CN115044221A - 可降解大树移植根部保护膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机高分子化合物领域,具体公开了一种可降解大树移植根部保护膜的制备方法及用途。可降解大树移植根部保护膜包括秸秆40‑80份;玉米淀粉10‑30份;明胶15‑30份;甘油8‑16份;糊化试剂8‑16份;其制备方法为:秸秆纤维分散液的制备;纤维胶黏;边搅拌边升高温度至常温,依次加入玉米淀粉和明胶,搅拌至均匀;成膜定型;缓慢升高温度至40℃‑60℃,边搅拌边加入甘油,搅拌2h,得到纤维胶黏溶液;本发明的制备方法具有利用简单的步骤制备得到可降解无污染的保护膜的优点。
Description
技术领域
本发明涉及有机高分子化合物领域,特别涉及一种可降解大树移植根部保护膜。
背景技术
在树木培育的过程中,经常需要对树木进行移栽,其中,大树移植在园林绿化工程中是一项基本的作业,主要用于对成型树木进行的一种保护性移植。
大树由于树龄大,发育阶段长,根系的再生能力下降,损伤的根系恢复慢,新根发生能力较弱;树木根系扩展范围大,使有效的吸收根处于深层和树冠投影附近,而移植起树范围内须根量很少;大树的树体高大,枝叶蒸腾面积大,为使其今早发挥绿化效果和保持原有优美姿态,多不进行过重的修建,因为大树移栽的过程中地上部蒸腾面积远远超过根系的吸收面积,树木常常因为脱水而死亡。
因而在目前的大树移植过程中,经常会使用蒲包材料、编织袋与草绳的结合材料或者用胶带等等对大树树根的进行包裹处理,但是这些包裹材料的降解性差,拆卸不完全容易残留在土壤中造成土壤的污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种可降解大树移植根部保护膜的制备方法,所述制备方法具有利用简单的步骤制备得到可降解无污染的保护膜的优点。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种可降解大树移植根部保护膜的制备方法,包括以下步骤:
S1:秸秆纤维分散液的制备;对秸秆依次进行煮沸、脱水粉碎、蒸煮和过滤处理,得到秸秆纤维;将秸秆纤维溶解在乙醇中,常温下搅拌均匀,得到纤维分散液;
S2:纤维胶黏;向纤维分散液中加入糊化试剂,降低温度至-10℃,搅拌至均匀,并做除水处理;
S3:边搅拌边升高温度至常温,依次加入玉米淀粉和明胶,搅拌至均匀;
S4:缓慢升高温度至40℃-60℃,边搅拌边加入甘油,搅拌2h,得到纤维胶黏溶液;
S5:成膜定型;将纤维胶黏溶液通过拉伸工艺制备得到最终成品。
通过采用上述技术方案,以秸秆和玉米淀粉为主材料,利用了秸秆纤维的韧性和玉米淀粉的吸湿性能,确保了大树移植根部保护膜的保湿性能和拉伸性能;同时,将玉米淀粉与糊化试剂混合形成淀粉胶,起到粘结剂的作用;以明胶作为粘结剂,一方面能够加强最终成品的韧性,另一方面利用明胶遇水易分解的特性加强可降解性。
进一步设置:所述大树移植根部保护膜包括以下重量份的原料:
秸秆40-80份;
玉米淀粉10-30份;
明胶15-30份;
甘油8-16份;
糊化试剂8-16份。
通过采用上述技术方案,利用秸秆代替秸秆纤维增强最终成品的韧性,玉米淀粉本身具有一定的吸湿保湿性能,又可以跟糊化试剂共同作用生成淀粉胶,起到粘结剂的作用,明胶作为粘结剂具有遇水易分解的特性,增强了最终成品的可降解性;甘油可以增强最终成品的保湿性。
进一步设置:所述糊化试剂包括氢氧化钠和尿素,且氢氧化钠和尿素的重量份比为7:12。
通过采用上述技术方案,氢氧化钠和尿毒本身对玉米淀粉糊化生成淀粉胶具有促进的作用。
进一步设置:所述步骤S1中,对秸秆进行脱水粉碎时,秸秆脱水后的含水量范围在10%-20%。
通过采用上述技术方案,秸秆脱水后的含水量控制在10%-20%可以有效避免秸秆脱水过度导致的脆性加大,从而加强秸秆本身的韧性。
进一步设置:所述步骤S2中所述的糊化试剂是指将氢氧化钠、尿素和去离子水按照7:12:81的重量比混合,混合后再-10℃条件下预冻2h,取出后在室温下防止20min-30min。
通过采用上述技术方案,氢氧化钠和尿毒本身对玉米淀粉糊化生成淀粉胶具有促进的作用,同时氢氧化钠、尿素和水的混合能够形成氢氧化钠尿素水体系,能够增强秸秆纤维在反应过程中的溶解性。
进一步设置:所述步骤S2中的除水处理是指先对溶液进行恒温脱水,然后再向溶液中加入乙醇溶剂,搅拌至均匀。
通过采用上述技术方案,先进行脱水在加入乙醇溶剂实质上是进行了溶剂的替换,能够有效避免后续环节加入明胶后,明胶遇水发生分解从而导致最终成品的性能下降。
进一步设置:所述步骤S5中,对纤维胶黏溶液进行冷却后先进行颗粒化处理得到可降解塑料颗粒,然后对可降解塑料颗粒加温融化后拉伸工艺得到最终成品。
通过采用上述技术方案,可降解塑料颗粒可以作为可降解大树移植根部保护膜的半成品,其对于存放环境的要求更低,更加便于存放。
进一步设置:所述拉伸工艺是指将纤维胶黏溶液经模头流延到生产线上,在120℃-150℃的温度范围内烘干成膜。
通过采用上述技术方案,通过拉伸将纤维胶黏溶液最终制备成为所需厚度的膜制品,便于后续使用。
进一步设置:可降解大树移植根部保护膜可配合分解材料共同使用。
通过采用上述技术方案,分解材料能够加快可降解大树移植的降解速度,缩短其降解时间。
进一步设置:所述分解材料包括纤维素酶、淀粉酶和水。
通过采用上述技术方案,纤维素酶能够加快秸秆纤维的分解而淀粉酶则能够加快玉米淀粉及淀粉胶的分解速度,水则针对于明胶。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
1、以秸秆和玉米淀粉为主材料,利用了秸秆纤维的韧性和玉米淀粉的吸湿性能,确保了大树移植根部保护膜的保湿性能和拉伸性能;同时,将玉米淀粉与糊化试剂混合形成淀粉胶,起到粘结剂的作用;以明胶作为粘结剂,一方面能够加强最终成品的韧性,另一方面利用明胶遇水易分解的特性加强可降解性。
2、氢氧化钠和尿毒本身对玉米淀粉糊化生成淀粉胶具有促进的作用,同时氢氧化钠、尿素和水的混合能够形成氢氧化钠尿素水体系,能够增强秸秆纤维在反应过程中的溶解性。
3、搭配分解材料能够加快可降解大树移植的降解速度,缩短其降解时间。
具体实施方式
以下对本发明作进一步详细说明。
制备实施例1-25,一种可降解大树移植根部保护膜,其组分及其对应重量表1所示,制备步骤如下:
S1:秸秆纤维分散液的制备;对秸秆依次进行煮沸、脱水粉碎、蒸煮和过滤处理,得到秸秆纤维;将秸秆纤维溶解在乙醇中,常温下搅拌均匀,得到纤维分散液;
S2:纤维胶黏;向纤维分散液中加入糊化试剂,降低温度至-10℃,搅拌至均匀,并做除水处理;
S3:边搅拌边升高温度至常温,依次加入玉米淀粉和明胶,搅拌至均匀;
S4:缓慢升高温度至40℃-60℃,边搅拌边加入甘油,搅拌2h,得到纤维胶黏溶液;
S5:成膜定型;将纤维胶黏溶液通过拉伸工艺制备得到最终成品。
步骤S1中,对秸秆进行脱水粉碎时,秸秆脱水后的含水量范围在10%- 20%。
步骤S2中所述的糊化试剂是指将氢氧化钠、尿素和去离子水按照7:12: 81的重量比混合,混合后再-10℃条件下预冻2h,取出后在室温下防止20min- 30min。
除水处理是指先对溶液进行恒温脱水,然后再向溶液中加入乙醇溶剂,搅拌至均匀。
步骤S5中,对纤维胶黏溶液进行冷却后先进行颗粒化处理得到可降解塑料颗粒,然后对可降解塑料颗粒加温融化后拉伸工艺得到最终成品。拉伸工艺是指将纤维胶黏溶液经模头流延到生产线上,在120℃-150℃的温度范围内烘干成膜。
具体原料组分如表1所示。
表1可降解大树移植根部保护膜的制备实施例组分表
性能检测试验
1、气体透过率检测。
按GB 1038塑料薄膜透气性试验方法的规定进行,仪器选用透气性测试仪(BTY-B1)。
2、拉伸强度检测。
拉伸强度即表征材料最大均匀塑性变形的抗力。按国标GB 13022-91测定。
3、水蒸气透过量。
按GB 1037塑料薄膜和片材水蒸气透过性的试验方法的规定进行,仪器选用透视性测试仪(TSY-T1、TSY-T3)。
4、降解时间检测。
降解时间是指薄膜由完整形态至分解所需要的时间。本实施例中,对可降解大树
移植根部保护膜分别进行喷涂分解材料和不喷涂分解材料的表面处理,并观察相同时间内
的降解情况。降解时间检测如表2所示。
制备实施例 | 喷涂分解材料 | 不喷涂分解材料 |
3 | 20-30天 | 3-5月 |
8 | 20-30天 | 3-5月 |
13 | 20-30天 | 3-5月 |
18 | 10-15天 | 2-3月 |
23 | 10-15天 | 2-3月 |
PE保鲜膜 | 不可降解 | 不可降解 |
综合表2展示出的性能检测数据可以得出以下结论:
比较制备实施例3、8、13和制备实施例18、23之间的各项性能可以发现,制备实施例18、13的气体透过率低于制备实施例3、8、13,水蒸气透过量高于制备例3、8、13,且制备实施例18、23与PE保鲜膜相比气体透过率较低而水蒸气透过量较高,这说明制备实施例3、8、13的气体透过率更好且保湿性能更强。
对比组分可以发现,制备实施例18和制备实施例23分别没有添加明胶和糊化试剂,因此可以推断得出明胶和糊化试剂能够改善可降解大树移植根部保护膜的分子间隙,从而达到调整其气体透过率和水蒸气透过量,即调整可降解大树移植根部保护膜的透气性和保湿性。
而本申请中制得的可降解大树移植根部保护膜的拉伸强度也强于PE保鲜膜,这使得本申请中制得的可降解大树移植根部保护膜能够满足大树移植过程中的需要而不发生断裂。
本申请制备得到的可降解大树移植根部保护膜的各项性能均略由于PE保鲜膜而又在PE保鲜膜的性能范围之内,因此,可以推断,本申请制得的可降解大树移植根部保护膜可以满足大树移植过程中的保湿性、透气性和韧性要求。
本申请制备得到的可降解大树移植根部保护膜虽然断裂伸长率低于PE保鲜膜,但是在大树根部移植的过程中,不需要保护膜具备过长的延展性,因而本申请制备得到的可降解大树移植根部保护膜能够满足大树移植的需要。
其次,对比不同实施例之间的降解时间,可以发现,本申请中由于没有添加过多聚合物添加剂或者粘结剂等等,降解时间与PE保鲜膜相比大大降低;而对比制备实施例3、8、13和制备实施例18、23可以发现,明胶和糊化试剂虽然增强了可降解大树移植根部保护膜的基本性能,但同时也略微延长了可降解大树移植根部保护膜的降解时间。
上述的实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种可降解大树移植根部保护膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:秸秆纤维分散液的制备;对秸秆依次进行煮沸、脱水粉碎、蒸煮和过滤处理,得到秸秆纤维;将秸秆纤维溶解在乙醇溶剂,常温下搅拌均匀,得到纤维分散液;
S2:纤维胶黏;向纤维分散液中加入糊化试剂,降低温度至-10℃,搅拌至均匀,并做除水处理;
S3:边搅拌边升高温度至常温,依次加入玉米淀粉和明胶,搅拌至均匀;
S4:缓慢升高温度至40℃-60℃,边搅拌边加入甘油,搅拌2h,得到纤维胶黏溶液;
S5:成膜定型;将纤维胶黏溶液通过拉伸工艺制备得到最终成品。
2.根据权利要求1所述的可降解大树移植根部保护膜的制备方法,其特征在于:所述大树移植根部保护膜包括以下重量份的原料:
秸秆 40-80份;
玉米淀粉 10-30份;
明胶 15-30份;
甘油 8-16份;
糊化试剂 8-16份。
3.根据权利要求2所述的可降解大树移植根部保护膜的制备方法,其特征在于:所述糊化试剂包括氢氧化钠和尿素,且氢氧化钠和尿素的重量份比为7:12。
4.根据权利要求1所述的可降解大树移植根部保护膜的制备方法,其特征在于:所述步骤S1中,对秸秆进行脱水粉碎时,秸秆脱水后的含水量范围在10%-20%。
5.根据权利要求3所述的可降解大树移植根部保护膜的制备方法,其特征在于:所述步骤S2中所述的糊化试剂是指将氢氧化钠、尿素和去离子水按照7:12:81的重量比混合,混合后再-10℃条件下预冻2h,取出后在室温下防止20min-30min。
6.根据权利要求1所述的可降解大树移植根部保护膜的制备方法,其特征在于:所述步骤S2中的除水处理是指先对溶液进行恒温脱水,然后再向溶液中加入乙醇溶剂,搅拌至均匀。
7.根据权利要求1所述的可降解大树移植根部保护膜的制备方法,其特征在于:所述步骤S5中,对纤维胶黏溶液进行冷却后先进行颗粒化处理得到可降解塑料颗粒,然后对可降解塑料颗粒加温融化后拉伸工艺得到最终成品。
8.根据权利要求7所述的可降解大树移植根部保护膜的制备方法,其特征在于:所述拉伸工艺是指将纤维胶黏溶液经模头流延到生产线上,在120℃-150℃的温度范围内烘干成膜。
9.根据权利要求1所述的可降解大树移植根部保护膜的制备方法,其特征在于:可降解大树移植根部保护膜可配合分解材料共同使用。
10.根据权利要求9所述的可降解大树移植根部保护膜的制备方法,其特征在于:所述分解材料包括纤维素酶、淀粉酶和水。
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CN116023794A (zh) * | 2022-09-14 | 2023-04-28 | 于博雅 | 一种可降解材料及制备方法和应用 |
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