控的pla-pbat生物降解薄膜及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103733930B (zh) | 膜下滴灌水稻栽培方法 | |
| CN103570475A (zh) | 一种蔬菜育苗营养基质配方 | |
| CN101973813B (zh) | 一种水稻育秧肥及其制备方法 | |
| CN105284478A (zh) | 一种油茶芽苗砧轻基质嫁接容器苗的一步法培育方法 | |
| CN108249966A (zh) | 一种边坡生态防护用客土喷播基材及基材混合物 | |
| CN100586595C (zh) | 容器育苗介导菜田土壤修复法 | |
| CN112280271A (zh) | 一种pla降解地膜及其制备方法 | |
| CN108911877B (zh) | 一种糖厂滤泥炭化制作甘蔗炭基缓释肥的方法 | |
| CN114642146A (zh) | 一种退化草地补播生态修复方法 | |
| CN109417980A (zh) | 一种降低荒漠水分蒸发的植物种植方法 | |
| CN113336597A (zh) | 一种缓控释桉树除草药肥颗粒及其制备方法 | |
| CN114685955B (zh) | 一种可缓释施肥生物降解渗水地膜及其制备方法 | |
| CN110278849A (zh) | 一种适用于新疆盐碱土壤棉花减肥增效的栽培方法 | |
| CN106938963A (zh) | 膜下滴灌区促进式玉米秸秆还田方法 | |
| CN115039660A (zh) | 一种酸性稳定的育苗基质及其制备方法和应用 | |
| CN109566214B (zh) | 一种可降解农用地膜及其制备方法 | |
| CN113860950A (zh) | 中低产田耕层土壤扩库增蓄改良剂及其制备方法 | |
| CN113207600A (zh) | 全生物降解地膜覆膜的花生种植方法 | |
| CN110122198A (zh) | 一种高寒山地退化草原的修复方法 | |
| CN110122202B (zh) | 一种寒区岩石边坡的绿化方法 | |
| CN104521504A (zh) | 一种半旱式水稻—儿菜轮作栽培方法 | |
| CN111802182A (zh) | 一种苜蓿防风蚀的种植方法 | |
| CN106068970A (zh) | 一种黄秋葵的育苗方法 | |
| CN110128770A (zh) | 一种易降解的黑色除草薄膜及其制备方法和使用方法 | |
| CN107793720A (zh) | 花生专用全生物降解地膜专用料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210129 |