CN117264384A - 一种棉花专用全生物降解地膜 - Google Patents
一种棉花专用全生物降解地膜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117264384A CN117264384A CN202311252125.9A CN202311252125A CN117264384A CN 117264384 A CN117264384 A CN 117264384A CN 202311252125 A CN202311252125 A CN 202311252125A CN 117264384 A CN117264384 A CN 117264384A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- regions
- cotton
- prepared
- mulch film
- agent
- 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
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 title claims abstract description 25
- 239000002362 mulch Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 claims abstract description 33
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 33
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229920001896 polybutyrate Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 claims description 27
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 23
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 claims description 17
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 16
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims description 14
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 14
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims description 14
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims description 14
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims description 14
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 claims description 8
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 8
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000008108 microcrystalline cellulose Substances 0.000 claims description 8
- 229940016286 microcrystalline cellulose Drugs 0.000 claims description 8
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 7
- 238000009777 vacuum freeze-drying Methods 0.000 claims description 7
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 claims description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 4
- DCUFMVPCXCSVNP-UHFFFAOYSA-N methacrylic anhydride Chemical compound CC(=C)C(=O)OC(=O)C(C)=C DCUFMVPCXCSVNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 claims description 2
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 abstract description 27
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 abstract description 22
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 abstract description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 44
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 22
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 241000219146 Gossypium Species 0.000 description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 13
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 12
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 12
- 238000010096 film blowing Methods 0.000 description 12
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 12
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 12
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 8
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 8
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 8
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 7
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 5
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 4
- -1 Polyethylene Polymers 0.000 description 3
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 3
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000003385 bacteriostatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000005200 bud stage Effects 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 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
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
- C08J3/22—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
- C08J3/226—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques using a polymer as a carrier
-
- 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
- C08J2367/02—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
- C08J2401/00—Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08J2401/02—Cellulose; Modified cellulose
- C08J2401/04—Oxycellulose; Hydrocellulose
-
- 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
- C08J2429/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal, or ketal radical; Hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Derivatives of such polymer
- C08J2429/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
- C08J2429/04—Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
-
- 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
- C08J2489/00—Characterised by the use of proteins; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
- C08K3/042—Graphene or derivatives, e.g. graphene oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/02—Ingredients treated with inorganic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/08—Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
Abstract
本申请涉及地膜覆盖种植技术领域,具体公开了一种棉花专用全生物降解地膜。该全生物降解地膜由以下重量份的原料制成:PBAT母粒70~100份,PLA母粒10~20份,扩链剂0.6~1.2份,增容剂0.6~1.2份,增强组分5~9份,所述增强组分包括抑制剂、补强剂和连接剂,所述抑制剂、补强剂和连接剂三者重量之比为1~3:1~3:3。本申请的全生物降解地膜可用于棉花覆膜,其具有延长地膜持续时间的优点。
Description
技术领域
本申请涉及地膜覆盖种植技术的领域,更具体地说,它涉及一种棉花专用全生物降解地膜。
背景技术
塑料地膜覆盖种植技术自20世纪70年代由日本引入我国以来,因其显著的保温保墒、抑制杂草和增产增收的作用,在全国推广应用。但随着大量地膜的投入使用,且每年都有部分地膜因回收不及时残留于土壤中,残膜残留量逐年累积,造成了“白色污染”。同时残留地膜改变了土壤的物理结构,降低了土壤孔隙度和通透性,使土壤中水分和肥料的运移能力受阻,直接影响了农作物的根长、根表面积和活力,致使农作物产量减少,严重影响了我国农业的可持续性发展。
生物降解地膜与聚乙烯(PE)地膜一样,具有保温、保水和抑制杂草等作用,将其替代普通PE地膜成为解决残膜污染的一种重要方法,且生物降解地膜可以在自然环境中通过微生物降解成CO2和水,避免了PE地膜难以完全回收的问题。
与普通PE地膜相比,降解地膜覆盖处理的棉花衣分、单铃质量和籽棉质量等差异不显著。而棉花生长周期为100天,全生物降解地膜较PE地膜更早开裂降解,从而导致地膜持续时间缩短,进而导致增温保墒效果降低,使得棉花产量下降。
发明内容
为了延长全生物降解地膜持续时间,减少对增温保墒效果的不良影响,本申请提供一种棉花专用全生物降解地膜,采用如下的技术方案:
一种棉花专用全生物降解地膜,由以下重量份的原料制成:PBAT母粒70~100份,PLA母粒10~20份,扩链剂0.6~1.2份,增容剂0.6~1.2份,增强组分5~9份,所述增强组分包括抑制剂、补强剂和连接剂,所述抑制剂、补强剂和连接剂三者重量之比为1~3:1~3:3。
通过采用上述技术方案,首先是抑制剂、补强剂和连接剂三者组成增强组分对地膜性能进行增强,在性能增强过程中,连接剂使得抑制剂和补强剂在地膜内均匀分散的同时与其他原料紧密结合,补强剂对地膜强度进行增强,使得地膜不容易受外界影响而开始降解,同时抑制剂对在地膜表面进行繁殖的微生物进行抑制,从而降低微生物降解效率,使得地膜的持续使用时间增长,有效维持地膜对地面的增温保墒。
优选的,所述抑制剂为抑菌改性氧化石墨烯粉。
通过采用上述技术方案,抑菌改性氧化石墨烯粉的加入可以在全生物降解地膜降解初期抑制微生物繁殖,从而使得微生物对地膜的降解速度变慢,延长地膜持续时间,从而有效维持地膜对地面的增温保墒。
优选的,所述抑制剂由以下步骤制得:预准备相应的壳聚糖醋酸水溶液、氧化石墨烯分散液和羟基磷灰石分散液,将三种原料溶液依次进行混合,然后加入乳化剂进行乳化,最后经离心洗涤和真空冷冻干燥,最终研磨制得抑菌改性氧化石墨烯粉末。
通过采用上述技术方案,将氧化石墨烯粉和羟基磷灰石加入到壳聚糖中,从而使得外层的壳聚糖和羟基磷灰石对内层的氧化石墨烯进行阻隔,避免在微生物繁殖初期就对微生物进行杀灭,从而导致微生物无法繁殖而使得全生物降解地膜存在时间过长。
优选的,所述补强剂为复合晶胶,其由改性明胶、纳米粉体和微晶纤维素制备而来。
通过采用上述技术方案,以纳米粉体和微晶纤维素对改性明胶形成的晶胶结构进行支撑,从而有效提高全生物降解地膜强度,减少地膜损坏的情况。
优选的,所述补强剂由以下步骤制得:首先将明胶通过甲基丙烯酸酐进行改性,然后向改性后的明胶中加入纳米粉体和微晶纤维素混合,通过光引发剂固化并经冷冻干燥制得复合晶胶,即为补强剂。
通过采用上述技术方案,首先对明胶进行改性使得明胶更易发生交联固化,然后加入纳米粉体和微晶纤维素对形成的复合晶胶结构进行增强,从而使得补强剂强度增加,在添加到全生物降解地膜生产中后,对地膜强度进行增强。
优选的,所述连接剂为PVA水凝胶。
通过采用上述技术方案,以PVA水凝胶将抑制剂和补强剂结合,从而便于将抑制剂和补强剂添加至全生物降解地膜中,在延长全生物降解地膜持续时间的同时对全生物降解地膜强度进行增强。
优选的,所述增强组分由以下步骤制得:将抑制剂与PVA水凝胶结合,再加入补强剂在外层形成附加层,真空冷冻干燥500目作为增强组分。
通过采用上述技术方案,在全生物降解地膜生产过程中,补强剂首先融入地膜中对地膜强度进行增强,然后经PVA水凝胶包裹而位于补强剂内的抑制剂在补强剂被分解后与微生物接触,在接触过程中杀死部分微生物,从而延长分解时间,延长地膜存在时间。
优选的,所述全生物降解地膜由以下步骤制得:将PBTA母粒、PLA母粒、扩链剂、增容剂和增强组分共混熔融,然后经吹塑制得全生物降解地膜。
通过采用上述技术方案,将各组分的原料进行简单混合进行共熔,使得各组分均匀混合,再经吹塑工序直接制得相应的全生物降解地膜,操作简单方便。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、由于本申请采用抑制剂、补强剂和连接剂三者组成增强组分对地膜性能进行增强,在性能增强过程中,连接剂使得抑制剂和补强剂在地膜内均匀分散的同时与其他原料紧密结合,补强剂对地膜强度进行增强,使得地膜不容易受外界影响而开始降解,同时抑制剂对在地膜表面进行繁殖的微生物进行抑制,从而降低微生物降解效率,使得地膜的持续使用时间增长,有效维持地膜对地面的增温保墒。
2、本申请中将氧化石墨烯粉和羟基磷灰石加入到壳聚糖中,从而使得外层的壳聚糖和羟基磷灰石对内层的氧化石墨烯进行阻隔,避免在微生物繁殖初期就对微生物进行杀灭,从而导致微生物无法繁殖而使得全生物降解地膜存在时间过长。
3、本申请中在全生物降解地膜生产过程中,补强剂首先融入地膜中对地膜强度进行增强,然后经PVA水凝胶包裹而位于补强剂内的抑制剂在补强剂被分解后与微生物接触,在接触过程中杀死部分微生物,从而延长分解时间,延长地膜存在时间。
具体实施方式
本申请中扩链剂规格货号为ADR4370S,增容剂规格货号为CE-SZ01。壳聚糖粉末采购自市售、氧化石墨烯粉末采购自市售、羟基磷灰石粉末粒径为45nm,采购自市售。大豆油采购自市售。明胶采购自市售。磷酸盐缓冲液采购自市售。光引发剂I2959采购自市售。微晶纤维素采购自市售。甲基丙烯酸酐采购自市售。
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
制备例
制备例1
本制备例公开一种抑制剂,其由以下步骤制得:
S1、预准备:将壳聚糖粉末通过体积分数为1%的醋酸水溶液溶解,制得浓度为5g/L的壳聚糖醋酸水溶液,将氧化石墨烯粉末加入到去离子水中制得浓度为5g/L的氧化石墨烯分散液,将羟基磷灰石粉末加入到大豆油中制得浓度为20g/L的羟基磷灰石分散液;
S2、依次混合:向100mL浓度为5g/L的壳聚糖醋酸水溶液中滴加50mL浓度为5g/L的氧化石墨烯分散液,滴加速度为5mL/min,滴加完毕后制得第一混合液,将100mL第一混合液滴加到200mL浓度为20g/L的羟基磷灰石分散液中,滴加速度为5mL/min,滴加时搅拌,转速为300r/min,制得第二混合液;
S3、制得产品:向第二混合液中加入1g十二烷基磺酸钠搅拌1h,离心后使用去离子水清洗三遍,然后真空冷冻干燥,研磨至2000目制得抑菌改性氧化石墨烯粉末。
制备例2
本制备例公开一种抑制剂,其由以下步骤制得:
S1、预准备:将壳聚糖粉末通过体积分数为1%的醋酸水溶液溶解,制得浓度为5g/L的壳聚糖醋酸水溶液,将氧化石墨烯粉末加入到去离子水中制得浓度为5g/L的氧化石墨烯分散液;
S2、依次混合:向100mL浓度为5g/L的壳聚糖醋酸水溶液中滴加50mL浓度为5g/L的氧化石墨烯分散液,滴加速度为5mL/min,滴加完毕后制得混合液;
S3、制得产品:向混合液中加入1g十二烷基磺酸钠搅拌1h,离心后使用去离子水清洗三遍,然后真空冷冻干燥,研磨至2000目制得抑菌改性氧化石墨烯粉末。
制备例3
本制备例公开一种抑制剂,其由以下步骤制得:
S1、预准备:将氧化石墨烯粉末加入到去离子水中制得浓度为5g/L的氧化石墨烯分散液,将羟基磷灰石粉末加入到大豆油中制得浓度为20g/L的羟基磷灰石分散液;
S2、依次混合:将100mL浓度为5g/L的氧化石墨烯分散液滴加到200mL浓度为20g/L的羟基磷灰石分散液中,滴加速度为5mL/min,滴加时搅拌,转速为300r/min,制得混合液;
S3、制得产品:向混合液中加入1g十二烷基磺酸钠搅拌1h,离心后使用去离子水清洗三遍,然后真空冷冻干燥,研磨至2000目制得抑菌改性氧化石墨烯粉末。
制备例4
本制备例公开一种补强剂,其由以下步骤制得:
S1、胶体改性:将10g明胶溶解于pH为7.4的100mL磷酸盐缓冲溶液中,滴加20mL甲基丙烯酸酐,控制滴加速度为3mL/min,转速为500r/min,搅拌4h后冷冻干燥得到改性明胶;
S2、填料复合:将S1制得的10g改性明胶溶于100mL去离子水中,加入5g羟基磷灰石粉体和3g微晶纤维素混合,超声分散均匀,加入0.2g光引发剂搅拌混合均匀,365nm紫外固化10min引发自由基聚合,-20℃固化2h,最后冷冻干燥制得复合晶胶,即为补强剂。
制备例5
本制备例公开一种增强组分,其由以下步骤制得:
将1kg制备例1制得的抑制剂与3kg作为连接剂的PVA水凝胶结合,再加入1kg制备例4制得的补强剂在外层形成附加层,真空冷冻干燥500目作为增强组分。
制备例6
将2kg制备例1制得的抑制剂与3kg作为连接剂的PVA水凝胶结合,再加入2kg制备例4制得的补强剂在外层形成附加层,真空冷冻干燥500目作为增强组分。
制备例7
将3kg制备例1制得的抑制剂与3kg作为连接剂的PVA水凝胶结合,再加入3kg制备例4制得的补强剂在外层形成附加层,真空冷冻干燥500目作为增强组分。
制备例8
将2kg制备例2制得的抑制剂与3kg作为连接剂的PVA水凝胶结合,再加入2kg制备例4制得的补强剂在外层形成附加层,真空冷冻干燥500目作为增强组分。
制备例9
将2kg制备例3制得的抑制剂与3kg作为连接剂的PVA水凝胶结合,再加入2kg制备例4制得的补强剂在外层形成附加层,真空冷冻干燥500目作为增强组分。
制备例10
将2kg氧化石墨烯粉末与3kg作为连接剂的PVA水凝胶结合,再加入2kg制备例4制得的补强剂在外层形成附加层,真空冷冻干燥500目作为增强组分。
制备例11
将2kg氧化石墨烯粉末与3kg作为连接剂的PVA水凝胶结合,真空冷冻干燥500目作为增强组分。
制备例12
将2kg氧化石墨烯粉末与2kg制备例4制得的补强剂混合,真空冷冻干燥500目作为增强组分。
实施例
实施例1
本实施例公开一种全生物降解地膜,其由以下步骤制得:
S1、将70kgPBTA母粒、10kgPLA母粒、0.6kg扩链剂、0.6kg增容剂和5kg制备例5制得的增强组分混合投料,共混熔融经双螺杆挤出机挤出造粒,双螺杆挤出机的设定温度为:一区:130℃,二区:160℃,三区:170℃,四区:180℃,五区:180℃,六区:180℃,七区:180℃,八区:180℃,机头:180℃,螺杆转速:200rpm;
S2、将所得塑料颗粒经吹塑机吹塑成型,吹膜机的设定温度为:一区:155℃,二区:165℃,三区:170℃,四区:170℃,五区:170℃,主机螺杆转速:150rpm,再经牵伸制得全生物降解地膜。
实施例2
本实施例公开一种全生物降解地膜,其由以下步骤制得:
S1、将85kgPBTA母粒、15kgPLA母粒、0.9kg扩链剂、0.9kg增容剂和7kg制备例5制得的增强组分混合投料,共混熔融经双螺杆挤出机挤出造粒,双螺杆挤出机的设定温度为:一区:130℃,二区:160℃,三区:170℃,四区:180℃,五区:180℃,六区:180℃,七区:180℃,八区:180℃,机头:180℃,螺杆转速:200rpm;
S2、将所得塑料颗粒经吹塑机吹塑成型,吹膜机的设定温度为:一区:155℃,二区:165℃,三区:170℃,四区:170℃,五区:170℃,主机螺杆转速:150rpm,再经牵伸制得全生物降解地膜。
实施例3
本实施例公开一种全生物降解地膜,其由以下步骤制得:
S1、将100kgPBTA母粒、20kgPLA母粒、1.2kg扩链剂、1.2kg增容剂和9kg制备例5制得的增强组分混合投料,共混熔融经双螺杆挤出机挤出造粒,双螺杆挤出机的设定温度为:一区:130℃,二区:160℃,三区:170℃,四区:180℃,五区:180℃,六区:180℃,七区:180℃,八区:180℃,机头:180℃,螺杆转速:200rpm;
S2、将所得塑料颗粒经吹塑机吹塑成型,吹膜机的设定温度为:一区:155℃,二区:165℃,三区:170℃,四区:170℃,五区:170℃,主机螺杆转速:150rpm,再经牵伸制得全生物降解地膜。
实施例4
本实施例公开一种全生物降解地膜,其由以下步骤制得:
S1、将85kgPBTA母粒、15kgPLA母粒、0.9kg扩链剂、0.9kg增容剂和7kg制备例6制得的增强组分混合投料,共混熔融经双螺杆挤出机挤出造粒,双螺杆挤出机的设定温度为:一区:130℃,二区:160℃,三区:170℃,四区:180℃,五区:180℃,六区:180℃,七区:180℃,八区:180℃,机头:180℃,螺杆转速:200rpm;
S2、将所得塑料颗粒经吹塑机吹塑成型,吹膜机的设定温度为:一区:155℃,二区:165℃,三区:170℃,四区:170℃,五区:170℃,主机螺杆转速:150rpm,再经牵伸制得全生物降解地膜。
实施例5
本实施例公开一种全生物降解地膜,其由以下步骤制得:
S1、将85kgPBTA母粒、15kgPLA母粒、0.9kg扩链剂、0.9kg增容剂和7kg制备例7制得的增强组分混合投料,共混熔融经双螺杆挤出机挤出造粒,双螺杆挤出机的设定温度为:一区:130℃,二区:160℃,三区:170℃,四区:180℃,五区:180℃,六区:180℃,七区:180℃,八区:180℃,机头:180℃,螺杆转速:200rpm;
S2、将所得塑料颗粒经吹塑机吹塑成型,吹膜机的设定温度为:一区:155℃,二区:165℃,三区:170℃,四区:170℃,五区:170℃,主机螺杆转速:150rpm,再经牵伸制得全生物降解地膜。
实施例6
本实施例公开一种全生物降解地膜,其由以下步骤制得:
S1、将85kgPBTA母粒、15kgPLA母粒、0.9kg扩链剂、0.9kg增容剂和7kg制备例8制得的增强组分混合投料,共混熔融经双螺杆挤出机挤出造粒,双螺杆挤出机的设定温度为:一区:130℃,二区:160℃,三区:170℃,四区:180℃,五区:180℃,六区:180℃,七区:180℃,八区:180℃,机头:180℃,螺杆转速:200rpm;
S2、将所得塑料颗粒经吹塑机吹塑成型,吹膜机的设定温度为:一区:155℃,二区:165℃,三区:170℃,四区:170℃,五区:170℃,主机螺杆转速:150rpm,再经牵伸制得全生物降解地膜。
实施例7
本实施例公开一种全生物降解地膜,其由以下步骤制得:
S1、将85kgPBTA母粒、15kgPLA母粒、0.9kg扩链剂、0.9kg增容剂和7kg制备例9制得的增强组分混合投料,共混熔融经双螺杆挤出机挤出造粒,双螺杆挤出机的设定温度为:一区:130℃,二区:160℃,三区:170℃,四区:180℃,五区:180℃,六区:180℃,七区:180℃,八区:180℃,机头:180℃,螺杆转速:200rpm;
S2、将所得塑料颗粒经吹塑机吹塑成型,吹膜机的设定温度为:一区:155℃,二区:165℃,三区:170℃,四区:170℃,五区:170℃,主机螺杆转速:150rpm,再经牵伸制得全生物降解地膜。
实施例8
本实施例公开一种全生物降解地膜,其由以下步骤制得:
S1、将85kgPBTA母粒、15kgPLA母粒、0.9kg扩链剂、0.9kg增容剂和7kg制备例10制得的增强组分混合投料,共混熔融经双螺杆挤出机挤出造粒,双螺杆挤出机的设定温度为:一区:130℃,二区:160℃,三区:170℃,四区:180℃,五区:180℃,六区:180℃,七区:180℃,八区:180℃,机头:180℃,螺杆转速:200rpm;
S2、将所得塑料颗粒经吹塑机吹塑成型,吹膜机的设定温度为:一区:155℃,二区:165℃,三区:170℃,四区:170℃,五区:170℃,主机螺杆转速:150rpm,再经牵伸制得全生物降解地膜。
对比例
对比例1
本对比例公开一种全生物降解地膜,其由以下步骤制得:
S1、将85kgPBTA母粒、15kgPLA母粒、0.9kg扩链剂、0.9kg增容剂和7kg制备例11制得的增强组分混合投料,共混熔融经双螺杆挤出机挤出造粒,双螺杆挤出机的设定温度为:一区:130℃,二区:160℃,三区:170℃,四区:180℃,五区:180℃,六区:180℃,七区:180℃,八区:180℃,机头:180℃,螺杆转速:200rpm;
S2、将所得塑料颗粒经吹塑机吹塑成型,吹膜机的设定温度为:一区:155℃,二区:165℃,三区:170℃,四区:170℃,五区:170℃,主机螺杆转速:150rpm,再经牵伸制得全生物降解地膜。
对比例2
本对比例公开一种全生物降解地膜,其由以下步骤制得:
S1、将85kgPBTA母粒、15kgPLA母粒、0.9kg扩链剂、0.9kg增容剂和7kg制备例12制得的增强组分混合投料,共混熔融经双螺杆挤出机挤出造粒,双螺杆挤出机的设定温度为:一区:130℃,二区:160℃,三区:170℃,四区:180℃,五区:180℃,六区:180℃,七区:180℃,八区:180℃,机头:180℃,螺杆转速:200rpm;
S2、将所得塑料颗粒经吹塑机吹塑成型,吹膜机的设定温度为:一区:155℃,二区:165℃,三区:170℃,四区:170℃,五区:170℃,主机螺杆转速:150rpm,再经牵伸制得全生物降解地膜。
对比例3
本对比例公开一种全生物降解地膜,其由以下步骤制得:
S1、将85kgPBTA母粒、15kgPLA母粒、0.9kg扩链剂、0.9kg增容剂和7kg制备例3制得的抑菌改性氧化石墨烯粉末混合投料,共混熔融经双螺杆挤出机挤出造粒,双螺杆挤出机的设定温度为:一区:130℃,二区:160℃,三区:170℃,四区:180℃,五区:180℃,六区:180℃,七区:180℃,八区:180℃,机头:180℃,螺杆转速:200rpm;S2、将所得塑料颗粒经吹塑机吹塑成型,吹膜机的设定温度为:一区:155℃,二区:165℃,三区:170℃,四区:170℃,五区:170℃,主机螺杆转速:150rpm,再经牵伸制得全生物降解地膜。
对比例4
本对比例公开一种全生物降解地膜,其由以下步骤制得:
S1、将85kgPBTA母粒、15kgPLA母粒、0.9kg扩链剂和0.9kg增容剂混合投料,共混熔融经双螺杆挤出机挤出造粒,双螺杆挤出机的设定温度为:一区:130℃,二区:160℃,三区:170℃,四区:180℃,五区:180℃,六区:180℃,七区:180℃,八区:180℃,机头:180℃,螺杆转速:200rpm;
S2、将所得塑料颗粒经吹塑机吹塑成型,吹膜机的设定温度为:一区:155℃,二区:165℃,三区:170℃,四区:170℃,五区:170℃,主机螺杆转速:150rpm,再经牵伸制得全生物降解地膜。
性能检测试验
供试品种为中棉641,采取(66+10)cm宽窄行模式种植,株距12.4cm,密度21.396万株/hm2,每组试验面积20m2。本申请实施例与对比例制得的全生物降解膜厚度为0.01mm,并增设聚乙烯地膜组,厚度为0.012mm。
降解性能的观测
采用目测法,观察记录地膜膜面的外观变化:开始出现小裂缝的时间阶段为诱导期阶段;肉眼清楚看到大裂缝的时间为破裂期;地膜裂解成大碎块,没有完整的膜面为崩裂期;地表几乎无地膜残留的阶段为完全降解阶段。
棉花产量表现
于收获期采收霜前籽棉,记录实际产量,换算成亩产量。
表1性能检测数据表
结合实施例4、实施例6、实施例7和实施例8并结合表1可以看出,将氧化石墨烯粉和羟基磷灰石加入到壳聚糖中,从而使得外层的壳聚糖和羟基磷灰石对内层的氧化石墨烯进行阻隔,避免在微生物繁殖初期就对微生物进行杀灭,从而导致微生物无法繁殖而使得全生物降解地膜存在时间过长。
结合实施例4、对比例4和聚乙烯地膜对比并结合表1可以看出,在棉花苗期和蕾期降解速度受抑制,从而满足作物壤含水量和温度的需求,降解速率能与棉花生长形成很好的匹配,从而促进棉花产量的提高。
结合实施例4、对比例1、对比例2、对比例3和对比例4并结合表1可以看出,在性能增强过程中,连接剂使得抑制剂和补强剂在地膜内均匀分散的同时与其他原料紧密结合,补强剂对地膜强度进行增强,使得地膜不容易受外界影响而开始降解,同时抑制剂对在地膜表面进行繁殖的微生物进行抑制,从而降低微生物降解效率,使得地膜的持续使用时间增长,有效维持地膜对地面的增温保墒。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,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,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种棉花专用全生物降解地膜,其特征在于,由以下重量份的原料制成:PBAT母粒70~100份,PLA母粒10~20份,扩链剂0.6~1.2份,增容剂0.6~1.2份,增强组分5~9份,所述增强组分包括抑制剂、补强剂和连接剂,所述抑制剂、补强剂和连接剂三者重量之比为1~3:1~3:3。
2.根据权利要求1所述的棉花专用全生物降解地膜,其特征在于:所述抑制剂为抑菌改性氧化石墨烯粉。
3.根据权利要求2所述的棉花专用全生物降解地膜,其特征在于:所述抑制剂由以下步骤制得:预准备相应的壳聚糖醋酸水溶液、氧化石墨烯分散液和羟基磷灰石分散液,将三种原料溶液依次进行混合,然后加入乳化剂进行乳化,最后经离心洗涤和真空冷冻干燥,最终研磨制得抑菌改性氧化石墨烯粉末。
4.根据权利要求2所述的棉花专用全生物降解地膜,其特征在于:所述补强剂为复合晶胶,其由改性明胶、纳米粉体和微晶纤维素制备而来。
5.根据权利要求4所述的棉花专用全生物降解地膜,其特征在于:所述补强剂由以下步骤制得:首先将明胶通过甲基丙烯酸酐进行改性,然后向改性后的明胶中加入纳米粉体和微晶纤维素混合,通过光引发剂固化并经冷冻干燥制得复合晶胶,即为补强剂。
6.根据权利要求1所述的棉花专用全生物降解地膜,其特征在于:所述连接剂为PVA水凝胶。
7.根据权利要求7所述的棉花专用全生物降解地膜,其特征在于:所述增强组分由以下步骤制得:将抑制剂与PVA水凝胶结合,再加入补强剂在外层形成附加层,真空冷冻干燥500目作为增强组分。
8.根据权利要求1所述的棉花专用全生物降解地膜,其特征在于:所述全生物降解地膜由以下步骤制得:将PBTA母粒、PLA母粒、扩链剂、增容剂和增强组分共混熔融,然后经吹塑制得全生物降解地膜。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311252125.9A CN117264384A (zh) | 2023-09-26 | 2023-09-26 | 一种棉花专用全生物降解地膜 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311252125.9A CN117264384A (zh) | 2023-09-26 | 2023-09-26 | 一种棉花专用全生物降解地膜 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117264384A true CN117264384A (zh) | 2023-12-22 |
Family
ID=89202222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311252125.9A Pending CN117264384A (zh) | 2023-09-26 | 2023-09-26 | 一种棉花专用全生物降解地膜 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117264384A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117626468A (zh) * | 2024-01-26 | 2024-03-01 | 扬州富威尔复合材料有限公司 | 一种废旧涤棉分离回收制备再生纤维的方法 |
-
2023
- 2023-09-26 CN CN202311252125.9A patent/CN117264384A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117626468A (zh) * | 2024-01-26 | 2024-03-01 | 扬州富威尔复合材料有限公司 | 一种废旧涤棉分离回收制备再生纤维的方法 |
CN117626468B (zh) * | 2024-01-26 | 2024-04-16 | 扬州富威尔复合材料有限公司 | 一种废旧涤棉分离回收制备再生纤维的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112980153A (zh) | 全生物降解塑料地膜及其制备方法及其应用 | |
KR101745452B1 (ko) | 인장강도가 개선된 친환경 자연분해 멀칭재 | |
CN117264384A (zh) | 一种棉花专用全生物降解地膜 | |
CN104255414B (zh) | 杉木无纺布轻基质播种苗繁育方法 | |
CN101538174B (zh) | 一种制备生物有机肥后加菌的方法及专用加菌设备 | |
CN109161173B (zh) | 一种可控淀粉基生物降解农用地膜 | |
CN113667360A (zh) | 一种腐植酸型大枣防裂果膜剂及其制备方法和应用 | |
CN110786195A (zh) | 一种具有生物防虫功能的可降解覆盖材料 | |
CN105949737A (zh) | 一种可降解地膜及其制备方法 | |
CN113529483B (zh) | 一种缓释分解育苗地膜的制备方法 | |
CN113207600B (zh) | 全生物降解地膜覆膜的花生种植方法 | |
KR101458849B1 (ko) | 코팅종자 제조방법 및 이에 의해 제조된 코팅종자 | |
CN102067800B (zh) | 一种生物育苗控释营养钵 | |
CN108102149A (zh) | 一种用于液态生物降解地膜的粉剂及制备方法 | |
CN105936609A (zh) | 一种水稻田药肥颗粒及其制备方法 | |
CN112430395B (zh) | 一种具有除草除虫作用的高效环保型地膜及其制备方法 | |
AU2021102212A4 (en) | Full-biodegradable Water-saving Mulching Film for Arid Soil and Preparation Method Thereof | |
CN104761350A (zh) | 一种桑叶蚕茧增产叶面肥及其应用 | |
CN107306692A (zh) | 一种免假植防虫育苗钵 | |
CN110272566B (zh) | 一种淀粉基衍生物改性聚乙烯地膜的制备方法 | |
CN107815050A (zh) | 一种生物可降解薄膜、其制备方法和包含其的地膜 | |
JPH02117319A (ja) | 培地用素材 | |
CN102219935B (zh) | 一种硫酸钙淀粉可生物降解复合材料及其制备方法 | |
CN1557118A (zh) | 一种五加科辽东楤木、长白楤木种子催芽剂及其催芽方法 | |
CN107048075A (zh) | 一种加州鲈鱼鱼苗配合饲料 |
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 |