CN116145466A - 一种秸秆基质盘用复合阻根膜及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种秸秆基质盘用复合阻根膜及其制备方法与应用，包括基材，以及分别涂布于所述基材的表面、背面的第一涂层、第二涂层；其中，所述第一涂层适用于提供防止根系穿透的阻挡，所述第二涂层适用于阻隔水分，并且所述基材、所述第一涂层、所述第二涂层均为可降解材料。

Description

一种秸秆基质盘用复合阻根膜及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及水稻育苗技术领域，更具体地，涉及一种水稻育苗中用于放置秸秆基质盘的可降解的复合阻根膜，本发明同时还涉及该种复合阻根膜的制备方法与应用。

背景技术

塑料秧盘在传统的水稻机插育苗过程大量使用，塑料秧盘不可降解，所以废弃后难于处置，容易造成污染。为解决这一塑料污染问题，以秸秆为主要原料的秸秆基质盘应运而生。秸秆基质盘培育的秧苗具有素质高、根系盘结力强、移栽后缓苗快的优点，可以部分替代传统育秧基质，解决白色污染和耕地破坏的问题。同时，秸秆基质盘可降解、吸水可软化，从而能够节省粉碎土、筛土、秧盘搬运过程中的人工损耗。如中国发明专利ZL201910772006.3中公布的一种机插秧用多层水稻秸秆基质块及育秧方法，其依次利用不同腐熟程度和不同尺寸的秸秆纤维打浆吸干成型制备多层秸秆基质块，适用于机插秧水稻育秧。又如中国实用新型专利ZL202022870466.0中公布的一种免播种水稻育秧秸秆基质盘，通过前期在秸秆基质盘上稻种、基质的施胶及梯度组装进一步实现秸秆基质盘使用中免除人工播种。

然而，由于(1)流水线播种过程中现有的秸秆基质盘吸收水分软化而无法被搬运转移，(2)田间育秧过程中秧苗根系穿透秸秆基质盘底部后扎根土壤影响秧苗移栽前的起秧和卷秧，以及(3)根系穿透秸秆基质盘侧面后相邻秧苗的根系两两交织缠绕导致无法分离等严重影响秸秆基质盘的使用和插秧效率的问题，目前机械化大田育苗过程中仍须使用塑料秧盘作为秸秆基质盘的承载容器。

针对上述问题，现有技术给出了一些解决的技术方案。如中国发明专利CN110999676B提供的一种水稻旱育秧用免秧盘秸秆可降解基质块，其通过将富含氮素缓释营养定型复合物料喷涂于基质盘四周及下层表面防止秸秆基质盘吸水软化和根系穿透。但是，喷涂物料的冷却定型过程降低了生产效率，喷涂物料胶黏定型也提高了分秧的难度。又如中国实用新型专利CN212436304U提供的秧盘摆盘播种机，它可以直接在秸秆基质盘上播种覆土摆盘，摆盘时秸秆基质盘两两之间有间隙，以避免基质块育秧时秧苗连根现象。但是，秸秆基质盘两两之间的间隙有落土落种同步生长导致秧毯边界不规整，影响插秧过程中秧毯的下秧，并且该种摆盘播种机需在根系无法穿透的薄膜上行走摆盘，这些塑料薄膜的使用同样造成农田污染。

因此，现有技术尚缺乏一种能够克服秸秆基质盘缺点并兼顾环保的解决方案。

发明内容

本申请提供一种复合阻根膜，并同时提供该种复合阻根膜的制备方法与应用。

在本申请的第一个方面，提供了一种秸秆基质盘用复合阻根膜，包括基材，以及分别涂布于所述基材的表面、背面的第一涂层、第二涂层；其中，所述第一涂层适用于提供防止根系穿透的阻挡，所述第二涂层适用于提供阻隔，并且所述基材、所述第一涂层、所述第二涂层均为可降解材料。

在一些实施例中，所述第一涂层、所述基材、所述第二涂层的厚度比为(1～2):(5～10):1。

在一些实施例中，所述第一涂层的厚度为10～80μm，所述第二涂层的厚度为5～40μm。

在一些实施例中，所述复合阻根膜分别沿x轴、y轴方向延伸从而具有一定长度和宽度，它的x轴方向的端部向所述第一涂层弯折形成横挡，y轴方向的边部向所述第一涂层弯折形成折边，未弯折部分形成膜部。

在一些实施例中，所述复合阻根膜沿x轴方向延伸并包括多个由所述膜部、所述横挡、所述折边构成的复合阻根膜单元，相邻的所述复合阻根膜单元以所述横挡区域的所述第二涂层的背面作为连结面相互连结。

在一些实施例中，至少所述膜部上均布有多个穿孔。

在一些实施例中，所述穿孔的孔径为1～1.5mm，多个所述穿孔阵列排布，且相邻的所述穿孔之间的孔间隙为1～2cm。

在一些实施例中，所述第一涂层由第一涂料于所述基材的表面成膜而成，所述第一涂料包括具有缓释性的脲甲醛颗粒、可降解的主成膜剂、第一增稠剂、第一改性剂；所述第二涂层由第二涂料于所述基材的背面成膜而成，所述第二涂料包括聚羟基脂肪酸酯(PHA)、第二增稠剂、第二改性剂。

在一些实施例中，所述第一增稠剂、所述第二增稠剂均为硬脂酸锌，所述第一改性剂、所述第二改性剂均至少包括碳酸钙、芥酸酰。

在本申请的第二个方面，提供了一种用于制备上述的秸秆基质盘用复合阻根膜的方法，所述制备方法是将第一涂料、第二涂料分别淋膜于经表面粗纤维化处理的所述基材的表面与背面。

在一些实施例中，所述基材经由电晕处理的方法使它表面发生粗纤维化。

在一些实施例中，所述电晕处理的电晕强度为15～45dyne/cm。

在一些实施例中，所述第一涂料是先将具有缓释性的脲甲醛颗粒与可降解的主成膜剂混合得到母料，再将所述母料与第一增稠剂、第一改性剂混合得到；所述第二涂料是将聚羟基脂肪酸酯(PHA)与第二增稠剂、第二改性剂混合得到。

在一些实施例中，所述脲甲醛颗粒是脲甲醛缓释颗粒。

在一些实施例中，所述第一增稠剂、所述第二增稠剂均为硬脂酸锌，所述第一改性剂、所述第二改性剂均至少包括碳酸钙、芥酸酰。

在一些实施例中，在所述母料中，主成膜剂至少包括苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)，特别的，苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、脲甲醛缓释颗粒的质量比为1:(2～4):(0.1～0.3)。

在一些实施例中，所述第一涂料中，所述母料、硬脂酸锌、碳酸钙、芥酸酰的质量比为100:(1～2):(5～10):(2～5)。

在一些实施例中，所述第二涂料中，聚羟基脂肪酸酯(PHA)、硬脂酸锌、碳酸钙、芥酸酰的质量比为100:(0.5～1):(2～5):(1～2)。

在一些实施例中，在淋膜的步骤之后得到平面的所述复合阻根膜，还包括对平面的所述复合阻根膜进行打孔的步骤。

在一些实施例中，在淋膜的步骤之后得到平面的所述复合阻根膜，还包括对平面的所述复合阻根膜进行折叠、连结的步骤；在所述折叠的步骤中，先使平面的所述复合阻根膜的y轴方向的边部弯折以形成折边，再沿x轴方向间隔地三折以得到两个弯折连续的横挡；在所述连结的步骤中，将两个弯折连续的所述横挡区域的所述第二涂层的背面作为连结面相互连结。

在一些实施例中，在淋膜的步骤之后得到平面的所述复合阻根膜，还包括对平面的所述复合阻根膜进行折叠、连结的步骤；在所述折叠的步骤中，使平面的所述复合阻根膜的x轴向的端部弯折以形成横挡，并使y轴方向的边部弯折以形成折边，从而得到复合阻根膜单元；在所述连结的步骤中，将相邻两个复合阻根膜单元以所述横挡区域的所述第二涂层的背面作为连结面相互连结。

在本申请的第三个方面，提供了一种上述的秸秆基质盘用复合阻根膜的应用，先在平整后的农田上铺设所述复合阻根膜，并使所述第一涂层朝上、所述第二涂层朝下；后在所述复合阻根膜上摆放秸秆基质盘；最后对所述秸秆基质盘播种覆土。

综上所述，与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本申请的复合阻根膜能够免除塑料秧盘的使用，具有播种效率相对较高、易于起秧、育秧过程中形态保持相对较好、无污染的优点。

2、进一步地，本申请的复合阻根膜上击穿形成有多个穿孔，从而能够有利于水分的渗透和根系的呼吸作用。

3、进一步地，本申请的复合阻根膜通过折边、横挡的设置，从而在应用中既可以避免相邻秸秆基质盘中的秧苗根系交织缠绕，提高移栽前的起秧和卷秧的工作效率，还能够使相邻两个秸秆基质盘较为紧密的排布以避免基质盘两两间隙落土落种生长。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例1的复合阻根膜的截面结构示意图。

图2为本申请实施例1的复合阻根膜在育秧30天后的照片。

图3为本申请实施例2的复合阻根膜的结构示意图。

图4为本申请实施例3的复合阻根膜的结构示意图。

图5为本申请实施例3的复合阻根膜在育秧30天后的照片。

图6为本申请实施例4的复合阻根膜的结构示意图。

图7为本申请实施例4的复合阻根膜的使用状态示意图。

图8为本申请实施例5的复合阻根膜焊接前的结构示意图。

图9为本申请实施例5的复合阻根膜的折叠形态示意图。

图中：100、复合阻根膜，100’、复合阻根膜单元，200、秸秆基质盘，101、基材，102、第一涂层，103、第二涂层，104、穿孔，110、膜部，120、横挡，130、折边。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例1

参照图1所示的一种秸秆基质盘用的复合阻根膜100，包括基材101，以及分别涂布于基材101的表面、背面的第一涂层102、第二涂层103；其中，第一涂层102适用于提供防止根系穿透的阻挡，第二涂层103适用于提供阻隔，并且基材101、第一涂层102、第二涂层103均为可降解材料。

借由上述结构，通过第一涂层102的设置，秧苗根系无法穿透本实施例的复合阻根膜100，能够满足大田常规播种机的行走条件，所以适用于大田常规播种机播种覆土，这在一个方面提高了秸秆基质盘的播种效率，在另一个方面则使秸秆基质盘不需要被转运从而免除了塑料秧盘的使用。同时，育秧过程中秧苗的根系不会扎根土壤，育秧结束后能够顺利起秧。通过第二涂层103的设置，能够阻隔土壤中的水分、酸碱性物质进入复合阻根膜100，够阻隔土壤中昆虫对复合阻根膜100的破坏，有利于在育秧过程中保持复合阻根膜100的形态，避免复合阻根膜100与秸秆基质盘的强度下降、提前降解的问题。与此同时，基材101、第一涂层102、第二涂层103均为可降解材料，所以能够在水稻育秧结束后完全降解还田，不对田地造成污染。

综上，本实施例的复合阻根膜100能够免除塑料秧盘的使用，具有播种效率相对较高、易于起秧、育秧过程中形态保持相对较好、无污染的优点。

具体来说，第一涂层102由第一涂料于基材101的表面成膜而成，第一涂料包括具有缓释性的脲甲醛颗粒、可降解的主成膜剂、第一增稠剂、第一改性剂。其中，缓释性的脲甲醛颗粒是脲甲醛颗缓释粒，适用于使第一涂层102能够辅助秸秆基质盘提供秧苗生长所需肥料。可降解的主成膜剂可以是现有技术中任意的具有可降解性、能够形成塑料膜的物质，本实施例中，使用的主成膜剂是苯二甲酸丁二酯(PBAT)和聚乳酸(PLA)，二者均为生物降解塑料，适用于使第一涂层102具有可降解性并环境友好。第一增稠剂与第一改性剂分别可以是现有技术中任意一种，本实施例中，使用的第一增稠剂是硬脂酸锌，使用的第一改性剂包括碳酸钙和芥酸酰，适用于改善第一涂层102的塑料性能。

第二涂层103由第二涂料于基材101的背面成膜而成，第二涂料103包括聚羟基脂肪酸酯(PHA)、第二增稠剂、第二改性剂。其中，聚羟基脂肪酸酯(PHA)为生物降解塑料，适用于使第二涂层103具有可降解性并环境友好。第二增稠剂与第二改性剂分别可以是现有技术中任意一种，本实施例中，使用的第二增稠剂是硬脂酸锌，使用的第二改性剂包括碳酸钙和芥酸酰，适用于改善第二涂层103的塑料性能。

作为一种优选的实施方式，第一涂层102、基材101、第二涂层103的厚度比为(1～2):(5～10):1。本实施例中，第一涂层102的厚度为15μm，基材101的厚度为80μm，第二涂层的厚度为8μm。

上述的第一涂层102、基材101、第二涂层103的厚度比能够使复合阻根膜100具有相对较好的力学性能，使它在播种覆土、育苗过程中保持完整形态。同时，发明人还创造性地发现，该厚度比还能够使复合阻根膜100具有合理的降解速度。其中，所述的合理的降解速度是指同时满足育苗过程中不发生降解，或者降解的程度不影响复合阻根膜100结构、形态的完整性，以及育苗完成之后尽快降解两个条件。原因是：(1)第一涂层102与秸秆基质盘、秧苗根系等接触，秧苗根系的生长形成穿透趋势的力形成施加于第一涂层102的机械破坏力；(2)第二涂层103与土壤、微生物、昆虫等接触，微生物会加速第二涂层103的降解速度；(3)而基材101主要用于提供干状态强度，且本身受到第一涂层102和第二涂层103的保护而获得了相对较长的湿老化时间。综合基材101、第一涂层102、第三涂层103不同的用途与环境，将三者的厚度比限定如上能够使复合阻根膜100具有合理的降解速度。

本实施例的复合阻根膜100通过以下工艺流程制得。

(A)材料的准备，其中不分顺序地包括以下子步骤：

(Ai)基材101的准备，对基材纸张进行电晕处理，使纸张表面粗纤维化，获得基材以备用。其中，基材纸张优选强度大、化学添加剂含量低、可完全降解且降解周期相对较短的原生纸，原生纸的克重为100-400g/㎡，例如100g/㎡，通过市场采购获得。电晕处理利用电晕机实现，具体是将基材纸张置于电晕机(型号：HSDY1000)的电晕辊上完成电晕处理。电晕处理为本领域常规技术，例如可以参考文献《电晕处理强度对预涂膜纸力值的影响》(化工管理，2016)中公开报道的纸张电晕处理方法。特别的，本实施例的电晕处理的电晕强度为20±2dyne/cm。当电晕强度在15～45dyne/cm范围内时，既能够使得到的基材纸张的表面粗糙度利于淋膜过程聚合物的贴合，又不至于使基材纸张的表面张力过大而影响聚合物与基材纸张的剥离强度。

(Aii)第一涂料的准备，将脲甲醛颗缓释粒、苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、硬脂酸锌、碳酸钙、芥酸酰均匀混合，获得第一涂料以备用，上述材料均可通过市场采购获得。特别的，第一涂料的混合过程是先将脲甲醛颗缓释粒、苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)均匀混合、预聚合得到母料，再将母料与硬脂酸锌、碳酸钙、芥酸酰混合。将肥料、主成膜剂以预聚合的母料的形式与第一增稠剂、第一改性剂混合能够提高塑料基体与助剂(第一增稠剂、第一改性剂)之间的分散均匀性、各聚合物之间的界面性能以利于混合。其中，母料中苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、脲甲醛颗缓释粒的质量比为1:3:0.2，母料、硬脂酸锌、碳酸钙、芥酸酰的质量比为100:1.5:7.5:3.5。

(Aiii)第二涂料的准备，将聚羟基脂肪酸酯(PHA)、硬脂酸锌、碳酸钙、芥酸酰均匀混合，获得第二涂料以备用，上述材料均可通过市场采购获得。其中，聚羟基脂肪酸酯(PHA)、硬脂酸锌、碳酸钙、芥酸酰的质量比为100:0.7:3.5:1.5。

(B)淋膜，将上述步骤(ii)、(iii)中得到的第一涂料、第二涂料分别放入现有技术的多层淋膜机(XH-432)的上层挤出头料盒与下层挤出头料盒中，并分别通过上层挤出头、下层挤出头淋膜在基材101的两个面(表面与背面)上，形成基材101表面、背面分别复合有第一涂层102和第二涂层103的复合阻根膜坯料。

(C)冷却定型，将步骤(B)制得的复合阻根膜坯料通过现有技术的液压机轧平并冷却定型，获得本实施例的复合阻根膜100。

可选地，该工艺流程还包括(D)收卷，利用现有技术的卷纸机将多层淋膜机中制得的连续的复合阻根膜100收卷存放。

本实施例的复合阻根膜100通过以下方法得以应用：先在平整后的农田上铺设复合阻根膜100，并使第一涂层102朝上、第二涂层103朝下(与土壤接触)；后在复合阻根膜100上逐一摆放秸秆基质盘；最后利用现有技术的轨道式播种机在秸秆基质盘上播种覆土。

参照图2所示，本实施例的复合阻根膜100在育秧30天后不发生根系穿透，能够保持完整的膜状形态。

实施例2

实施例2与实施例1的复合阻根膜100的结构的区别在于，参照图3所示，复合阻根膜100上具有多个穿孔104。本实施例中，穿孔104的孔径为1.2mm，穿孔104在复合阻根膜100上阵列排布，且相邻的穿孔104之间的孔间隙为1.5cm。

借由上述结构，通过穿孔104的设置，能够有利于水分的渗透和根系的呼吸作用。

实施例2与实施例1的复合阻根膜100的制备方法的区别在于，

在步骤(Ai)中，基材纸张的厚度为120μm，电晕处理的电晕强度为30±2dyne/cm。

在步骤(Aii)中，母料中苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、脲甲醛颗缓释粒的质量比为1:2:0.1，母料、硬脂酸锌、碳酸钙、芥酸酰的质量比为100:1:6:2.5。

在步骤(Aiii)中，聚羟基脂肪酸酯(PHA)、硬脂酸锌、碳酸钙、芥酸酰的质量比为100:0.5:2.5:1。

在步骤(B)中，上层挤出头的挤出温度为200℃，淋膜厚度为30μm从而形成厚度为30μm的第一涂层102；下层挤出头的挤出温度为130℃，淋膜厚度为15μm从而形成厚度为15μm的第二涂层103。

还包括设置在步骤(C)冷却定型之后、(E)收卷之前的步骤(D)打孔，具体是将离开液压机的复合阻根膜坯料通过现有技术的打孔机，击穿形成多个穿孔104。

实施例3

实施例3与实施例2的复合阻根膜100的结构的区别在于，参照图4所示，复合阻根膜100包括膜部110、自膜部110的x轴方向的两个端部弯折延伸形成的横挡120、自膜部110的y轴方向的两个边部弯折延伸形成的折边130，膜部110、一对横挡120、一对折边130构成了复合阻根膜100的用于放置秸秆基质盘的容纳空间。该弯折延伸的方式使容纳空间的内壁由第一涂层102构成，外壁由第二涂层103构成。穿孔104形成于膜部110，穿孔104的孔径为1mm，孔间距为1cm。

借由上述结构，育苗过程中秧苗根系的生长受到膜部110、横挡120、折边130上的第一涂层102的阻挡而被限制在容纳空间中，所以，参照图5所示，育苗后秧毯边界能够规整。与此同时，即使相邻两个复合阻根膜100抵接连接并使相邻两个秸秆基质盘较为紧密的排布，也能够较为有效地防止秧苗根系向秸秆基质盘侧面生长而使两个基质盘的秧苗根系发生交织缠绕的问题。由此，本实施例的复合阻根膜100在应用中，既可以避免相邻秸秆基质盘中的秧苗根系交织缠绕，提高移栽前的起秧和卷秧的工作效率，还能够使相邻两个秸秆基质盘较为紧密的排布以避免基质盘两两间隙落土落种生长。

实施例3与实施例2的复合阻根膜100的制备方法的区别在于，

在步骤(Ai)中，基材纸张的厚度为400μm，电晕处理的电晕强度为30±2dyne/cm。

在步骤(Aii)中，母料中苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、脲甲醛颗缓释粒的质量比为1:4:0.3，母料、硬脂酸锌、碳酸钙、芥酸酰的质量比为100:2:8:4。

在步骤(Aiii)中，聚羟基脂肪酸酯(PHA)、硬脂酸锌、碳酸钙、芥酸酰的质量比为100:1:5:2。

在步骤(B)中，上层挤出头的挤出温度为240℃，淋膜厚度为50μm从而形成厚度为50μm的第一涂层102；下层挤出头的挤出温度为140℃，淋膜厚度为25μm从而形成厚度为25μm的第二涂层103。

在步骤(D)中，穿孔的设置位置距离复合阻根膜坯料的x轴方向、y轴方向的端部、边部具有2～3cm的距离。

还包括设置在步骤(D)打孔之后的(E)折边步骤、(F)收纳步骤。步骤(E)具体包括以下子步骤：

(Ei)裁边，将平面的复合阻根膜裁剪至合适的宽度与长度，例如宽度64cm、长度34cm。

(Eii)折边，通过纸张折边机(GX-650H2)将平面的复合阻根膜分别沿x轴方向的端部和y轴方向的边部弯折形成高度为2cm的横挡120和折边130，获得具有容纳空间的复合阻根膜100。折边时的折叠阻挡裁剪属于公知技术，本实施例中不做赘述。

使横挡120和折边130与膜部110折叠后进入步骤(F)收纳，具体是将多个复合阻根膜100层叠收纳并码放于转运盘或托盘上。

实施例3与实施例2的复合阻根膜100的应用的区别在于，先在平整后的农田上铺设复合阻根膜100，使第一涂层102朝上、第二涂层103朝下(与土壤接触)；展开横挡120、折边130以形成容纳空间，相邻的组合阻根膜100之间在横挡120一侧抵接连接；后在每个复合阻根膜100中一一对应地摆放秸秆基质盘；最后利用现有技术的轨道式播种机在秸秆基质盘上播种覆土。

实施例4

实施例4与实施例3的复合阻根膜100的结构的区别在于，参照图6所示，复合阻根膜100沿x轴方向延伸并包括多个由膜部110、横挡120、折边130构成的复合阻根膜单元100’，相邻的复合阻根膜单元100’以横挡120区域的第二涂层103的背面作为连结面相互连结。穿孔104的孔径为1.5mm，孔间距为2cm。

实施例4与实施例3的复合阻根膜100的制备方法的区别在于，

在步骤(Ai)中，基材纸张的厚度为300μm，电晕处理的电晕强度为40±2dyne/cm。

在步骤(Aii)中，母料中苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)、脲甲醛颗缓释粒的质量比为1:4:0.1，母料、硬脂酸锌、碳酸钙、芥酸酰的质量比为100:2:5:2。

在步骤(Aiii)中，聚羟基脂肪酸酯(PHA)、硬脂酸锌、碳酸钙、芥酸酰的质量比为100:1:2:1。

在步骤(B)中，上层挤出头的淋膜厚度挤出温度为260℃，为70μm从而形成厚度为70μm的第一涂层102；下层挤出头的挤出温度为180℃，淋膜厚度为35μm从而形成厚度为35μm的第二涂层103。

还包括设置在步骤(Eii)折边之后的(Eiii)焊接步骤、(F)收卷步骤。步骤(Eiii)具体是将两个复合阻根膜100的横挡120通过焊接连接，焊接面为横挡120区域的第二涂层103的背面。使用超声波焊接机(Sonic Tech3000)实施上述焊接，焊接气压为0.2～0.4MPa，焊接时间为0.1～0.2s。

使横挡120和折边130与膜部110折叠后进入步骤(F)收卷，步骤(F)的方法同实施例1中记载。

实施例4与实施例3的复合阻根膜100的应用的区别在于，先将复合阻挡膜卷开卷并铺设在平整后的农田上，使第一涂层102朝上、第二涂层103朝下(与土壤接触)；展开后横挡120自动竖立，并手动将折边130竖立以形成容纳空间；后，参照图7所示，在每个复合阻根膜100中一一对应地摆放秸秆基质盘200；最后利用现有技术的轨道式播种机在秸秆基质盘上播种覆土。

实施例5

实施例5与实施例4的复合阻根膜100的结构的区别在于，多个复合阻根膜单元100’实质上是由连续的平面的复合阻根膜通过折叠形成。

实施例5与实施例4的复合阻根膜100的制备方法的区别在于，

在步骤(Ai)中，基材纸张的厚度为400μm。

在步骤(B)中，上层挤出头的挤出温度为280℃，淋膜厚度为80μm从而形成厚度为80μm的第一涂层102；下层挤出头的挤出温度为180℃，淋膜厚度为40μm从而形成厚度为40μm的第二涂层103。

在步骤(Eii)中，先通过纸张折边机(GX-650H2)将平面的复合阻根膜沿y轴方向的边部弯折形成高度为2cm的折边130，折边130与膜部110相折叠；再通过内三折纸机(ZE-9B)在平面的复合阻根膜沿x轴方向的间隔地弯折形成两个连续的、高度为2cm的横挡120，形成如图8所示的结构，随后采用实施例4中的焊接方式焊接相邻的两个横挡120。

完成步骤(Eiii)后，将焊接连结的两个横挡120向任意一侧倾倒并于膜部110折叠呈图9所示，再进入步骤(F)进行收卷。

实施例1至5的复合阻根膜100与常规农用薄膜的理化性能对比参见表1所示。其中，对照组1是过市场采购获得的常规农用薄膜通，制备方法与性能参数参考《塑料农膜覆盖蔬菜大棚》(塑料科技，1999)中的公开。对照组2的结构、制备方法与实施例1相同，区别在于基材101的厚度为80μm，第一涂层102的厚度为50μm，第二涂层103的厚度为20μm，从而第一涂层102、基材101、第二涂层103的厚度比为2.5:4:1。耐破指数、抗张强度、撕裂指数检测方法见参考文献《Pulp and Paper Testing[M]》(Jan-Erik Levlin.中国轻工业出版社)中公布的内容，降解周期检测方法见参考文献：《Biodegradation oflow-densitypolythene，polystyrene，polyvinyl chloride，andurea formaldehyde resinburiedunder soil for over 32years》(YOSHITO OTAKE,journal ofappliedpolymer science,1995)中公布的内容。

表1.复合阻根膜1与常规农用薄膜的理化性能对比

众所周知的，根据育秧方式不同周期有所不同，一般来说，江苏地区的水稻育秧周期为15～25天，东北地区的水稻育秧周期为30～40天，显然，本实施例的复合阻根膜100能够在不同地区的育秧周期中不降解并保持一定的形态，而在完成育秧周期后较快的完成降解还田。与此同时，在其他工艺相同的前提下，实施例1的第一涂层102、基材101、第二涂层103的厚度比能够较为有效地促进降解，与对照组1相比具有更短的降解周期。

应用实施例1至5的复合阻根膜100与现有技术的秸秆基质盘配合使用培育秧苗30天后根系情况如表2所示。

表2.育秧30天后根系情况

从表2可知，实施例1至5的复合阻根膜100在育秧30天后不发生根系穿透，能够保持完整的膜状形态；同时由于第一涂层102能够提供肥料，所以根系盘结力较对照组1更高。实施例2的复合阻根膜由于具有穿孔，有利于秧苗根系的呼吸从而相较于实施例1能够得到根系盘结力更大的秧苗。实施例3至5的复合阻根膜100通过横挡120和折边130的设置，能够有效防止基质块之间根系的缠绕。

以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

Claims (10)

1.一种秸秆基质盘用复合阻根膜，其特征在于，包括基材，以及分别涂布于所述基材的表面、背面的第一涂层、第二涂层；其中，所述第一涂层适用于提供防止根系穿透的阻挡，所述第二涂层适用于提供阻隔，并且所述基材、所述第一涂层、所述第二涂层均为可降解材料。

2.根据权利要求1所述的秸秆基质盘用复合阻根膜，其特征在于，所述第一涂层、所述基材、所述第二涂层的厚度比为(1～2):(5～10):1。

3.根据权利要求1所述的秸秆基质盘用复合阻根膜，其特征在于，所述复合阻根膜分别沿x轴、y轴方向延伸从而具有一定长度和宽度，它的x轴方向的端部向所述第一涂层弯折形成横挡，y轴方向的边部向所述第一涂层弯折形成折边，未弯折部分形成膜部。

4.根据权利要求3所述的秸秆基质盘用复合阻根膜，其特征在于，所述复合阻根膜沿x轴方向延伸并包括多个由所述膜部、所述横挡、所述折边构成的复合阻根膜单元，相邻的所述复合阻根膜单元以所述横挡区域的所述第二涂层的背面作为连结面相互连结。

5.根据权利要求1所述的秸秆基质盘用复合阻根膜，其特征在于，至少所述膜部上均布有多个穿孔。

6.根据权利要求1所述的秸秆基质盘用复合阻根膜，其特征在于，所述第一涂层由第一涂料于所述基材的表面成膜而成，所述第一涂料包括具有缓释性的脲甲醛颗粒、可降解的主成膜剂、第一增稠剂、第一改性剂；所述第二涂层由第二涂料于所述基材的背面成膜而成，所述第二涂料包括聚羟基脂肪酸酯、第二增稠剂、第二改性剂。

7.一种用于制备如权利要求1所述的秸秆基质盘用复合阻根膜的方法，其特征在于，所述制备方法是将第一涂料、第二涂料分别淋膜于经表面粗纤维化处理的所述基材的表面与背面。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一涂料是先将具有缓释性的脲甲醛颗粒与可降解的主成膜剂混合得到母料，再将所述母料与第一增稠剂、第一改性剂混合得到；所述第二涂料是将聚羟基脂肪酸酯与第二增稠剂、第二改性剂混合得到。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在所述母料中，主成膜剂是苯二甲酸丁二酯、聚乳酸，苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、脲甲醛缓释颗粒的质量比为1:(2～4):(0.1～0.3)。

10.一种如权利要求1所述的秸秆基质盘用复合阻根膜的应用，其特征在于，先在平整后的农田上铺设所述复合阻根膜，并使所述第一涂层朝上、所述第二涂层朝下；后在所述复合阻根膜上摆放秸秆基质盘；最后对所述秸秆基质盘播种覆土。

Images