CN112457114A - 一种半焦液体地膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半焦液体地膜,该半焦液体地膜主要由以下重量份数的原料组成:成膜剂2~10份,半焦2~8份,表面活性剂0.5~5份,粘结剂0.5~8份。制备过程包括:首先将成膜剂溶于水;然后加入半焦、表面活性剂、植物纤维和有机肥,并于70~100℃搅拌半小时以上;接着加入粘结剂,继续搅拌半小时以上。与现有技术相比,本发明半焦液体地膜原料易得,实现了变废为宝,有效节约了液体地膜制备成本,具有成膜时间短,膜维持时间长,膜的韧性好和较好的保墒、保温功能,降解过程中和降解后可为土壤提供丰富的营养元素、矿物质和有机肥料。
Description
技术领域
本发明涉及农业生产技术领域,具体为一种半焦液体地膜及其制备方法。
技术背景
20世纪中叶,随着塑料工业的发展,尤其是农用塑料薄膜的出现,一些工业发达的国家利用塑料薄膜覆盖地面,进行蔬菜和其它作物的生产均获得良好效果。我国于70年代初期利用废旧薄膜进行小面积的平畦覆盖,种植蔬菜,棉花等作物。由于薄膜的气密性强,地膜覆盖后能显著地减少土壤水分蒸发,使土壤湿度稳定,并能长期保持湿润,有利于根系生长。
虽然薄膜覆盖生产的效果显著,薄膜覆盖生产技术在全国普及,但是地膜覆盖栽培中相应产生一些不良影响,由于土壤中残膜碎片改变或切断土壤孔隙连续性,致使重力水移动时产生较大的阻力,重力水向下移动较为缓慢,从而使水分渗透量因农膜残留量增加而减少,土壤含水量下降,削弱了耕地的抗旱能力。甚至导致地下水难下渗,引起土壤次生盐碱化等严重后果。另外,残留农膜影响土壤物理性状,抑制作物生长发育。农膜材料的主要成分是高分子化合物,在自然条件下,这些高聚物难以分解,若长期滞留地里,会影响土壤的透气性,阻碍土壤水肥的运移,影响土壤微生物活动和正常土壤结构形成,最终降低土壤肥力水平,影响农作物根系的生长发育,导致作物减产。
由于残膜影响和破坏了土壤理化性状,必然造成作物根系生长发育困难。凡具有残膜的土壤,阻止根系串通,影响正常吸收水分和养分;作物株间施肥时,有大块残膜存在,有隔肥现象,影响肥效,致使产量下降。
另外由于回收残膜的局限性,加上处理回收残膜不彻底,方法欠妥,部分清理的残膜弃于田边、地头,大风刮过后,残膜被吹至家前屋后、田间、树梢,影响农村环境景观,造成“视觉污染”。另外地面露头的残膜与牧草收在一起,牛羊误吃残膜后,阻隔食道影响消化,甚至死亡。因此,为了解决塑料地膜存在的种种问题,液体地膜的研究应运而生。
目前公开的专利中部分液体地膜成膜成分中含有强碱或强酸,如申请号为200710056353.3公开了题为“一种生物降解液体地膜及制备方法”含有强酸成分;申请号为201110440063.5公开了题为“ 一种液体地膜及其制备方法”、申请号为200810000616.3公开了题为“ 一种腐植酸多功能可降解黑色地膜”和申请号为201510902870.2公开了题为“一种农田除草生态液体地膜及其制备方法和使用方法”含有强碱成分。这些液体地膜容易引起土壤酸碱度变化,从而影响土壤的理化性质和土壤结构,不利于作物生长。还有一部分液体地膜制备方法复杂、费时,如申请号为201410720959.2公开了题为“一种液体地膜及其制备方法”、申请号为201710159176.5公开了题为“秸秆复合液体地膜的生产方法”和申请号201810564807.6公开了题为“一种液体地膜及其制备工艺”,此类液体地膜配方复杂且制备过程繁琐、费时。
半焦是泥煤、褐煤和高挥发分的烟煤等经低温干馏得到的固体产物。半焦有较大的比表面,其吸附性能可接近活性炭或炭分子筛,反应性能好。半焦不仅含有植物生长必需的基本元素C、H、O外,还含有植物生长必需的营养元素K、N、P,也含有植物生长所必需的微量元素Mg、Fe、Ca、S、Mn、Cu、Zn等矿物质。以半焦作为液体地膜的组分尚无研究和公开报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本低、制备简单、无需强酸强碱的半焦液体地膜。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案如下:
一种半焦液体地膜,其特点在于:所述半焦液体地膜主要由以下重量份数的原料组成:成膜剂2~10份,半焦2~8份,表面活性剂0.5~5份,粘结剂0.5~8份。
所述半焦液体地膜以水为溶剂。半焦液体地膜的浓度大小可根据运输、储存的需要来确定。
优选地,半焦液体地膜用水补至100重量份。
优选地,所述半焦液体地膜主要由以下重量份数的原料组成:成膜剂5~8份,半焦4~7份,表面活性剂2~4份,粘结剂2~4份。
优选地,所述半焦的粒度在2000目以上。
优选地,所述成膜剂为聚乙烯醇。
优选地,所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
优选地,所述粘结剂为环氧树脂和聚氨酯中的至少一种。
优选地,所述半焦液体地膜还包括以下重量份数的原料:植物纤维2~10份,和/或有机肥2~10份。
植物纤维的加入可以提高地膜的透气性,有利于植物的生长。降解后可被植物所吸收,无废液、废渣,不会造成其他的污染,对环境安全。加入植物纤维的液体地膜喷施后,作物幼苗可直接破膜而出,无需人工破膜,省工省时。半焦为多孔性物质,具有良好的吸附性。半焦液体地膜利用半焦的吸附性,缓慢释放有机肥,为农作物长时间地提供生长所需的营养,半焦本身也可提供农作物生长所需的营养元素、微量元素和矿物质。
优选地,所述植物纤维为玉米芯纤维和秸秆纤维中的至少一种;所述有机肥为羊粪和牛粪中的至少一种。
优选地,所述植物纤维的粒度在200目以上,所述有机肥的粒度在200目以上。
上述半焦液体地膜的制备方法,步骤包括:
首先将成膜剂溶于水;
然后加入半焦、表面活性剂、植物纤维和有机肥,并于70~100℃搅拌半小时以上;
接着加入粘结剂,继续搅拌半小时以上。
与现有技术相比,本发明的有益效果表现为:本发明提供的半焦液体地膜具有成膜时间短,膜维持时间长,膜的韧性好。本发明提供的半焦液体地膜易降解,降解过程中和降解后可为土壤提供丰富的营养元素。本发明提供的半焦液体地膜具有较好的保墒、保温功能;原料易得,实现了变废为宝,有效节约了液体地膜制备成本,使液体地膜具有成本低廉的优点。本发明提供的半焦液体地膜制备简单,在生产的过程中,不产生废水、废气、废渣,对环境友好。半焦液体地膜在使用过程中,无刺激性气味,对使用者安全。半焦液体地膜成膜施工方法简单,可大规模推广使用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
一种半焦液体地膜,其原材料组成为(按照重量%计):
成膜剂 聚乙烯醇2.2,半焦4.0,表面活性剂 十二烷基苯磺酸钠1.0,粘结剂 环氧树脂8.0,植物纤维 玉米芯3.2,有机肥 牛粪5.0,其余为水。
半焦液体地膜的生产流程为:
(1)备料:半焦粉碎过2000目筛,玉米芯、牛粪干燥后粉碎过100目筛;
(2)将成膜剂加水后加热到80℃至完全溶解;
(3)溶解的成膜剂中加入半焦、表面活性剂、植物纤维和有机肥,80℃反应半小时;
(4)加入粘结剂,继续搅拌反应1小时后冷却到室温;
半焦液体地膜的施用方法:每亩地喷洒液体地膜30Kg,喷洒时,将半焦液体地膜加水(质量比为1:4)稀释,通过喷头喷洒在土壤表面,10分钟后即可形成一层黑色薄膜。
对比例1
一种无半焦液体地膜,其原材料组成为(按照重量%计):
成膜剂 聚乙烯醇2.2,表面活性剂 十二烷基苯磺酸钠1.0,粘结剂 环氧树脂8.0,植物纤维 玉米芯3.2,有机肥 牛粪5.0,其余为水。
无半焦液体地膜的生产流程及施用方法同实施例1。
该液体地膜喷施后,约1小时后成膜,相比之下成膜时间缓慢,1天后地表出现裂隙,地膜的大面积成片性变差,对植物后期抗旱效果差,不适宜越冬植物上使用。
实施例2
一种半焦液体地膜,其原材料组成为(按照重量%计):聚乙烯醇5.0,半焦2.2,十二烷基苯磺酸钠3.2,环氧树脂0.5,玉米芯2.2,羊粪8.0,其余为水。
半焦液体地膜的生产流程同实施例1。
实施例3
一种半焦液体地膜,其原材料组成为(按照重量%计):聚乙烯醇8.0,半焦8.0,十二烷基苯磺酸钠5.0,环氧树脂4.0,小麦秸秆8.0,牛粪10.0,其余为水。
半焦液体地膜的生产流程同实施例1。
实施例4
一种半焦液体地膜,其原材料组成为(按照重量%计):聚乙烯醇10.0,半焦6.2,十二烷基苯磺酸钠0.5,环氧树脂6.0,小麦秸秆10.0,羊粪3.2,其余为水。
半焦液体地膜的生产流程同实施例1。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种半焦液体地膜,其特征在于:所述半焦液体地膜主要由以下重量份数的原料组成:成膜剂2~10份,半焦2~8份,表面活性剂0.5~5份,粘结剂0.5~8份。
2.根据权利要求1所述的半焦液体地膜,其特征在于:所述半焦液体地膜主要由以下重量份数的原料组成:成膜剂5~8份,半焦4~7份,表面活性剂2~4份,粘结剂2~4份。
3.根据权利要求1所述的半焦液体地膜,其特征在于:所述半焦的粒度在2000目以上。
4.根据权利要求1所述的半焦液体地膜,其特征在于:所述成膜剂为聚乙烯醇。
5.根据权利要求1所述的半焦液体地膜,其特征在于:所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
6.根据权利要求1所述的半焦液体地膜,其特征在于:所述粘结剂为环氧树脂和聚氨酯中的至少一种。
7.根据权利要求1至6任一所述的半焦液体地膜,其特征在于:所述半焦液体地膜还包括以下重量份数的原料:植物纤维2~10份,和/或有机肥2~10份。
8.根据权利要求7所述的半焦液体地膜,其特征在于:所述植物纤维为玉米芯纤维和秸秆纤维中的至少一种;所述有机肥为羊粪和牛粪中的至少一种;
优选地,所述植物纤维的粒度在200目以上,所述有机肥的粒度在200目以上。
9.权利要求1~8任一所述的半焦液体地膜的制备方法,其特征在于:步骤包括:
首先将成膜剂溶于水;
然后加入半焦、表面活性剂、植物纤维和有机肥,并于70~100℃搅拌半小时以上;
接着加入粘结剂,继续搅拌半小时以上。
10.权利要求1~8任一所述的半焦液体地膜的使用方法,其特征在于:先按聚乙烯醇的浓度为0.4~2.5wt%将所述的半焦液体地膜加水稀释,然后施于土壤表面。
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张勇 等: "国内液态地膜的发展、研究与展望", 《农业科技》 * |
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